DE3812928A1

DE3812928A1 - Energy generating device (heat centrifuge 2 with cyclic process)

Info

Publication number: DE3812928A1
Application number: DE3812928A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: ENGEL, WILHELM, 8011 BALDHAM, DE ENGEL, WOLFGANG,
Priority date: 1988-04-18
Filing date: 1988-04-18
Publication date: 1989-11-02

Abstract

Published without abstract.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieerzeugungsvorrichtung, die insbesondere zur Erzeugung von mechanischer und elektrischer Energie verwendbar ist.The present invention relates to a power generation device that especially for the generation of mechanical and electrical energy is usable.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen zur Energieerzeugung wird beispielsweise Wassergefälle mittels Wasserturbinen in mechanische bzw. elektrische Energie umgewandelt. Die Wasserkraft reicht jedoch bei weitem nicht aus, um den Strombedarf der Menschen zu decken. Daher müssen umweltproblematische Methoden zur Energieerzeugung verwendet werden.In the previously known devices for power generation, for example Water drops using water turbines in mechanical or electrical Energy converted. However, hydropower is far from sufficient to meet people’s electricity needs. Therefore, environmentally problematic Methods of energy generation are used.

Hierzu gehören einerseits Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen (Öl und Kohle) beheizt werden und große Mengen an CO² an die Luft abgeben. Nach Meinung von 95% der Wissenschaftler führt diese Verbrennung zu einer zu großen Anreicherung CO² in der Lufthülle der Erde und schließlich zu einem Treibhauseffekt und einer Klimaveränderung. In Deutschland wird ein Klima - wie in Süditalien - vorhergesagt und das Eis am Nord- und Südpol wird teilweise schmelzen.On the one hand, this includes power plants that run on fossil fuels (oil and Coal) are heated and release large amounts of CO² into the air. To 95% of scientists believe that this combustion leads to one large accumulation of CO² in the atmosphere of the earth and finally to a greenhouse effect and climate change. In Germany a climate - as predicted in southern Italy - and the ice at the north and south poles will partially melt.

Andererseits wären allein in der Bundesrepublik 300 Atomkraftwerke erforderlich, um den Energiebedarf zu decken. Derzeit sind bei uns aber nur 22 Atomkraftwerke in Betrieb und bereits jetzt ist das Problem der Entsorgung von Atomkraftwerken keineswegs als gelöst anzusehen. Die Kosten für diese neuen Atomkraftwerke würden ca. 1 500 Milliarden DM betragen. On the other hand, 300 nuclear power plants would be required in the Federal Republic alone, to meet the energy needs. Are currently with us only 22 nuclear power plants in operation and the problem is already Disposal of nuclear power plants is by no means regarded as solved. The costs for these new nuclear power plants would be approximately 1,500 billion DM.

Die Solarzellentechnologie sieht vor, daß in weitflächigen Solarzellenplantagen elektrische Energie vorzugsweise in warmen, sonnenreichen Zonen erzeugt wird. Um diese Energie zu speichern, muß Wasser auf elektrolytischem Wege in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden. Der Wasserstoff könnte danach in Rohrleitungen aus den tropischen und subtropischen Gebieten in gemäßigte Klimazonen geführt werden. Diese Solarzellen haben den Nachteil, daß lediglich ca. 10% der Sonnenenergie direkt in elektrische Energie umwandelbar ist. Der übrige Sonnenenergieanteil geht verloren. Aus einer Fläche von 1 m² Solarzellen kann man ca. 60-100 Watt erzeugen.The solar cell technology provides that in large-scale solar cell plantations electrical energy is preferably generated in warm, sunny areas becomes. To store this energy, water must be on electrolytic Paths can be broken down into its components hydrogen and oxygen. The hydrogen could then be found in pipelines from the tropical and subtropical areas in temperate climates. These solar cells have the disadvantage that only about 10% of the solar energy is directly convertible into electrical energy. The rest of the solar energy is lost. From an area of 1 m² solar cells can you generate about 60-100 watts.

Ein Nachteil der Solarzellen besteht weiterhin darin, daß beim Einsatz in heißen Klimazonen zusätzlich eine Nachtspeicherung für Energie vorgesehen werden muß.A disadvantage of solar cells is that when used in hot climates, additional night storage for energy is provided must become.

Die Sonnenkollektoren haben zwar einen wesentlich höheren Wirkungsgrad, der bei ca. 70% liegen kann, aber die vorhandene Energie aus den Sonnenkollektoren konnte bisher nur auf sehr aufwendige und unwirtschaftliche Weise in elektrische Energie umgewandelt werden.The solar panels have a much higher efficiency, which can be around 70%, but the available energy from the solar panels could only be very complex and uneconomical Way to be converted into electrical energy.

Außerdem geht bei Kraftwerken, bei Kühltürmen und bei vielen Verfahren in der chemischen Industrie Energie in Flüssigkeiten verloren, weil es keine Methode gibt, die vorhandene Energie von 40-80° in wirtschaftlicher Weise in mechanische oder elektrische Energie umzuwandeln.It also works for power plants, cooling towers and many processes in the chemical industry energy is lost in liquids because there is none Method there, the available energy of 40-80 ° in an economical manner convert into mechanical or electrical energy.

Die Erdwärme bietet Temperaturen von 40-100°C und mehr und nimmt mit zunehmender Tiefe von der Erdoberfläche ständig zu. Diese Erdwärme ist mit heutigen Mitteln technisch nur sehr aufwendig und mit geringem Wirkungsgrad nutzbar. Andererseits haben Wissenschaftler festgestellt, daß die Erdwärme bis in 10 km Tiefe ein Energiereservoir enthält, mit dem der Energiebedarf der Menschen einige Millionen Jahre gedeckt werden kann.Geothermal energy offers temperatures of 40-100 ° C and more and increases with increasing depth from the earth's surface. This geothermal energy is technically very complex with today's means and with little Efficiency usable. On the other hand, scientists have found that the Geothermal energy down to 10 km contains an energy reservoir with which the People's energy needs can be met for several million years.

Es gibt genügend Bergwerke und stillzulegende Zechen, die nicht mehr aus wirtschaftlichen Gründen betrieben werden können. Dort kann man Rohrleitungen verlegen und Erdwärme nutzen. There are enough mines and mines to be shut down that no longer run out can be operated for economic reasons. There you can find pipes lay and use geothermal energy.

Wenn man eine Rohrleitung einige 100 m oder 1000 m tief in der Erde anordnet, und am Anfang und am Ende dieser Rohrleitung ein Verbindungsrohr zur Erdoberfläche legt, so braucht man nur kaltes Wasser auf einer Rohrseite der Erdoberfläche einzufüllen, um auf der anderen Rohrseite der Erdoberfläche warmes Wasser zu erhalten. Zweckmäßigerweise wird aber ein Rohrverbundsystem mit Umschaltmöglichkeiten zu verschiedenen Rohrführungen in der Erde vorgesehen, um ständig gleiche Wassertemperaturen zu erhalten.If you have a pipe some 100 m or 1000 m deep in the ground arranges, and at the beginning and end of this pipeline a connecting pipe to the surface of the earth, you only need cold water on one Pipe side of the earth surface to fill in on the other side of the pipe To receive warm water from the earth's surface. However, expediently a pipe system with switching options for different pipe guides provided in the earth to keep water temperatures constant to obtain.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beispielsweise Flüssigkeiten von 40-200°C die in Sonnenkollektoren und durch Erdwärme genügend gegeben ist, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in mechanische und elektrische Energie umzuwandeln. Dabei soll vor allem eine umweltfreundliche regelbare Energieerzeugungsmöglichkeit aufgezeigt werden.The present invention is therefore based on the object, for example Liquids from 40-200 ° C in solar panels and by geothermal energy is given sufficiently by means of the device according to the invention in convert mechanical and electrical energy. Above all, one environmentally friendly, controllable energy generation options are shown.

Bei Brennkraftmaschinen (Otto-, Diesel-, Wankelmotor und z. B. bei der Dampfmaschine) ergeben sich große thermische Verluste durch Abgase von Brennstoffen und durch Wärmefluß durch die Zylinderwände. Die thermischen Verluste liegen bei den bekannten Ausführungen bei über 60%. Nun kann mittels der Wärmeschleuder ein Teil dieser bisher thermischen Verluste in mechanische Energie verwandelt werden. Auch bei Wasserstoffmotoren können die thermischen Verluste mittels der Wärmeschleuder erheblich reduziert werden. Es sind somit erhebliche Leistungssteigerungen der Motoren möglich, die insbesondere bei stationären Motoren und bei zukünftigen Motorenentwicklungen des Fahrzeugbaus berücksichtigt werden können.For internal combustion engines (petrol, diesel, Wankel engine and e.g. the Steam engine) there are large thermal losses due to exhaust gases from Fuels and heat flow through the cylinder walls. The thermal losses in the known designs are over 60%. Now a part of these previously thermal can be used with the heat spinner Losses can be turned into mechanical energy. Even with hydrogen engines the thermal losses can be significantly reduced by means of the heat extractor will. It is therefore possible to increase the performance of the engines considerably especially for stationary engines and future engine developments of vehicle construction can be taken into account.

Im nachfolgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsformen erläutert werden.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing illustrated preferred embodiments are explained.

In der Zeichnung zeigt:The drawing shows:

Fig. 1 einen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Gehäuse und anderen Bauteilen entlang der Drehachse M. Fig. 1 shows a section of the device according to the invention with housing and other components along the axis of rotation M.

Fig. 2 einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 1 entlang der Schnittlinie C-C, schematisch dargestellt. Fig. 2 shows a section through the representation of Fig. 1 along the section line CC , shown schematically.

Fig. 3 eine schematische Darstellung mit Umwandlungspunkt, Fig. 3 is a schematic diagram showing the transition point,

Fig. 4 hintereinander angeordnete Umlaufsysteme. Fig. 4 arranged behind each other circulation systems.

Fig. 5 eine schematische Darstellung der umlaufenden Flüssigkeit oder des umlaufenden Gases. Fig. 5 is a schematic representation of the circulating liquid or gas.

Fig. 6 einen spezifischen Kreisprozeß entsprechend der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 6 shows a specific cycle according to the device according to the invention.

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Umlaufes der Flüssigkeit oder des Gases in einer um 90° gedrehten Anordnung. Fig. 7 is a schematic representation of the circulation of the liquid or gas in an arrangement rotated by 90 °.

