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DE102009008912A1 - Propellant gas generating device for generating propellant gas under pressure to perform mechanical operation, has propellant gas pressure vessel for generating propellant gas and combustion chamber with burner - Google Patents

Propellant gas generating device for generating propellant gas under pressure to perform mechanical operation, has propellant gas pressure vessel for generating propellant gas and combustion chamber with burner Download PDF

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DE102009008912A1
DE102009008912A1 DE200910008912 DE102009008912A DE102009008912A1 DE 102009008912 A1 DE102009008912 A1 DE 102009008912A1 DE 200910008912 DE200910008912 DE 200910008912 DE 102009008912 A DE102009008912 A DE 102009008912A DE 102009008912 A1 DE102009008912 A1 DE 102009008912A1
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DE
Germany
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propellant gas
propellant
expansion
fuel
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910008912
Other languages
German (de)
Inventor
Harald Winkler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Winkler Maschinen-Bau De GmbH
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Abstract

The propellant gas generating device (2) has a propellant gas pressure vessel (4) for generating propellant gas and a combustion chamber (6) with a burner (8) for burning fuel for generating combustion gas. The combustion chamber is connected with the propellant gas pressure vessel. Independent claims are also included for the following: (1) a method for generating propellant gas under pressure to perform mechanical operation; (2) an expansion machine for converting energy in propellant gas under pressure; (3) an arrangement for two expansion machines; (4) a method for operating expansion machine; (5) a thermal engine for producing a mechanical movement by a fuel; (6) a method for operating thermal engine; (7) a compressor for compressing a process gas, particularly air; and (8) a steam generator for producing water vapor from water.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Treibgaserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Treibgases unter Druck zum Verrichten mechanischer Arbeit und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Treibgaserzeugungseinrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Expansionsmaschine zum Wandeln einer Expansion von Treibgas unter Druck in eine mechanische Bewegung, insbesondere in eine Drehbewegung, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Expansionsmaschine. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Wärmekraftmaschine zum Erzeugen einer mechanischen Bewegung unter Verwendung eines Brennstoffs umfassend eine Treibgaserzeugungseinrichtung und eine Expansionsmaschine, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmekraftmaschine. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Kompressor zum Komprimieren eines Prozessgases, insbesondere Luft zur Verwendung in einer Treibgaserzeugungseinrichtung.The The present invention relates to a propellant gas generating device for generating a propellant gas under pressure to perform mechanical Work and a method for operating such a propellant gas generating device. The present invention further relates to an expansion machine for converting an expansion of propellant gas under pressure into a mechanical one Movement, in particular in a rotary motion, and a method for operating an expansion machine. Furthermore, the invention relates a heat engine for Generating a mechanical motion using a fuel comprising a propellant gas generating device and an expansion machine, and a method of operating a heat engine. Farther the invention relates to a compressor for compressing a process gas, in particular air for use in a propellant gas generating device.

Wärmekraftmaschinen sind allgemein bekannt. Hierbei wird grundsätzlich durch Verbrennen eines Brennstoffs Hitze und ein Treibgas mit hohem Druck erzeugt. Dieses Treibgas mit hohem Druck wird in eine mechanische Bewegung gewandelt. Die mechanischen Wirkungsgrade, also das Verhältnis von mechanischer Energie, die in der mechanischen Bewegung enthalten ist, zu der Energie, die durch die Verbrennung als Hitze und Druck in dem Treibgas enthalten ist, ist verhältnismäßig schlecht und dürfte üblicherweise unter 50% oder leicht darüber liegen.Heat engines are well known. This is basically by burning a Fuel heat and a propellant gas generated at high pressure. This Propellant gas at high pressure is converted into a mechanical movement. The mechanical efficiencies, ie the ratio of mechanical energy, which is contained in the mechanical movement, to the energy, contained by the combustion as heat and pressure in the propellant gas is relatively bad and usually should below 50% or slightly above lie.

