EP2388475A1 - Pressure reduction device for a fluid - Google Patents

Pressure reduction device for a fluid Download PDF

Info

Publication number
EP2388475A1
EP2388475A1 EP10163460A EP10163460A EP2388475A1 EP 2388475 A1 EP2388475 A1 EP 2388475A1 EP 10163460 A EP10163460 A EP 10163460A EP 10163460 A EP10163460 A EP 10163460A EP 2388475 A1 EP2388475 A1 EP 2388475A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
reducing device
fluid
inlet
pressure reducing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10163460A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jonas Straumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP10163460A priority Critical patent/EP2388475A1/en
Publication of EP2388475A1 publication Critical patent/EP2388475A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/26—Reciprocating-piston liquid engines adapted for special use or combined with apparatus driven thereby
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/001—Reciprocating-piston liquid engines the movement in two directions being obtained by two or more double-acting piston liquid motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/007—Reciprocating-piston liquid engines with single cylinder, double-acting piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/007—Reciprocating-piston liquid engines with single cylinder, double-acting piston
    • F03C1/0073—Reciprocating-piston liquid engines with single cylinder, double-acting piston one side of the double-acting piston being always under the influence of the liquid under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/03—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with movement in two directions being obtained by two single-acting piston liquid engines, each acting in one direction
    • F03C1/035—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with movement in two directions being obtained by two single-acting piston liquid engines, each acting in one direction one single-acting piston being always under the influence of the liquid under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0447—Controlling
    • F03C1/045—Controlling by using a valve in a system with several pump or motor chambers, wherein the flow path through the chambers can be changed, e.g. series-parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F03C1/0678—Control
    • F03C1/0681—Control using a valve in a system with several motor chambers, wherein the flow path through the chambers can be changed

Definitions

  • the present invention relates to a pressure reducing device for a fluid according to the preamble of the independent claim.
  • this pressure is typically relatively high (eg natural gas supply: 5 bar to 10 bar, water supply: 2 bar to 10 bar), so that this pressure of the public network on entry is reduced in a building to a pressure reduced from this pressure, so as not to expose piping network and fittings in the building unnecessary dangers and also no increased wear.
  • the WO 2006/053878 A2 suggests the use of a conventional pressure reducing device having a turbine integrated into the pressure reducing device to drive a generator for generating electrical energy.
  • the present invention proposes a pressure reducing device as defined by the features of the independent claim.
  • Advantageous embodiments of the inventive pressure reducing device result from the features of the dependent claims.
  • the pressure reducing device comprises an inlet for the fluid under a first pressure, an outlet for taking off the fluid under a second pressure reduced from the first pressure, and means for generating electrical energy.
  • the inventive pressure reducing device further comprises at least one housing, each having a reciprocable in the housing piston, which divides the interior of the housing in two chambers arranged on both sides of the piston. At least one of the two chambers is provided with a separate inlet valve through which the fluid under the first pressure can pass into the chamber provided with the inlet valve, and wherein the at least one of the two chambers is provided with a separate outlet valve through which the fluid from the provided with the exhaust valve chamber can reach into a memory.
  • the reservoir is connected to the outlet for removal of the fluid under the reduced second pressure.
  • the piston is connected to the means for generating the electrical energy such that the movement of the piston is converted into electrical energy.
  • the fluid passes through the two inlet valves into the respective chamber of the at least one housing and moves the respective piston back or forth. It is always open only one of the two intake valves and one of the two exhaust valves, namely, always the exhaust valve of that chamber is open, the inlet valve is closed at the same time. Thus, a direct penetration of the fluid under the first pressure is prevented via the respective chamber of the pressure reducing device.
  • the rectilinear movement of the piston allows in a technically simple manner, the implementation of the pressure generated during the reduction of kinetic energy of the piston, as will be explained below.
  • the inventive pressure reducing device can be used both for liquids, eg. As water, as well as for gases, eg. As natural gas, are used.
  • the pressure reducing device is advantageously arranged on a roof or in an attic of a building, from where the water can be distributed via the outlet from the reservoir by means of hydrostatic pressure via a pipeline network in the building.
  • the piping network should be specially planned and executed for this purpose, since a supply from above instead of from below takes place.
  • the storage tank should be dimensioned so that there is enough water reserve if at the same time a larger amount of water should be consumed.
  • Household appliances with a direct water connection such as a dishwasher or a washing machine, if they require at least a predetermined pressure in operation, can be connected to the water supply in a conventional manner.
  • the pressure reducing device comprises exactly one housing, wherein the two chambers are each provided with a separate inlet valve and a separate outlet valve.
  • a housing with a single piston makes it possible to produce the pressure reducing device according to the invention with as few parts as possible.
  • the pressure reducing device comprises two housings, wherein only one of the two chambers of the respective housing is provided with a separate inlet valve and a separate outlet valve.
  • the two chambers which are provided with inlet valves and exhaust valves, the exact same volume. This is not the case for exactly one housing with a piston, since the piston has a piston rod described below, resulting in different volumes of the two chambers.
  • the means for generating electricity comprise a generator and the piston or pistons are connected via an associated piston rod, a crankshaft and a gearbox with the generator.
  • the transmission has either a fixed gear ratio to achieve from the movement of the piston for the generator efficient speed range.
  • a Vario transmission with a variable gear ratio can be used to always allow efficient operation of the generator.
  • the pressure reducing device can also be used as a pressure relief valve, which converts the excess pressure into electrical energy.
  • the overpressure can be reduced in a controlled manner.
  • the accumulator is only required when used as a pressure relief valve if the fluid must be disposed of in a controlled manner.
  • a pressure reducer is arranged at the outlet. If the fluid is a gas, the gas enters the respective chamber via the respective inlet valve and moves the piston or pistons back and forth. In the respective chamber, the first pressure is now established, below which the gas is at the inlet into the pressure reducing device. If the inlet valve is now closed and the exhaust valve belonging to the same chamber is opened, the gas spreads in the entire volume of the respective chamber and the accumulator and the pressure decreases. In order to allow removal of the reduced second pressure gas from the reservoir, the pressure in the reservoir must be higher than the second pressure in order to be able to remove gas from the outlet via the pressure reducer.
  • the volume of the reservoir must therefore be planned so that the pressure in the reservoir is higher than the reduced second pressure.
  • the outlet may further include a check valve to prevent, if appropriate, a back flow of the gas into the memory.
  • the pressure reducer may additionally be provided with a controllable, variable opening in order to allow a constant flow velocity of the gas over the entire cycle.
  • the memory to a level sensor or a pressure sensor, which is connected to a control device for controlling the supply of fluid under the first pressure.
  • a control device for controlling the supply of fluid under the first pressure.
  • the fluid is a liquid, for example, a float is used as the filling level sensor, which prevents flooding of the reservoir via the control of the supply of the fluid under the first pressure by means of the control device.
  • the fluid is a gas, then a pressure sensor is used which prevents excessive pressure in the reservoir.
  • the control device prevents as long as necessary, the further supply of fluid under the first pressure.
  • the control device can also be connected to other sensors or actuators. When using a Variogetriebes described above, the controller can control, for example, the variable transmission ratio.
  • the inlet and outlet valves for the respective chamber are designed as electrically operable inlet and outlet valves and connected to the control device for controlling the supply or discharge of the fluid into the respective chamber or from the respective chamber .
  • Electrically operable inlet and outlet valves allow a reliable way to quickly control the supply and the discharge of the fluid into the respective chamber or from the respective chamber.
  • the inlet and outlet valves for the respective chamber are designed as mechanically actuated inlet and outlet valves.
  • the mechanically actuated input and output Exhaust valves are actuatable by the crankshaft.
  • the pressure reducing device further comprises an electrically operable valve for controlling the supply of the first pressurized fluid, which is arranged in the flow direction of the fluid before the mechanically actuatable intake valves and connected to the control means for controlling the supply of the fluid under the first pressure.
  • Mechanically operated inlet and outlet valves allow reliable operation of the valves without electronics.
  • an electrically actuable valve for controlling the supply of the fluid under the first pressure is additionally provided, which is arranged in the flow direction of the fluid in front of the mechanically actuated intake valves, in order to be able to stop the supply of the fluid.
  • the mechanically actuated inlet and outlet valves of the respective chamber are each formed by a single mechanically actuated 3/2-way valve.
  • Mechanically actuated 3/2-way valves make it possible to combine two separate mechanically actuated inlet and outlet valves into one valve. This is a cost effective and easy to maintain way to implement the intake and exhaust valves.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the inventive pressure reducing device 1 for a fluid, the inlet 10 (here in the form of a feed tube) for under a first pressure (eg., Pressure in the public network) standing fluid and an outlet 17 for taking the under Compared to the first pressure reduced second pressurized fluid.
  • the pressure reducing device 1 according to the invention further comprises a housing 11 with a piston 110 which can be moved back and forth in the housing 11 and subdivides the interior of the housing 11 into two chambers 111, 112 arranged on both sides of the piston 110.
  • Each of the two chambers 111, 112 is provided with a separate, electrically actuated Inlet valve 13 is provided, through which the fluid under the first pressure can enter the respective chamber 111, 112, and each with a separate, electrically actuated outlet valve 14, through which the fluid from the respective chamber 111, 112 via a connecting pipe 15 in can reach a memory 16.
  • the reservoir 16 is connected to the outlet 17 for taking out the fluid under the reduced second pressure.
  • the liquid flowing into the respective chamber 111, 112 is below the first pressure, while the liquid is forced out of the other chamber 112, 111 through its outlet valve 14 and reaches the reservoir 16 via the connecting pipe 15.
  • the previously opened electrically actuatable inlet 13 or outlet valves 14 are closed and the previously closed electrically actuatable inlet 13 and outlet valves 14 are opened.
  • the piston 110 is moved in the opposite direction by the liquid now flowing into the other chamber 112, 111. He is about a piston rod 113, a crankshaft 19 and a transmission 18 connected to a generator 12.
  • the movement of the piston 110 drives the crankshaft 19 via the piston rod 113, which drives the generator shaft via the transmission 18. Due to the rotating generator shaft, electrical energy is generated by the generator in a manner known per se (induction). In this way, the movement of the piston 110 is converted into electrical energy.
  • the reservoir 16 includes a level sensor 160 which is connected to a controller 20 for controlling the supply of fluid under the first pressure.
  • the controller 20 is also connected to and controls the electrically operable one-13 and exhaust valves 14. If the fluid is a liquid, for example, a float is used as the filling level sensor 160, which prevents flooding of the reservoir 16 by controlling the supply of the liquid under the first pressure by means of the control device 20. For this purpose, both electrically actuated intake valves 13 are closed.
  • the memory 16 is empty during startup of the pressure reducing device 1 or filled with air. It comprises a vent opening 161, so that when filling the reservoir 16 with liquid, the air contained in the memory 16 can escape via the vent opening 161.
  • the reservoir 16 When the pressure reducing device 1 is put into operation, the reservoir 16 is filled with liquid until the level sensor 160 signals a memory 16 filled to a predefined level to the control device 20. Now, both inlet valves 13 are closed to prevent overflow of the memory 16. If the level drops below a predetermined value (after removal of liquid from the reservoir 16), the electrically actuatable inlet and outlet valves 13 14 so controlled that the memory 16 is replenished. It may also be that immediately upon removal of liquid from the memory 16, the level sensor of the control device 20 transmits a corresponding signal which controls the inlet 13 and outlet valves 14 again so that the memory 16 is replenished immediately.
  • the memory 16 is advantageously arranged on a roof or in an attic of a building, from where the liquid, for.
  • the pipeline network should be specially planned and executed for this, since a supply from above takes place instead of as usual from below.
  • the hydrostatic pressure results from the density of the liquid and the height of the liquid column in the memory 16, and the height difference between the extraction point in the building and the outlet 17 of the memory 16.
  • the hydrostatic pressure in the memory 16 is correspondingly greater or smaller.
  • a larger volume of the memory 16 allows (at the same height of the memory 16) that at a liquid removal, the hydrostatic pressure of the liquid in the memory 16 does not collapse too quickly, z. B. if multiple sampling points in the building simultaneously remove liquid from the memory 16.
  • the gas passes via the inlet 10 and via the open electrically actuated inlet valve 13 into the relevant chamber 111, 112.
  • the gas flowing into the relevant chamber 111, 112 moves the piston 110 in the direction of the opened outlet valve 14 of the respective other chamber 112, 111 to. It stands in the respective Chamber 111, 112 flowing gas under the first pressure, while the gas from the other chamber 112, 111 is forced out through the outlet valve 14 and passes through the connecting pipe 15 in the memory 16.
  • the memory 16 comprises a pressure sensor 160 in order to prevent an excessively high pressure in the memory 16 via the control device 20.
  • both electrically actuated intake valves 13 are closed.
  • the memory 16 is empty during startup of the pressure reducing device 1 or filled with air. Thus, a gas / air mixture forms during the first cycles, which should be removed in a controlled manner.
  • the reservoir 16 is sealed and does not include a vent.
  • the pressure reducing device 1 is put into operation, the reservoir 16 is filled with gas until the pressure sensor 160 signals a memory 16 filled up to a predefined pressure to the control device 20.
  • both intake valves 13 are closed to prevent overpressure of the accumulator 16.
  • a pressure reducer 170 is arranged, which reduces the pressure prevailing in the memory 16 to the desired second pressure for the removal of the gas from the memory 16.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the inventive pressure reducing device 200.
  • the basic structure differs only slightly from the in Fig. 1 For this purpose, reference is made to the above description. Differences, however, affect the intake and exhaust valves and the crankshaft.
  • the pressure reducing device 200 comprises for the respective chamber 111, 112 mechanically actuated input 213 and exhaust valves 214.
  • the mechanically actuated input 213 and exhaust valves 214 are each formed by a single mechanically actuated 3/2-way valve 215, which from a crankshaft 219 with Cam 222 is actuated.
  • the cams 222 are mounted on the crankshaft 219 so as to actuate the mechanically operable 3/2-way valves 215, depending on the position of the crankshaft 219.
  • the 3/2-way valve 215 works analogous to a switch, so that in each case one of the two chambers 111, 112 is connected to the inlet. Both 3/2-way valves 215 are driven alternately, so that in each case one of the two chambers 111, 112 connected to the inlet 10 and the other of the two chambers 112, 111 to the memory 16. Since one of the two mechanically operable 3/2-way valves 215 is always open with respect to the inlet 10 but can never both be closed at the same time, the pressure reducing device 200 additionally comprises an electrically operable valve 221 for controlling the supply of the first pressure Fluids to stop the supply of fluid. The electrically actuable valve 221 is disposed in front of the mechanically operable inlet valves 213, viewed in the direction of flow of the fluid, and connected to the control means 20 for controlling the supply of the first pressurized fluid.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of the inventive pressure reducing device 300.
  • the basic structure differs only slightly from the in Fig. 1 and Fig. 2 shown pressure reducing device 1, 200. It is hereby made to the above description. Differences, however, affect the intake and exhaust valves and the crankshaft.
  • the mechanically operable inlet 313 and outlet 314 of the respective chamber 111, 112 are each formed by a single mechanically actuated 3/2-way valve 315, which is actuated by a crankshaft 319 with cam 322.
  • the cams 322 are arranged on the crankshaft 319 such that, depending on the position of the crankshaft 319, they actuate the mechanically actuatable 3/2-way valves 315.
  • the respective chamber 111, 112 is connected to the respective 3/2-way valves 315 via only one connecting pipe. Both 3/2-way valves 315 are also connected to the inlet 10 and over the connecting pipe 15 is connected to the reservoir 16.
  • the 3/2-way valve 315 operates analogous to a switch, so that either the inlet 10 or the memory 16 with the respective chamber 111, 112 is connected. Both 3/2-way valves 315 are controlled alternately, so that in each case one of the two chambers 111, 112 connected to the inlet 10 and the other of the two chambers 112, 111 to the memory 16.
  • the pressure-reducing device 300 further includes an electrically operable valve 321 for controlling the supply of the first-pressure fluid to stop the supply of the fluid to be able to.
  • the electrically actuable valve 321 is arranged in the direction of flow of the fluid in front of the mechanically operable 3/2-way valves 315 and connected to the control device 20 for controlling the supply of the fluid under the first pressure.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of the novel pressure reducing 400.
  • the basic structure differs only slightly from the in Fig. 1 For this purpose, reference is made to the above description. Differences, however, concern the number of housings and pistons as well as the crankshaft.
  • the pressure reducing device 400 comprises two housings 421 each having a piston 422 which can be moved back and forth in the housing 421 and which divides the interior of the housing 421 into two chambers 423, 424 arranged on both sides of the piston 422.
  • one 423 of the two chambers 423, 424 is provided with a separate, electrically actuatable inlet valve 413, through which the fluid under the first pressure can enter the respective chamber 423, as well as with in each case a separate, electrically operable outlet valve 414, through which the fluid from the respective chamber 423 can reach the memory 16 via the connecting pipe 15.
  • the pistons 422 are each connected via an associated piston rod 113 with a common crankshaft 419, wherein the piston rods 133 offset by 180 ° to the crankshaft 419 are arranged.
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment of the novel pressure reducing 500.
  • the basic structure differs only slightly from the in Fig. 4 shown pressure reducing device 400. Reference is made to the above description for this purpose. Differences, however, affect the intake and exhaust valves and the crankshaft.
  • the mechanically actuatable input 513 and exhaust valves 514 of the respective chamber 423 are each formed by a single mechanically operable 3/2-way valve 515, which is actuated by a crankshaft 519 with cam 532.
  • the cams 532 are arranged on the crankshaft 519 such that, depending on the position of the crankshaft 519, they actuate the mechanically actuatable 3/2-way valves 515.
  • the respective chamber 423 is connected via only one connecting pipe with the respective 3/2-way valves 515. Both 3/2-way valves 515 are also connected to the inlet 10 and via the connecting tube 15 to the memory 16.
  • the 3/2-way valve 515 operates analogous to a switch, so that either the inlet 10 or the memory 16 is connected to the respective chamber 423. Both 3/2-way valves 515 are driven alternately, so that in each case one of the two chambers 423 is connected to the inlet 10 and the other of the two chambers 423 is connected to the reservoir 16.
  • the pressure-reducing device 500 further includes an electrically operable valve 531 for controlling the supply of the first-pressure fluid to stop the supply of the fluid to be able to.
  • the electrically actuable valve 531 is viewed in the flow direction of the fluid before the mechanically actuated 3/2-way valves 515th arranged and connected to the control device 20 for controlling the supply of fluid under the first pressure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