In Fig. 1 ist mit 1 ein erster Wärmeaustauscher mit großem Radialabstand gekennzeichnet. Dieser Wärmeaustauscher besteht aus 2 Teilen, die mit den Bezugszeichen 20 und 21 versehen sind. Der Teil 21 ist an einem Rotor 2 angeordnet, der in Lagern 37 und 38 drehbar gelagert ist und mit einem Antriebsmotor 48 über eine Antriebswelle 49 ein Ritzel 62 und ein Zahnrad 63 antreibbar ist. In dem Teil 21 des ersten Wärmeaustauschers sind Heizschlangenrohre angeordnet, in welchen die zu erwärmende Flüssigkeit 5 in der mit 7 bezeichneten Richtung strömt. Nach der Erwärmung in dem ersten Wärmetauscher 1 fließt die Flüssigkeit 5 über die Rohrleitung 16 zu dem zweiten Wärmeaustauscher 6.In Fig. 1, 1 denotes a first heat exchanger with a large radial distance. This heat exchanger consists of 2 parts, which are provided with the reference numerals 20 and 21 . The part 21 is arranged on a rotor 2 , which is rotatably mounted in bearings 37 and 38 and can be driven by a drive motor 48 via a drive shaft 49, a pinion 62 and a gear 63 . In the part 21 of the first heat exchanger, heating coil tubes are arranged, in which the liquid 5 to be heated flows in the direction denoted by 7 . After heating in the first heat exchanger 1 , the liquid 5 flows via the pipeline 16 to the second heat exchanger 6 .

Der zweite Teil 20 des ersten Wärmeaustauschers 1 ist an einem Stator 10 angeordnet. Erwärmte Flüssigkeit wird über die Rohrleitung 11 dem ersten Wärmeaustauscher zugeführt, und über eine Rohrleitung 12 dem ersten Wärmeaustauscher entzogen, nach dem der Wärmeaustausch stattgefunden hat. Die Strömungsschicht der Flüssigkeit 3 wird durch das Bezugszeichen 9 gekennzeichnet.The second part 20 of the first heat exchanger 1 is arranged on a stator 10 . Heated liquid is fed to the first heat exchanger via the pipeline 11 and withdrawn from the first heat exchanger via a pipeline 12 after the heat exchange has taken place. The flow layer of the liquid 3 is identified by the reference number 9 .

Der Stator 10 ist fest mit einem zweiten vorzugsweise in Achse ausgebildeten Stator 27 mittels hülsenförmigen Ansätzen 17 und 19 verbunden. Die Wärmeübertragung im ersten Wärmeaustauscher 1 erfolgt vorzugsweise durch Wärmestrahlung, wobei im ersten Wärmeaustauscher die Strahlungsoberfläche durch Wellenform oder auf andere geeignete Weise vorzugsweise vergrößert wird. Der Stator 10 mit dem Wärmeaustauscher 20 umschließt den Rotor 2 kreisförmig, während der Wärmeaustauscherteil 21 im Rotor 2 nur 1 Segment ausfüllt, wie aus der Fig. 2 hervorgeht.The stator 10 is fixedly connected to a second stator 27, preferably formed in the axis, by means of sleeve-shaped projections 17 and 19 . The heat transfer in the first heat exchanger 1 is preferably carried out by heat radiation, the radiation surface in the first heat exchanger preferably being increased by waveform or in another suitable manner. The stator 10 with the heat exchanger 20 surrounds the rotor 2 in a circular manner, while the heat exchanger part 21 in the rotor 2 fills only 1 segment, as can be seen from FIG. 2.

Weiterhin ist in Fig. 1 mit 6 ein zweiter Wärmeaustauscher bezeichnet, welcher aus den Teilen 22 und 23 besteht. Das Teil 22 ist an dem Rotor 2 angeordnet und rotiert somit ebenfalls. Durch den Teil 22 des zweiten Wärmeaustauschers führt eine Rohrleitung, in welcher die Flüssigkeit 5 vorzugsweise durch Strahlung abgekühlt wird. Die Strömungsrichtung der Flüssigkeit 5 wird mit dem Bezugszeichen 24 angedeutet. Die Kühlflüssigkeit 8, die zum Abkühlen der Flüssigkeit 5 erforderlich ist, ist in dem Teil 23 des zweiten Wärmeaustauschers 6 enthalten, und in einer als Stator ausgebildeten Achse 27 angeordnet. Der Teil 23 des zweiten Wärmeaustauschers 6 umschließt die Achse 27 vorzugsweise an ihrem gesamten Umfang, während der Teil 22 des Wärmeaustauschers in dem Rotor 2 nur in einem Segment angeordnet ist, wie aus der Fig. 2 hervorgeht. Furthermore, 6 in FIG. 1 denotes a second heat exchanger, which consists of parts 22 and 23 . The part 22 is arranged on the rotor 2 and thus also rotates. A pipe leads through part 22 of the second heat exchanger, in which the liquid 5 is preferably cooled by radiation. The direction of flow of the liquid 5 is indicated by the reference numeral 24 . The cooling liquid 8 , which is required for cooling the liquid 5 , is contained in the part 23 of the second heat exchanger 6 and is arranged in an axis 27 designed as a stator. The part 23 of the second heat exchanger 6 preferably surrounds the axis 27 over its entire circumference, while the part 22 of the heat exchanger is arranged in the rotor 2 only in one segment, as can be seen from FIG. 2.

Die Kühlflüssigkeit des Wärmeaustauscherteils 23 wird vorzugsweise durch eine Zuführleitung 25 zugeführt, und eine Ablaufleitung 28 aus dem zweiten Wärmeaustauscher herausgeführt. Die Strömungsrichtung der Flüssigkeit 8 wird durch das Bezugszeichen mit dem Pfeil 29 gekennzeichnet.The cooling liquid of the heat exchanger part 23 is preferably supplied through a supply line 25 , and an outlet line 28 is led out of the second heat exchanger. The direction of flow of the liquid 8 is identified by the reference symbol with the arrow 29 .

In dem ersten Wärmeaustauscher 1, der aus den Teilen 21 und 20 besteht, sind in Fig. 1 die Rohrschlangen wellenförmig angedeutet, die jedoch vorzugsweise - wie in Fig. 3 aufgezeigt - ausgebildet sind. Die Wärmeübertragung erfolgt vorzugsweise durch Strahlung, kann aber auch durch Berührung erfolgen, wenn zwischen dem Wärmeaustauscherteil 20 und dem Wärmeaustauscherteil 21 eine Flüssigkeit angeordnet ist, welche die Berührung herstellt. Selbstverständlich können die Wärmeaustauscherteile auch nur mittels glatter Flächen Wärme abgeben, wie am Beispiel der Wärmeaustauscherteile 22 und 23 ebenfalls angedeutet ist. Vorzugsweise werden die Rohre 84 u. 86 in Berührungsnähe gebracht, wie am ersten Wärmeaustauscher dargestellt ist. Die Flüssigkeit 3, die zu dem stationären Teil 20 des Wärmeaustauschers 1 führt, ist vorzugsweise auf 70° erwärmt, wenn die in dem Wärmeaustauscher 1 eintritt. Die Flüssigkeit 8, die zu dem stationären Wärmeaustauscherteil 23 geführt wird, hat vorzugsweise eine Temperatur von ca. 10-20°C. Es können aber auch andere Temperaturen gewählt werden.In the first heat exchanger 1 , which consists of the parts 21 and 20 , the coils are indicated in a wave-shaped manner in FIG. 1, but are preferably configured as shown in FIG. 3. The heat transfer is preferably carried out by radiation, but can also take place by contact if a liquid which makes the contact is arranged between the heat exchanger part 20 and the heat exchanger part 21 . Of course, the heat exchanger parts can also give off heat only by means of smooth surfaces, as is also indicated in the example of the heat exchanger parts 22 and 23 . Preferably, the tubes 84 u. 86 brought into contact, as shown on the first heat exchanger. The liquid 3 , which leads to the stationary part 20 of the heat exchanger 1 , is preferably heated to 70 ° when it enters the heat exchanger 1 . The liquid 8 , which is fed to the stationary heat exchanger part 23 , preferably has a temperature of approximately 10-20 ° C. However, other temperatures can also be selected.

Die Flüssigkeit in dem Rohrsystem 5 wird bei drehendem Rotor in Umlauf versetzt, wenn eine Erwärmung in dem ersten Wärmeaustauscher 1 mit dem größeren Radialabstand, und eine Abkühlung der Flüssigkeit 5 in dem zweiten Wärmeaustauscher 6 mit dem kleineren Radialabstand erfolgt. Dieser in dem Rohrsystem 14 erzwungene Umlauf wird mittels einer Turbine 30 in mechanische Energie umgesetzt und kann dann mittels Dynamo in elektrische Energie umgewandelt werden. Der Umlauf der Flüssigkeit wird dadurch erreicht, daß bei Erwärmung der Flüssigkeit 5 eine Änderung der Dichte erfolgt. Die Flüssigkeit wird leichter. Ein ähnlicher Vorgang ist beim Warmwasserkreislauf der Hausheizung gegeben. Wird das Wasser im Keller erwärmt, so steigt es nach oben in den ersten Stock, während das kalte Wasser wieder in den Keller zurückfließt. Dieser Vorgang wird auch als Thermosiphon bezeichnet.The liquid in the pipe system 5 is put into circulation when the rotor is rotating, if there is heating in the first heat exchanger 1 with the larger radial distance and cooling of the liquid 5 in the second heat exchanger 6 with the smaller radial distance. This circulation forced in the pipe system 14 is converted into mechanical energy by means of a turbine 30 and can then be converted into electrical energy by means of a dynamo. The circulation of the liquid is achieved by changing the density when the liquid 5 is heated. The liquid becomes lighter. A similar process applies to the hot water circuit of the house heating. If the water in the basement is heated, it rises to the first floor, while the cold water flows back into the basement. This process is also known as a thermosiphon.

Allerdings lasen sich bei dem Rotor Drehzahlen erreichen, die ein Vielfaches der Gravitationskraft g ausmachen, und bei einem entsprechenden Ausdehnungsfaktor der Flüssigkeit 5 sind die Umlaufgeschwindigkeiten hoch. However, speeds that are a multiple of the gravitational force g can be achieved with the rotor, and the circulation speeds are high with a corresponding expansion factor of the liquid 5 .

Die Symmetrieachse M liegt vorzugsweise gleichzeitig im Mittelpunkt der Achse 27.The axis of symmetry M preferably lies simultaneously in the center of the axis 27 .

Die in Fig. 1 oberhalb der Achse M aufgezeigten Bauteile können nochmals unterhalb der M-Linie angeordnet werden, was durch die strichlinierte Linie mit dem Bezugszeichen 51 vereinfacht ausgedrückt werden soll. Es ist auch möglich, den Teil des Rotationskörpers unterhalb der M-Linie als Gegengewicht auszubilden. Schließlich ist auch denkbar, den zweiten Wärmeaustauscher an der M-Linie anzuordnen.The components shown above the axis M in FIG. 1 can again be arranged below the M line, which is to be expressed in simplified form by the dashed line with the reference symbol 51 . It is also possible to design the part of the rotating body below the M line as a counterweight. Finally, it is also conceivable to arrange the second heat exchanger on the M line.

