DE3141968A1 - Method and device for producing a drive force in a closed loop - Google Patents

Method and device for producing a drive force in a closed loop

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DE3141968A1
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Abstract

A method and a device for producing a drive force comprises a closed loop for the circulation of an operating fluid. Arranged in the loop is a drive machine, such as a turbine, to which the operating fluid is supplied in the form of a vapour, from an evaporator chamber which is partially filled with the liquid operating fluid. Arranged in the liquid operating fluid, close to the bottom of the evaporator chamber, is a condenser, through which the operating vapour leaving the turbine is passed for cooling and condensation, the latent heat of evaporation being transferred into the liquid operating fluid in the evaporator chamber. The liquid operating fluid from the condenser is pumped to a heating device, such as a solar array, to be heated without evaporation. The heated liquid operating fluid from the heating device is transferred into the evaporator chamber for evaporation. The heat of the liquid operating fluid inside the evaporator chamber is absorbed, as latent heat of evaporation, by the liquid operating fluid as it evaporates, in order to cool the liquid operating fluid in the evaporator chamber. The cold, liquid operating fluid at the bottom of the evaporator chamber assists the extraction of heat from the turbine outlet by the condenser at the bottom of the evaporator chamber. The turbine can be used to drive a generator which can supply electrical power to an electric motor. The system is suitable for use in a vehicle in which a solar array is arranged on the vehicle roof for heating the operating fluid.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer AntriebskraftMethod and device for generating a driving force

in einer geschlossenen Schleife Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Antriebskraft unter Verwendung eines in einer geschlossenen Schleife zirkulierten Arbeitsfluids. Der Ausgangspunkt der Erfindung ist dabei zum Beispiel in den US-PS'en 2 942 411, 3 152 442, 3 234 738, 3 287 901, 3 903 700, 3 995 429, 4 010 732 und 4 171 617 beschrieben. In keiner dieser Druckschriften ist jedoch eine Verdampfungskammer gezeigt, die mit dem Arbeitsfluid teilweise gefüllt und in welcher nahe dem Boden der Kammer ein Kondensator in dem Arbeitsfluid angeordnet ist, durch welchen das Arbeitsfluid in Dampfform aus einer Antriebsmaschine für eine Kondensation des Dampfes hindurchgeleitet wird. Innerhalb der Verdampfungskammer wird das Arbeitsfluid gekühlt, indem durch eine Verdampfung des Arbeitsfluids in der Verdampfungskammer Wärme als Verdampfungswärme absorbiert wird. in a closed loop The invention relates refers to a method and a device for generating a driving force Using a working fluid circulated in a closed loop. Of the The starting point of the invention is, for example, US Pat. No. 2,942,411,3 152,442, 3,234,738, 3,287,901, 3,903,700, 3,995,429, 4,010,732 and 4,171,617. In none of these documents, however, a vaporization chamber is shown which partially filled with the working fluid and in which near the bottom of the chamber a condenser is arranged in the working fluid, through which the working fluid passed through in vapor form from a prime mover for condensation of the vapor will. Inside the evaporation chamber, the working fluid is cooled by an evaporation of the working fluid in the evaporation chamber heat as heat of evaporation is absorbed.

Nach der Erfindung soll eine wirtschaftlichere Erzeugung einer Antriebskraft ermöglicht werden. Die Quelle für die Erzeugung der Antriebskraft umfaßt dabei eine solare Heizeinrichtung zum Erwärmen des zirkulierten Arbeitsfluids, wobei die Quelle kompakt ausgeführt und für den Antrieb eines Fahrzeuges geeignet ist.According to the invention, a more economical generation of a driving force is intended be made possible. The source for generating the driving force includes one solar heating device for heating the circulated working fluid, with the source is compact and suitable for driving a vehicle.

Eine Zielsetzung der Erfindung ist die Bereitstellung eines eine Antriebskraft erzeugenden Systems, das eine geschlossene Schleife für die Zirkulation eines Arbeitsfluids umfaßt, das zum Antrieb einer Antriebsmaschine benutzt wird, wobei Wärme für die Verdampfung des Arbeitsfluids von dem aus der Antriebsmaschine entlassenen Arbeitsfluid erhalten wird zur Kondensation des entlassenen Arbeitsfluids für die Erreichbarkeit einer verbesserten Nutzleistung.An object of the invention is to provide a driving force generating system that provides a closed loop for the circulation of a working fluid includes, which is used to drive a prime mover, with heat for the Evaporation of the working fluid from the working fluid discharged from the prime mover is obtained for condensation of the discharged working fluid for accessibility improved efficiency.

