DE60215319T2 - Hydristor-wärmepumpe - Google Patents

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    • Y02B10/20—Solar thermal

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen US-Anmeldung mit der Serien-Nummer 60/270,005, welche am 20. Februar 2001 eingereicht wurde.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Frühe Vorrichtungen zum Variieren der Verschiebung von Flügel-Pumpen involvierten das absichtliche Versetzen des Rotations-Zentrums des Flügel-Rotors bezüglich des geometrischen Zentrums des kreisförmigen Außen-Gehäuses. Das Ausmaß an Versatz würde dann das geförderte Volumen der Pumpe steuern, und dadurch eine gewünschte Volumen-Ausgabe bei jeder Umdrehung des Rotors bereitstellen. Mehrere Probleme mit diesem Entwurf begrenzen seine Anwendung.
  • Erstens begrenzte das Druck-Ungleichgewicht, welches aus der Radial-Perspektive gesehen von der Hydraulik-basierten Kraft auf den radialen Querschnitt des Rotors und der Flügel an der Achse verursacht wird, stark die Leistungsfähigkeit und Leistungs-Dichte dieser Pumpen, und resultierte in sehr schweren, ineffizienten, und lästigen Vorrichtungen. Zweitens verursachte die Zentrifugal-Kraft jedes Flügels während Hoch-Geschwindigkeits-Rotation starke Abnutzung des Flügel-Außenrandes und der Innenfläche des äußeren Umgrenzungs- Gehäuses.
  • Später wurde ein Entwurf mit fester Verschiebung um das Druckausgleich-Konzept herum ersonnen, wobei zwei geometrisch entgegengesetzte Hochdruck-Kammern ein Ausheben der Radial-Last aufgrund gleicher und entgegengesetzter Querschnitt-Druck-Bereiche und entgegengesetzer Vektor-Richtung verursachen würden, was in einer radialen Netto-Kraft auf das Achsen-Lager von Null resultierte. Der Entwurf wird als die/der Druck-ausgeglichene Flügel-Pumpe oder Motor bezeichnet. Die typische Effizienz dieser Vorrichtungen beträgt, bei spezifizierter Last und Geschwindigkeit, 70 bis 85%. Noch spätere Verbesserungen beinhalten ein Verändern der Kammer-Form von Druck-ausgeglichen Vorrichtungen vom Flügel-Stil, und involvierten die Verwendung mehrerer Arten einstellbarer Innenflächen des Außen-Gehäuses, um die Flügel zu führen und radial einzustellen, während sie rotieren. Eine Verbesserung ist ein kontinuierlicher Band, welcher flexibel ist, und radialer Deformation unterliegt, um (eine) Verschiebungs-Steuerung der Flügel zu bewirken. Allerdings rotierten diese flexiblen Bänder nicht.
  • Klassische Freon-Wärmepumpen verwenden ein Expansions-Ventil, um das Freon zu verdünnen, und seine Temperatur auf -40°C(-40°F) abzusenken. Das Expansions-Ventil repräsentiert einen großen Verlust an mechanischer Energie bezüglich der Gesamt-System-Leistungsfähigkeit aufgrund von Scheer-Erwärmungs-Effekten, während das Fluid durch das Ventil entspannt wird. Hiervon abgesehen werden übliche Rückgewinnungen oder Verstärkungen der zum Antreiben des Systems eingegebenen elektrischen Energie von bis zu 300% erreicht. Trotzdem würden Verbesserungen, welche den mechanischen Verlust reduzieren, bestimmt in größerer Effizienz resultieren.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die grundlegende Ausführungsform dieser Erfindung ist ein Rotor mit Federvorgespannten, radial ausstreckbaren Flügeln, welche in ihrer radialen Auswärts-Bewegung, vom Rotations-Zentrum des Rotors weg, durch den inneren Umfangs-Bereich eines kontinuierlichen flexiblen Bandes eingeschränkt sind, welches die gleiche axiale Breite wie der Rotor und die Flügel aufweist. Es ist insbesondere in der grundlegenden Ausführungsform wichtig anzumerken, dass das flexible Band dazu entworfen ist, mit den Flügeln und dem Rotor mit zu rotieren. Die Feder-Belastung der Flügel wird mit herkömmlichen Mitteln erreicht, wie es bei bestehenden Flügel-Pumpen und Motoren üblich ist; nämlich dass die Feder so zwischen dem Rotor selber und dem radial inwärtigen Rand des Flügels komprimiert wird, dass sie jeden Flügel radial aus dem Rotor-Körper heraus gegen den inneren Bereich des flexiblen Bandes treibt. Andere Feder-Anordnungen, welche die gleiche Funktion erreichen, werden ebenfalls in Erwägung gezogen. Die Feder-Vorbelastung veranlasst die Flügel dazu, die Innenfläche des flexiblen Bandes bei niedrigen Geschwindigkeiten, welche Null beinhalten, zu kontaktieren. Dies ist insbesondere wichtig, wenn diese Ausführungsform als ein variabler oder mit fester Verschiebung versehener hydraulischer Motor zu verwenden ist, weil hydraulisches Abdichten des Außenrandes der Flügel bei Geschwindigkeit Null sichergestellt wird. Da das flexible Band vollständig die Freiheit besitzt, mit den Flügeln und dem Rotor mitzurotieren, wird eine sehr große Quelle von Reibung, Abnutzung, und Ineffizienz aufgrund der Lehre dieser Erfindung eliminiert. Die wohlbekannte Begrenzung des Standes der Technik; nämlich die Reibung des gleitenden Randes, welche mit der kombinierten auswärts gerichteten Radial-Kraft der Flügel einhergeht, wird vollständig eliminiert, da es im Wesentlichen keine Relativ-Bewegung zwischen äußeren Rändern der Flügel und der inneren begrenzenden Fläche des flexiblen Umgrenzungs-Bandes gibt. Während sich ferner die Rotor-Geschwindigkeit erhöht, ist die kombinierte radial auswärts gerichtete Geschwindigkeits-Quadrat-Kraft des Flügel-Satzes vollständig in der Kontinuität des flexiblen Bandes enthalten ("contained"), welches eine Umgrenzung vom Druck-Behälter-Typ simuliert, als wenn das flexible Band ein Querschnitt eines Umgrenzungs-Druck-Zylinders wäre, und die individuelle radial auswärtige Kraft der Flügel die gezeichneten radial auswärts gerichteten Pfeile wären, welche in Zeichnungen dazu verwendet werden, die Wirkung der Kraft einzuzeichnen, welche enthalten ist. Da die Wirkung des flexiblen Bandes darin besteht, diese kombinierten radialen Kräfte der Flügel vollständig zu enthalten, gibt es absolut keinen Anstieg von Reibungs-Kräften aufgrund zunehmender radialer Flügel-Kraft, und diese Erfindung löst eine sehr schwerwiegende Begrenzung des Standes der Technik, indem die Rotations-Geschwindigkeit der festen Vorrichtungen, welche gemäß des Standes der Technik gebaut sind, auf ungefähr 4,000 Umdrehungen pro Minute begrenzt ist, wohingegen die obere Geschwindigkeits-Grenze der vorliegenden Erfindung wesentlich höher ist, etwa bis zum Bereich von 30,000 Umdrehungen pro Minute, was im Wesentlichen von der konzipierten Stärke und Widerstandsfähigkeit des flexiblen Bandes bestimmt wird. Tatsächlich zeigten Tests, dass die Effizienz dieser Erfindung, welche die rotierenden Komponenten einer kommerziell verfügbaren Pumpe verwendet, welche laut Werbung eine Effizienz von 88% aufweist, in Effizienz-Messungen von 93.5 bis 94.7% resultierte, wenn sie in Kombination mit dem rotierenden flexiblen Band verwendet wurde. Die größere Effizienz der vorliegenden Erfindung über den Stand der Technik wird in viel kleineren, variablen, Pumpen und Motoren in anspruchsvollen Anwendungen, wie Raumfahrt, resultieren. Der Flexibles-Band-Entwurf und Aufbau kann einen breiten Bereich von Variablen abdecken, von einem einzelnen flexiblen Band mit kontinuierlichem Umfang zu konzentrischer Verschachtelung irgendeiner praktikablen Anzahl einzelner flexibler Bänder mit kontinuierlichem Umfang. Das Band mit dem kleinsten Umfang wird konzentrisch in ein etwas größeres zweites Band verschachtelt, und das zweite Band wird konzentrisch in einen noch größeren Innen-Umfang eines dritten und noch größeren Bandes verschachtelt, und so weiter, bis zum größten äußeren Band, dessen Außenfläche die Außenfläche der Verschachtelung ist, und wobei die Innenfläche des kleinsten inneren Bandes mit dem Außen-Rand jedes der Flügel in Kontakt steht. Der Aufbau ist ähnlich zu dem Fall eines aus Einzelfasern bestehenden Seils eines spezifischen Durchmessers; welches eine viel größere Stärke als ein fester Stab des gleichen Durchmessers aufweist. Ferner ist das aus Einzelfasern bestehende Seil ohne Ausfall flexibler als der feste Stab. Die individuellen Zwischenräume zwischen jedem der Bänder in einer solchen kollektiven Verschachtelung können so ausgewählt werden, dass sie Schlupf und Schmierung von einem Band zum nächsten ermöglichen. Dieser verschachtelte Band-zu-Band-Zwischenraum resultiert in einer größeren Effizienz bei sehr hoher Betriebs-Geschwindigkeit, indem einem verschachtelten konzentrischen Satz von Bändern ermöglicht wird, in Geschwindigkeit von einem konzentrischen Element zum nächsten zu variieren, wobei das innere Band bei im Wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit wie der Rotor rotiert, während das äußere Band zunehmend langsamer rotiert. Das zum Herstellen des endlosen flexiblen Bandes verwendete Material kann irgendein geeignetes Metall sein, aber andere geeignete Materialien, wie Plastik, Fiberglas, Karbonfaser, oder KEVLAR®, können verwendet werden. Dieser Konstruktions-Material-Bereich gilt unabhängig davon, ob ein Endlos-Band mit einer einzelnen Dicke hergestellt wird, oder eine konzentrische Verschachtelung zweier oder mehr Bänder verwendet wird, um eine konzentrische Verschachtelung einer Anzahl von Bändern zu erzeugen. Die Beschreibung bis jetzt betrifft ein flexibles kreisförmiges und kontinuierliches Umgrenzungs-Band, wobei der Band alle radialen Zentrifugal-Kräfte von Flügeln begrenzt, und derzeitige Probleme, wie Reibung gleitender Flügel, die Geschwindigkeits-Quadrat-Reibungs-Abhängigkeit und die Rotor-Geschwindigkeits-Begrenzung eliminiert. Der Flexibles-Band-Aufbau wird auch die Form-Manipulation des Umfangs des Bandes ermöglichen, um ein Variieren des bei Rotieren des Rotors geförderten Kammer-Volumens zu erlauben.