In dem stationären und dem rotierenden Teil des ersten Wärmeaustauschers sind Rohrschlangen 80 und 82 angeordnet, wodurch Wärme von der Flüssigkeit 3 auf die Flüssigkeit 5 übertragen wird.Coils 80 and 82 are arranged in the stationary and the rotating part of the first heat exchanger, as a result of which heat is transferred from the liquid 3 to the liquid 5 .

In dem stationären und rotierenden Teil des zweiten Wärmeaustauschers sind Rohrschlangen 84 und 86 angeordnet, und es wird der Flüssigkeit 5 Wärme entzogen. Selbstverständlich können mehrere Rohrschlangen 80 oder 82 oder 84 oder 86 hintereinander angeordnet werden, und es können auch die Rohre 80 oder 82 oder 84 oder 86 um 90° versetzt angeordnet sein, was durch Rohrquerschnitte mit den Bezugszeichen 81, 83, 85 und 89 ausgedrückt werden soll. Coils 84 and 86 are arranged in the stationary and rotating part of the second heat exchanger, and heat is extracted from the liquid 5 . Of course, several coils 80 or 82 or 84 or 86 can be arranged one behind the other, and the pipes 80 or 82 or 84 or 86 can also be arranged offset by 90 °, which is expressed by pipe cross sections with the reference numerals 81 , 83 , 85 and 89 should.

Weiterhin ist folgendes zu beachten:
Einerseits erfolgt im Rohr 16 eine Annäherung der erwärmten Flüssigkeitsteilchen an die Drehachse M, und im Rohr 15 eine Abstandsvergrößerung der abgekühlten Flüssigkeitsteilchen von der Drehachse M. Andererseits erfolgt eine Rotation der Rohre 16 und 16 mit den darin erhaltenen Flüssigkeitsteilchen um eine feste Achse.The following should also be noted:
On the one hand, the heated liquid particles come closer to the axis of rotation M in the tube 16 , and the distance of the cooled liquid particles from the axis of rotation M increases in the tube 15 . On the other hand, the tubes 16 and 16 with the liquid particles obtained therein rotate about a fixed axis.

Durch Zuführung von Wärme erhöht sich die Molekularenergie der Flüssigkeitsmoleküle 5, verbunden mit einer Ausdehnung, und die Flüssigkeit wird leichter. Durch Abkühlen der Flüssigkeit 5, d. h. durch Entzug von Wärme, nimmt die Molekularenergie der Flüssigkeitsmoleküle ab, verbunden mit einer Verkleinerung des Molekularabstandes, wodurch die Flüssigkeit schwerer wird.By adding heat, the molecular energy of the liquid molecules 5 increases , combined with an expansion, and the liquid becomes lighter. By cooling the liquid 5 , ie by removing heat, the molecular energy of the liquid molecules decreases, combined with a decrease in the molecular distance, which makes the liquid heavier.

Dabei bleibt das Volumen der umlaufenden Flüssigkeit 5 unverändert groß erhalten, wenn Zufuhr und Abfuhr von Wärme in dem ersten und zweiten Wärmeaustauscher entsprechend geregelt sind. Die Masse der Flüssigkeit 5 kann also unabhängig von der größeren oder kleineren Dichte insgesamt gesehen volumenmäßig weder vergrößert noch verkleinert werden, wenn Wärmezufuhr und Wärmeentzug entsprechend geregelt sind.The volume of the circulating liquid 5 remains unchanged when the supply and removal of heat in the first and second heat exchangers are regulated accordingly. The mass of the liquid 5 , regardless of the greater or lesser density, cannot be increased or decreased in volume as a whole if the supply and withdrawal of heat are regulated accordingly.

Dabei entsteht eine Druckdifferenz zwischen den Rohren 15 und 16, und zwar in den Rohrteilen, die einen großen Radialabstand aufweisen. Dies führt zu einem Umlauf der Flüssigkeit. This creates a pressure difference between the tubes 15 and 16 , specifically in the tube parts that have a large radial distance. This leads to a circulation of the liquid.

Zur weiteren Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Energie bilanzbetrachtung und Leitungsbetrachtung sollen die nachfolgenden Vergleiche dienen.To further explain the device according to the invention with energy balance sheet analysis and management analysis should be the following Serve comparisons.

Könnte man die Gravitationskraft g um den Faktor 100 erhöhen, so würde auch die Druckdifferenz zwischen der Vorlaufleitung und Rücklaufleitung einer Haus-Warmwasserheizung 100 × größer sein, und der Umlauf der Heizflüssigkeit würde entsprechend schneller erfolgen. Bei einer angenommenen Gravitationskraft von g = 0 würde dann überhaupt kein Umlauf mehr erfolgen.If the gravitational force g could be increased by a factor of 100, the pressure difference between the flow line and the return line of a domestic hot water heater would also be 100 times greater, and the circulation of the heating fluid would take place correspondingly faster. With an assumed gravitational force of g = 0, no rotation would then take place at all.

Nun kann ein solcher Naturumlauf einer Warmwasserheizung eines Hauses nicht von selbst erfolgen. Im Keller des Hauses ist dazu eine Heizquelle installiert. Wenn man in diesen Warmwasserkreislauf eine kleine Flügelradturbine anordnet, so kann man mechanische Energie entnehmen. Bei der angenommenen Gravitationskraft g = 100 erhöht sich die Energie, die durch eine Flügelradturbine entnehmbar ist, erheblich. Dies läßt sich nun auf folgende Weise erklären:
Nach dem ersten Hauptsatz der Wärmelehre findet sich die einem Körper zugeführte Wärmemenge Q restlos wieder in der Änderung Δ U seiner inneren Energie und der von ihm geleisteten Arbeit W (zitiert nach Westphal/Physik) und nach der Formel Q = Δ U + W.Such a natural circulation of hot water heating in a house cannot take place by itself. A heating source is installed in the basement of the house. If you place a small vane wheel turbine in this hot water circuit, you can extract mechanical energy. With the assumed gravitational force g = 100, the energy that can be extracted by a vane wheel turbine increases considerably. This can now be explained in the following way:
According to the first law of thermodynamics, the amount of heat Q supplied to a body can be found entirely in the change Δ U in its internal energy and the work W performed by it (cited according to Westphal / Physics) and in the formula Q = Δ U + W.

Bezogen auf die Hausheizung läßt sich sagen, daß die Wärmemenge Δ U zu den zu heizenden Räumen im ersten und zweiten Stock geführt wird, während die geleistete Arbeit W in Form von mechanischer Energie an der Flügelradturbine meßbar ist. Die mechanische Energie kann also durch Abgabe von Molekularenergie aus dem Warmwasserkreislauf energiebilanzmäßig erklärt werden.Based on the house heating, it can be said that the amount of heat Δ U is led to the rooms to be heated on the first and second floors, while the work W can be measured in the form of mechanical energy on the vane wheel turbine. The mechanical energy can therefore be explained in terms of energy balance by supplying molecular energy from the hot water circuit.

Eine Analogie liegt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, wobei jedoch nicht die Gravitationskraft, sondern die Fliehkraftstärke ausschlaggebend für die Umlaufgeschwindigkeit und die Erzeugung von mechanischer Energie zuständig ist. Bei einer Rotordrehzahl = 0 ist auch die Fliehkraft = 0, und es findet kein Umlauf der Flüssigkeit in dem Rohr- und Wärmeaustauschersystem 14 statt. Bei einem rotierenden Umlaufsystem 14 lassen sich in den Rohren 15 und 16 bei unterschiedlichen Flüssigkeitstemperaturen und hohem Ausdehnungskoeffizienten Fliehkräfte erreichen, die ein Vielfaches von der Gravitationskraft g betragen und eine große Druckdifferenz an den Rohrenden 15 und 16 mit dem größten Radialabstand hervorrufen. An analogy exists in the device according to the invention, but it is not the gravitational force but the centrifugal force which is decisive for the rotational speed and the generation of mechanical energy. At a rotor speed = 0, the centrifugal force = 0, and there is no circulation of the liquid in the tube and heat exchanger system 14 . In a rotating circulation system 14 , centrifugal forces can be achieved in the tubes 15 and 16 at different liquid temperatures and high expansion coefficients, which are a multiple of the gravitational force g and cause a large pressure difference at the tube ends 15 and 16 with the greatest radial distance.

Diese Druckdifferenz führt zu einem schnellen Umlauf der Flüssigkeit 5 und kann beispielsweise eine Flügelradturbine antreiben. Dazu noch folgende Erläuterungen:
Die Flüssigkeitssäulen in den Rohrstücken 15 und 16 sollen begrenzt sein durch die radialen Abstandsmarken 115 und 116 (für Maximalabstand) und durch die radialen Abstandsmarken 105 und 106 für Minimalabstand von der Drehachse M. Die gekennzeichneten Radialabstände 105 und 106 einerseits sowie 115 und 116 andererseits sind in der Betrachtung gleichgroß gewählt.
Der radial nach außen gezogene Rohrkrümmer 117 soll verhindern, daß die im Wärmeaustauscher 1 erwärmte Flüssigkeit 5 bzw. das Gas 5 sich nicht entgegengesetzt der gewünschten Umlaufrichtung bewegt, was durch die größere Dichte der kälteren Flüssigkeit 5 im Krümmer 117 erreicht wird. Die Flüssigkeitsteilchen mit großem Radialabstand werden bei konstanter Drehzahl stärker zusammengedrückt als die Flüssigkeitsteilchen mit kleinerem Radialabstand.This pressure difference leads to a rapid circulation of the liquid 5 and can, for example, drive an impeller turbine. The following explanations:
The liquid columns in the pipe sections 15 and 16 should be limited by the radial distance marks 115 and 116 (for maximum distance) and by the radial distance marks 105 and 106 for minimum distance from the axis of rotation M. The marked radial distances 105 and 106 on the one hand and 115 and 116 on the other hand are chosen to be of equal size in the consideration.
The radially outwardly drawn pipe bend 117 is intended to prevent the liquid 5 or gas 5 heated in the heat exchanger 1 from moving in the opposite direction of the desired direction of rotation, which is achieved by the greater density of the colder liquid 5 in the pipe bend 117 . The liquid particles with a large radial distance are compressed more at a constant speed than the liquid particles with a smaller radial distance.

Es ist also bei größerem Radialabstand eine größere allseitige Kompression - bedingt durch eine größere Fliehkraft - gegeben. Werden nun die Flüssigkeitsteilchen im ersten Wärmeaustauscher erwärmt, dehnen sie sich aus. Es erfolgt dabei eine Erhöhung der Molekularenergie und eine Dichteänderung. Die Flüssigkeit wird leichter. Die Ausdehnung muß gegen die allseitige Kompression der in dem Wärmeaustauscher vorhandene Flüssigkeitsteilchen erfolgen. Hierbei wird potentielle Energie aufespeichert, die bei Verringerung des Radialabstandes und bei Reduzierung der allseitigen Kompression wieder abgegeben wird.So with a larger radial distance there is a greater compression on all sides - due to a higher centrifugal force - given. Now become the liquid particles warmed in the first heat exchanger, they expand. There is a Increase in molecular energy and a change in density. The liquid will lighter. The expansion must be against the all-round compression in the Existing liquid particles are made from heat exchangers. Here will potential energy stored when reducing the radial distance and is released again when the compression on all sides is reduced.

