NL8007073A

NL8007073A - ROTATING HEAT MOTOR.

Info

Publication number: NL8007073A
Application number: NL8007073A
Authority: NL
Original assignee: Thermal Systems Ltd
Priority date: 1980-08-18
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1982-03-16
Also published as: NL8007072A

Description

Lx 5777Lx 5777

Draaiende warmtemotor·Rotating heat engine

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 5 de arbeidsruimte wordt gevoerd· In het bijzonder verschaft de uitvinding een nieuwe werkingskringloop.The invention relates to a rotating external combustion engine, ie an engine with a stator and a rotor, which together define a working space with variable content, and in which heat energy for driving the motor is supplied from outside the working space. In particular, the invention provides a new mode of action.

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 tussen vermogen en inhoud heeft. Een motor met inwendige verbranding heeft een goede verhouding tussen vermogen en gewicht, doch een betrekkelijk gering nuttig warmte-effekt. Van deze motoren met inwendige verbranding heeft de dieselmotor nog het beste nuttig warmte-effekt (tot 15 ongeveer kO · Thermodynamisch doeltreffender werkende machines, die op de Carnot-, Stirling- en Ericsson-kringloop berusten, zijn reeds gebouwd, doch deze zijn in het algemeen niet technisch geslaagd, en in het bijzonder wegens de moeilijkheden bij het verschaffen van een kleine en doeltreffende warmte-wisselaar, die toelaat 20 het arbeidsgas snel en doeltreffend te verwarmen door middel van een uitwendige warmtebron.Many attempts have already been made to provide a machine which has both a great useful heat effect in converting the supplied heat energy into useful work, and an acceptable power to weight ratio, and between power and content. An internal combustion engine has a good power-to-weight ratio, but a relatively little useful heat effect. Of these internal combustion engines, the diesel engine still has the best useful heat effect (up to about 15 kO · Thermodynamically more efficient machines based on the Carnot, Stirling and Ericsson cycles have already been built, but these have been generally not technically successful, and in particular because of the difficulties in providing a small and efficient heat exchanger, which allows the working gas to be heated quickly and efficiently by means of an external heat source.

De stoommachine is een bekende vorm van een machine met uitwendige verbranding, doch de verhouding tussen vermogen en gewicht ervan is in het algemeen klein wegens het feit, dat een af-25 zonderlijke stoomketel en condensor vereist zijn. De stoommachine gebruikt in het algemeen gedroogde stoom of een andere droge damp als het arbeidsmiddel. Bovendien wordt het nuttig effekt van de stoommachine beperkt door de beperkingen van de Rankine-kringloop.The steam engine is a known form of external combustion machine, but its power-to-weight ratio is generally small due to the fact that a separate steam boiler and condenser are required. The steam engine generally uses dried steam or other dry vapor as the work tool. Moreover, the useful effect of the steam engine is limited by the limitations of the Rankine cycle.

• De uitvinding verschaft een draaiende motor met uitwendige 50 verbranding, waarbij energie wordt toegevoerd aan een arbeidsruimte van deze motor door tussenkomst van een warmte-overdrachtsmiddel, welke motor bestaat uit de volgende onderdelen: - een stator met een daarin opgenomen rotor, die een arbeidsruimte begrenzen, waarvan de inhoud tussen een minimum en een maximum ver- bad oRiGirftiO 0 7 0 7 3 e m ** - 2 - anderbaar is door het draaien, van de rotor; - een warmtewisselaar voor het verwarmen van het warmte-overdrachts-middel buiten de arbeidsruiote en onder een zodanige druk, dat dit middel in de vloeibare toestand wordt gehouden; 5 - een inspuitonderdeel voor het inspuiten van het verwarmde vloeibare overdrachtsmiddel in het gas, wanneer de arbeidsruimte ongeveer de kleinste inhoud heeft, waarbij dit overdrachtsmiddel plotseling in deze ruimte tot damp verdampt; en - een met de stator verbonden uitlaat, waarmede het warmte-overdrachts-10 middel vanuit de arbeidsruimte kan worden afgevoerd, wanneer deze ruimte ongeveer de grootste inhoud heeft verkregen.The invention provides a rotary engine with external combustion, in which energy is supplied to a working space of this engine by means of a heat transfer agent, which motor consists of the following parts: - a stator with a rotor incorporated therein, which provides a working space limit, the content of which is between a minimum and a maximum incineration oRiGirftiO 0 7 0 7 3 em ** - 2 - rotatable, of the rotor; a heat exchanger for heating the heat transfer agent outside the working space and under such pressure that this agent is kept in the liquid state; An injection part for injecting the heated liquid transfer agent into the gas, when the working space has approximately the smallest volume, this transfer means suddenly evaporating into vapor in this space; and - an outlet connected to the stator, with which the heat transfer medium can be discharged from the working space when this space has obtained approximately the largest volume.

Deze motor kan een of meer statoren en een of meer rotoren omvatten, die de arbeidsruimte of -ruimten begrenzen.This motor may comprise one or more stators and one or more rotors which define the working space or spaces.

Gewoonlijk heeft de stator een cilindervorraige boring, 15 waarin de rotor excentrisch is opgesteld. Deze 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 20 weer naar het 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 niet cirkelvormig van doorsnede te zijn, doch kan deze worden voorzien van twee, drie, vier, vijf of meer instulpingen.Usually, the stator has a cylindrical bore in which the rotor is arranged eccentrically. This rotor can be provided with blades to define at least one crescent-shaped working space between the stator and the rotor. As the eccentric rotor rotates within the stator, the content of each working space increases from a minimum to a maximum, after which the content 20 decreases again to the minimum, with every revolution. Such an embodiment is similar to that of a vane pump. However, other stator and rotor shapes are also possible. In particular, the stator need not be circular in cross-section, but may be provided with two, three, four, five or more depressions.

25 De rotor behoeft evenmin cirkelvormig in doorsnede te zijn, en kan van een aantal ribben of uitsteeksel zijn voorzien, die met de stator de arbeidsruimten begrenzen.Nor does the rotor need to be circular in cross-section, and can be provided with a number of ribs or protrusion, which bound the working spaces with the stator.

Bij een voorkeursvorm volgens de uitvinding heeft de rotor echter een cirkelvormige doorsnede, en is deze voorzien van twee of 30 meer schoepen, 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 35 statorboring 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 BAD ÖRIGIMAIdvlak van de bijbehorende schoen drukken, teneinde deze naar 8007073 - 3 - buiten te drijven.However, in a preferred form of the invention, the rotor has a circular cross-section, and is provided with two or 30 more blades which are slidable in slots in the rotor to accommodate changes in the distance between any point on the rotor and the corresponding point on the stator when the rotor is rotating. Preferably, each vane is provided with a pressing means, with which the vane is resiliently pressed against the wall of the stator bore, in order to seal any working space. Such pressing means can be in the form of springs, in particular helical or leaf springs, which are arranged in the bottom part of the slots, and press between the respective slot bottom and BAD ÖRIGIMAI surface of the associated shoe, in order to expose them to 8007073-3. float.

Bij voorkeur zijn dichtingsmiddelen tussen de langseinden van de rotor en de stator aangebracht om lek te voorkomen. Deze dichtingsmiddelen zijn bekend, en kunnen O-ringen of labyrintdich-5 tingen omvatten.Preferably sealing means are arranged between the longitudinal ends of the rotor and the stator to prevent leakage. These sealants are known and may include O-rings or labyrinth seals.

De warmtewisselaar kan een brander omvatten. Verbrandingsgas kan naar de brander worden gevoerd bij of boven de omgevingsdruk. Het verdient de voorkeur een perspomp te gebruiken om het gas onder druk naar de brander te voeren. Een dergelijke perspomp kan een 10 draaibare perspomp zijn, zoals een schoepen- of turbineperspomp, die rechtstreeks door de motor wordt aangedreven, of een gasturbine, die door de uitlaatgassen van de verbrander wordt aangedreven. Ook kan de perspomp een heen- en weergaande perspomp zijn, die door de motor wordt aangedreven.The heat exchanger can include a burner. Combustion gas can be fed to the burner at or above ambient pressure. It is preferable to use a pressure pump to supply the gas to the burner under pressure. Such a discharge pump may be a rotary discharge pump, such as a vane or turbine discharge pump driven directly by the engine, or a gas turbine driven by the exhaust gases from the burner. The press pump may also be a reciprocating press pump driven by the motor.

15 Er is verder een inspuitonderdeel aanwezig voor het in spuiten van een voorverwarmd vloeibaar warmte-overdrachtsmiddel in de arbeidsruimte. Het doel van dit ingespoten vloeibare middel is ervoor te zorgen, dat warmte-overdracht vanaf de brander naar de arbeidsruimte snel en doeltreffend met behulp van het ingespoten middel 20 kan plaatsvinden.There is also an injection part for injecting a preheated liquid heat transfer agent into the working space. The purpose of this injected liquid medium is to ensure that heat transfer from the burner to the working space can take place quickly and efficiently by means of the injected medium.

Een deel van deze warmte-overdrachtsvloeistof zal bij het inspuiten in de arbeidsruimte onmiddellijk tot damp verdampen.Part of this heat transfer liquid will immediately evaporate to vapor when injected into the working space.

Teneinde verwarring te voorkomen, zullen de te gebruiken uitdrukkingen eerst nader worden verklaard. Het warmte-overdrachts-25 middel kan in de vloeibare of de dampvormige toestand aanwezig zijn.In order to avoid confusion, the terms to be used will first be explained in more detail. The heat transfer agent can be in the liquid or vapor state.

De uitdrukking natte damp geeft aan, dat het ingespoten middel gelijktijdig in de vloeibare toestand (bijvoorbeeld als druppeltjes) en in de damptoestand aanwezig is.The term wet vapor indicates that the injected agent is present simultaneously in the liquid state (e.g. as droplets) and in the vapor state.

