NL2000190C2

NL2000190C2 - Drive device.

Info

Publication number: NL2000190C2
Application number: NL2000190A
Authority: NL
Inventors: Johannes Gerardus Mari Oostrom
Original assignee: Macvonk S Postorder B V
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2008-02-19

Description

P6009396NL Aandrii finrichting 5 Achtergrond van de uitvindingP6009396EN Drive device 5 Background of the invention

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfinrichting omvattende een compressor, een verbrandingskamer en turbine.The invention relates to a drive device comprising a compressor, a combustion chamber and turbine.

In zijn algemeenheid zijn deze componenten in lijn opgesteld bij een straalmotor 10 of een turboprop voor toepassing in bijvoorbeeld een vliegtuig, en zijn de assen van de compressor en de turbine onderling verbonden. Dit wordt ook wel een éénassige gasturbine genoemd, of een Brayton motor. Bij de bekende straalmotor loopt een groot volume lucht door de motor, die nauwelijks in een laag toerentalgebied te regelen is. Er is daardoor altijd een hoog toerentalreductie nodig wanneer en dergelijke motor 15 toegepast wordt in een voertuig.In general, these components are arranged in line with a jet engine 10 or a turboprop for use in, for example, an aircraft, and the axes of the compressor and the turbine are interconnected. This is also called a single-axis gas turbine, or a Brayton engine. With the known jet engine, a large volume of air passes through the engine, which can hardly be controlled in a low speed range. Therefore, a high speed reduction is always required when such a motor 15 is used in a vehicle.

Een dergelijke aandrijfinrichting is verder bekend uit GB-1.476.792. De assen van de compressor en turbine zijn hierbij onderling parallel opgesteld, en zijn middels een planetair tandwielstelsel onderling verbonden. De as van het daarin genoemde zogenaamde centrale zonnewiel is verbonden met een variabele transmissie waarmee 20 wielen van een voertuig aangedreven worden. In serie met de variabele transmissie wordt verder een vliegwiel of slipkoppeling voorzien. Als compressor en turbine zijn wederom de gebruikelijke schroefturbines of centrifugaal turbines aangegeven.Such a drive device is further known from GB 1,476,792. The axes of the compressor and turbine are arranged parallel to each other, and are mutually connected by means of a planetary gear system. The axle of the so-called central sun gear mentioned therein is connected to a variable transmission with which wheels of a vehicle are driven. A flywheel or slip clutch is also provided in series with the variable transmission. The compressor and turbine are again the usual screw turbines or centrifugal turbines.

In het bijzonder bij GB-1.474.609 lijken de turbine en compressorassen wederom onderling verbonden en in lijn te zijn opgesteld.In particular with GB 1,474,609, the turbine and compressor shafts again appear to be interconnected and aligned.

25 Een nadeel van de hier beschreven opstelling is dat het vermogen in het bijzonder voor een voertuig, zoals een personenvoertuig, slecht te regulieren is. In het bijzonder bij lage voertuigsnelheden en lage vermogens is een dergelijke compressor-turbine combinatie verre van optimaal.A drawback of the arrangement described here is that the power, in particular for a vehicle, such as a passenger vehicle, is difficult to regulate. Particularly at low vehicle speeds and low powers, such a compressor-turbine combination is far from optimal.

30 Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

De uitvinding heeft tot doel een verbeterde aandrijfinrichting te verschaften.The invention has for its object to provide an improved drive device.

22

De uitvinding heeft verder tot doel een aandrijfinrichting te verschaffen voorzien van een compressor en turbine welke geschikt is voor een voertuig.A further object of the invention is to provide a drive device provided with a compressor and turbine which is suitable for a vehicle.

De uitvinding heeft verder als doel een dergelijke aandrijfinrichting met compressor en turbine te verschaffen waarvan het vermogen goed regelbaar is.A further object of the invention is to provide such a drive device with compressor and turbine whose power is well adjustable.

5 De uitvinding verschaft daartoe een aandrijfinrichting omvattende een compressor omvattende een behuizing voorzien van een compressorkamer, een verdringerlichaam roteerbaar in de compressorkamer en gekoppeld aan een compressoras, een compressorinlaat, en een compressoruitlaat, een verbrandingskamer omvattende een verbrandingskamerinlaat in fluïdum verbinding met de 10 compressoruitlaat, en een verbrandingskameruitlaat, een turbine omvattende een behuizing voorzien van een turbinekamer, een verdringerlichaam roteerbaar in de turbinekamer en gekoppeld aan een turbine-as, een turbine-inlaat in fluïdum verbinding met de verbrandingskameruitlaat, en een turbine-uitlaat, en een transmissie die de compressoras en de turbine-as operationeel verbindt met een instelbare 15 toerentalverhouding.To this end, the invention provides a drive device comprising a compressor comprising a housing provided with a compressor chamber, a displacer body rotatable in the compressor chamber and coupled to a compressor shaft, a compressor inlet, and a compressor outlet, a combustion chamber comprising a combustion chamber inlet in fluid communication with the compressor outlet, and a combustion chamber outlet, a turbine comprising a housing provided with a turbine chamber, a displacer body rotatable in the turbine chamber and coupled to a turbine shaft, a turbine inlet in fluid communication with the combustion chamber outlet, and a turbine outlet, and a transmission which compressor shaft and the turbine shaft operationally connects with an adjustable speed ratio.

Door de opstelling van de compressor en de turbine, onderling en ten opzichte van de verbrandingskamer, en het onderling verbinden van de assen van de turbine en van de compressor middels de beschreven transmissie is een aandrijfinrichting verkregen met een zeer hoog rendement en welke ook bij lage vermogens en lage 20 toerentallen goed regelbaar is.By the arrangement of the compressor and the turbine, mutually and with respect to the combustion chamber, and the mutual connection of the axes of the turbine and of the compressor by means of the described transmission, a drive device is obtained with a very high efficiency and which also at low power and low 20 speeds is easily adjustable.

Door het onderling verbinden van de compressor en de turbine middels de transmissie zijn de werking van beiden onderling optimaal af te stemmen.By interconnecting the compressor and the turbine through the transmission, the operation of both can be optimally coordinated.

Verder is het mogelijk de aandrijfeenheid in te zetten als zogenaamde “multi-fuel” motor, explosiemotor, straalmotor en warmte, zoals zonnewarmte, aangedreven 25 motor. Het is zelfs mogelijk een motor te maken die al deze typen combineert zodat die tegelijk dan wel naar keuze ingezet kunnen worden, bijvoorbeeld afhankelijk van het gewenste motorvermogen. Verder blijk het ontwerp voor wat betreft vorm eenvoudig aan te passen aan ontwerpeisen van een voertuig.Furthermore, it is possible to use the drive unit as a so-called "multi-fuel" engine, explosion engine, jet engine and heat, such as solar heat, driven engine. It is even possible to make a motor that combines all these types so that they can be used simultaneously or optionally, for example depending on the desired motor power. Furthermore, the design appears to be easily adaptable in terms of shape to the design requirements of a vehicle.

In deze tekst worden de termen compressor en turbine gebruikt De compressor is 30 daarbij een inrichting die lucht onder een voordruk kan toevoeren.The terms compressor and turbine are used in this text. The compressor is thereby a device that can supply air under a pre-pressure.

In een uitvoeringsvorm omvat de compressor een verdringerpomp (‘positive displacement pump’), zoals een verdringerpomp met een pompkamer met een in hoofdzaak cirkelvormige doorsnede en voorzien van een excentrisch daarin geplaatst, 3 cilindrisch rotatielichaam (verdringerlichaam) (‘rotary-type positive displacement pump’), bij voorkeur een schottenpomp.In one embodiment, the compressor comprises a positive displacement pump (positive displacement pump), such as a positive displacement pump with a pump chamber having a substantially circular cross-section and having an eccentrically positioned, 3-cylindrical rotary body (displacer body) (rotary-type positive displacement pump) '), preferably a vane pump.