In Fig. 1 sind zwei Flüssigkristallsäulen in der umlaufenden Flüssigkeit 14 in den Rohren 15 und 16 gegeben. In dem Rohr 15 herrscht eine kältere Temperatur als in dem Rohr 16.
Berechnet man die Fliehkräfte der Flüssigkeitssäulen 15 und 16, welche durch die Maximal- und Minimal- Radialabstandsmarken 105/115 und 106/116 einerseits und durch gleichen Rohrquerschnitt andererseits gekennzeichnet sein können, so ergeben sich an den maximalen radialen Abstandsmarkierungen der Säulen 15 und 16 unterschiedliche Drücke, die durch unterschiedliche Dichte bedingt sind.
Die potentielle Energie, die abgegeben werden kann, ist auch abhängig von dem durchsetzbaren Flüssigkeitsvolumen 5 pro Zeiteinheit.In Fig. 1, two liquid crystal columns in the circulating liquid 14 in the tubes 15 and 16 are given. A colder temperature prevails in the pipe 15 than in the pipe 16 .
If one calculates the centrifugal forces of the liquid columns 15 and 16 , which can be characterized by the maximum and minimum radial distance marks 105/115 and 106/116 on the one hand and by the same pipe cross section on the other hand, the maximum radial distance marks of the columns 15 and 16 result in different ones Pressures caused by different densities.
The potential energy that can be delivered is also dependent on the enforceable liquid volume 5 per unit of time.

In dem geschilderten Beispiel ist demnach die Ausdehnung der Flüssigkeit 5 durch Wärme als auch die allseitige Kompression durch die Fliehkraftgröße - bedingt durch Radialabstand - zu berücksichtigen. In the example described, the expansion of the liquid 5 by heat and the all-round compression by the centrifugal force magnitude - due to the radial distance - must therefore be taken into account.

Die erwähnte Druckdifferenz an den radialen Abstandsmarken 115 und 116 ermöglicht den Antrieb einer Turbine. Nach dem ersten Hauptsatz der Wärmelehre muß die an der Turbine meßbare mechanische Arbeit auch in der Energiebilanz nachvollziehbar sein und läßt sich durch die Ausdehnung der Flüssigkeit 5 erklären, die im Wärmeaustauscher 1 gegen die allseitige Kompression erfolgt und bei einer Ausdehnung von 0,1 eine beträchtliche Arbeit darstellt. Geht man theoretisch davon aus, daß ca. 100 Liter Wasser von 70°C dem ersten Wärmeaustauscher pro Sekunde zugeführt werden, so entspricht dies während einer Zeitdauer von 24 Stunden:
Geht man theoretisch davon aus, daß ca. 100 l Wasser von 70°C pro Sekunde dem ersten Wärmeaustauscher zugeführt werden und dabei 10°C in dem Wärmeaustauscher 1 an die Flüssigkeit 5 abgegeben werden, so entspricht dies während einer Zeitdauer von 24 StundenThe pressure difference mentioned at the radial distance marks 115 and 116 enables the drive of a turbine. According to the first principle of thermal theory, the mechanical work that can be measured on the turbine must also be traceable in the energy balance and can be explained by the expansion of the liquid 5 , which takes place in the heat exchanger 1 against all-round compression, and a considerable one with an expansion of 0.1 Represents work. If one theoretically assumes that approx. 100 liters of water at 70 ° C are fed to the first heat exchanger per second, this corresponds to the following over a period of 24 hours:
If one theoretically assumes that approx. 100 l of water at 70 ° C. per second are fed to the first heat exchanger and 10 ° C. are given off to the liquid 5 in the heat exchanger 1 , this corresponds to a period of 24 hours

100 l × 100 Kcal × 3,600 sec × 24 Std = 86 400 000 Kcal oder
86 400 00 Kcal × 4,1869 = 361 748 160 KJoule.100 l × 100 kcal × 3,600 sec × 24 hours = 86,400,000 kcal or
86 400 00 Kcal × 4.1869 = 361 748 160 KJoules.

Diese Wärmemenge kann in einer heißen Klimazone auf einer Fläche von 100 m × 100 m gewonnen werden.This amount of heat can be in a hot climate zone on an area of 100 m × 100 m can be obtained.

Nimmt man weiter an, daß die Solarzellen maximal 10% der Sonnenenergie nutzen und ca. 100 Watt pro m² Bestrahlungsfläche bringen, während Sonnenkollektoren zur Aufbereitung von warmem Wasser mit einem Wirkungsgrad von 60-70% arbeiten, so ist davon auszugehen, daß die vorgesehene Vorrichtung insgesamt gesehen mindestens einen ähnlichen, wahrscheinlich einen wesentlich höheren Wirkungsgrad aufweisen kann als die Solarenergie. Das Warmwasser kann nämlich auch während der Nachtstunden in der Vorrichtung verarbeitet werden. Es ist also nicht wie bei den Solarzellen eine zusätzliche Energiespeicherung für die Nacht erforderlich. Selbst bei einem Wirkungsgrad von nur 5% für die vorgesehene Vorrichtung dürfte die Vorrichtung noch wirtschaftlicher sein als Solarenergie mit 10% Wirkungsgrad, die nur tagsüber und bei Sonnenschein einsetzbar ist.Assuming further that the solar cells a maximum of 10% of solar energy use and bring about 100 watts per m² of irradiation area, while solar panels for the treatment of warm water with an efficiency 60-70% work, it can be assumed that the intended Overall device seen at least one similar, probably one can have much higher efficiency than solar energy. The Hot water can namely in the device during the night are processed. So it is not an additional one like with solar cells Energy storage required for the night. Even with an efficiency of only 5% for the intended device, the device is still likely Be more economical than solar energy with 10% efficiency, which only works during the day and can be used in sunshine.

Selbstverständlich ist der Wirkungsgrad von 5% nur ein Vergleichswert zur Solarenergie. Es ist denkbar, daß ein Wirkungsgrad von 20 bis 30% bereits beim Bau der ersten Entwicklungsstufe erreicht werden kann. Of course, the efficiency of 5% is only a comparison value to solar energy. It is conceivable that an efficiency of 20 to 30% already when building the first Stage of development can be achieved.

Zu dem Drehimpuls des Rotors ist folgendes zu vermerken:
Der Rotor weist einen mechanischen Teil auf, bestehend aus dem Gehäuse und weist einen Flüssigkeitsteil auf.The following should be noted about the angular momentum of the rotor:
The rotor has a mechanical part consisting of the housing and a liquid part.

Der Drehimpuls der mechanischen Teile bleibt beim Umlauf der Flüssigkeit unverändert. Die Wärmelehre kann auch als statistsiche Mechanik bezeichnet werden, weil es nicht möglich ist, alle kleinen Moleküle und ihre Wechselwirkungen meßtechnisch zu erfassen. Auch in der Wärmelehre hat jedoch der Impulssatz seine Gültigkeit, und insgesamt kann der Drehimpuls des Rotors bei Umlauf der Massenteilchen der Flüssigkeit 5 nicht verändert werden.The angular momentum of the mechanical parts remains unchanged when the liquid circulates. Thermal theory can also be called statistical mechanics because it is not possible to measure all small molecules and their interactions by measurement. However, the set of impulses is also valid in thermal theory, and overall the angular momentum of the rotor cannot be changed when the mass particles of the liquid 5 circulate.

Der Rotor muß mittels Antriebsmotor zunächst angetrieben werden und dann vorzugsweise auf konstanter Drehzahl gehalten werden, damit der gewünschte Effekt eintreten kann.The rotor must first be driven by means of a drive motor and then preferably kept at a constant speed so that the desired Effect can occur.

Dabei sind mechanische Reibungsverluste, die sich beispielsweise bei konstanter Drehzahl ergeben, durch den Antriebsmotor auszugleichen. Hierbei sind die Reibungsverluste der mechanischen Teile, nicht aber die Reibung der Flüssigkeitsteilchen zu verstehen, denn der Drehimpuls der Flüssigkeitsteilchen ist bei konstanter Drehzahl des Rotors und dem beschriebenen Umlauf der Flüssigkeit 5 konstant.Mechanical friction losses, which occur, for example, at constant speed, must be compensated for by the drive motor. Here, the frictional losses of the mechanical parts are to be understood, but not the friction of the liquid particles, because the angular momentum of the liquid particles is constant at a constant speed of the rotor and the described circulation of the liquid 5 .

Die Turbine kann auch an anderer Stelle als in der Fig. 1 gezeigt in dem Rohrsystem 14 angeordnet sein, wobei auch eine zusätzliche Düsenanordnung vorgesehen werden kann.The turbine can also be arranged at a different location from that shown in FIG. 1 in the pipe system 14 , it also being possible to provide an additional nozzle arrangement.

Bei entsprechend hohen Drehzahlen des Rotors kann der zweite Wärmeaustauscher 6 auch entfallen.At correspondingly high rotational speeds of the rotor, the second heat exchanger 6 can also be omitted.

Der Antriebsmotor 48 erzeugt eine Drehbewegung des Rotors in gewünschter Drehzahlhöhe und muß lediglich die Reibung der mechanischen Teile (nicht der Flüssigkeitsteilchen) durch Arbeit ausgleichen, wenn eine konstante Drehzahl gehalten werden soll.The drive motor 48 produces a rotary movement of the rotor at the desired speed level and only has to compensate for the friction of the mechanical parts (not the liquid particles) by work if a constant speed is to be maintained.

Die Rohrquerschnitte 15 und 16 können beispielsweise so ausgelegt werden, daß zu gleichen Zeiten gleichgroße Flüssigkeitsmengen mit gleicher Radialgeschwindigkeit durch die Querschnitte durchströmen können.The tube cross-sections 15 and 16 can be designed, for example, in such a way that the same amount of liquid can flow through the cross-sections at the same time with the same radial speed.

Unterschiedliche Druckverhältnisse entstehen in den Rohren 15 und 16 - fliehkraftbedingt an den mit 115 und 116 gekennzeichneten Markierungsmarken, welche gleichen Radialabstand aufweisen. Different pressure conditions arise in the pipes 15 and 16 - due to centrifugal force at the marking marks marked 115 and 116 , which have the same radial distance.

