NL8007071A - Draaiende motor met uitwendige verbranding. - Google Patents

Description

* *_*

Ex 5775

Draaiende motor met uitwendige verbranding.

De uitvinding heeft betrekking op een draaiende motor met uitwendige verbranding, d.w.z. een motor met een stator en een rotor, die samen een arbeidsruimte met veranderlijke inhoud begrenzen, en waarin warmte-energie voor het aandrijven van de motor van buiten de 5 arbeidsruimte wordt toegevoerd. In het bijzonder verschaft de uitvinding een nieuwe werkingskringloop.

Er zijn reeds vele pogingen gedaan om een machine te verschaffen, die zowel een groot nuttig warmte-effekt wat betreft de omzetting van de toegevoerde warmte-energie in nuttige arbeid, als *10 een aanvaardbare verhouding tussen vermogen en gewicht en vermogen en inhoud heeft. De motor met inwendige verbranding heeft een goede verhouding tussen vermogen en gewicht, doch een betrekkelijk gering nuttig warmte-effekt. Van deze motoren heeft naar algemene opvatting . de dieselmotor nog het beste nuttig warmte-effekt (tot ongeveer 40 % ). 15 Thermodynamisch meer doeltreffend werkende machines,die berusten op de Carnot-, Stirling- of Ericsson-kringloop, zijn weliswaar gebouwd, doch deze hebben commercieel gezien weinig succes gehad, en dit voornamelijk wegens de moeilijkheden bij het verschaffen van kleine en doeltreffende warmtewisselaars, waarmede het arbeidsgas snel en doel-20 treffend door de uitwendige warmtebron kan worden verhit.

De stoommachine is een bekende vorm van een machine met uitwendige verbranding, doch de verhouding tussen vermogen en gewicht is in het algemeen gering, hetgeen een gevolg is van het feit, dat een afzonderlijke stoomketel en condensor vereist zijn. De stoom-25 machine gebruikt in het algemeen gedroogde stoom of andere droge damp als het arbeidsmiddel. De uitvinding heeft echter niet betrekking op een dergelijke machine, doch op een inrichting met uitwendige verbranding, waarbij een gas zoals lucht als het arbeidsmiddel

V

wordt gebruikt.

30 De uitvinding verschaft een draaiende motor met uitwendige verbranding, waarbij energie naar een arbeidsgas wordt overgedragen vanuit een verwarmde warmte-overdrachtsvloeistof, welke motor bestaat uit de volgende onderdelen: - een stator met een daarin opgenomen rotor, die een arbeidsruimte 35 begrenzen, waarvan de inhoud tussen een minimum en een maximum 8 0 07 0 7 1 V % - 2 - veranderbaar is door het draaien van de rotor; - een warmtewisselaar voor het verwarmen van het warmte-overdrachts- middel buiten de arbeidsruimte en onder een zodanige druk, dat dit middel in de vloeibare toestand wordt gehouden; 5 - invoerraiddelen voor het invoeren van gas in de arbeidsruimte; * - een inspuitonderdeel voor het inspuiten van het verwarmde vloeibare middel in het gas voordat of nadat het gas in de arbeidsruimte is gevoerd; en - een met de stator verbonden uitlaat, waarmede het warmte-over- 10 drachtsmiddel vanuit de arbeidsruimte kan worden afgevoerd, wanneer deze ruimte ongeveer de grootste inhoud heeft verkregen.

Deze motor kan een of meer statoren en een of meer rotoren omvatten.

Gewoonlijk heeft de stator een cilindrische boring, waarin 15 de rotor excentrisch is opgesteld. De rotor kan van schoepen zijn voorzien, teneinde tussen de stator en de rotor tenminste één halvemaanvormige arbeidsruimte te begrenzen. Wanneer de excentrische rotor binnen de stator ronddraait, neemt de inhoud van elke arbeidsruimte toe van een minimum naar een maximum, waarna de inhoud weer naar het 20 minimum afneemt, en dit bij elke omwenteling. Een dergelijke uitvoering komt overeen met die van een schoepenpomp. Er zijn echter ook andere stator- en rotorvormen mogelijk. In het bijzonder behoeft de stator geen cirkelvormige doorsnede te hebben, doch kan deze worden voorzien van twee, drie, vier, vijf of meer instulpingen. Ook de ro-25 tor behoeft geen cirkelvormige doorsnede te hebben, en kan worden voorzien van een aantal ribben of uitsteeksels, die met de stator de arbeidsruimten begrenzen.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm heeft de rotor echter een cirkelvormige doorsnede, en is deze voorzien van twee of meer schoe-30 pen, die in gleuven in de rotor verschuifbaar zijn, teneinde veranderingen in de afstand tussen elk willekeurig punt op de rotor en het overeenkomstige punt op de stator te kunnen volgen, wanneer de rotor draait. Bij voorkeur is elke schoep voorzien van een aandrukmiddel, waarmede de schoep veerkrachtig tegen de wand van de statorboring 35 wordt gedrukt, teneinde elke arbeidsruimte af te dichten. Dergelijke aandrukmiddelen kunnen de vorm hebben van veren, in het bijzonder schroef- of bladveren, die in het bodemgedeelte van de gleuven zijn aangebracht, en tussen de desbetreffende gleufbodem en het eindvlak van de bijbehorende schoep drukken^teneinde deze naar buiten te 8007071 + ? - 3 - drijven.

Bij voorkeur zijn dichtingsraiddelen tussen de langseinden van de rotor en de stator aangebracht om lek te voorkomen. Deze dichtingsmiddelen zijn bekend, en kunnen door O-ringen of labyrint-5 dichtingen worden gevormd. De samendrukkingsverhouding is bij voorkeur tenminste 5*1·

Er zijn middelen aanwezig om gas in elke arbeidsruimte in te voeren. In de eenvoudigste vorm kan een perspomp worden gebruikt, die door middel van een inlaatpoort met de arbeidsruimte in verbin-10 ding staat, teneinde het verbrande gas uit te drijven en door een nieuwe vulling te vervangen. Ook kan daartoe de motor zijn voorzien van geschikte kleppen en inlaten, zodat een invoeromwenteling, tijdens welke gas in elke arbeidsruimte wordt ingevoerd, tussen elke arbeidsomwenteling, waarin het gas voor het verrichten van arbeid 15 wordt gebruikt, wordt ingevoerd. Het verdient echter de voorkeur een afzonderlijke perspomp te gebruiken om gas onder druk te leveren, dat op een geschikt tijdstip tijdens elke omwenteling wordt ingevoerd. Een dergelijke perspomp kan een draaiende pomp zijn, zoals een schoepen- of turbinepomp, terwijl ook een door de motor aangedreven zuiger-20 pomp kan'worden gebruikt.