  • Neuformen des flexiblen Bandes ist zum Steuern des geförderten Kammer-Volumens der Pumpe notwendig, während der Rotor sich dreht, und umfasst eine Anordnung radial bewegbarer Kolben, welche bei 0°, 90°, 180°, und 270° entlang eines vollen Kreises, d.h. bei 12-Uhr, 3-Uhr, 6-Uhr, und 9-Uhr einer Uhr-Vorderseite angeordnet sind. Jeder der Kolben weist eine geeignete Krümmung auf, um die Außenfläche des flexiblen Bandes in den angegebenen Positionen zu kontaktieren. Wenn die 12-Uhr und 6-Uhr Kolben veranlasst werden, sich inwärts zu bewegen, neigt der feste Umfang des flexiblen Bandes dazu, den 3-Uhr und 9-Uhr Kolben zu veranlassen, sich um ein gleiches Ausmaß auswärts zu bewegen, aber die flexible Natur des Umgrenzungs-Bandes ermöglicht ungleiche Kolben-Bewegung. Die inwärtige oder auswärtige Bewegung der Kolben kann mittels individuell gesteuertem hydraulischen Druck angetrieben sein, oder die Bewegung kann von mechanischen Mitteln, wie einem Zahnrad und einer Zahnstange, oder radial angeordneten Gewindetrieben an jedem Kolben, verursacht sein. Ein anderer Typ von Kolben-Steuer-Mittel wäre das Verbinden eines elektrischen Servo-Motor-Antrieb vom Analog-Typ mit einem Kugelgewinde-Mechanismus mit einer Positions-Kodierungs-Rückkopplung; welche Anordnung sich leicht zur digitalen Steuerung anbieten würde. Unabhängig vom Verfahren zur Steuerung der Bewegung der Kolben ist der letztendliche Zweck, das flexible Band von einer axialen Perspektive aus steuerbar elliptisch zu formen, um die gesteuerten und variierenden Ausmaße von pro Umdrehung der Flügel-Pumpe oder des Motors gefördertem Fluid-Fluss-Volumen zu veranlassen. In der grundlegenden Ausführungsform dieser Erfindung bewegen sich gegenüberliegende Paare von Kolben simultan aufeinander zu oder voneinander weg, während der verbleibende Satz von gegenüberliegenden Kolben sich simultan entgegengesetzt zu der Aktion des ersten Paars verhalten. Dieses Verhalten resultiert von der axialen Perspektive des Flügel-Rotors aus gesehen in variierenden Graden elliptischen Neuformens des flexiblen Bandes. Ein neuer und signifikanter Aspekt dieser Vorrichtung ist die Bewegungs-Freiheit des flexiblen Bandes, welche im Stand der Technik unmöglich ist. Dies beinhaltet eine spezielle Manipulation der Kolben und des Bandes, welche es der Kombination dieser Erfindung ermöglichen, zwei gewöhnliche, aber hydraulisch getrennte, Fluid-Ausgaben dieser Vorrichtung, wie Pumpe oder Motor, simultan zu manipulieren. Der variable Druck-ausgeglichene Entwurf weist zwei gleiche und identische Druck-Fluid-Ausgaben auf, welche zusammengeführt werden werden, um einen hydraulischen Motor anzutreiben, um das zu bilden, was als eine hydrostatische Übertragung bezeichnet wird. Dies ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus kann eine zweite Vorrichtung mit variablen Flügeln des vorgeschlagenen Entwurfs als ein Motor in einem herkömmlichen Typ von hydrostatischer Transmission mit allen derzeitigen Ergebnissen wirken, aber viel größere Effizienz und Reichweite aufweisen. Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist eine spezielle Kolben-Manipulation, welche diese Erfindung dazu veranlasst, wie die frühen variablen Pumpen mit Aufbau ohne Druckausgleich und mit einem einzelnen Eingang und Ausgang zu wirken. In der vorliegenden Erfindung sind zwei separate hydraulische Kreisläufe mit separaten Eingängen und Ausgängen gezeigt, wobei eine einzelne Pumpe des vorgeschlagenen Entwurfs separat mit zwei hydraulischen Motoren mit festen Verschiebungen verbunden ist. Motor Nummer 1 wird in geschlossener hydrostatischer Schleife mit der Öffnung des ersten Quadranten und der Öffnung des zweiten Quadranten der Pumpe verbinden. während Motor Nummer 2, ohne Verbindung dazwischen, in geschlossener hydrostatischer Schleife mit dem dritten und vierten Quadranten verbunden werden wird. Das Installieren der Motor-Kreisläufe wäre derart, dass für ein hypothetisches Beispiel beide Motoren die richtige Wellen-Rotations-Richtung, etwa nach vorne, aufweisen würden. Wenn der 12-Uhr-Kolben und der 6-Uhr-Kolben inwärts gerichtet wären, würden der 3-Uhr-Kolben und der 9-Uhr-Kolben auswärts gezwungen, wobei zu beiden Motoren der gleiche Hydraulische Fluss auftreten würde, was die Motoren veranlasst, sich mit der gleichen gesteuerten Geschwindigkeit in der Vorwärts-Richtung zu drehen. Sei nun angenommen, dass die ursprüngliche, kreisförmige Form des flexiblen Bandes derart modifiziert wird, dass der 3-Uhr-Kolben inwärts bewegt wird und der 9-Uhr-Kolben auswärts bewegt wird, während der 12-Uhr-Kolben und der 6-Uhr-Kolben in Neutral-Position gehalten werden, wobei das Band in kreisförmiger Form verbleibt. Ein mit dem ersten und zweiten Quadranten verbundener erster Motor wird Wellen-Richtungen umdrehen, mit einer Geschwindigkeit, welche gleich derjenigen eines zweiten Motors ist, dessen Richtung immer noch vorwärts ist. Wenn der 3-Uhr-Kolben und der 9-Uhr-Kolben beide anders herum bewegt würden, würde der zweite Motor stattdessen in Bezug auf den ersten Motor umgekehrt drehen. Wenn diese Aktion mit der anfänglichen Aktion der grundlegenden Ausführungsform, wie beschrieben, kombiniert wird, kann ein Motor dazu veranlasst werden, sich gezielt und steuerbar schneller als der andere Motor zu drehen. wie es für einen Wellen-Satz eines Fahrzeugs, welches eine Kurve beschreibt, der Fall ist. Eine andere Ausführungsform der Erfindung weist zwei separate Kolben-Steuer-Verfahren auf, welche algebraisch gemischt sein können, um Differential-Steuer-Mittel von Wellen-Rotation zum Aushandeln eines Wende-Radius zu bewirken. Eine andere Ausführungsform umfasst einen Motor mit fester Verschiebung gemäß dem Stand der Technik, welcher gemäß dieser Erfindung, aber mit permanent fixierten Kolben aufgebaut ist. Diese Anordnung wird viel effizienter sein als herkömmliche hydraulische Motoren. Noch eine weitere Ausführungsform ist der Fall eines Motors mit fester Verschiebung, und Pumpen, welche die Effizienz bestehender Flügel-Pumpe und Motoren wesentlich verbessern können; insbesondere kann ein oder mehrere flexible Bänder des Aufbaus gemäß der vorgeschlagenen Erfindung eng (dazu) angepasst sein, gerade innerhalb der feststehenden elliptischen oder kreisförmigen Nocken-Ring-Fläche herkömmlicher Einheiten bewegbar zu sein, wobei ein kleiner Zwischenraum zwischen der Außenseite des flexiblen Rings und der Innenseite des teststehenden Nocken-Rings besteht, wobei dieser Zwischenraum eine Öl-Schicht unterstützt, welche minimale Reibung aufweist, während die äußeren Ränder der Flügel nun von der innersten Innenfläche des flexiblen Bands getragen werden. Dieser Aufbau bietet einige der Vorteile der vorliegenden Erfindung, wie Enthalten-Sein("containment") von Flügel-Zentripetalkraft, und das Ersetzen von Flügel-zu-Feststehendem-Nocken-Ring-Reibung durch Breite-Öl-Schicht-Reibung, welche viel geringer ist, und nicht Geschwindigkeits-Quadrat-abhängig ist. Die als eine feste Einheit konfigurierte primäre Erfindung wird aufgrund der offenen Kammer zwischen jedem feststehenden Kolbenpaar immer noch am effizientesten sein. In diesem Fall wird eine kleinere Gesamt-Öl-Schicht den niedrigsten Verlust ergeben. Ein signifikanter Vorteil der soeben beschriebenen Konstruktion besteht in der Möglichkeit, den/einen existierenden Entwurf zu reparieren, oder sogar ein eingesetztes Produkt nachzurüsten, ohne dass irgendeine mechanische Veränderung notwendig ist. Was die Effizienz betrifft, könnten existierende Flügel-Einheiten mit Pumpen und Motoren mit festen Kolben konkurrieren, würden aber weniger effizient sein als die grundlegende Ausführungsform. Dies ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
  • Schließlich kann in noch einem anderen Aspekt der Erfindung die hydraulische Flügel-Pumpe mit einer Flexibles-Band-Steuerung, welche in US-Patent Nr. 6,022,201 beschrieben ist, und welche auch als ein Hydristor bekannt ist, in einem Wärmepumpen-System verwendet werden, welches als eine Hydristor-Wärmepumpe bezeichnet wird. Die Hydristor-Wärmepumpe enthält bevorzugt eine geschlossene Freon-Schleife, welche eine erste und eine zweite geschlossene Halbschleife enthält, wobei der Hydristor einteilig mit der geschlossenen Freon-Schleife ausgeführt ist, und mit dieser in Fluid-Verbindung steht. Eine erste Hälfte des Hydristors enthält zumindest eine nierenförmige Öffnung, welche einen ersten Einlass bildet (beispielsweise im vierten Quadrant, wie in 4 gezeigt) und zumindest eine nierenförmige Öffnung, welche einen ersten Auslass bildet (beispielsweise im ersten Quadrant. wie in 4 gezeigt). Die erste Hälfte des Hydristors arbeitet als ein(e) Pumpe/Kompressor, da eine Kammer, welche drehbar mit dem Rotor verbunden ist, im Volumen reduziert wird, während sie vom vierten Quadrant zum ersten Quadrant rotiert. Die Volumen-Kompression der Kammer komprimiert ihrerseits das durch die erste Einlass-Kammer darin enthaltene kompressible Fluid oder Freon, und dies resultiert darin, dass ein Strom erwärmter Flüssigkeit den ersten Auslass in die zweite beschlossene Halbschleife verlässt.
  • Der erwärmte flüssige Freon-Strom tritt dann in einen zweiten Wärmetauscher ein, welcher in Reihe mit der zweiten geschlossenen Halbschleife verbunden ist, und dadurch Wärme auf ein kaltes Reservoir, wie ein Hausheizungs-System oder einen Stirlingmotor überträgt. Der kältere Freon-Strom verlässt dann den zweiten Wärmetauscher, und fließt in der zweiten geschlossenen Halbschleife zurück zu einer zweiten Hälfte des Hydristors.
  • Die zweite Hälfte des Hydristors enthält zumindest eine nierenförmige Öffnung, welche einen zweiten Einlass bildet (beispielsweise im zweiten Quadrant, wie in 4 gezeigt) und zumindest eine nierenförmige Öffnung, welche einen zweiten Auslass bildet (beispielsweise im dritten Quadrant, wie in 4 gezeigt). Der kältere Freon-Strom tritt in den zweiten Einlass ein, und verlässt die zweite Hälfte des Hydristors durch den zweiten Auslass als ein gekühlter und expandierter gasförmiger Freon-Strom. Die zweite Hälfte des Hydristors arbeitet als ein(e) Motor/Expandiervorrichtung, da die Kammer, welche mit dem Rotor drehbar verbunden ist, an Volumen zunimmt, während sie vom zweiten Quadrant zum dritten Quadrant, und auch zum vierten Quadrant rotiert. Die Volumen-Expansion der Kammer entspannt ihrerseits das darin durch die erste Einlass-Kammer enthaltene kompressible Fluid oder Freon, und resultiert damit in einem verdünnten gasförmigen Freon-Strom, welcher aus dem zweiten Auslass bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur in die erste geschlossene Halbschleife austritt.
  • Der verdünnte gasförmige Freon-Strom tritt dann in einen erste Wärmetauscher ein, welcher in Reihe mit der ersten geschlossenen Halbschleife oder mit dieser einteilig verbunden ist, und dadurch Wärme absorbiert, welche von einem verhältnismäßig warmern Reservoir, wie der Umgebungsluft, bereitgestellt wird. Der wärmere, verdünnte, gasförmige Freon-Strom tritt dann aus dem ersten Wärmetauscher aus. und wird in der ersten geschlossenen Halbschleife zurück zum ersten Einlass geführt, um einen Pumpzyklus zu vervollständigen. Es sei angemerkt, dass Quadrant Vier auch (sein) Volumen erhöht, und daher zusätzliches Motor-Drehmoment erzeugt, was die/eine Leistungs-Aufnahme des Motors weiter reduziert. Die erhöhte Effizienz des Hydristors resultiert in einer Reduktion des Drehmoments, welches von einem mit der Hydristor-Wärmepumpe verbundenen Start-Motor benötigt wird. Ferner ermöglicht die erhöhte Effizienz des Hydristors tatsächlich die ökonomische Verwendung eines Stirlingmotors, wodurch die im Folgenden beschriebenen Vorteile ermöglicht werden.
  • Anders ausgedrückt, enthält ein Wärmepumpen-System gemäß der vorliegenden Erfindung eine(n) Hydristor Pumpe/Motor in Fluid-Verbindung und thermodynamischer Verbindung mit einem mit einem verhältnismäßig warmen Reservoir verbundenen ersten Wärmetauscher und einem mit einem verhältnismäßig kalten Reservoir verbundenen zweiten Wärmetauscher. Der Hydristor und der erste und der zweite Wärmetauscher sind mit einer geschlossenen Kompressibles-Fluid-Schleife integral, und stehen mit dieser in Fluid-Verbindung. Ein Stirlingmotor oder ein Hausheizungs-System kann beispielsweise Wärme verwenden, welche vom zweiten Wärmetauscher übertragen wird, wodurch eine Reduktion an Energie-Verbrauch und (-)Kosten ermöglicht wird, welche bislang nicht realisiert wurde.
  • Ein anderer Vorteil ist, dass das Freon-Kompressor-Öl in dem gesamten System zirkuliert, und dazu tendieren wird, sich an den Kontaktflächen zwischen der Außenfläche des flexiblen Bandes und den gekrümmten Kontaktbereichen der Steuerkolben zu sammeln, um große hydrodynamische Lager zu bilden, welche selbstreduzierende hydraulische Dichtungen und Lager mit niedriger Reibung darstellen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine isometrische Ansicht der Erfindung mit einem partiellen vorderen Ausschnitt zum Freilegen von Konstruktions-Details.
  • 2 ist eine axiale Ansicht von Ebene 2-2 von 1, welche Kolben, flexibles Band, Rotor, Flügel, und nierenförmigen Öffnungen zeigt.
  • 3 zeigt die Frontplatte mit nierenförmigen Öffnungen, wobei der erste Qadrant ausgeschnitten ist, wie in 1.
  • 4 zeigt auf den 12-Uhr und den 6-Uhr Kolben applizierten Steuer-Druck, wodurch ein elliptisches Neuformen des flexiblen Bandes erreicht wird.
  • 5 zeigt auf den entgegengesetzten/anderen("opposite") Kolben-Satz mit entgegengesetztem Neuform-Verhalten applizierten Steuer-Druck.
  • 6 zeigt das Differential-Verhalten der Erfindung, welches durch Bewegen des 3-Uhr-Kolbens und des 9-Uhr-Kolbens in der gleichen Richtung verursacht wird.
  • 7 zeigt das Differential-Summe-Verhalten der Erfindung, wenn mehr Steuer-Druck-Fluss-Volumen zur 3-Uhr Steuer-Öffnung geleitet wird, als zur 9-Uhr-Öffnung geleitet wird.
  • 8 zeigt eine einfache schematische Verbindung der Basis-Ausführungsform der Erfindung, welche in einer geschlossenen hydraulischen Schleife (zusammen) mit einem herkömmlichen hydraulischen Motor verbunden ist.
  • 9 zeigt eine schematische Verbindung einer mit zwei hydraulischen Motoren mit festem Versatz, welche Fahrzeug-Räder treiben, verbundenen variablen Pumpe.
  • 10 zeigt das Zufügen eines flexiblen Bandes zu einer/einem herkömmlichen Flügel-Einheit-Pumpe oder Motor mit fester Verschiebung und mit einem festen inneren Nockenring.
  • 11 ist eine Ansicht, welche die Verschachtelungen des mehrlagigen flexiblen Bands und einen Zahnstange-und-Ritzel-Kolben-Antrieb zeigt.
  • 12a zeigt einen Kurbelwellen-Kolben-Antrieb.
  • 12b zeigt einen Kurbelwellen-Kolben-Antrieb.
  • 12c zeigt eine Kolben Kurbelwellen-Antrieb.
  • 13 zeigt einen Hebel-Kolben-Antrieb.
  • 14 zeigt einen anderen Kolben-Antrieb.
  • 15 zeigt einen Schrauben-Steuer-Kolben-Antrieb.