In een verdere uitvoeringsvorm is de turbine van een soortgelijk type als de compressor, eveneens bij voorkeur een schottenpomp. In een uitvoeringsvorm daarvan 5 is de kamer niet-cirkelvormig in doorsnede, maar heeft een grotere radius tussen de inlaat en uitlaat. De radius neemt van de inlaat naar de uitlaat toe en weer af. Dit hoeft niet symmetrisch. Hierdoor kan de expansie zo lang mogelijk tijdens een omwenteling optimaal benut worden en kan een tegendruk bij de uitlaat voorkomen worden.In a further embodiment, the turbine is of a similar type as the compressor, also preferably a vane pump. In an embodiment thereof, the chamber is non-circular in cross-section, but has a larger radius between the inlet and outlet. The radius increases and decreases from the inlet to the outlet. This does not have to be symmetrical. As a result, the expansion can be optimally utilized for as long as possible during one revolution and counterpressure at the outlet can be prevented.

In een bijzondere uitvoeringsvorm zijn zowel de compressor als de turbine 10 uitgevoerd als schottenpomp. Door keuze van een schottenpomp voor zowel de compressor als de turbine zijn de toerentallen zeker in combinatie met een continue variabele transmissie zeer goed op elkaar af te stemmen. Verder kunnen, doordat een algemene verbrandingskamer gebruikt wordt, zeer veel soorten brandstof toegepast worden. Verder is de schottenpomp als turbine zeer geschikt voor het toevoeren van 15 additionele brandstof voor extra verbranding of toevoeren van bijvoorbeeld water voor extra expansie in de schottenpompkamer en daardoor extra vermogen.In a special embodiment, both the compressor and the turbine 10 are designed as a vane pump. By choosing a vane pump for both the compressor and the turbine, the speeds can certainly be matched very well in combination with a continuously variable transmission. Furthermore, because a general combustion chamber is used, very many types of fuel can be used. Furthermore, the vane pump as a turbine is very suitable for supplying additional fuel for additional combustion or supplying, for example, water for extra expansion in the vane pump chamber and thereby for extra power.

Op zichzelf zijn schottenpompen reeds lang bekend, en vinden in het bijzonder toepassing bij gereedschappen welke op luchtdruk werken. In zijn algemeenheid zijn schottenpompen bijvoorbeeld beschreven in Nederlands octrooi 1.102.292, en 20 Nederlandse octrooiaanvragen NL-7016399 en NL-6813309. Deze schottenpompen zijn beschreven voor toepassing in pneumatische aandrijfinrichtingen.Bulkhead pumps have long been known per se, and are particularly used with tools that operate on air pressure. In general, vane pumps are described, for example, in Dutch patent 1,102,292, and Dutch patent applications NL-7016399 and NL-6813309. These vane pumps have been described for use in pneumatic drive devices.

In een uitvoeringsvorm zijn de schottenponpen uitgevoerd voorzien van een kamer waarin excentrisch een cilindrisch rotatielichaam aangebracht is voorzien van radiaal schuifbare schotten. Daarbij is de afstand tussen de schotten dusdanig dat bij 25 rotatie een verbrandingskamer of expansiekamer gevormd wordt. In een uitvoeringsvorm zijn tot 24 schotten aanwezig in de rotor. Bij rotatie van het rotatielichaam verandert het volume van de verbrandingskamer.In one embodiment the vane punches are provided with a chamber in which an eccentric a cylindrical rotating body is arranged provided with radially slidable vanes. The distance between the baffles is such that a combustion chamber or expansion chamber is formed during rotation. In one embodiment, up to 24 baffles are present in the rotor. The volume of the combustion chamber changes as the rotation body rotates.

De schotten zijn voor toepassing in een aandrijfinrichting volgens de uitvinding radiaal schuifbaar in het rotatielichaam zodat bij draaiing van het rotatielichaam een 30 uiteinde van de schotten aanligt tegen de wand van de expansiekamer.For use in a drive device according to the invention, the bulkheads are radially slidable in the rotation body so that when the rotation body is rotated one end of the bulkheads rests against the wall of the expansion chamber.

In een uitvoeringsvorm van de aandrijfinrichting volgens de uitvinding omvat het verdringerlichaam van de compressor een schottenrotor.In an embodiment of the drive device according to the invention, the displacer body of the compressor comprises a vane rotor.

44

In een verdere uitvoeringsvorm van de aandrijfinrichting volgens de uitvinding omvat het verdringerlichaam van de turbine een schottenrotor.In a further embodiment of the drive device according to the invention, the displacer body of the turbine comprises a vane rotor.

In een uitvoeringsvorm zijn de compressoras en de turbine-as onderling in hoofdzaak parallel.In one embodiment, the compressor shaft and the turbine shaft are substantially parallel to each other.

5 In een uitvoeringsvorm omvat de turbine verder een brandstofinlaat.In one embodiment, the turbine further comprises a fuel inlet.

In een uitvoeringsvorm omvat de turbine verder een ontsteking voor het ontsteken van een brandstofmengsel. Middels de brandstofinlaat en eventuele ontsteking is de aandrijvingsinrichting werkzaam te maken als inwendige verbrandingsmotor. In het bijzonder wanneer de turbine uitgevoerd is middels een 10 schottenpomp kan een hoge efficiëntie bereikt worden, zeker bij lage toerentallen, en een hoge vermogensdichtheid waardoor de afmeting van de aandrijving en het gewicht laag gehouden kunnen worden.In one embodiment, the turbine further comprises an ignition for igniting a fuel mixture. By means of the fuel inlet and any ignition, the drive device can be made effective as an internal combustion engine. In particular when the turbine is designed by means of a vane pump, a high efficiency can be achieved, certainly at low speeds, and a high power density, whereby the dimensions of the drive and the weight can be kept low.

In een uitvoeringsvorm omvat de transmissie een traploos variabele transmissie, bij voorkeur een continue variabele transmissie.In one embodiment, the transmission comprises a continuously variable transmission, preferably a continuous variable transmission.

15 In een uitvoeringsvorm omvat de verbrandingskamer verder een brandstofinlaat.In one embodiment, the combustion chamber further comprises a fuel inlet.

In een uitvoeringsvorm omvat de verbrandingskamer verder een explosierooster.In one embodiment, the combustion chamber further comprises an explosion grate.

In een uitvoeringsvorm omvat de turbine verder een verdere turbine inlaat voor water, bij voorkeur voorzien van een waterinspuiting, vóór het punt in de turbinekamer waar het volume van een compartiment gaat afnemen. Hierdoor kan gebruik gemaakt 20 worden van extra expansie.In one embodiment, the turbine further comprises a further turbine inlet for water, preferably provided with a water injection, before the point in the turbine chamber where the volume of a compartment will decrease. As a result, use can be made of additional expansion.

In een uitvoeringsvorm omvat de turbine verder een tweede verdere turbine inlaat voor water, bij voorkeur voorzien van een waterinspuiting, vooibij een expansiedeel van de turbine pompkamer. Hierdoor kan afkoeling van gassen in de turbine optreden, en daardoor decompressie en extra draaimoment. Bovendien wordt vorming van 25 schadelijke afgasproducten voorkomen.In one embodiment the turbine further comprises a second further turbine inlet for water, preferably provided with a water injection, in front of an expansion part of the turbine pump chamber. As a result, cooling of gases can occur in the turbine, and therefore decompression and additional torque. Moreover, formation of harmful off-gas products is prevented.

In een uitvoeringsvorm zijn het verdringerlichaam van de compressor en de compressorbehuizing voorzien van onderling samenwerkende magneten, onderling instelbaar werkend als generator en/of als elektromotor. Middels een regelinrichting kan hierdoor een generatorwerking en/of elektromotorwerking worden verkregen.In one embodiment, the displacer body of the compressor and the compressor housing are provided with mutually cooperating magnets, mutually adjustable acting as a generator and / or as an electric motor. A generator operation and / or electric motor operation can hereby be obtained by means of a control device.

30 In een uitvoeringsvorm zijn de magneten van zowel de compressorbehuizing als het verdringerlichaam inschakelbaar, bij voorkeur omvatten de magneten spoelen. Eén stel magneten kan ook uitgevoerd zijn middels permanente magneten.In one embodiment, the magnets of both the compressor housing and the displacer body are switchable, preferably the magnets comprise coils. One set of magnets can also be designed with permanent magnets.