The device (1) has an inlet (10) for fluid staying under pressure, and an outlet (17) for removing fluid staying under reduced pressure. A piston (110) is movably arranged in a housing (11) for dividing an inner area of the housing into two chambers (111, 112). One of the chambers has an inlet valve (13), and the other chamber has an outlet valve (14). A reservoir (16) is connected with the outlet for removal of the fluid staying under reduced pressure. The piston is connected with a generator (12) such that the movement of the piston is converted into electrical energy.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckreduziervorrichtung für ein Fluid gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.The present invention relates to a pressure reducing device for a fluid according to the preamble of the independent claim.

Bei öffentlichen Leitungsnetzen, beispielsweise für die Wasser- oder Erdgasversorgung, wird das entsprechende Fluid mit Druck eingespeist. Um eine gleichmässige und ausreichende Versorgung über ein weites Gebiet zu ermöglichen, ist dieser Druck typischerweise relativ hoch (z. B. Erdgasversorgung: 5 bar bis 10 bar, Wasserversorgung: 2 bar bis 10 bar), so dass dieser Druck des öffentlichen Leitungsnetzes beim Eintritt in ein Gebäude auf einen gegenüber diesem Druck reduzierten Druck verringert wird, um Leitungsnetz und Armaturen im Gebäude keinen unnötigen Gefahren und auch keiner erhöhten Abnutzung auszusetzen.In public networks, for example, for the supply of water or natural gas, the corresponding fluid is fed with pressure. In order to provide a uniform and sufficient supply over a wide area, this pressure is typically relatively high (eg natural gas supply: 5 bar to 10 bar, water supply: 2 bar to 10 bar), so that this pressure of the public network on entry is reduced in a building to a pressure reduced from this pressure, so as not to expose piping network and fittings in the building unnecessary dangers and also no increased wear.

Bei herkömmlichen Druckreduziervorrichtungen wird der Druckunterschied zwischen dem Druck des Versorgungsnetzes und dem Druck im Leitungsnetz des Gebäudes nicht genutzt.In conventional pressure reducing devices, the pressure difference between the pressure of the supply network and the pressure in the network of the building is not used.