Voorts wordt een inspuitonderdeel gebruikt voor het inspuiten van voorverwarmde warmte-overdrachtsvloeistof in het gas. Het doel van de ingespoten vloeistof is het verkrijgen van een snelle en doeltreffende warmte-overdracht vanaf de brander naar het gas. In het 25 algemeen wordt de verwarmde vloeistof in het gas verstoven in de vorm van vloeistofdruppeltjes met een grote oppervlakte, die een snelle warmte-overdracht op het gas kunnen bewerkstelligen. De vloeistof kan daarbij voor of na het invoeren van het gas in de arbeidsruimte worden ingespoten. Hoewel de vloeistof in het niet onder druk gezette 30 arbeidsgas kan worden ingespoten, is het bekend, dat een groter nuttig warmte-effekt wordt verkregen, wanneer de vloeistof in het gas wordt gespoten, wanneer dit zich in een samengeperste toestand bevindt .

Aangezien de ingespoten vloeistof een warmte-overdracht op 35 liet gas op een meer doeltreffende wijze toelaat, zijn kleinere warrate-wisselingsoppervlakken vereist.

Derhalve wordt volgens de uitvinding de overdrachtsvloeist of verwarmd, en wordt het gas verwarmd door aanraking met deze vloeistof. Deze warmte-overdrachtsvloeistof kan daarbij in de vorm 8007071 * * - 4 - van druppeltjes in het gas worden verstoven. Het verdient echter de voorkeur een verdampende vloeistof te gebruiken, die bij het inspuiten in het arbeidsgas plotseling verdampt.

Teneinde verwarring te voorkomen, zullen de te gebruiken 5 uitdrukkingen eerst nader worden verklaard. Het gas, waarin het warmte-overdrachtsmiddel is ingespoten, zal in het algemeen het natte gas worden genoemd. Het gas waarin dit overdrachtsmiddel nog niet is ingespoten, wordt dan het droge gas genoemd. Het ingespoten middel is in het gas aanwezig in de vloeistof- of in de damptoestand. 10 Het verwarmen van de overdrachtsvloeistof en het inspuiten ervan in het gas kan op verschillende wijzen worden bereikt.

Zo kan bijvoorbeeld het overdrachtsmiddel in een gedrongen · I .

warmtewisselaar, bijvoorbeeld een uit buis met een nauwe boring, op een hoge druk en een hoge temperatuur worden gebracht. Daar derge-15 lijke nauwe buizen grote drukken kunnen weerstaan, is het mogelijk dit middel tot aan het kritische punt te verwarmen. Voor bijzondere toepassingen, waarin de warmte-overdracht/'snelheid zeer groot moet zijn, kan het de voorkeur verdienen het middel tot een temperatuur en druk voorbij het kritische punt te verwarmen. De hete overdrachts- 20 vloeistof onder druk wordt dan in een mengkamer in het gas gespoten. Een niet verdampend overdrachtsmiddel wordt bij voorkeur met behulp van een verstuiver ingespoten. De inwendige energie van het middel wordt snel van de hete vloeistofdruppels op het gas overgedragen, waarbij de druk ervan snel toeneemt. Het verhitte en onder druk ge-25 zette natte gas wordt dan in de arbeidsruimte gevoerd, waarin het kan uitzetten ( gewoonlijk polytropisch, d.w.z. niet-adiabatisch) om de rotor aan te drijven.

Bij een tweede en zeer gunstige uitvoering wordt de mengkamer echter weggelaten, en wordt de hete vloeistof onder druk, die 30 in de warmtewisselaar is verwarmd, rechtstreeks in de arbeidsruimte ingespoten. Er wordt dan in het algemeen een vulling van droog gas tijdens de grootste inhoud in de arbeidsruimte gevoerd, en tijdens de eerstvolgende halve omwenteling adiabatisch samengeperst. Zodra de arbeidsruimte ongeveer de kleinste inhoud heeft bereikt, wordt 35 hete overdrachtsvloeistof onder druk in het samengedrukte en verwarmde gas ingespoten, waardoor de temperatuur van dit gas nog verder wordt verhoogd. Het hete gas onder druk zet dan tijdens de eerstvolgende halve omwenteling onder afkoeling uit. Zodra de arbeidsruimte ongeveer de grootste inhoud heeft bereikt, wordt het gas uit 8 0 07 0 7 1 «r £ - 5 - de arbeidsruimte afgelaten.

Bij voorkeur is het warmte-overdrachtsmiddel een verdamp-bare vloeistof, zoals water, die tenminste gedeeltelijk onmiddellijk bij het inspuiten in de arbeidsruimte plotseling tot damp verdampt.

5 De warmte-overdracht tussen de hete waterdamp en het gas is dan zeer snel.

Het zal derhalve duidelijk zijn, dat bij deze tweede uitvoeringsvorm de ingespoten vloeistof alleen als een warmte-over-drachtsvloeistof werkt, die toelaat, dat het samengeperste gas in-*10 wendige energie in mechanische arbeid omzet. Wanneer een verdamp-bare stof wordt gebruikt, is de warmte-overdracht bijzonder doeltreffend, mits het grootste gedeelte van de damp de arbeidsruimte in de vloeibare toestand verlaat, zodat de latente verdampings-warmte niet verloren gaat.

15 De uitvinding moet worden onderscheiden van een stoomma chine, omdat het overdrachtsmiddel in de vloeistofvorm wordt gehouden, en niet kan verdampen voor het in het gas wordt ingevoerd. Dit in scherpe tegenstelling tot een stoommachine, waarin, zelfs wanneer een ketel met snelle verdamping wordt gebruikt, het water steeds in 20 de vorm van stoom in de cilinder wordt ingevoerd. Daar nu bij een gangbare stoommachine het oververhitten van de stoom nodig is om waterdruppeltjes daaruit te verwijderen, is het niet mogelijk vloeibaar water rechtstreeks in de cilinder snel te doen verdampen, aangezien dit aanleiding zou geven tot waterdruppeltjes in de cilinder.

25 In de motor volgens de uitvinding kan echter de aanwezigheid van waterdruppeltjes in de arbeidsruimte worden toegelaten. In sommige gevallen kan het zelfs gewenst zijn de stator en/of de rotor zodanig uit te voeren, dat vloeibaar warmte-overdrachtsmiddel na het aflaten in de arbeidsruimte achterblijft. De rotor en/of de stator 50 kunnen daartoe van geschikte uitsparingen worden voorzien.

Het is nodig, dat het verwarmde overdrashtsmiddel voor het inspuiten vloeibaar wordt gehouden. Hoewel dit kan worden bereikt met geschikte tasters, die er voor zorgen, dat de temperatuur bij een bepaalde druk nooit boven de kooktemperatuur van de vloeistof stijgt, 55 is gebleken, dat, wanneer een mondstuk van geschikte afmetingen wordt verbonden met de warmtewisselaar, waarin de overdrachtsvloeistof wordt verwarmd, en een stroom van deze vloeistof door de warmtewisselaar wordt gehandhaafd het toevoeren van warmte aan dit middel niet het koken daarvan veroorzaakt.

8007071 - 6 -

Door een juiste keus van de mondstukafmetingen kunnen ingewikkelde temperatuur- en druktasters worden vermeden. Dit mondstuk maakt uiteraard deel uit van de inspuitmiddelen, waardoorheen de vloeistof in het gas wordt ingespoten. De draaisnelheid van de motor Van dan 5 worden geregeld door eenvoudigweg de door de brander toegevoerde hoeveelheid warmte te regelen, bijvoorbeeld door verandering van de brandstoftoevoer naar de brander (bij een vaste vloeistofinspuit-snelheid).