Gemäß der Erfindung findet eine fluiddichte Verdampfungskammer Verwendung, die das Arbeitsfluid enthält, wobei eine Teilmenge des Arbeitsfluids flüssig ist und die Verdampfungskammer teilweise ausfüllt. Dampfförmiges Arbeitsfluid wird einer Antriebsmaschine, wie einer Turbine, zugeführt. In dem flüssigen Arbeitsfluid innerhalb der Verdampfungskammer ist ein Kondensator nahe deren Boden angordnet, durch welchen das dampfförmige Arbeitsfluid für eine Kondensation hindurchgeleitet wird, um den Dampfdruck am Auslaß der Turbine zu verringern. Das flüssige Arbeitsfluid aus dem Kondensator wird durch eine Sonnenbatterie für eine Erwärmung ohne Verdampfung hindurchgepumpt. Das erwärmte flüssige Arbeitsfluid aus der Sonnenbatterie wird in die Verdampfungskammer oberhalb des Spiegels des in dieser enthaltenen flüssigen Arbeitsfluids für eine Verdampfung überführt. Wärme wird von dem in der Verdampfungskammer enthaltenen flüssigen Arbeitsfluid als Verdampfungswärme für eine Kühlung des flüssigen Arbeitsfluids absorbiert, wobei der Kondensator in das flüssige Arbeitsfluid eingetaucht ist. Die Turbine kann zum Antrieb eines Fahrzeuges oder zum Antrieb eines Generators für die Erzeugung elektrischer Energie benutzt werden, die zum Antrieb eines Elektromotors für den Antrieb des Fahrzeuges verwendet werden kann.According to the invention, a fluid-tight evaporation chamber is used, which contains the working fluid, a portion of the working fluid being liquid and the evaporation chamber partially fills out. Working fluid in vapor form is fed to a prime mover such as a turbine. In the liquid working fluid inside the evaporation chamber there is a condenser near its bottom, through which the vaporous working fluid passed for condensation is used to reduce the steam pressure at the outlet of the turbine. The liquid working fluid from the condenser is powered by a solar battery for heating without evaporation pumped through. The heated liquid working fluid from the solar battery is into the evaporation chamber above the level of the liquid contained in this Working fluid transferred for an evaporation. Heat is taken from that in the evaporation chamber contained liquid working fluid as heat of vaporization for cooling the liquid Working fluid absorbed, with the condenser immersed in the liquid working fluid is. The turbine can be used to drive a vehicle or to drive a generator for the generation of electrical energy used to drive an electric motor can be used to drive the vehicle.

Die Sonnenbatterie zum Erwärmen des flüssigen Arbeitsfluids kann auf dem Fahrzeug für eine direkte Bestrahlung durch die Sonne angeordnet werden.The solar battery for heating the liquid working fluid can on placed on the vehicle for direct exposure to the sun.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erzeugung einer Antriebskraft unter Verwendung eines in einer geschlossenen Schleife zirkulierten Arbeitsfluids und Fig. 2 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges, bei dem eine solche eine Antriebskraft erzeugende Einrichtung zum Antrieb des Fahrzeuges verwendet ist.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing explained in more detail. 1 shows a schematic representation of an inventive Device for generating a driving force using a closed-loop device Loop of circulated working fluid and FIG. 2 is a side view of a vehicle, in which such a driving force generating device for driving the vehicle is used.