  • 16 zeigt ein kleines Servo-System mit geschlossener Schleife als einem Kolben-Antrieb.
  • 17 zeigt einen anderen Kolben-Antrieb, welcher einen extern gesteuerten Nocken und eine Nocken-Laufrolle enthält.
  • 18 zeigt eine Mehrzahl von Kettenrädern in einer Mehrzahl von Kolben-Antrieben.
  • 19 zeigt ein alternatives Steuer-Verbindungs-Mittel in einer Mehrzahl von Kolben-Antrieben.
  • 20 zeigt eine Mehrzahl gewölbter ("crowned") flacher Rollen zum simultanen Steuern der Mehrzahl von Kolben.
  • 21 zeigt einen Nockenring-Antrieb.
  • 22a–22c zeigen, dass der Streich-Nocken verändert werden kann, wenn der Kolben sich in der Neutral-Position befindet, ohne irgendeine Veränderung der Kolben-Position zu verursachen.
  • 23a und 23b beschreiben einen Spulen-Rotor, welcher Spulen-Enden aufweist, welche dann jeweils mit in der Technologie bekannten Abnutzungs-Platten verbunden sind.
  • 24 zeigt einen Dicht-Mechanismusus.
  • 25a–25c zeigen einen Ventil-Einsatz, welcher verschiebbar in einer zugehörigen Nut im Eingriff ist.
  • 26 ist eine Ansicht einer Hydristor-Super-Wärmepumpe gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 27 ist eine Ansicht der Hydristor-Super-Wärmepumpe von 26, welche eine Wärmequelle für einen Stirling-Motor bereitstellt.
  • 28 ist eine Ansicht einer bevorzugte Ausführungsform der Wärmepumpe, wobei der Steuer-Druck oder (die) radial inwärts weisende Kraft, welche auf die Kolben im Uhrzeigerrichtung appliziert wird, in der 3-Uhr-Position am größten ist und in der 12-Uhr Position am kleinsten ist, und in der 6-Uhr-Position und der 9-Uhr-Position schrittweise reduziert ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • US-Patent Nr. 6,022,201 der gleichen Inhaber beschreibt eine hydraulische Flügel-Pumpe mit einem flexiblen Steuer-Band. Zu Definitions-Zwecken betrifft die gesamte Beschreibung (hierin aufgenommen) eine Pumpe und/oder einen Motor, welche(r) auch als ein "Hydristor" bezeichnet werden kann. Diese Beschreibung ist in der folgenden Diskussion aufgenommen. Die Entwicklung des Hydristors hat seinerseits zur Entwicklung einer Super-Wärmepumpe geführt, wie sie in 26 und 27 gezeigt ist, welche bis jetzt nicht mit den unten beschriebenen Betriebs-Effizienzen betrieben werden konnte.
  • Die in 1 gezeigte isometrische Ansicht hat einen frontalen Ausschnitt im ersten Quadranten, welcher einige sehr wichtige Merkmale der Erfindung freilegt. Die hintere Endplatte 1 ist so gezeigt, dass die nierenförmigen Öffnung 16 im ersten Quadrant freiliegt. Die vordere Endplatte 2 ist teilweise ausgeschnitten, wodurch die nierenförmigen Öffnungen 17, 18, und 19 im zweiten, dritten beziehungsweise vierten Quadrant gezeigt werden. Die hintere Endplatte 1 weist gleichartige("like") nierenförmigen Öffnungen 20, 21, und 22 auf, welche axial mit Öffnungen 17, 18, und 19 fluchten, aber die Öffnungen in Platte 1 liegen in dieser Zeichnung außerhalb des Blickfeldes. Diese Ansicht zeigt vorne und hinten gleichartige("like") nierenförmigen Öffnungen. Allerdings ist es nur nötig, eine Öffnung pro Quadrant-Kammer zu haben, um Fluid-Fluss in die Kammer hinein und aus der Kammer heraus zu ermöglichen. Es kann entweder die vordere oder hintere Öffnung verwendet werden, oder es können beide verwendet werden, um die Fluss-Kapazität zu erhöhen. Ferner bezugnehmend auf 4, kann irgendein anderes Öffnungs-Mittel verwendet werden, welches Fluiden ermöglicht, in die Volumen 33, 34, 35, oder 36 hinein, oder aus ihnen hinaus zu fließen, wenn sie sich in Ausrichtung zu "Quadranten Eins, Zwei, Drei oder Vier" drehen. Die vordere nierenförmige Öffnung 23 befindet sich in dem ausgeschnittenen Teil der Endplatte 2, und fluchtet axial mit Öffnung 16. Kolben 12 liegt frei, und ist selber mit einem Winkel aufgeschnitten, um die Hochdruck-Fluid-Schicht 13 freizulegen, welche zwischen der gekrümmten Innenfläche des Kolbens und dem äußeren Umfangs-Bereich der Flexibles-Band-Verschachtelung 14 austritt. Die gezeigte Kolben-Grenzflächen-Form ist gekrümmt; allerdings kann irgendeine Oberflächen-Form verwendet werden, welche die F1uid-Schicht 13 trägt. Jeder der vier Kolben weist eine Fluid Schicht 13 auf. Mehrere Flügel 24 sind durch die Ausschnitte freigelegt. Das äußere Gehäuse("casting") 25 weist vier Kolben-Führungen und vier Steuer-Öffnungen 26 auf. Die Öffnungen 26 leiten den Einlass und Ausstoß von Fluid-Steuer-Druck zu den vier Kolben, um ein Neuformen des flexiblen Bands 14 zu bewirken. Die Erfindung ist vollständig symmetrisch in hydraulischer Funktion und kann ersatzweise als ein hydraulischer Motor arbeiten. Die vordere Endplatte 2 weist in sich ein Loch 27 auf, um das Einsetzen einer Antriebswelle zu ermöglichen, welche mittels der internen Keilverzahnungen 28 an den Rotor 15 ankoppeln wird. Die Antriebswelle ist nicht gezeigt, um die Komplexität der Figur zu minimieren. Dichtungen und Lager von herkömmlichem Design sind aus dem gleichen Grund ebenfalls nicht dargestellt. Die Welle benötigt sowohl eine Dichtung als auch ein Lager in Platten 1 und 2, um die Drehung des Rotors 15 und der Flügels 24 zu ermöglichen. Die vier Löcher 29 in jeder der Platten 1 und 2 würden vier Bolzen ermöglichen, welche beide Endplatten fest am äußeren Gehäuse 25 halten würden; allerdings kann irgendeine geeignete Anzahl von Bolzen verwendet werden, und irgendein anderes Konstruktionsmittel, welches hydraulisch den Rotor 15, Flügel 24, Band 14, und Form-Steuer-Mittel, wie die Kolben 12, 3, 6, und 9 enthält, kann ebenfalls verwendet werden.
  • 2 zeigt eine axiale End-Ansicht der Erfindung mit entfernten Endplattes, und mit gepunkteten Konturen der Endplatte 2 mit in Kontur dargestellten Öffnungen 17, 18, 19, und 23. Die vier Steuerkolben, welche als 12, 3, 6, und 9 nummeriert sind, sind nun zu sehen. Schraffierte Bereiche 31 werden von den Steuer-Öffnungen 26 gefüllt oder entleert, um zu ermöglichen, dass Steuer-Fluid hinter den vier Kolben 12, 3, 6 und 9 in die Kammer 31 eintritt und aus ihr austritt. Wie in 11 gezeigt, kann das flexible Band 14 drei konzentrische Elemente 52, 53, und 54 aufweisen. Diese Bänder sind bevorzugt aus rostfreiem Stahl und weisen jede eine Dicke in der Größenordnung von 3,81·10-4 m(0.015 Zoll) auf. Die tatsächliche Anzahl und Dicke der zu verwendenden Bänder wird durch die Entwurf-Anforderungen bestimmt werden. Wie in 11 gezeigt, weist ferner jeder Flügel 24 in Rotor 15 montierte Kompressions-Federn 32 auf, welche den Flügel vom Zentrum des Rotors 15 auswärts in Kontakt mit der Innenfläche des Bandes 14 zwingen. Es sind drei Federn und Bohrungen bereitgestellt, um sich mit drei Stiften 51 an jedem Flügel zu vereinigen, wobei die Stifte gleichen Abstand entlang der Basis des Flügels aufweisen. Solche Kombinationen aus Band und Federn sind in US-Pat. Nr. 4,325,215 zu finden. Dieser Vorgang stellt sicher, dass die Flügel Fluid-Druck bei Geschwindigkeit Null abdichten werden. Es ist ein sehr wichtiges Merkmal dieser Erfindung, dass der Rotor 15, alle Flügel 24 und das flexible Band 14 als eine Gruppe rotieren. Bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten wird der Band bezüglich der Flügel Geschwindigkeit sehr leicht Nachlaufen("slip"), deutlich so, wie ein Wechselstrom-Käfigläufer-Induktions-Motor-Rotor hinter der Feld-Rotations-Geschwindigkeit nachlaufen wird. Diese langsame Drift ist das Ergebnis davon, dass Fluid-Scheerung von den vier Fluid-Schichten 13 verursacht wird, welche so wirkt, dass sie die Geschwindigkeit des flexiblen Bands 14 erniedrigt. Dieser Widerstands-Kraft wird durch die kombinierte Linien- Kontakt-Reibung von, in diesem Beispiel, neun Flügeln entgegengewirkt. Die Flügel-Reibung ist viel größer als die Fluid-Schicht-Reibung, und die Flügel-Reibung erhöht sich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. Während sich daher die Rotations-Geschwindigkeit erhöht. wird das flexible Band beginnen, im Wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Rotor zu rotieren. Da die Geschwindigkeit von Flügeln und Band nie so richtig gleich sind, wird die Abnutzung an der Innenfläche des flexiblen Bandes gleichmäßig über die gesamte innere Band-Fläche verteilt, und die maximale Abnutzungs-Lebensdauer wird erreicht. Da die zentrifugalen Geschwindigkeits-Quadrat-Kräfte vollständig im flexiblen Band enthalten ("contained")sind, wird der Abnutzungs- und Ausfall-Mechanismus von Pumpen und Motoren vom mit hoher Geschwindigkeit bewegten Flügeln ausgestatteten Typ eliminiert. Die zusätzliche Reibung von vier Fluid-Kontaktbereichen 13 ist gering im Vergleich zur kombinierten Flügel-Reibung, und erhöht sich nicht signifikant mit höherer Geschwindigkeit. Das Resultat ist eine Vorrichtung, welche viel effizienter ist als irgendein herkömmlicher Entwurf, und welche bei viel höheren Geschwindigkeiten effizient arbeiten wird. Diese Faktoren ermöglichen auch einen leiseren Betrieb bei höherem Betriebs-Druck. In 3 sind Bereiche der Endplatte 2 mit 30 bezeichnet, wobei axial in Reihe damit identische Bereiche auf Endplatte 1 angeordnet sind. Eine radial keilförmig geformte Kammer 33 ist direkt unter Kolben 3 gezeigt. Bezugnehmend auf 2, bedecken die fluchtenden vorderen und hinteren Bereiche 30 vollständig die axialen Enden der Kammer 33. Fluid-Druck in Quadrant Eins wird daran gehindert, direkt in Quadrant Zwei zu fließen und umgekehrt. Wenn die Rotation des Rotors im Uhrzeigersinn erfolgt, wird das Volumen von Kammer 33 sich in einem Neuntel einer Umdrehung von Quadrant Eins zu Quadrant Zwei bewegen. Da die Kammer 33 nun an beiden Enden durch die Anwesenheit eines festen Bereichs 30 abgeschlossen ist, wird das Volumen von Kammer 33, welches Teil des Kammer-Volumens des ersten Quadranten war, nun in die Kammer des zweiten Quadranten gezwungen. Simultan hierzu rotierte 34 von der Kammer des vierten Quadranten in die Kammer des ersten Quadranten. Wenn das flexible Band zu einem Kreis geformt wird, ist Volumen 33 gleich Volumen 34, und es gibt keinen Gewinn oder Verlust an Fluid-Volumen in irgendeiner der vier Quadranten-Kammern. Dies gilt unabhängig von Geschwindigkeit oder Richtung. Wenn Öffnungen 18 und 23 mit der Einlass-Öffnung eines separaten mit fester Verschiebung versehenen hydraulischen Motors verbunden wären, und des Motor's Rückführ-Öffnung mit Vorrichtungs-Öffnungen 17 und 19 verbunden wäre, würde die Form des flexiblen Bandes als neutral bezeichnet werden, weil die Pumpe kein Fluid in den Motor hinein oder aus ihm hinaus bewegen würde, und die Motor-Welle würde sich nicht drehen, weil eine feste Verschiebung von Fluid auftreten muss, damit sich der Motor dreht. Wenn Öffnungen 23 und 17 mit: einem Motor mit fester Verschiebung verbunden wären, und Öffnungen 18 und 19 mit einem anderen solchen Motor verbunden wären, wäre das Ergebnis exakt dasselbe. In jedem Fall würde die Eingangs-Welle der variablen Pumpe sich weiterhin drehen, ohne dass jemals eine Bewegung einer Motor-Welle auftreten würde.