Fig. 2a zeigt einen Schnitt durch die Fig. 1 entlang der Schnittlinie C-C, wobei die ringförmigen Wärmeaustauscherteile 220 und 223 gezeigt werden, die in der Fig. 1 mit 20 und 23 bezeichnet sind und an dem Stator 10 bzw. 27 angeordnet sind, als auch die in einem Winkelsegment des Rotors angeordneten Wärmeaustauscherteile 221 und 222, die in Fig. 1 mit 21 und 22 bezeichnet sind. Fig. 2a shows a section through Fig. 1 along the section line CC , wherein the annular heat exchanger parts 220 and 223 are shown, which are designated in Fig. 1 with 20 and 23 and are arranged on the stator 10 and 27 , respectively also the heat exchanger parts 221 and 222 arranged in an angular segment of the rotor, which are designated by 21 and 22 in FIG. 1.

Die Rohrleitungen, die den ersten Wärmeaustauscherteil 221 mit dem zweiten Wärmeaustauscherteil 222 verbinden und in dem Rotor 202 angeordnet sind, sind mit 215 und 216 bezeichnet und liegen in der Zeichenebene hintereinander.The pipes, which connect the first heat exchanger part 221 to the second heat exchanger part 222 and are arranged in the rotor 202 , are identified by 215 and 216 and lie one behind the other in the plane of the drawing.

Es ist sinnvoll, 2 weitere Wärmeaustauscher um 180° versetzt, d. h. spiegelbildlich anzuordnen, was durch die Bezugszeichen 120 für einen ersten Wärmeaustauscherteil, und das Bezugszeichen 123 für einen weiteren zweiten Wärmeaustauscherteil ausgedrückt werden soll. Hierbei ist zu beachten, daß nur die im Rotor angeordneten Wärmeaustauscherteile zusätzlich anzuordnen sind, da ja die im Stator angeordneten Wärmeaustauscherteile ringförmig ausgebildet sind, wie aus Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht.It makes sense to arrange 2 further heat exchangers offset by 180 °, that is to say in mirror image, which is to be expressed by reference numeral 120 for a first heat exchanger part and reference numeral 123 for a further second heat exchanger part. It should be noted that only the rotor is arranged in the heat exchanger components are additionally arrange, since the stator is arranged in the heat exchanger components are annular, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 is apparent.

Damit ist das Gesamtvolumen der umlaufenden Flüssigkeit 250, die in den Wärmeaustauscherteilen 220 und 223 als auch in den Rohren 215 und 216 angeordnet ist, im Gesamtvolumen nicht verändert wird, muß Wärme gleichmäßig über die Wärmeaustauscher zugeführt und entzogen werden. Das gilt auch für das System 120/123 mit dem dazugehörigen Flüssigkeitsumlauf.So that the total volume of the circulating liquid 250 , which is arranged in the heat exchanger parts 220 and 223 as well as in the pipes 215 and 216 , is not changed in the total volume, heat must be supplied and removed uniformly via the heat exchanger. This also applies to the system 120/123 with the associated liquid circulation .

Es kann sinnvoll sein, den zweiten Wärmeaustauscher direkt an der Drehachse anzuordnen, dann müssen die zweiten Wärmeaustauscher nicht - wie in der Fig. 2a gezeigt - radial nach außen gegenüber dem Drehpunkt M versetzt werden, sondern sie können dann zweckmäßigerweise hintereinander entlang der Drehachsen M angeordnet sein.It may be useful to arrange the second heat exchanger directly to the axis of rotation, the second heat exchanger must not - as in Figure 2a -. Be displaced radially outwardly from the pivot point M, but then may conveniently behind the other along the rotational axis M positioned be.

In Fig. 2b wird aufgezeigt, wie die Oberfläche des ersten Wärmeaustauschers durch Vergrößerung eine bessere Strahlungs- bzw. Berührungsfläche erhalten kann. Für den zweiten Wärmeaustauscher ist eine ähnliche Ausführungsform möglich. FIG. 2 b shows how the surface of the first heat exchanger can be given a better radiation or contact surface by enlarging it. A similar embodiment is possible for the second heat exchanger.

In Fig. 2b wird 1. eine Rohrleitung 208 aus der Zeichenebene der Fig. 1 aufgezeigt, die mit dem Stator 209 als Wärmeaustauscherteil fest verbunden ist bzw. in dem Stator integriert ist, und 2. eine Rohrleitung 211 aufgezeigt, die mit dem Rotor 212 als Wärmeaustauscherteil fest verbunden ist oder integriert ist. Diese Rohrleitungen können einen runden quadratischen oder schlitzförmigen Querschnitt aufweisen, oder auch eine andere günstige Querschnittsform haben. Zwischen der Rohrleitung 208 und der Rohrleitung 211 liegt ein Spalt 210, durch welchen eine Wärmestrahlung erfolgt. Dieser Spalt 210 kann auch mit Flüssigkeit ausgefüllt sein, damit die Wärmeübertragung durch Konvektion erfolgt. Die Rohrleitungen können auch senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2b angeordnet sein, wie mit dem Bezugszeichen 300 ausgedrückt werden soll. Diese Rohre 300 umschließen dann ringförmig die Drehachse M. Die Ausführungsform der Fig. 2b bietet eine gute Wärme übertragungsmöglichkeit.In Fig. 2b is 1. a pipe 208 out of the drawing plane of FIG. 1 shown, which is fixedly connected to the stator 209 as a heat exchanging part or is integrated in the stator, and 2. a conduit 211 shown, with the rotor 212 is firmly connected or integrated as a heat exchanger part. These pipelines can have a round square or slit-shaped cross-section, or they can also have another favorable cross-sectional shape. Between the pipeline 208 and the pipeline 211 there is a gap 210 through which heat radiation takes place. This gap 210 can also be filled with liquid so that the heat transfer takes place by convection. The pipes can also be arranged perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 2b, as is to be expressed by reference number 300 . These tubes 300 then surround the axis of rotation M in a ring. The embodiment of Fig. 2b offers a good heat transfer possibility.

In Fig. 3 wird ein Flüssigkeitsumlauf 314 aufgezeigt, der in der Fig. 1 mit 14 bezeichnet ist, bei welchem die Flüssigkeit 305 verdampft. FIG. 3 shows a liquid circulation 314 , which is designated by 14 in FIG. 1, in which the liquid 305 evaporates.

Bei der Rotation des Flüssigkeitsumlaufes 14 wird die Flüssigkeit 305, nachdem sie im ersten Wärmeaustauscher 310 erwärmt wurde, in dem Rohrabschnitt 316 in Richtung der Drehachse M bewegt. Dies ist völlig identisch mit den bisherigen Beschreibungen der Fig. 1 und 2.During the rotation of the liquid circulation 14 , the liquid 305 , after being heated in the first heat exchanger 310 , is moved in the pipe section 316 in the direction of the axis of rotation M. This is completely identical to the previous descriptions of FIGS. 1 and 2.

Der in der Flüssigkeit 5 herrschende Druck wird durch die Fliehkraft erzeugt und nimmt bei Verringerung des Radialabstandes ab, und erreicht schließlich einen Punkt, bei dem die Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand übergeht, wie durch die radiale Abstandslinie mit dem Bezugszeichen 310 ausgedrückt werden soll.The pressure prevailing in the liquid 5 is generated by the centrifugal force and decreases as the radial distance decreases, and finally reaches a point at which the liquid changes into the gaseous state, as is to be expressed by the radial distance line with the reference number 310 .

Danach wird der gasförmige Stoff in dem zweiten Wärmeaustauscher 306 durch Entzug von Wärme wieder verflüssigt, und die Flüssigkeit 305 wird durch eine Rohrleitung 315 wieder dem ersten Wärmeaustauscher zugeführt. Die dabei entstehende Strömung wird oder kann, wie bereits in den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, mittels einer Turbine 330 in mechanische bzw. danach mit Dynamo in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Turbine kann z. B. an der eingezeichneten Stelle, die mit dem Bezugszeichen 330 versehen ist, angeordnet sein oder auch an jeder beliebigen anderen geeigneten Stelle angeordnet werden. The gaseous substance in the second heat exchanger 306 is then liquefied again by removing heat, and the liquid 305 is fed back to the first heat exchanger through a pipe 315 . The resulting flow is or can, as already described in FIGS. 1 and 2, be converted into mechanical energy by means of a turbine 330 and then into electrical energy with dynamo. The turbine can e.g. B. at the location shown, which is provided with the reference numeral 330 , be arranged or be arranged at any other suitable location.

Selbstverständlich kann anstelle der Flüssigkeit 3 und 8 auch Luft, oder ein anderer gasförmiger Stoff verwendet werden.Of course, air or another gaseous substance can also be used instead of liquid 3 and 8 .

Die in Fig. 1 dargestellten wellenförmig ausgebildeten Rohre in den beiden Wärmeaustauschern können selbstverständlich auch geradlinig und parallel zur Achse M angeordnet sein, oder jede andere denkbare Form aufweisen. Wenn sich das Volumen der Flüssigkeit 5 bei großen Temperaturdifferenzen und entsprechender Größe des Wärmeaustauschers um den Faktor 0,1 ausdehnt, so entspricht dies bei einem Volumen von 100 Litern einem zusätzlichen Volumen von 10 Litern. Diese Volumensvergrößerung muß, wie bereits beschrieben, gegen den allseitigen Kompressionsdruck erfolgen. Bei einer durch die Fliehkraft hervorgerufene Druckdifferenz von 10 000 kg pro cm², gemessen an den bereits beschriebenen Markierungen 115 und 116 der Flüssigkeitsrohre 15 und 16, läßt sich errechnen, welche mechanische Arbeit durch die Wärme geleistet werden muß, um im ersten Wärmeaustauscher die Flüssigkeit um 10 Liter auszudehnen. Bei einem Flüssigkeitsdurchsatz von 100 Litern pro Sekunde ergibt sich die zu entnehmende theoretische Leistung.The corrugated tubes shown in Fig. 1 in the two heat exchangers can of course also be arranged in a straight line and parallel to the axis M , or have any other conceivable shape. If the volume of the liquid 5 expands by a factor of 0.1 with large temperature differences and a corresponding size of the heat exchanger, this corresponds to an additional volume of 10 liters for a volume of 100 liters. As already described, this increase in volume must take place against the all-round compression pressure. With a centrifugal force-induced pressure difference of 10,000 kg per cm², measured at the previously described markings 115 and 116 of the liquid pipes 15 and 16 , it can be calculated what mechanical work must be done by the heat in order to change the liquid in the first heat exchanger Expand 10 liters. With a liquid throughput of 100 liters per second, the theoretical power to be extracted results.

Auch bei der Entwicklung von Wasserstoffmotoren mit hohen thermischen Verlusten bietet sich die Wärmeschleuder zur Verbesserung des Wirkungsgrades an. Schließlich kann die Wärmeschleuder auch alleine als Motor eingesetzt werden, wodurch sich höhere Wirkungsgrade ergeben.Also in the development of hydrogen engines with high thermal The heat extractor offers losses to improve efficiency at. Finally, the heat spinner can also be used alone as a motor, which results in higher efficiencies.