Die Einrichtung zur Erzeugung einer Antriebskraft umfaßt eine Verdampfungskammer 10, die mit einem Arbeitsfluid 12 gefüllt ist, von dem eine Teilmenge für eine teilweise Füllung der Verdampfungskammer flüssig ist. Als Arbeitsfluid wird ein stark flüchtiges Medium benutzt, wie Ammoniak, Methylchlorid, Propan, Freon od.dgl., dessen Siedepunkt wesentlich niedriger als die Umgebungstemperatur ist. Die Erfindung ist jedoch keinesfalls auf die Verwendung eines dieser Medien als Arbeitsfluid beschränkt. In Abhängigkeit von der Temperatur und des verwendeten Arbeitsfluids wird innerhalb der Verdampfungskammer ein Dampfdruck in der Grö-Benordnung von beispielsweise 9,80 kg/cm2 geschaffen. Innerhalb der Verdampfungskammer 10 ist nahe deren Boden ein Kondensator 14 für eine Kondensation des dampfförmigen Arbeitsfluids aus einer Antriebsmaschine 16 angeordnet. Die Verdampfungskammer ist gut isoliert, um eine Wärmeübertragung nach außen minimal zu halten. Die Verdampfungskammer ist relativ tief ausgeführt, um zwischen der Oberfläche des in der Kammer enthaltenen flüssigen Arbeitsfluids und dem Boden einen maximalen Temperaturunterschied zu erhalten.The device for generating a driving force comprises an evaporation chamber 10, which is filled with a working fluid 12, a portion of which for a partial Filling the vaporization chamber is liquid. The working fluid is a highly volatile one Medium used, such as ammonia, methyl chloride, propane, freon or the like., Its boiling point is significantly lower than the ambient temperature. However, the invention is by no means limited to the use of one of these media as the working fluid. Dependent on of the temperature and the working fluid used is inside the evaporation chamber a vapor pressure in the order of magnitude of, for example, 9.80 kg / cm2 is created. Within the evaporation chamber 10 is a condenser 14 for near the bottom a condensation of the vaporous working fluid from a prime mover 16 arranged. The evaporation chamber is well insulated to prevent heat transfer to be kept to a minimum on the outside. The evaporation chamber is designed to be relatively deep between the surface of the liquid working fluid contained in the chamber and the floor to get a maximum temperature difference.

Die Antriebsmaschine 16, wie eine Turbine, wird aus der Verdampfungskammer 10 über eine Leitung 18 mit einem Dampf oder Gas des Arbeitsfluids versorgt, wobei sich die Leitung 18 zwischen dem oberen Ende der Verdampfungskammer 12 und dem Einlaß der Turbine erstreckt. Die für eine Zirkulation des Arbeitsfluids bereitgestellte geschlossene Schleife ist in der Zeichnung so dargestellt, daß gestrichelte Pfeile die Fließrichtung des dampfförmigen Arbeitsfluids und voll ausgezogene Pfeile die Fließrichtung des flüssigen Arbeitsfluids versinnbildlichen. Verdampftes Arbeitsfluid aus dem Auslaß der Turbine 16 wird über eine Leitung 20 dem Kondensator 14 zugeleitet, der an dem Boden der Verdampfungskammer für eine Kühlung und Kondensation des Dampfes angeordnet ist.The prime mover 16, like a turbine, becomes from the evaporation chamber 10 supplied via a line 18 with a vapor or gas of the working fluid, wherein line 18 extends between the top of evaporation chamber 12 and the inlet the turbine extends. The one provided for a circulation of the working fluid closed loop is shown in the drawing so that dashed arrows the direction of flow of the vaporous working fluid and solid arrows the Symbolize the direction of flow of the liquid working fluid. Vaporized working fluid from the outlet of the turbine 16 is fed to the condenser 14 via a line 20, the one at the bottom of the evaporation chamber for cooling and condensation of the vapor is arranged.

Das kondensierte flüssige Arbeitsfluid wird aus dem Kondensator 14 durch eine Pumpe 22 über eine Leitung 24 einer Heizeinrichtung 26 zugeleitet, die eine Sonnenbatterie ist und durch welche das Arbeitsfluid auf eine Temperatur kleiner als der Siedepunkt erwärmt wird. Das erwärmte flüssige Arbeitsfluid aus der Sonnenbatterie 16 wird in die Verdampfungskammer 10 oberhalb des Spiegels des in dieser enthaltenen flüssigen Arbeitsfluids über eine Leitung 28 überführt. In der Leitung 28 kann nahe der Verdampfungskammer ein Drosselventil 30 angeordnet sein, um den Druck des in die Verdampfungskammer entlassenen Arbeitsfluids zu verringern und die Fließgeschwindigkeit zu steuern, mit welcher das Arbeitsfluid in die Verdampfungskammer entlassen wird. Sobald das erwärmte flüssige Arbeitsfluid aus der Sonnenbatterie in die Verdampfungskammer entlassen ist, wird es verdampft, wobei Verdampfungswärme an das erwärmte flüssige Arbeitsfluid aus dem flüssigen Arbeitsfluid am Boden der Verdampfungskammer für eine Kühlung des flüssigen Arbeitsfluids gelangt. Wegen der Wärmeschichtung innerhalb der Verdampfungskammer 10 ist das flüssige Arbeitsfluid am Boden der Kammer am kältesten, so daß das aus der Turbine entlassene dampfförmige Arbeitsfluid durch den am Boden der Verdampfungskammer angeordneten Kondensator 14 maximal gekühlt wird.The condensed liquid working fluid is discharged from the condenser 14 by a pump 22 via a line 24 of a heating device 26th fed, which is a solar battery and through which the working fluid to a Temperature lower than the boiling point is heated. The heated liquid working fluid from the solar battery 16 is in the evaporation chamber 10 above the mirror of the liquid working fluid contained in this transferred via a line 28. A throttle valve 30 can be arranged in the line 28 near the evaporation chamber to reduce the pressure of the working fluid discharged into the evaporation chamber and to control the flow rate at which the working fluid enters the vaporization chamber is discharged. As soon as the heated liquid working fluid from the solar battery is released into the evaporation chamber, it is evaporated, with heat of evaporation to the heated liquid working fluid from the liquid working fluid at the bottom of the Evaporation chamber for cooling the liquid working fluid arrives. Because of the Thermal stratification within the evaporation chamber 10 is the liquid working fluid coldest at the bottom of the chamber, so that the vaporous Working fluid through the condenser located at the bottom of the evaporation chamber 14 is cooled to the maximum.