Bij voorkeur wordt het vloeibare overdrachtsmiddel verwarmd 30 door middel van een in een gedrongen warmtewisselaar opgestelde brander, welke wisselaar bijvoorbeeld een spoel uit buis met een nauwe boring kan bestaan, waarin het overdrachtsmiddel tot een hoge druk en een hoge temperatuur kan worden verhit. Daar dergelijke nauwe buizen grote drukken kunnen weerstaan, wordt het mogelijk het vloeibare 35 middel tot aan het kritische punt te verwarmen. Voor bijzondere toepassingen, waarin de warmte-overdrachtsnelheid groot moet zijn, kan het de voorkeur verdienen het middel tot een temperatuur en druk voorbij het kritische punt te verwarmen. De hete overdrachtsvloei-stof wordt dan onder druk in de arbeidsruimte ingespoten. De inwendige BAD ORIGIIj^) Q 7 0 7 3 « v - k - energie van het overdrachtsmiddel wordt snel van de hete vloeistof-druppeltjes op de arbeidsruimte overgedragen, wanneer de vloeistof verdampt, waardoor de temperatuur zeer snel oploopt. De damp in de arbeidsruimte zet uit (gewoonlijk polytropisch, d.w.z. niet adiaba-5 tisch) om de rotor aan te drijven·Preferably, the liquid transfer agent is heated by means of a burner arranged in a forced heat exchanger, which exchanger can for instance consist of a coil of narrow-bore tube, in which the transfer agent can be heated to a high pressure and a high temperature. Since such narrow tubes can withstand great pressures, it becomes possible to heat the liquid medium to the critical point. For special applications where the heat transfer rate must be high, it may be preferable to heat the agent to a temperature and pressure beyond the critical point. The hot transfer liquid is then injected under pressure into the working space. The internal BAD ORIGIIj ^) Q 7 0 7 3 «v - k - energy of the transfer agent is rapidly transferred from the hot liquid droplets to the working space as the liquid evaporates, causing the temperature to rise very quickly. The vapor in the working space expands (usually polytropic, i.e. not adiabatic) to drive the rotor

Zodra de arbeidsruimte ongeveer de grootste inhoud heeft bereikt, worden de damp en de vloeistof uit de arbeidsruimte afge-voerd.As soon as the working space has reached approximately the largest volume, the vapor and liquid are discharged from the working space.

Het warmte-cverdrachtsmiddel is een verdampbare vloeistof, 10 zoals water, waarvan een deel na het inspuiten in de arbeidsruimte onmiddellijk in de dampvorm overgaat. De warmte-overdracht tussen de hete waterdamp en de arbeidsruimte is dan uiterst snel.The heat transfer agent is an evaporable liquid, such as water, a part of which, after injection into the working space, immediately goes into the vapor form. The heat transfer between the hot water vapor and the working space is then extremely fast.

Het zal derhalve duidelijk zijn, dat de ingespoten vloeistof slechts als een warmte-overdrachtsmiddel werkt, dat toelaat, dat 15 bet samengeperste gas inwendige energie in mechanische arbeid omzet.It will therefore be appreciated that the injected liquid acts only as a heat transfer agent, allowing the compressed gas to convert internal energy into mechanical work.

Het is gewenst, dat het warmte-overdrachtsmiddel een grote warmte-geleidendheid heeft, teneinde de warmte-overdracht in de warmtewisselaar zo groot mogelijk te maken. Het middel bestaat bij voorkeur uit water, olie, natrium, kwik, en mengsels daarvan. Het mengen kan bin-20 nen of buiten de arbeidsruimte plaatsvinden. Het is mogelijk, de arbeidsruimte verdampbaar warmte-overdrachtsmiddel bevat, dat bij het inspuiten van het vloeibare middel (dat dan zelf niet verdampbaar behoeft te zijn) verdampt. Om de smering van de motor te verbeteren, kan het water worden gebruikt in de vorm van een mengsel met olie, 25 bijvoorbeeld als een emulsie, dispersie of oplossing van water en een in water oplosbare olie.It is desirable that the heat transfer agent has a high heat conductivity in order to maximize the heat transfer in the heat exchanger. The agent preferably consists of water, oil, sodium, mercury, and mixtures thereof. Mixing can take place inside or outside the working area. It is possible that the working space contains evaporable heat transfer agent, which evaporates when the liquid agent (which then need not be evaporable itself) is injected. To improve engine lubrication, the water can be used in the form of a mixture with oil, for example, as an emulsion, dispersion or solution of water and a water-soluble oil.

Tijdens de werking zal een resthoeveelheid van de damp, verkregen door verdamping van het warmte-overdrachtsmiddel, en gewoonlijk ook enige vloeistof in de arbeidsruimte aanwezig zijn.During operation, a residual amount of the vapor obtained by evaporation of the heat transfer agent, and usually also some liquid, will be present in the working space.

30 Het achterhouden van enige restvloeistof in de arbeids ruimte na het aflaten is gewenst, zoals in het onderstaande nog zal worden toegelicht, daar dit tijdens het samenpersen bereikte drukken verlaagt. Het kan derhalve gewenst zijn de stator en/of rotor zodanig uit te voeren, dat na het aflaten enig vloeibaar overdrachts-35 middel in de arbeidsruimte achterblijft. Dit kan in het ^gemeen geschieden door aangepaste uitsparingen in de stator of rotor te vormen.Retention of some residual liquid in the working space after releasing is desirable, as will be explained below, since this reduces pressures achieved during compression. It may therefore be desirable to design the stator and / or rotor so that some liquid transfer agent remains in the working space after it has been drained. This can generally be done by forming appropriate recesses in the stator or rotor.

De druk in de arbeidsruimte zal, wanneer de vloeistof BAD 0RtëlNA£Sevoerd» gewoonlijk hoger zijn dan de omgevingsdruk (0,1 MPa), 8007073The pressure in the working space, when the liquid BAD 0RtëlNA £ Lined »will usually be higher than the ambient pressure (0.1 MPa), 8007073

Μ VΜ Q

- 5 - waarbij het in het algemeen de voorkeur verdient het afgevoerde middel tot ongeveer deze omgevingsdruk te ontspannen. Vanneer de ar-beidsruimte de kleinste inhoud heeft, wordt de druk bepaald door de samenpersingsverhouding, die voor een groot nuttig effekt in het al-5 gemeen meer dan 10 : 1 bedraagt. De motor kan echter ook bij geringe samenpersingsverhoudingen, bijvoorbeeld van minder dan 5 * 1» werken.It is generally preferred to relax the discharged agent to about this ambient pressure. When the working space has the smallest volume, the pressure is determined by the compression ratio, which is generally more than 10: 1 for a large useful effect. However, the motor can also operate at low compression ratios, for example of less than 5 * 1 ».

De motor volgens de uitvinding moet worden onderscheiden· van een stoommachine, en vel doordat het warmte-overdrachtsmiddel in de vloeibare vorm wordt gehouden, en pas kan verdampen, zodra het in 10 de arbeidsruimte wordt ingevoerd. Dit staat in scherpe tegenstelling tot een stoommachine, waarin, zelfs wanneer een ketel met plotselinge verdamping wordt gebruikt, het water steeds in de vorm van stoom in de cilinder wordt gevoerd. Daar het in een gangbare stoommachine nodig is de stoom te oververhitten om waterdruppeltjes te verwijderen, 15 is het niet mogelijk vloeibaar water rechtstreeks in de cilinder van een stoommachine te laten verdampen, daar dit tot vorming van waterdruppeltjes in de cilinder zou leiden'. In de motor volgens de uitvinding verdient het daarentegen de voorkeur, dat het grootste gedeelte van het water in de arbeidsruimte aanwezig is in de vorm van 20 vloeistofdruppeltjes, daar dit de hoeveelheid hercondensatie voor het terugwinnen van de latente verdampingswarmte, die moet plaatsvinden, vermindert·The engine according to the invention must be distinguished from a steam engine and sheet in that the heat transfer agent is kept in the liquid form and cannot evaporate until it is introduced into the working space. This is in sharp contrast to a steam engine, in which, even when a boiler with sudden evaporation is used, the water is always fed into the cylinder in the form of steam. Since it is necessary in a conventional steam engine to overheat the steam to remove water droplets, it is not possible to let liquid water evaporate directly in the cylinder of a steam engine, as this would lead to the formation of water droplets in the cylinder. In the motor according to the invention, on the other hand, it is preferred that the majority of the water in the working space is present in the form of liquid droplets, since this reduces the amount of recondensation for the recovery of the latent heat of evaporation which must take place ·

Daar het grootste gedeelte van het water in de vloeibare toestand wordt ingespoten en afgevoerd, is er nagenoeg geen entropie-25 toeneming tengevolge van verdamping. In de Rankine-kringloop van de stoommachine stelt deze verdamping een theoretische grens aan het nuttig effekt van een ideale machine, aangezien arbeid moet worden verricht om de afgevoerde stoom tot vloeibaar water te condenseren. Dit is in de motor volgens de uitvinding niet nodig, zodat nagenoeg 4 350 al de inwendige energie, die door het ingespoten vloeibare water wordt verloren, in nuttige arbeid kan worden omgezet. Het grootste gedeelte van het warmte-overdrachtsmiddel verandert gewoonlijk niet van toestand. Het theoretische nuttig effekt van de kringloop van een dergelijke motor is derhalve groter dan dat van de Bankine-kringloop 35 van een stoommachine.Since most of the water is injected and discharged in the liquid state, there is virtually no entropy increase due to evaporation. In the Rankine cycle of the steam engine, this evaporation places a theoretical limit on the useful effect of an ideal machine, since work has to be done to condense the discharged steam into liquid water. This is not necessary in the motor according to the invention, so that almost 4 350 all the internal energy lost by the injected liquid water can be converted into useful work. Most of the heat transfer agent usually does not change state. The theoretical useful effect of the cycle of such an engine is therefore greater than that of the Bankine cycle 35 of a steam engine.

