DE3026864C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren, die die Expansionskraft von mit Flüssigkeit getränktem Expansionsmaterials als mechanische En­ ergie nutzen, während die die Kontraktion - die mit der Expan­ sion abwechselt - bewirkende Verdunstung einen Teil der in dem den Verdunstungsmotoren zugeführten heißen Gas ent­ haltenen Wärmeenergie als Energiequelle nutzt, wobei in Abhän­ gigkeit von Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt der Umweltluft ein Teil der eingesetzten Wärmeenergie - unter günstigen Umstän­ den die gesamte Wärmeenergie - direkt der Umweltluft bzw. durch einen Wärmetauscher der Umweltluft zum Aufheizen des Gases ent­ nommen wird, bzw. ein Teil der durch jegliches Wirtschaften, insbesondere in der Energiewirtschaft erzeugten Abwärme als heißes Gas verwendet wird.The invention relates to working methods and embodiment for Evaporation engines that use the expansion force of liquid impregnated expansion material as mechanical en Use energy while the contraction - that with the expan sion alternates - causing evaporation a part of that in the hot gas supplied to the evaporative motors uses heat energy as an energy source, depending on the temperature and moisture content of the ambient air part of the thermal energy used - under favorable circumstances the entire thermal energy - directly from the ambient air or through a heat exchanger from the ambient air to heat the gas is taken, or a part of any economic activity, waste heat generated in particular in the energy industry hot gas is used.

Die weltweit zu beobachtende Mangelsituation auf dem Energiesek­ tor führt in zunehmendem Maß u. a. zur Verwertung von Abwärme, was zur Einsparung von Primärenergie für die Erzeugung von Heiz­ wärme führt.The global shortage situation on the energy sec Tor increasingly leads u. a. for recycling waste heat, what to save primary energy for the production of heating leads to heat.

Der Betrieb des erfindungsgemäßen Verdunstungsmotors stellt eine andere Kategorie der Nutzung von Abwärme, aber auch von Umwelt­ luftwärme, dar: aus minderwertiger Wärmeenergie wird direkt hochwertige mechanische Energie gewonnen.The operation of the evaporative motor according to the invention is one another category of use of waste heat, but also of the environment air heat, represents: low-quality heat energy becomes direct high quality mechanical energy.

Der erfindungsgemäße Verdunstungsmotor ist prinzipiell geeignet, jede Art von Abwärme zu nutzen: in klimatisch günstigen (trocke­ nen und heißen) Klimazonen ist der Betrieb ganz oder teilweise auf Umweltluftwärme ausgerichtet, so daß die Standortfrage inner­ halb einer derartigen Region eine untergeordnete Rolle spielt; neben der Nutzung jeder Art von künstlich erzeugter Abwärme, deren Quellen großtechnische industrielle Prozesse einschließ­ lich der zentralen Kraftwerke, aber auch kleine, fossil befeu­ erte Einheiten sein können, kommt auch die Nutzung der Biowär­ me sowie der Erdwärme in Betracht.The evaporation motor according to the invention is suitable in principle to use any kind of waste heat: in climatically favorable (dry operation is wholly or partially oriented to environmental air heat, so that the location question inner plays a subordinate role in such a region;  in addition to using any type of artificially generated waste heat, the sources of which include large-scale industrial processes Central power plants, but also small, fossil-fueled ones units, there is also the use of organic products me as well as geothermal energy.

Je nach der Höhe des Anteils der aus der Umweltluft entnomme­ nen Wärmeenergie ergibt sich eine entsprechende Steigerung der Leistung des erfindungsgemäßen Verdunstungsmotors über den Wir­ kungsgrad hinaus, der bei reinem Abwärmebetrieb erzielt wird. Bei Verwendung künstlich erzeugter Abwärme arbeitet der Ver­ dunstungsmotor auch mit Niedrigtemperaturwärme (um 100°C), was aufgrund der Umwandlung in mechanische Energie eine hochwerti­ ge Nutzung darstellt, oder anders ausgedrückt: - die preisgün­ stigste Lösung des Kühlproblems von Kraftwerken darstellt.Depending on the amount of that taken from the ambient air NEN thermal energy results in a corresponding increase in Performance of the evaporation engine according to the invention over the We degree of efficiency that is achieved with pure waste heat operation. When using artificially generated waste heat, the Ver steam engine also with low temperature heat (around 100 ° C) what a high quality due to the conversion into mechanical energy ge use, or in other words: - the inexpensive the greatest solution to the cooling problem of power plants.