Die US 2006/0082159 A1 schlägt vor, einer herkömmlichen Druckreduziervorrichtung eine Turbine vorzuschalten, die einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie antreibt, aber von der Druckreduziervorrichtung völlig unabhängig ist.The US 2006/0082159 A1 Proposes to precede a conventional pressure reducing device with a turbine which drives a generator for generating electrical energy, but is completely independent of the pressure reducing device.

Die WO 2006/053878 A2 schlägt den Einsatz einer herkömmlichen Druckreduziervorrichtung vor, die eine in die Druckreduziervorrichtung integrierte Turbine aufweist, um einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie anzutreiben.The WO 2006/053878 A2 suggests the use of a conventional pressure reducing device having a turbine integrated into the pressure reducing device to drive a generator for generating electrical energy.

Die vorliegende Erfindung schlägt eine Druckreduziervorrichtung vor, wie sie durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs definiert ist. Vorteilhafte Ausführungsvarianten der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Patentansprüchen.The present invention proposes a pressure reducing device as defined by the features of the independent claim. Advantageous embodiments of the inventive pressure reducing device result from the features of the dependent claims.

Insbesondere umfasst bei der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung für ein Fluid, die Druckreduziervorrichtung einen Einlass für das unter einem ersten Druck stehende Fluid, einen Auslass zur Entnahme des unter einem gegenüber dem ersten Druck reduzierten zweiten Druck stehenden Fluids, sowie Mittel zur Erzeugung von elektrischer Energie. Die erfindungsgemässe Druckreduziervorrichtung umfasst ferner mindestens ein Gehäuse mit jeweils einem im Gehäuse hin- und herbewegbaren Kolben, der den Innenraum des Gehäuses in zwei beidseits des Kolbens angeordnete Kammern unterteilt. Mindestens eine der beiden Kammern ist mit einem separaten Einlassventil versehen, durch welches das unter dem ersten Druck stehende Fluid in die mit dem Einlassventil versehene Kammer gelangen kann, und wobei die mindestens eine der beiden Kammern mit einem separaten Auslassventil versehen ist, durch welches das Fluid aus der mit dem Auslassventil versehenen Kammer in einen Speicher gelangen kann. Der Speicher ist mit dem Auslass zur Entnahme des unter dem reduzierten zweiten Druck stehenden Fluids verbunden. Der Kolben ist mit den Mitteln zur Erzeugung der elektrischen Energie derart verbunden, dass die Bewegung des Kolbens in elektrische Energie umgesetzt wird.In particular, in the pressure reducing device for a fluid according to the invention, the pressure reducing device comprises an inlet for the fluid under a first pressure, an outlet for taking off the fluid under a second pressure reduced from the first pressure, and means for generating electrical energy. The inventive pressure reducing device further comprises at least one housing, each having a reciprocable in the housing piston, which divides the interior of the housing in two chambers arranged on both sides of the piston. At least one of the two chambers is provided with a separate inlet valve through which the fluid under the first pressure can pass into the chamber provided with the inlet valve, and wherein the at least one of the two chambers is provided with a separate outlet valve through which the fluid from the provided with the exhaust valve chamber can reach into a memory. The reservoir is connected to the outlet for removal of the fluid under the reduced second pressure. The piston is connected to the means for generating the electrical energy such that the movement of the piston is converted into electrical energy.

Das Fluid gelangt über die beiden Einlassventile in die jeweilige Kammer des mindestens einen Gehäuses und bewegt den jeweiligen Kolben hin oder her. Es ist stets nur eines der beiden Einlassventile und eines der beiden Auslassventile geöffnet, und zwar ist immer das Auslassventil derjenigen Kammer geöffnet, deren Einlassventil gleichzeitig geschlossen ist. Somit wird ein direktes Durchschlagen des unter dem ersten Druck stehenden Fluids über die jeweilige Kammer der Druckreduziervorrichtung verhindert.The fluid passes through the two inlet valves into the respective chamber of the at least one housing and moves the respective piston back or forth. It is always open only one of the two intake valves and one of the two exhaust valves, namely, always the exhaust valve of that chamber is open, the inlet valve is closed at the same time. Thus, a direct penetration of the fluid under the first pressure is prevented via the respective chamber of the pressure reducing device.

Die geradlinige Bewegung des Kolbens erlaubt auf technisch einfache Art und Weise die Umsetzung der bei der Druckreduktion erzeugten kinetischen Energie des Kolbens, wie weiter unten noch erläutert wird.The rectilinear movement of the piston allows in a technically simple manner, the implementation of the pressure generated during the reduction of kinetic energy of the piston, as will be explained below.

Die erfindungsgemässe Druckreduziervorrichtung kann sowohl für Flüssigkeiten, z. B. Wasser, als auch für Gase, z. B. Erdgas, eingesetzt werden. Im Fall von Wasser als Fluid wird die Druckreduziervorrichtung vorteilhafterweise auf einem Dach oder in einem Dachstock eines Gebäudes angeordnet, von wo aus das Wasser über den Auslass aus dem Speicher mittels hydrostatischem Druck über ein Leitungsnetz im Gebäude verteilt werden kann. Das Leitungsnetz sollte hierfür speziell geplant und ausgeführt werden, da eine Versorgung von oben statt von unten her stattfindet. Der Speicher sollte so dimensioniert werden, dass eine genügend grosse Wasserreserve vorhanden ist, falls gleichzeitig eine grössere Wassermenge konsumiert werden sollte.The inventive pressure reducing device can be used both for liquids, eg. As water, as well as for gases, eg. As natural gas, are used. In the case of water as fluid, the pressure reducing device is advantageously arranged on a roof or in an attic of a building, from where the water can be distributed via the outlet from the reservoir by means of hydrostatic pressure via a pipeline network in the building. The piping network should be specially planned and executed for this purpose, since a supply from above instead of from below takes place. The storage tank should be dimensioned so that there is enough water reserve if at the same time a larger amount of water should be consumed.

Haushaltsgeräte mit einem Direktwasseranschluss, wie beispielsweise ein Geschirrspüler oder eine Waschmaschine, können, falls sie im Betrieb mindestens einen vorbestimmten Druck benötigen, auf herkömmliche Art und Weise an die Wasserversorgung angeschlossen werden.Household appliances with a direct water connection, such as a dishwasher or a washing machine, if they require at least a predetermined pressure in operation, can be connected to the water supply in a conventional manner.

Bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung umfasst die Druckreduziervorrichtung genau ein Gehäuse, wobei die beiden Kammern je mit einem separaten Einlassventil und einem separaten Auslassventil versehen sind. Ein Gehäuse mit einem einzigen Kolben ermöglicht eine Herstellung der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung mit möglichst wenig Teilen.In one embodiment of the inventive pressure reducing device the pressure reducing device comprises exactly one housing, wherein the two chambers are each provided with a separate inlet valve and a separate outlet valve. A housing with a single piston makes it possible to produce the pressure reducing device according to the invention with as few parts as possible.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung umfasst die Druckreduziervorrichtung zwei Gehäuse, wobei nur eine der beiden Kammern des jeweiligen Gehäuses mit einem separaten Einlassventil und einem separaten Auslassventil versehen ist. Mit zwei Gehäusen umfassen die beiden Kammern, die mit Einlassventilen und Auslassventilen versehen sind das genau gleiche Volumen. Dies ist bei genau einem Gehäuse mit einem Kolben nicht der Fall, da der Kolben eine nachstehend beschriebene Kolbenstange aufweist, woraus sich unterschiedliche Volumen der beiden Kammern ergeben.In a further embodiment of the pressure reducing device according to the invention, the pressure reducing device comprises two housings, wherein only one of the two chambers of the respective housing is provided with a separate inlet valve and a separate outlet valve. With two housings, the two chambers, which are provided with inlet valves and exhaust valves, the exact same volume. This is not the case for exactly one housing with a piston, since the piston has a piston rod described below, resulting in different volumes of the two chambers.

Bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung umfassen die Mittel zur Stromerzeugung einen Generator und der oder die Kolben sind über eine zugehörige Kolbenstange, eine Kurbelwelle und ein Getriebe mit dem Generator verbunden. Dies ist eine einfache Anordnung, um die Bewegung des Kolbens wirkungsvoll in elektrische Energie umzusetzen. Das Getriebe weist entweder ein festes Übersetzungsverhältnis auf, um aus der Bewegung des Kolbens einen für den Generator effizienten Drehzahlbereich zu erreichen. Alternativ kann auch ein Variogetriebe mit einem variablen Übersetzungsverhältnis eingesetzt werden, um stets einen effizienten Betrieb des Generators zu ermöglichen. Mehrere Kolben werden über eine einzige Kurbelwelle über das Getriebe mit dem Generator verbunden. Alternativ kann die Druckreduziervorrichtung auch als Überdruckventil eingesetzt werden, die den Überdruck in elektrische Energie umsetzt. Insbesondere mit einem Variogetriebe kann der Überdruck kontrolliert abgebaut werden. Der Speicher ist beim Einsatz als Überdruckventil nur erforderlich, falls das Fluid kontrolliert entsorgt werden muss.In one embodiment of the inventive pressure reducing device, the means for generating electricity comprise a generator and the piston or pistons are connected via an associated piston rod, a crankshaft and a gearbox with the generator. This is a simple arrangement to effectively convert the movement of the piston into electrical energy. The transmission has either a fixed gear ratio to achieve from the movement of the piston for the generator efficient speed range. Alternatively, a Vario transmission with a variable gear ratio can be used to always allow efficient operation of the generator. Several pistons are passing over the transmission via a single crankshaft connected to the generator. Alternatively, the pressure reducing device can also be used as a pressure relief valve, which converts the excess pressure into electrical energy. In particular with a Vario transmission, the overpressure can be reduced in a controlled manner. The accumulator is only required when used as a pressure relief valve if the fluid must be disposed of in a controlled manner.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung ist am Auslass ein Druckminderer angeordnet. Falls das Fluid ein Gas ist, gelangt das Gas über das jeweilige Einlassventil in die jeweilige Kammer und bewegt den oder die Kolben hin oder her. In der jeweiligen Kammer stellt sich nun der erste Druck ein, unter dem das Gas beim Einlass in die Druckreduziervorrichtung steht. Wird nun das Einlassventil geschlossen und das zur gleichen Kammer gehörende Auslassventil geöffnet, so breitet sich das Gas im ganzen Volumen der jeweiligen Kammer und des Speichers aus und der Druck sinkt. Um eine Entnahme des unter dem reduzierten zweiten Druck stehenden Gases aus dem Speicher zu ermöglichen, muss der Druck im Speicher höher sein als der zweite Druck, um Gas über den Druckminderer aus dem Auslass entnehmen zu können. Das Volumen des Speichers muss daher derart geplant werden, dass der Druck im Speicher höher ist als der reduzierte zweite Druck. Der Auslass kann ferner ein Rückschlagventil umfassen, um gegebenenfalls ein Zurückströmen des Gases in den Speicher zu verhindern. Der Druckminderer kann zusätzlich mit einer steuerbaren, variablen Öffnung versehen sein, um über den ganzen Zyklus eine konstante Fliessgeschwindigkeit des Gases zu ermöglichen.In a further embodiment of the inventive pressure reducing device, a pressure reducer is arranged at the outlet. If the fluid is a gas, the gas enters the respective chamber via the respective inlet valve and moves the piston or pistons back and forth. In the respective chamber, the first pressure is now established, below which the gas is at the inlet into the pressure reducing device. If the inlet valve is now closed and the exhaust valve belonging to the same chamber is opened, the gas spreads in the entire volume of the respective chamber and the accumulator and the pressure decreases. In order to allow removal of the reduced second pressure gas from the reservoir, the pressure in the reservoir must be higher than the second pressure in order to be able to remove gas from the outlet via the pressure reducer. The volume of the reservoir must therefore be planned so that the pressure in the reservoir is higher than the reduced second pressure. The outlet may further include a check valve to prevent, if appropriate, a back flow of the gas into the memory. The pressure reducer may additionally be provided with a controllable, variable opening in order to allow a constant flow velocity of the gas over the entire cycle.

Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung weist der Speicher einen Füllstandssensor oder einen Drucksensor auf, der mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids verbunden ist. Ist das Fluid eine Flüssigkeit, so kommt beispielsweise ein Schwimmer als Füllstandssensor zum Einsatz, der über die Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids mittels der Steuereinrichtung ein Überfluten des Speichers verhindert. Ist das Fluid ein Gas, so kommt ein Drucksensor zum Einsatz, der einen zu hohen Druck im Speicher verhindert. In beiden Fällen verhindert die Steuereinrichtung solange wie nötig die weitere Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids. Die Steuereinrichtung kann auch mit weiteren Sensoren oder Aktoren in Verbindung stehen. Beim Einsatz eines obenstehend beschriebenen Variogetriebes kann die Steuereinrichtung beispielsweise das variable Übersetzungsverhältnis steuern.In a specific embodiment of the inventive Pressure reducing device, the memory to a level sensor or a pressure sensor, which is connected to a control device for controlling the supply of fluid under the first pressure. If the fluid is a liquid, for example, a float is used as the filling level sensor, which prevents flooding of the reservoir via the control of the supply of the fluid under the first pressure by means of the control device. If the fluid is a gas, then a pressure sensor is used which prevents excessive pressure in the reservoir. In both cases, the control device prevents as long as necessary, the further supply of fluid under the first pressure. The control device can also be connected to other sensors or actuators. When using a Variogetriebes described above, the controller can control, for example, the variable transmission ratio.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung sind die Ein- und Auslassventile für die jeweilige Kammer als elektrisch betätigbare Ein- und Auslassventile ausgebildet und mit der Steuereinrichtung zur Steuerung der Zufuhr bzw. der Abfuhr des Fluids in die jeweilige Kammer bzw. aus der jeweiligen Kammer verbunden. Elektrisch betätigbare Ein- und Auslassventile ermöglichen auf eine zuverlässige Art und Weise, die Zufuhr bzw. die Abfuhr des Fluids in die jeweilige Kammer bzw. aus der jeweiligen Kammer schnell zu steuern.In a further embodiment of the pressure reducing device according to the invention, the inlet and outlet valves for the respective chamber are designed as electrically operable inlet and outlet valves and connected to the control device for controlling the supply or discharge of the fluid into the respective chamber or from the respective chamber , Electrically operable inlet and outlet valves allow a reliable way to quickly control the supply and the discharge of the fluid into the respective chamber or from the respective chamber.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung sind die Ein- und Auslassventile für die jeweilige Kammer als mechanisch betätigbare Ein- und Auslassventile ausgebildet. Die mechanisch betätigbaren Ein- und Auslassventile sind von der Kurbelwelle betätigbar. Die Druckreduziervorrichtung umfasst ferner ein elektrisch betätigbares Ventil zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids, das in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet vor den mechanisch betätigbaren Einlassventilen angeordnet und mit der Steuereinrichtung zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids verbunden ist. Mechanisch betätigbare Ein- und Auslassventile ermöglichen eine zuverlässige Betätigung der Ventile ohne Elektronik. Da die mechanisch betätigbaren Ein- und Auslassventile immer wechselweise geöffnet bzw. geschlossen werden, ist zusätzlich ein elektrisch betätigbares Ventil zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids vorgesehen, das in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet vor den mechanisch betätigbaren Einlassventilen angeordnet ist, um die Zufuhr des Fluids stoppen zu können.In a further embodiment of the pressure reducing device according to the invention, the inlet and outlet valves for the respective chamber are designed as mechanically actuated inlet and outlet valves. The mechanically actuated input and output Exhaust valves are actuatable by the crankshaft. The pressure reducing device further comprises an electrically operable valve for controlling the supply of the first pressurized fluid, which is arranged in the flow direction of the fluid before the mechanically actuatable intake valves and connected to the control means for controlling the supply of the fluid under the first pressure. Mechanically operated inlet and outlet valves allow reliable operation of the valves without electronics. Since the mechanically actuated inlet and outlet valves are always opened or closed alternately, an electrically actuable valve for controlling the supply of the fluid under the first pressure is additionally provided, which is arranged in the flow direction of the fluid in front of the mechanically actuated intake valves, in order to be able to stop the supply of the fluid.

Schliesslich sind bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung die mechanisch betätigbaren Ein- und Auslassventile der jeweiligen Kammer jeweils durch ein einziges mechanisch betätigbares 3/2-Wegventil gebildet. Mechanisch betätigbare 3/2-Wegventile ermöglichen jeweils zwei separate mechanisch betätigbare Ein- und Auslassventil zu einem Ventil zusammenzufassen. Dies stellt eine kostengünstige und wartungsfreundliche Art und Weise dar, die Ein- und Auslassventile zu realisieren.Finally, in a further embodiment of the inventive pressure reducing device, the mechanically actuated inlet and outlet valves of the respective chamber are each formed by a single mechanically actuated 3/2-way valve. Mechanically actuated 3/2-way valves make it possible to combine two separate mechanically actuated inlet and outlet valves into one valve. This is a cost effective and easy to maintain way to implement the intake and exhaust valves.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Zeichnungen detaillierter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 -
eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung;
Fig. 2 -
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung;
Fig. 3 -
eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung;
Fig. 4 -
eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung; und,
Fig. 5 -
eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung.
In the following the invention with reference to several embodiments with reference to the drawings will be described in more detail. Show it:
Fig. 1 -
a schematic representation of a first embodiment of the inventive pressure reducing device;
Fig. 2 -
a schematic representation of a second embodiment of the inventive pressure reducing device;
Fig. 3 -
a schematic representation of a third embodiment of the inventive pressure reducing device;
Fig. 4 -
a schematic representation of a fourth embodiment of the inventive pressure reducing device; and,
Fig. 5 -
a schematic representation of a fifth embodiment of the inventive pressure reducing device.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung 1 für ein Fluid, die einen Einlass 10 (hier in Form eines Zuführrohrs) für das unter einem ersten Druck (z. B. Druck im öffentlichen Leitungsnetz) stehende Fluid und einen Auslass 17 zur Entnahme des unter einem gegenüber dem ersten Druck reduzierten zweiten Druck stehenden Fluids aufweist. Die erfindungsgemässe Druckreduziervorrichtung 1 umfasst ferner ein Gehäuse 11 mit einem im Gehäuse 11 hin- und herbewegbaren Kolben 110, der den Innenraum des Gehäuses 11 in zwei beidseits des Kolbens 110 angeordnete Kammern 111, 112 unterteilt. Jede der beiden Kammern 111, 112 ist mit einem separaten, elektrisch betätigbaren Einlassventil 13 versehen, durch welches das unter dem ersten Druck stehende Fluid in die jeweilige Kammer 111, 112 gelangen kann, sowie mit jeweils einem separaten, elektrisch betätigbaren Auslassventil 14, durch welches das Fluid aus der jeweiligen Kammer 111, 112 über ein Verbindungsrohr 15 in einen Speicher 16 gelangen kann. Der Speicher 16 ist mit dem Auslass 17 zur Entnahme des unter dem reduzierten zweiten Druck stehenden Fluids verbunden. Fig. 1 shows a first embodiment of the inventive pressure reducing device 1 for a fluid, the inlet 10 (here in the form of a feed tube) for under a first pressure (eg., Pressure in the public network) standing fluid and an outlet 17 for taking the under Compared to the first pressure reduced second pressurized fluid. The pressure reducing device 1 according to the invention further comprises a housing 11 with a piston 110 which can be moved back and forth in the housing 11 and subdivides the interior of the housing 11 into two chambers 111, 112 arranged on both sides of the piston 110. Each of the two chambers 111, 112 is provided with a separate, electrically actuated Inlet valve 13 is provided, through which the fluid under the first pressure can enter the respective chamber 111, 112, and each with a separate, electrically actuated outlet valve 14, through which the fluid from the respective chamber 111, 112 via a connecting pipe 15 in can reach a memory 16. The reservoir 16 is connected to the outlet 17 for taking out the fluid under the reduced second pressure.