Um den Dampfdruck innerhalb der Verdampfungskammer 10 maximal zu gestalten, kann nahe der Oberfläche des flüssigen Arbeitsfluids eine Heizeinrichtung angeordnet sein. Die Heizeinrichtung kann ein Wärmeaustauscher 32 sein, der in der Verdampfungskammer 10 in das flüssige Arbeitsfluid 12 nahe dessen Oberfläche eingetaucht ist. Der Wärmeaustauscher 32 wird aus der Sonnenbatterie 26 über ein Ventil 34 mit dem erwärmten flüssigen Arbeitsfluid versorgt. Das Arbeitsfluid aus dem Wärmeaustauscher 32 wird über eine Leitung 36 an die Einlaßseite der Pumpe 22 zurückgeleitet, so daß es bei geöffnetem Ventil 34 durch den Wärmeaustauscher 32 hindurch zirkuliert wird. Die Oberflächentemperatur des in der Verdampfungskammer enthaltenen flüssigen Arbeitsfluids wird dadurch erhöht, um den Dampfdruck in der Kammer zu steigern.In order to make the vapor pressure within the evaporation chamber 10 maximum, For example, a heating device can be arranged near the surface of the liquid working fluid be. The heating device can be a heat exchanger 32, which is located in the evaporation chamber 10 is immersed in the liquid working fluid 12 near its surface. The heat exchanger 32 is from the solar battery 26 via a valve 34 with the heated liquid Working fluid supplied. The working fluid from the heat exchanger 32 is via a Line 36 returned to the inlet side of the pump 22 so that it is open when Valve 34 is circulated through the heat exchanger 32. The surface temperature the liquid working fluid contained in the evaporation chamber is thereby increased, to increase the vapor pressure in the chamber.

Für eine automatische Betätigung des Ventils 34 in Abhängigkeit von der Temperatur kann ein Bedienungsteil 38 vorgesehen sein, das durch einen innerhalb der Verdampfungskammer angeordneten Temperaturfühler 40 für das dampf förmige Arbeitsfluid gesteuert wird. Bei abfallender Temperatur des dampf für migen Arbeitsfluids wird das Ventil 34 zunehmend geöffnet, um das erwärmte flüssige Arbeitsfluid verstärkt durch den Wärmaustauscher 32 fließen zu lassen.For an automatic actuation of the valve 34 as a function of the temperature, an operating part 38 can be provided, which is controlled by an inside the evaporation chamber arranged temperature sensor 40 for the vapor-shaped working fluid is controlled. When the temperature of the steam for moderate working fluid falls the valve 34 is increasingly opened to intensify the heated liquid working fluid to flow through the heat exchanger 32.

Die an der Ausgangswelle der Turbine erhaltene Antriebskraft kann auf beliebige Weise genutzt werden. So kann durch die Turbine 16 ein Generator 42 zur Erzeugung elektrischer Energie angetrieben werden. Zum Antrieb der Pumpe 22 kann beispielsweise ein Elektromotor 44 vorgesehen sein, der aus dem Generator 42 mit Strom versorgt wird. Durch den Generator 42 kann auch ein weiterer Elektromotor 46 mit Strom versorgt werden, der zum Antrieb eines Fahrzeuges vorgesehen sein kann. Das elektrische System kann im übrigen eine Batterie 48 mit einer nicht näher dargestellten Regeleinrichtung umfassen, die ebenfalls aus dem Generator 42 versorgt wird.The driving force obtained at the output shaft of the turbine can can be used in any way. Thus, a generator 42 can through the turbine 16 be driven to generate electrical energy. To drive the pump 22 For example, an electric motor 44 can be provided, which is derived from the generator 42 is powered. A further electric motor can also be used by the generator 42 46 are supplied with power, which can be provided for driving a vehicle. The electrical system can also include a battery 48 with one not shown in detail Include control device, which is also supplied from the generator 42.