  • In 4 wird Steuer-Druck in die Steuer-Öffnungen 26 für Kolben 12 und 6 injiziert, was sie veranlasst, sich radial inwärts zu bewegen. Irgendein anderes mechanisches Steuer-Mittel, wie (eine) Zahnstange 58 und (ein) mittels eines Hebels 61 betätigtes Zahnrad 60, wie in 11 gezeigt ist, würden in einer ähnlichen Weise auf den Druck einwirken, und Kolben 12 und 6 veranlassen, sich aufgrund externer mechanischer Kräfte radial inwärts zu bewegen. Die Feder-Einwirkung des flexiblen Bandes veranlasst es, sich in gleichem Maße gegen die Kolben 3 und 9 auszubeulen, während diese Kolben dazu veranlasst werden, sich radial auswärts zu bewegen, während die Steuer-Fluid-Volumen durch Steuer-Öffnungen 26 ausgestoßen werden. Die Verwendung mechanischer Steuerung hier würde es notwendig machen, dass die mechanischen Steuer-Mittel zurückgezogen werden, um zu ermöglichen, dass die Feder-Wirkung des Bandes 14 Kolben 3 und 9 auswärts drückt. Die Pfeile an den Steuer-Öffnungen 26 zeigen die Fluid-Fluss-Richtung an. Nun wird zum Zwecke dieser Diskussion eine Rotation im Uhrzeigersinn gewählt. 4 zeigt auch maximale Verbiegung des flexiblen Bands 14. Rotierende Flügel-Kammern 34 und 35 sind als minimiert gezeigt, wohingegen Kammern 33 und 36 maximiert sind. Da Kammer 33 ein viel größeres Fluid-Volumen aus dem ersten Quadrant entfernt, als die Kammer 34 aufnimmt, muss die Differenz von einer der nierenförmigen Öffnungen 23 oder 16 bereitgestellt werden. Daher sind Öffnungen 23 oder 16 Ansaug-Öffnungen, welche mit einem externen hydraulischen Kreislauf verbunden werden können, und Fluid wird durch diese Öffnungen in "Quadrant Eins" eingesaugt. Kammer 33 ist sehr groß, wenn sie im zweiten Quadranten rotiert, und Kammer 35 ist nun beim Verlassen sehr klein. Die große Differenz der Volumen muss daher aus den nierenförmigen Öffnungen 17 oder 20 heraus in den externen hydraulischen Pfad gezwungen werden. Öffnungen 23 und 16, und 17 und 20, bilden eine hydrostatische Schleife, wenn sie mit einem externen hydraulischen Motor mit fester Verschiebung verbunden werden. Als Bezug, siehe (die) schematische Verbindung in 9. Durch Variieren der radialen Positionen der Kolben 12, 3, 6, und 9 kann das verschobene Fluid von Null zum Maximum in jedem Inkrement vollständig gesteuert werden. Nun werden Öffnungen 18 und 21, und 19 und 22, eine zweite, siamesische, hydrostatische Schleife bilden, wenn sie mit einem zweiten, externen, hydraulischen Motor verbunden werden. Für gleiche Verschiebungen der Kolben 12 und 6, und entgegengesetzt gleiche Bewegung von Kolben 3 und 9 wird der Fluid-Fluss durch Fluid-Kreislauf A, welcher aus Öffnungen 23 und 16, und 17 und 20 besteht, exakt gleich dem Fluss durch (den) aus Öffnungen 18 und 21, und 19 und 22, bestehenden Fluid-Kreislauf. Dies beschrieb den Fall einer geradlinigen Bewegung für einen Satz von Fahrzeug-Wellen. Der einfache Fall von Öffnungen 23 und 16, gepaart mit 18 und 21, und 17 und 30 mit 19 und 22, und dann mit einem einzelnen festen oder variablen hydraulischen Motor verbunden, ist/ergibt ebenfalls geradlinige Bewegung. Als Bezug sei die in 8 gezeigte Fluid-Verbindung betrachtet. Wenn die Anordnung aus Rotor, Flügeln und Biege-Band rotiert, wird die Einwirkung der elliptisch verformten Bandes darin bestehen, die Kompression und Ausdehnung der Flügel 24, allein bezüglich (der) Winkel-Position, zu erzwingen. Der durch Öffnungen 26 auf Kolben 12 und 6 applizierte Druck veranlasst die Kolben dazu, sich inwärts zu bewegen. Für die Rotation im Uhrzeigersinn wird hydraulischer Ausgangs-Druck in der zweiten und vierten Quadranten-Kammer eskalieren. Während sich der Kammer-Druck erhöht, entwickelt sich eine zunehmende radial auswärts gerichtete Kraft an der Unterseite von Kolben 12 und 6 wodurch die jeweilige inwärtige Kolben-Kraft reduziert wird. Wenn die auswärts gerichtete Kraft gleich der inwärts gerichteten Kraft ist, hört die inwärts gerichtete Kolben-Bewegung auf. Wenn der externe hydraulische Motor-Kreislauf auf Druck antwortet und sich umkehrt, nimmt der entwickelte Druck etwas ab, und ermöglicht den Kolben 12 und 6, sich etwas mehr nach innen zu bewegen, und dies erhöht seinerseits das durch die variable Pumpe passierende Fluid-Volumen, was seinerseits den Motor dazu veranlasst, sich schneller zu drehen, was einen weiteren Leitungs("line")-Abfall verursacht, was mehr Kolben-Einwärts-Bewegung verursacht, und so weiter. Daher ist der in den Quadranten-Kammern entwickelte Druck gleich der Steuer-Kraft, oder steht zu ihr im Verhältnis, und die variable Pumpe ändert automatisch ihre Verschiebung, um wechselnden externen Fluss aufzunehmen, während der Auswärts- Druck zum Steuer-Druck proportional gehalten wird. Daher ist das hydraulische Motor-Drehmoment unabhängig von variabler Pumpen-Eingangs-Geschwindigkeit und -Richtung und Motor-Ausgangs-Geschwindigkeit eine Funktion (des) Steuer-Drucks.
  • 5 zeigt den entgegengesetzten Fall einer Kolben-Betätigung, in welcher Kolben 3 und 9 unter Druck gesetzt werden, was sie dazu veranlasst, sich radial inwärts zu bewegen. Kolben 12 und 6 werden auswärts gezwungen, und die E1lipsen-Hauptachse des flexiblen Bandes ist nun vertikal. Das geförderte Kammer-Volumen 34 ist nun groß, wie es auch Volumen 35 ist, während Volumen 33 und 36 nun klein sind. Es gibt nun einen Überschuss an Fluid, welches in die erste und dritte Quadrant-Kammer eintritt, und die nierenförmigen Öffnungen 23 und 16 und 18 und 21 werden Druck-Öffnungen, wohingegen ein Mangel an Fluid im zweiten und vierten Quadranten darin resultiert, dass die nierenförmigen Öffnungen 17 und 20, und 19 und 22, Saug-Öffnungen werden, und der hydraulische Motor nun seine Richtung umdrehen würde. Es sei angemerkt, dass im Falle der 4 und 5, wenn die Achsen-Rotation der Pumpen-Eingabe umgekehrt würde, sich die externe Fluid-Richtung und die Manipulation der entgegengesetzten Sätze von Steuerkolben ebenfalls umkehren würde, sowohl Volumen und als auch Richtung der Fluid-Ausgabe vollständig gesteuert werden können. Es sei ferner angemerkt, dass durch Unter-Druck-Setzen der zu dem Paar in 4 und 5 entgegengesetzten Sätze von Kolben, die betrachtete Pumpe als ein variabler hydraulischer Motor verwendet werden kann. Dies ist eine ideale Komponente als Schnittstelle zwischen einem Schwungrad zur Energie-Speicherung und Straßen-Rädern. Die Vorrichtung kann als eine Pumpe auch zu einem Schwungrad oder einem elektrischen Motor eine Schnittstelle bilden, welcher einen Scheibenmotor-Entwurf beinhaltet und so arbeiten kann, dass er Schwungrad- oder Motor-Energie direkt verwendet oder wiederverwendet. Beim Beschleunigen wird die Pumpe die vorher gespeicherte kinetische Energie aus dem Schwungrad entziehen, und sie den Straßen-Rädern zuführen, um ein Fahrzeug zu beschleunigen. Beim Bremsen versuchen die entgegengesetzten Kolben, das flexible Band zurück in eine kreisförmige Form zu zwingen, und veranlassen hierbei die Pumpe dazu, sich wie ein Motor zu verhalten, welche dann erneutes Beschleunigen des Schwungrads zu ungefähr seiner anfanglichen Geschwindigkeit bewirken wird. Während der Brems-Wirkung wird geradlinige Fahrzeug-Energie im Schwungrad zurückgewonnen, und das Fahrzeug wird zu einem Stillstand gebracht. Die Bremswirkung ist für entweder einen Motor mit einzelner Ausgabe oder zwei Motoren die gleiche.
  • 6 zeigt Injizieren von Steuer-Druck in Öffnung 26, was Kolben 3 dazu veranlasst, sich inwärts zu bewegen. Steuer-Fluid-Fluss von Öffnung 26 von Kolben 9, und das gesamte flexible Band bewegen sich zu Kolben 9, während eine kreisförmige Form aufrechterhalten wird. Rotierende Kammern 34 und 33 verhalten sich wie in 5, allerdings mit weniger großen Ausmaßen an Fluid-Verschiebung pro Umdrehung. Wenn allerdings ein zweiter Motor mit Öffnungen 18 und 19 verbunden wird, wie in 9 gezeigt, würde er eine Richtungs-Umkehr erfahren, weil Kammer 36 nun größer ist als Kammer 35, wohingegen gleichzeitig Kammer 36 größer ist als Kammer 34. Der dritte Quadrant wird saugend, während der vierte Quadrant unter Druck kommt. Dies ist das Verhalten einiger industrieller Rutsch-Steuer("skid-steer")-Ladefahrzeuge, welche die Rotation der Räder an einer Seite des Fahrzeugs bezüglich der anderen Seite umkehren, was das Fahrzeug dazu veranlasst, sich um seine Vertikalachse zu drehen. Wenn Kolben 9 statt 3 unter Druck gesetzt würde, würden sich beide Fluid-Kreisläufe umkehren, und die beiden Motoren würden sich nun in entgegengesetzte Richtungen drehen, welche beide bezüglich der ursprünglichen Richtungen umgekehrt sind. Es sei angemerkt, dass während des gesamten obigen Verhaltens die Steuer-Öffnungen 26 von Kolben 12 und 6 in Ruhe waren, ohne Inwärts- oder Auswärts-Bewegung dieser Kolben. Ferner wird während dieser Differential-Wirkung ein Druckausgleich innerhalb der Pumpe nicht länger aufrechterhalten, und eine solche Differential-Wirkung sollte in der Dauer und im Leistungs-Niveau derart begrenzt werden, dass Achs-Lager-Last minimiert wird, und daher Pumpen-Lebensdauer maximiert wird. 7 kombiniert die Differential-Steuer-Aktionen mit der normalen Verschiebungs-Steuerung, um einen speziellen ungleichen Fluss der Motoren zum Zwecke eines ungleichen, aber korrekten, Antreibens zweier Räder entlang einer Kurve zu erreichen, da das Außenseiten-Rad sich schneller dreht als das Innenseiten-Rad. Ferner kann das Ausmaß an Differential-Wirkung in Antwort auf eine Lenk-Eingabe direkt zur korrekten Radspur in Beziehung stehen. Daher erhält man einen sehr einzigartigen Steuer-Mechanismus zum Antreiben beider Räder in Kurven, und dies wird Fahrzeug-Zug und -Sicherheit stark verbessern. In diesem Fall wird differentieller Steuer-Druck 37 zu Öffnungen 26 von Kolben 3 und 9 appliziert, während normaler Steuer-Druck 38 nun simultan zu den gleichen Öffnungen appliziert wird. Der sich ergebende Steuer-Druck 39, und (das) Volumen, welches von Kolben 9 erreicht werden, können von dem erzielten Steuer-Druck und Volumen 31 welche auf Kolben 3 appliziert werden, verschieden sein. Das Resultat ist die Kombination der/einer kreisförmigen Verschiebung des flexiblen Bandes 14 mit gleichzeitigem Neuformen des Bandes. Das Ergebnis ist eine andere, aber gesteuerte, Geschwindigkeit eines (Rades)("more") bezüglich eines zweiten, wie in 9 gezeigt, was in einem Differential-Zwei-Rad-Antrieb resultiert. Der Differential-Teil der Steuerung kann vom Lenk-System abgeleitet werden, während die Fahren-und-Anhalten-Bewegung von Bremsen-Pedal und Beschleunigungs-Pedal abgeleitet werden kann. 8 zeigt die variable Pumpe, welche mit entweder einem hydraulischen Motor mit fester Verschiebung oder einer anderen variablen Pumpe verbunden ist, welche als der Motor verwendet wird, um eine hydrostatische Transmission zu bilden. Der Fall des herkömmlichen hydraulischen Motors ist begrenzt auf den Bereich von Eins-zu-Eins und Eins-zu-Unendlich, wo die Verwendung einer zweiten variablen Einheit den Bereich auf Unendlich-zu-Eins erweitert.
  • 9 zeigt die schematische Verbindung einer variablen Vorrichtung zu zwei festen hydraulischen Motoren, welche die siamesischen Öffnungen der Erfindung verwendet, um zwei separate Ausgänge anzutreiben. Diese Verbindung wird es ermöglichen, das Differential-Merkmal der Erfindung zu verwenden, um die zwei Motoren differentiell so anzutreiben, dass ein Differential-Antrieb der Motor-Ausgänge bewirkt wird, was der Fall ist, wenn ein Fahrzeug-Wellen-Satz eine Kurve durchfährt.
  • 10 zeigt das Installieren eines flexiblen Bands 14 in einer herkömmlichen Flügel-Pumpe. Die Flügel 24 und Rotor 15 sind von herkömmlicher Konstruktion, wie bei der vorgeschlagenen Erfindung. Das äußere Gehäuse 40 ist von herkömmlicher Herstellung und (herkömmlichem) Kammer-Entwurf, und die Öl-Schicht 41 trennt das Band 14 vom Außen-Gehäuse 40, wodurch Betriebs-Reibung in herkömmlichen Einheiten reduziert wird. Die Öl-Schicht 41 ist in diesem Fall auf der gesamten Länge des Bodens (der) inneren Kammer des herkömmlichen Außengehäuses vorhanden. Die Gleit-Reibung des Flügel-Satzes ist eliminiert, und durch eine breite Öl-Schicht 41 mit weniger Reibung ersetzt; und die Effizienz der/des herkömmlichen Flügel-Pumpe oder Motors wird verbessert. Fixieren der in 4 bis 7 gezeigten Kolben-Anordnung wird in einer Pumpe oder einem Motor mit fester Verschiebung resultieren, deren Effizienz aufgrund einer reduzierten Öl-Schicht 41 Fläche am höchsten von allen sein wird.