55

In een uitvoeringsvorm is het verdringerlichaam in hoofdzaak recht cirkelcilindrisch en omvat het magneten, opgesteld in het verdringerlichaam voor het verzorgen van een magneetveld bij ten minste één kops eind van het verdringerlichaam, en de magneten in de compressorbehuizing opgesteld zijn voor het verzorgen van een 5 magneetveld bij het kopse eind van het verdringerlichaam.In one embodiment the displacer body is substantially straight circular cylindrical and comprises magnets arranged in the displacer body for supplying a magnetic field at at least one end of the displacer body, and the magnets in the compressor housing are arranged for supplying a magnetic field at the head end of the displacer body.

In een uitvoeringsvorm zijn de turbinebehuizing en het verdringerlichaam van de turbine voorzien van onderling samenwerkende magneten, onderling instelbaar werkend als generator en als elektromotor.In one embodiment the turbine housing and the displacer body of the turbine are provided with mutually cooperating magnets, mutually adjustable acting as a generator and as an electric motor.

In een uitvoeringsvorm zijn de magneten van zowel de turbinebehuizing als het 10 verdringerlichaam inschakelbaar, bij voorkeur omvatten de magneten spoelen.In one embodiment the magnets of both the turbine housing and the displacer body are switchable, preferably the magnets comprise coils.

In een uitvoeringsvorm is het verdringerlichaam in hoofdzaak recht cirkelcilindrisch en omvat het magneten, opgesteld in het verdringerlichaam voor het verzorgen van een magneetveld bij ten minste één kops eind van het verdringerlichaam, en de magneten in de turbinebehuizing opgesteld zijn voor het verzorgen van een 15 magneetveld bij het kopse eind van het verdringerlichaam.In one embodiment the displacer body is substantially straight circular cylindrical and comprises magnets arranged in the displacer body for supplying a magnetic field at at least one end of the displacer body, and the magnets in the turbine housing are arranged for supplying a magnetic field at the head end of the displacer body.

In een uitvoeringsvorm is de aandrijfinrichting verder voorzien van een regelinrichting, en sensoren voor het opnemen van het toerental van de compressor en van de turbine, waarbij de sensoren operationeel verbonden zijn met de regelinrichting voor het daaraan doorgeven van de toerentallen van de compressor en de turbine, en de 20 regelinrichting verder een invoerinrichting omvat voor het invoeren van een gewenst uitvoervermogen van de aandrijfinrichting, waarbij de regelinrichting uit de toerentallen en het gewenst uitvoervermogen een regelsignaal afgeeft aan de transmissie voor het aanpassen van de onderlinge toerentallen voor het bereiken van het gewenste uitvoervermogen.In one embodiment the drive device is further provided with a control device, and sensors for recording the speed of the compressor and of the turbine, wherein the sensors are operationally connected to the control device for transmitting thereto the speeds of the compressor and the turbine , and the control device further comprises an input device for inputting a desired output power from the drive device, wherein the control device outputs a control signal from the speeds and the desired output power to the transmission for adjusting the mutual speeds to achieve the desired output power .

25 De uitvinding betreft verder een werkwijze voor het regelen van een aandrijfinrichting zoals beschreven, waarbij een gewenst toerental ingegeven wordt in de regelinrichting, de regelinrichting op basis van meetwaarden van sensoren brandstofinspuiting in de verbrandingskamer dan wel in de turbine aanpast dan wel in-of uit schakelt.The invention further relates to a method for controlling a drive device as described, wherein a desired speed is entered in the control device, the control device on the basis of measured values of sensors adjusts fuel injection into the combustion chamber or into the turbine or enters or exits switches.

30 De uitvinding betreft verder een verbrandingsmotor omvattende een behuizing voorzien van een kamer met een kamerwand, een rotatielichaam roteerbaar in de kamer en gekoppeld aan een as en met een rotatielichaamoppervlak, een inlaat in fluïdum verbinding met de kamer, en een uitlaat in fluïdum verbinding met de kamer, waarbij 6 het rotatielichaam voorzien is van axiaal schuifbare schotten opgesteld om bij rotatie van het rotatielichaam aan te liggen tegen de kamerwand, waarbij opeenvolgende schotten, de kamerwand tussen de schotten en het rotatielichaamoppervlak tussen die schotten compartimenten definiëren waarbij bij rotatie van het rotatielichaam het 5 volume van een compartiment verandert, en waarbij de verbrandingsmotor verder een verbrandingskamer omvat die voorzien is van een uitlaat voor verbrandingsgassen die in fluïdum verbinding is met de kamerinlaat.The invention further relates to a combustion engine comprising a housing provided with a chamber with a chamber wall, a rotary body rotatable in the chamber and coupled to a shaft and having a rotary body surface, an inlet in fluid communication with the chamber, and an outlet in fluid communication with the chamber, wherein the rotation body is provided with axially slidable partitions arranged to abut against the chamber wall when the rotation body is rotated, successive partitions, the chamber wall between the partitions and the rotational body surface between those partitions defining compartments with rotation of the rotation body the volume of a compartment changes, and wherein the combustion engine further comprises a combustion chamber which is provided with an outlet for combustion gases which is in fluid communication with the chamber inlet.

In een uitvoeringsvorm van deze verbrandingsmotor verandert het volume van een compartiment ten minste een factor 10 tijdens de rotatie van het rotatielichaam van 10 de kamerinlaat naar de kameruitlaat.In one embodiment of this combustion engine, the volume of a compartment changes at least a factor of 10 during the rotation of the rotary body from the chamber inlet to the chamber outlet.

De uitvinding betreft verder een voertuig omvattende ten minste één aandrijfinrichting dan wel verbrandingsmotor volgens de uitvinding, waarbij de turbine-as middels een overbrenging functioneel verbonden is met ten minste één voertuigwiel.The invention further relates to a vehicle comprising at least one drive device or combustion engine according to the invention, wherein the turbine shaft is functionally connected to at least one vehicle wheel by means of a transmission.

15 In een uitvoeringsvorm van het voertuig, omvat dit ten minste twee aandrijfinrichting dan wel verbrandingsmotor volgens één der voorgaande conclusies, elk functioneel verbonden met ten minste één voertuigwiel, bij voorkeur middels een overbrenging, zoals van het continu variabele type.In an embodiment of the vehicle, this comprises at least two drive device or combustion engine according to any one of the preceding claims, each functionally connected to at least one vehicle wheel, preferably by means of a transmission, such as of the continuously variable type.

Het moge duidelijk zijn dat de verschillende aspecten genoemd in deze 20 octrooiaanvrage gecombineerd kunnen worden en elk afzonderlijk in aanmerking kunnen komen voor een afgesplitste octrooiaanvrage.It will be clear that the various aspects mentioned in this patent application can be combined and can each qualify separately for a split-off patent application.

Korte beschrijving van de figuren 25 In de bijgevoegde figuren zijn diverse uitvoeringsvormen van een aandrijfinrichting volgens de uitvinding weergegeven waarin getoond wordt in:Brief description of the figures. The attached figures show various embodiments of a drive device according to the invention, in which is shown in:

Fig. 1 schematisch een basis uitvoeringsvorm van een aandrijfinrichting volgens de uitvinding; fig. 2 schematisch een uitvoeringsvorm van de aandrijfinrichting volgens de 30 uitvinding zoals in fig. 1, als stoom- of zonnemotor; fig. 3 schematisch een uitvoeringsvorm van de aandrijfinrichting als jet motor; fig. 4 schematisch een uitvoeringsvorm van de aandrijfinrichting als explosiemotor; 7 fig. 5 schematisch een uitvoeringsvorm waarin diverse motor typen gecombineerd zijn; fig. 6A en 6B dwarsdoorsnede aanzichten van een opstelling van de aandrijfinrichting volgens de uitvinding; 5 fig. 7 schematisch een voertuig voorzien van de aandrijfinrichting volgens de uitvinding, en fig. 8 een schot van een turbine in detail.FIG. 1 schematically a basic embodiment of a drive device according to the invention; Fig. 2 schematically shows an embodiment of the drive device according to the invention as in Fig. 1, as a steam or solar engine; Fig. 3 schematically shows an embodiment of the driving device as a jet engine; Fig. 4 schematically shows an embodiment of the driving device as an explosion engine; Fig. 5 schematically shows an embodiment in which various engine types are combined; 6A and 6B show cross-sectional views of an arrangement of the driving device according to the invention; Fig. 7 schematically shows a vehicle provided with the driving device according to the invention, and Fig. 8 shows a shot of a turbine in detail.