Die Betriebsweise des Systems läßt sich kurz wie folgt beschreiben.The operation of the system can be briefly described as follows.

Die Temperatur des in die Verdampfungskammer 10 aus der Heizeinrichtung 26 gepumpten flüssigen Arbeitsfluids ist höher als die Temperatur des in der Vakuumkammer bereits enthaltenen flüssigen Arbeitsfluids. Das flüssige Arbeitsfluid wird durch die Heizeinrichtung 26, die eine Sonnenbatterie sein kann, auf die Umgebungstemperatur oder höher als diese erwärmt.The temperature of the in the evaporation chamber 10 from the heating device 26 pumped liquid working fluid is higher than the temperature in the vacuum chamber already contained liquid working fluid. The liquid working fluid is through the heater 26, which can be a solar battery, to the ambient temperature or heated higher than this.

Die Pumpe 22 wird durch den Elektromotor 44 angetrieben, so daß das flüssige Arbeitsfluid zu der Heizeinrichtung 26 und von dieser in die Verdampfungskammer 10 unter einem durch die.The pump 22 is driven by the electric motor 44, so that the liquid working fluid to the heater 26 and from this into the evaporation chamber 10 under one through the.

Pumpe gelieferten Druck gepumpt werden kann. Das in die Verdampfungskammer 10 überführte flüssige Arbeitsfluid hat eine höhere Temperatur als das am Boden der Verdampfungskammer befindliche Arbeitsfluid und verdampft bei seinem Eintritt in die Verdampfungskammer, wobei die Wärme für diese Verdampfung dem in der Verdampfungskammer enthaltenen flüssigen Arbeitsfluid entzogen wird. Das in der Verdampfungskammer 10 enthaltene flüssige Arbeitsfluid wird dadurch gekühlt, wobei das Fluid am Boden der Kammer als Folge der Wärme schichtung am kältesten ist. Das gekühlte flüssige Arbeitfluid in der Kammer entzieht dem am Boden der Kammer angeordneten Kondensator 14 Wärme.Pump delivered pressure can be pumped. That in the vaporization chamber 10 transferred liquid working fluid has a higher temperature than that on the ground the working fluid located in the evaporation chamber and evaporates when it enters in the evaporation chamber, taking the heat for this evaporation is withdrawn from the liquid working fluid contained in the evaporation chamber. The liquid working fluid contained in the evaporation chamber 10 is cooled by the fluid being coldest at the bottom of the chamber as a result of the heat stratification is. The cooled liquid working fluid in the chamber withdraws from that at the bottom of the chamber arranged condenser 14 heat.

Wenn die Pumpe 22 im Betrieb ist, wird auch der Druck am Auslaß der Turbine verringert und es besteht ein Dampfdruckunterschied zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Turbine für einen Antrieb derselben. Der Arbeitsdampf von dem Auslaß der Turbine wird dem Kondensator 14 zugeleitet, wo er kondensiert wird, wobei die Verdampfungswärme in das flüssige Arbeitsfluid am Boden der Verdampfungskammer 10 überführt wird. Das flüssige Arbeitsfluid wird aus dem Kondensator 14 zu der Sonnenbatterie 26 gepumpt, und dieser Kreislauf wird für einen kontinuierlichen Betrieb des Systems wiederholt.When the pump 22 is in operation, the pressure at the outlet of the Turbine decreases and there is a vapor pressure differential between the inlet and the outlet of the turbine for driving the same. The working steam from that The outlet of the turbine is fed to the condenser 14, where it is condensed, whereby the heat of vaporization into the liquid working fluid at the bottom of the vaporization chamber 10 is convicted. The liquid working fluid is from the condenser 14 to the Solar battery 26 is pumped, and this cycle is for continuous Repeatedly operate the system.

Durch die Pumpe 22 wird das erwärmte flüssige Arbeitsfluid aus der Sonnenbatterie 26 auch durch den Wäremaustauscher 32 hindurch zirkuliert, um die Oberfläche des in der Verdampfungskammer enthaltenen flüssigen Arbeitsfluids für eine verstärkte Verdampfung und damit für einen erhöhten Dampfdruck innerhalb der Verdampfungskammer zu erwärmen. Für-das Ventil 34 ist eine automatische Steuerung in Abhängigkeit von der Temperatur oder dem Druck des Dampfes innerhalb der Verdampfungskammer bereitgestellt.By the pump 22, the heated liquid working fluid from the Solar battery 26 also circulates through the heat exchanger 32 through to the Surface of the liquid working fluid contained in the evaporation chamber for an increased evaporation and thus for an increased vapor pressure within the To heat evaporation chamber. For the valve 34 is an automatic control depending on the temperature or the pressure of the steam inside the evaporation chamber provided.