Gewoonlijk wordt het warmte-overdrachtsmiddel uit het uit-' 10 laatgas afgescheiden, nadat dit gas uit de arbeidsruimte is verwijderd. Het teruggewonnen overdrachtsmiddel, dat nog een zekere warmte zal hebben, kan dan weer naar de warmtewisselaar worden teruggevoerd, zodat de warmte-inhoud ervan niet verloren gaat. Op deze wijze werkt dit middel uitsluitend als een overdrachtsmiddel, en wordt het niet 15 aanmerkelijk verbruikt.

Water is een bij voorkeur gebruikt warmte-overdrachtsmiddel, niet alleen omdat het verdampbaar is, doch ook omdat het een warmte-geleidendheid heeft, die groot is in vergelijking met andere vloeistoffen, zoals bijvoorbeeld warmte-overdrachtsoliën. Bovendien, zoals 20 nog nader zal worden toegelicht, kunnen middelen worden aangebracht om water, dat door verbranding in de brander is gevormd, terug te winnen. Het wordt dan mogelijk het aanvullen van het water geheel te vermijden, daar dit nu met behulp van het verbrandingswater uit de brander kan geschieden. Het is uiteraard mogelijk andere vloeistoffen 25 te gebruiken, bijvoorbeeld kwik, dat een warmtegeleidendheid heeft, die tienmaal groter is dan die van water, of natrium. Kwik heeft echter andere duidelijke nadelen, zoals de kosten en de giftigheid ervan. Bij gebruik van water kan een olie worden toegevoegd om een dispersie, emulsie of oplossing te vormen, teneinde de smering van de motor te 50 verbeteren.

De snelheid van de motor kan ook worden geregeld door de inspuitsnelheid van de overdrachtsvloeistof te regelen, bijvoorbeeld door gebruik te maken van een pomp met veranderbare verplaatsing.

Bij een uitvoeringsvorm met bijzondere voorkeur is het gas 35 ©en gas, dat deel kan nemen aan de verbranding, die in de brander plaatsvindt. Op deze wijze kan de inwendige energie van het uit de arbeidsruimte afgelaten gas worden teruggewonnen. Het gas kan een gas zijn, dat de verbranding ondersteunt, zoals zuurstof, lucht of een ander zuurstofhoudend gas, of stikstofoxyde. Ook kan het gas zelf een 8007071 ; i - 7 - brandbaar gas zijn, waartoe alle bekende brandbare gassen kunnen worden gebruikt, zoals gasvormige koolwaterstoffen, koolmonoxyde of waterstof. Al het uitlaatgas of een deel ervan kan dan naar de brander worden gevoerd.

5 De in de brander zelf verbrande brandstof kan elke bekende brandstof zijn, zoals benzine, stookolie, vloeibaar gemaakte of gas-vormige koolwaterstoffen, alkoholen, hout, steenkool of kooks.

Het verdient in het algemeen de voorkeur verschillende warmteterugwinmiddelen te gebruiken. De gehele motor kan bijvoorbeeld 10 worden opgesloten in een isolerende omhulling, en kan worden voorzien van warmtewisselaars om lekwarmte op te vangen, die dan bijvoorbeeld naar het samengeperste gas wordt overgedragen, of wordt gebruikt om de brandstof voor de brander voor te verwarmen. Het verdient voorts de voorkeur de warmte, die in de isfvoergassen van de brander is ach·? 15 tergebleven , terug te winnen, hetgeen kan geschieden door de ver-, brandingsgassen door een sproeikamer te voeren, waarin een stroom van een vloeistof (in het algemeen dezelfde vloeistof als die, die in de motor wordt ingespoten) door het verbrandingsgas heen wordt gesproeid. Wanneer een verdampbare vloeistof wordt gebruikt, verdient 20 het de voorkeur deze vloeistof door de verbrandingsgassen te sproeien, teneinde tot nabij het kookpunt te worden verwarmd alvorens naar de warmtewisselaars te worden gevoerd. Wanneer water als het ingespoten middel wordt gebruikt, zal bovendien het gebruik van een watersproei-kamer of condensor gunstig zijn, doordat dan verbrandingswater uit de 25 verbrandingsgassen wordt gecondenseerd, zodat het niet nodig is aan-. vullingswater naar de motor te voeren.

De motor volgens de uitvinding heeft in bepaalde opzichten een aanmerkelijk eenvoudigere uitvoering dan een motor met inwendige verbranding. De in de arbeidsruimte optredende temperaturen zijn in 30 het algemeen lager, zodat het afdichten daarvan eenvoudiger wordt.

Het zal duidelijk zijn, dat vermogen in de motor volgens de uitvinding bij veel lagere temperaturen wordt afgegeven dan in een motor met inwendige verbranding. Bovendien heeft een motor met inwendige verbranding een kleiner nuttig warmte-effect, daar middelen voor het koelen 35 len van tie cilinders en het voorkomen van vastlopen vereist zijn;

Daar de in de onderhavige motor optredende temperaturen betrekkelijk laag zijn, bijvoorbeeld ongeveer 350 °C, is het gewoonlijk niet nodig de begrenzende onderdelen uit metaal te vervaardigen. Kunststoffen zoals polytetrafluoretheen (PTFE), met siliconenhars 8007071 % - 8 - gedrenkte glasvezels, en andere in de techniek gebruikte kunststoffen, zijn bijzonder gunstig wegens hun prijs en gemak in het gebruik. Bij sommige uitvoeringen kan het gebruik van een kunststof met een geringe warmtegeleidendheid een voordeel zijn, doordat dan het gedeelte 5 van de stator, waar warmte in de arbeidsruimte wordt ingevoerd, op een betrekkelijk hoge temperatuur wordt gehouden, terwijl de gasuit-laat op een betrekkelijk lage temperatuur kan worden gehouden. Andere warmte-isolatiemiddelen, zoals hout of keramiek,kunnen eveneens worden gebruikt.

10 Het vermogen wordt van de motor afgenomen door middel van een met de rotor verbonden as. Het zal duidelijk zijn, dat de motor met een grote snelheid kan draaien, en dus bijzonder geschikt is als krachtbron voor een motorvoertuig. Deze motor is verder zeer geschikt voor toepassingen met grote snelheid, zoals bij het voortbrengen van 15 elektriciteit.

In vergelijking tot een stoommachine is de motor volgens de uitvinding minder omvangrijk, met name omdat geen grote hogedrukketel vereist is, aangezien de vloeistof in de vloeibare toestand in een veel kleinere warmtewisselaar kan worden verwarmd. Verder bestaat er 20 geen behoefte aan een condensor, hoewel een val of sproeikamer voor het terugwinnen van water gewenst kan zijn. In vergelijking tot een motor met inwendige verbranding heeft de motor volgens de uitvinding een groter nuttig warmte-effekt, zowel wat betreft de hoeveelheid warmte, die in arbeid kan worden omgezet, als wat betreft de hoeveel-25 heid warmte, die van de verbrande brandstof wordt verkregen, aangezien een volledige verbranding zelden in een verbrandingsmotor kan worden bereikt. De brandereigenschappen kunnen bij de motor volgens de uitvinding optimaal worden gemaakt, teneinde een althans nagenoeg volledige verbranding van de brandstof in de brander te verzekeren, 30 waardoor verontreiniging in de vorm van onverbrande brandstof of kool-monoxyde althans nagenoeg wordt vermeden.