Het is nodig dat het verwarmde warmte-overdrachtsmiddel vóór het inspuiten in de vloeibare toestand wordt gehouden. Hoewel dit kan worden bereikt door gebruik te maken van geschikte tasters, teneinde te verzekeren, dat de temperatuur bij een bepaalde druk BAD ORIGINgLjrj Q 7 0 7 3 - 6 - nooit de kooktemperatuur overschrijdt, is gebleken, dat, wanneer een mondstuk van geschikte afmetingen met de warmtewisselaar, waarin het vloeibare middel wordt verwarmd, wordt verbonden, en een stroom van dit vloeibare middel door de warmtewisselaar wordt gevoerd, het toe-5 voeren van warmte aan het vloeibare middel niet tot het koken daarvan zal leiden. Bij een geschikte keus van de afmetingen van het mondstuk kunnen ingewikkelde temperatuur- en druktasters worden vermeden. Dit mondstuk kan uiteraard deel uitmaken van het inspuitonder-deel, waardoorheen het vloeibare middel in de arbeidsruimte wordt 10 gespoten. Het wordt aldus mogelijk de draaisnelheid van de motor te regelen door eenvoudigweg de hoeveelheid warmte, die door de brander wordt geleverd, te veranderen, bijvoorbeeld door het regelen van de brandstoftoevoer naar de brander (bij een vaste inspuitverhouding van de vloeistof). De draaisnelheid van de motor kan voorts worden 15 geregeld door het veranderen van de inspuitsnelheid van de vloeistof, bijvoorbeeld door gebruik te maken van een pomp met veranderbare verplaatsing.It is necessary to keep the heated heat transfer agent in the liquid state before injection. Although this can be achieved by using suitable probes to ensure that the temperature at a given pressure never exceeds the boiling temperature, it has been found that when a nozzle of suitable dimensions connected to the heat exchanger in which the liquid medium is heated, and a flow of this liquid medium is passed through the heat exchanger, the application of heat to the liquid medium will not lead to its boiling. Complex temperature and pressure probes can be avoided if the nozzle size is suitably selected. This nozzle can of course form part of the injection part, through which the liquid medium is injected into the working space. It thus becomes possible to control the speed of rotation of the engine by simply changing the amount of heat supplied by the burner, for example by controlling the fuel supply to the burner (at a fixed injection ratio of the liquid). The speed of rotation of the motor can further be controlled by changing the injection speed of the liquid, for example by using a pump with variable displacement.

Gewoonlijk wordt het warmte-overdrachtsmiddel teruggewonnen, nadat het uit de arbeidsruimte is afgevoerd. Het afgevoerde middel 20 zal nog enigszins warm zijn, en kan weer naar de warmtewisselaar worden teruggevoerd, zodat de inwendige energie ervan niet verloren gaat. Op deze wijze werkt het middel uitsluitend als een water-over-drachtsmiddel, en wordt het niet aanmerkelijk verbruikt.Usually, the heat transfer agent is recovered after it has been discharged from the working space. The discharged medium 20 will still be slightly warm and can be recycled to the heat exchanger so that its internal energy is not lost. In this way, the agent acts exclusively as a water transfer agent, and is not consumed appreciably.

Vater is een bij voorkeur gebruikt warmte-overdrachtsmiddel. 25 Er kunnen middelen zijn aangebracht om bij verbranding in de brander gevormd water terug te winnen. Het wordt dan mogelijk elke wateraan-vulling achterwege te laten, aangezien deze door het verbrandingswa-ter in de brander wordt verschaft.Vater is a preferred heat transfer agent. Means may be provided to recover water formed in the burner upon combustion. It then becomes possible to omit any water make-up since it is provided by the combustion water in the burner.

Het naar de brander gevoerde gas kan deelnemen aan de ver-30 branding, die in de brander plaatsvindt. Het gas kan bijvoorbeeld een gas zijn, dat de verbranding bevordert, zoals zuurstof, lucht, of een ander zuurstofhoudend gas, of stikstofoyxde. Ook kan het gas zelf een brandbaar gas zijn, dat elk bekend gas kan zijn, zoals gasvormige koolwaterstoffen, koolmonoxyde of waterstof.The gas fed to the burner can participate in the combustion that takes place in the burner. The gas may, for example, be a combustion promoting gas, such as oxygen, air, or another oxygen-containing gas, or nitrogen oxide. The gas itself may also be a flammable gas, which may be any known gas, such as gaseous hydrocarbons, carbon monoxide or hydrogen.

35 De in de brander zelf verbrande brandstof kan elke bekende brandstof zijn, zoals benzine, stookolie, vloeibaar gemaakte of gasvormige koolwaterstoffen, alkoholen, hout, steenkool of kooks.The fuel burned in the burner itself can be any known fuel, such as gasoline, fuel oil, liquefied or gaseous hydrocarbons, alcohols, wood, coal or coke.

Het verdient in het algemeen de voorkeur verschillende BAD OfW3RlMrtfruSwinm:i-dde^en gebruiken. Zo kan bijvoorbeeld de gehele 8 0 07 0 7 3It is generally preferred to use different BAD OfW3RlMrtfruSwinm: i-dde ^ and. For example, the entire 8 0 07 0 7 3

« V«V

- 7 - motor zijn opgesloten in een isolerende mantel, terwijl warmtewisselaars kunnen worden aangebracht om lekwarmte op te vangen en te benutten om bijvoorbeeld de brandstof voor de brander voor te verwarmen. -Voorts verdient het de voorkeur de warmte terug te winnen, die 5 in de verbrandingsgassen van de brander is achtergebleven, hetgeen kan worden bereikt door deze gassen door een sproeikamer te voeren, waarin een vloeistofstroom (in het algemeen dezelfde vloeistof als de in de motor ingespoten vloeistof) door het verbrandingsgas wordt verstoven. Het verdient de voorkeur, dat de vloeistof zodanig door 10 de uitlaatgassen wordt gevoerd, dat de vloeistof tot dichtbij het kookpunt wordt verwarmd, alvorens naar de warmtewisselaar te worden gevoerd. Wanneer water wordt gebruikt is het gebruik van een water-sproeikamer of condensor gunstig, daar dan tevens water van de brander uit de afvöergassen kan worden gecondenseerd, zodat het niet no-15 dig is aanvullingswater naar de motor te voeren. Het afgevoerd warm-te-overdraohtsaiddel bevat gewoonlijk een gekere hoeveelheid damp. -Deze kan van de vloeistof worden gescheiden in een val, en samen met het verbrandingsgas naar de brander worden gevoerd, teneinde het verbrandingsgas voor te verwarmen, en meer van de damp te condenseren.- 7 - The engine is enclosed in an insulating jacket, while heat exchangers can be fitted to collect and use leak heat, for example to preheat the fuel for the burner. Furthermore, it is preferable to recover the heat that remains in the combustion gases of the burner, which can be achieved by passing these gases through a spray chamber, in which a liquid flow (generally the same liquid as the one in the engine) injected liquid) is atomized by the combustion gas. It is preferable that the liquid is passed through the exhaust gases such that the liquid is heated close to the boiling point before being fed to the heat exchanger. When water is used, the use of a water spray chamber or condenser is advantageous, since water from the burner can also be condensed from the exhaust gases, so that it is not necessary to supply supplementary water to the motor. The discharged heat transfer agent usually contains a crazier amount of vapor. -This can be separated from the liquid in a trap, and fed to the burner along with the combustion gas, to preheat the combustion gas, and condense more of the vapor.

20 De opbouw van een motor volgens de uitvinding is in ver schillende opzichten aanmerkelijk eenvoudiger dan die van bekende motoren, zoals motoren met inwendige verbranding. Zo zijn de in de ar-beidsruimte optredende temperaturen in het algemeen lager, waardoor de dichting van deze ruimte wordt vereenvoudigd. Er wordt verder op-25 gemerkt, dat vermogen in de motor volgens de uitvinding bij veel lagere drukken wordt afgegeven dam. in bijvoorbeeld een motor met inwendige verbranding. Voorts heeft een motor met inwendige verbranding een kleiner nuttig warmte-effekt, aangezien middelen moeten worden gebruikt om de cilinders af te koelen en het vastlopen ervan te ver-50 hinderen.The construction of an engine according to the invention is considerably simpler in several respects than that of known engines, such as internal combustion engines. For example, the temperatures occurring in the working space are generally lower, which simplifies the sealing of this space. It is further noted that power in the engine of the invention is delivered at much lower pressures. for example, an internal combustion engine. Furthermore, an internal combustion engine has a smaller useful heat effect, since means must be used to cool the cylinders and prevent them from seizing.

Daar verder de in de motor volgens de uitvinding optredende temperaturen betrekkelijk laag zijn, bijvoorbeeld minder dan 250 °C, is het gewoonlijk niet nodig de cilinder uit metaal te vervaardigen. Kunststoffen zoals polytetrafluoretheen (PTFE), met sili-55 conenhars gedrenkte glasvezels, en andere in de techniek gebruikte kunststoffen, zijn bijzonder gunstig wegens hun geringe prijs en groot gemak in gebruik. Bij sommige uitvoeringen kan het gebruik van kunststoffen met een geringe warmtegeleidendheid een voordeel zijn, nar\ dan kan worden verzekerd, dat het gedeelte van de stator, BAD OfflGtN^ 0 7 Q 7 3 - 8 - waar warmte in de arbeidsruimte wordt ingevoerd, op een betrekkelijk hoge temperatuur wordt gehouden, terwijl de afvoer op een betrekkelijk lage temperatuur wordt gehouden. Andere warmte-isolatiemateria-len zoals hout of keramiek kunnen ook worden gebruikt.Furthermore, since the temperatures occurring in the engine according to the invention are relatively low, for example less than 250 ° C, it is usually not necessary to manufacture the cylinder from metal. Plastics such as polytetrafluoroethylene (PTFE), glass fibers soaked with silicone resin, and other plastics used in the art are particularly advantageous because of their low cost and ease of use. In some embodiments, the use of plastics with low thermal conductivity can be an advantage, after which it can be ensured that the part of the stator, BAD OfflGtN ^ 0 7 Q 7 3 - 8 - where heat is introduced into the working space, a relatively high temperature is maintained, while the discharge is kept at a relatively low temperature. Other heat insulating materials such as wood or ceramic can also be used.