Beschrijving van uitvoeringsvormen 10Description of embodiments 10

Fig. 1 toont een schematisch een uitvoeringsvorm van een aandrijfinrichting volgens de uitvinding als verbrandingsmotor, hier een gecombineerde inwendige verbrandingsmotor/jet motor. In deze uitvoering omvat de aandrijfinrichting een compressor 1, een verbrandingskamer 7, een turbine 11 en een transmissie 18 die de 15 compressor en de turbine 11 onderling functioneel verbindt.FIG. 1 shows schematically an embodiment of a drive device according to the invention as an internal combustion engine, here a combined internal internal combustion engine / jet engine. In this embodiment the drive device comprises a compressor 1, a combustion chamber 7, a turbine 11 and a transmission 18 which functionally connects the compressor and the turbine 11.

De compressor 1 is uitgevoerd als een schottenpomp (‘rotary vane pump’) voorzien van een kamer 2 die hier een niet-cirkelvormige doorsnede heeft met daarin excentrisch een recht cirkelcilindrisch rotatielichaam 3 roteerbaar op een compressoras 16. Het rotatielichaam 3 is voorzien van radiaal schuifbare schotten 17 welke door 20 draaiing van het rotatielichaam 3 in de kamer 2 bij rotatie tegen de kamerwand gehouden worden. In dit schema is de schottenpomp voorzien van 4 schotten, daadwerkelijk zullen 6-24 schotten aanwezig zijn. De compressor 1 heeft verder een compressorinlaat 5 en een compressoruitlaat 6. De compressoruitlaat 6 is verder voorzien van een klep 24.The compressor 1 is designed as a vane pump (rotary vane pump) provided with a chamber 2 which here has a non-circular cross-section with eccentrically a straight circular cylindrical rotating body 3 rotatable on a compressor shaft 16. The rotating body 3 is provided with radially slidable baffles 17 which are held against rotation of the body of rotation 3 in the chamber 2 against the chamber wall. In this diagram the vane pump is provided with 4 vanes, actually 6-24 vanes will be present. The compressor 1 further has a compressor inlet 5 and a compressor outlet 6. The compressor outlet 6 is further provided with a valve 24.

25 De aandrijfinrichting omvat verder een verbrandingskamer 7 voor verbranding van de door de compressor 1 toegevoerde lucht met een daarbij gemengde brandstof. De verbrandingskamer 7 heeft een doorstroomrichting die hierbij onder een hoek is opgesteld ten opzichte van de rotatieas 16 van het cilindrische lichaam 3. De verbrandingskamer omvat een verbrandingskamerinlaat 8 die in fluïdum verbinding 30 staat met de compressoruitlaat 6. Verder is een verbrandingskameruitlaat 9 verbonden met een turbine-inlaat 10. De verbrandingkamer 7 omvat hier verder een brandstofinlaat 15.The driving device further comprises a combustion chamber 7 for combustion of the air supplied by the compressor 1 with a fuel mixed therewith. The combustion chamber 7 has a flow direction which is hereby arranged at an angle with respect to the axis of rotation 16 of the cylindrical body 3. The combustion chamber comprises a combustion chamber inlet 8 which is in fluid communication with the compressor outlet 6. Furthermore, a combustion chamber outlet 9 is connected to a turbine inlet 10. The combustion chamber 7 here further comprises a fuel inlet 15.

88

De turbine 11 omvat hier een schottenpomp met een kamer 12 met een niet-cirkelvormige doorsnede en is voorzien van een excentrisch ten opzichte van de kamer 12 opgesteld recht cirkelcilindrisch rotatielichaam 13 op een turbine-as 19. Rotatielichaam 13 is voorzien van radiaal schuifbare schotten 14 welke bij rotatie tegen 5 de wand van kamer 12 aanliggen, waarbij de ruimte tussen twee opvolgende schotten een expansiekamer of -compartiment vormen. Ook hier zijn wederom schematisch 4 schotten weergegeven, terwijl 6-24 schotten aanwezig zullen zijn. De turbine 11 omvat verder een turbine-inlaat 10 en een turbine-uitlaat 20. De turbine 11 omvat verder een brandstofinlaat 21 en eventueel een ontsteking 22, voor ingespoten brandstof.The turbine 11 here comprises a vane pump with a chamber 12 with a non-circular cross-section and is provided with a straight circular cylindrical rotation body 13 arranged eccentrically with respect to the chamber 12 on a turbine shaft 19. Rotation body 13 is provided with radially slidable partitions 14 which, in rotation, abut against the wall of chamber 12, the space between two successive partitions forming an expansion chamber or compartment. Here too, 4 baffles are schematically shown, while 6-24 baffles will be present. The turbine 11 further comprises a turbine inlet 10 and a turbine outlet 20. The turbine 11 further comprises a fuel inlet 21 and optionally an ignition 22, for injected fuel.

10 Voor de werking in gebieden van toerental en gewenst vermogen waarbij de verbrandingskamer 7 niet noodzakelijk is, is hier voorzien in een omloopleiding 23 waardoor middels kleppen 24 en 25 de lucht van compressor 1 direct in de turbine 11 ingevoerd kan worden middels inlaat 26. Eventueel kan deze lucht vooraf voorzien worden van brandstof en als zodanig ingelaten worden via turbine-inlaat 10.For operation in areas of speed and desired power where the combustion chamber 7 is not necessary, a by-pass 23 is provided here through which the air from compressor 1 can be fed directly into the turbine 11 by means of inlet 26 via valves 26. Optionally this air can be supplied with fuel in advance and can be introduced as such via turbine inlet 10.

15 De compressoras 16 van cilindrische lichaam 3 van de compressor 1 en de turbine-as 19 zijn hier onderling gekoppeld middels een continue variabele transmissie voorzien van een getrokken ketting 18, het omgekeerde van het als band-aangedreven continue variabele transmissie bekende principe.The compressor shaft 16 of cylindrical body 3 of the compressor 1 and the turbine shaft 19 are mutually coupled here by means of a continuously variable transmission provided with a drawn chain 18, the reverse of the principle known as belt-driven continuous variable transmission.

In de turbine 11 kan hier op een tweetal posities water ingespoten worden.Water can be injected into the turbine 11 here at two positions.

20 Allereerst is een waterinlaat 27 voorzien dicht bij de inlaat voor de hete verbrandingsgassen van de verbrandingskamer 7 of de net ontstoken brandstof van de inlaat 21. Door de hitte van die gassen zal de meestal kleine, ongeveer max. 2 % gew., hoeveelheid water direct omgezet worden in stoom, expanderen en daardoor een extra bijdrage leveren in de aandrijving van de turbine 11.First of all, a water inlet 27 is provided close to the inlet for the hot combustion gases from the combustion chamber 7 or the newly ignited fuel from the inlet 21. Due to the heat of those gases, the usually small, approximately max. 2% by weight, amount of water will directly converted into steam, expanding and thereby making an extra contribution to the turbine 11 drive.