Ein alternatives oder hilfsmäßiges Verfahren für ein Starten der Quelle für die Antriebskraft umfaßt einen teilweise Belüftung der Verdampfungskammer, um den Dampfdruck innerhalb der Verdampfungskammer zu verringern. Für diesen Zweck ist eine Leitung 50 mit einem Ventil 52 am oberen Ende der Verdampfungskammer 10 vorgesehen, so daß bei geöffnetem Ventil 52 über diese Leitung 50 Dampf abgelassen werden kann. Während einer solchen Belüftung wird der Dampfdruck innerhalb der Verdampfungskammer verringert und das in der Verdampfungskammer enthaltene flüssige Arbeitsfluid verdampft, wodurch das in der Kammer verbleibende restliche flüssige Arbeitsfluid gekühlt wird. Bei einer niedrigeren Temperatur des Kondensators 14 wird der Druck an dem Turbinenauslaß verringert. Wenn das Ventil wieder geschlossen wird, nimmt der Druck innerhalb der Verdampfungskammer wieder seinen Normalwert an, wodurch an der Turbine zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ein Dampfdruckunterschied bereitgestellt wird, der zum Antrieb der Turbine benutzt wird. Die Pumpe 22 wird durch den Motor 44 angetrieben, womit das System in der vorbeschriebenen Weise fortgesetzt arbeitet.An alternate or helpful method for starting the source for the driving force includes a partial ventilation of the evaporation chamber to reduce the vapor pressure inside the evaporation chamber. For this purpose is a conduit 50 with a valve 52 at the top of the evaporation chamber 10 provided so that when the valve 52 over this line 50 steam can be released. During such ventilation, the vapor pressure increases decreased inside the evaporation chamber and that contained in the evaporation chamber liquid working fluid evaporates, whereby the remaining in the chamber liquid working fluid is cooled. At a lower temperature of the condenser 14 the pressure at the turbine outlet is reduced. When the valve is closed again the pressure inside the evaporation chamber returns to its normal value on, whereby at the turbine between the inlet and the outlet a steam pressure difference is provided, which is used to drive the turbine. The pump 22 is driven by motor 44, whereby the system continues in the manner previously described is working.

Falls erwünscht, kann der Arbeitsdampf in eine andere, nicht dargestellte Kammer oder in einen Sammler überführt werden, die bzw. der vorhergehend evakuiert wurde, um einen Verlust des Arbeitsdampfes in die Atmosphäre zu verhindern. Sobald das System wieder arbeitet, kann dann das Arbeitsfluid aus einer solchen Kammer bzw. einem Sammler wieder für eine Zirkulation durch die geschlossene Schleife zurückgepumpt werden.If desired, the working steam can be transferred to another, not shown Chamber or are transferred to a collector, which or the previously evacuated to prevent the loss of working steam into the atmosphere. As soon the system is working again, the working fluid can then be extracted from such a chamber or pumped back to a collector for circulation through the closed loop will.

Das der Erzeugung einer Antriebskraft dienende System kann zum Antrieb eines Fahrzeuges 60 genutzt werden. Dabei sind dann die Verdampfungskammer 10, die Turbine 16, der Generator 42, der Antriebsmotor 46 und die Pumpe 22 im Motorraum des Fahrzeuges angeordnet, während die Sonnenbatterie 26 auf dem Dach des Fahrzeuges angeordnet und die Leitungen 24 und 28 von dort entlang einer Dachstrebe verlegt sind, damit sie nicht ohne weiteres sichtbar sind. Die Ausgangswelle des Motors 46 ist über eine nur schematisch gezeigte Einrichtung 62 mit den Vorderrädern des Fahrzeuges mechanisch verbunden.The system used to generate a driving force can be used to drive a vehicle 60 can be used. In this case, the evaporation chamber 10, the Turbine 16, generator 42, drive motor 46 and pump 22 in the engine compartment of the vehicle, while the solar battery 26 on the roof of the vehicle arranged and the lines 24 and 28 laid from there along a roof strut so that they are not easily visible. The output shaft of the engine 46 is connected to the front wheels of the via a device 62, which is only shown schematically Mechanically connected to the vehicle.