  • Aus Referenz-Gründen erfolgt jede im Folgenden beschriebene radiale Orientierung bezüglich des axialen Zentrums eines Rotors gemäß der vorliegenden Erfindung, soweit nicht anders angegeben. Anders ausgedrückt, bedeutet "radial" in diesem Kontext zum axialen Zentrum des zylindrischen Rotors und von ihm weg zu verlaufen, soweit nicht anders angegeben ist.
  • 12a–12c sind Ansichten, welche einen Kurbelwellen-Kolben-Antrieb 100 zeigen, welcher einen bezüglich der Länge und Bewegung des Kolbens rechtwinkligen Schlitz 102 im Kolben 104 verwendet. Wie in 12a–12c gezeigt, bewegt sich der Kolben von einer neutralen Position zu einer radial inwärts angeordneten Position, wenn die Kurbelwelle 106 bezüglich des gezeigten Kurbelwelle-Rotations-Zentrums 108 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Daher übt die Kurbelwelle eine radial inwärts gerichtete Bewegung aus, wodurch sie eine bündige Verbindung zwischen einem mit Kontur versehenen und gekrümmten Ende des Kolbens und dem flexiblen Band 110 bildet, wodurch der Band radial inwärts gedrückt wird. Wenn umgekehrt die Kurbelwelle im Uhrzeigersinn um das Kurbelwellen-Rotations-Zentrum gedreht wird, wird der Kolben radial auswärts vom flexiblen Band zurückgezogen, und die Feder-Wirkung des Bandes veranlasst es, dem Kolben zu folgen.
  • Anders ausgedrückt: in der in 12a–12c gezeigten Ausführungsform arbeitet eine Steuer-Kurbelwelle in einem rechtwinkligen Schlitz im Kolben. Der Kurbelwellen-Hub wird typischerweise unter einem rechten Winkel zu der Kolbenhub-Richtung angeordnet, und wird um plus oder minus 90 Grad gedreht, um eine sinusförmige Bewegung des Kolbens zu veranlassen, was zu einer radialen Hinundher-Bewegung (radial inwärts und dann radial auswärts) des Kolbens führt. Daher korrespondiert die lineare und radiale Hinundherbewegung des Kolbens zu einer Sinus-Welle, welche jeweils auf jedes Ausmaß an Kurbelwellen-Rotation reagiert. Die Feder-artige Natur der Bandes veranlasst es, mittels einer dünnen Öl-Schicht in engem Kontakt mit der Kolben-Oberfläche zu verbleiben, wodurch von der Öl-Schicht ein hydrodynamisches Lager gebildet wird.
  • In 13 ist noch eine andere Kolben-Betätigungs-Vorrichtung gezeigt, bei welcher ein Hebel extern dazu angesteuert ist, radial inwärtige beziehungsweise auswärtige Bewegungen des Kolbens zu bewirken. Der Hebel kann daher mittels irgendeiner Verbindung gesteuert werden, welche eine gemeinsame Manipulation der in den Figuren gezeigten Mehrzahl von Kolben (oder Form-Aktuatoren des flexiblen Bands bildet) bereitstellt, oder der Hebel kann individuell gesteuert werden. Beispielsweise kann einfaches Manipulieren eines Fuß-Pedals (beispielsweise ein Beschleunigungsmesser) manuelles Ansteuern des Kolbens mittels der Verwendung des Hebels bewirken.
  • 14 zeigt allgemein die auf einen gegebenen Kolben einwirkenden Kräfte. Ein statischer Steuer-Druck wird auf einen radial auswärts angeordneten Querschnitt-Bereich des Kolbens radial inwärts appliziert. Während sich im Betrieb der Arbeits- Druck unter dem flexiblen Band erhöht, übt er/es eine radial auswärts gerichtete Kraft aus, welche auf einen radial inwärts begrenzten Querschnitt des Kolbens einwirkt. Während sich der Arbeits-Druck erhöht und erniedrigt, wird daher der Kolben zyklisch radial auswärts und radial inwärts bewegt.
  • Anders ausgedrückt: 14 zeigt, dass relativ zu direkter Ansteuerung hydraulischer Kolben, ein radial auswärts des Kolbens angeordneter Bereich einem gesteuerten hydraulischen Druck unterworfen ist, wodurch der Kolben dazu veranlasst wird, sich radial inwärts zu bewegen. Diese Aktion veranlasst die Pumpe dazu, aufgrund der Tatsache, dass radial inwärts gerichtete Bewegung des Kolbens erhöhte Verschiebungs- Ausgabe der Pumpe veranlasst, einen größeren Arbeits-Druck zu entwickeln. Dies verursacht seinerseits, dass der Arbeits-Druck steigt. Wenn der Arbeits-Druck einen Wert erreicht hat, welcher die vom Steuer-Druck auf den Kolben erzeugte Netto-Kraft ausgleicht, hört die Kolben-Inwärts-Bewegung auf, was eine Steuer-Funktion eines Servo-Typs bereitstellt, wobei der Pumpen-Arbeits-Druck dem Steuer-Druck folgt. Daher bildet dieser Typ von Steuer-System einen Leistungs-Verstärker, wobei der Ausgangs-Druck der Pumpe dem Steuer-Druck folgt, mit dem Ergebnis, dass der Steuer-Druck die Leistungs-Ausgabe linear steuert. Dieses gleiche Arbeits-Prinzip weist die in 16 gezeigte Ausführungsform auf, welche unten beschrieben werden wird.
  • In 15 ist noch ein weiterer Kolben-Aktuator gezeigt, welcher eine Steuer-Schraube 114 enthält, welche schraubend in einer axialen Bohrung 116 des Kolbens 104 aufgenommen ist. Die Steuer-Schraube ist daher drehbar, um die/eine Kolben-Position vorzuschieben oder zu verzögern. Die Steuerung erfolgt dahingehend mit linearem Bezug, dass das Ausmaß an Schrauben-Rotation direkt zur zyklischen und radialen Kolben-Bewegung in Beziehung steht. Aufgrund der der Schraube konzeptionell inhärenten Hemmung, den Kolben radial auswärts zurückzuziehen, ist dieser Typ von Kolben-Aktuator insbesondere dazu nützlich, Rückkopplung (und ein auf einen zugeordneten Aktuator appliziertes Drehmoment) aufgrund des applizierten Drehmoments oder Arbeits-Leistungsfähigkeits-Spitzen zu verhindern. Beispielsweise kann das standardmäßig während Traktor-Betrieb auftretende Mißtönen("jarring") in einer zugehörigen Druck-Spitze im Rotor resultieren, welches dann durch die Kolben und in den Aktuator übertragen wird. Daher könnte das resultierende Drehmoment, welches von anderen Typen von Aktuatoren, beispielsweise einer Zahnstange und einem Zahnrad, absorbiert wird, die Aktuator-Anordnung möglicherweise zerbrechen.
  • Die Rückzieh-Hemmung dieser Ausführungsform ist eine Lösung dieses Problems. Trotzdem kann ein Kugelgewinde-Steuer-Mittel dazu verwendet werden, die Reibung der Steuer-Schraube zu reduzieren, falls dies gewünscht wird.
  • Gemäß noch eines anderen Aspekts der Erfindung zeigt 16 noch einen anderen Kolben-Aktuator, welcher als ein Servo-System mit kleiner geschlossener Schleife beschrieben werden kann. Ein Kolben-Spulen-Gehäuse 118 ist als eine axiale Bohrung im Kolben 104 ausgebildet. Eine Mehrzahl sich relativ zur axialen Bohrung des Kolbens radial erstreckender Durchgänge erleichtern Injektion und Ausstoß von Fluid-Druck innerhalb des Kolben-Spulen-Gehäuses. Eine Spule 120, welche eine Mehrzahl von Windungen 122 (zwei sind gezeigt) aufweist, ist im Kolben-Spulen-Gehäuse verschiebbar aufgenommen.
  • Wie in 16 gezeigt, sind die Spule und Kolben in einer ausgeglichenen Position gezeigt. Anders ausgedrückt: die Steuer-Druck-Kraft, welche eine radial inwärts gerichtete Kraft auf den Kolben ausübt, und der entgegengesetzte Arbeits-Druck, welcher eine radial auswärts gerichtete Kraft auf den Kolben ausübt, sind im Wesentlichen äquivalent, wobei die Spule eine Gleichgewicht-Position relativ dazu aufweist. Es sei angenommen, dass im Betrieb die Spule radial inwärts in das Kolben-Gehäuse gezwungen wird. Ein feststehender Steuer-Druck wird dann durch Durchgang 124 injiziert, vorausgesetzt, dass die Windung, welche den Durchgang versperrt, radial inwärts verschoben worden ist, wodurch der Durchgang 124 geöffnet wird. Der Steuer Druck fließt dann radial auswärts durch Durchgang 126 in Fluid-Verbindung mit der Druck-Kammer 125 hinter dem Kolben 104. Als eine Konsequenz erhöht der Steuer-Druck die radial inwärts gerichtete Kraft, welche auf den radial auswärtigen Querschnitt des Kolbens (innerhalb der Steuer-Druck-Kammer) appliziert wird, wodurch der Kolben radial inwärts vorgespannt wird. Während dies auftritt, erhöht sich der Arbeits-Druck gegen den Kolben (Pumpen-Ausgabe), und die Relativ-Position der Spule wird zu einem neutralen Gleichgewicht zurückgeführt, während sich die physische Position des Kolbens bewegt, um sich wieder der neuen neutralen Spulen-Position anzupassen("align").
  • Wenn der Arbeits-Druck den applizierten Kolben-Steuer-Druck. überwindet, wird die Spule aufgrund der physischen Bewegung des Kolben-Körpers relativ zur existierenden Spulen-Position radial durch das Kolben-Spulen-Gehäuse auswärts zurückgezogen, wodurch Durchgänge 128 und 130 geöffnet werden, und daher Ausstoß des Steuer-Drucks und effektives Reduzieren der zugehörigen Kolben-Steuer- Kraft ermöglicht wird. Die Reduktion der Steuer-Druck-Kraft resultiert darin, dass der Arbeits-Druck den Kolben radial auswärts vorspannt, wodurch Pumpen-Verschiebung und der lokale Arbeits-Druck reduziert wird. Die Arbeits-Druck-Reduktion hält an, bis der Arbeits-Druck auf einen Punkt unterhalb des verbleibenden Steuer-Drucks (und die von einem Feder-Lokator (nicht gezeigt) auf das radial am weitesten auswärts angeordnete Ende der Spule ausgeübte Feder-Energie) innerhalb der Steuer-Druck-Kammer reduziert ist. Der Kolben "folgt" daher dem Kolben-Steuer-Druck und sucht wieder die Gleichgewichts-Position der Spule, wie oben beschrieben. Die Ventil-Anordnung resultiert in niedrigen Anforderungen an die auf die Spule applizierte Kraft im Vergleich zur Kolben-Reaktions-Kraft oder die auf den Kolben applizierte Arbeits-Kraft. Daher wird die Kraft-Anforderung an die Spule zum Steuern mittels des beschriebenen Sekundär Leistungs-Servo-Spule-Systems minimiert.
  • Anders ausgedrückt: das in 16 beschriebene System ist ein hydraulisches Steuerungs-Verstärker-Spule-Mittel, welches in Anwendungen nützlich ist, wo die auf den/die Kolben ausgeübten Arbeits-Druck-Kräfte verhältnismäßig hoch sind. Es kann ein spezieller sekundärer Spule-Verstärker verwendet werden, was eine stark reduzierte Steuer-Kraft-Anforderung ermöglicht, und dadurch das Steuern sehr großer Leistungs- Niveaus mit einer kleinen Steuer-Kraft ermöglicht. Ein Transistor-Analogon wäre der Darlington-Verstärker. Relativ dazu kann das in 16 beschriebene Steuer-Mittel auch als ein "Darlington-Leistungs-Verstärker" bezeichnet werden.
  • 17 zeigt noch einen anderen Kolben-Aktuator, welcher einen extern gesteuerten Nocken 132 und eine Nocken-Laufrolle 134 enthält. Die Nocken-Laufrolle ist an einem radial auswärtigen Teil des Kolbens befestigt. Das Nocken-Profil 132 ist mit der Laufrolle in linearer Bewegung dazwischen verschiebbar im Eingriff, und bewirkt daher eine radial reziproke Bewegung des Kolbens 104. Die Nocken-Bewegung kann linear sein, wie gezeigt, oder die Nocken-Bewegung kann kreisförmig um das Pumpen-Rotor-Zentrum erfolgen. Unter Bezug hierzu zeigt 21 einen kreisförmigen Nocken-Ring 135, welcher vier Nocken-Profile 136 enthält, wobei in dem gezeigten Vier-Kolben-Model jeder Nocken einem Kolben zugehörig ist. In Bewegung ermöglicht der Nocken-Ring daher eine gemeinsame und simultane Steuerung aller vier Kolben, wobei die Nocken-Profile alle gleich oder verschieden sein können, und linear und/oder nichtlinear sein können.
  • 18–20 zeigen jeweils auch ein Steuer-Verbindungs-Mittel, um gemeinsame(n) und simultane(n) Betrieb oder Steuerung einer Mehrzahl von Kolben zu ermöglichen. Es ist ein "Pumpen- Rotations-Zentrum" für jede Steuer-Verbindung definiert, und dieses ist fast/nur ("merely") das axiale Zentrum des Rotors und der Pumpe (nicht gezeigt). Daher umgibt jede Steuer-Verbindung eine(n) Rotor/Pumpe, wie beispielsweise in 1–11 gezeigt.
  • 18 zeigt eine Mehrzahl von Kettenrädern 138 (vier), welche einer gleichen Mehrzahl von Kolben (nicht alle gezeigt) und zugeordneten Kurbelwellen (nicht alle gezeigt) zugeordnet sind. Jedes Kettenrad ist drehbar mit einer jeweiligen Kurbelwelle verbunden, welche bei Drehung in radialer Hinundherbewegung des betreffenden Kolbens resultiert. Eine extern angetriebene Kette 140 resultiert in simultaner Dreh-Bewegung der Kettenräder.