Die zurzeit höchsten mechanischen Wirkungsgrade könnten von großvolumigen, langsam drehenden Zweitaktdieselmotoren erreicht werden und im Bereich von 49% liegen. Aber auch diese Wirkungsgrade sind noch gering und dadurch begründet, dass ein Großteil sowohl der thermischen Energie als auch der in dem Druck gespeicherten Energie bedingt durch das Wirkprinzip der Maschine verpufft. Zwar werden heutzutage Optimierungen durchgeführt, jedoch können diese an dem grundlegenden Wirkprinzip nichts ändern und jegliche Verbesserungen der Wirkungsgrade sind in ihrem Erfolg begrenzt.The currently highest mechanical efficiencies could of large-volume, slowly rotating two-stroke diesel engines are achieved and in the range of 49%. But even these efficiencies are still low and justified by that much both the thermal energy and the stored in the pressure Energy dissipated due to the operating principle of the machine. Though Nowadays optimizations are performed, but these can nothing to change the basic principle of action and any improvements the efficiencies are limited in their success.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die beschriebenen Probleme möglichst zu beheben, oder zumindest zu verringern. Insbesondere liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wärmekraftmaschine vorzuschlagen, die prinzipbedingt einen besseren Wirkungsgrad ermöglicht. Zumindest soll eine alternative Maschine vorgestellt werden.task Thus, the present invention addresses the problems described preferably to fix, or at least reduce. In particular, is the present invention, the object of a heat engine to propose, which in principle allows a better efficiency. At least an alternative machine should be presented.

Erfindungsgemäß wird eine Treibgaserzeugungseinrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.According to the invention is a Propellant gas generating device proposed according to claim 1.

Eine solche Treibgaserzeugungseinrichtung umfasst einen Treibgasdruckbehälter zum Erzeugen des Treibgases darin, sowie eine Brennkammer zum Verbrennen eines Brennstoffs zum Erzeugen eines Brenngases bei dem durch die Verbrennung Wärme entsteht. Das Brenngas kann dann von der Brennkammer in den Treibgasdruckbehälter gelangen, in dem zusätzlich Sekundärtreibstoff, insbesondere Wasser zugegeben wird, um Wärme das Brenngas aufzunehmen. Als Sekundärtreibstoff kann flüssiges Wasser, Wasserdampf, Druckluft oder ein anderes geeignetes Gas verwendet werden. Durch das Zuführen des Sekundärtreibstoffs nimmt dieser Wärme auf, was insgesamt zu einer Absenkung der Temperatur des entstandenen Treibgases führt. Somit entsteht ein Kühleffekt durch eine Wärmeübertragung vom Brenngas in den Sekundärtreibstoff unter Vermeidung von Energieabfuhr. Daher kann der Sekundärtreibstoff auch als Kühlmittel bezeichnet werden, und der beschriebene Prozess kann als kühlen bezeichnet werden, wobei eine Kühlung im Sinne einer Wärmeabführung aus dem System nicht stattfindet, sondern eine Kühlung durch Mischung. Das Brenngas zusammen mit dem zugeführten Sekundärtreibstoff bildet dann das Treibgas. Dieses Treibgas kann dann insbesondere unter Beibehaltung eines Drucks, zumindest eines Teils seines Druckes, von der Treibgaserzeugungseinrichtung zur weiteren Verwendung, nämlich Umwandlung in mechanische Bewegung, weitergeleitet werden. Die Treibgaserzeugungseinrichtung, insbesondere der Treibgasdruckbehälter weist hierzu wenigstens einen Treibgasauslass auf.A such propellant gas generating device comprises a propellant pressure vessel for Generating the propellant gas therein, and a combustion chamber for burning a fuel for generating a fuel gas in which by Combustion heat arises. The fuel gas can then pass from the combustion chamber into the propellant pressure vessel, in addition Secondary fuel, In particular, water is added to absorb heat the fuel gas. As secondary fuel can be liquid water, Steam, compressed air or other suitable gas used become. By feeding of the secondary fuel absorb this heat, which resulted overall in a lowering of the temperature of the resulting Propellant gas leads. This creates a cooling effect by a heat transfer from Fuel gas in the secondary fuel while avoiding energy dissipation. Therefore, the secondary fuel also as a coolant and the described process may be referred to as cooling be, with a cooling in the sense of heat dissipation the system does not take place, but a cooling by mixing. The fuel gas along with the supplied secondary fuel then forms the propellant gas. This propellant gas can then in particular while maintaining a pressure, at least part of its pressure, from the propellant gas generating device for further use, namely conversion in mechanical motion, be forwarded. The propellant gas generating device, in particular the propellant pressure vessel has at least for this purpose a propellant gas outlet.

Gemäß dieser Anordnung wird somit der Sekundärtreibstoff unmittelbar dem Brenngas zugeführt und damit vermischt. Der Sekundärtreibstoff bildet dann einen Bestandteil des Treibgases. Bei der Kühlung geht thermische Energie von dem Brenngas auf den Sekundärtreibstoff über, wobei diese auf den Sekundärtreibstoff übergegangene thermische Energie in dem Treibgas erhalten bleibt, weil der Sekundärtreibstoff Bestandteil des Treibgases bleibt.According to this Arrangement thus becomes the secondary fuel fed directly to the fuel gas and mixed with it. The secondary fuel then forms a component of the propellant gas. When the cooling goes thermal energy from the fuel gas to the secondary fuel over, this transferred to the secondary fuel thermal energy is maintained in the propellant because of the secondary fuel Part of the propellant gas remains.