25 Een tweede waterinlaat 28 is voorzien voorbij het punt in de turbine waar de kamers in volume gaan aihemen. Hier zal een groter hoeveelheid water ingespoten kunnen worden waardoor de temperatuur de gassen in het betreffende compartiment afkoelen waardoor de druk afheemt. Bovendien zal de tubine-uitlaat 20 vanaf dat punt regelbaar beginnen en zich uitstrekken tot aan de schematisch aangegeven turbine- 30 uitlaat 20. Daardoor wordt voorkomen dat er tegendruk zal ontstaan in de turbine 11. Schematisch weergegeven is de verstelbare uitlaat 20 middels een versteldeel 4, waardoor de afgassen de turbine eerder of later kunnen verlaten, bijvoorbeeld om tegendruk te voorkomen.A second water inlet 28 is provided beyond the point in the turbine where the chambers start to volume. A larger amount of water can be injected here, as a result of which the temperature cools the gases in the relevant compartment, so that the pressure decreases. Moreover, the tubine outlet 20 will start in an adjustable manner from that point and extend as far as the schematically indicated turbine outlet 20. This prevents the back pressure from occurring in the turbine 11. Schematic representation of the adjustable outlet 20 by means of an adjusting part 4 , as a result of which the waste gases can leave the turbine earlier or later, for example to prevent back pressure.

99

Door toepassing van schottenpompen, de onderlinge opstelling daarvan en de onderlinge verbinding middels de trekkende kettingvariator met een ketting van metaal en keramiek is een aandrijfinrichting op basis van een turbine verkregen welke een betere afdichting heeft dan straalturbines, met ontkoppelde assen, drie separate delen 5 die elk afzonderlijk te optimaliseren zijn, en welke kunnen werken met een laag toerental. Hierbij is eenvoudig een motor te realiseren die stationair bij een laag toerental kan werken, waardoor een dergelijke aandrijving zeer geschikt is voor het aandrijven van (personen)voertuigen. De aandrijfinrichting is eenvoudig naar beneden en naar boven op te schalen. Bij een gebruikelijke straalturbine waarbij de assen 10 onderling verbonden zijn danwel in lijn liggen, loopt het gas dw.z. het verbrandingsgas van de compressor door de verbrandingskamer en direct door naar de turbine waardoor een groter volumestroomgas nodig is om een dergelijke straalturbine in werking te houden.By using vane pumps, their mutual arrangement and the mutual connection by means of the pulling chain variator with a chain of metal and ceramic, a drive device based on a turbine has been obtained which has a better seal than jet turbines, with disconnected shafts, three separate parts 5 each can be optimized individually, and which can work with a low speed. A motor can easily be realized here which can operate at a low idling speed, so that such a drive is very suitable for driving (passenger) vehicles. The drive device can easily be scaled up and down. In a conventional jet turbine in which the shafts 10 are interconnected or aligned, the gas, e.g. the combustion gas from the compressor through the combustion chamber and directly to the turbine, so that a larger volume flow gas is required to keep such a jet turbine in operation.

Door de ontkoppeling van compressor, turbine en verbrandingskamer en de keuze 15 van schottenpompen of soortgelijke compressoren en turbines kan een zeer goed regelbare aandrijfinrichting verschaft worden.Due to the decoupling of compressor, turbine and combustion chamber and the choice of vane pumps or similar compressors and turbines, a highly controllable drive device can be provided.

Fig. 2 toont een schematisch een uitvoeringsvorm van een aandrijfinrichting volgens de uitvinding als warmtemotor, bijvoorbeeld op zonnewarmte. Daarbij kan zonne-energie toegepast worden voor het produceren van stoom of het verwarmen van 20 lucht of een geschikt koelgas. Daarbij is de verbrandingskamer 7 van fig. 1 vervangen door een opwarmeenheid 29 waarin de lucht of het gas vanuit de compressor 1 verder opgewarmd kan worden of middels toevoeging van water kan stoom geproduceerd worden. Dit opgewarmde, geëxpandeerde gas of stoom wordt vervolgens in de turbine 11 ingelaten. De turbine 11 is verder voorzien van de ook in figuur 1 besproken 25 waterinlaat 27. Onder invloed van de hoge temperatuur van het koelgas dat de turbine 11 ingelaten wordt zal dat water omgezet worden in stoom, waardoor de druk verder verhoogd zal worden. Bij of voorbij het punt in de turbine waar de tussen schotten ingesloten ruimte zijn maximale volume bereikt kan vervolgend nog meer water inspoten worden middels waterinlaat 28, waardoor afkoeling optreed en een 30 geforceerde afname van de druk en extra koppel ontstaat. De afgekoelde stoom zal bij verstelbare turbine-uitlaat 20 (zoals reeds besproken in figuur 1) de turbine verlaten en middels leiding 31 via een warmtewisselaar/koeler 30 geleid worden naar de compressorinlaat 5. De turbine-as 19 kan gebruikt worden om mechanisch vermogen af 10 te nemen. In deze uitvoeringsvorm zijn zowel de compressor 1 als de turbine 11 voorzien van bij één of beide kopse uiteinden van de respectievelijke rotors 3 en 13, omlopend en zo dicht mogelijk bij de rotoromtrek opgenomen magneten. Deze magneten, permanent of spoelen, zijn zo opgesteld dat afwisselen noordpolen en 5 zuidpolen optreden. Door nu in een afsluitend deksel van de respectievelijke turbinekamer 2 en compressorkamer 12 eveneens langs de omloop van de rotors magneten te positioneren kunnen, door het bij draaiing van de rotors 3, 13, wisselende magneetvelden optreden bij die magneten (of spoelen) zodat elektrisch vermogen opgewekt wordt. Voor additioneel elektrisch vermogen kunnen ook magneten of 10 spoelen 33, 36 axiaal ten opzichte van de rotoren 3,13 opgesteld zijn en kunnen de rotors 3, 13 additioneel voorzien zijn magneten zodanig opgesteld dat ook axiaal bij rotatie van de rotors 3, 13 een wisselend magneetveld ontstaat bij die magneten of spoelen 33,36. Het moge duidelijk zijn dat spoelen of permanente magneten toegepast kunnen worden, in de rotors en de behuizing, zodanig afgestemd dat een 15 generatorwerking optreed. De magneten kunnen ook in de motoropstelling van figuur 1 alsook de verder nog te bespreken opstellingen toegepast worden. Hierdoor kan elektrisch vermogen opgewerkt worden. Alternatief kan, door bekrachtiging van spoelen, een elektrische aandrijving ontstaan van de rotor 3 van de compressor 1 en/of de rotor 13 van de turbine 11.FIG. 2 shows a diagrammatic embodiment of a drive device according to the invention as a heat engine, for example on solar heat. Solar energy can be used for producing steam or heating air or a suitable cooling gas. The combustion chamber 7 of Fig. 1 is herein replaced by a heating unit 29 in which the air or gas from the compressor 1 can be further heated or steam can be produced by adding water. This heated, expanded gas or steam is then introduced into the turbine 11. The turbine 11 is further provided with the water inlet 27 also discussed in Figure 1. Under the influence of the high temperature of the cooling gas that the turbine 11 is let in, that water will be converted into steam, whereby the pressure will be further increased. At or beyond the point in the turbine where the space enclosed between partitions reaches its maximum volume, even more water can subsequently be injected through water inlet 28, as a result of which cooling occurs and a forced decrease of the pressure and extra torque is created. With adjustable turbine outlet 20 (as already discussed in Figure 1), the cooled steam will leave the turbine and be led via line 31 via a heat exchanger / cooler 30 to the compressor inlet 5. The turbine shaft 19 can be used to reduce mechanical power. 10 to take. In this embodiment, both the compressor 1 and the turbine 11 are provided with magnets at one or both end ends of the respective rotors 3 and 13, circumferentially and arranged as close to the rotor circumference as possible. These magnets, permanent or coils, are arranged in such a way that alternating north poles and south poles occur. By now also positioning magnets in a closing cover of the respective turbine chamber 2 and compressor chamber 12 along the rotation of the rotors, magnetic fields can occur at those magnets (or coils) when the rotors 3, 13 rotate, so that electric power is generated. For additional electrical power, magnets or coils 33, 36 can also be arranged axially with respect to the rotors 3,13, and the rotors 3, 13 can additionally be provided with magnets arranged such that also when rotating the rotors 3, 13 an alternating magnetic field is created with those magnets or coils 33.36. It will be clear that coils or permanent magnets can be used, arranged in the rotors and the housing, such that a generator operation occurs. The magnets can also be used in the motor arrangement of Figure 1 as well as the arrangements to be discussed later. This allows electrical power to be upgraded. Alternatively, by energizing coils, an electric drive may be generated from the rotor 3 of the compressor 1 and / or the rotor 13 of the turbine 11.