  • 19 zeigt ein alternatives Steuer-Verbindungs-Mittel, welches wiederum eine Mehrzahl von Getrieberädern 142, eine zugehörige Mehrzahl von Kurbelwellen und eine zugehörige Mehrzahl von Kolben enthält. In Übereinstimmung hiermit ermöglicht ein extern angetriebenes Ring-Getrieberad 144, radial extern oder intern zur Mehrzahl von Getrieberädern, ein gemeinsames und simultanes Ansteuern der Kolben. Das Ring-Getrieberad ist mit einer Mehrzahl von Sätzen von Zähnen versehen, welche symmetrisch entlang des Umfangs des Rings beabstandet sind, wobei jeder Satz von Zähnen einem Kolben zugehörig ist. In der gezeigten Ausführungsform sind die Zähne in den Positionen 12, 3, 6, und 9-Uhr gezeigt. Im Betrieb greifen die Sätze von Zähnen des Ring-Getrieberads in die Zähne eines jeweiligen Kettenrads oder Getrieberads ein, wodurch (ein) Hub der Kurbelwelle bewirkt und eine radiale Bewegung des zugehörigen Kolbens ermöglicht wird.
  • Die Ausführungsform von 20 arbeitet sehr ähnlich zu 18 und 19. Allerdings verwendet 20 eine Mehrzahl gewölbter ("crowned") flacher Rollen 146 oder Getrieberädern (wiederum entsprechend einer gleichen Anzahl an Kolben und Kurbelwellen) welche von einem Riemen 148 angetrieben werden, um die Mehrzahl von Kolben simultan zu steuern.
  • Bezüglich 22 kann ein Differential-Getrieberad-Satz mit unabhängigen Steuer-Eingängen zu Kolben in den Positionen 3 und 9-Uhr zugefügt werden, wie beispielsweise in der in 7 gezeigten Ausführungsform, wodurch Differential-Verhalten eines Fahrzeugs durch Betrieb eines Rotors ermöglicht wird, wie in 7 gezeigt ist. In bestimmten Fällen, beispielsweise bezüglich Fahrzeug-Betriebs, ist es nicht wünschenswert, dem Differential-Eingang zu ermöglichen, eine entgegengesetzte Rad-Drehung zu verursachen. Wenn beispielsweise die Differential-Getrieberad-Steuerung mit einem Traktor-Steuerrad, ohne irgendeinen Bezug zur Vorwärts- oder Rückwärts-Geschwindigkeits-Einstellung verbunden wäre, würde der Traktor stillstehen, und Drehen des Steuerrads würde ein Rad dazu veranlassen, zurückzusetzen, während das andere vorwärts fahren würde, mit dem Ergebnis, dass die Räder die Oberfläche aufwühlen würden, und zwei Löcher für die angetriebenen Räder eingraben würden. Dies ist natürlich nicht akzeptabel. Es wurde eine Lösung gefunden, bei welcher ein drittes axiales Steuer-System für die 3-Uhr und 9-Uhr Kurbelwellen eingeführt wird. In Neutral-Position (angehalten), sind die Kurbelwellen unter 90 Grad zur Kolben-Richtung angeordnet (siehe 12a). Die Lösung besteht darin, den derzeitigen Hub der Kurbelwelle mittels eines axialen Rampen-Systems zu variieren, welches dazu geeignet ist, den Hub in Antwort auf eine (bezüglich der Kurbelwelle) axiale Steuer-Eingabe-Bewegung zu variieren. Wie in 22a–22c gezeigt, kann der Hub geändert werden, wenn sich der Kolben in der Neutral-Position befindet, ohne irgendeine Veränderung der Kolben-Position zu verursachen. Wenn die Kurbel sich bei vielleicht 30 Grad von der Steuer-Rotation befinden würde, würde Erhöhen oder Verringern des Hubs die Kolben-Position wie gezeigt beeinflussen. Wenn vier 3-Uhr-Hub erhöht würde, während der 9-Uhr-Hub um das gleiche Ausmaß erniedrigt würde, wäre die Auswirkung, eine Verschiebung der Position des flexiblen Riemens zu erzeugen, was ein Differential-Verhalten veranlasst, während dem Geschwindigkeit-Steuer-Teil der Steuerung ermöglicht wird, den Riemen elliptisch zu formen, was vielleicht eine Vorwärts-Bewegung verursacht. Das Ergebnis ist eine mathematische Addition von Flüssen auf einer Seite des Rotors, und eine mathematische Subtraktion von Flüssen auf der anderen Seite des Rotors, und ein wirkliches Differential-Antrieb-System resultiert.
  • Wenn die Geschwindigkeit erhöht würde, würde der Kurbelwellen-Steuer-Winkel sich erhöhen, aber die variablen Kurbelwellen-Hübe hätten die gleiche mathematische Wirkung auf das kombinierte Differential/Geschwindigkeits-Verhalten, und die Antriebs-Räder würden wiederum mathematisch korrigiert werden, um sich mit der korrekten, wenn auch schnelleren Drehzahl zu drehen. Die gleichen Prinzipien sind für die Rückwärts-Richtung anwendbar. Eine separate Steuer-Eingabe kann erreicht werden, um nur Differential-Verhalten zu verursachen. Dies ist nur für eine Vier-Rad-Antrieb-Einheit anwendbar. Dies kann erreicht werden, indem ein geeignet bemaßter hydraulischer Rad-Motor, vielleicht für den linken Vorderrad-Reifen (welcher so bemaßt ist, dass er den kleineren Reifen-Durchmesser dieses Vorder-Reifens darstellt) in hydraulischer Reihe mit dem (größeren) linken Hinterrad-Motor verbunden werden, mit dem Ergebnis, dass sich die zwei Motoren den durch den linken hydraulischen Kreislauf erzwungene hydraulische Druck teilen, und deren Geschwindigkeiten synchron gekoppelt sind; ein Reihen-System ohne Schlupf. Das gleiche System kann für die rechte Seite mit ähnlichen Ergebnissen verwendet werden. In einem normalen Vier-Rad-Antrieb werden die vier Räder mit der richtigen Drehzahl betreffend der Reifen-Flecken("patches") auf dem Boden angetrieben, und die Wirkung ist so, als wenn alle Wellen mit maximalem Zug zur geradlinigen Bewegung verriegelt wären, auch wenn das Fahrzeug wendet. Dieses System resultiert darin, bei allen Bodenverhältnissen den maximalen Zug zu liefern, und ist als eine Form von hydraulischem Analog-Computer gedacht, welcher in Antwort auf Steuer-Eingaben unter Verwendung der geometrischen Gesetze das korrekte hydraulische Verhalten berechnet.
  • Gemäß noch eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung beschreiben 23a und 23b einen Spulen-Rotor, welcher Spulen-Enden aufweist, welche dann jeweils mit in der Technologie bekannten Abrieb-Platten verbunden werden. Siehe beispielsweise US-Patent Nr. 6,022,201. Die Spulen-Enden eliminieren das Abnutzungs-Muster, welches normalerweise vom flexiblen Riemen verursacht wird, wenn die Kanten des Riemens die Innenflächen der zu jedem jeweiligen Spulen-Ende benachbarten Abnutzungs-Platten abschleifen. Die Verwendung der Spule eliminiert daher die effektive Bewegung zwischen den sich von der Achse zum flexiblen Riemen erstreckenden Rändern der Flügel und den stationären Abnutzungs-Platten. Die Spulen- Enden befinden sich stattdessen in Dreh-Verbindung mit den stationären Abnutzungs-Platten. Als ein Ergebnis können die Flügel entlang ihrer individuellen radialen Längen und entlang der Grenzfläche zwischen einer Innenfläche des Spulen-Endes und den radialen Längen der Flügel individuell abgedichtet werden. Darüber hinaus kann ein(e) flexible(r) O-Ring oder Dichtung zwischen Riemen und den radial äußeren Rändern der Flügel in Verbindung mit dem flexiblen Riemen angeordnet werden. welcher dann während (der) Rotation flexibel eingestellt wird, um eine Abdichtung zwischen den radial äußeren Rändern der Flügel und der Innenfläche des bei Rotation flexiblen Riemens, entlang der radialen Ränder, und selbst an der Grenzfläche, wo die Flügel in die Rotor-Schlitze eintreten (d.h. alle vier Flügel-Rand- Grenzflächen) beizubehalten. Dementsprechend verbessert ein Verwenden der Spulen-Enden wesentlich die Volumen-bezogene Effizienz und die Gesamt-Effizienz der Pumpe. Beispielsweise wird in bestimmten Fällen die Volumen-bezogene Effizienz von 85% auf 97% oder mehr verbessert.
  • Anders ausgedrückt: in herkömmlichen Entwürfen sind die Flügel und der Rotor axial koextensiv und passen mit einem geringen Zwischenraum zwischen Abnutzungs-Platten an beiden Enden. Dieser geringe Zwischenraum verursacht wesentliche Volumen-bezogene Ineffizienz, oder (ein) Überbrücken von gepumptem Fluid. Ferner weisen die radial äußeren Ränder der Flügel in herkömmlichen Entwürfen einen Leck-Beitrag auf, wobei die Flügel mit (einer) Geschwindigkeit bezüglich der Innenfläche der Kammer gleiten, um die Pump-Wirkung zu erzeugen. US-Patent Nr. 6,022,201 löste im Wesentlichen das Problem (eines) radialen Lecks, indem Flügel bereitgestellt werden, welche innerhalb der Innenfläche des Riemens engen Kontakt aufweisen. Herkömmlicher Weise gleiten die axialen Enden der Flügel mit Rotor-Geschwindigkeit gegen die Abnutzungs-Platten, was ein effektives Abdichten unmöglich macht. Der Spulen-Entwurf gemäß der vorliegenden Erfindung löst daher mehrere Probleme. Er eliminiert die Hoch-Geschwindigkeits-Abnutzung an den Enden, indem die Flügel als ganzes innerhalb der Spulen-Enden enthalten sind, so dass die einzige Abnutzung an den Flügeln relativ zur zyklischen Radial-Bewegung der Flügel während des Betriebs erfolgt. Diese Anordnung erlaubt daher ein Abdicht-System an den Flügel-Enden, zusätzlich dazu, dass der Flügel-Außenrand gegen die Innenfläche des flexiblen Bands stößt. Durch Zufügen einer Dichtung zwischen die Flügel-Flächen, welche in den innerhalb der Spulen-Enden ausgebildeten Rotor-Leitschlitzen gleiten, kann der gesamte Außenumfang der Flügel/Spulen-Enden/Riemen/Oberfläche/Rotor zwischen zwei benachbarten Flügeln nun effektiv abgedichtet werden, wodurch die Hydristor- oder Pumpen-Effizienz auf unerreichte Niveaus von 97–98% verbessert wird. Die Spule-Enden verbinden sich einfach mit dem Ende oder den Abnutzungs-Platten, wie beispielsweise in 1 gezeigt ist.
  • In noch einem anderen Aspekt der Erfindung zeigt 24 einen Abdicht-Mechanismus, bei welchem ein Paar von Klappen in die Abnutzungs-Platten eingesenkt sind, wenn der Rotor hierzu benachbarte offene nierenförmige Öffnungen aufweist, und welche derart beabstandet sind, dass sie gegen die Kolben-Ränder klappen, während er sich mit einem flexible Riemen bündig bewegt. Jeder Kolben weist daher zugehörige Klappen auf, welche betätigt werden können, wenn die Kolben-Kontur-Fläche und der flexible Riemen bündig in Verbindung stehen. Hierdurch wird Volumen-bezogene Effizienz verbessert.
  • In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Verbesserung der in der Erfindung von US-Patent Nr. 6,022,201 und in herkömmlichen Entwürfen beschriebenen Abdichtung einen Einsatz 152, welcher mit einer innerhalb der Abnutzungs-Platte 155 ausgebildeten bogenförmigen Nut 154 verschiebbar im Eingriff ist. Siehe 25.
  • Bei herkömmlichen Flügel-Pumpen und Motoren mit fester Verschiebung, besteht ein Problem, welches mit Ausgleichen des Drucks an den radial inneren und äußeren Flügel-Rändern einhergeht. Kammer-Druck muss unter den Flügel geleitet werden (an seinem radial innersten Punkt) um die radial inwärts gerichtete Kraft auszugleichen, welche vom Kammer-Druck erzeugt wird, welcher zwischen dem radial äußeren Rand des Flügels und der Innenfläche des flexiblen Riemens (oder der die Kammer begrenzenden Kontur) besteht. Dies gilt sowohl für herkömmliche feste Entwürfe, als auch für den in US-Patent Nr. 6,022,201 beschriebenen Entwurf eines Hydristors mit Rotoren mit variablen Riemen. In herkömmlicher Praxis ist zufriedenstellendes Abdichten bei bidirektionalen Entwürfen noch nicht erreicht worden. Entweder werden die Führungs-Nuten an den axialen Enden zweier entgegengesetzter Kammern, wo Druck-Abdichten gewünscht wird, so erweitert, dass sie ein Abdichten des Flügels für die vollständige Rotation über die Dichtfläche ermöglichen (siehe beispielsweise Bezugszeichen 30 in 1), oder es wird ein Kompromiss für alle vier Abdicht-Bereiche (Bezugszeichen 30) durchgeführt, d.h. dass die Kammer-Nut, welche Öl führt, sich nur zur Hälfte erstreckt. Der erste Fall arbeitet gut für unidirektionellen Betrieb, und der zweite Fall arbeitet mäßig akzeptabel für bidirektionellen Betrieb.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine Mehrzahl bogenförmiger Nuten in der Innenfläche der Abnutzungs-Platte ausgebildet, wobei jede Nut eines betriebsfähigen Quadrant innerhalb des Rotors zugeordnet ist. Die Nuten sind symmetrisch am Anfang jedes Quadranten angeordnet, und sind in einer Wurst-artigen Form ausgebildet, oder in einer Form, welche ein Entweichen des Einsatzes aus dem Kanal oder der Nut über einen begrenzten Bereich hinaus ausschließt. Daher umfasst jedes Ende der Nut eine schmälere Öffnung, wodurch Entweichen des Einsatzes verhindert wird, sobald er einmal darin angeordnet ist. Darüber hinaus ist in einer Ausführungsform, welche vier symmetrisch um den Rotor-Umfang herum angeordnete Kolben enthält, daher jede Nut in der 12, 3, 6, und 9-Uhr Position ausgebildet.