Im Betrieb ist stets nur eines der beiden elektrisch betätigbaren Einlassventile 13 und eines der beiden elektrisch betätigbaren Auslassventile 14 gleichzeitig geöffnet, und zwar ist immer das elektrisch betätigbare Auslassventil 13 derjenigen Kammer 111, 112 geöffnet, deren elektrisch betätigbares Einlassventil 13 gleichzeitig geschlossen ist. Ist das Fluid eine Flüssigkeit, so strömt die Flüssigkeit über den Einlass 10 und über das geöffnete elektrisch betätigbare Einlassventil 13 in die betreffende Kammer 111, 112. Die in die betreffende Kammer 111, 112 einströmende Flüssigkeit bewegt den Kolben 110 in Richtung auf das geöffnete Auslassventil 14 der jeweiligen anderen Kammer 112, 111 zu. Dabei steht die in die jeweilige Kammer 111, 112 einströmende Flüssigkeit unter dem ersten Druck, während die Flüssigkeit aus der anderen Kammer 112, 111 durch deren Auslassventil 14 herausgedrängt wird und über das Verbindungsrohr 15 in den Speicher 16 gelangt. Ist der Umkehrpunkt des Kolbens 110 erreicht, so werden die zuvor geöffneten elektrisch betätigbaren Ein- 13 bzw. Auslassventile 14 geschlossen und die zuvor geschlossenen elektrisch betätigbaren Ein- 13 bzw. Auslassventile 14 geöffnet. Der Kolben 110 wird durch die jetzt in die andere Kammer 112, 111 einströmende Flüssigkeit in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Er ist über eine Kolbenstange 113, eine Kurbelwelle 19 und ein Getriebe 18 mit einem Generator 12 verbunden. Die Bewegung des Kolbens 110 treibt über die Kolbenstange 113 die Kurbelwelle 19 an, welche über das Getriebe 18 die Generatorwelle antreibt. Durch die sich drehende Generatorwelle wird in an sich bekannter Weise (Induktion) vom Generator elektrische Energie erzeugt. Auf diese Weise wird die Bewegung des Kolbens 110 in elektrische Energie umgesetzt.In operation, only one of the two electrically actuated intake valves 13 and one of the two electrically actuated exhaust valves 14 is always open at the same time, and that is always the electrically actuated exhaust valve 13 of that chamber 111, 112 is opened, the electrically actuated inlet valve 13 is closed simultaneously. If the fluid is a liquid, the liquid flows via the inlet 10 and via the opened electrically actuated inlet valve 13 into the respective chamber 111, 112. The liquid flowing into the relevant chamber 111, 112 moves the piston 110 in the direction of the opened outlet valve 14 of the respective other chamber 112, 111 to. In this case, the liquid flowing into the respective chamber 111, 112 is below the first pressure, while the liquid is forced out of the other chamber 112, 111 through its outlet valve 14 and reaches the reservoir 16 via the connecting pipe 15. If the reversal point of the piston 110 is reached, the previously opened electrically actuatable inlet 13 or outlet valves 14 are closed and the previously closed electrically actuatable inlet 13 and outlet valves 14 are opened. The piston 110 is moved in the opposite direction by the liquid now flowing into the other chamber 112, 111. He is about a piston rod 113, a crankshaft 19 and a transmission 18 connected to a generator 12. The movement of the piston 110 drives the crankshaft 19 via the piston rod 113, which drives the generator shaft via the transmission 18. Due to the rotating generator shaft, electrical energy is generated by the generator in a manner known per se (induction). In this way, the movement of the piston 110 is converted into electrical energy.

Der Speicher 16 weist einen Füllstandssensor 160 auf, der mit einer Steuereinrichtung 20 zur Steuerung der Zufuhr der unter dem ersten Druck stehenden Fluids verbunden ist. Die Steuereinrichtung 20 ist auch mit den elektrisch betätigbaren Ein-13 und Auslassventilen 14 verbunden und steuert diese. Ist das Fluid eine Flüssigkeit, so kommt beispielsweise ein Schwimmer als Füllstandssensor 160 zum Einsatz, der über eine Steuerung der Zufuhr der unter dem ersten Druck stehenden Flüssigkeit mittels der Steuereinrichtung 20 ein Überfluten des Speichers 16 verhindert. Hierzu werden beide elektrisch betätigbaren Einlassventile 13 geschlossen. Der Speicher 16 ist bei der Inbetriebnahme der Druckreduziervorrichtung 1 leer bzw. mit Luft gefüllt. Er umfasst eine Entlüftungsöffnung 161, so dass beim Füllen des Speichers 16 mit Flüssigkeit die im Speicher 16 enthaltene Luft über die Entlüftungsöffnung 161 entweichen kann. Bei der Inbetriebnahme der Druckreduziervorrichtung 1 wird der Speicher 16 mit Flüssigkeit gefüllt, bis der Füllstandssensor 160 einen bis zu einem vordefinierten Füllstand gefüllten Speicher 16 an die Steuereinrichtung 20 signalisiert. Nun werden beide Einlassventile 13 geschlossen, um ein Überlaufen des Speichers 16 zu verhindern. Sinkt der Füllstand unter einen zuvor festgelegten Wert (nach Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicher 16), so werden die elektrisch betätigbaren Ein- 13 und Auslassventile 14 derart angesteuert, dass der Speicher 16 wieder aufgefüllt wird. Es kann auch sein, dass sofort bei Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicher 16 der Füllstandssensor der Steuereinrichtung 20 ein entsprechendes Signal übermittelt, welche die Ein- 13 und Auslassventile 14 wieder derart ansteuert, dass der Speicher 16 sofort wieder aufgefüllt wird.The reservoir 16 includes a level sensor 160 which is connected to a controller 20 for controlling the supply of fluid under the first pressure. The controller 20 is also connected to and controls the electrically operable one-13 and exhaust valves 14. If the fluid is a liquid, for example, a float is used as the filling level sensor 160, which prevents flooding of the reservoir 16 by controlling the supply of the liquid under the first pressure by means of the control device 20. For this purpose, both electrically actuated intake valves 13 are closed. The memory 16 is empty during startup of the pressure reducing device 1 or filled with air. It comprises a vent opening 161, so that when filling the reservoir 16 with liquid, the air contained in the memory 16 can escape via the vent opening 161. When the pressure reducing device 1 is put into operation, the reservoir 16 is filled with liquid until the level sensor 160 signals a memory 16 filled to a predefined level to the control device 20. Now, both inlet valves 13 are closed to prevent overflow of the memory 16. If the level drops below a predetermined value (after removal of liquid from the reservoir 16), the electrically actuatable inlet and outlet valves 13 14 so controlled that the memory 16 is replenished. It may also be that immediately upon removal of liquid from the memory 16, the level sensor of the control device 20 transmits a corresponding signal which controls the inlet 13 and outlet valves 14 again so that the memory 16 is replenished immediately.

Der Speicher 16 wird vorteilhafterweise auf einem Dach oder in einem Dachstock eines Gebäudes angeordnet, von wo aus die Flüssigkeit, z. B. Wasser, über den Auslass 17 mittels hydrostatischem Druck aus dem Speicher 16 über ein Leitungsnetz im Gebäude verteilt wird. Das Leitungsnetz sollte hierfür speziell geplant und ausgeführt werden, da eine Versorgung von oben statt wie sonst üblich von unten her stattfindet. Der hydrostatische Druck ergibt sich aus der Dichte der Flüssigkeit und der Höhe der Flüssigkeitssäule im Speicher 16, sowie der Höhendifferenz zwischen der Entnahmestelle im Gebäude und dem Auslass 17 des Speichers 16. Je nach Füllstand des Speichers 16 ist der hydrostatische Druck im Speicher 16 dementsprechend grösser oder kleiner. Ein grösseres Volumen des Speichers 16 ermöglicht (bei gleicher Höhe des Speichers 16), dass bei einer Flüssigkeitsentnahme der hydrostatische Druck der Flüssigkeit im Speicher 16 nicht allzu schnell zusammenbricht, z. B. wenn mehrere Entnahmestellen im Gebäude gleichzeitig Flüssigkeit aus dem Speicher 16 entnehmen.The memory 16 is advantageously arranged on a roof or in an attic of a building, from where the liquid, for. As water is distributed through the outlet 17 by means of hydrostatic pressure from the memory 16 via a pipeline network in the building. The pipeline network should be specially planned and executed for this, since a supply from above takes place instead of as usual from below. The hydrostatic pressure results from the density of the liquid and the height of the liquid column in the memory 16, and the height difference between the extraction point in the building and the outlet 17 of the memory 16. Depending on the level of the memory 16, the hydrostatic pressure in the memory 16 is correspondingly greater or smaller. A larger volume of the memory 16 allows (at the same height of the memory 16) that at a liquid removal, the hydrostatic pressure of the liquid in the memory 16 does not collapse too quickly, z. B. if multiple sampling points in the building simultaneously remove liquid from the memory 16.

Ist das Fluid ein Gas, so gelangt das Gas über den Einlass 10 und über das geöffnete elektrisch betätigbare Einlassventil 13 in die betreffende Kammer 111, 112. Das in die betreffende Kammer 111, 112 einströmende Gas bewegt den Kolben 110 in Richtung auf das geöffnete Auslassventil 14 der jeweiligen anderen Kammer 112, 111 zu. Dabei steht das in die jeweilige Kammer 111, 112 einströmende Gas unter dem ersten Druck, während das Gas aus der anderen Kammer 112, 111 durch deren Auslassventil 14 herausgedrängt wird und über das Verbindungsrohr 15 in den Speicher 16 gelangt. Ist der Umkehrpunkt des Kolbens 110 erreicht, so werden die zuvor geöffneten elektrisch betätigbaren Ein- 13 bzw. Auslassventile 14 geschlossen und die zuvor geschlossenen elektrisch betätigbaren Ein- 13 bzw. Auslassventile 14 geöffnet und der Kolben wird durch das jetzt in die andere Kammer 112, 111 einströmende Gas in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Wird das Auslassventil 14 geöffnet, so breitet sich das Gas im ganzen Volumen der betreffenden Kammer 111, 112, des Verbindungsrohrs 15 und des Speichers 16 aus und der Druck sinkt in der betreffenden Kammer 111, 112.If the fluid is a gas, the gas passes via the inlet 10 and via the open electrically actuated inlet valve 13 into the relevant chamber 111, 112. The gas flowing into the relevant chamber 111, 112 moves the piston 110 in the direction of the opened outlet valve 14 of the respective other chamber 112, 111 to. It stands in the respective Chamber 111, 112 flowing gas under the first pressure, while the gas from the other chamber 112, 111 is forced out through the outlet valve 14 and passes through the connecting pipe 15 in the memory 16. When the reversal point of the piston 110 is reached, the previously opened electrically actuatable inlet 13 and outlet valves 14 are closed and the previously closed electrically operable inlet 13 and outlet valves 14 are opened and the piston is moved through the now into the other chamber 112, 111 inflowing gas moves in the opposite direction. When the exhaust valve 14 is opened, the gas spreads in the entire volume of the respective chamber 111, 112, the connecting pipe 15 and the reservoir 16 and the pressure decreases in the respective chamber 111, 112th