Das vorbeschriebene System zur Erzeugung einer Antriebskraft unter Verwendung eines in einer geschlossenen Schleife zirkulierten Arbeitsfluids kann in Einzelheiten eine Abänderung erfahren. So können anstelle der beschriebenen Heizeinrichtungen oder zusätzlich zu diesen auch andere Heizeinrichtungen für eine Erwärmung des flüssigen Arbeitsfluids zur Umwandlung in Dampf benutzt werden. Dabei kann beispielsweise an eine elektrische Heizeinrichtung gedacht sein. Alternativ kann auch Umgebungsluft durch einen Wärmeaustauscher ähnlich dem Wärmeaustauscher 32 zirkuliert werden, um die Oberfläche des in der Verdampfungskammer enthaltenen flüssigen Arbeitsfluids zu erwärmen. Der Wärmeaustauscher 32 kann mit einem lichtübertragenden Oberteil oder Deckel versehen und so angeordnet sein, daß er für eine zusätzliche Erwärmung der Oberfläche des in der Verdampfungskammer enthaltenen flüssigen Arbeitsfluids 12 Sonnenlicht empfängt. Auch kann eine Sonnenbatterie oder eine andere Heizeinrichtung in der Leitung 18 angeordnet sein, um das der Turbine zugeleitete Arbeitfluid weiter zu erwärmen.The above-described system for generating a driving force under Using a working fluid circulated in a closed loop an amendment in details Experienced. So instead of the heating devices described or in addition to these other heating devices be used for heating the liquid working fluid to convert it into steam. An electrical heating device can be thought of, for example. Alternatively can also use ambient air through a heat exchanger similar to the heat exchanger 32 are circulated to the surface of the contained in the evaporation chamber to heat liquid working fluid. The heat exchanger 32 can be equipped with a light transmitting Upper part or cover provided and arranged so that it can be used for an additional Heating of the surface of the liquid working fluid contained in the evaporation chamber 12 receives sunlight. A solar battery or other heating device can also be used be arranged in the line 18 in order to further the working fluid supplied to the turbine to warm up.

Claims (11)