5 Het vermogen wordt van de motor afgenomen door middel van een met de rotor verbonden as. Het zal duidelijk zijn, dat deze motor met een grote snelheid kan werken, en derhalve bijzonder geschikt is voor het vormen van de krachtbron van een motorvoertuig. Deze motor is voorts zeer geschikt voor toepassingen met grote snelheden, zoals 10 bij het voortbrengen van elektriciteit.5 The power is taken from the motor by means of a shaft connected to the rotor. It will be clear that this engine can operate at a high speed, and is therefore particularly suitable for generating the power source of a motor vehicle. This motor is also well suited for high speed applications, such as 10 when generating electricity.

In vergelijking tot een stoommachine is de motor volgens de uitvinding minder omvangrijk, met name omdat geen hogedrukketel vereist is, aangezien de vloeistof in de vloeibare toestand in een veel kleinere warmtewisselaar kan worden verwarmd. Verder bestaat er 15 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-20 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, 25 waardoor verontreiniging in de vorm van onverbrande brandstof of koolmonoxyde althans nagenoeg wordt vermeden.Compared to a steam engine, the engine according to the invention is less bulky, in particular because no high-pressure boiler is required, since the liquid in the liquid state can be heated in a much smaller heat exchanger. Furthermore, there is no need for a condenser, although a trap or spray chamber for water recovery may be desirable. Compared to an internal combustion engine, the engine according to the invention has a greater useful heat effect, both in the amount of heat that can be converted into work and in the amount of heat, that of the burnt fuel is obtained, since complete combustion can rarely be achieved in a combustion engine. The burner properties can be optimized in the engine according to the invention, in order to ensure an almost complete combustion of the fuel in the burner, so that contamination in the form of unburnt fuel or carbon monoxide is at least substantially avoided.

In tegenstelling tot bij de bekende gasmotoren kan bij de motor volgens de uitvinding de omvangrijke gas-warmtewisselaar door een gedrongen vloeistofverwarmer worden vervangen.In contrast to the known gas engines, in the engine according to the invention the bulky gas heat exchanger can be replaced by a squat liquid heater.

30 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 draaibare motor met uitwendige verbranding volgens de uitvinding; fig. 2 een schematische doorsnede door een warmtewisselaar 35 van deze motor; fig. 3 een sproeitoestel voor het afkoelen van het van de brander afkomstige verbrandingsgas; fig. k een deeldoorsnede door een stator-rotor-samenstel BADOHIGINALmotor; 8007073The invention will be explained in more detail below with reference to a drawing; 1 shows a schematic representation of a rotary external combustion engine according to the invention; Fig. 2 shows a schematic section through a heat exchanger 35 of this engine; Fig. 3 shows a spraying device for cooling the combustion gas from the burner; Fig. k is a partial cross-section through a stator-rotor assembly BADOHIGINAL motor; 8007073

'm ‘ V"M"

- 9 - fig* 5 grafische voorstellingen van het verhand 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-5 slagsmotor met inwendige verbranding.FIG. 5 is a graphical representation of the relationship between the pressure and the content and between the temperature and the entropy for an engine according to the invention; and FIG. 6 shows similar graphics for a 2-5 stroke internal combustion engine.

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 3i die verschuifbaar in de rotor 10 zijn ondersteund, en die arbeidsruimten (P) begrenzen, en een perspomp C voor het toevoeren van samengeperste lucht aan de brander B door tussenkomst van een val T. De motor omvat verder een pomp X voor het toevoeren van water onder druk naar de verwarmer H, en verder een sproeikamer S voor het sproeien van water door de verbran-13 dingsgassen van de brander B, teneinde deze gassen af te koelen en te wassen, en het water voor te verwarmen. Een bijkomende voorver-warmer PH kan desgewenst worden aangebracht om de naar de brander B gevoerde brandstof voor te verwarmen, hetgeen in het bijzonder doelmatig is in het geval van zware stookolie. De val T dient voor het 20 terugwinnen en scheiden van damp en vloeibaar water uit de van de arbeidsruimte afkomstige afvoergassen.The external combustion engine schematically shown in Fig. 1 essentially comprises a stator 1 with a cylindrical bore, an eccentrically disposed cylindrical rotor 2 rotatable within the stator, vanes 3i slidably supported in the rotor 10, and working spaces (P), and a pressure pump C for supplying compressed air to the burner B by means of a trap T. The motor further comprises a pump X for supplying pressurized water to the heater H, and further a spray chamber S for spraying water through the combustion gases from burner B to cool and wash these gases and preheat the water. An additional preheater PH can optionally be provided to preheat the fuel fed to burner B, which is particularly effective in the case of heavy fuel oil. The trap T serves to recover and separate vapor and liquid water from the exhaust gases from the working space.

Lucht A onder de omgevingsdruk wordt door de pomp C samengeperst , en vervolgens door tussenkomst van de val. T naar de brander B gevoerd.Air A under the ambient pressure is compressed by the pump C, and then through the fall. T fed to burner B.

25 Aanvankelijk heeft de arbeidsruimte P de grootste inhoud.25 Initially, the working space P has the largest content.

Bij draaiing van de rotor 2 in de met een pijl aangeduide zin zal de inhoud van de arbeidsruimte P worden verkleind. Zodra deze ruimte althans nagenoeg de kleinste inhoud heeft bereikt, wordt hete vloeistof door een inlaat 52 ingespoten, teneinde de arbeidsruimte te 30 verwarmen.When the rotor 2 is rotated in the sense indicated by an arrow, the content of the working space P will be reduced. As soon as this space has reached at least almost the smallest volume, hot liquid is injected through an inlet 52, in order to heat the working space.

In het geval van fig. 1 wordt water, dat een verdampbare vloeistof is, als het warmte-overdrachtsmiddel gebruikt. Er kunnen echter ook andere geschikte verdampende vloeistoffen worden gebruikt.In the case of Fig. 1, water, which is an evaporable liquid, is used as the heat transfer agent. However, other suitable evaporating liquids can also be used.

Het ingespoten water heeft een hoge temperatuur en een vol-35 doende hoge druk om het in deze vloeibare toestand te houden. Wanneer het water in de arbeidsruimte P wordt ingespoten, zal een deel van het water onmiddellijk tot damp verdampen, waarbij de druk in de arbeidsruimte toeneemt. Door verdere draaiing van de rotor 2 kan de BAD ORIÖH®Al?ntier liet verrichten van arbeid uitzetten, waarbij de temperatuur 8007073 — 10 —The injected water has a high temperature and sufficiently high pressure to keep it in this liquid state. When the water is injected into working space P, some of the water will immediately evaporate to vapor, increasing the pressure in the working space. By rotating the rotor 2 further, the BAD ORIÖH®Al? Ntier can have work performed, with the temperature 8007073 - 10 -

« V«V

en de druk afnemen. Een samenpersingsverhouding van 10: 1..20: 1 verdient de voorkeur, bijvoorbeeld een verhouding van 16 : 1.and release the pressure. A compression ratio of 10: 1..20: 1 is preferred, for example a ratio of 16: 1.

Bij verdere draaiing bereikt de arbeidsruimte P een uitlaat 51» waardoorheen het gas en de vloeistof naar de val T worden afge-5 voerd. Bij het verder draaien van de rotor 2 begint de kringloop opnieuw.On further rotation, the working space P reaches an outlet 51 through which the gas and liquid are discharged to the trap T. The cycle starts again as the rotor 2 continues to rotate.

Het uitlaatgas uit de uitlaat 51 bevat vloeistof en damp.The exhaust gas from the outlet 51 contains liquid and vapor.

De val T, die een schot 10 omvat, is aangebracht om vloeibare waterdruppels van het uitlaatgas van de arbeidsruimte P terug te winnen.The trap T, which comprises a partition 10, is arranged to recover liquid water droplets from the exhaust gas from the working space P.

10 De droge verzadigde damp in de val T wordt gemengd met samengeperste lucht uit de perspomp C, waardoor de verbrandingslucht wordt voorverwarmd, die dan vervolgens naar de brander B wordt gevoerd. Ver-lieswater V kan desgewenst naar de val T worden gevoerd.The dry saturated vapor in the trap T is mixed with compressed air from the press pump C, thereby preheating the combustion air, which is then fed to the burner B. Loss water V can be fed to trap T if desired.

Een bijkomende droger D kan desgewenst tussen de val T en 15 de brander worden aangebracht, waarbij gecondenseerde vloeistof door middel van een leiding 7 naar de val wordt teruggevoerd.If desired, an additional dryer D can be arranged between the trap T and the burner, condensed liquid being returned to the trap by means of a pipe 7.

De voorverwarmer PH verwarmt brandstof F, die vervolgens door middel van een leiding 8 naar de brander wordt gevoerd. Mogelijkerwijs daarheen gecondenseerd water uit de verbrandingsgassen 20 wordt door middel van een leiding 9 naar de pomp teruggevoerd.The preheater PH heats fuel F, which is then fed to the burner by means of a pipe 8. Water possibly condensed there from the combustion gases 20 is returned to the pump by means of a pipe 9.