20 Figuur 3 toont schematisch een opstelling van de aandrijfinrichting volgens de uitvinding als jet-motor. Toegevoegd in deze opstelling is een vóór-compressor 40 van een bekend type, bijvoorbeeld centrifugaal of van het waaier type. De vóórcompressor 40 heeft een inlaat 41 voorzien van een zuurstofdoorlatend membraan 43. Een dergelijk membraan 43 kan voor het hier beschreven type aandrijving toegepast worden.Figure 3 schematically shows an arrangement of the drive device according to the invention as a jet engine. Added to this arrangement is a pre-compressor 40 of a known type, for example centrifugal or fan type. The pre-compressor 40 has an inlet 41 provided with an oxygen-permeable membrane 43. Such a membrane 43 can be used for the type of drive described here.

25 Hierdoor is het zuurstofgehalte van de inlaatlucht te verhogen. De vóór-compressor 40 is aangedreven verbonden, hier met de compressor-as 16. Het zuurstofdoorlatende membraan is ook toe te passen op de inlaat van de compressor zonder toepassing van de vóór-compressor. Hierdoor kan bijvoorbeeld in verbrandingskamer 7 een overmaat aan zuurstof toegevoerd worden en kan in de turbine additionele brandstof toegevoerd 30 worden en tot ontbranding gebracht worden.This allows the oxygen content of the intake air to be increased. The pre-compressor 40 is driven connected, here to the compressor shaft 16. The oxygen-permeable membrane can also be applied to the inlet of the compressor without application of the pre-compressor. As a result, for example, an excess of oxygen can be supplied to combustion chamber 7 and additional fuel can be supplied to the turbine and ignited.

De uitlaat 42 van de vóór-compressor 40 is verbonden met een tussenkoeler 44, hier van het vloeistoftype. Deze is weer verbonden met de inlaat van de compressor 1.The outlet 42 of the pre-compressor 40 is connected to an intermediate cooler 44, here of the liquid type. This is again connected to the inlet of the compressor 1.

1111

De uitlaat 20 van de turbine 11 is hier verbonden met de inlaat 47 van een verdere na-turbine 45, ook hier van een op zichzelf bekend type zoals een waaierturbine of een centrifugaahurbine. De na-tuibine 45 is aandrij fbaar verbonden met de turbine-as 19, en kan een onderdruk bij de uitlaat 20 van turbine 11 opwekken.The outlet 20 of the turbine 11 is here connected to the inlet 47 of a further after-turbine 45, also here of a type known per se, such as a fan turbine or a centrifugal turbine. The post-turbine 45 is drivably connected to the turbine shaft 19, and can generate an underpressure at the outlet 20 of turbine 11.

5 Alternatief kan, bij een hoge uitlaatdruk van turbine 11, de na-turbine 45 aangedreven worden door een fluïdum stroom uit de uitlaat 20 voor het opwekken van additioneel vermogen.Alternatively, at a high outlet pressure from turbine 11, the after-turbine 45 can be driven by a fluid flow from the outlet 20 to generate additional power.

Uitlaat 47 van de na-turbine 45 is hier verbonden met een afgasreiniger 49, die in verder detail weergegeven is in de inzet De afgasreiniger heeft een huis 50 met een 10 hier cilindrische doorsnede. De afgassen komen tangentieel in afgasreinigerinlaat 61 waardoor ze in werveling komen als in een cycloon. Middels de boveninlaat wordt water op het labyrint gebracht dan zoals aangegeven naar beneden druipt. De afgassen worden door dat watermantel gedwongen en gaan door het labyrint waar middels een elektrostatisch veld de roetdeeltjes worden afgescheiden. Tevens wordt het geluid van 15 de turbine erin gedempt. In ruimte 52 verzamelt water met de roet. Via uitlaat 53 en leiding 54 wordt dit mengsel teruggevoerd naar de inlaat van compressor 1. De gereinigde afgassen verlaten door de uitlaat 62 aan de bovenzijde (in de figuur) de afgasreiniger en kunnen worden teruggevoerd naar verbrandingskamer 7.Outlet 47 of the after-turbine 45 is here connected to an off-gas cleaner 49, which is shown in further detail in the insert. The off-gas cleaner has a housing 50 with a cylindrical cross-section here. The waste gases tangentially enter waste gas cleaner inlet 61, causing them to vortex like in a cyclone. Water is brought onto the labyrinth through the top inlet, then drips down as indicated. The waste gases are forced through that water jacket and go through the labyrinth where the soot particles are separated by means of an electrostatic field. The noise from the turbine is also muffled in it. In space 52, water collects with the soot. This mixture is returned to the inlet of compressor 1 via outlet 53 and line 54. The cleaned off-gases leave the off-gas cleaner through the outlet 62 at the top (in the figure) and can be returned to combustion chamber 7.

In figuur 4 is een aandrijfeenheid volgens de uitvinding weergegeven als 20 explosiemotor. Bij de schottenpomp 11 als turbine kunnen daarbij een aantal verbrandingen per omwenteling optreden dat gelijk is aan het aantal compartimenten dat tussen twee schotten gevormd wordt. Hierdoor is een gelijkmatige loop van de motor mogelijk. Bovendien zal in vergelijking met een zuigermotor minder trilling optreden. De motor heeft een hogere vermogensdichtheid en kan daardoor kleiner zijn. 25 In deze figuur is weer de afgasreiniger 49 aangegeven. Verder is in deze explosiemotor de hiervoor al beschreven vóórcompressor en na-turbine 45 weergegeven. Als additioneel onderdeel is in deze figuur de overbrenging in de inzet aangegeven. Deze overbrenging kan natuurlijk op alle besproken uitvoeringsvormen worden toegepast, en is een variant op de bekende CVT of variator. De overbrenging is 30 voorzien van de bekende conische platen 56. De band wordt hier echter gevormd door keramische elementen 57 die onderling verbinden zijn middels een ketting 58. Hierdoor kan deze variator hoge temperaturen weerstaan.Figure 4 shows a drive unit according to the invention as an explosion engine. With the vane pump 11 as a turbine, a number of burns per revolution can occur that is equal to the number of compartments that are formed between two vanes. This allows a smooth running of the motor. Moreover, less vibration will occur in comparison with a piston engine. The motor has a higher power density and can therefore be smaller. In this figure the off-gas cleaner 49 is again indicated. Furthermore, this explosion engine shows the pre-compressor and after-turbine 45 already described above. In this figure the transfer in the insert is indicated as an additional part. This transmission can of course be applied to all the embodiments discussed, and is a variant of the known CVT or variator. The transmission is provided with the known conical plates 56. However, the band here is formed by ceramic elements 57 which are interconnected by means of a chain 58. This variator can withstand high temperatures.

1212

Figuur 5 toont een schema van een aandrijving volgens de uitvinding waarin alle componenten die in de voorgaande figuren beschreven zijn gecombineerd zijn. Een regeleenheid (niet weergegeven) kan op basis van meetwaarden van sensoren en eventueel middels een bediening ingegeven gewenst vermogen (bv. middels een 5 gaspedaal) verschillende onderdelen in- of uit schakelen. Zo kan bij kruisen besloten worden om alleen de verbrandingskamer 7 in werking te stellen, bij een plotselinge grote vermogensvraag kan de regeleenheid de brandstofinspuiting 21 en eventueel ontsteking 22 in werking stellen.Figure 5 shows a diagram of a drive according to the invention in which all components described in the preceding figures are combined. A control unit (not shown) can switch various components on or off based on measured values from sensors and possibly desired power input (eg via an accelerator pedal). Thus, when crossing, it can be decided to only operate the combustion chamber 7, in the event of a sudden high power demand, the control unit can activate the fuel injection 21 and possibly ignition 22.