Die heute eingesetzten Aggregate zur Energieumwandlung sind technisch ausgereift und erlauben nur noch relativ geringe Ver­ besserungen ihres Wirkungsgrades unter wachsendem finanziellen Einsatz, da sie nahe an ihrem theoretisch möglichen Wirkungs­ grad arbeiten.The units used today for energy conversion are technically mature and only allow relatively low ver Improvements in their efficiency with increasing financial Use because they are close to their theoretically possible effect working right now.

So kostet z. B. Strom, der aus der Verheizung fossiler Brennstof­ fe gewonnen wird, sehr viel Primärenergie, weil bei der Verbren­ nung ein hoher Anteil der eingesetzten Energie unvermeidlich in Wärme verwandelt wird und großenteils nicht rückholbar ist. Ein auf den Nutzenergiebedarf bezogener gesenkter Primärenergie­ bedarf erfordert das Koordinieren und Nutzen vorhandener Erkennt­ nisse und Techniken in einer modifizierten und unkonventionellen Weise.So costs z. B. Electricity from heating fossil fuels fe is obtained, a lot of primary energy, because when burning a high proportion of the energy used is inevitable Heat is transformed and for the most part is not recoverable. A reduced primary energy based on the energy demand need requires the coordination and use of existing knowledge nisse and techniques in a modified and unconventional Wise.

Energiewirtschaftliche Maßnahmen einer besseren Energienutzung zielen deshalb auf die Verwertung des hohen Anteils der Abwärme bei der Energieumwandlung sowie auf die Substitution teurer En­ ergiearten durch solche, die von Natur aus billiger sind, wobei Investitionen, mit denen Energie besser genutzt wird, rentabler werden; und zwar werden sie umso rentabler, je höher der er­ reichte Nutzeffekt über dem Wirkungsgrad o. g. Aggregate liegt. Energy management measures for better energy use therefore aim to recycle the high proportion of waste heat in energy conversion and the substitution of expensive en ergieartten by those that are inherently cheaper, where Investments that make better use of energy are more profitable will; and the higher the profitability, the more profitable they become the efficiency was above the efficiency above. Aggregates lies.  