In vergelijking met de bekende gasmotoren is bij de motor volgens de uitvinding de omvangrijke gaswarmtewisselaar vervangen door een gedrongen vloeistofverwarmer.

35 De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toege licht aan de hand van een tekening; hierin toont: fig. 1 een schematische voorstelling van een motor met uitwendige verbranding volgens de uitvinding; fig. 2 een schematische doorsnede door een warmtewisselaar 8007071 - 9 - van deze motor; fig. 3 eert sproeitoestel voor het afkoelen van het van de brander afkomstige verbrandingsgas; fig. ^ een deeldoorsnede van een stator-rotor-samenstel 3 van deze motor; fig. 5 grafische voorstellingen van het verband tussen de druk en de inhoud en tussen de temperatuur en de entropie voor een motor volgens de uitvinding; en fig. 6 soortgelijke grafische voorstellingen voor een twee-10 slagsmotor met inwendige verbranding.

De in fig. 1 schematisch weergegeven motor met uitwendige verbranding omvat in hoofdzaak een stator 1 met een cilindervormige boring, een excentrisch geplaatste cilindervormige rotor 2, die binnen de stator draaibaar is, schoepen 3» die verschuifbaar in de rotor 13 zijn ondersteund, en die arbeidsruimten P begrenzen, en een perspomp C voor het toevoeren van samengeperste lucht aan een arbeidsruimte P. De motor omvat verder een pomp X, waarmede water onder druk naar een verwarmer H kan worden gevoerd, een sproeikamer S, waarin water door verbrandingsgassen van een brander B kan worden gesproeid, teneinde 20 de verbrandingsgassen af te koelen en te wassen, en het water voor te verwarmen. Een voorverwarmer PE kan desgewenst worden aangebracht om de naar de brander B gevoerde brandstof voor te verwarmen, hetgeen in het bijzonder zal geschieden in het geval van zware stookolie. Voorts is een val T aanwezig, waarmede vloeibaar water uit het natte uitlaat-25 gas van een arbeidsruimte kan worden teruggewonnen.

Omgevingslucht A wordt door de perspomp C samengeperst, en wordt door een inlaat 50 in een arbeidsruimte van de motor gevoerd. Deze arbeidsruimte P heeft dan althans ongeveer de grootste inhoud.

Bij draaiing van de rotor 2 in de met een pijl aangeduide zin wordt 30 de lucht samengedrukt, daar de inhoud van de ruimte P afneemt. Zodra de arbeidsruimte althans ongeveer de kleinste inhoud heeft bereikt, wordt warme vloeistof door een inlaat 52 ingespoten, teneinde het samengedrukte gas in de arbeidsruimte te verwarmen.

De motor volgens fig. 1 gebruikt water, dat een verdampbare 33 vloeistof is, als het warmte-overdrachtsmiddel. Elke andere al dan niet verdampende vloeistof kan echter in plaats daarvan worden gebruikt .

Het ingespoten water heeft een hoge temperatuur, en staat onder een voldoende druk om het in de vloeibare toestand te houden.

8007071 * - 10 -

Wanneer het water in de arheidsruimte P wordt ingespoten, zal een deel ervan onmiddellijk tot damp verdampen, die dan met de samengeperste lucht wordt gemengd. Een snelle warmte-overdracht treedt dan op, waarbij de temperatuur van de samengeperste lucht wordt verhoogd. 5 Bij een verdere draaiing van de rotor 2 kan het gas uitzetten, en kan het arbeid verrichten, waarbij de temperatuur en druk ervan afnemen. Een drukverhouding van 5 \ 1..10 : 1 verdient de voorkeur, bijvoorbeeld een verhouding van 6:1.

Bij verdere draaiing bereikt de arheidsruimte P een uitlaat 10 5% waardoorheen het gas kan ontsnappen. Bij het verder draaien van de rotor 2 komt de beschouwde arheidsruimte weer tegenover de inlaat 50 te staan, waarna de beschreven kringloop weer wordt herhaald.

Het uitlaatgas uit de uitlaat 51 bevat vloeistofdruppels en damp. Een val ID wordt gebruikt om de vloeistofdruppels uit het 15 uitlaatgas te verwijderen. ïïitlaatlucht en waterdamp worden dan door tussenkomst van een droger D naar de brander B gevoerd. Condensatie van de droger wordt door middel van een leiding 7 naar de val T teruggevoerd, terwijl het daarin verzamelde water naar de warmtewisselaar H wordt gevoerd.

20 De werking van de motor is derhalve als volgt. Voorverwarmd water van de val T wordt door middel van een hogedrukpomp X (bijvoorbeeld een zuigerpomp) naar een verwarmingsspoel H gevoerd, die uit een buis met nauwe doorgang bestaat. Het water wordt dan door middel van de brander B tot een hoge temperatuur van bijvoorbeeld 300 °C en 25 een hogedruk van bijvoorbeeld 8,6 MPa verwarmd. Het water zal in het algemeen verwarmd worden tot een temperatuur beneden de kritische temperatuur en druk (22 MPa en 57^ °C), doch de druk zal altijd zodanig zijn, dat bij elke temperatuur het water in de vloeibare toestand blijft. Het hete water onder druk loopt door een buis 50 en de inlaat 30 52 naar het inwendige van de stator 1. De inlaat 52 staat in verbinding met een paar dicht bij elkaar gelegen poorten 531 die naast elkaar zijn gelegen, zodat op elk tijdstip slechts één ervan door een schoep 3 zal worden afgesloten, hetgeen een doorlopende stroom naar de arbeidsruimten van het rotor/stator-samenstel verzekert (zie fig.

35 · De met een poort 53 in verbinding staande arheidsruimte P bevat samengedrukte en enigszins verwarmde lucht, die door de toevoer 50 . van de perspomp C afkomstig is. Bij het binnentreden van de arbeids-ruimte P zal een deel van het hete vloeibare water onder druk onmiddellijk tot damp verdampen, waarbij de druk in de arbeidsruimte bij 8 0 07 0 7 1 - 11 - •*s * - een althans nagenoeg vaste inhoud (d.w.z. langs de lijn be in fig. 5) zal toenemen. De hete lucht onder druk zet dan uit, waardoor de rotor 2 in de aangeduide zin gaat draaien, totdat de arbeidsruimte P de uitlaat 51 bereikt. Dit komt overeen met de lijn cd in fig. 5» en 5 leidt tot een toeneming.van de inhoud en een afneming van de druk en de temperatuur, zodat waterdamp zal condenseren, waarbij de latente verdampingswarmte vrij komt. Het uitlaatgas wordt dan door de val T heen naar de brander B gevoerd.