Der Speicher 16 umfasst einen Drucksensor 160, um über die Steuereinrichtung 20 einen zu hohen Druck im Speicher 16 zu verhindern. Hierzu werden beide elektrisch betätigbaren Einlassventile 13 geschlossen. Der Speicher 16 ist bei der Inbetriebnahme der Druckreduziervorrichtung 1 leer bzw. mit Luft gefüllt. Somit bildet sich ein Gas/Luftgemisch bei den ersten Zyklen, das kontrolliert entnommen werden sollte. Der Speicher 16 ist dicht ausgebildet und umfasst keine Entlüftungsöffnung. Bei der Inbetriebnahme der Druckreduziervorrichtung 1 wird der Speicher 16 mit Gas gefüllt, bis der Drucksensor 160 einen bis zu einem vordefinierten Druck gefüllten Speicher 16 an die Steuereinrichtung 20 signalisiert. Nun werden beide Einlassventile 13 geschlossen, um einen Überdruck des Speichers 16 zu verhindern. Sinkt der Druck unter einen zuvor festgelegten Wert (nach Entnahme von Gas aus dem Speicher 16), so werden die elektrisch betätigbaren Ein- 13 und Auslassventile 14 derart angesteuert, dass der Speicher 16 wieder aufgefüllt wird. Es kann auch sein, dass sofort bei Entnahme von Gas aus dem Speicher 16 der Drucksensor der Steuereinrichtung 20 ein entsprechendes Signal übermittelt, welche die Ein- 13 und Auslassventile 14 wieder derart ansteuert, dass der Speicher 16 sofort wieder aufgefüllt wird. Am Auslass 17 ist ein Druckminderer 170 angeordnet, der den im Speicher 16 vorherrschende Druck auf den gewünschten zweiten Druck für die Entnahme des Gases aus dem Speicher 16 reduziert.The memory 16 comprises a pressure sensor 160 in order to prevent an excessively high pressure in the memory 16 via the control device 20. For this purpose, both electrically actuated intake valves 13 are closed. The memory 16 is empty during startup of the pressure reducing device 1 or filled with air. Thus, a gas / air mixture forms during the first cycles, which should be removed in a controlled manner. The reservoir 16 is sealed and does not include a vent. When the pressure reducing device 1 is put into operation, the reservoir 16 is filled with gas until the pressure sensor 160 signals a memory 16 filled up to a predefined pressure to the control device 20. Now, both intake valves 13 are closed to prevent overpressure of the accumulator 16. If the pressure drops below a predetermined value (after removal of gas from the reservoir 16), then the electrically actuatable inlet 13 and outlet valves 14 are actuated such that the accumulator 16 is refilled. It may also be that immediately upon removal of gas from the memory 16, the pressure sensor of the control device 20 transmits a corresponding signal which controls the inlet 13 and outlet valves 14 again so that the memory 16 is replenished immediately. At the outlet 17, a pressure reducer 170 is arranged, which reduces the pressure prevailing in the memory 16 to the desired second pressure for the removal of the gas from the memory 16.

Für die gesamte weitere Beschreibung gilt folgende Festlegung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugszeichen enthalten, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf deren Erwähnung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen.The following definition applies to the entire further description. If reference signs are included in a figure for the purpose of clarity of the drawing, but are not explained in the directly associated description text, reference is made to their mention in the preceding description of the figures.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung 200. Der grundsätzliche Aufbau unterscheidet sich nur unwesentlich von der in Fig. 1 gezeigten Druckreduziervorrichtung 1. Es wird hierfür auf die obenstehende Beschreibung verwiesen. Unterschiede betreffen aber die Ein- und Auslassventile sowie die Kurbelwelle. Die Druckreduziervorrichtung 200 umfasst für die jeweilige Kammer 111, 112 mechanisch betätigbare Ein- 213 und Auslassventile 214. Die mechanisch betätigbaren Ein- 213 und Auslassventile 214 werden jeweils durch ein einziges mechanisch betätigbares 3/2-Wegventil 215 gebildet, das von einer Kurbelwelle 219 mit Nocken 222 betätigt wird. Die Nocken 222 sind so auf der Kurbelwelle 219 angebracht, dass sie je nach Position der Kurbelwelle 219 die mechanisch betätigbaren 3/2-Wegventile 215 betätigen. Das 3/2-Wegventil 215 funktioniert analog einer Weiche, so dass jeweils eine der beiden Kammern 111, 112 mit dem Einlass verbunden ist. Beide 3/2-Wegventile 215 werden wechselweise angesteuert, so dass jeweils eine der beiden Kammern 111, 112 mit dem Einlass 10 und die andere der beiden Kammern 112, 111 mit dem Speicher 16 verbunden ist. Da immer eines der beiden mechanisch betätigbaren 3/2-Wegventilen 215 in Bezug auf den Einlass 10 geöffnet ist, aber niemals beide zugleich geschlossen werden können, umfasst die Druckreduziervorrichtung 200 zusätzlich ein elektrisch betätigbares Ventil 221 zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids, um die Zufuhr des Fluids stoppen zu können. Das elektrisch betätigbare Ventil 221 ist in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet vor den mechanisch betätigbaren Einlassventilen 213 angeordnet und mit der Steuereinrichtung 20 zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids verbunden. Fig. 2 shows a second embodiment of the inventive pressure reducing device 200. The basic structure differs only slightly from the in Fig. 1 For this purpose, reference is made to the above description. Differences, however, affect the intake and exhaust valves and the crankshaft. The pressure reducing device 200 comprises for the respective chamber 111, 112 mechanically actuated input 213 and exhaust valves 214. The mechanically actuated input 213 and exhaust valves 214 are each formed by a single mechanically actuated 3/2-way valve 215, which from a crankshaft 219 with Cam 222 is actuated. The cams 222 are mounted on the crankshaft 219 so as to actuate the mechanically operable 3/2-way valves 215, depending on the position of the crankshaft 219. The 3/2-way valve 215 works analogous to a switch, so that in each case one of the two chambers 111, 112 is connected to the inlet. Both 3/2-way valves 215 are driven alternately, so that in each case one of the two chambers 111, 112 connected to the inlet 10 and the other of the two chambers 112, 111 to the memory 16. Since one of the two mechanically operable 3/2-way valves 215 is always open with respect to the inlet 10 but can never both be closed at the same time, the pressure reducing device 200 additionally comprises an electrically operable valve 221 for controlling the supply of the first pressure Fluids to stop the supply of fluid. The electrically actuable valve 221 is disposed in front of the mechanically operable inlet valves 213, viewed in the direction of flow of the fluid, and connected to the control means 20 for controlling the supply of the first pressurized fluid.

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung 300. Der grundsätzliche Aufbau unterscheidet sich nur unwesentlich von der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Druckreduziervorrichtung 1, 200. Es wird hierfür auf die obenstehende Beschreibung verwiesen. Unterschiede betreffen aber die Ein- und Auslassventile sowie die Kurbelwelle. Die mechanisch betätigbaren Ein- 313 und Auslassventile 314 der jeweiligen Kammer 111, 112 werden jeweils durch ein einziges mechanisch betätigbares 3/2-Wegventil 315 gebildet, das von einer Kurbelwelle 319 mit Nocken 322 betätigt wird. Die Nocken 322 sind so auf der Kurbelwelle 319 angeordnet, dass sie je nach Position der Kurbelwelle 319 die mechanisch betätigbaren 3/2-Wegventile 315 betätigen. Die jeweilige Kammer 111, 112 ist über lediglich ein Verbindungsrohr mit dem jeweiligen 3/2-Wegventile 315 verbunden. Beide 3/2-Wegventile 315 sind ausserdem mit dem Einlass 10 und über das Verbindungsrohr 15 mit dem Speicher 16 verbunden. Das 3/2-Wegventile 315 funktioniert analog einer Weiche, so dass entweder der Einlass 10 oder der Speicher 16 mit der jeweiligen Kammer 111, 112 verbunden ist. Beide 3/2-Wegventile 315 werden wechselweise angesteuert, so dass jeweils eine der beiden Kammern 111, 112 mit dem Einlass 10 und die andere der beiden Kammern 112, 111 mit dem Speicher 16 verbunden ist. Da immer eines der beiden mechanisch betätigbaren 3/2-Wegventilen 315 in Bezug auf den Einlass 10 geöffnet ist, umfasst die Druckreduziervorrichtung 300 zusätzlich ein elektrisch betätigbares Ventil 321 zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids, um die Zufuhr des Fluids stoppen zu können. Das elektrisch betätigbare Ventil 321 ist in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet vor den mechanisch betätigbaren 3/2-Wegventilen 315 angeordnet und mit der Steuereinrichtung 20 zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids verbunden. Fig. 3 shows a third embodiment of the inventive pressure reducing device 300. The basic structure differs only slightly from the in Fig. 1 and Fig. 2 shown pressure reducing device 1, 200. It is hereby made to the above description. Differences, however, affect the intake and exhaust valves and the crankshaft. The mechanically operable inlet 313 and outlet 314 of the respective chamber 111, 112 are each formed by a single mechanically actuated 3/2-way valve 315, which is actuated by a crankshaft 319 with cam 322. The cams 322 are arranged on the crankshaft 319 such that, depending on the position of the crankshaft 319, they actuate the mechanically actuatable 3/2-way valves 315. The respective chamber 111, 112 is connected to the respective 3/2-way valves 315 via only one connecting pipe. Both 3/2-way valves 315 are also connected to the inlet 10 and over the connecting pipe 15 is connected to the reservoir 16. The 3/2-way valve 315 operates analogous to a switch, so that either the inlet 10 or the memory 16 with the respective chamber 111, 112 is connected. Both 3/2-way valves 315 are controlled alternately, so that in each case one of the two chambers 111, 112 connected to the inlet 10 and the other of the two chambers 112, 111 to the memory 16. In addition, since one of the two 3/2-way mechanically-operated valves 315 is opened with respect to the inlet 10, the pressure-reducing device 300 further includes an electrically operable valve 321 for controlling the supply of the first-pressure fluid to stop the supply of the fluid to be able to. The electrically actuable valve 321 is arranged in the direction of flow of the fluid in front of the mechanically operable 3/2-way valves 315 and connected to the control device 20 for controlling the supply of the fluid under the first pressure.

Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung 400. Der grundsätzliche Aufbau unterscheidet sich nur unwesentlich von der in Fig. 1 gezeigten Druckreduziervorrichtung 1. Es wird hierfür auf die obenstehende Beschreibung verwiesen. Unterschiede betreffen aber die Anzahl der Gehäuse und der Kolben sowie die Kurbelwelle. Die Druckreduziervorrichtung 400 umfasst zwei Gehäuse 421 mit jeweils einem im Gehäuse 421 hin- und herbewegbaren Kolben 422, der den Innenraum des Gehäuses 421 in zwei beidseits des Kolbens 422 angeordnete Kammern 423, 424 unterteilt. Jeweils eine 423 der beiden Kammer 423, 424 ist mit einem separaten, elektrisch betätigbaren Einlassventil 413 versehen, durch welches das unter dem ersten Druck stehende Fluid in die jeweilige Kammer 423 gelangen kann, sowie mit jeweils einem separaten, elektrisch betätigbaren Auslassventil 414, durch welches das Fluid aus der jeweiligen Kammer 423 über das Verbindungsrohr 15 in den Speicher 16 gelangen kann. Die Kolben 422 sind jeweils über eine zugehörige Kolbenstange 113 mit einer gemeinsamen Kurbelwelle 419 verbunden, wobei die Kolbenstangen 133 um 180° versetzt an der Kurbelwelle 419 angeordnet sind. Im Betrieb ist stets nur eines der beiden elektrisch betätigbaren Einlassventile 413 und eines der beiden elektrisch betätigbaren Auslassventile 414 gleichzeitig geöffnet, und zwar ist immer das elektrisch betätigbare Auslassventil 414 derjenigen Kammer 423 geöffnet, deren elektrisch betätigbares Einlassventil 413 gleichzeitig geschlossen ist. Das Fluid strömt über den Einlass 10 und über das geöffnete elektrisch betätigbare Einlassventil 413 in die betreffende Kammer 423 des einen Gehäuses 421 und bewegt dessen Kolben 422 in Richtung vom geöffneten Einlassventil 413 weg. Gleichzeitig wird über die Kurbelwelle 419 der Kolben 422 des anderen Gehäuses 421 in Richtung dessen geöffneten Auslassventils 414 bewegt. Ist der Umkehrpunkt der Kolben 422 erreicht, so werden die zuvor geöffneten elektrisch betätigbaren Ein- 413 bzw. Auslassventile 414 geschlossen und die zuvor geschlossenen elektrisch betätigbaren Ein- 413 bzw. Auslassventile 414 geöffnet. Die Kolben 422 werden durch das jetzt in die Kammer 423 des anderen Gehäuses 421 einströmende Fluid in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Die andere 424 der beiden Kammern 423, 424 ist jeweils offen ausgebildet. Die Bewegung der Kolben 422 treibt über die jeweilige Kolbenstange 113 die Kurbelwelle 419 an, welche über das Getriebe 18 die Generatorwelle antreibt. Durch die sich drehende Generatorwelle wird in an sich bekannter Weise (Induktion) vom Generator elektrische Energie erzeugt. Auf diese Weise wird die Bewegung der Kolben 422 in elektrische Energie umgesetzt. Fig. 4 shows a fourth embodiment of the novel pressure reducing 400. The basic structure differs only slightly from the in Fig. 1 For this purpose, reference is made to the above description. Differences, however, concern the number of housings and pistons as well as the crankshaft. The pressure reducing device 400 comprises two housings 421 each having a piston 422 which can be moved back and forth in the housing 421 and which divides the interior of the housing 421 into two chambers 423, 424 arranged on both sides of the piston 422. In each case one 423 of the two chambers 423, 424 is provided with a separate, electrically actuatable inlet valve 413, through which the fluid under the first pressure can enter the respective chamber 423, as well as with in each case a separate, electrically operable outlet valve 414, through which the fluid from the respective chamber 423 can reach the memory 16 via the connecting pipe 15. The pistons 422 are each connected via an associated piston rod 113 with a common crankshaft 419, wherein the piston rods 133 offset by 180 ° to the crankshaft 419 are arranged. During operation, only one of the two electrically actuatable inlet valves 413 and one of the two electrically actuatable outlet valves 414 is always open at the same time, namely the electrically actuatable outlet valve 414 of that chamber 423 is always open, the electrically actuatable inlet valve 413 is closed simultaneously. The fluid flows via the inlet 10 and via the opened electrically actuatable inlet valve 413 into the relevant chamber 423 of the one housing 421 and moves its piston 422 in the direction away from the open inlet valve 413. At the same time, the piston 422 of the other housing 421 is moved in the direction of its open exhaust valve 414 via the crankshaft 419. When the point of reversal of the pistons 422 has been reached, the previously opened electrically operable inputs 413 and exhaust valves 414 are closed and the previously closed electrically operable inputs 413 and exhaust valves 414 are opened. The pistons 422 are moved in the opposite direction by the fluid now flowing into the chamber 423 of the other housing 421. The other 424 of the two chambers 423, 424 is open in each case. The movement of the pistons 422 drives via the respective piston rod 113 to the crankshaft 419, which drives the generator shaft via the gear 18. Due to the rotating generator shaft, electrical energy is generated by the generator in a manner known per se (induction). In this way, the movement of the pistons 422 is converted into electrical energy.

Fig. 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Druckreduziervorrichtung 500. Der grundsätzliche Aufbau unterscheidet sich nur unwesentlich von der in Fig. 4 gezeigten Druckreduziervorrichtung 400. Es wird hierfür auf die obenstehende Beschreibung verwiesen. Unterschiede betreffen aber die Ein- und Auslassventile sowie die Kurbelwelle. Die mechanisch betätigbaren Ein- 513 und Auslassventile 514 der jeweiligen Kammer 423 werden jeweils durch ein einziges mechanisch betätigbares 3/2-Wegventil 515 gebildet, das von einer Kurbelwelle 519 mit Nocken 532 betätigt wird. Die Nocken 532 sind so auf der Kurbelwelle 519 angeordnet, dass sie je nach Position der Kurbelwelle 519 die mechanisch betätigbaren 3/2-Wegventile 515 betätigen. Die jeweilige Kammer 423 ist über lediglich ein Verbindungsrohr mit dem jeweiligen 3/2-Wegventile 515 verbunden. Beide 3/2-Wegventile 515 sind ausserdem mit dem Einlass 10 und über das Verbindungsrohr 15 mit dem Speicher 16 verbunden. Das 3/2-Wegventile 515 funktioniert analog einer Weiche, so dass entweder der Einlass 10 oder der Speicher 16 mit der jeweiligen Kammer 423 verbunden ist. Beide 3/2-Wegventile 515 werden wechselweise angesteuert, so dass jeweils eine der beiden Kammern 423 mit dem Einlass 10 und die andere der beiden Kammern 423 mit dem Speicher 16 verbunden ist. Da immer eines der beiden mechanisch betätigbaren 3/2-Wegventilen 515 in Bezug auf den Einlass 10 geöffnet ist, umfasst die Druckreduziervorrichtung 500 zusätzlich ein elektrisch betätigbares Ventil 531 zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids, um die Zufuhr des Fluids stoppen zu können. Das elektrisch betätigbare Ventil 531 ist in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet vor den mechanisch betätigbaren 3/2-Wegventilen 515 angeordnet und mit der Steuereinrichtung 20 zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids verbunden. Fig. 5 shows a fifth embodiment of the novel pressure reducing 500. The basic structure differs only slightly from the in Fig. 4 shown pressure reducing device 400. Reference is made to the above description for this purpose. Differences, however, affect the intake and exhaust valves and the crankshaft. The mechanically actuatable input 513 and exhaust valves 514 of the respective chamber 423 are each formed by a single mechanically operable 3/2-way valve 515, which is actuated by a crankshaft 519 with cam 532. The cams 532 are arranged on the crankshaft 519 such that, depending on the position of the crankshaft 519, they actuate the mechanically actuatable 3/2-way valves 515. The respective chamber 423 is connected via only one connecting pipe with the respective 3/2-way valves 515. Both 3/2-way valves 515 are also connected to the inlet 10 and via the connecting tube 15 to the memory 16. The 3/2-way valve 515 operates analogous to a switch, so that either the inlet 10 or the memory 16 is connected to the respective chamber 423. Both 3/2-way valves 515 are driven alternately, so that in each case one of the two chambers 423 is connected to the inlet 10 and the other of the two chambers 423 is connected to the reservoir 16. In addition, since one of the two 3/2-way mechanically-operated valves 515 is opened with respect to the inlet 10, the pressure-reducing device 500 further includes an electrically operable valve 531 for controlling the supply of the first-pressure fluid to stop the supply of the fluid to be able to. The electrically actuable valve 531 is viewed in the flow direction of the fluid before the mechanically actuated 3/2-way valves 515th arranged and connected to the control device 20 for controlling the supply of fluid under the first pressure.

Claims (9)