Der Erfindung liegt die Aufgbe zugrunde, aus Abwärme bzw. Um­ weltluftwärme mechanische Energie zu erzeugen und unter weitge­ hender Vermeidung von Umweltbelastungen die bestmögliche Aus­ nutzung der Primärenergieträger zu gewährleisten, d. h. durch ein gut angepaßtes und verlustarmes System den Nutzungsgrad be­ stehender Kraftwerke im weitesten Sinn - zu verbessern.The invention is based on the Aufgbe, from waste heat or order to generate global warmth and mechanical energy the best possible avoidance of environmental pollution ensure the use of primary energy sources, d. H. by a well-adapted and low-loss system the degree of utilization be standing power plants in the broadest sense - to improve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Ex­ pansionselementen Expansionsmaterial angeord­ net ist, das unter Flüssigkeits- (Feuchtigkeits-)zunahme bzw. -ab­ gabe expansions- bzw. kontraktionsfähig ist, das als Festkör­ per mit untereinander verbundenen Hohlräumen versehen ist, die der vollständigen Flüssigkeits- (Feuchtigkeits-)aufnahme bzw. Begasung des Expansionsmaterials dienen, oder das als Ansammlung von Festkörpern Hohlräume gleicher Bestimmung enthält, so daß das Expansionsmaterial im Arbeitstakt Flüssigkeit (Feuchtigkeit) auf­ nehmen kann, wobei sich die Expansionselemente mit erheblichem Druck ausdehenen, was in einem umgebenden, neben den Expansions­ elementen ein Arbeitsmedium enthaltenden druckfesten Kessel ei­ nen Druckanstieg bewirkt, der während des Expansionsvorganges ein Arbeitsmedium unter hohem Druck austreten läßt oder mittels einer geeigneten Vorrichtung in oder an dem druck­ festen Kessel mechanische Arbeit verrichtet, wobei der Druck in Verbindung mit der Menge des austretenden Arbeitsmediums sowie der Zeit die mechanische Leistung darstellt, und daß ein - ggf. künstlich erhitztes - ungesättigtes Gas dem Expan­ sionsmaterial ohne weitere Vorrichtung im Bereit­ stellungstakt durch Verdunstung Flüssigkeit (Feuchtigkeit) entzieht, so daß die Verdunstung die Vorleistung für die mechanischeExpansions­ leistung ist, indem ein Teil der in dem - ggf. künstlich erhitz­ ten - Gas enthaltenden Wärmeenergie in latente Wärme­ energie übergeht, mit der Folge, daß sich das Volumen der Ex­ pansionselemente nach erfolgter Expansion auf das vor Beginn der Expansion vorhandene Maß reduziert, so daß sie zur erneuten Expansion, d. h. Leistungsabgabe bereitstehen.This object is achieved in that in Ex expansion elements arranged expansion material net is that under liquid (moisture) increase or decrease is expandable or contractible, that as a solid is provided with interconnected cavities that the complete liquid (moisture) absorption or fumigation of the expansion material, or that as a collection of Solids contains voids of the same definition,  so that the expansion material in the work cycle liquid (moisture) can take, the expansion elements with considerable Expansive print, what's in a surrounding, alongside the expansion elements containing a pressure-resistant boiler NEN pressure increase caused during the expansion process a working medium can escape under high pressure or by means of a suitable device in or on the print fixed boiler mechanical work, the pressure in Connection with the amount of working fluid emerging as well the time represents the mechanical performance, and that a - possibly artificially heated - unsaturated gas to the expan sionsmaterial in the ready without further device Positioning cycle removes liquid (moisture) by evaporation, so that the evaporation the advance payment for the mechanical expansion performance is by part of the - possibly artificially heated ten - gas containing thermal energy into latent heat energy passes, with the result that the volume of the Ex expansion elements after expansion to that before the start the expansion existing dimension is reduced so that it can be re-established Expansion, i.e. H. Services available.

Der Betrieb des erfindungsgemäßen Verdunstungsmotors führt durch seine direkte Erzeugung hochwertiger mechanischer Energie aus Umwelt- bzw. Abwärme zur Einsparung von Primärenergie.The operation of the evaporative motor according to the invention carries out its direct generation of high quality mechanical energy Environmental or waste heat to save primary energy.

Seine Energiebilanz sieht folgendermaßen aus:His energy balance looks like this:

Die durch die Verdunstung bewirkte teilweise Umwandlung der im Gas enthaltenen Wärme in latente Wärme bedeutet die Erhaltung der nicht verbrauchten Wärmeenergie, da diese wieder frei wird, sobald das Gas durch seine weitere Verwendung mindestens bis auf das Temperaturniveau heruntergekühlt wird, bei dem sein Kon­ densationspunkt vor Durchlaufen des Verdunstungsmotors lag.The partial conversion caused by the evaporation of the Gas contained heat in latent heat means conservation the unused heat energy, as this is released again, once the gas is at least until through its further use is cooled down to the temperature level at which its con point before passing through the evaporation motor.

Je trockener und heißer das Klima ist, in dem der Verdunstungs­ motor eingesetzt wird, desto unabhängiger von nicht-solarer En­ ergie arbeitet er , da umso mehr Umweltwärme verwendet wird. In ganzjährig derart begünstigten Klimazonen kann der Verdun­ stungsmotor mechanische Energie ohne bzw. mit einem Minimum an nicht solarer Energie liefern. Dabei fungiert die Erdoberfläche als natürlicher Reflektor der Sonnenstrahlung zum Aufheizen der Luft, die entweder direkt benutzt wird oder ihre Energie an ein geeignetes Gas abgibt. Mit relativ geringem Aufwand läßt sich der Aufheizungseffekt erheblich steigern.The drier and hotter the climate, in which the evaporation motor is used, the more independent of non-solar energy Ergie works because the more environmental heat is used. In climate zones favored throughout the year, the Verdun mechanical motor without or with a minimum of not deliver solar energy. The surface of the earth functions here as a natural reflector of solar radiation for heating the  Air that is either used directly or its energy on one emits suitable gas. With relatively little effort, the Increase heating effect considerably.