Fig. 2 toont de uitvoering van de warmtewisselaar, die zo-10 wel de verwarmingsspoel H als de brander B omvat. Deze warmtewisselaar omvat een binnenmantel 60 en een daarmede coaxiale buitenmantel 61, die een dubbele weg voor de van de brander afkomstige verbrandingsgassen begrenzen. Een isolatie 6k is rond de buitenzijde van de warmtewisselaar aangebracht. Een brandstofinvoerstraalpijp dient 15 voor het toevoeren van brandstof F in door een luchtinlaat toegevoerde verbrandingslucht A. Water W stroomt door de verwarmingsspoel H, die bestaat uit een binnenspoel 62 en een buitenspoel 63, waarbij de stroomzin door pijlen is aangeduid, zodat het water van de binnenspoel 62 in een punt nabij de hoogste temperatuur van de brander naar . 20 buiten treedt. Het hete water onder druk wordt dan door de leiding 50 afgevoerd alvorens in een arbeidsruimte P te worden ingespoten.

De verwarmer kan van geschikte temperatuur- en druktasters worden voorzien, teneinde te verzekeren, dat het water in de verwarmer H steeds in de vloeibare toestand blijft, en niet zal verdampen.

25 Het is in de praktijk echter gebleken, dat het zorgvuldig regelen van de temperatuur en de druk niet nodig is om verdamping te voorkomen.

Er is ontdekt, dat, wanneer de verwarmer H steeds in verbinding staat met een doorgang, waardoorheen de vloeistof voortdurend stroomt (d.w.z. één van beide inlaatpoorten 53)1 het toevoeren van bijkomende warmte 30 in de verwarmer H een verhoging van de temperatuur en van de druk veroorzaakt, doch niet, tenminste in het geval van water, tot het koken van de vloeistof aanleiding geeft. Het is uiteraard vereist, dat deze opening geschikte afmetingen heeft om het vereiste drukverschil daarover te handhaven. Dit kan echter door geschikte proefmiddelen op een-35 voudige wijze worden vastgesteld.

De werksnelheid van de motor kan worden geregeld door eenvoudigweg de hoeveelheid door de brander B geleverde warmte te regelen.

Fig. 3 toont een sproeitoestel voor het afkoelen en wassen van de verbrandingsgassen van de brander B, teneinde een deel van de 8007071 - 12 - warmte ervan en wat bij verbranding gevormd water terug te winnen.

Dit toestel omvat een sproeikamer 17 niet een trechter 18, waarop door een sproeier ^1 water wordt gesproeid, dat door een stroom warm verbrandingsgas loopt. De verbrandingsgassen worden door een inlaat 5 19 ingevoerd, en worden-daarbij rakend rond de kamer geleid, alvorens door een uitlaat 20 als gekoeld verbrandingsgas af te vloeien. Het verbrandingsgas stroomt dan door het versproeide water, en vervolgens door een watergordijn, dat van de middenopening van de trechter 18 naar beneden valt. Bij voorkeur worden de verbrandingsgassen tot be-10 neden 100 °C afgekoeld, teneinde de latente verdampingswarmte van het water op de natte uitlaatlucht over te dragen, en tevens verbrandings-water van de brander terug te winnen. Water met een temperatuur van nagenoeg 100 °C vloeit af door de uitlaat 21, alvorens door de af-meetpomp X naar de warmtewisselaar te worden gevoerd. Zonodig kan 15 koud water W in de kamer worden gevoerd door tussenkomst van een kraan ^0, die een vast waterpeil op de bodem van de sproeikamer kan handhaven. Een rondvoerpomp E met een bijbehorende leiding 22 dient voor het rondvoeren van het water door de sproeikamer, teneinde dit op de kooktemperatuur te brengen. Wanneer het in de praktijk gewenst 20 is de verbrandingsgassen tot beneden 100 °C af te koelen, kan het nodig zijn water door de afvoer 21 op een aanmerkelijk lagere temperatuur (bijvoorbeeld 50 °C) af te voeren.

Fig. 4 toont een uitvoeringsvorm van het rotor-stator-samenstel. Voor temperaturen van verscheidene honderden °C kan het 25 samenstel uit geschikte kunststoffen worden vervaardigd, hetgeen tot een motor van gering gewicht zal leiden, die bovendien betrekkelijk goedkoop kan worden vervaardigd. Wanneer echter een groter nuttig warmte-effekt en dus hogere temperaturen vereist zijn, moeten andere geschikte materialen zoals metalen worden gebruikt. De rotor 2 is 50 excentrisch binnen de cilindervormige boring van de stator 1 opgesteld, waarbij geschikte dichtingsmiddelen aan de uiteinden van de boring zijn aangebracht om de rotor ten opzichte van de stator af te dichten. Elke schoep 5 van de rotor 2 is verschuifbaar in een bijbehorende gleuf 5^1 en wordt door een schroef- of bladveer 55 (waarvan 35 er slechts één is afgebeeld) op de bodem van de gleuf naar buiten gedreven. De rotor is op een niet-afgebeelde draaibare as bevestigd, die buiten de stator k uitsteekt, en voor het afnemen van het vermogen dient.

De inlaat 52 voor het invoeren van de verwarmde vloeistof 8 0 0 7 0 7 1 - 13 - • onder druk in de arbeidsruimten staat in verbinding met twee naburige poorten 53 in liet eindoppervlak van de cilindervormige statorboring. Het gebruik van een paar poorten 53 verzekert, dat, wanneer één ervan door de rand van een schoep 3 wordt afgedekt, de vloeistof door de 5 andere poort 53 blijft stromen, zodat een doorlopende vloeistofstroom vanaf de verwarmer H in stand wordt gehouden. Plotselinge schokken in de hogedrukvloeistof worden derhalve vermeden. De vloeistof stroomt ononderbroken door de inlaat 52 j die zich tegenover een inlaatpoort 53 bevindt. Br is derhalve geen ingewikkeld inspuitmondstuk vereist.

10 Samengeperste lucht wordt in een arbeidsruimte ingevoerd door een inlaat 50> die rechtstreeks in de boring van de stator 1 uitmondt. Zodra een arbeidsruimte P in verbinding komt met de inlaat 50, wordt deze met samengeperste lucht uit de perspomp C gevuld.

De uitvoering van de uitlaat 51 komt overeen met die van de 15 inlaat 50. De uitlaat 51 mondt derhalve uit in het inwendige van de statorboring, en voert gas achtereenvolgens uit de verschillende arbeidsruimten P af wanneer de rotor draait.

De uitvoering volgens fig. 4 is ook daarom gunstig, daar het gewenst is de inlaat 50 en de uitlaat 51 koel mogelijk te hou- . 20 den, teneinde de temperatuur, waarbij het gas wordt afgevoerd, laag te houden, terwijl anderzijds de temperatuur van de stator in de omgeving van de vloeistofinlaat 52 zo hoog mogelijk moet worden gehouden, teneinde de temperatuur, waarbij warmte in de arbeidsruimte wordt ingevoerd, hoog te houden. Dit verbetert het nuttig warmte-25 effekt, waarmede de arbeid door de aan de arbeidsruimten toegevoerde warmte wordt verricht. Het gebruik van een materiaal zoals een kunststof met een geringe warmtegeleidendheid voor de stator 1 maakt het mogelijk een groter temperatuurverschil tussen de inlaat en uitlaat 50 resp. 51 enerzijds en de vloeistofinlaat 52 anderzijds te hand-30 haven.