Druckreduziervorrichtung (1; 200; 300; 400; 500) für ein Fluid, mit einem Einlass (10) für das unter einem ersten Druck stehende Fluid, mit einem Auslass (17) zur Entnahme des unter einem gegenüber dem ersten Druck reduzierten zweiten Druck stehenden Fluids, sowie mit Mitteln (12) zur Erzeugung von elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Gehäuse (11; 421) mit jeweils einem im Gehäuse (11; 421) hin- und herbewegbaren Kolben (110; 422) umfasst, der den Innenraum des Gehäuses (11; 421) in zwei beidseits des Kolbens (110; 422) angeordnete Kammern (111, 112; 423, 424) unterteilt, wobei mindestens eine der beiden Kammern (111, 112; 423) mit einem separaten Einlassventil (13; 213; 313; 413; 513) versehen ist, durch welches das unter dem ersten Druck stehende Fluid in die mit dem Einlassventil (13; 213; 313; 413; 513) versehene Kammer (111, 112; 423) gelangen kann, und wobei die mindestens eine der beiden Kammern (111, 112; 423) mit einem separaten Auslassventil (14; 214; 314; 414; 514) versehen ist, durch welches das Fluid aus der mit dem Auslassventil (14; 214; 314; 414; 514) versehenen Kammer (111, 112; 423) in einen Speicher (16) gelangen kann, der mit dem Auslass (17) zur Entnahme des unter dem reduzierten zweiten Druck stehenden Fluids verbunden ist, und wobei der Kolben (110; 422) mit den Mitteln (12) zur Erzeugung der elektrischen Energie derart verbunden ist, dass die Bewegung des Kolbens (110; 422) in elektrische Energie umgesetzt wird.A pressure reducing device (1; 200; 300; 400; 500) for a fluid having an inlet (10) for the fluid under a first pressure, having an outlet (17) for taking the second pressure reduced below the first pressure Fluid, and means (12) for generating electrical energy, characterized in that it comprises at least one housing (11; 421) each having a piston (110; 422) which can be reciprocated in the housing (11; 421) the chambers (111, 112, 423, 424) arranged on both sides of the piston (110; 422) are subdivided into the interior of the housing (11; 421), at least one of the two chambers (111, 112; 13; 213; 313; 413; 513) through which the fluid under the first pressure can pass into the chamber (111, 112; 423) provided with the inlet valve (13; 213; 313; 413; 513), and wherein the at least one of the two chambers (111, 112, 423) with a separate outlet ntil (14; 214; 314; 414; 514) through which the fluid from the chamber (111, 112; 423) provided with the outlet valve (14; 214; 314; 414; 514) can pass into a reservoir (16) connected to the outlet (17). for the removal of the fluid under the reduced second pressure, and wherein the piston (110; 422) is connected to the means (12) for generating the electrical energy such that the movement of the piston (110; 422) into electrical energy is implemented. Druckreduziervorrichtung (1; 200; 300) nach Anspruch 1, die genau ein Gehäuse (11) umfasst, wobei die beiden Kammern je mit einem separaten Einlassventil (13; 213; 313) und einem separaten Auslassventil (14; 214; 314) versehen sind.Pressure reducing device (1; 200; 300) according to claim 1, which comprises exactly one housing (11), the two chambers each being provided with a separate inlet valve (13; 213; 313) and a separate outlet valve (14; 214; 314). Druckreduziervorrichtung (400; 500) nach Anspruch 1, die zwei Gehäuse (421) umfasst, wobei nur eine der beiden Kammern (423) des jeweiligen Gehäuses (421) mit einem separaten Einlassventil (413; 513) und einem separaten Auslassventil (414; 514) versehen ist.A pressure reducing device (400; 500) according to claim 1, comprising two housings (421), wherein only one of the two chambers (423) of the respective housing (421) is provided with a separate inlet valve (413; 513) and a separate outlet valve (414; 514) ) is provided. Druckreduziervorrichtung (1; 200; 300; 400; 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Mittel zur Stromerzeugung einen Generator (12) umfassen und der bzw. die Kolben (110; 422) über eine zugehörige Kolbenstange (113), eine Kurbelwelle (19; 219; 319; 419; 519) und ein Getriebe (18) mit dem Generator (12) verbunden sind.A pressure reducing device (1; 200; 300; 400; 500) according to any one of claims 1 to 3, wherein the means for generating electricity comprises a generator (12) and the piston (110; 422) is connected via an associated piston rod (113). , a crankshaft (19; 219; 319; 419; 519) and a transmission (18) are connected to the generator (12). Druckreduziervorrichtung (1; 200; 300; 400; 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der am Auslass (17) ein Druckminderer (170) angeordnet ist.Pressure reducing device (1; 200; 300; 400; 500) according to one of Claims 1 to 4, in which a pressure reducer (170) is arranged at the outlet (17). Druckreduziervorrichtung (1; 200; 300; 400; 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der Speicher (16) einen Füllstandssensor oder einen Drucksensor (160) aufweist, der mit einer Steuereinrichtung (20) zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids verbunden ist.A pressure reducing device (1; 200; 300; 400; 500) according to any one of claims 1 to 5, wherein the reservoir (16) comprises a level sensor or a pressure sensor (160) provided with a control means (20) for controlling the supply of the connected to the first pressurized fluid. Druckreduziervorrichtung (1; 400) nach Anspruch 6, bei welcher die Ein- und Auslassventile für die jeweilige Kammer (111, 112; 423) als elektrisch betätigbare Ein-(13; 413) und Auslassventile (14; 414) ausgebildet sind, die mit der Steuereinrichtung (20) zur Steuerung der Zufuhr bzw. der Abfuhr des Fluids in die jeweilige Kammer (111, 112; 423) bzw. aus der jeweiligen Kammer (111, 112; 423) verbunden sind.Pressure reducing device (1; 400) according to claim 6, wherein the inlet and outlet valves for the respective chamber (111, 112; 423) are designed as electrically operable inputs (13; 413) and exhaust valves (14; 414) formed with the control means (20) for controlling the supply and discharge of the fluid into the respective chamber (111, 112, 423) and from the respective chamber (111, 112 423) are connected. Druckreduziervorrichtung (200; 300; 500) nach Anspruch 4 und Anspruch 6, bei welcher die Ein- und Auslassventile für die jeweilige Kammer (111, 112; 423) als mechanisch betätigbare Ein- (213; 313; 513) und Auslassventile (214; 314; 514) ausgebildet sind, die von der Kurbelwelle (219; 319; 519) betätigbar sind, und wobei die Druckreduziervorrichtung (200; 300; 500) ferner ein elektrisch betätigbares Ventil (221; 321; 531) zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids umfasst, das in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet vor den mechanisch betätigbaren Einlassventilen (213; 313; 513) angeordnet und mit der Steuereinrichtung (20) zur Steuerung der Zufuhr des unter dem ersten Druck stehenden Fluids verbunden ist.A pressure reducing device (200; 300; 500) according to claim 4 and claim 6, wherein the inlet and outlet valves for the respective chamber (111, 112; 423) are mechanically actuated inputs (213; 313; 513) and outlet valves (214; 314; 514) operable by the crankshaft (219; 319; 519), and wherein the pressure reducing device (200; 300; 500) further comprises an electrically operable valve (221; 321; 531) for controlling the supply of the under the first pressurized fluid disposed in the flow direction of the fluid upstream of the mechanically actuatable inlet valves (213; 313; 513) and connected to the control means (20) for controlling the supply of the first pressurized fluid. Druckreduziervorrichtung (200; 300; 500) nach Anspruch 8, bei welcher die mechanisch betätigbaren Ein- und Auslassventile der jeweiligen Kammer (111, 112; 423) jeweils durch ein einziges mechanisch betätigbares 3/2-Wegventil (315; 515) gebildet sind.A pressure reducing device (200; 300; 500) according to claim 8, wherein the mechanically operable inlet and outlet valves of each chamber (111, 112; 423) are each constituted by a single mechanically operable 3/2-way valve (315; 515).
EP10163460A 2010-05-20 2010-05-20 Pressure reduction device for a fluid Withdrawn EP2388475A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10163460A EP2388475A1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 Pressure reduction device for a fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10163460A EP2388475A1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 Pressure reduction device for a fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2388475A1 true EP2388475A1 (en) 2011-11-23

Family

ID=42829319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10163460A Withdrawn EP2388475A1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 Pressure reduction device for a fluid

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP2388475A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3173039A (en) * 1960-07-06 1965-03-09 Citroen Sa Andre Driving systems for electric generators
WO1994007028A1 (en) * 1992-09-22 1994-03-31 Linton Raeburn John Drive unit
US5819635A (en) * 1996-12-19 1998-10-13 Moonen; Raymond J. Hydraulic-pneumatic motor
US20060082159A1 (en) 2004-10-18 2006-04-20 Scharfspitz Jason S Rentricity Flow-to-Wire and RenFlow information services
WO2006053878A2 (en) 2004-11-16 2006-05-26 Armando Carravetta Downstream pressure control valve system for the production of energy
WO2006055978A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-26 Bosch Rexroth Corporation Hydro-electric hybrid drive system for motor vehicle
US20070074509A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Caterpillar Inc. Hydraulic system for recovering potential energy
WO2008012587A2 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Artemis Intelligent Power Ltd A digital hydraulic pump/motor torque modulation system and apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3173039A (en) * 1960-07-06 1965-03-09 Citroen Sa Andre Driving systems for electric generators
WO1994007028A1 (en) * 1992-09-22 1994-03-31 Linton Raeburn John Drive unit
US5819635A (en) * 1996-12-19 1998-10-13 Moonen; Raymond J. Hydraulic-pneumatic motor
US20060082159A1 (en) 2004-10-18 2006-04-20 Scharfspitz Jason S Rentricity Flow-to-Wire and RenFlow information services
WO2006053878A2 (en) 2004-11-16 2006-05-26 Armando Carravetta Downstream pressure control valve system for the production of energy
WO2006055978A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-26 Bosch Rexroth Corporation Hydro-electric hybrid drive system for motor vehicle
US20070074509A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Caterpillar Inc. Hydraulic system for recovering potential energy
WO2008012587A2 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Artemis Intelligent Power Ltd A digital hydraulic pump/motor torque modulation system and apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT390318B (en) METHOD AND DEVICE FOR VENTILATING CLOSED FLUID RECIRCULATION SYSTEMS
AT408551B (en) STEAM IRON
DE69221935T2 (en) Steam injector system
EP0055981A1 (en) Water desalination system using the reverse osmosis process
DE2512480C3 (en) Valve device for a hydraulically operated electrical circuit breaker
DE4024967C2 (en) Device for receiving and subsequently dispensing hydraulic fluid from a hydraulic system
DE102016010718A1 (en) Buoyant power plant
EP3745012A1 (en) Transmission with improved lubricant control
DE102013212937A1 (en) Device for opening and closing guide vane of hydraulic machine e.g. water turbine, has two fixed displacement pumps driven by rotation speed-variable drive and operated on hydraulic cylinder over hydraulic system
EP2388475A1 (en) Pressure reduction device for a fluid
EP3690227B1 (en) Water turbine and/or water pump
DE2513824B2 (en) Device for the successive removal of small sample volumes from a liquid flow
DE2014438A1 (en) Milk pumping/metering equipment
WO2020104420A1 (en) Device for degasifying liquids
WO1988001019A1 (en) Injection device for introducing fuels in the combustion chamber of an internal combustion engine
WO1989005402A1 (en) Turbine with control device and use of said turbine
DE2600572C3 (en) Device for dosing chemical solutions
DE3149841C2 (en) Hydraulic ram
EP2580422B1 (en) Device and method for producing high-pressure pulses
DE102015210811A1 (en) Device and method for emptying a water separator of a fuel conveyor, and a control device and a workshop tester
DE102010044876B4 (en) Plant for generating electrical energy from hydropower
DE2331982A1 (en) Hydraulic system for medical apparatus - oil-tight oil supply container box for larger vol. than oil received
DE3027284A1 (en) Pressure generator for hydraulic equipment - has motor driven pump forcing liquid from tank through valve block into pressure tank
AT137614B (en) Method and apparatus for impregnating electrical cables.
DE202007001504U1 (en) Hydraulic injection device with reduced shaft power has injection cylinder in which piston is pushed from start via feed position into injection position and hydraulic feed device to move piston from start to feed position

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME RS

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

PUAJ Public notification under rule 129 epc

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009425

32PN Public notification

Free format text: FESSTELLUNG EINES RECHTVERLUSTES NACH REGEL 112 (1) EPUE, VOM 28.08.2012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20120524