Vorzugsweise ist die Brennkammer in dem Treibgasdruckbehälter angeordnet, oder sie bildet einen Teil des Treibgasdruckbehälters. Demnach kann in einem Fall die Brennkammer als im Wesentlichen geschlossener Raum mit entsprechenden Brennkammerwänden ausgebildet sein, der in dem Treibgasdruckbehälter angeordnet ist. Die Kammeraußenwände sind dann in Kontakt mit einem Innenraum im Treibgasdruckbehälter. Die Brennkammer weist dann eine Öffnung zum Treibgasdruckbehälterinnenraum auf, so dass Brenngas von der Brennkammer in den Treibgasdruckbehälter strömen kann. Die Hitze der Brennkammer kann außerdem über die Kammerwände in den Treibgasdruckbehälter abgestrahlt werden.Preferably the combustion chamber is located in or forms the propellant gas pressure vessel a part of the propellant pressure vessel. Thus, in one case, the combustion chamber may be considered substantially closed Be formed space with corresponding combustion chamber walls, the in the propellant gas pressure vessel is arranged. The chamber outer walls are then in contact with an interior in the propellant pressure vessel. The Combustion chamber then has an opening to the propellant pressure vessel interior so that fuel gas can flow from the combustion chamber into the propellant pressure vessel. The heat of the combustion chamber can also be in the chamber walls in the LPG pressure vessels be radiated.

Gemäß einer anderen Variante bildet die Brennkammer einen Teil des Treibgasdruckbehälters. Mit anderen Worten geht ein Innenraum der Brennkammer im Grunde fließend in den Innenraum des Treibgasdruckbehälters über. Insbesondere kann beispielsweise an einem Ende eines Raumes der Brenner angeordnet sein und in einer bestimmten Entfernung von dem Brenner kann die Sekundärtreibstoffzufuhr angeordnet sein. In noch weiterer Entfernung von dem Brenner ist dann eine Auslassöffnung zum Weiterleiten des Treibgases angeordnet. Somit geht in diesem Fall die Brennkammer im Grunde fließend in den Treibgasdruckbehälter bzw. seinen Innenraum über.According to another variant forms the Combustion chamber part of the propellant pressure vessel. In other words, an interior of the combustion chamber is basically flowing into the interior of the propellant pressure vessel over. In particular, for example, the burner can be arranged at one end of a room, and the secondary fuel supply can be arranged at a certain distance from the burner. At an even further distance from the burner then an outlet opening for forwarding the propellant gas is arranged. Thus, in this case, the combustion chamber basically flows into the propellant pressure vessel or its interior.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Brennkammer mit Brenner eine Brennstoffzufuhr zum Zuführen des Brennstoffs und eine Luftzufuhr zum Zuführen von Luft aufweist. Unter Luft ist in diesem Zusammenhang insbesondere allgemein ein Stoff zu verstehen, der zusammen mit dem Brennstoff nach einer Zündung zur Verbrennung führt bzw. diese begünstigt. Luft ist eine einfach zur Verfügung zu stellende Variante. Natürlich könnte ebenso reiner Sauerstoff oder ein anderes geeignetes Gas verwendet werden, das insbesondere Sauerstoff aufweist. Als Brennstoff wird vorzugsweise ein flüssig und/oder gasförmig vorliegender Brennstoff verwendet, wie Gas, wie beispielsweise Biogas, Erdgas, Öl und andere Ölprodukte wie Diesel, Benzin oder Kerosin, um nur einige Beispiele zu nennen. Weitere Beispiele für Brennstoffe sind brennbare Suspensionen, Emulsionen und Kohlestaub.According to one another embodiment It is suggested that the combustion chamber with burner a fuel supply for feeding of the fuel and an air supply for supplying air. Under Air is in this context in general a substance to understand that together with the fuel after ignition Burning leads or this favors. Air is an easy available to be put variant. Naturally could as well pure oxygen or another suitable gas can be used, which in particular has oxygen. As fuel is preferred a liquid and / or gaseous present fuel such as gas, such as biogas, Natural gas, oil and other oil products such as diesel, gasoline or kerosene, to name just a few examples. Further examples for Fuels are flammable suspensions, emulsions and coal dust.