De werking van de motor is nu als volgt. Het voorverwarmde water uit de sproeikamer S wordt door middel van een hogedrukpomp X (bijvoorbeeld een zuigerpomp) naar een verwarmingsspoel H gevoerd, die uit buis met smalle boring bestaat. Het water wordt vervolgens door 25 middel van de brander B tot een hoge temperatuur en druk, bijvoorbeeld 500 °C resp. 8,6 MPa, verwarmd. In beginsel kan het water tot elke temperatuur boven of beneden de kritische temperatuur en druk (22 MPa resp. 37*i °C) worden verwarmd doch de druk moet steeds zodanig worden gekozen, dat bij elke temperatuur het water in de vloeiba-30 re toestand wordt gehouden. Het hete water onder druk stroomt dan door een leiding 50 naar een inlaat 52 en de inwendige boring van de stator 1. De inlaat 52 staat in verbinding met een paar dicht bij elkaar geplaatste poorten 53» die zodanig naast elkaar zijn gelegen, dat op elk tijdstip slechts een ervan door een schoep 3 zal worden 35 afgedekt, zodat een doorlopende stroming naar het inwendige van de ar-beidsruimten van het rotor-stator-samenstel (fig. k) wordt verzekerd.The operation of the motor is now as follows. The pre-heated water from the spray chamber S is fed by means of a high-pressure pump X (for example a piston pump) to a heating coil H, which consists of a narrow-bore tube. The water is then heated by means of the burner B to a high temperature and pressure, for instance 500 ° C, respectively. 8.6 MPa, heated. In principle, the water can be heated to any temperature above or below the critical temperature and pressure (22 MPa or 37 * i ° C), but the pressure must always be selected such that at any temperature the water in the liquid condition is kept. The pressurized hot water then flows through a conduit 50 to an inlet 52 and the internal bore of the stator 1. The inlet 52 communicates with a pair of closely spaced ports 53 »adjacent to each other such that each At the moment only one of them will be covered by a blade 3, so that a continuous flow to the interior of the working spaces of the rotor-stator assembly (Fig. k) is ensured.

De arbeidsruimte, die in verbinding staat met een poort 53, bevat samengeperste en nog enigszins verwarmde restwaterdamp en vloeibaar BADg&aUNAIr. Bij het binnentreden in de arbeidsruimte zal een klein 8 0 07 0 7 3The working space, which communicates with a port 53, contains compressed and slightly heated residual water vapor and liquid BADg & aUNAIr. When entering the work area, a small 8 0 07 0 7 3

« V«V

- 11 - gedeelte van het hete vloeibare water onder druk onmiddellijk tot damp verdampen, waardoor de druk in de arbeidsruimte bij een in hoofdzaak vaste inhoud toeneemt (d.w.z. langs de lijn be in fig. 5)· Ce hete damp onder druk zet uit, waardoor de rotor 2 in de door een pijl 5 aangeduide zin gaat draaien, totdat de arbeidsruimte de uitlaat 51 bereikt· Dit komt overeen met de lijn cd in fig. 5» en leidt tot een vergroting van de inhoud met een .verlaging van de druk en de temperatuur. De uitlaatgassen worden dan naar de val T gevoerd om lucht door de brander voor te verwarmen.- 11 - part of the hot liquid water under pressure immediately evaporates to vapor, which increases the pressure in the working space at a substantially solid content (ie along the line shown in fig. 5). Ce hot vapor under pressure expands, so that the rotor 2 starts to rotate in the sense indicated by an arrow 5, until the working space reaches the outlet 51. This corresponds to the line cd in fig. 5 and leads to an increase of the content with a decrease of the pressure and the temperature. The exhaust gases are then fed to trap T to preheat air through the burner.

10 Fig. 2 toont de uitvoering van de warmtewisselaar, die uit de verwarmingsspoel H en de brander B bestaat. Deze warmtewisselaar omvat een binnenhuis en een coaxiale buitenhuis 60 resp. 61, die samen een dubbele stromingsweg voor de verbrandingsgassen van de brander begrenzen. Een isolatie 6*f is rond de buitenzijde van de warmte-15 wisselaar aangebracht. Een brandstofinlaatstraalpijp dient voor het met elkaar mengen van brandstof F en lucht A, die door een luchtinlaat wordt toegevoerd. Vater V stroomt door een verwarmingsspoel Ξ, die een binnenspoel 62 en een buitenspoel 63 omvat, waarbij de stro-mingszin met pijlen is aaagegeven, een en ander zodanig, dat het wa- -20 ter de binnenspoel 62 verlaat in een punt, dat het dichtst bij het punt van hoogste temperatuur van de brander is gelegen. Het hete water onder druk wordt dan door een leiding 50 afgevoerd, alvorens in de arbeidsruimte P te worden ingespoten.FIG. 2 shows the embodiment of the heat exchanger, which consists of the heating coil H and the burner B. This heat exchanger comprises an inner tube and a coaxial outer tube 60, respectively. 61, which together define a double flow path for the combustion gases of the burner. An insulation 6 * f is fitted around the outside of the heat exchanger. A fuel inlet nozzle is for mixing fuel F and air A, which is fed through an air inlet. Vater V flows through a heating coil Ξ, which includes an inner coil 62 and an outer coil 63, the flow sense of which is indicated by arrows, such that the water leaves the inner coil 62 at a point that it is closest to the highest burner temperature. The hot water under pressure is then discharged through a line 50 before being injected into the working space P.

De verwarmer kan van geschikte temperatuur- en druktasters 25 zijn voorzien, teneinde te verzekeren, dat de vloeistof in de -verwarmer Ξ steeds in de vloeibare toestand blijft, en niet zal verdampen. Het is echter in de praktijk gebleken, dat het niet noodzakelijk is de temperatuur en druk nauwkeurig in de hand te houden om verdamping te vermijden. Het is namelijk gebleken, dat, wanneer de verwar-30 mer H steeds in verbinding staat met een opening, waardoorheen de vloeistof voortdurend stroomt (d.w.z. een van beide inlaatpoorten 55)» het toevoeren van bijkomende warmte in de verwarmer H een verhoging van de temperatuur en druk zal veroorzaken, doch, tenminste in het geval van water, niet tot het koken van de vloeistof leidt. Het is 35 uiteraard nodig, dat de opening (of de poorten 53) een geschikte afmeting heeft, teneinde het vereiste drukverschil daarover te handhaven. Dit kan door middel van geschikte proefnemingen gemakkelijk worden vastgesteld.The heater can be provided with suitable temperature and pressure probes 25 to ensure that the liquid in the heater always remains in the liquid state and will not evaporate. However, it has been found in practice that it is not necessary to control the temperature and pressure accurately in order to avoid evaporation. Namely, it has been found that when the heater H is always in communication with an opening through which the liquid flows continuously (ie one of the two inlet ports 55), the addition of additional heat into the heater H increases the temperature. and will cause pressure, but, at least in the case of water, will not lead to the boiling of the liquid. Obviously, it is necessary that the orifice (or ports 53) be an appropriate size to maintain the required differential pressure thereon. This can be easily determined by suitable experiments.

8 0 0 7 0 7 3°e draaisnelheid van de motor kan eenvoudigweg worden ge-BAD ORIGINAL8 0 0 7 0 7 3 ° The motor rotation speed can simply be BAD ORIGINAL

• ^ - 12 - regeld door de hoeveelheid door de brander B toegevoerde warmte te regelen.• ^ - 12 - controlled by controlling the amount of heat supplied by burner B.

Fig. 3 toont een sproeitoestel voor het koelen en wassen van de verbrandingsgassen van de brander B, en voor het aldus terug-5 winnen van een deel van de warmte en enig bij de verbranding gevormd water. Dit toestel omvat een sproeikamer 17 met een trechter 18, waardoor water door middel van een sproeikop 41 door de stroom van hete verbrandingsgassen heen wordt versproeid. De verbrandingsgassen worden door een inlaat 19 ingevoerd, en stromen daarbij rakend rond 10 de kamer alvorens door de uitgang 20 als gekoeld verbrandingsgas af te vloeien. Het verbrandingsgas stroomt derhalve door het versproeide water,.en vervolgens door een watergordijn, dat vanaf de binnenrand van de trechter 18 naar beneden valt. Bij voorkeur worden de verbrandingsgassen tot beneden 100 °C afgekoeld, teneinde de latente ver-13 dampingswarmte van de waterdamp in de val T terug te winnen, en tevens het door verbranding in de brander gevormde water af te scheiden. Water met een temperatuur van ongeveer 100 °C vloeit af door de uitlaat 21, alvorens door de afmeetpomp X naar de warmtewisselaar te worden teruggevoerd. Zonodig kan koud toevoerwater W in de kamer wor- · 20 den gevoerd door tussenkomst van een regelkraan J+0, die een vast waterpeil nabij de bodem van deze kamer handhaaft. Een terugvoerpomp R en een bijbehorende leiding 22 dienen voor het rondvoeren van het water door het sproeitoestel, teneinde het tot aan het kookpunt te verwarmen. Wanneer het echter in de praktijkgewenst is de verbrandings-25 gassen tot beneden 100 °C af te koelen, kan het nodig zijn water door de afvoer 21 af te voeren met een aanmerkelijk lagere temperatuur, bijvoorbeeld 50 °C.Fig. 3 shows a sprayer for cooling and washing the combustion gases of the burner B, and thus recovering part of the heat and some water formed during the combustion. This appliance comprises a spraying chamber 17 with a funnel 18, through which water is sprayed through the flow of hot combustion gases by means of a spraying head 41. The combustion gases are introduced through an inlet 19, and thereby flow around 10 the chamber before flowing out through the outlet 20 as cooled combustion gas. The combustion gas therefore flows through the sprayed water, and then through a water curtain falling from the inner edge of the funnel 18. Preferably, the combustion gases are cooled to below 100 ° C in order to recover the latent heat of vaporization of the water vapor in the trap T, and also to separate the water formed by combustion in the burner. Water at a temperature of about 100 ° C flows through the outlet 21 before being returned to the heat exchanger by the metering pump X. If necessary, cold supply water W can be fed into the chamber through the intermediary of a control valve J + 0, which maintains a fixed water level near the bottom of this chamber. A return pump R and an associated line 22 serve to circulate the water through the sprayer to heat it to boiling point. However, if it is desired in practice to cool the combustion gases below 100 ° C, it may be necessary to drain water through the outlet 21 at a considerably lower temperature, for example 50 ° C.