Die Kopplung des erfindungsgemäßen Verdunstungsmotors mit einem Kraftwerk löst das Problem der Reduzierung der Wärmeabgabe an die Umwelt mit einer entsprechenden Steigerung des Gesamtwir kungsgrades. Besonders interessant ist, daß die dabei entste­ hende zusätzliche mechanische Energie auf der jeweils bestehen­ den "Schiene" zum Verbraucher geleitet werden kann oder, was auf dasselbe hinausläuft, den Eigenverbrauch des Kraftwerks deckt. Das heißt, die Kosten für die zusätzlich bereitgestellte Energie aus einer derartigen Kopplung erwachsen kaum aus ihrer Vermarktung.The coupling of the evaporative motor according to the invention with a Kraftwerk solves the problem of reducing heat emission the environment with a corresponding increase in overall we efficiency. It is particularly interesting that this arises existing additional mechanical energy on the insist the "rail" can be directed to the consumer or what on the same amount, covers the power plant's own consumption. That means the cost of the additional energy provided Such a coupling hardly grows out of its marketing.

Der erfindungsgemäße Verdunstungsmotor ist eine äußerst umwelt­ freundliche Anlage zur Erzeugung von mechanischer Energie, da er keine Nebenprodukte abgibt.The evaporative motor according to the invention is an extremely environmental friendly plant for the production of mechanical energy, because it does not release any by-products.

Daher hat er als Quelle mechanischer Energie offensichtliche wirtschaftliche Vorteile gegenüber üblichen Verfahren zur Er­ zeugung mechanischer Energie.Therefore, it has obvious sources of mechanical energy economic advantages over conventional Er generation of mechanical energy.

Je höher der Einsatz geeigneter Umweltluft ist, desto deutlicher liegt der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verdunstungsmotors über dem anderer Expansionsmaschinen zur Umwandlung von Abwärme in mechanische Energie.The higher the use of suitable ambient air, the clearer is the efficiency of the evaporative motor according to the invention above that of other expansion machines for converting waste heat in mechanical energy.

Die Verwendung einer den Flüssigkeitsdampf (z. B. Wasserdampf) abscheidenden Vorrichtung bzw. ab- oder adsorbierenden Mediums (z. B. Li2CO3) im erfindungsgemäßen Verdunstungsmotor in seiner geschlossenen Ausführung - wie im Anspruch 3 beschrieben - bedeutet im Falle der zweitgenannten chemischen Bindung des Flüssigkeitsdampfes die Erschließung einer neuen Energiequelle.The use of a device separating the liquid vapor (e.g. water vapor) or absorbing or adsorbing medium (e.g. Li 2 CO 3 ) in the evaporative motor according to the invention in its closed design - as described in claim 3 - means in the case of the second-named chemical bonding of the liquid vapor the development of a new energy source.

Daher beruht ein entscheidender Vorteil des erfindungsgemäßen Verdunstungsmotors gegenüber üblichen Solaranlagen zur Nutzung der Sonnenenergie auf der Kombinationsmöglichkeit zwischen der offenen Ausführung - d. i. die Ausführung, die das den Flüssig­ keitsdampf führende Gas nicht in einem geschlossenen Kreislauf führt - und der geschlossenen - wie in Anspruch 3 beschrieben. Therefore, there is a decisive advantage of the invention Evaporation motor compared to conventional solar systems for use the solar energy on the combination possibility between the open design - d. i. the execution that the liquid Gas carrying vapor does not form a closed cycle leads - and the closed - as described in claim 3.  

Dabei wird - je nach dem augenblicklichen Energiebedarf - ein mehr oder weniger großer Teil des Abgases in der in Anspruch 3 beschriebenen Ausführung wieder aufbereitet, d. h. in der o. g. Kombination wirkt diese Ausführung aufgrund ihrer Unempfind­ lichkeit gegenüber den witterungsbedingten, täglichen und jah­ reszeitlichen Schwankungen der Sonnenenergie als Stabilisator.Depending on the current energy requirement, a more or less large part of the exhaust gas in the in claim 3 described execution reprocessed, d. H. in the above This version works in combination due to its insensitivity sensitivity to the weather-related, daily and annual fluctuations in solar energy as a stabilizer.