Der Brenner ist gemäß dieser Ausführungsform dazu vorbereitet, die Luft und den Brennstoff zu vermischen, insbesondere zu verwirbeln und ein Starten einer Verbrennung in der Brennkammer zu realisieren. Die Treibgaserzeugungseinrichtung verwendet hierbei vorzugsweise komprimierte Luft, die somit unter Druck mit dem Brenner und damit der Brennkammer zugeführt wird. Hierzu wird ein Kompressor oder Luftkompressor verwendet, der solche Druckluft erzeugt und bereitstellt. Der Luftkompressor kann Teil der Treibgaserzeugungseinrichtung sein oder die Druckluft kann extern von einer Druckluftversorgung bereitgestellt werden. Optional ist ein Luftmengenregelventil zum Steuern des Drucks und/oder zum Steuern der Menge der bereitgestellten Druckluft vorgesehen. Hierdurch kann der Brennprozess durch entsprechende gesteuerte Zugabe der Druckluft geregelt werden.Of the Burner is according to this embodiment prepared to mix the air and the fuel, in particular to swirl and start a combustion in the combustion chamber to realize. The propellant gas generating device uses this preferably compressed air, thus under pressure with the burner and thus fed to the combustion chamber becomes. For this purpose, a compressor or air compressor is used, which generates and supplies such compressed air. The air compressor may be part of the propellant gas generating device or the compressed air can be provided externally from a compressed air supply. Optionally, an air flow control valve for controlling the pressure and / or for controlling the amount of compressed air provided. This allows the firing process by appropriately controlled addition the compressed air are regulated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Brennstoffpumpe und/oder ein Brennstoffkompressor vorgesehen, um Brennstoff der Brennkammer und/oder dem Brenner insbesondere unter Druck zuzuführen. Vorzugsweise ist ein Brennstoffmengenregelventil vorgesehen zum Steuern der zuzuführenden Brennstoffmenge. Hierdurch kann entsprechend insbesondere zusammen mit der Steuerung der Zufuhr der Luft die Verbrennung in der Brennkammer gesteuert werden. Vorzugsweise ist die Brennstoffpumpe und/oder der Brennstoffkompressor mit einem Brennstoffdruckspeicher verbunden, um einen Druckvorrat für den Brennstoff zu erzeugen.According to one another embodiment a fuel pump and / or a fuel compressor is provided, in particular to fuel the combustion chamber and / or the burner to be supplied under pressure. Preferably, a fuel quantity control valve is provided for Control the supplied Amount of fuel. As a result, in particular, together with the control of the supply of air combustion in the combustion chamber to be controlled. Preferably, the fuel pump and / or the fuel compressor is connected to a fuel pressure accumulator, for a pressure reserve for to produce the fuel.

Vorzugsweise ist eine Sekundärtreibstoffpumpe, insbesondere eine Wasserpumpe vorgesehen, um den Sekundärtreibstoff bzw. Wasser an der Sekundärtreibstoffzufuhr unter Druck bereitzustellen, um dieses unter Druck in den Treibgasdruckbehälter einzuleiten. Weiterhin kann hierfür optional ein Wassermengenregelventil vorgesehen sein zum Steuern der zuzuführenden Sekundärtreibstoff- bzw. Wassermenge. Auch hierdurch wird die Erzeugung des Treibgases besser regelbar, indem die zuzuführenden Sekundärtreibstoff- insbesondere Wassermenge, geregelt wird, um dadurch den Prozess der Treibgaserzeugung und/oder die Zusammensetzung des Treibgases zu steuern.Preferably is a secondary fuel pump, in particular a water pump provided to the secondary fuel or water at the secondary fuel supply provide under pressure to introduce this under pressure in the LPG pressure vessel. Furthermore, this can be done optionally a water flow control valve may be provided for controlling the supplied Secondary fuel or water quantity. This also makes the production of the propellant gas better controllable, by supplying the Sekundärtreibstoff- In particular, the amount of water is regulated, thereby limiting the process the propellant gas production and / or the composition of the propellant gas to control.