Selbstverständlich können in den Rohrleitungen 3 des ersten Wärmeaustauschers auch heiße Auspuffgase, heiße Luft oder Kühlwasser von Motoren eingeleitet werden. Bei Auspuffgasen sind Temperaturen von einigen 100°C denkbar. Im Rohr 8 kann eine Luftkühlung beispielsweise mittels Ventilatoren erfolgen.Of course, hot exhaust gases, hot air or cooling water from engines can also be introduced into the pipes 3 of the first heat exchanger. Exhaust gases have temperatures of a few 100 ° C. Air cooling can take place in tube 8 , for example by means of fans.

Es können selbstverständlich außer den gezeigten Wärmeaustauscherteilen 221 und 222 einerseits der Drehachse und den gezeigten Wärmeaustauscherteilen 123 und 120 andererseits der Drehachse beliebig viele Wärmeaustauscherteile am Umfang der Wärmeschleuder angeordnet sein, wobei vorzugsweise eine paarweise Anordnung vorgesehen werden sollte. In addition to the heat exchanger parts 221 and 222 shown, on the one hand, the axis of rotation and the heat exchanger parts 123 and 120 shown, on the other hand, the axis of rotation, any number of heat exchanger parts can be arranged on the circumference of the heat extractor, preferably a paired arrangement should be provided.

Possible efficiency of the heat extractor according to the 2nd law thermodynamics

Der Wirkungsgrad errechnet sich nach der Formel 1The efficiency is calculated according to Formula 1

Bei einer Temperaturdifferenz 20°C/70°C ist der Wirkungsgrad ca. 15%.
Bei einer Temperaturdifferenz 20°C/100°C ist der Wirkungsgrad ca. 17,5%.
Bei einer Temperaturdifferenz 20°C/200°C ist der Wirkungsgrad ca. 38%.
Bei einer Temperaturdifferenz 20°C/150°C ist der Wirkungsgrad ca. 44%.
Bei einer Temperaturdifferenz 20°C/292°C ist der Wirkungsgrad ca. 50%.With a temperature difference of 20 ° C / 70 ° C, the efficiency is approx. 15%.
With a temperature difference of 20 ° C / 100 ° C, the efficiency is approx. 17.5%.
At a temperature difference of 20 ° C / 200 ° C, the efficiency is approx. 38%.
At a temperature difference of 20 ° C / 150 ° C, the efficiency is approx. 44%.
With a temperature difference of 20 ° C / 292 ° C, the efficiency is approx. 50%.

Bei 20°C Temperaturdifferenz ergibt sich ein theoretischer Wert von 15% Wirkungsgrad. Im Gegensatz zur Solarenergie mit einem Wirkungsgrad von 8-10% kann die Wärmeschleuder sowohl tagsüber als auch in der Nacht eingesetzt werden, wodurch sich der Wirkungsgrad verdoppelt.At a temperature difference of 20 ° C there is a theoretical value of 15% efficiency. In contrast to solar energy with an efficiency The heat extractor can be 8-10% both during the day and at night be used, which doubles the efficiency.

Bei 20°C/250°C ergibt sich ein Wirkungsgrad von ca. 44%. D. h., daß die thermischen Verluste von Brennkraftmaschinen, die bei über 60% liegen, theoretisch zu 44% in mechanische Energie umwandelbar sind. Es ist demnach eine möglichst höhe Temperaturdifferenz erforderlich, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.At 20 ° C / 250 ° C, the efficiency is approx. 44%. That is, the thermal losses of internal combustion engines which are over 60%, are theoretically 44% convertible into mechanical energy. So it is A temperature difference as high as possible is required to achieve a high one To achieve efficiency.

Von dem theoretischen Maximalwert müssen die Reibungsverluste durch Verwirbelung in den Rohrleitungen abgezogen werden. The friction losses must pass through from the theoretical maximum value Swirls in the pipes are removed.

Es geht also im wesentlichen darum, die Flüssigkeit im Rohrsystem 14 und insbesondere in den Rohren 15 und 16 zu beruhigen, d. h. die Wirbelbildung zu reduzieren und zu große Fluidballen zu vermeiden.It is therefore essentially a question of calming the liquid in the pipe system 14 and in particular in the pipes 15 and 16 , ie reducing the vortex formation and avoiding excessively large bales of fluid.

Hierzu bietet sich anstelle der Rohre 15 und 16 mit großen Rohrquerschnitt an, mehrere Rohre mit kleinerem Querschnitt vorzusehen oder eine spezifische Ausbildung der Rohre 15 und 16 zur Reduzierung von Fluidballen zu erarbeiten und eine Beruhigung der Strömung auf diese Weise herbeizuführen.For this purpose, instead of pipes 15 and 16 with a large pipe cross section, it is advisable to provide several pipes with a smaller cross section or to develop a specific design for pipes 15 and 16 to reduce fluid bales and to calm the flow in this way.

Weiterhin ist es denkbar, die umlaufende Flüssigkeit 5 außerhalb des Rotationskörpers der Wärmeschleuder in einem Kühler abzukühlen. Es müssen dann anstelle des zweiten Wärmeaustauschers, der entfallen kann, Rohrverbindungen von den Rohrenden 15 und 16 nach außen geführt werden, wie mit den strichlinierten Rohransatzstücken 102 und 104 angedeutet und ausgedrückt werden soll. Der zweite Wärmeaustauscher in Drehachsnähe, der die Rohre 15 und 16 verbindet, kann dann entfallen. Furthermore, it is conceivable to cool the circulating liquid 5 outside the rotating body of the heat extractor in a cooler. Instead of the second heat exchanger, which can be omitted, pipe connections then have to be guided outwards from the pipe ends 15 and 16 , as is to be indicated and expressed with the dashed pipe extensions 102 and 104 . The second heat exchanger near the axis of rotation, which connects the pipes 15 and 16 , can then be omitted.

Fig. 4 zeigt zwei hintereinander angeordnete Systeme 414 und 424, in einer schematischen Darstellung, die um eine Drehachse M drehbar und in einem gemeinsamen nicht weiter dargestellten Rotor angeordnet sind, der ähnlich wie in Fig. 1 ausgeführt ist, in dem jedoch zwei umlaufende Systeme 414 und 424 vorgesehen sind. Außerdem ist ein drittes System 434 strichliniert auf einer Seite angeordnet. Die Umlaufrichtung in den vorzugsweise mit Flüssigkeit oder Gas oder Luft angefüllten Umlaufsystemen 414, 424 und 434 ist mit Pfeilen gekennzeichnet. Es können selbstverständlich auch nur zwei, oder mehr als drei Umlaufsysteme entlang der Drehachse M angeordnet sein. Es kann dann erhitzte oder erwärmte Flüssigkeit bzw. Gas durch das Rohr 430 in den Wärmeaustauscher 480 und von dort über die Rohrverbindung 431 zu dem Wärmeaustauscher 490 geführt werden. Die Flüssigkeit bzw. das Gas verläßt dann den Wärmeaustauscher 490 durch das Rohr 432. Gleichzeitig fließt aber kalte Flüssigkeit bzw. Gas oder Luft durch die Rohrleitung 408 zu dem Wärmeaustauscher 485, wird dort erwärmt und strömt von dort in einem Rohr 418 zu einem äußeren Wärmeaustauscher 498 eines dritten Systems 434 das strichliniert auf einer Seite angedeutet ist, um dort die vorher aufgenommene Wärme wieder abzugeben. FIG. 4 shows two systems 414 and 424 arranged one behind the other, in a schematic representation, which are rotatable about an axis of rotation M and are arranged in a common rotor, not shown, which is designed similarly to FIG. 1, but in which two rotating systems 414 and 424 are provided. In addition, a third system 434 is arranged in dashed lines on one side. The direction of rotation in the circulation systems 414 , 424 and 434 , which are preferably filled with liquid or gas or air, is indicated by arrows. Of course, only two or more than three circulation systems can also be arranged along the axis of rotation M. Heated or heated liquid or gas can then be passed through the pipe 430 into the heat exchanger 480 and from there via the pipe connection 431 to the heat exchanger 490 . The liquid or gas then leaves the heat exchanger 490 through the pipe 432 . At the same time, however, cold liquid or gas or air flows through the pipeline 408 to the heat exchanger 485 , is heated there and flows from there in a pipe 418 to an external heat exchanger 498 of a third system 434, which is indicated by dashed lines on one side, in order to there the give up previously absorbed heat again.

Gleichzeitig wird einerseits über ein Rohr 422 kalte Flüssigkeit oder Gas dem Wärmeaustauscher 495 zugeführt und es wird andererseits über ein Rohr 423 dem im dritten System angeordneten Wärmeaustauscher 499 eine kalte Flüssigkeit bzw. Gas zugeführt.At the same time, cold liquid or gas is supplied to the heat exchanger 495 via a pipe 422, and a cold liquid or gas is supplied via a pipe 423 to the heat exchanger 499 arranged in the third system.

Dadurch werden größere Temperaturdifferenzen geschaffen und es sind auch bei niederen Temperaturen hohe Wirkungsgrade nach dem zweiten Hauptsatz der Wärmelehre möglich.This creates larger temperature differences and there are also low temperatures high efficiencies according to the second law of the Thermal theory possible.

Selbstverständlich kann dieses Prinzip beispielsweise auch bei allen Motoren bei denen hohe Wärmeverluste auftreten verwendet werden, um den Wirkungsgrad zu erhöhen.Of course, this principle can also apply to all engines, for example where high heat losses occur are used to increase efficiency to increase.

Die Flüssigkeit bzw. das Gas 433 gibt dann zunächst einen Teil der Wärme in dem Wärmeaustauscher 480 ab und wird dann mit einer reduzierten Temperatur dem nächsten Wärmeaustauscher 490 zugeführt, um dort einen weiteren Teil der Wärme abzugeben.The liquid or gas 433 then first releases part of the heat in the heat exchanger 480 and is then fed to the next heat exchanger 490 at a reduced temperature in order to release another part of the heat there.

Die Kühlflüssigkeit in dem Rohr 408 wird zunächst dem Wärmeaustauscher 485 zugeführt, erwärmt sich dort und wird dann über das Verbindungsrohr 418 dem übernächsten Wärmeaustauscher 498 zugeführt, um dort wieder Wärme abzugeben. Selbstverständlich kann die Flüssigkeit bzw. das Gas auch entgegengesetzt zu den angegebenen Strömungsrichtungen erfolgen, die durch Pfeilrichtung gekennzeichnet sind. The cooling liquid in the pipe 408 is first fed to the heat exchanger 485 , heats up there and is then fed via the connecting pipe 418 to the next but one heat exchanger 498 in order to give off heat there again. Of course, the liquid or the gas can also take place in the opposite direction to the indicated flow directions, which are indicated by the direction of the arrow.