Fig. k toont uitvoeriger de uitvoering van het rotor-stator- o samenstel. Voor temperaturen van verscheidene honderden C kan het 30 samenstel worden vervaardigd uit geschikte kunststof, hetgeen het mogelijk maakt een licht en betrekkelijk goedkoop samenstel te vervaardigen. Wanneer echter een groter nuttig warmte-effekt en dus hogere temperaturen vereist zijn, kunnen andere geschikte materialen zoals metalen worden gebruikt. De rotor 2 is excentrisch binnen de cilinder-35 vormige boring van de stator 1 opgesteld, waarbij gebruikelijke dich-tingsmiddelen aan de uiteinden van. de boring zijn aangebracht, teneinde de rotor ten opzichte van de stator af te dichten. Elke schoep 3 van de rotor 2 is glijdend in een bijbehorende gleuf 5^ aangebracht, en wordt door middel van een schroef- of bladveer 55 (waarvan er in BAD ORIGItflUQ Q 7 0 7 3 - 13 - fig. k slechts één is afgebeeld), die in de bodem van de gleuf is aangebracht, naar buiten gedreven. De rotor is op een draaibare as ( niet afgebeeld) bevestigd, die zich tot buiten de stator 4 uitstrekt, en die voor het afnemen van het vermogen dient.Fig. k shows in more detail the embodiment of the rotor-stator o assembly. For temperatures of several hundred degrees C, the assembly can be made of suitable plastic, which makes it possible to produce a light and relatively inexpensive assembly. However, if greater useful heat effect and thus higher temperatures are required, other suitable materials such as metals can be used. The rotor 2 is arranged eccentrically within the cylinder-shaped bore of the stator 1, with conventional sealing means at the ends of the rotor. bore holes to seal the rotor to the stator. Each vane 3 of the rotor 2 is slidably mounted in an associated slot 5 ^, and is mounted by means of a screw or leaf spring 55 (only one of which is shown in BAD ORIGITflUQ Q 7 0 7 3 - 13 - fig. K). , which is placed in the bottom of the slot, is driven out. The rotor is mounted on a rotatable shaft (not shown), which extends beyond the stator 4, and which serves to take power.

5 De inlaat 52 voor het invoeren van de verwarmde en onder druk gezette vloeistof in de arbeidsruimten, staat in verbinding met een paar naburige poorten 53 ia een kopvlak van de cilindervormige boring van de stator. Het gebruik van een paar poorten 53 verzekert, dat, wanneer een van de poorten door de rand van een schoep 3 wordt 10 afgedekt, de vloeistof door de andere poort 53 naar binnen blijft stromen, zodat een doorlopende vloeistofstroom vanuit de verwarmer H wordt verzekerd. Plotselinge schokken in de onder hoge druk staande vloeistof worden aldus vermeden. De vloeistof stroomt ononderbroken door de inlaat 52 naar die arbeidsruimte, die zich tegenover de 15 inlaatpoort 53 bevindt.The inlet 52 for introducing the heated and pressurized fluid into the working spaces communicates with a pair of adjacent ports 53 through an end face of the cylindrical bore of the stator. The use of a pair of ports 53 ensures that when one of the ports is covered by the edge of a blade 3, the liquid continues to flow in through the other port 53, ensuring a continuous flow of liquid from the heater H. Sudden shocks in the high-pressure liquid are thus avoided. The liquid flows continuously through the inlet 52 to that working space, which is opposite the inlet port 53.

De uitlaat 51 mondt eveneens uit in het inwendige van de statorboring, waarbij tijdens het draaien van de rotor afvoer uit de opeenvolgende arbeidsruimten P beurtelings plaatsvindt.The outlet 51 also opens into the interior of the stator bore, during which discharge of the successive working spaces P takes place alternately during rotation of the rotor.

De in fig. 4 afgebeelde uitvoering is ook daarom gunstig, 20 omdat het gewenst is de inlaat 50 en de uitlaat 51 zo koel mogelijk te houden, teneinde de temperatuur van de uitlaatgassen zo laag mogelijk te houden, terwijl anderzijds de temperatuur van de stator in het gebied van de inlaat 52 voor de hete onder druk gezette vloeistof zo hoog mogelijk moet worden gekozent teneinde een hoge tempe-25 ratuur te verzekeren, waarbij warmte in de arbeidsruimte wordt ingevoerd. Dit verbetert het nuttig warmte-effekt, waarmede arbeid van de aan de arbeidsruimten geleverde warmte wordt onttrokken· Het gebruik van een materiaal, zoals een kunststof met een geringe warmte-geleidendheid, voor de stator 1 maakt het mogelijk een groter tempe-30 ratuurverschil tussen de uitlaat 51 enerzijds en de inlaat 52 voor de hete vloeistof anderzijds te handhaven.The embodiment shown in Fig. 4 is therefore also favorable, because it is desirable to keep the inlet 50 and the outlet 51 as cool as possible, in order to keep the temperature of the exhaust gases as low as possible, while on the other hand the temperature of the stator in the area of the hot pressurized liquid inlet 52 should be selected as high as possible to ensure a high temperature, with heat being introduced into the working space. This improves the useful heat effect, with which work is extracted from the heat supplied to the working spaces. The use of a material, such as a plastic with a low thermal conductivity, for the stator 1 allows a larger temperature difference between maintain the outlet 51 on the one hand and the hot liquid inlet 52 on the other.

Fig. 5 toont de geïdealiseerde thermodynamische werking van de motor van fig. 1. Fig.. 6 toont ter vergelijking de werking van een gebruikelijke tweeslagsmotor.Fig. 5 shows the idealized thermodynamic operation of the engine of FIG. 1. FIG. 6 shows the operation of a conventional two-stroke engine for comparison.

35 Zonder enige beperking op grond van een bijzondere theorie te willen invoeren, wordt nochtans aangenomen, dat de werking van de motor volgens de uitvinding als volgt kan worden voorgesteld.Without wishing to introduce any restriction on the basis of a particular theory, it is nevertheless assumed that the operation of the engine according to the invention can be represented as follows.

Fig. 5 toont pV- en TS-diagrammen. Nauwelijks enig ingespoten water ondergaat een snelle plotseling verdamping, terwijl het BAD ORIGINAL 8 0 0 7 0 7 3Fig. 5 shows PV and TS diagrams. Hardly any injected water undergoes rapid sudden evaporation, while the BAD ORIGINAL 8 0 0 7 0 7 3

v Vv V

-1^+- grootste gedeelte als druppeltjes in de vloeibare toestand blijft.-1 ^ + - most of it remains as droplets in the liquid state.

Op elk tijdstip is er een achterblijvende hoeveelheid water-vloeistof en -damp in de arbeidsruimte aanwezig. In eerste benadering kan de achterblijvende waterdamp als een gasvormig arbeidsmiddel wor-5 den beschouwd, dat warmte kan opnemen en afgeven gedurende elke werkperiode, en daarbij arbeid verricht. De arbeidsruimte bevat ook vloeibaar achterblijvend water.At any time, a residual amount of water-liquid and vapor is present in the working space. In the first approximation, the residual water vapor can be considered as a gaseous work medium, which can absorb and release heat during each working period, thereby performing work. The working area also contains liquid residual water.

Waterdamp in de arbeidsruimte P wordt volgens de lijn ab samengeperst. Deze samenpersing is niet isoëntropisch, hetgeen een 10 gevolg is van de verdamping van restwater in de arbeidsruimte.Water vapor in the working space P is compressed along the line ab. This compression is not isotropic, which is a consequence of the evaporation of residual water in the working space.

De verdamping van het vloeibare restwater in de arbeidsruimte tijdens de samenpersing leidt tot een vermindering van de entropie van de damp. Wanneer er geen vloeibaar restwater in de arbeidsruimte aanwezig zou zijn, zou bij adiabatische samenpersing van 15 de waterdamp de lijn ab in het TS-diagram worden gevolgd, welke lijn vertikaal is, hetgeen betekent, dat de waterdamp zou worden oververhit.The evaporation of the liquid residual water in the working space during compression results in a reduction of the entropy of the vapor. If liquid residual water were not present in the working space, with adiabatic compression of the water vapor, the line ab in the TS diagram would be followed, which line is vertical, which means that the water vapor would be overheated.

In tegenwoordigheid van vloeibaar water wordt echter elke neiging van de waterdamp om te worden oververhit tegengewerkt door verdamping van een deel van de vloeistof. De lijn ab volgt derhalve de lijn van 20 de droge verzadigde damp op de (met een onderbroken lijn aangeduide) entropieheuvel voor water.However, in the presence of liquid water, any tendency of the water vapor to be overheated is counteracted by evaporation of some of the liquid. The line ab therefore follows the line of the dry saturated vapor on the entropy hill for water (marked with a broken line).

Bij een vaste inhoud wordt vloeibaar water onder druk in het punt b ingespoten met een hogere temperatuur dan de temperatuur van de arbeidsruimte, waarbij een klein gedeelte van het water ver-25 dampt, zodat de druk toeneemt langs de lijn bc van p. naar p . De temperatuur T van de droge verzadigde damp neemt derhalve toe, terwijl de entropie van de droge damp naar c afneemt.With a solid content, liquid water is injected under pressure into point b at a higher temperature than the temperature of the working space, whereby a small part of the water evaporates, so that the pressure increases along the line bc of p. to p. The temperature T of the dry saturated vapor therefore increases, while the entropy of the dry vapor to c decreases.

Wanneer de rotor draait zet de natte waterdamp uit langs de lijn cd; wegens de aanwezigheid van hete vloeibare waterdruppels 30 zal deze uitzetting niet adiabatisch, doch polytropisch zijn, hetgeen een gevolg is van warmte-overdracht vanuit het vloeibare water, zodat de kromme cd in het pV-diagram wordt afgeplat. De uitzetting veroorzaakt derhalve een daling van T en een geringe toeneming van de entropie S.As the rotor rotates, the wet water vapor expands along the line cd; due to the presence of hot liquid water droplets 30, this expansion will not be adiabatic, but polytropic, which is due to heat transfer from the liquid water, so that the curve cd is flattened in the PV diagram. The expansion therefore causes a decrease in T and a slight increase in the entropy S.