Im Übrigen ist zu beachten, dass der Brenner und damit auch der Treibgasdruckbehälter unter Atmosphärenüberdruck arbeitet. Entsprechend müssen die zuzuführenden Medien mit zumindest diesem Druck zugeführt werden.Incidentally, is to note that the burner and thus also the propellant pressure vessel under Atmosphärenüberdruck is working. Accordingly must the to be supplied Media are supplied with at least this pressure.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Steuereinheit vorgesehen zum Steuern der Treibgaserzeugungseinrichtung, insbesondere zum Steuern der Brennstoffzufuhr, der Luftzufuhr und/oder der Sekundärtreibstoffzufuhr. Eine solche Steuereinheit, die auch als Mess-, Steuer- und Regeleinheit bezeichnet werden kann, wertet relevante Eingaben wie Bedienereingaben und Istwerte aus und führt entsprechende Steuerungen durch, indem vorzugsweise entsprechende Steuerbefehle an Stelleinheiten gegeben werden. Bevorzugte Eingangswerte sind eine Bedienereingabe, insbesondere Leistungsvorgabe sowie diverse Messwerte wie Temperaturwerte beispielsweise in der Brennkammer und/oder in dem Druckgasbehälter, Druckwerte und bei einer angeschlossenen Expansionsmaschine, die die Energie in dem Treibgas in eine Drehbewegung umsetzt, eine Drehzahlmessung. Den Ausgang bilden entsprechend Steuerbefehle bzw. Steuersignale für ein oder mehrere Luftmengenregelventile, ein oder mehrere Brennstoffmengenregelventile und ein oder mehrere Regelventile für Sekundärtreibstoffe, insbesondere Wassermengenregelventile. Bei einer angeschlossenen Expansionsmaschine können auch dessen Stellglieder mit Ansteuerungsbefehlen bzw. Ansteuerungssignalen versorgt werden. Hierzu kann ein Füllventil zum Zuführen des Treibgases in die Expansionsmaschine als auch ein Auslassventil zum Auslassen von Treibgas aus der Expansionsmaschine zählen.According to one another embodiment a control unit is provided for controlling the propellant gas generating device, in particular for controlling the fuel supply, the air supply and / or the secondary fuel supply. Such a control unit, which also serves as a measuring, control and regulating unit can be designated evaluates relevant inputs such as operator input and actual values off and on by appropriate controls by preferably corresponding Control commands are given to actuators. Preferred input values are an operator input, especially performance target and various Measured values such as temperature values, for example in the combustion chamber and / or in the pressurized gas container, Pressure values and a connected expansion machine, the Energy in the propellant gas converts into a rotary motion, a speed measurement. The output accordingly form control commands or control signals for one or multiple air flow control valves, one or more fuel quantity control valves and one or more control valves for secondary fuels, in particular Water flow control valves. For a connected expansion machine can also its actuators with control commands or control signals be supplied. For this purpose, a filling valve for supplying the Propellant gas in the expansion machine as well as an outlet valve for Omission of propellant gas from the expander count.