  • Der in 25a–c gezeigte Ventil-Einsatz ist verschiebbar mit einer zugehörigen Nut im Eingriff welche eine Bogenlänge aufweist, welche ungefähr gleich der radial inneren Bogenlänge ist, welche zwischen zwei benachbarten Flügeln besteht. Wie in 25b und 25c gezeigt, weist der Einsatz ein Paar Ringe 156 auf, welche sich durch die Oberseite des Einsatzes erstrecken, um Fluid-Fluss hierdurch zu ermöglichen. Daher wird Fluid, welches anfänglich unterhalb des Einsatzes fließt, durch ein rechtes/geeignetes Loch("right hole") kanalisiert, und stellt dann Druck über die Oberseite des Einsatzes bereit. Eine Nut 158 ist an der Unterseite eingeschnitten, um das Fließen von Fluid durch den Boden und dann aus der Oberseite des Einsatzes hinaus zu ermöglichen. Der Ventil-Einsatz antwortet daher auf Kammer-Fluid-Druck, welcher den Einsatz in Winkel-Richtung über einen kleinen Bereich innerhalb der Nut treibt, um den Flügel unter Druck zu erstrecken, um (einen) ordnungsgemäßen Flügel-Betrieb für einen gegebenen Druck-Fall zu erreichen. Dies gilt für beide Rotations-Richtungen des Rotors. Wenn irgendeine andere Kammer mit Druck beaufschlagt wird, "schalten" die Einsätze um, um das Abdichten so auszudehnen, wie es für den speziellen Fall gefordert ist. Dies gilt sogar für benachbarte Kammern, sowie für gegenüberliegende Kammern. Daher wird während Einzel/Doppel-Pumpen-Betriebs, oder irgendeines Motor-Betriebs, bidirektionale Volumen-bezogene Effizienz verbessert.
  • In noch einem anderen Aspekt der Erfindung, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die oben beschriebene Hydristor-Pumpe in einem klassischen Freon(oder Freon-Öl)-Wärmepumpen-System eingesetzt werden. Wie in 26 und 27 gezeigt, enthält ein Hydristor-Super-Wärmepumpen-System 160 eine(n) Hydristor-Wärmepumpe/Motor oder Hydristor-Kompressor/Expandiervorrichtung 162. Eine geschlossene Schleife 164 kompressiblen Fluids (oder Kühlmittels) enthält eine geschlossene erste Halbschleife 166 und eine geschlossene zweite Halbschleife 168, und stellt eine Fluid-Verbindung durch das System bereit, wenn der Hydristor 162 das darin enthaltene kompressible Fluid 170 (oder Kühlmittel) pumpt. Ein erster Wärmetauscher 172 ist integral mit der ersten Halbschleife 166 verbunden, steht mit ihr in Fluid-Verbindung, und liefert Wärme-Transfer von einem warmen Reservoir 174, wie der Luft oder der Umgebung zum innerhalb der ersten Halbschleife 166 verlaufenden Kühlmittel 170. Ein zweiter Wärmetauscher 176 ist in Reihe mit der zweiten Halbschleife 168 verbunden, und stellt Wärme-Transfer von einem komprimierten Fluid-Strom 170 (wie flüssigem Freon bei ungefähr 148,9°C (300°F) zu einem verhältnismäßig kalten Reservoir 178, wie beispielsweise einem Hausheizungs-System oder einem Stirling-Motor, bereit.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Halbschleife 166 in jedem des dritten beziehungsweise des vierten Quadranten 181 und 183 des Hydristors 160 mit zumindest einer jeweiligen nierenförmigen Öffnung 180, 182 verbunden (beispielsweise dem ersten Einlass beziehungsweise dem zweiten Auslass), wodurch die Verbindungen unter Verwendung von Dichtungsringen oder anderen Dichtungen abgedichtet werden, um ein geschlossenes System sicherzustellen. Darüber hinaus ist die zweite Halbschleife 168 mit zumindest einer jeweiligen nierenförmigen Öffnung 184, 186 in jedem des ersten beziehungsweise des zweiten Quadranten 185 und 187 des Hydristors 162 (beispielsweise dem ersten Auslass beziehungsweise dem zweiten Auslass) verbunden, wodurch die Verbindungen auch so abgedichtet werden, dass ein geschlossenes System 160 sichergestellt wird.
  • Im Betrieb einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Starter-Motor 188 mit dem Hydristor 162 betriebsbereit verbunden und gestartet, um den Hydristor-Betrieb zu beginnen. Das innerhalb der geschlossenen Schleife 164 abgedichtete Freon oder kühlmittel 170 beginnt dann basierend auf dem Hydristor-Betrieb zu fließen. Das Kühlmittel 170a, beispielsweise verdünntes Freon bei ungefähr -23,3°C (-10°F) fließt in die Einlass-Öffnung 182 des vierten Quadranten 183 des Hydristors 162, und wird komprimiert, während es mittels des Rotors 192 von seiner Kammer 194 im vierten Quadrant 183 zur gleichen komprimierten Kammer im ersten Quadrant 185 übertragen wird. Das Freon wird dadurch zu einer Flüssigkeit 170b bei ungefähr 148,9°C (300°F) komprimiert, und tritt dann aus der nierenförmigen Öffnung 184 im ersten Quadranten 185 aus und in die geschlossene zweite Halbschleife 168 ein. Auf Kolben 3 alleine ausgeübter Steuer-Druck drückt daher Kolben 3 und Band 14 radial inwärts, und reduziert die Volumen-bezogene Kapazität der Kammer 194, welche von Quadrant Vier 183 in Quadrant Eins 185 rotiert, und komprimiert dabei das kalte verdünnte Freon-Gas 170 in eine heiße Freon-Flüssigkeit 170b. Kolben 6, 9, und 12 bleiben in ihren jeweiligen Zylindern radial auswärts ausgedehnt. Andere Kolben-Steuerungs-permutationen sind möglich, solange die allgemeine Kompressions- und Expansions-Funkionen wie oben beschrieben beibehalten werden.
  • Beispielsweise ist in einer in 28 gezeigten bevorzugten Ausführungsform der auf Kolben 3 applizierte Fluid-Druck am größten, und spannt daher den Kolben 3 zum am meisten radial inwärts angeordneten Punkt in der Kolben-Kammer vor. Das Volumen in Kammer 194a wird daher in Quadrant 185a minimiert, was einen maximalen Druck am Auslass 186a liefert. Der auf Kolben 6 applizierte Fluid-Druck wird so reduziert, dass der Band 14 einen radial auswärts gerichteten Druck ausübt, und der Kolben 6 erstreckt sich daher nur ungefähr einhalb bis dreiviertel mal der Länge der Kolben-Kammer radial inwärts. Der auf Kolben 9 applizierte Fluid-Druck wird soweit reduziert, dass das Band 14 einen radial auswärts gerichteten Druck ausübt, und der Kolben 9 erstreckt sich daher radial inwärts nur ungefähr einviertel bis einhalb mal der Länge der Kolben-Kammer. Schließlich wird kein Fluid-Druck auf Kolben 12 appliziert, und Kolben 12 als solcher erstreckt sich überhaupt nicht radial inwärts, sondern wird tatsächlich an einem radial am weitesten auswärts angeordneten Punkt in seiner jeweiligen Kolben-Kammer gehalten. Die schrittweise Reduktion des auf die Kolben im Uhrzeigersinn applizierten Fluid-Drucks resultiert im allmählichen Anstieg an Volumen in Kammer 194a, während es von Quadrant Eins 185a bis Quadrant Vier 183a im Uhrzeigersinn rotiert. Als ein Ergebnis wird die normalerweise von bekannten Expansions-Ventilen gezeigte Scheer-Erwärmungs-Wirkung vermieden, wodurch sich die resultierende Wärme reduziert, und auch ein schrittweiser Anstieg an Motor-Drehmoment bewirkt wird, während die Kammer von Quadrant Eins 185a bis Quadrant Vier 183a rotiert. Ein Anstieg an Motor-Drehmoment wird direkt in eine Reduktion an Energie-Verbrauch übersetzt.
  • Wiederum bezugnehmend auf 26, während die Freon-Flüssigkeit 170b von 148,9°C (300°F) den zweiten Wärmetauscher 176 durchläuft, fällt die Temperatur bevorzugter Weise auf ungefähr 60°C (140°F). Der kühlere Freon-Strom 170c tritt dann in zumindest einen nierenförmigen Öffnungs-Einlass 186 des zweiten Quadranten 187 ein, und wird entspannt, während sie mittels Rotation des Rotors 192 vom zweiten Quadrant 187 zum dritten Quadrant 181 wandert. Im Gegensatz zur Kompressor-Hälfte 200 (d.h. Quadranten Vier und Eins) des oben beschriebenen Hydristors 162, wird der betreffende Steuer-Druck auf Kolben 3, aber nicht auf die anderen Kolben ausgeübt, was dazu führt, dass eine erhöhte Volumen-bezogenene Kapazität der Kammer 194 von Quadrant Zwei 183 in Quadrant Drei 181 rotiert (wobei Quadranten 181 und 183 Expandier-Hälfte 201 bilden) und dadurch der Freon-Strom 170c bei 140°F zu einem verdünnten, übermäßig gekühlten, Freon-Gas-Strom 170b bei ungefähr -40°C(-40°F) entspannt wird. Das übermäßig gekühlte Freon 170d verlässt den dritten Quadrant 181 durch zumindest eine nierenförmige Öffnung 180, und tritt in die geschlossene erste Halbschleife 166 ein. Von dort tritt der übermäßig gekühlte Strom 170d in den ersten Wärmetauscher 172 ein, und absorbiert Wärme, welche von dem verhältnismäßig warmen Reservoir, wie der Luft, bereitgestellt wird. Beim Verlassen des ersten Wärmetauschers 172 ist der Freon-Gas-Strom 170a beispielsweise auf -23,33°C(-10°F) erwärmt. Das verdünnte Freon-Gas 170a oder das kompressible Fluid tritt dann wiederum in den vierten Quadrant 183 ein, um den Zyklus zu wiederholen.
  • Der erste und der zweite Wärmetauscher 172 und 176 sind bevorzugt von irgendeinem Typ mit nicht-direkter Wärmeleitung, wie beispielsweise ein Hülse-und-Rohr-Wärmetauscher. Beispiel-Wärmetauscher beinhalten die in den US-Patenten mit den Nummern 6,340,052, 6,340,055, 6,341,650, 6,336,501, 6,019,168, und 6,325,140 beschriebenen.
  • Der Start-Motor 188 kann irgendein Motor sein, welcher dazu spezifiziert ist, die zum Aktivieren des Hydristor-Rotors benötigte Leistung zu liefern. Da die System-Entwurf-Kriterien, wie Kolben-Steuer-Drücke und Wärmetauscher-Flächen-Bereiche basierend auf Entwurf-Faktoren wie den mittleren Temperaturen des warmen und des kalten Reservoirs und der Wärme-Transfer und Dampfdruck-Eigenschaften des kompressiblen Fluids zugeschnitten sind, wird die spezifizierte Motor-Leistung entsprechend variieren. Beispiel-Start-Motoren beinhalten die in den US-Patenten mit den Nummern 6,346,810, 6,342,739, 6,340,856, 6,343,877 und 6,345,600 beschriebenen.
  • Da der Hydristor 162 tatsächlich ein(e) Doppel-Pumpe/Motor oder Kompressor/Expander ist, arbeitet die erste Hälfte als ein Kompressor, und arbeitet die zweite Hälfte als ein Expansions-Ventil, welches als ein Motor arbeitet, um den Freon-Druck zu entspannen. Das Motor-Drehmoment wird vom externen Antriebs-Drehmoment subtrahiert, welches vom elektrischen Start-Motor des Systems geliefert wird. Daher wird die System-Verstärkung viel höher sein als die 300%, welche die Wärmepumpe nach dem Stand der Technik liefert, und eher in der Größenordnung von 1000%, oder 10-fach, liegen. Einfach ausgedrückt: die von diesem System, wenn es auf Hausheizungs-Systeme angewendet wird, erzeugte Wärme könnte daher im Vergleich zu herkömmlichen Heiz-Systemen die benötigte Leistung auf 10% der ursprünglichen Menge reduzieren. Thermische Betrachtungen können aufgrund der Verwendung eines einzelnen Hydristors 162 auftreten. Beispielsweise verursacht die hohe Wärme, welche auf die Flügel und die Rotor-Fläche appliziert wird, welche zu dem sehr kalten Expansions-Bereich gedreht ist, einen Verlust an Gesamt-Effizienz. Zwei Hydristoren auf einer gemeinsamen, mit dem Start-Motor verbundenen, Welle können dazu verwendet werden, diesen Nachteil zu überwinden. Dies würde eine bessere thermische Isolierung ermöglichen, falls benötigt, und dadurch eine bessere Effizienz und Verstärkung (auch als Leistungsfähigkeits-Koeffizient COP bezeichnet). Ein anderer Faktor, welcher COP betrifft, ist, dass die einzelnen Hydristor-Steuerkolben individell gesteuert werden können, wenn dies gewünscht wird, was in variabler Leistungsfähigkeit resultiert, um die Gesamt-System-Bedingungen anzupassen. Die derzeitige Praxis, den Antriebs- und Start-Motor 188 in einer zyklischen Weise an und abzustellen, um eine feste oder nicht-variable Pumpe zu treiben, ist inhärent ineffizient, und trägt daher zu niedrigeren COP-Bewertungen bei.