In Zeiten der erhöhten Sonnenenergieausbeute bewirkt die stu­ fenlose Regulierung zwischen offener und geschlossener Gaszir­ kulation die erhöhte Bereitstellung des ab- oder adsorbierenden Mediums, was bei entsprechenden Voraussetzungen die Speicherung dieses Mediums bedeuten kann.In times of increased solar energy yield, the stu Open regulation between open and closed gas meters the increased provision of the absorbing or adsorbing Medium, what the storage under appropriate conditions this medium can mean.

Genauso kann mit überschüssiger Energie als Wärmeenergie aus den verschiedensten wirtschaftlichen Bereichen verfahren werden.You can also use excess energy as thermal energy in a wide variety of economic areas.

Durch Verwendung eines ab- oder adsorbierenden Mediums werden zeitliche Energieüberschüsse, wie sie auch durch Verbrauchs­ schwankungen laufend auftreten, speicherbar, so daß sie in Ver­ brauchsspitzen mit Hilfe des Verdunstungsmotors abgerufen werden können, d. h., der erfindungsgemäße Verdunstungsmotor ist in der Lage, die energiewirtschaftliche Lücke der Energiespeicherung zu schließen. By using an absorbing or adsorbing medium temporal energy surpluses, as they also result from consumption fluctuations occur continuously, storable, so that they are in ver peak demand can be called up using the evaporative motor can, d. that is, the evaporative motor according to the invention is in the Location, the energy gap in energy storage close.  

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.Further details of the invention are described below with reference to Description of one shown in the drawings Exemplary embodiment explained.

Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch den druckfesten Kessel 1 dar, der die Expansionselemente 2, deren Leitungsanschlüsse 3 sowie das Arbeitsmedium 5 enthält. Die Ventile für abwechselnde Wasser- bzw. Luftbeschickung 4 liegen vor den Expansionselemen­ ten. Außerdem hat der Kessel einen Leitungsanschluß mit Ventil 6, durch die beim Arbeitsvorgang Arbeitsmedium 5 austritt und danach wieder zugeführt wird. Fig. 1 shows a longitudinal section through the pressure-resistant vessel 1, the expansion elements 2 containing the lead terminals 3, and the working medium 5. The valves for alternating water or air supply 4 are before the expansion elements. In addition, the boiler has a line connection with valve 6 , through which working medium 5 emerges during the working process and is then supplied again.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den druckfesten Kessel darge­ stellt: Kesselwand 1, Expansionselemente 2, Arbeitsmedium 5. Bei voller Expansion berühren sich die Expansionselemente unter­ einander bzw. den Kessel beinahe; während der Kontraktion in der Verdunstungsphase (Bereitstellungstakt) nehmen sie an Umfang ab. Der entstehende Raum füllt sich durch 6 (Fig. 1) mit Arbeits­ medium.In Fig. 2 is a cross section through the pressure-resistant boiler Darge provides: boiler wall 1 , expansion elements 2 , working medium 5th With full expansion, the expansion elements almost touch each other or the boiler; during the contraction in the evaporation phase (supply cycle) they decrease in size. The resulting space fills up with 6 ( Fig. 1) with working medium.

Fig. 3 zeigt im wesentlichen einen Längsschnitt durch ein Expan­ sionselement. Es ist von einer elastischen, die Expansion und Kontraktion des Expansionsmaterials 7 zulassenden Schicht 8 um­ geben. An den Enden schließen das Expansionselement im gleichen Sinn elastische, zusätzlich aber auch druckfeste Kappen 9 ab. Das Expansionsmaterial enthält Röhren, von denen eine 10 (etwa konzentrische) oder mehrere an die Zuleitung 3 angechlossen sind. Weitere, zur konzentrischen im wesentlichen parallele Röhren oder andere luftdurchlässige Vorrichtungen 11 am äußeren Rand des Expansionselements sind an die andere Leitung 3 ange­ schlossen. Fig. 3 shows essentially a longitudinal section through an expansion expansion element. It is of an elastic layer 8 um which allows the expansion and contraction of the expansion material 7 . At the ends, the expansion element closes in the same sense elastic, but also pressure-resistant caps 9 . The expansion material contains tubes, one of which 10 (approximately concentric) or more are connected to the feed line 3 . Further, for concentric substantially parallel tubes or other air-permeable devices 11 on the outer edge of the expansion element are connected to the other line 3 .