Aufgabe dieser Steuereinheit, insbesondere Zahlen-, Mess-, Steuer- und Regeleinheit ist es, auf Basis eines Grundprogramms und in Abhängigkeit der variablen Eingänge eine bestmögliche Treibgaserzeugung zu berechnen und diese entsprechend zu steuern. Hierbei kommt es insbesondere auf die Volumen-, Druck-, Temperatur- und Umweltwerte an.Task of this control unit, in particular Numerical, measuring and control unit is based on a basic program and depending on the variable inputs to calculate the best possible LPG generation and to control them accordingly. In particular, it depends on the volume, pressure, temperature and environmental values.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine Sekundärtreibstoffleitung vorgesehen zum Leiten des Sekundärtreibstoffs zur Sekundärtreibstoffzuführung, die entlang wenigstens einer Wand des Treibgasdruckbehälters verläuft, um eine Vorwärmung des Sekundärtreibstoffs durch Wärme des Treibgasdruckbehälters zu erreichen. Die Zuführung von Sekundärtreibstoff, insbesondere Wasser, hat vorzugsweise den Zweck, dass ein Kühlen des Brenngases zu einer Erwärmung des Sekundärtreibstoffs und insbesondere zu einer Volumenausdehnung des Sekundärtreibstoffs führt. Hierdurch wird insgesamt eine starke Volumenausdehnung des Treibgases angestrebt. Es kommt nicht unbedingt darauf an, dass der Sekundärtreibstoff möglichst kalt dem Treibgasdruckbehälter zugeführt wird. Als günstig hat sich vielmehr erwiesen, die Behälterwände so zu kühlen, dass diese möglichst keinen thermischen Schaden nehmen. Dies kann durch das Führen des Sekundärtreibstoffs durch Sekundärtreibstoffleitungen entlang wenigstens einer Wand des Treibgasdruckbehälters erfolgen. Die Wand des Treibgasdruckbehälters wird hierdurch gekühlt und der Sekundärtreibstoff, insbesondere Wasser, erwärmt. Dieser erwärmte Sekundärtreibstoff, insbesondere Wasser, kann dann in der erwärmten Form also in Fließrichtung des Wassers nach den beschriebenen Sekundärtreibstoffleitungen in den Treibgasdruckbehälter eingeführt werden. Die Temperatur kann hierbei vorzugsweise bereits so hoch liegen, dass das Wasser bereits dampfförmig ist, also als Wasserdampf zugeführt wird. Dieses Wasser kann dann thermische Energie von dem Brenngas annehmen und zu einer Volumen- und/oder Druckerhöhung des Treibgases beitragen.According to one Another embodiment, a secondary fuel line is provided for conducting the secondary fuel to the secondary fuel feed, the along at least one wall of the propellant pressure vessel extends to a preheating of the secondary fuel by heat the propellant pressure vessel to reach. The feeder of secondary fuel, In particular water, preferably has the purpose that cooling the Fuel gas to a warming of the secondary fuel and in particular to a volume expansion of the secondary fuel leads. As a result, a total of a large volume expansion of the propellant gas sought. It does not necessarily matter that the secondary fuel preferably cold the propellant pressure vessel supplied becomes. As favorable has rather proven to cool the container walls so that they possible take no thermal damage. This can be done by running the secondary fuel through secondary fuel lines along at least one wall of the propellant pressure vessel. The wall of the propellant pressure vessel is thereby cooled and the secondary fuel, especially water, heated. This heated Secondary fuel, especially water, can then in the heated form so in the flow direction the water after the described secondary fuel lines in the LPG pressure vessels introduced become. The temperature here may already be so high lie that the water is already vaporous, so as water vapor supplied becomes. This water can then generate thermal energy from the fuel gas assume and contribute to a volume and / or pressure increase of the propellant gas.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Treibgasdruckbehälter zumindest abschnittsweise wenigstens doppelwandig ausgeführt ist und zwischen zwei Wänden der Sekundärtreibstoff und/oder die Luft zum Zuführen zum Druckgasbehälter bzw. der Brennkammer geführt wird. Hierbei ist zu beachten, dass in dem Treibgasdruckbehälter, insbesondere wenn die Brennkammer einen Teil davon bildet, an unterschiedlichen Stellen mit unterschiedlichen Temperaturen zu rechnen ist. Die höchste Temperatur ist funktionsbedingt im Bereich des Brenners und damit der Brennkammer zu erwarten und sie wird zum Treibgasauslass hin abnehmen. Somit kann im Bereich der Brennkammer beispielsweise eine Dreiwandigkeit vorgesehen sein. Im Bereich etwa mittig zwischen Brenner und Treibgasauslass kann eine Doppelwandigkeit und zum Treibgasauslass hin schließlich eine Einwandigkeit vorgesehen sein, um nur ein Beispiel zu nennen. Die Dreiwandigkeit kann genutzt werden, um in einem Bereich zwischen zwei Wänden Luft zum Zuführen zum Treibgasdruckbehälter bzw. zur Brennkammer zu führen. Im Bereich der Dreiwandigkeit kann in einem anderen Zwischenbereich und zum zweiwandigen Bereich des Druckgasbehälters hin der Sekundärtreibstoff insbesondere Wasser geführt werden. Nach der Stelle zum Zuführen des Sekundärtreibstoffs kann dann zum Treibgasauslass hin eine Einwandigkeit vorgesehen sein.A Another preferred embodiment provides that the LPG pressure vessel at least Sectionally executed at least double-walled and between two walls of the secondary fuel and / or the air for feeding to the compressed gas tank or the combustion chamber out becomes. It should be noted that in the LPG pressure vessel, in particular if the combustion chamber forms part of it, at different Different temperatures can be expected. The highest temperature is functionally in the range of the burner and thus the combustion chamber to be expected and it will decrease to Treibgasauslass out. Consequently can in the combustion chamber, for example, a drewandigkeit be provided. In the area approximately in the middle between burner and LPG outlet can a Doppelwandigkeit and the Treibgasauslass out finally a Einwandigkeit be provided, to name just one example. The Three-walledness can be used to be in an area between two walls Air for feeding to the LPG pressure vessel or to lead to the combustion chamber. In the area of three-walledness may be in another intermediate area and to the two-walled area of the compressed gas tank towards the secondary fuel especially water become. After the place to feed of the secondary fuel can then a Einwandigkeit be provided for Treibgasauslass out.