Voor het beter spoelen kunnen de inlaat 50 en de uitlaat 51 dichter bij elkaar worden geplaatst, zodat gedurende een korte tijd elke arbeidsruimte met beide gelijktijdig in verbinding staat.

Zonder het oogmerk van een beperking door een theoretische 33 beschouwing toont fig. 5 de geïdealiseerde thermodynamische werking van de motor van fig. 1. Big. 6 toont voor vergelijkingsdoeleinden de werking van een bekende tweeslagsmotor.

Big. 5 (i) is het pV-diagram voor het geval, dat nauwelijks enig ingespoten water tot damp verdampt, terwijl het grootste gedeelte 8007071 - 'ik - ervan als druppeltjes in de vloeibare toestand blijft. Dit geschiedt wanneer de verdampingssnelheid gering is in vergelijking tot de draaisnelheid van de rotor.

, Fig. 5 (ii) toont het theoretische pV- resp. TS-diagram 5 voor het geval, dat al het ingespoten water in de damptoestand overgaat. Dit vindt plaats bij een langzaam draaiende motor.

In fig. 5 (i) wordt de lucht in de arbeidsruimte P adiaba-tisch samengeperst (d.w.z. dat de gasconstante ongeveer 1,39 bedraagt), hetgeen door de lijn ab wordt voorgesteld. De samenpersing is voorts 10 isoentropisch, en leidt tot het verwarmen van de lucht. Bij een vaste inhoud wordt vloeibaar water ingespoten, en wordt een geringe hoeveelheid waterdamp bij dezelfde temperatuur als de samengeperste lucht gevormd, zodat de druk langs de lijn bc toeneemt. Wanneer alleen de lucht in de arbeidsruimte wordt beschouwd, zal er geen ver-15 andering in T optreden, mits het ingespoten water dezelfde temperatuur heeft. Wanneer de rotor ronddraait, zal de natte lucht langs de lijn cd uitzetten, doch door de aanwezigheid van warme vloeibare waterdruppels is de uitzetting niet adiabatisch doch polytropisch (zodat de gasconstante 1,33··1»33 zal bedragen) waarbij de kromme cd van . 20 het pV-diagram wordt afgeplat. De uitzetting leidt tot een daling van T en een vergroting van S. Het gas wordt dan uit de arbeidsruimte af-gevoerd, zodat de druk van het gas in deze ruimte volgens de lijn da ' afneemt.

Het vervangen van hete uitlaatlucht onder druk door koelere 23 vullucht leidt tot een daling van zowel T als S.

Fig. 5 (ii) toont de toestand, waarin al het water plotseling tot damp verdampt. In dit geval is de druktoeneming langs de lijn bc veel groter, doch is de drukval langs de lijn cd eveneens sneller, daar de afwezigheid van vloeibare waterdruppeltjes verzekert, 30 dat de lucht nagenoeg adiabatisch uitzet. De verrichte arbeid (d.w.z. de oppervlakte binnen de veelhoek abcd) is in beide gevallen (i) en (ii) dezelfde.

De pV- en TS-diagrammen tonen de theoretische evenwichtstoestand wanneer al het ingespoten water wordt verdampt, dus bij een 33 langzaam draaiende motor, wanneer minder dan de voor het verzadigen van de lucht vereiste hoeveelheid water wordt ingespoten. Voor de duidelijkheid is aangenomen, dat het ingespoten water een iets lagere temperatuur heeft dan de samengeperste lucht in de cilinder.

Zoals in het eerste geval wordt de lucht adiabatisch samen- 8 0 07 0 7 1 - 15 - geperst (gasconstante ongeveer 1,59) langs de lijn ab bij een vaste entropie. De druk p in bet punt a bedraagt 0,1 MPa, en de tempera-tuur T 300 K (27 C). Bij een samendrukkingsverhouding van 6 : 1 3.

nemen de luchtdruk p^ en de temperatuur T^ in het punt b tot onge-5 veer 1,2 MPa resp. 603 K (330 °C) toe.

Vloeibaar water-met een temperatuur van 373 K (300 °C) en een druk van 8,6 MPa wordt dan in de samengeperste lucht ingespoten, en wordt geheel in damp omgevormd. Om bijvoorbeeld een uitgangsver-mogen van 7,5 kV te verkrijgen, moet ongeveer 5 ml water in het punt 10 b worden ingespoten. Dit leidt tot een drukverhoging langs bc (bijvoorbeeld p = 2,5 MPa), en een temperatuurverlaging wegens het in-c spuiten van het iets koudere water (T = 586 K as 313 C). Wanneer c het water dezelfde temperatuur als de samengeperste lucht heeft, is de lijn bc in het TS-diagram horizontaal. De vermindering van.de en-15 tropie langs bc van de lucht in de arbeidsruimte vloeit voort uit de toegevoegde deeldruk van de waterdamp.

Wanneer de arbeidsruimte wordt vergroot, zet het natte gas uit (gasconstante ongeveer 1,3^0 langs de lijn cd naar een druk p^ van ongeveer 0,2 MPa en een theoretische temperatuur T^ van ongeveer 20 319 K. In de praktijk zal wegens het niet-theoretische gedrag de temperatuur wat hoger zijn, bijvoorbeeld 353·· 363 K.’

Het gas wordt vervolgens uit de arbeidsruimte gespoeld langs de lijn da, waardoor een vermindering van de temperatuur, de druk en de entropie van het gas in de arbeidsruimte optreedt.

25 In het TS-diagram zijn de met ρ&··ρ^ gemerkte krommen de krommen van vaste druk, De oppervlakte van de twee gesloten figuren in het TS-diagram stelt de aan de lucht toegevoerde warmte voor. In het afgebeelde geval is deze hoeveelheid negatief, aangezien de water-inspuiting tot afkoeling van de lucht leidt. Wanneer het water dezelf-30 de temperatuur heeft als de samengeperste lucht in het punt b, zullen de oppervlakten van de beide gesloten figuren in het TS-diagram aan elkaar gelijk zijn, hetgeen wil zeggen, dat dan geen warmte wordt toe-gevoerd.

Fig. 6 toont de bekende kringloop van een tweeslagsmotor ter 35 vergelijking. Deze komt overeen met de kringloop van het geval (ii).

De lijn ae stelt het openen van de uitlaatklep voor het einde van de slag in een gebruikelijke tweeslagsmotor voor.

De beschouwde motoren met uitwendige verbranding kunnen een groot nuttig warmte-effekt hebben. Theoretisch worden koude lucht A en 8007071 - 16 - koud water W (indien nodig) in de motor ingevoerd, en wordt koud verbrandingsgas afgevoerd. Derhalve zal nagenoeg alle door de brander afgegeven warmte in arbeid worden omgezet.