Je nach der Wasser- bzw. Luftdurchlässigkeit des Expansionsma­ terials 7 kommen Verbindungen 12 zwischen Röhre(n) 10 und ihren im we­ sentlichen parallelen Vorrichtungen 11 in Frage, so daß auf jeden Fall Wasser bzw. Luft das Expansionsmaterial von 3 nach 3 in beliebiger Richtung durchströmen können.Depending on the water or air permeability of the Expansionsma materials 7 connections 12 between the tube (s) 10 and their we substantially parallel devices 11 in question, so that in any case water or air, the expansion material from 3 to 3 in any direction can flow through.

Die parallelen Röhren bzw. anderen Vorrichtungen 11 sowie die evtl. nötigen Verbindungen 12 liegen z. T. vor dem Längsschnitt und nicht unbedingt dichter an der konzentrischen Röhre 10.The parallel tubes or other devices 11 and the connections 12 which may be necessary are located e.g. T. before the longitudinal section and not necessarily closer to the concentric tube 10 .

Die Arbeitsweise des Verdunstungsmotors gliedert sich in die Takte "Arbeitstakt" und "Bereitstellungstakt".The way the evaporative motor works is divided into the Bars "work cycle" and "supply cycle".

Als Flüssigkeit wird Wasser, als Gas Luft angenommen:Water is accepted as liquid, air as gas:

Im Arbeitstakt strömt Wasser in die Expansionselemente 2 durch die Leitungsanschlüsse 3 und durch das Ventil 4. Die Expansions­ elemente expandieren und übertragen Druck und Volumenzuwachs auf das Arbeitsmedium 5, das durch den Leitungsanschluß und durch das Ventil 6 zur Arbeitsverrichtung geleitet wird. Ende der Ex­ pansion.In the work cycle, water flows into the expansion elements 2 through the line connections 3 and through the valve 4 . The expansion elements expand and transfer pressure and volume increase to the working medium 5 , which is passed through the line connection and through the valve 6 for work. End of expansion.

Zu Beginn des Bereitstellungstaktes werden die Ventile 4 und 6 umgestellt, so daß jetzt Luft die Expansionselemente durchströmt, durch die Verdunstung des Wassers kontrahieren die Expan­ sionselemente; dabei wird das Arbeitsmedium um die im Arbeits­ takt abgegebene Menge durch das Ventil 6 ergänzt. Bevor erneut der Arbeitstakt einsetzt, werden die Ventile 4 und 6 umgestellt.At the beginning of the supply cycle, the valves 4 and 6 are changed over so that air now flows through the expansion elements, and the expansion elements contract due to the evaporation of the water; the working medium is supplemented by the quantity dispensed in the working cycle through the valve 6 . Before the work cycle starts again, valves 4 and 6 are changed over.

Claims (9)

1. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren, die die Expansionskraft von mit Flüssigkeit getränktem Expansi­ onsmaterial als mechanische Energie nutzen, während die die Kontraktion - die mit der Expansion abwechselt - bewirkende Ver­ dunstung einen Teil der in dem den Verdunstungsmotoren zugeführ­ ten heißen Gas enthaltenen Wärmeenergie als Energiequelle nutzt, wobei in Abhängigkeit von Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt der Umweltluft ein Teil der eingesetzten Wärmeenergie - unter gün­ stigen Umständen die gesamte Wärmeenergie - direkt der Umwelt­ luft bzw. der Umweltluft durch Wärmetauscher zum Aufheizen ei­ nes geeigneten Gases entnommen wird, bzw. ein Teil der durch jegliches Wirtschaften, insbesondere in der Energiewirtschaft erzeugten Abwärme als heißes Gas verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in Expansionselementen Expan­ sionsmaterial angeordnet ist, das unter Flüssigkeits- (Feuchtig­ keits-) zunahme bzw. -abgabe expansions- bzw. kontraktionsfä­ hig ist, das als Festkörper mit untereinander verbundenen Hohl­ räumen versehen ist, die der vollständigen Flüssigkeits- (Feuch­ tigkeits-) aufnahme bzw. Begasung des Expansionsmaterials dienen, oder das als Ansammlung von Festkörpern Hohlräume gleicher Be­ stimmung enthält, so daß das Expansionsmaterial im Arbeitstakt Flüssigkeit (Feuchtigkeit) aufnehmen kann, wobei sich die Expan­ sionselemente mit erheblichem Druck ausdehnen, was in einem umge­ benden, neben den Expansionselementen ein Arbeitsmedium enthal­ tenden druckfesten Kessel einen Druckanstieg bewirkt, der während des Expansionsvorganges ein Arbeitsmedium unter hohem Druck aus­ treten läßt oder mittels einer geeigneten Vorrichtung in oder an dem druckfesten Kessel mechanische Arbeit verrichtet, wobei der Druck in Verbindung mit der Menge des austretenden Ar­ beitsmediums sowie der Zeit die mechanische Leistung dar­ gestellt, und daß ein - ggf. künstlich erhitztes - ungesättig­ tes Gas dem Expansionsmaterial ohne weitere Vorrichtung im Bereitstellungstakt durch Verdunstung Flüssigkeit (Feuchtig­ keit) entzieht, so daß die Verdunstung die Vorleistung für die mechanische Expansionsleistung ist, indem ein Teil der in dem - ggf. künstlich erhitzten - Gas enthaltenen Wärmeen­ ergie in latente Wärmeenergie übergeht, mit der Folge, daß sich das Volumen der Expansionselemente nach erfolgter Ex­ pansion auf das vor Beginn der Expansion vorhandene Maß re­ duziert, so daß sie zur erneuten Expansion, d. h. Leistungs­ abgabe bereitstehen.1. Working method and design for evaporative motors that use the expansion force of liquid-soaked expansion material as mechanical energy, while the contraction - which alternates with the expansion - causes evaporation as part of the thermal energy contained in the hot gas supplied to the evaporative motors as Energy source uses, depending on the temperature and moisture content of the ambient air, a part of the thermal energy used - under favorable circumstances, the total thermal energy - is taken directly from the ambient air or the ambient air through heat exchangers for heating a suitable gas, or a part of the is used as a hot gas by any economy, in particular in the energy industry, characterized in that expansion elements are arranged in expansion elements which are capable of expansion or contraction under liquid (moisture) increase or release, the al s Solid bodies are provided with interconnected cavities, which serve the complete liquid (moisture) absorption or fumigation of the expansion material, or which, as a collection of solid bodies, contains cavities of the same determination, so that the expansion material in the work cycle liquid (moisture) can record, the expansion expansion elements expand with considerable pressure, which causes a pressure increase in a surrounding, in addition to the expansion elements containing a working medium pressure-resistant boiler, which can occur during the expansion process, a working medium under high pressure or by means of a suitable device in or mechanical work is carried out on the pressure-resistant boiler, the pressure in connection with the amount of the escaping working medium and the time representing the mechanical power, and that an - optionally artificially heated - unsaturated gas is the expansion material without any further device in the preparation Sakt withdraws liquid (moisture) by evaporation, so that the evaporation is the advance payment for the mechanical expansion performance, by converting part of the heat energy - possibly artificially heated - into latent heat energy, with the result that this Volume of the expansion elements after expansion has been reduced to the level existing before the start of expansion, so that they are ready for renewed expansion, ie output. 2. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsmaterial lose in druckfesten Kesseln ange­ ordnet ist, wobei die Materialteilchen je von einer flüssig­ keits- (feuchtigkeits-) durchlässigen Schicht - die außerdem dehnbar ist und unter gleichzeitigem, punktuellem Druck nicht zerstört wird - umgeben sind und die Kessel zur Arbeitsver­ richtung vollständig teils mit dem Expansionsmaterial, teils mit Flüssigkeit (Feuchtigkeit) gefüllt sind, so daß der Volu­ menzuwachs des Expansionsmaterials größer ist als die Volu­ menabnahme der sich im Expansionsmaterial bindenden Flüssig­ keit (Feuchtigkeit), und dieser Differenzbetrag in Verbindung mit dem Druck sowie der Zeit die mechanische Leistung dar­ stellt.2. Working method and design for evaporative motors according to claim 1, characterized in that the expansion material is loose in pressure-resistant boilers is arranged, the material particles each of a liquid permeable (moisture) permeable layer - which also is stretchy and not under simultaneous, selective pressure is destroyed - are surrounded and the boiler for labor direction completely partly with the expansion material, partly are filled with liquid (moisture) so that the volu The increase in the expansion material is greater than the volume decrease in the amount of liquid binding in the expansion material speed (humidity), and this difference in relation represents the mechanical performance with the pressure and the time poses. 3. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zur Verdunstung benutzte Gas in ei­ nem Kreislauf geführt wird, in dem ihm nach dem Durchströmen der Expansionselemente der aufgenommene Flüssigkeits- (Feuch­ tigkeits-)dampf durch eine technische Vorrichtung bzw. durch ein ab- oder adsorbierendes Medium entzogen wird, um erneut zur Verdunstung in den Expansionselementen bereitzustehen, wobei das den Dampf aufnehmende Medium bei Erreichen seiner Sättigung in einem Sekundärkreislauf regeneriert bzw. erneu­ ert wird. 3. Working method and design for evaporative motors according to claim 1 or 2, characterized records that the gas used for evaporation in egg is carried out in a cycle in which it flows through of the expansion elements the absorbed liquid (moisture steam) through a technical device or through an absorbing or adsorbing medium is withdrawn to again to be ready for evaporation in the expansion elements, the medium absorbing the steam when it reaches it Saturation regenerated or renewed in a secondary circuit is heard.   4. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Expansionsmaterial, Holz, als auch jeder andere, unter Flüssigkeits- (Feuchtigkeits-) zunahme expandierende, unter Flüsigkeits- (Feuchtigkeits-) abgabe kontrahierende Festkörper verwendet wird.4. Working method and design for evaporative motors according to one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that as an expansion material, wood, as well as any other, under liquid (moisture) increase expanding, under liquid (moisture) levy contracting solid is used. 5. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Gas Luft, als auch jeder andere ungesättigte Dampf bzw. jedes andere, ungesättigte Dämpfe enthaltende Gasgemisch verwendet wird.5. Working method and design for evaporative motors according to one of claims 1 to 4, characterized ge characterizes that as a gas air, as well as everyone other unsaturated vapor or any other unsaturated vapor Gas mixture containing vapors is used. 6. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Flüssigkeit Wasser, als auch jede andere, in geeigneten Festkörpern ei­ ne Expansion verursachende bzw. bei Verdunstung eine Kontrak­ tion verursachende Flüssigkeit verwendet wird, die die Fest­ körper bei häufiger Wiederholung der Expansion und Kontrak­ tion weder angreift, noch in ihrer Beweglichkeit beeinträch­ tigt.6. Working method and design for evaporative motors according to one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that as a liquid Water, as well as any other, in suitable solids ne contraction causing expansion or evaporation tion-causing liquid is used, which is the solid body with frequent repetition of expansion and contraction tion neither attacks nor affects their mobility does. 7. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Expansion des Expansionsma­ terials ein übersättigter Dampf zur Feuchtigkeitsabgabe ver­ wendet wird.7. Working method and design for evaporative motors according to one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that to expand the expansion measure terials a supersaturated steam to release moisture is applied. 8. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Flüssigkeits- (Feuchtig­ keits-) dampf ab- bzw. adsorbierendes Medium Li2CO3, als auch jeder andere feste oder flüssige Stoff verwendet wird, der auch einem noch nicht gesättigten Dampf die verdampfte Flüssigkeit (Feuchtigkeit) zu entziehen vermag. 8. Working method and embodiment for evaporative motors according to one of claims 1 to 7, characterized in that Li 2 CO 3 , as well as any other solid or liquid substance, is used as the liquid (moisture) vapor absorbing or adsorbing medium , which is able to extract the vaporized liquid (moisture) from a steam that is not yet saturated. 9. Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verdunstungsmotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur schnelleren Verdunstung der die Expansion bewirkenden Flüssigkeit während des Bereit­ stellungstaktes in den Expansionselementen ein Unterdruck er­ zeugt wird.9. Working method and design for evaporative motors according to one of claims 1 to 8, characterized ge indicates that for faster evaporation of the liquid causing the expansion while ready position clock in the expansion elements a negative pressure is fathered.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19646887C1 (en) * 1996-11-13 1998-06-18 Hasse Hans Helmut Contraction machine
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