35 Bij het aflaten van de arbeidsruimte daalt de temperatuur van deze ruimte langs de lijn da.When the working space is released, the temperature of this space falls along the line da.

De figuur, die door de punten aT, b', c en d in het TS- diagram wordt begrensd, stelt de.door hetvloeibare water doorlopen kringloop voor. Eet vloeibare water wordt in de verwarmingsspoel BADORIGINgLg Q 7 Q 7 3 - 15 -The figure, delimited by points aT, b ', c and d in the TS diagram, represents the cycle through which the liquid water flows. The liquid water is placed in the heating coil BATHROOMS Q 7 Q 7 3 - 15 -

« V«V

volgens de lijn a'b’ verwarmd, en daarna in de arbeidsruimte in bet punt br ingespoten.-De temperatuur van bet vloeibare water daalt dan volgens de lijn b'c na bet inspuiten, en vervolgens komen de vloeistof en de damp in evenwicht.heated according to the line a'b, and then injected into the working space at the point br. -The temperature of the liquid water then drops according to the line b'c after the injection, and then the liquid and the vapor equilibrate.

5 Een voorbeeld van werking is als volgt. De druk p in bet a punt a is 0,12 MPa, terwijl de temperatuur T aldaar 378 K (105 C)5 An example of operation is as follows. The pressure p in bet a point a is 0.12 MPa, while the temperature T there is 378 K (105 C)

£L£ L

bedraagt. Bij een samenpersingsverbouding van 16 : 1 nemen de druk p^ en de temperatuur in bet punt b toe tot ongeveer 2,2 MPa resp· lf90 K (217 °C). Vloeibaar water van 573 K (300 °C) en 8,6 MPa wordt 10 dan in de arbeidsruimte in bet punt b ingespoten, waarbij een klein gedeelte ervan damp wordt. Voor een vermogen van rond 11 kV wordt ongeveer 5 al water ingespoten. Dit veroorzaakt een drukverhoging langs bc (waarbij p =3*0 MPa) , en een temperatuurverboging we- c gens bet inspuiten van bet warmere water (T = 507 K). Wanneer bet c 13 water dezelfde temperatuur beeft als de samengeperste waterdamp, is de lijn bc in bet TS-diagram horizontaal. De entropievermindering langs bc van de waterdamp, die oorspronkelijk in de cilinder aanwezig was, vloeit voort uit bet inspuiten van water in de vloeibare toestand. Vanneer de arbeidsruimte groter wordt, zet de waterdamp langs 20 de lijn cd uit tot een druk p^ van ongeveer 0,2 MPa en een theoretische temperatuur van ongeveer 393 K (120 °C).amounts. At a compression ratio of 16: 1, the pressure p ^ and the temperature in the point b increase to about 2.2 MPa or 1f90 K (217 ° C). Liquid water of 573 K (300 ° C) and 8.6 MPa is then injected into the working space at point b, a small portion of which becomes vapor. For a power of around 11 kV, about 5 water is already injected. This causes an increase in pressure along bc (where p = 3 * 0 MPa), and an increase in temperature due to the injection of warmer water (T = 507 K). When the water is at the same temperature as the compressed water vapor, the line bc in the TS diagram is horizontal. The entropy reduction along bc of the water vapor originally present in the cylinder results from the injection of water in the liquid state. As the working space increases, the water vapor expands along the line cd to a pressure p ^ of about 0.2 MPa and a theoretical temperature of about 393 K (120 ° C).

De waterdamp en bet vloeibare water worden vervolgens uit de arbeidsruimte verwijderd volgens de lijn da, hetgeen tot een tem* peratuur- en drukverlaging, en een vergroting van de entropie van de 25 damp in de arbeidsruimte leidt.The water vapor and liquid water are then removed from the working space along the line da, leading to a temperature and pressure drop, and an increase in the entropy of the vapor in the working space.

Fig. 6 toont ter vergelijking de overeenkomstige diagrammen voor een bekende tweeslagsmotor. Water wordt bij a ingevoerd, en adiabatiscb en isoëntropisch langs ab samengedrukt. De temperatuur in b is hoger, terwijl de belling van ab steiler is, dan in bet ge-30 val van de kringloop volgens de uitvinding. De aanwezigheid van vloeibaar water in de arbeidsruimte in de kringloop volgens de uitvinding doet ab afvlakken, daar energie benodigd is voor bet verdampen van vloeibaar water tijdens de samendrukking.Fig. 6 shows the corresponding diagrams for a known two-stroke engine for comparison. Water is introduced at a, and adiabatiscb and iso-tropically compressed along ab. The temperature in b is higher, while the belling of ab is steeper than in the case of the cycle according to the invention. The presence of liquid water in the working space in the circuit according to the invention flattens out ab, since energy is required for the evaporation of liquid water during the compression.

In de tweeslagskringloop wordt vervolgens brandstof in de 35 cilinder verbrand,waardoor de druk, temperatuur en entropie volgens bc toenemen. In de kringloop volgens de uitvinding neemt de druk slechts weinig toe tengevolge van bet plotseling verdampen van enige vloeistof tot damp, waardoor de temperatuur van de waterdamp in de arbeidsruimte toeneemt. Terwijl echter in de tweeslagskringloop een BAD ORIGINA0 0 0 7 0 7 3 - * - 16 - toeneming van de entropie volgens bc optreedt, is er in de kringloop volgens de uitvinding een vermindering in entropie van de waterdamp in de arbeidsruimte, hetgeen een gevolg is van het toevoegen van vloeibaar water door inspuiting.In the two-stroke cycle, fuel is then burned in the 35 cylinder, increasing the pressure, temperature and entropy according to bc. In the cycle according to the invention, the pressure increases only slightly as a result of the sudden evaporation of some liquid into vapor, as a result of which the temperature of the water vapor in the working space increases. However, while in the two-stroke cycle a BAD ORIGINA0 0 0 7 0 7 3 - * - 16 - increases in the entropy according to bc, in the cycle according to the invention there is a decrease in entropy of the water vapor in the working space, which is a consequence of adding liquid water by injection.

5 Vervolgens vindt een adiabatische isoëntropische uitzetting plaats volgens cd,waarbij verwarmd vloeibaar water in de arbeidsruimte volgens de kringloop van de uitvinding warmte afgeeft, waardoor de pV-kromme in vergelijking tot de kromme voor de tweeslags-motor is afgevlakt.Subsequently, an adiabatic iso-tropical expansion according to CD takes place, in which heated liquid water in the working space according to the cycle of the invention gives off heat, so that the PV curve is smoothed compared to the curve for the two-stroke engine.

10 Het grote nuttige warmte-effekt van de kringloop volgens de uitvinding is een gevolg van het feit, dat, terwijl in de twee-slagskringloop het uit de cilinder afgevoerde gas zich op een hoge temperatuur en druk bevindt, volgens de uitvinding alleen vloeibaar water en een kleine hoeveelheid damp wordt afgevoerd. Derhalve wordt 15 vloeibaar water in de arbeidsruimte ingespoten en ook weer daaruit verwijderd.The great useful heat effect of the cycle according to the invention is due to the fact that, while in the two-stroke cycle the gas discharged from the cylinder is at a high temperature and pressure, according to the invention only liquid water and a small amount of vapor is vented. Therefore, liquid water is injected into the working space and also removed therefrom.

Het grootste gedeelte van het ingespoten water blijft na inspuiting in de vloeibare toestand (bij verwaarlozing van de kleine hoeveelheid water, die onmiddellijk in de dampvorm overgaat), zodat 20 er geen aanmerkelijke entropietoename tengevolge van verdamping optreedt, en de inwendige energie, die door het ingespoten water wordt verloren, wordt nagenoeg geheel in nuttige arbeid omgezet. Er is verder geen behoefte aan het spoelen van de arbeidsruimte aan het einde van de kringloop, zodat de warmte van de waterdamp niet verloren 25 gaat. De aanwezigheid van de achterblijvende waterdruppels op de wanden van de arbeidsruimte zorgt ervoor, dat de vereiste hoeveelheid restwaterdamp voor het opnieuw doen beginnen van de kringloop steeds aanwezig is. De lijn ae stelt het openen van de uitlaatklep voor het einde van de slag voor.Most of the injected water remains after injection in the liquid state (neglecting the small amount of water, which immediately turns into vapor), so that there is no significant entropy increase due to evaporation, and the internal energy generated by the injected water is lost, it is almost entirely converted into useful labor. Furthermore, there is no need to flush the working space at the end of the cycle, so that the heat of the water vapor is not lost. The presence of the remaining water droplets on the walls of the working space ensures that the required amount of residual water vapor for starting the cycle again is always present. Line ae represents the opening of the exhaust valve before the end of the stroke.

30 De afgebeelde motor met uitwendige verbranding kan een zeer groot nuttig warmte-effekt bereiken. Theoretisch worden koude lucht A en koud water W (indien nodig) in de motor ingevoerd, terwijl koud uitlaatgas wordt afgevoerd. Derhalve wordt nagenoeg alle door de brander afgegeven warmte in mechanische arbeid omgezet. In de praktijk 35 kunnen nuttige effekten van rond 50..80 % worden verwacht.The illustrated external combustion engine can achieve a very large useful heat effect. Theoretically, cold air A and cold water W (if required) are fed into the engine, while cold exhaust gas is vented. Therefore, almost all heat released by the burner is converted into mechanical work. In practice, useful effects of around 50-80% can be expected.