  • In noch einem anderen Aspekt der Erfindung kann die oben beschriebene Hydristor-Super-Wärmepumpe 162 in Verbindung mit einem Stirling-Motor 178a (kaltes Reservoir) und einem elektrischen Generator 196 verwendet werden, wie in 27 gezeigt. Das Zufügen eines Stirling-Motors 178a resultiert in der Erzeugung elektrischer Leistung als ein Ergebnis der durch die Sonnen-Energie erfolgenden Erwärmung der Luft, welche ihrerseits selbst im Winter, bei Regen und bei Schnee in der Nachtluft latent vorhanden ist. Dies resultiert in Solar-Energie bei Tag und Nacht, Sommer und Winter, und Regen und Schnee. Mit einer solchen verhältnismäßig hohen COP für die Hydristor-Super-Wärmepumpe resultiert die typische Konversions-Effizienz für einen Stirling-Motor von 35%, wenn er mit der Hydristor-Super-Wärmepumpe COP von 1000% oder 10x kombiniert wird, in einer Netto-Konversions-Effizienz von 350%! Als ein Ergebnis kann, wenn der Stirlingmotor 178a mit der Hydristor-Super-Wärmepumpe 162 kombiniert wird, der Start-Motor 188 schließlich vollständig abgeschaltet werden, um den Hydristor 162 vollständig mit interner Leistung laufen zu lassen, wobei eine Netto-Leistungs-Balance verbleibt, um eine gewünschte externe elektrische Last 197 direkt zu treiben. Daher kann Leistung aus der Sonnen-Energie erzeugt werden, wobei wirklich Null Emissionen und kein Brennstoff benötigt wird, da die solare Nuklear-Leistungs-Fabrik, oder die Sonne, den Brennstoff liefert. Diese Art von System würde in Hausheizungs-Systemen, Solar-Autos, Propeller-Flugzeugen, Schiffen und Unterseebooten, ob bei Tag oder bei Nacht, Anwendung finden, wobei eine auf thermodynamischen Prinzipien basierende kontinuierliche Leistungsquelle bereitgestellt wird.
  • Beispiel-Stirlingmotoren sind in den US-Patenten mit den Nummern 6,019,168, 5,924,305, 6,195,992, 6,263,671, 5,934,076, 6,161,381 und 6,338,248 beschrieben.
  • Während die vorhergehenden Beispiele die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen und beschreiben, sind sie nicht dazu vorgesehen, die Erfindung zu beschränken, wie sie in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen hierin offenbart ist. Daher liegen alle Variationen und Modifikationen, welche mit den oben angegebenen Lehren und dem Können und/oder Wissen der fachverwandten Technik verträglich sind, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, wie er in den Ansprüchen beschrieben ist, enthalten.

Claims (4)

  1. Wärmepumpensystem, welches umfasst: eine als ein Hydristor bekannte hydraulische Flügelpumpe mit einer Flexibles-Band-Steuerung, umfassend: eine erste Kompressor-Hälfte, eine zweite Expandier-Hälfte, einen ersten Einlass, einen zweiten Einlass, einen ersten Auslass und einen zweiten Auslass, wobei der erste Einlass und der erste Auslass mit der ersten Kompressor-Hälfte Fluid-verbunden sind, und der zweite Einlass und der zweite Auslass mit der zweiten Expandier-Hälfte Fluid-verbunden sind; eine geschlossene Kompressibles-Fluid-Schleife, welche mit dem Hydristor integral ist und in Fluid-Verbindung steht, wobei die geschlossene Kompressibles-Fluid-Schleife eine erste geschlossene Halbschleife und eine zweite geschlossene Halbschleife enthält, wobei die erste geschlossene Halbschleife in Fluid-Verbindung mit dem ersten Einlass und dem zweiten Auslass steht, und wobei die zweite geschlossene Halbschleife in Fluid-Verbindung mit dem ersten Auslass und dem zweiten Einlass steht; ein kompressibles Fluid, welches in der geschlossenen Kompressibles-Fluid-Schleife enthalten ist; einen ersten Wärmetauscher, welcher mit der ersten geschlossenen Halbschleife integral ist und in Fluid-Verbindung steht, wobei der erste Wärmetauscher Wärme an das kompressible Fluid übermittelt; und einen zweiten Wärmetauscher, welcher mit der zweiten geschlossenen Halbschleife in Fluid-Verbindung steht und in Reihe verbunden ist, wobei der zweite Wärmetauscher Wärme an das kompressible Fluid übermittelt oder aus diesem bezieht/abzieht; und ein Stirling-Motor, welcher thermodynamisch mit dem zweiten Wärmetauscher verbunden ist, und von diesem Wärme annimmt, wobei während des Betriebs des Wärmepumpensystems das kompressible Fluid durch den ersten Einlass läuft und komprimiert wird, und dann aus dem ersten Auslass in die zweite geschlossene Halbschleife austritt, dann durch den zweiten Wärmetauscher läuft, wobei Wärme zu dem Stirling-Motor übertragen wird, dann in die zweite geschlossene Halbschleife läuft, dann in den zweiten Einlass läuft und expandiert wird, dann aus dem zweiten Auslass austritt, dann in die erste geschlossene Halbschleife eintritt, dann in den ersten Wärmetauscher eintritt, wobei Wärme auf das kompressible Fluid übertragen wird, dann die erste geschlossene Schleife eintritt, wodurch ein Pump-Zyklus geschlossen wird.
  2. Wärmepumpensystem gemäß Anspruch 1, wobei das kompressible Fluid ein komprimierbares Kühlmittel ist.
  3. Wärmepumpensystem gemäß Anspruch 1, wobei das kompressible Fluid Freon ist, und dieses Freon bei ungefähr (300°F) 149°C zu einer Flüssigkeit komprimiert wird, dann mittels des zweiten Wärmetauschers zu ungefähr (140°F) 60°C gekühlt wird, dann bei ungefähr (-40°F) -40°C zu einem verdünnten Gas expandiert wird, dann durch den ersten Wärmetauscher auf ungefähr (-10°F) -23°C erwärmt wird.
  4. Wärmepumpensystem gemäß Anspruch 1, wobei der Hydristor umfasst: ein Gehäuse, welches beinhaltet: ein Außengehäuse mit einer longitudinalen Achse und ein Paar von Endplatten, welche das Außengehäuse umschließen, einen Rotor mit einer Mehrzahl radial ausstreckbarer Flügel innerhalb des Gehäuses, und Mittel, welche den Rotor zur Rotation um die Longitudinalachse relativ zu dem Außengehäuse tragen; wobei das flexible Band innerhalb des Gehäuses den Rotor umgibt, und im Kontakt mit einem äußeren Abschnitt von jedem der ausstreckbaren Flügel eine Fluid-Kammer bildet; eine Mehrzahl von individuell gesteuerten Form-Mitteln, welche an das flexible Band anstoßen und voneinander längs des Umfanges des Außengehäuses beabstandet sind, um die Form des flexiblen Bandes zu steuern; und zumindest zwei Paare von Durchgängen in Verbindung mit der Fluidkammer, wobei ein erstes Paar einen ersten Einlass und einen ersten Auslass umfasst, und ein zweites Paar einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass umfasst, wobei jedes Paar von Durchgängen sich durch eine der Endplatten erstreckt, wobei der Rotor und die ausstreckbaren Flügel bei Rotation um die Longitudinalachse differentielle Fluid-Flüsse zwischen den zwei Paaren von Durchgängen gemäß einer ausgewählten Form des flexiblen Bandes bewirken, und wobei der Hydristor eine erste Kompressor-Hälfte und eine zweite Expandier-Hälfte umfasst, so dass der erste Einlass und der erste Auslass mit der ersten Kompressor-Hälfte Fluid-verbunden sind, und der zweite Einlass und der zweite Auslass mit der zweiten Expandier-Hälfte Fluid-verbunden sind.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3863480B2 (ja) * 2002-10-31 2006-12-27 松下電器産業株式会社 冷凍サイクル装置
US7484944B2 (en) * 2003-08-11 2009-02-03 Kasmer Thomas E Rotary vane pump seal
US7437876B2 (en) * 2005-03-25 2008-10-21 General Electric Company Augmenter swirler pilot
US7635136B2 (en) 2005-06-21 2009-12-22 Jeffrey E. Cole Truck assembly for a skateboard, wheeled platform, or vehicle
WO2007147186A2 (de) * 2006-06-20 2007-12-27 Herbert Karlsreiter Wärmepumpensolaranlage
BRPI0914402A2 (pt) * 2008-10-31 2015-10-20 Eaton Corp conjunto de deslocamento variável, dispositivo de fluido e método para evacuar um coletor de combustível de um sistema de combustível de motor
US9974920B2 (en) * 2010-04-07 2018-05-22 Caire Inc. Portable oxygen delivery device
US8950489B2 (en) * 2011-11-21 2015-02-10 Sondex Wireline Limited Annular disposed stirling heat exchanger
GB201520830D0 (en) 2015-11-25 2016-01-06 Fenton Jonathan P Fluid compression apparatus
GB2571354B (en) * 2018-02-27 2020-04-15 Fetu Ltd Roticulating thermodynamic apparatus

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2589449A (en) 1943-10-15 1952-03-18 Sterling O Stageberg Movable vane pump
US2976698A (en) * 1951-09-19 1961-03-28 Muffly Glenn Reversible refrigerating systems
US3153984A (en) * 1962-03-30 1964-10-27 Pacific Car & Foundry Co Variable-volume fluid motor
GB1412935A (en) * 1971-10-05 1975-11-05 Stobart A F Fluid heating systems
US3967466A (en) * 1974-05-01 1976-07-06 The Rovac Corporation Air conditioning system having super-saturation for reduced driving requirement
US4175399A (en) * 1977-02-18 1979-11-27 The Rovac Corporation Closed loop air conditioning system having automatic pressurizing means for variation of heat rate
US4175398A (en) * 1977-02-18 1979-11-27 The Rovac Corporation Control system for air conditioner
US4175400A (en) * 1977-02-18 1979-11-27 The Rovac Corporation Air conditioning system employing non-condensing gas with accumulator for pressurization and storage of gas
US4241591A (en) * 1979-07-25 1980-12-30 The Rovac Corporation Air conditioning system employing dual cycle
US4367638A (en) * 1980-06-30 1983-01-11 General Electric Company Reversible compressor heat pump
US4414812A (en) * 1981-04-30 1983-11-15 R & D Associates Hot air solar engine
JP2564849B2 (ja) * 1987-09-28 1996-12-18 アイシン精機株式会社 廃棄物処理装置
US5027602A (en) * 1989-08-18 1991-07-02 Atomic Energy Of Canada, Ltd. Heat engine, refrigeration and heat pump cycles approximating the Carnot cycle and apparatus therefor
US5216899A (en) 1990-11-29 1993-06-08 Gracio Fabris Rotating single cycle two-phase thermally activated heat pump
US5239833A (en) * 1991-10-07 1993-08-31 Fineblum Engineering Corp. Heat pump system and heat pump device using a constant flow reverse stirling cycle
GB9225103D0 (en) 1992-12-01 1993-01-20 Nat Power Plc A heat engine and heat pump
GB9417623D0 (en) 1994-09-02 1994-10-19 Sustainable Engine Systems Ltd Heat exchanger element
NL9401700A (nl) * 1994-10-14 1996-05-01 Albert Bakker Heet-gasmotor en -/compressoreenheid.
US5595067A (en) * 1994-12-09 1997-01-21 Maness; James E. Energy pump
NO300186B1 (no) * 1995-07-13 1997-04-21 Haga Engineering As Varmepumpe med lukket kjölemediumkretslöp for transport av varme fra en luftström til en annen
DE19546301A1 (de) * 1995-12-12 1997-06-19 Msm Maschinen Stahl Metallbaug Kraftmaschinen-Aggregat
DE19612616C2 (de) 1996-03-29 2002-03-07 Sipra Patent Beteiligung Stirlingmotor
US6022201A (en) * 1996-05-14 2000-02-08 Kasmer Hydristor Corporation Hydraulic vane pump with flexible band control
US6263671B1 (en) 1997-11-15 2001-07-24 Wayne T Bliesner High efficiency dual shell stirling engine
US5924305A (en) * 1998-01-14 1999-07-20 Hill; Craig Thermodynamic system and process for producing heat, refrigeration, or work
FR2779812B1 (fr) 1998-06-12 2000-10-06 Soc Et Et De Const Aero Navale Echangeur de chaleur du type a carter creux renfermant notamment un grand nombre de premieres voies d'ecoulement d'un premier fluide et parcouru par un second fluide en contact d'echange thermique avec ces voies
DE19846501A1 (de) 1998-10-09 2000-04-13 Bosch Gmbh Robert Elektrischer Motor
US6336501B1 (en) 1998-12-25 2002-01-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Tube having grooved inner surface and its production method
AUPP827499A0 (en) 1999-01-21 1999-02-18 Nommensen, Arthur Charles Stirling cycle engine
DE19904923A1 (de) 1999-02-06 2000-08-17 Bosch Gmbh Robert Wärme- und Kältemaschine, insbesondere Vuilleumier-Wärmepumpe oder Stirling-Maschine
US6262574B1 (en) 1999-03-12 2001-07-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Sensor for measuring magnetic field strength and temperature for an electric motor
EP1617094B1 (de) 1999-03-30 2007-02-14 Mabuchi Motor Co., Ltd. Kleinstmotor und sein Herstellungsverfahren
US6109040A (en) * 1999-04-12 2000-08-29 General Pneumatics Corporation Stirling cycle refrigerator or engine employing the rotary wankel mechanism
US6343877B1 (en) 1999-04-15 2002-02-05 Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho Spindle motor
JP3100372B1 (ja) 1999-04-28 2000-10-16 春男 上原 熱交換器
JP4026277B2 (ja) 1999-05-25 2007-12-26 株式会社デンソー 熱交換器
DE19929631C2 (de) 1999-06-29 2002-02-07 Joma Hydromechanic Gmbh Anordnung einer Öl- und einer Vakuumpumpe an einem Antriebsmotor, insbesondere Brennkraftmaschine
KR100344801B1 (ko) 1999-12-13 2002-07-20 엘지전자주식회사 핀 튜브형 열교환기
US6336336B1 (en) 2000-03-20 2002-01-08 Hitachi, Ltd. Rotary piston compressor and refrigerating equipment

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Publication number Publication date
ATE342475T1 (de) 2006-11-15
ES2274021T3 (es) 2007-05-16
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