De in de voorgaande figuren genoemde delen zoals de generator/elektromotor 10 elementen, de vóórcompressor en na-tuibine, en dergelijke, zijn natuurlijk op elk van de beschreven uitvoeringsvormen toe te passen, maar zijn voor de duidelijkheid niet in elk schema weergegeven.The parts mentioned in the preceding figures, such as the generator / electric motor elements, the pre-compressor and post-turbine, and the like, can of course be applied to any of the described embodiments, but are not shown in every diagram for clarity.

Figuren 6A en 6B tonen respectievelijke dwarsdoorsneden door een uitvoeringsvorm van de aandrijving volgens de uitvinding. De compressor 1 en turbine 15 11 zijn met hun respectievelijke assen 16 en 19 in hoofdzaak parallel opgesteld. Verder hebben ze hier een gemeenschappelijke behuizing uit een blok materiaal. Dat kan aluminium of gietijzer zijn. De voorkeur verdient echter een behuizing uit keramiek materiaal, eventueel voorzien van vezelversterking. Uit de aanzichten is te zien dat de rotatielichamen 3 en 13 hier rechte cirkelcilinders zijn die voorzien zijn van in 20 hoofdzaak plaatvormige schotten die in hoofdzaak parallel zijn aan de rotatieas van de rotatielichamen of rotors 3 en 13.Figures 6A and 6B show respective cross-sections through an embodiment of the drive according to the invention. The compressor 1 and turbine 11 are arranged with their respective shafts 16 and 19 substantially parallel. They also have a common housing made of a block of material. That can be aluminum or cast iron. However, a housing of ceramic material, optionally provided with fiber reinforcement, is preferred. It can be seen from the views that the rotating bodies 3 and 13 here are straight circular cylinders which are provided with substantially plate-shaped partitions which are substantially parallel to the axis of rotation of the rotating bodies or rotors 3 and 13.

Verder zijn aangegeven koelmiddelinlaten en koelmiddeluitlaten 60 die in vloeistofverbinding staan met de aangegeven holten of uitsparingen.Further, indicated are coolant inlets and coolant outlets 60 that are in fluid communication with the indicated cavities or recesses.

De verbrandingskamer 7 is hier voorzien van de brandstofinlaat of inspuiting 69 25 alsmede ontstekingen 15 die aangegeven zijn als bougie en gloeiplug, die beiden naast elkaar aanwezig kunnen zijn.The combustion chamber 7 is here provided with the fuel inlet or injection 69 as well as ignitions 15 which are indicated as spark plugs and glow plugs, which can both be present next to each other.

Het motorhuis 63 heeft een deksel 64 aan beide zijden. Aan de linkerzijde is dat deksel weggelaten.The motor housing 63 has a cover 64 on both sides. On the left side that cover has been omitted.

In figuur 7 is schematisch de toepassing van een aandrijfinrichting volgens de 30 uitvinding in een voertuig weergegeven, waarbij hier twee aandrijfinrichtingen toegepast zijn. Elke aandrijfeenheid drijft hier twee wielen 70 aan, en is daarmee fimctioneel gekoppeld middels een variator 71, bijvoorbeeld van het hierboven geschetste type. De variator is in detail weergegeven in de inzet, waarbij de conische 13 platen 56 en de band 72 is weergegeven. De variator 71 is hier verder voorzien van servo aansturing 73 en een remschijf 74 voorzien van een remschoen 75 en elektrische generator 76 voor het terugwinnen van ten minste een deel van de remenergie.Figure 7 schematically shows the use of a drive device according to the invention in a vehicle, wherein two drive devices are used here. Each drive unit here drives two wheels 70, and is thus functionally coupled by means of a variator 71, for example of the type described above. The variator is shown in detail in the insert, with the conical 13 plates 56 and the belt 72 shown. The variator 71 is further provided with servo control 73 and a brake disc 74 provided with a brake shoe 75 and electric generator 76 for recovering at least a part of the braking energy.

Het voertuig is verder voorzien van een regeleenheid 77, hier in het bijzonder een 5 besturingseenheid voorzien van een computer voor het uitlezen van sensoren, het verwerken van die uitlezingen, en het regelen van de aandrijfeenheden op basis van uitlezingen en eventueel door een bestuurder ingegeven invoer, bijvoorbeeld stuurinformatie, vermogensveranderingsvraag (koppel of snelheid, gas geven, afremmen).The vehicle is further provided with a control unit 77, in this case in particular a control unit provided with a computer for reading out sensors, processing those readings, and controlling the drive units on the basis of readings and possibly input by a driver , for example control information, power change demand (torque or speed, accelerating, braking).

10 Het voertuig is verder voorzien van een elektrische vermogensopslag (accu, batterij) 78 voor opslag van elektrisch vermogen dat afkomst is van de aandrij finrichtingen en van de hierboven beschreven variatoren 71. De vermogenopslag kan beheerd worden door een regelinrichting 79 die weer aangestuurd kan worden door besturingsinrichting 77.The vehicle is further provided with an electric power storage (battery, battery) 78 for storage of electric power originating from the driving devices and from the variators 71 described above. The power storage can be managed by a control device 79 which can be controlled again by control device 77.

15 In figuur 8 is een schot 14 van de turbine weergegeven. Het schot 14 omvat plaatjes 80 en 81, elk voorzien van een gat 82. De gaten zijn om-en-om verzet, in die zin dat het gat in de even plaatjes 81 zijdelings verschoven is ten opzichte van het gat in de oneven plaatjes 80. In het gat is een veer 83 aangebracht die een kracht uitoefent op de zijranden van de gaten. Doordat de gaten van de plaatjes om-en-om verzet zijn (dus van 20 plaatjes 80 en van plaatjes 81 zijn ze telkens op dezelfde positie) zullen de zijden van de plaatje versprongen zijn zoals aangegeven. Het deel dan het schot 14 dat voorzien is van het gat 82 zal binnen het rotorlichaam 13 blijven tijdens omwenteling van de rotorlichaam 13, dus niet in de turbinekamer 12 komen. Wanneer het schot in de kamer 12 van de turbine zal worden geplaatst en de kamer heeft ongeveer de lengte van de 25 schotten, door de veerkracht van veer 83 de zijkanten van de schotten tegen de deksels 64 van huis 63 gedwongen worden en voor afdichting zorgen. De plaatjes zijn daardoor voorgespannen tegen de deksels 64 van de behuizing 63.Figure 8 shows a baffle 14 of the turbine. The partition 14 comprises plates 80 and 81, each provided with a hole 82. The holes are alternately offset, in the sense that the hole in the even plates 81 is offset laterally with respect to the hole in the odd plates 80 Provided in the hole is a spring 83 which exerts a force on the side edges of the holes. Because the holes of the plates are alternately offset (i.e. of plates 80 and of plates 81 they are always in the same position), the sides of the plate will be offset as indicated. The part other than the baffle 14 that is provided with the hole 82 will remain inside the rotor body 13 during rotation of the rotor body 13, so it will not enter the turbine chamber 12. When the baffle will be placed in the chamber 12 of the turbine and the chamber has approximately the length of the baffles, the sides of the baffles are forced against the covers 64 of the housing 63 by the spring force of the spring 83 and provide a seal. The plates are thereby biased against the covers 64 of the housing 63.

Wanneer rotorlichaam 13 met dergelijke schotten, waarvan de plaatjes 80, 81 ten opzichte van elkaar kunnen schuiven langs elkaar, gaat draaien in turbinekamer 12 30 zullen altijd een aantal plaatjes tegen de gekromde kamerwand aanliggen, waardoor de afdichting zeer sterk verbetert ten op een schot uit één deel. Een dergelijk schot uit één deel zal namelijk maar langs één lijn contact maken met de wand van de turbinekamer 12. Een schot zal uit minimaal 2 plaatje opgebouwd kunnen zijn op de zijkanten te 14 kunnen afdichten. De afdichting in omtreksrichting van de kamerwand zal dan ook aanzienlijk verbeteren. Bij toepassing van 5 plaatjes zullen de zijden door ten minste twee plaatjes worden afgedicht, en zal in omtreksrichting de wand van de turbinekamer 12 goed worden afgedicht doordat telkens 5 plaatjes langs een lijn zullen aanliggen 5 daartegen.When rotor body 13 with such baffles, of which the plates 80, 81 can slide relative to each other, starts to rotate in turbine chamber 12, a number of plates will always lie against the curved chamber wall, as a result of which the seal greatly improves over a baffle part. Namely, such a partition from one part will only make contact along one line with the wall of the turbine chamber 12. A partition may be constructed from at least 2 plates to be able to seal on the sides. The seal in the circumferential direction of the chamber wall will therefore improve considerably. When 5 plates are used, the sides will be sealed by at least two plates, and the wall of the turbine chamber 12 will be properly sealed in the circumferential direction in that 5 plates will in each case abut against it.