Patentansprüche Vorrichtung zur Erzeugung einer Antriebskraft unter Verwendung eines in einer geschlossenen Schleife zirkulierten Arbeitsfluids, g e k e n n z e i c h n e t durch eine das Arbeitsfluid in flüssiger und in Dampfform enthaltenden Verdampfungskammer, eine Antriebsmaschine, eine den Dampf des Arbeitsfluids von der Verdampfungskammer zu der Antriebsmaschine führende Leitung, einen innerhalb der Verdampfungskammer in dem flüssigen Arbeitsfluid angeordneten Kondensator, eine den von der Antriebsmaschine- entlassenen Dampf zu dem Kondensator für eine Kühlung und Kondensation zurückführende Leitung, eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Arbeitsfluids, eine Pumpeinrichtung zum Pumpen des Arbeitsfluids von dem Kondensator zu der Heizeinrichtung und eine Leitung, durch welche das erwärmte Arbeitsfluid aus der Heizeinrichtung in die Verdampfungskammer nahe deren oberem Ende für eine Verdampfung innerhalb der Verdampfungskammer überführt wird. Claims device for generating a driving force below Using a working fluid circulated in a closed loop, g e not indicated by the working fluid in liquid and vapor form containing evaporation chamber, a prime mover, one the vapor of the working fluid line leading from the evaporation chamber to the prime mover, one inside the evaporation chamber in the liquid working fluid arranged condenser, a the steam discharged from the prime mover to the condenser for cooling and condensation returning line, a heating device for heating the working fluid, pumping means for pumping the working fluid from the condenser to the heater and a conduit through which the heated working fluid emerges from the heater into the vaporization chamber near its top for vaporization within the evaporation chamber is transferred. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Antriebsmaschine eine Turbine ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the prime mover is a turbine. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Heizeinrichtung eine Sonnenbatterie zum Erwärmen des Arbeitsfluids durch das Sonnenlicht ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the heater has a solar battery for heating the working fluid the sunlight is. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß in der Leitung, durch welche das erwärmte Arbeitsfluid aus der Heizeinrichtung in die Verdampfungskammer überführt wird, ein Drosselventil zur Verringerung des Druckes des in die Verdampfungskammer entlassenen Arbeitsfluids angeordnet ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that in the line through which the heated working fluid from the heater is transferred into the evaporation chamber, a throttle valve to reduce the Pressure of the released into the evaporation chamber working fluid is arranged. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch einen durch die Antriebsmaschine angetriebenen elektrischen Generator, einen mit Strom aus dem Generator versorgten Elektromotor, ein mit einem Antriebsrad versehenes Fahrzeug und eine Einrichtung, über welche die Motorwelle mit dem Antriebsrad für einen Antrieb des Fahrzeuges verbunden ist.5. Apparatus according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t through an electric generator driven by the prime mover, one with Electric motor supplied by the generator, one with a drive wheel Vehicle and a device via which the motor shaft with the drive wheel for a drive of the vehicle is connected. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Heizeinrichtung innerhalb der Verdampfungskammer zum Erwärmen der Oberfläche des Arbeitsfluids innerhalb der Verdampfungskammer und zur Druckerhöhung des Dampfes des Arbeitsfluids in der Verdampfungskammer.6. Apparatus according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t through heating means within the evaporation chamber for heating the surface of the working fluid within the evaporation chamber and to increase the pressure of the steam of the working fluid in the evaporation chamber. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Heizeinrichtung innerhalb der Verdampfungskammer ein Wärmeaustauscher ist, der aus der Heizeinrichtung für das Arbeitsfluid mit erwärmtem Arbeitsfluid versorgt wird.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the heating device within the evaporation chamber is a heat exchanger is that of the heating device for the working fluid with heated working fluid is supplied. 8. Vorrichtung nach Ansprich 7, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrichtung zur Steuerung der Zuleitung des erwärmten Arbeitsfluids zu dem Wärmeaustauscher in Abhängigkeit von der Temperatur des Dampfes des Arbeitsfluids in der Verdampfungskammer.8. The device according to claim 7, g e k e n n n z e i c h n e t through a device for controlling the supply of the heated working fluid to the Heat exchanger as a function of the temperature of the vapor of the working fluid in the evaporation chamber. 9. Verfahren zur Erzeugung einer Antriebskraft unter Verwendung eines in einer geschlossenen Schleife zirkulierten Arbeitsfluids, mit dem eine Antriebsmaschine zur Erzeugung der Antriebskraft an einer Welle angetrieben wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß verdampftes Arbeitsfluid aus einer das Arbeitsfluid in flüssiger und in Dampfform enthaltenden Verdampfungskammer durch eine Turbine zum Antrieb derselben hindurchgeleitet, daß aus der Turbine entlassenes verdampftes Arbeitsfluid durch einen in dem flüssigen Arbeitsfluid in der Verdampfungskammer angeordneten Kondensator für eine Kondensation des Dampfes hindurchgeleitet, daß das kondensierte Arbeitsfluid von dem Kondensator durch eine Heizeinrichtung für eine Erwärmung des Arbeitsfluids hindurchgeleitet und daß das von der Heizeinrichtung entlassene erwärmte Arbeitsfluid in die Verdampfungskammer oberhalb des Spiegels des flüssigen Arbeitsfluids für eine Verdampfung des entlassenen Arbeitsfluids überführt wird.9. A method of generating a driving force using a Working fluid circulated in a closed loop with which a prime mover is driven to generate the driving force on a shaft, thereby g e k e n n z e i c h n e t that evaporated working fluid from a working fluid in liquid and vapor-containing evaporation chamber through a turbine to Drive the same passed that evaporated from the turbine discharged Working fluid by one in the liquid working fluid in the vaporization chamber arranged capacitor passed through for condensation of the steam, that the condensed working fluid from the condenser through a heater passed through for heating the working fluid and that of the heating device discharged heated working fluid into the vaporization chamber above the level of the liquid working fluid transferred for an evaporation of the discharged working fluid will. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das kondensierte Arbeitsfluid durch eine Sonnenbatterie für eine der Überführung in die Verdampfungskammer vorhergehende Erwärmung hindurchgeleitet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the condensed working fluid by a solar battery for one of the transfer previous heating is passed into the evaporation chamber. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das erwärmte Arbeitsfluid von der Heizeinrichtung durch einen Wärmeaustauscher hindurchgeleitet wird, der innerhalb der Verdampfungskammer nahe des Spiegels des Arbeitsfluids für eine Erwärmung von dessen Oberfläche angeordnet ist.11. The method according to claim 9, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the heated working fluid from the heater through a heat exchanger is passed through, which is inside the evaporation chamber near the level of the Working fluid is arranged for heating of the surface.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4312212A1 (en) * 1993-04-14 1994-10-20 Vaziri Elahi Morteza Dr Ing The cold motor
SE2230076A1 (en) * 2022-03-16 2023-09-17 Lennart Pettersson PVT engine

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