Eine weitere Ausführungsform schlägt eine zweite Sekundärtreibstoffzufuhr zum Zuführen eines weiteren Sekundärtreibstoffs vor. Somit kann als ein erster Sekundärtreibstoff bspw. Druckluft vorgesehen sein und als ein zweiter Sekundärtreibstoff Wasser oder Wasserdampf. Die Sekundärtreibstoffe sind zum Zuführen in den Treibgasdruckbehälter vorgesehen. Und es ist zu betonen, dass Sekundärtreibstoffe zu unterscheiden sind von einer Verbrennungsluft, die in die Brennkammer zum Verbrennen mit dem Brennstoff eingeleitet wird. Die Sekundärtreibstoffe sollen nicht an der Verbrennung teilnehmen, sondern danach eingeleitet werden und eine Volumenvergrößerung des Treibgases erreichen. Grundsätzlich kann gemäß einer weiteren Ausführungsform auch das Einleiten noch weiterer Sekundärtreibstoffe vorgesehen sein.A another embodiment beats a second secondary fuel supply for feeding another secondary fuel in front. Thus, as a first secondary fuel, for example. Compressed air be provided and as a second secondary fuel water or water vapor. The secondary fuels are for feeding in the propellant pressure vessel intended. And it is important to emphasize that secondary fuels differ are from a combustion air, which burns into the combustion chamber is initiated with the fuel. The secondary fuels are not supposed to participate in the burning, but after that are initiated and an increase in volume of the Reach propellant gas. Basically according to a another embodiment the introduction of even further secondary fuels may be provided.

Eine weitere Ausführungsform schlägt einen Wärmetauscher vor zum Erwärmen wenigstens eines Sekundärtreibstoffs aus Wärme des Treibgases und/oder aus Wärme eines weiteren Mediums. Hierdurch wird eine Erwärmung des ersten, zweiten und/oder weiteren Sekundärtreibstoffs erreicht, so dass ein Einleiten des betreffenden Sekundärtreibstoffs in den Treibgasdruckbehälter in vorgewärmten Zustand auf einfache Weise erfolgen kann. Zum Erwärmen kann Wärme des Treibgases verwendet werden, indem Treibgas dem Wärmetauscher zugeführt wird. Das Treibgas kann hierzu bspw. nach dem Verlassen einer der Treibgaserzeugungseinrichtung nachgeschalteten Expansionsmaschine verwendet werden. Es kann auch Treibgas verwendet werden, das die Treibgaserzeugungseinrichtung unmittelbar verlassen hat, oder eine Kombination. Weiterhin kommen zur Verwendung in dem Wärmetauscher andere wärmeführende Medien in Betracht, wie bspw. geothermisch gewonnenes Gas.A another embodiment beats a heat exchanger before heating at least one secondary fuel from heat of the propellant and / or heat another medium. As a result, heating of the first, second and / or further secondary fuel achieved, allowing an introduction of the secondary fuel concerned in the propellant pressure vessel in preheated condition can be done easily. For heating, heat of the propellant may be used by propellant gas to the heat exchanger supplied becomes. The propellant gas can this example. After leaving one of Propellant gas generating device downstream expansion machine be used. It can also be used propellant that the Direct fuel gas generator has left immediately, or one Combination. Furthermore, others are used for use in the heat exchanger heat-conducting media into consideration, such as geothermal gas.