Bij voorkeur is de turbine tenminste ten delen uitgevoerd in keramiek.The turbine is preferably at least partially made of ceramic.

In een uitvoeringsvorm kunnen twee aandrijfinrichtingen in een voertuig voorzien worden, waarbij één aandrijfinrichting de voorwielen aandrijft en een tweede aandrijfinrichting de achterwielen. De voertuigwielen worden bijvoorbeeld middels een 10 variator gedrevn zoals een eerder genoemde ketting beklede uitvoering verbonden met de turbine assen.In one embodiment, two drive devices can be provided in a vehicle, one drive device driving the front wheels and a second drive device driving the rear wheels. The vehicle wheels are for instance driven by means of a variator such as a chain-covered embodiment mentioned earlier connected to the turbine axles.

In plaats van de schottenpompen kunnen ook andere typen verdringerpompen toegepast worden. De toepassing van verdringerpompen maakt het mogelijk het volume lucht en daardoor het brandstofverbruik te reduceren. Bovendien zijn er slechts 15 hoofdzakelijk roterende onderdelen, en kan de pompkamer als verbrandingskamer dienen bij lage toerentallen om stationair te lopen, en om extra vermogen te kunnen leveren. Zo kan water bijgevoegd worden in de turbine om extra expansie of decompressie te krijgen.Other types of positive displacement pumps can be used instead of the vane pumps. The use of positive displacement pumps makes it possible to reduce the volume of air and therefore fuel consumption. Moreover, there are only 15 mainly rotating parts, and the pumping chamber can serve as a combustion chamber at low speeds for idling, and to provide additional power. This way water can be added to the turbine to get extra expansion or decompression.

Andere typen verdringer-type pompen voorzien van een rotatielichaam zijn onder 20 meer trochoïde pompen, ‘Roots’-pompen en dergelijke.Other types of displacer-type pumps provided with a rotary body include trochoid pumps, "Roots" pumps and the like.

Het moge duidelijk zijn dat de bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties evident zijn die vallen onder de geest en de 25 reikwijdte van de onderhavige uitvindingIt is to be understood that the above description is included to illustrate the operation of preferred embodiments of the invention, and not to limit the scope of the invention. Starting from the above explanation, many variations will be evident to a person skilled in the art that fall within the spirit and scope of the present invention.

Claims

A drive device comprising: - a compressor comprising a housing provided with a compressor chamber, a displacer body rotatable in the compressor chamber and coupled to a compressor shaft, a compressor inlet, and a compressor outlet; - a combustion chamber comprising a combustion chamber inlet in fluid communication with the compressor outlet, and a combustion chamber outlet; - a turbine comprising a housing provided with a turbine chamber, a displacer body rotatable in the turbine chamber and coupled to a turbine shaft, a turbine inlet in fluid communication with the combustion chamber outlet, and a turbine outlet, and 15. a transmission which the compressor shaft and operationally connects the turbine shaft with an adjustable speed ratio.

Drive device according to claim 1, wherein the displacer body of the compressor comprises a vane rotor. 20

3. Drive device as claimed in claim 1 or 2, wherein the displacer body of the turbine comprises a vane rotor.

4. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the compressor shaft and the turbine shaft are substantially parallel to each other.

5. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the turbine further comprises a fuel inlet.

A drive device according to any one of the preceding claims, wherein the turbine further comprises an ignition for igniting a fuel mixture.

Drive device according to one of the preceding claims, wherein the transmission comprises a continuously variable transmission, preferably a continuous variable transmission.

8. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the combustion chamber further comprises a fuel inlet.

9. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the combustion chamber further comprises an explosion grate. 10

10. Driving device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the turbine further comprises a further turbine inlet for water, preferably provided with a water injection, in an expansion part of the turbine chamber.

11. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the turbine further comprises a second further turbine inlet for water, preferably provided with a water injection, beyond an expansion part of the turbine pump chamber.

12. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the displacer body of the compressor and the compressor housing are provided with mutually cooperating magnets, mutually adjustable acting as a generator and as an electric motor.

13. Drive device according to claim 12, wherein the magnets of both the compressor housing and the displacer body are switchable, preferably the magnets comprise coils.

14. Drive device as claimed in claim 12 or 13, wherein the displacer body is substantially straight circular cylindrical and comprises magnets arranged in the displacer body for providing a magnetic field at at least one end of the displacer body, and the magnets are arranged in the compressor housing for providing a magnetic field at the head end of the displacer body.

15. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the turbine housing and the displacer body of the turbine are provided with mutually cooperating magnets, mutually adjustable acting as a generator and as an electric motor.

16. Drive device according to claim 15, wherein the magnets of both the turbine housing and the displacer body are switchable, preferably the magnets comprise coils. 10

17. Driving device as claimed in claim 15 or 16, wherein the displacer body is substantially straight circular cylindrical and comprises magnets arranged in the displacer body for providing a magnetic field at at least one end of the displacer body, and the magnets are arranged in the turbine housing for providing a magnetic field at the head end of the displacer body.

18. Driving device as claimed in any of the foregoing claims, further provided with a control device, and sensors for recording the speed of the compressor and of the turbine, wherein the sensors are operationally connected to the control device for transmitting thereto the speeds of the compressor and turbine, and the control device further comprises an input device for inputting a desired output power from the drive device, wherein the control device outputs a control signal from the speeds and the desired output power to the transmission for adjusting the mutual speeds for reaching the desired output power.

19. Method for controlling a drive device according to the preceding claim, wherein a desired speed is entered in the control device, the control device on the basis of measured values of sensors adjusts fuel injection into the combustion chamber or into the turbine or switches on or off .

A combustion engine comprising a housing provided with a chamber with a chamber wall, a rotary body rotatable in the chamber and coupled to a shaft and with a rotary body surface, an inlet in fluid communication with the chamber, and an outlet in fluid communication with the chamber, the rotation body is provided with axially slidable partitions arranged to abut against the chamber wall when the rotation body is rotated, successive partitions, the chamber wall between the partitions and the rotation body surface between those partitions defining compartments, the volume of a rotation body compartment, and wherein the combustion engine further comprises a combustion chamber which is provided with an outlet for combustion gases which is in fluid communication with the chamber inlet. 10

An internal combustion engine according to the preceding claim, wherein the volume of a compartment changes at least a factor of 10 during the rotation of the body of rotation from the chamber inlet to the chamber outlet.

An internal combustion engine according to any one of claims 20 or 21, wherein a partition comprises at least 2, preferably at least 5, stacked plates

23. Combustion engine according to claim 22, wherein the plates are provided with a hole, wherein the hole of even plates is offset laterally with respect to the hole of the odd plates, and the hole is provided with a spring which biases the holes in line .

24. Combustion engine according to claim 22 or 23, wherein the hole is arranged in the part of the baffle which does not enter the turbine chamber when the rotating body is rotated.

25. Vehicle comprising at least one drive device or combustion engine according to one of the preceding claims, wherein the turbine shaft is functionally connected to at least one vehicle wheel by means of a transmission. 30

Vehicle according to the preceding claim, comprising at least two drive device or combustion engine according to one of the preceding claims, each functionally connected to at least one vehicle wheel, preferably by means of a transmission, such as of the continuously variable type.

27. Driving device provided with one or more of the characterizing measures described in the attached description and / or shown in the attached drawings.

A method comprising one or more of the characterizing steps described in the accompanying description and / or shown in the accompanying drawings. 10 -0-0-0-o-o-o-