Het zal duidelijk zijn, dat een dergelijke motor op eenvoudige wijze kan worden vervaardigd, daar deze geen kleppen nodig heeft, en evenmin materialen met grote sterkte. De bereikbare grote ^^^iSftflheden maken een dergelijke draaiende motor met uitwendige 8007073It will be appreciated that such a motor can be manufactured in a simple manner since it does not require valves, nor high strength materials. The attainable large ^ ^ ^ iSftflheden make such a running engine with external 8007073

• « ' V• «'V

- 17 - verbranding bijzonder geschikt voor toepassing in voertuigen, vaar een grote verhouding tussen vermogen en gewicht gewenst is. De motor volgens de uitvinding heeft een verhouding tussen vermogen en gewicht en tussen vermogen en inhoud, die vergelijkbaar zijn met die 5 van een motor met inwendige verbranding, doch het nuttig warmte-effekt is aanmerkelijk groter. Daar het voorts mogelijk is de ver-brandingsomstandigheden in de brander optimaal in te stellen, is het ook mogelijk een nagenoeg volledige verbranding van de brandstof tot kooldioxyde en water te verkrijgen, waardoor koolmonoxyde of onver-10 brande brandstofverontreinigingen in de uitlaatgassen worden vermeden. Daar verder de verbranding althans nagenoeg bij de omgevings-druk kan plaatsvinden, zullen nagenoeg geen stikstofoxyden bij de verbranding ontstaan. Derhalve stelt deze motor een verbetering van motoren met inwendige verbranding voor, niet alleen wat betreft het 15 warmte-effekt, doch ook wat betreft de afgifte van verontreinigingen.- 17 - combustion particularly suitable for use in vehicles, for which a large power-to-weight ratio is desired. The engine according to the invention has a power to weight and power to content ratio comparable to that of an internal combustion engine, but the useful heat effect is considerably greater. Furthermore, since it is possible to optimally adjust the combustion conditions in the burner, it is also possible to obtain a nearly complete combustion of the fuel to carbon dioxide and water, thereby avoiding carbon monoxide or unburnt fuel contaminants in the exhaust gases. Furthermore, since combustion can take place at least substantially at ambient pressure, practically no nitrogen oxides will be formed during combustion. Therefore, this engine proposes an improvement of internal combustion engines, not only in terms of heat effect, but also in terms of pollutant release.

Bovendien is deze motor in staat een groot aantal verschillende brandstoffen te gebruiken, zoals benzine, stookolie, gasvormige of vloeibaar gemaakte koolwaterstoffen (met inbegrip van methaan, butaan en propaan), alkohol, en zelfs vaste brandstoffen zoals steen- -20 kool. De brandereigenschappen kunnen zodanig worden ingesteld, dat een nagenoeg volledige en verontreinigingsloze verbranding wordt verkregen· Voorts kan een dergelijke motor rustiger lopen dan de gangbare motoren met inwendige verbranding.In addition, this engine is capable of using a wide variety of fuels, such as gasoline, fuel oil, gaseous or liquefied hydrocarbons (including methane, butane and propane), alcohol, and even solid fuels such as coal -20. The burner properties can be adjusted in such a way that an almost complete and pollution-free combustion is obtained. Furthermore, such an engine can run more quietly than the conventional internal combustion engines.

BAD ORIGIN^ Q 7 0 7 3BAD ORIGIN ^ Q 7 0 7 3

Claims

1. Rotary external combustion engine, in which energy is supplied to a working space of the motor by means of a heat transfer means, comprising a stator with a rotor mounted therein, which delimits a working space, the contents of which rotate when the rotor can be changed between a minimum and a maximum, and a heat exchanger for heating the heat transfer medium outside the working space, which stator is provided with an outlet, through which the heat transfer means can be discharged from the working space, when this space 10 is approximately has the largest capacity, characterized in that the heat exchanger (H) is arranged to heat this transfer agent under such pressure that it is kept in the liquid state, and that the engine further comprises an injection part (52), with which the heated liquid transfer agent can be injected into the working space (P) when this space is approximately has the smallest content, such that the liquid Transfer Agent itself evaporates in the working space.

2. Motor according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (H) comprises one or more tubes, in which the heat transfer agent can be accommodated, as well as a burner (B) for heating the agent in this tube or tubes, that this agent is kept in the liquid state.

Motor according to claim 2, characterized in that the heat exchanger (H) comprises a tube in the form of an inner coil (62) and an outer coil (63) disposed coaxially therewith, the burner being disposed within the inner coil, that the hot combustion gases from the burner flow from the Grander into the inner coil and then between the inner and outer coil. k. Motor according to claim 2 or 3, characterized in that air is supplied to the burner through a rotary press pump.

Motor according to any one of claims 1..4-, characterized in that the stator and / or the rotor are formed at least partly from a heat-insulating means such as plastic, fiber-reinforced resin, wood or ceramic. BAD ORIGINAL iotor follower one of claims 1..5, characterized in that the rotor is provided with a number of protrusions, which with the interior of the stator a number of limit workspaces.

7. Motor as claimed in any of the claims 1..6, characterized in that the stator is provided with a number of protrusions, which delimit a number of working spaces with the rotor.

Motor according to any one of claims 1..5, characterized in that the interior of the stator is cylindrical, and the rotor (2) is arranged eccentrically therein, and is provided with a number of transversely projecting blades (3) which define the working spaces 10, each vane being driven transversely outwardly to be contacted tightly with the cylindrical inner surface of the stator.

Engine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the injection part is provided with two inlets (33), 15 which are distributed along the circumference such that at least one of the inlets are not covered by the rotor.

Engine according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the outlet (51) is arranged at least approximately 180 ° apart from the injection part (32).

11. Engine according to any one of claims 1..10, characterized in that the exhaust is a port in the cylinder wall which is connected to the working space when the volume of the working space approaches a maximum value.

12. Motor according to any one of claims 1..11, characterized in that the compression ratio is at least 10 µl.

13. Motor as claimed in any of the claims 1..12, characterized in that return means are provided for collecting the exhausted heat transfer means and for returning it to the heat exchanger.

Motor according to claim 13, characterized in that the return means form a closed circuit which can operate at a pressure substantially equal to the ambient pressure.

Motor according to claim 13 or 1, characterized in that 35 pe of return means comprise a trap (7), an inlet for the heat transfer means is connected to the outlet of the stator, while an inlet for air, a outlet for supplying air and heat transfer agent vapor to a burner of the BAD OFÜfitMAlisselaar, and an outlet for liquid transfer agent with 8007073 «V - 20 - the heat exchanger are connected. 16. Motor as claimed in any of the claims 1..15, characterized in that the injection means is adapted to continuously inject liquid transfer agent into the interior of the stator. Motor according to any one of claims 1..16, characterized by speed control means with which the speed of rotation of the motor can be changed by controlling the amount of liquid heat transfer agent injected into the working space.

18. Motor according to claim 17, characterized in that the speed control means comprise a variable displacement pump.

Motor according to any one of claims 1..17, characterized by speed control means adapted to control the speed of rotation of the motor by changing the temperature of the liquid transfer agent injected into the working space.

20. Motor as claimed in any of the claims 1..19, characterized in that the stator and / or rotor are designed such that part of the liquid transfer agent is retained in the working space after the heat transfer agent has been released.

Motor according to claim 20, characterized in that the stator and / or rotor are provided with a recess for holding the liquid transfer agent.

22. A method for operating a rotary external combustion engine, the engine comprising a stator and a rotor defining a working space, energy being supplied to this working space by means of a heat transfer means, and further during a compression stroke, in which the content of the working space decreases, a gaseous heat transfer agent present in the working space is compressed, after which a working stroke occurs, during which the content of the working space is increased, so as to drive the rotor , after which the heat transfer agent is discharged from the working space, and a residual gaseous transfer agent is discharged in this space, characterized in that a hot transfer agent is formed outside the working space under such pressure that this agent forms in the liquid condition, and that in the compressed gaseous agent in the working space the heated liquid w is injected, causing at least part of the liquid to evaporate suddenly BAD ORIGINAL, Q 0 7 0 7 3 - 21 - * 1, increasing the internal energy of the working space.

A method according to claim 22, characterized in that the heat transfer agent is water, an oil, sodium, or mixtures thereof. 5 2 * f. Method according to claim 22 or 23, characterized in that during the compression stroke the working space contains the heat transfer agent in both the liquid and gaseous state.

Method according to any one of claims 1, 2, characterized in that at least part of the heat transfer agent which has been removed from the working space is in the liquid state.

26. A method according to claims 1..25, characterized in that the heated liquid heat transfer agent has a temperature 15 ea and a pressure above or below that in the critical point, but above the boiling point at the ambient pressure.

A method according to any one of claims 22-26, characterized in that the discharged agent after discharge has a pressure of about 0.1 MPa. A method according to any one of claims 22..27, characterized in that the major part of the injected liquid medium remains in the liquid state after it has been injected into the working space.

Method according to any one of claims 22..28, characterized in that the temperature of the injected liquid medium is higher than the temperature of the working space at the time of injection.

30. A method according to any one of claims 22..29, characterized in that the heated liquid medium is injected continuously.

A method according to any one of claims 22..30, characterized in that the heat transfer agent is water, and the exhaust which is returned to the engine, while heat is supplied to the agent by means of a fuel air burner, where possible losses in the circulated water are supplemented by condensing water from the exhaust gases of the burner.

32. A method according to any one of claims 22. «31» with the BAD OfJ) §IJI £ L rk, that heat energy is converted into useful work with 8 0070 7 3 mv - 22 - a useful effect greater than the theoretical useful effect of the Bankine cycle between the same upper and lower temperature limit.

33. Assembly of components for converting an internal combustion engine 5 into an external combustion rotary engine according to claim 1, characterized by a heat exchanger and a fuel-air burner for heating pressurized water by a stator and rotor with thermal insulation, the stator having a liquid water and vapor outlet * through a press-10 pump for supplying water to the heat exchanger, through an injection nozzle for injecting liquid water under pressure into the stator, through a metering means for controlling the amount of injected water, and by a storage container for the returned water. 8007073 BATH ORIGINAL