Het zal duidelijk zijn, dat de motor volgens de uitvinding 5 op eenvoudige wijze kan worden samengesteld, daar deze geen kleppen vereist, en evenmin materialen met grote sterkte. De grote draaisnelheden, die verkrijgbaar zijn, maken deze motor bijzonder geschikt als krachtbron voor een motorvoertuig, waarbij een grote verhouding tussen vermogen en gewicht gewenst is. De draaiende motor met uitwen-10 dige verbranding volgens de uitvinding heeft een vermogen-gewichten vermogen-inhoud-verhouding, die vergelijkbaar zijn met die van een motor met inwendige verbranding, doch het nuttig warmte-effekt is aanmerkelijk groter. Daar het verder mogelijk is de verbrandings-omstandigheden in de brander optimaal in te stellen, wordt het moge-15 lijk een althans nagenoeg volledige verbranding van de brandstof tot koolstofdioxyde en water te verkrijgen, waardoor de aanwezigheid van koolstofmonoxyde of onverbrande brandstofresten in de uitlaatgassen wordt vermeden. Daar de verbranding verder bij nagenoeg de omgevings-druk plaatsvindt, zullen er nagenoeg geen stikstofoxyden door de ver- 20 branding worden gevormd. Deze motor stelt derhalve een verbetering ten opzichte van de gangbare motoren met inwendige verbranding voor, niet alleen wat het nuttig warmte-effekt, doch ook wat de afgifte van luchtverontreinigingen betreft.

Voort is deze motor in staat een groot aantal verschillende 25 brandstoffen te gebruiken, zoals benzine, stookolie, gasvormige of vloeibaar gemaakte koolwaterstoffen (met inbegrip van methaan, butaan en propaan), alkohol, en zelfs vast brandstoffen zoals steenkool e.d. De brander kan zodanig worden afgesteld, dat een althans nagenoeg volledige en verontreinigingsvrije verbranding zal optreden. Tenslot-30 te zal een dergelijke motor rustiger lopen dan een gangbare motor met inwendige verbranding.

8 0 07 0 7 1

Claims (27)

1. Draaiende motor met uitwendige verbranding, die werkt met behulp van-een arbeidsgas, omvattende een stator met een daarin geplaatste rotor, die een arbeidsruimte begrenzen, waarvan de inhoud bij draaiing van de rotor tussen een minimum en een maximum verander-5 baar is, een warmtewisselaar voor het buiten de arbeidsruimte verwarmen van een warmte-overdrachtsmiddel, en invoermiddelen voor het invoeren van het arbeidsgas in de arbeidsruimte, waarbij de stator is voorzien van een uitlaat, waardoorheen het overdrachtsmiddel uit de arbeidsruimte kan worden afgevoerd, wanneer deze ruimte ongeveer de 10 grootste inhoud heeft, met het kenmerk, dat energie naar het arbeidsgas wordt overgedragen vanuit een verwarmd vloeibaar-warmte-overdrachtsmiddel, dat de varmtewisselaar (H) is ingericht om dit overdrachtsmiddel onder een zodanige druk te verwarmen, dat dit middel in de vloeibare toestand wordt gehouden, en dat de motor verder 15 een inspuitmiddel (52) omvat, dat verwarmd vloeibaar overdrachtsmiddel in het gas kan inspuiten ," voordat of nadat het gas in de arbeidsruimte (P) is ingevoerd.

2. Motor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het inspuitmiddel (52) in de stator (1) is aangebracht, teneinde het over-20 drachtsmiddel rechtstreeks in het in de arbeidsruimte (P) aanwezige arbeidsgas te kunnen inspuiten.

5· Motor volgens conclusie 2, met het kenmerk,'dat het inspuitmiddel (52) zodanig wordt bestuurd, dat het verwarmde overdrachtsmiddel wordt ingespoten, wanneer de arbeidsruimte althans on-25 geveer de kleinste inhoud heeft. k. Motor volgens een van de conclusies 1..3, met het kenmerk, dat de uitlaat een poort (51) in de statorwand omvat, die door de rotor niet wordt bedekt, wanneer de arbeidsruimte de grootste inhoud nadert. 50 5· Motor volgens conclusie 1, gekenmerkt door een meng kamer met een inlaat voor het arbeidsgas, waarbij het inspuitmiddel OO in deze kamer is geplaatst, en is ingericht om het warme overdrachts- O middel in het gas te spuiten alvorens het natte gas in de arbeids- ^ ruimte wordt gevoerd. O 35 6. Motor volgens een van de conclusies 1··5» met het ken- ^ merk, dat de rotor is voorzien van een aantal gleuven,die binnen het inwendige van de stator een aantal werkruimten begrenzen. - 18 -

7· Motor volgens een van de conclusies 1..6, met het kenmerk, dat de stator is voorzien van een aantal uitstulpingen, die met de rotor een aantal werkruimten hegrenzen.

8. Motor volgens een van de conclusies 1..5> met het' ken-5 merk, dat het inwendige van de stator (1) cilindervormig is, en dat de rotor (2) excentrisch in deze statorruimte is opgesteld, en is voorzien van-een aantal dwars uitstekende schoepen (3), die ar-beidsruimten begrenzen, waarbij elke schoep dwars naar buiten wordt gedreven om dichtend tegen het cilindrische binnenoppervlak van 10 de stator te worden gedrukt.

9. Motor volgens een van de conclusies 1..8, met het kenmerk, dat het inspuitmiddel is voorzien van twee inlaten (53) > die in de omtreksrichting op een zodanige afstand van elkaar zijn gelegen, v dat bij draaiing van de rotor op elk tijdstip steeds tenminste één 15 van deze inlaten onbedekt blijft.

10. Motor volgens een van de conclusies 1..9» met het kenmerk, dat de uitlaat op een hoekafstand van ongeveer 180° van het inspuitmiddel is verwijderd.

11. Motor volgens een van de conclusies 1.. 10, met het ken-20 merk, dat het gas wordt samengeperst alvorens het verwarmde over- drachtsmiddel in het gas wordt ingespoten.

12. Motor volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het gas door middel van een draaiende perspomp wordt samengeperst.

15. Motor volgens een van de conclusies 1..12, met het ke n -25 merk, dat het inspuitmiddel een verstuiver is, die ihet overdrachtBmid-•del kan verstuiven, om de warmte-overdracht op het gas te verbeteren. 1^. Motor volgens een van de conclusies 1..13* met het kenmerk, dat de warmtewisselaar (H) een of meer buizen voor het opnemen van het overdrachtsmiddel omvat, alsmede een brander voor het 30 verwarmen van dit middel in elke buis, een en ander zodanig, dat dit middel in de vloeibare toestand wordt gehouden.

15. Motor volgens conclusie 1^, met het kenmerk, dat het arbeidsgas in staat is om te verbranden of de verbranding te bevorderen, waarbij de uitlaat van de stator is verbonden met de brander om 35 het uitlaatgas naar de brander te voeren.

16. Motor volgens conclusie 15, gekenmerkt door een val (T), die met de uitlaat van de stator is verbonden, teneinde vloeibaar overdrachtsmiddel uit het natte uitlaatgas terug te winnen. 17* Motor volgens een van de conclusies 1^..16, met het 8007071 -19- kenraerk, dat de warmtewisselaar (H) een buis in de vorm van een binnenspoel (62) en éen coaxiaal daarmede opgestelde buitenspoel (63) omvat, waarbij de brander (B) zodanig binnen de binnenspoel is opgesteld, dat de bete verbrandingsgassen van de brander binnen de 5 binnenspoel en vervolgens tussen de binnen- en de buitenspoel moeten stromen.