Bei einer solchen Vorrichtung mit drei Systemen 414, 424 und 434 läßt sich der Wirkungsgrad erhöhen. Wird beispielsweise Wasser von 75°C aus einem Sonnenkollektor dem ersten Wärmeaustauscher 480 des Systems 414 zugeführt und gleichzeitig Wasser von 15°C dem zweiten Wärmeaustauscher 485 zugeführt, so beträgt der maximale Wirkungsgrad nach dem zweiten Hauptsatz der Wärmelehre bei einer angenommenen Temperaturdifferenz von 15°C/75°C = 17%The efficiency can be increased in such a device with three systems 414 , 424 and 434 . If, for example, water of 75 ° C is fed from a solar collector to the first heat exchanger 480 of the system 414 and at the same time water of 15 ° C is fed to the second heat exchanger 485, the maximum efficiency according to the second law of thermal theory at an assumed temperature difference of 15 ° C / 75 ° C = 17%

im zweiten System 424 soll nun die Temperaturdifferenz von 15°C/50°C gegeben sein, wodurch sich ein Wirkungsgrad von 11% ergibt. Im dritten System 434 soll die Temperaturdifferenz 15°C/40°C betragen, wodurch sich ein Wirkungsgrad von 8% ergibt. Der gesamte Wirkungsgrad für die Systeme 414, 424 und 434 beträgt dann ca. 35%.in the second system 424 the temperature difference of 15 ° C / 50 ° C should now be given, which results in an efficiency of 11%. In the third system 434 , the temperature difference should be 15 ° C / 40 ° C, which results in an efficiency of 8%. The overall efficiency for the systems 414 , 424 and 434 is then approx. 35%.

Im Vergleich zu Solarzellen, die nur tagsüber arbeiten und einen Wirkungsgrad von 8 bis 10% aufweisen, kann die Wärmeschleuder während 24 Stunden arbeiten, wodurch sich der ermittelte theoretische Wirkungsgrad von 35% verdoppelt und somit ca. 70% beträgt.Compared to solar cells that only work during the day and an efficiency from 8 to 10%, the heat extractor can work for 24 hours, which doubles the theoretical efficiency of 35% and is therefore about 70%.

Vorzugswiese sind die radial verlaufenden Rohre nochmals unterteilt, oder durch geeignete Maßnahmen so ausgebildet, daß wenig Reibungsverluste auftreten. Preferential meadow the radial pipes are divided again, or by Suitable measures are designed so that little frictional losses occur.

Aus der Betrachtung der Temperaturdifferenzen nach derFrom the consideration of the temperature differences after the

geht hervor, daß mit zunehmender Temperaturdifferenz auch der Wirkungsgrad der Vorrichtung steigt. Es ist daher sinnvoll, zwischen der Sonne und den Sonnenkollektoren, in welchen die Flüssigkeit oder ein Gas erwärmt wird, prismatisch geformte Gläser in der Weise anzuordnen, daß die parallel ankommenden Sonnenstrahlen auf eine kleinere Oberfläche des Sonnenkollektors gelenkt werden und dabei eine höhere Temperatur erzeugen.shows that with increasing temperature difference also The efficiency of the device increases. It is therefore useful to choose between the sun and the solar collectors in which the liquid or a gas is heated to arrange prismatic glasses in such a way that the sun's rays arriving in parallel are reduced to a smaller one Surface of the solar collector can be steered and a higher Generate temperature.

Bei größerer Temperaturdifferenz wird nämlich die Umlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit oder des Gases in den gezeigten Umlaufsystemen der Fig. 4 höher, und auch das Verhältnis von Reibungsverlusten zu brauchbarer mechanischer Arbeit wird günstiger.With a larger temperature difference, the circulation speed of the liquid or the gas becomes higher in the circulation systems shown in FIG. 4, and the ratio of friction losses to usable mechanical work also becomes more favorable.

Wenn man z. B. 100 l Flüssigkeit von 40° auf 80°C in dem radial nach außen versetzten Wärmeaustauscher erwärmt, oder wenn man nur 50 l Flüssigkeit in dem radial nach außen versetzten Wärmeaustauscher von 80°C auf 160°C erwärmt, so ist dafür die gleiche Wärmemenge erforderlich.If you e.g. B. 100 l of liquid from 40 ° to 80 ° C in the radially outward staggered heat exchanger warmed, or if you only have 50 l of liquid in the radially outward heat exchanger from 80 ° C to 160 ° C heated, the same amount of heat is required for this.

Der theoretisch maximale Wirkungsgrad bei einer Temperaturdifferenz 15°C/80°C beträgt 18,5%; der theoretisch maximale Wirkungsgrad bei 15°C/160°C beträgt 33,5%. Bei einer Temperaturdifferenz 15°C/200°C beträgt der maximale theoretische Wirkungsgrad ca. 40%. Nach Fig. 4 kann dann der Wirkungsgrad nochmals um ca. 50-100% (je nach Auslegung) erhöht werden. Es ist also sinnvoll, weniger Flüssigkeit bzw. Gas auf eine höhere Temperatur zu bringen, weil dann auch die Abmessungen der Turbine entsprechend verkleinert werden können.The theoretical maximum efficiency at a temperature difference of 15 ° C / 80 ° C is 18.5%; the theoretical maximum efficiency at 15 ° C / 160 ° C is 33.5%. At a temperature difference of 15 ° C / 200 ° C, the maximum theoretical efficiency is approx. 40%. According to Fig. 4 then the efficiency can further be increased by about 50-100% (depending on the design). It is therefore advisable to bring less liquid or gas to a higher temperature, because then the dimensions of the turbine can also be reduced accordingly.

Die Turbine ist in der schematischen Darstellung der Fig. 4 in den Umlaufsystemen 414, 424, 434 nicht weiter dargestellt, ist aber, wie in den Fig. 1-3 beschrieben, angeordnet. Es kann sinnvoll sein, die Turbine derart auf der Drehachse M anzuordnen, daß die Turbinenwelle und die Drehachse des Rotors mit ihren Drehachsen zusammenfallen. Die Turbinenwelle ist dann beispielsweise in der Welle des Rotors gelagert, was nicht weiter dargestellt ist. Die Anordnung der Turbine auf der Drehachse hat den Vorteil, daß Flüssigkeit aus gegenüberliegenden Umlaufsystemen in einer Turbine einfließen können. The turbine is not shown in the circulation systems 414 , 424 , 434 in the schematic representation of FIG. 4, but is arranged as described in FIGS. 1-3. It can be useful to arrange the turbine on the axis of rotation M such that the turbine shaft and the axis of rotation of the rotor coincide with their axes of rotation. The turbine shaft is then mounted, for example, in the shaft of the rotor, which is not shown in further detail. The arrangement of the turbine on the axis of rotation has the advantage that liquid from opposite circulation systems can flow into a turbine.

Geht man davon aus, daß 20 l Flüssigkeit pro Sekunde jeweils den ersten Wärmeaustauscher des Umlaufsystems 414, 424 oder 434 verlassen, so muß beachtet werden, daß je die gesamte Erwärmung in dem ersten Wärmeaustauscher 480 oder 490 oder 498 erfolgen muß. Die aus dem Wärmeaustauscher 480, 490 oder 498 ausströmende erwärmte Flüssigkeit der Umlaufsysteme 414, 424, 434 (Durchsatz oder Flüssigkeitsmenge pro Sekunde) ist also nicht identisch mit der Aufwärmzeit des umlaufenden Mediums in den Wärmeaustauschern 480, 490 oder 498, sondern ist abhängig von der Dimensionierung der Wärmeaustauscher. If one assumes that 20 l of liquid per second leave the first heat exchanger of the circulation system 414 , 424 or 434 , it must be noted that the entire heating must take place in the first heat exchanger 480 or 490 or 498 . The heated liquid flowing out of the heat exchanger 480 , 490 or 498 of the circulation systems 414 , 424 , 434 (throughput or amount of liquid per second) is therefore not identical to the warm-up time of the circulating medium in the heat exchangers 480 , 490 or 498 , but is dependent on that Dimensioning of the heat exchangers.

Bild 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, an welcher der Kreisprozeß, wie in Fig. 1-3 beschrieben, aufgezeigt ist. Figure 5 shows a further schematic representation of the device according to the invention, on which the cyclic process, as described in Fig. 1-3, is shown.

In Fig. 5 ist eine umlaufende Flüssigkeit 514 mit einem ersten Wärmeaustauscher 501 mit großem Radialabstand und einem zweiten Wärmeaustauscher 506 mit kleinem Radialabstand von einer Drehachse M aufgezeigt. Die umlaufende Flüssigkeit 514 ist in einem nicht weiter dargestellten Rotor fest angeordnet, dessen Drehachse M ist. Wird während der Rotation des Rotors dem äußeren Wärmeaustauscher 501 Wärme durch eine Rohrleitung 503 zugeführt und eine Rohrleitung 505 abgeführt, und wird weiterhin dem Wärmeaustauscher 506 eine kalte Flüssigkeit durch eine Rohrleitung 508 zugeführt und durch eine Rohrleitung 509 abgeführt, wie durch Pfeile in den Rohrleitungen angedeutet ist, so entsteht ein Umlauf in der Flüssigkeitsleitung 514.In Fig. 5, a circulating liquid is shown 514 with a first heat exchanger 501 with a large radial distance and a second heat exchanger 506 with a small radial distance from an axis of rotation M. The circulating liquid 514 is fixed in a rotor, not shown, whose axis of rotation is M. If heat is supplied to the external heat exchanger 501 through a pipe 503 and a pipe 505 is discharged during the rotation of the rotor, and a cold liquid is further fed to the heat exchanger 506 through a pipe 508 and discharged through a pipe 509 , as indicated by arrows in the pipes there is a circulation in the liquid line 514 .

Die Längsachse 510 des ersten Wärmeaustauschers 501 kann dabei in einem Winkel δ zu der Drehachse M stehen, wodurch bei sich verringertem Abstand der Flüssigkeitsteilchen im ersten Wärmeaustauscher 501 eine verringerte Dichte von Flüssigkeit oder Gas durch Erwärmung gegeben ist.The longitudinal axis 510 of the first heat exchanger 501 can be at an angle δ to the axis of rotation M , which results in a reduced density of liquid or gas due to heating when the distance between the liquid particles in the first heat exchanger 501 decreases.