18, Motor volgens een van de conclusies 1..17» met het kenmerk, dat de samenpersingsverhouding tenminste 2 : 1 bedraagt.

19· Motor volgens een van de conclusies 1..18, met het ken-10 merk , dat de stator en/of de rotor tenminste gedeeltelijk uit een warmte-isolatiemateriaal zoals kunststof, met vezels versterkte kunststof, hout of keramiek bestaat.

20. Motor volgens een van de conclusies 1 ·. 19» gekenmerkt door terugvoermiddelen voor het terugvoeren van afgelaten overdrachts- 15 middel naar de warmtewisselaar.

21. Motor volgens conclusies 20 en 1^, met het kenmerk, dat de terugvoermiddelen een sproeikamer (S) omvatten, die is voorzien van een inlaat voor het overdrachtsmiddel en een inlaat vqor verbran- • dingsgassen, die met de warmtewisselaar zijn verbonden, welke kamer 20 van een sproeier voor het versproeien van vloeibaar warmte-overdrachts-middel door het verbrandingsgas van de brander is voorzien, teneinde het vloeibare overdrachtsmiddel voor te verwarmen, welke kamer voorts ' van een uitlaat voor het naar de warmtewisselaar terugvoeren van het overdrachtsmiddel, en van een uitlaat voor verbrandingsgas is voor-25 zien. 22e- Motor volgens een van de conclusies 1..21, met het kenmerk, dat het inspuitmiddel is ingericht om het vloeibare overdrachtsmiddel doorlopend in te spuiten.

23- Motor volgens een van de conclusies 1..22, gekenmerkt 30 door snelheidsregelmiddelen, waarmede de draaisnelheid van de motor kan worden veranderd door het regelen van de hoeveelheid ingespoten overdrachtsmiddel. 2b. Motor volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat de snelheidsregeling een pomp met veranderbare verplaatsing omvat. 35 25· Motor volgens een van de conclusies 1..22, gekenmerk t door snelheidsregelmiddelen, waarmede de draaisnelheid van de motor kan worden veranderd door het regelen van de temperatuur van het ingespoten overdrachtsmiddel.

26. Motor volgens een van de conclusies 1..25» met het ken- 800707 1 - 20 - merk, dat de stator en/of rotor zodanig zijn uitgevoerd, dat een deel van het vloeibare overdrachtsmiddel in de arbeidsruimte achterblijft nadat het overdrachtsmiddel is afgelaten.

27. Motor volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de 5 stator en/of rotor van een uitsparing voor het vasthouden van het vloeibare overdrachtsmiddel zijn voorzien.

28. Werkwijze voor het doen werken van een draaiende motor met uitwendige verbranding, voorzien van een stator en een rotor, die een arbeidsruimte begrenzen, omvattende het invoeren van een arbeidsgas 10 in de arbeidsruimte, het vergroten van de inhoud van de arbeidsruimte om het natte gas te laten uitzetten en de rotor aan te drijven, en het afvoeren van het gas uit de arbeidsruimte nabij het einde van de uitzetting, m e t h e t kenmerk, dat energie op een arbeidsgas wordt overgedragen vanuitjeen verwarmd vloeibaar overdrachtsmiddel, en 15 dat buiten de arbeidsruimte dit overdrachtsmiddel onder een zodanige druk wordt verwarmd, dat dit middel in de vloeibare toestand blijft, terwijl voor of na het invoeren van het arbeidsgas het verwarmde vloeibare overdrachtsmiddel in dit gas wordt ingespoten teneinde de inwendige energie van het gas te vergroten. 20 29· Werkwijze volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat het warmte-overdrachtsmiddel water, olie, natrium of een mengsel daar- ♦ van is.

30. Werkwijze volgens conclusie 28 of 29, met het kenmerk, dat het arbeidsgas wordt samengeperst alvorens het vloeibare over- 25 drachtsmiddel daarin wordt ingespoten.

31. Werkwijze volgens een van de conclusies 28..30, met het kenmerk, dat het verwarmde overdrachtsmiddel in de arbeidsruimte in het arbeidsgas wordt ingespoten.

32. Werkwijze volgens een van de conclusies 28..30 met het 30 kenmerk, dat het verwarmde vloeibare overdrachtsmiddel in een mengkamer in het arbeidsgas wordt ingespoten, alvorens dit gas in de arbeidsruimte wordt ingevoerd.

33· Werkwijze volgens een van de conclusies 28..32, met het kenmerk, dat deze onder zodanige omstandigheden van temperatuur 35 en druk wordt uitgevoerd, dat tenminste een deel van het ingevoerde overdrachtsmiddel bij inspuiting verdampt. 3^· Werkwijze volgens een van de conclusies 28..33, met het kenmerk, dat het overdrachtsmiddel voortdurend wordt ingespoten.

35· Werkwijze volgens een van de conclusies 28..3^, met het 8007071 -21- kenmerk, dat de temperatuur en de druk van het natte uitlaatgas • zodanig zijn, dat nagenoeg al het overdrachtsmiddel in de vloeibare vorm wordt afgevoerd. - 36· Werkwijze volgens een van de conclusies 28..35» met het 5 kenmerk, dat het arbeidsgas een brandbaar gas of een de verbranding ondersteunend gas is.

37· Werkwijze volgens conclusie 36» met het kenmerk, dat de warmtewisselaar een brander omvat, en dat het uitlaatgas naar de brander wordt gevoerd om daarin te worden verbrand. 10 38· Werkwijze volgens een van de conclusies 28.«37» met het kenmerk,, dat het verwarmde overdrachtsmiddel een temperatuur en een druk 'boven of onder het kritische punt, doch boven het kookpunt bij de omgevingsdruk heeft.

39· Werkwijze volgens een van de conclusies 28..38, met het 15 kenmerk, dat het overdrachtsmiddel water is, en dat het teruggewonnen uitlaatwater n®a-V de motor wordt teruggevoerd, waarbij warmte aan dit middel wordt toegevoerd door middel van een brandstof-lucht-brander, en -verliezen in het rondgevoerde water worden aangevuld door het laten condenseren van water uit het van de brander afkomstige 20 verbrandingsgas. 4θ. Samenstel van onderdelen voor het ombouwen van een motor met inwendige verbranding in een draaiende motor met uitwendige verbranding volgens conclusie 1, gekenmerkt door een warmtewisselaar en een brandstof-lucht-brander voor het verwarmen van water onder 25 druk, door een geïsoleerde stator en rotor, waarvan de stator van een inlaat voor gas en een uitlaat voor nat uitlaatgas is voorzien, door een perspomp voor het invoeren van gas in de stator, door een druk-pomp voor het toevoeren van water naar de warmtewisselaar, door een inspuitmiddel voor het inspuiten van vloeibaar water onder druk in de 30 stator, door een afmeetonderdeel voor het regelen van de hoeveelheid ingespoten water, en door een houder voor het bewaren van teruggevoerd water. * 8 0 07 0 7 1