Die Längsachse 520 des zweiten Wärmeaustauschers 506 kann dabei in einem Winkel γ zu der Drehachse M stehen, wobei mit zunehmendem Radialabstand des zweiten Wärmeaustauschers 506 eine größere Dichte von Flüssigkeit oder Gas durch Abkühlung gegeben ist. Der Rohrbogen 530 wird bei Verwendung einer Verwinkelung der Längsachse vorzugsweise weggelassen. Die Turbine ist in Fig. 5 nicht weiter dargestellt, sondern ist der Beschreibung sowie der Fig. 1-3 in ihrer Ausbildung und Anordnung zu entnehmen.The longitudinal axis 520 of the second heat exchanger 506 can be at an angle γ to the axis of rotation M , with a greater density of liquid or gas being obtained by cooling as the radial distance of the second heat exchanger 506 increases. The pipe bend 530 is preferably omitted when using an angle of the longitudinal axis. The turbine is not shown in FIG. 5, but can be found in the description and FIGS. 1-3 in their design and arrangement.

Für eine Verwandlung von Wärme in mechanische Arbeit im Dauerbetrieb sind nur Vorrichtungen brauchbar, die unter ständiger Zufuhr von Wärme und gleichzeitiger Leistung von äußerer mechanischer Arbeit immer wieder die gleichen Zustände durchlaufen, also periodisch arbeiten, in der also sogenannte Kreisprozesse ablaufen (zitiert aus Westphal Physik). Nach dem Kreisprozeß der Fig. 6 sind Temperatur T und Volumen V veränderlich. To convert heat into mechanical work in continuous operation, only devices can be used which, under constant supply of heat and simultaneous output from external mechanical work, repeatedly go through the same states, i.e. work periodically, in which so-called circular processes take place (cited from Westphal Physik ). After the cycle of Fig. 6 temperature T, and volume V are variable.

Der Carnot′sche Kreisprozeß bezieht sich hauptsächlich auf Brennkraftmaschinen und Gasturbinenanlagen, während der nachfolgende Kreisprozeß den spezifischen Anforderungen der Wärmeschleuder gerecht werden soll. Es ergibt sich nach Fig. 5 und 6 (Kreisprozeß der Wärmeschleuder) folgender veränderter Ablauf:The Carnot cycle mainly refers to internal combustion engines and gas turbine systems, while the subsequent cycle should meet the specific requirements of the heat extractor. The result is shown in Fig 5 and 6 (cycle of the heat extractor) following modified sequence.:

1-2 A compression (compression) of the liquid 514 takes place with increasing increase in the radial distance of the liquid particles in the tube 515 under the influence of centrifugal force, ie formulated differently when the liquid particles in the tube 515 , z. B. move radially outwards. Potential energy is stored during compression.
2-3 The liquid expands against a large compression pressure on all sides by supplying heat via a pipe 503 to the heat exchanger 501 with the large radial distance. The expansion follows the first law of thermodynamics and reads:
Q = Δ U + W; W is the mechanical work to be done against the all-round compression pressure (see also explanation of the formula of the first law of thermodynamics in the previous description). In this case, the liquid or gas is cooled, which is supplied to the heat exchanger 501 through the pipe 503 and removed through the pipe 505 , on the one hand due to the withdrawal of molecular energy Δ U , which is necessary for heating the circulating medium 514 in the heat exchanger 501 and on the other hand, by the consumption of molecular energy, which is converted into mechanical work W.
3-4 The expansion of the liquid takes place with decreasing radial distance of the liquid particles, because the compression pressure in the liquid of the tube 516 - due to decreasing centrifugal force - becomes smaller. (Potential energy is released during expansion)
4-1 Contraction of the liquid in the heat exchanger 506 because cooling takes place.

Weiterhin kann es aus räumlichen, platzsparenden Gründen sinnvoll sein, den Umlauf der Flüssigkeit 514 in die Schnittebene FF der Fig. 5 zu verlegen, die in Fig. 7 näher dargestellt ist, jedoch mit versetztem Wärmeaustauscher 506. Furthermore, for space-saving, space-saving reasons, it can make sense to move the circulation of the liquid 514 into the section plane FF of FIG. 5, which is shown in more detail in FIG. 7, but with an offset heat exchanger 506 .

Der Rotor 710 ist begrenzt durch seine äußere kreisförmige Form. Seine Drehrichtung wird durch das Bezugszeichen B angegeben. In der Schnittebene des Rotors wird ein Umlaufsystem 714 aufgezeigt mit einem ersten Wärmeaustauscher 701 mit großem Radialabstand und einem zweiten Wärmeaustauscher 706 mit kleinem Radialabstand. Die Turbine ist nicht weiter dargestellt, wird jedoch zweckmäßigerweise auf der Drehachse M angeordnet. Vorzugsweise wird ein weiteres Umlaufsystem angeordnet, wie strichliniert angedeutet ist und mit dem Bezugszeichen 730 ausgedrückt werden soll. Die Umlaufrichtung des Umlaufsystems 714 kann in der durch Pfeile angegebenen Umlaufrichtung oder entgegengesetzt zu dieser erfolgen.The rotor 710 is limited by its outer circular shape. Its direction of rotation is indicated by the reference symbol B. In the sectional plane of the rotor, a circulation system 714 is shown with a first heat exchanger 701 with a large radial distance and a second heat exchanger 706 with a small radial distance. The turbine is not shown further, but is expediently arranged on the axis of rotation M. A further circulation system is preferably arranged, as is indicated by dashed lines and is intended to be expressed with reference number 730 . The direction of rotation of the circulation system 714 can be in the direction of rotation indicated by arrows or in the opposite direction.

Auch in der Anordnung der Fig. 7 können - wie bereits in Fig. 4 dargelegt - mehrere Systeme in verschiedenen Schnittebenen angeordnet sein.Also in the arrangement of FIG. 7 - as already shown in FIG. 4 - several systems can be arranged in different sectional planes.

Die Umlaufebene der Flüssigkeit kann also entweder - wie in Fig. 1-5 beschrieben - angeordnet sein, oder - wie in der Umlaufebene der Fig. 7 gezeigt ist - ausgebildet sein. Es kann aber auch eine Zwischenstellung zwischen beiden Systemen in jeder beliebigen Ausführungsform vorgesehen werden.The circulation plane of the liquid can thus either be arranged as described in FIGS . 1-5 or as shown in the circulation plane of FIG. 7. However, an intermediate position between the two systems can be provided in any embodiment.

Claims

1. Energy generating device characterized in that in a first stationary heat exchanger ( 20 ), ( 220 ) with a large radial distance, a heated liquid ( 3 ) or a heated gas ( 3 ) can be arranged to flow, and that in a further rotatable part ( 21, 221 , 120) of the first heat exchanger, a liquid ( 5 ) or a gas ( 5 ) to be heated can be flowed through, and that in a second rotatable heat exchanger part ( 22, 222, 123) of a second heat exchanger with a smaller radial distance, a liquid ( 5 ) or a gas ( 5 ) can be arranged flowing through, which can be cooled by means of a second heat exchanger part ( 23, 223) , and that between the first heat exchanger ( 1 ) and the second heat exchanger ( 6 ) a pipe connection ( 15, 16, 215, 216) can be arranged, and that the circulating or circulating liquid ( 5 ) or gas ( 5 ) drives a turbine ( 30 ) and thereby generates mechanical energy.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the heat exchanger part ( 20 ), ( 220 ) and ( 23 ) and ( 223 ) in a stator ( 10 ) or ( 27 ) can be arranged, and that the heat exchanger parts ( 21, 221 , 120) and ( 22, 222, 123) can be arranged rotatably in a rotor ( 2, 202) and are connected to one another by means of pipelines ( 15, 16, 215, 216) , and the rotor can be rotated in bearings ( 37, 38) is stored and can be driven by means of a motor ( 48 ).

3. Device according to the preceding claim, characterized in that the drivable rotor is arranged in a housing designed as a stator ( 10 ), the housing ( 10 ) being held firmly on the axle ( 27 ) by means of annular projections.

4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the first heat exchanger part ( 20 ), ( 220 ) warm liquid or a gas ( 3 ) is supplied via a pipe ( 11 ) and led out via a pipe ( 12 ), and that in the heat exchanger part ( 23 ) cold liquid or a gas is supplied via a pipe ( 25 ) and is led out of the heat exchanger part via a pipe ( 28 ).

5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the liquid ( 5 ) has a large coefficient of expansion, the liquid ( 3 ) has a small coefficient of expansion and the liquid ( 8 ) has a large coefficient of expansion.

6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a constant amount of heat is supplied in the first heat exchanger at a constant speed, and a constant heat removal takes place in the second heat exchanger so that the total volume of the liquid ( 5 ) is retained and Coriolis forces during circulation the liquid ( 5 ) can be compensated.

7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the liquid ( 5 ) at a radial distance ( 310 ) changes into a gaseous state, and is liquefied again in the second heat exchanger, or that gas is used instead of liquid.

8. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the second heat exchanger is arranged directly on the axis of rotation in order to avoid centrifugal forces in the second heat exchanger, and that when using a plurality of second heat exchangers these are arranged one behind the other along the axis of rotation (M) .

9. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pipes to be flowed through are arranged in the sectional plane of FIG. 1 perpendicular to the plane of the drawing. (That is, in the first and second heat exchangers).

10. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the turbine in any design, for. B. can also be selected with a nozzle arrangement and can be arranged at any suitable point in the circulating liquid ( 5 ), and that instead of the turbine also a cylinder with piston and crank mechanism arrangement can be arranged, the hydraulic fluid alternating from one side and the other in the cylinder can be guided (steam engine principle, but with liquid).

11. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that instead of the tubes ( 15 ) and ( 16 ) in the large tube cross-section, several tubes with a smaller tube cross-section or a liquid channel with a specific design for calming the liquid is provided.

12. Apparatus according to one or more of the preceding claims, characterized in that a liquid version ( 102 ) and a liquid inlet ( 104 ) can be provided instead of the second heat exchanger connecting the two tubes ( 15 ) and ( 16 ) in the vicinity of the rotating axis or on the rotating axis , whereby cooling of the liquid ( 5 ) can be provided outside the rotating body.

13. Apparatus according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive motor ( 48 ) is fixed to the external reference system, for. B. the housing ( 40 ) or ( 10 ) can be connected.

14. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that between the outside Housing and the rotor a vacuum can be provided.

15. Apparatus according to one or more of the preceding claims, characterized in that a plurality of circulating systems ( 414, 424) and ( 434 ) can be arranged in succession in a rotor and that the liquid or gas which is heated or heated in the heat exchanger ( 485 ) close to the axis of rotation or air can be fed to a heat exchanger ( 498 ) with a large radial distance and that the two heat exchangers ( 495 ) and ( 499 ) close to the axis of rotation can each be fed separately with cold liquid, gas or air.

16. Device according to one or more of the preceding claims characterized in that the shaft the turbine is arranged coaxially to the rotor shaft and that Multiple circulation liquid or gas in a turbine or convertible into mechanical work in several turbines is.

17. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circulation of the liquid or gas either - as shown in Fig. 1-5 - or - as shown in Fig. 7 - or in an intermediate position.