Zum Betreiben einer Treibgaserzeugungseinrichtung wird erfindungsgemäß ein Verfahren gemäß Anspruch 11 vorgeschlagen. Dieses Verfahren wird somit verwendet, um ein Treibgas unter Druck zu erzeugen, das zum Verrichten mechanischer Arbeit verwendet werden kann. Hierzu wird eine Treibgaserzeugungseinrichtung verwendet, die einen Treibgasdruckbehälter, eine Brennkammer und eine Sekundärtreibstoffzufuhr aufweist. Folgende Schritte werden vorgeschlagen, die im Wesentlichen gleichzeitig, insbesondere kontinuierlich und somit parallel durchgeführt werden. Demnach wird ein Brennstoff in der Brennkammer verbrannt, um ein Brenngas zu erzeugen. Dieses Brenngas weist eine große Hitze auf, sowie einen gewissen Überdruck, der auch durch den Aufbau einer geschlossenen Brennkammer bedingt ist. Dabei ist unter geschlossener Brennkammer auch eine offene, aber in einem im Wesentlichen geschlossenen Treibgasdruckbehälter angeordnete Brennkammer zu verstehen. Das Brenngas wird in den Treibgasdruckbehälter geleitet. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Abfuhr eines erzeugten Treibgases und das fortgesetzte Betreiben des Brenners, so dass Brenngas nachkommt. In den Treibgasdruckbehälter und somit in das Brenngas hinein wird Sekundärtreibstoff, insbesondere Wasser, eingeleitet. Dies führt zum Kühlen des Brenngases und dabei zu einer Erwärmung des Sekundärtreibstoffs, insbesondere des Wassers, und einer dadurch bedingten Ausdehnung des Sekundärtreibstoffs oder Wassers. Als Resultat entsteht das Treibgas in dem Treibgasdruckbehälter, das einen entsprechend hohen Druck aufweist und zu einer entsprechenden Volumenvergrößerung des Treibgases führen kann. Gemäß einer Möglichkeit wird der Sekundärtreibstoff zerstäubt und/oder als Wasserdampf eingeleitet. Soweit möglich erfolgt das Einleiten so, dass eine möglichst günstige Vermischung von Brenngas und Sekundärtreibstoff zu dem Treibgas erfolgt. Der Sekundärtreibstoff wird im Übrigen unter Druck zugeführt.For operating a propellant gas generating device, a method according to claim 11 is proposed according to the invention. This method is thus used to generate a propellant gas under pressure that can be used to perform mechanical work. For this purpose, a propellant gas generating device is used which comprises a propellant pressure vessel, a combustion chamber and a Secondary fuel supply has. The following steps are proposed, which are carried out essentially simultaneously, in particular continuously and thus in parallel. Thus, a fuel is burned in the combustion chamber to generate a fuel gas. This fuel gas has a high heat, as well as a certain overpressure, which is also due to the construction of a closed combustion chamber. In this case, an open combustion chamber is also to be understood as an open combustion chamber arranged in a substantially closed propellant pressure vessel. The fuel gas is directed into the LPG pressure vessel. This is done for example by a discharge of a generated propellant gas and the continued operation of the burner, so that fuel gas complies. Secondary fuel, in particular water, is introduced into the propellant pressure vessel and thus into the fuel gas. This leads to the cooling of the fuel gas and thereby to a heating of the secondary fuel, in particular of the water, and a consequent expansion of the secondary fuel or water. As a result, the propellant gas is generated in the propellant gas pressure vessel, which has a correspondingly high pressure and can lead to a corresponding increase in volume of the propellant gas. According to one possibility, the secondary fuel is atomized and / or introduced as water vapor. As far as possible, the introduction is carried out so that the most favorable possible mixing of fuel gas and secondary fuel to the propellant takes place. Incidentally, the secondary fuel is supplied under pressure.

Vorzugsweise wird bei diesem Verfahren eine erfindungsgemäße Treibgaserzeugungseinrichtung verwendet, wie sie obenstehend bereits erläutert wurde.Preferably In this method, a propellant gas generating device according to the invention used, as already explained above.

Günstig ist es somit, wie teilweise bereits erläutert wurde, wenn das Verbrennen des Brennstoffs zu dem Brenngas unter Zuführung von Luft erfolgt, als Sekundärtreibstoff Wasser in flüssiger Form so zugeführt wird, dass es beim Kühlen des Brenngases verdampft und so zu einer Volumenvergrößerung führt oder bereits als Wasserdampf zugeführt wird und/oder das Treibgas Brenngas und Wasserdampf aufweist, insbesondere ein Gemisch aus Brenngas und Wasserdampf ist. Das Verbrennen des Brennstoffs wird durch das Zuführen von Luft, die hier auch exemplarisch für andere Zusätze wie Sauerstoff steht, begünstigt und insbesondere besser steuerbar.Cheap is Thus, as has already been partially explained, when burning of the fuel to the fuel gas with the supply of air, as secondary fuel Water in liquid Form so fed that will do it when cooling evaporates the fuel gas and thus leads to an increase in volume or already supplied as water vapor is and / or the propellant fuel gas and water vapor, in particular a mixture of fuel gas and water vapor. The burning of the Fuel is supplied by the feeding of air, which also exemplifies other additives such as Oxygen is favored and in particular better controllable.

Vorzugsweise wird das Treibgas so erzeugt, dass die Verbrennung unter Überdruck stattfindet. Dies ist ein Charakteristikum des Brenners und macht entsprechende Vorkehrungen erforderlich wie insbesondere den Brennstoff und soweit erforderlich die Luft unter Druck zuzuführen. Entsprechend ist auch – wie oben bereits erläutert wurde – der Sekundärtreibstoff dem Druckgasbehälter unter Druck zuzuführen.Preferably the propellant gas is generated so that the combustion under pressure takes place. This is a characteristic of the burner and makes appropriate precautions needed in particular the fuel and, if necessary, to supply the air under pressure. Corresponding is too - like already explained above was - the secondary fuel the compressed gas tank to be supplied under pressure.

Gemäß weiterer Ausführungsformen wird vorgeschlagen, dass der Brennkammer Druckluft zugeführt wird, die durch einen Druckluftkompressor bereitgestellt wird, wobei vorzugsweise ein Druckluftregelventil verwendet wird und der Druck und/oder die Menge der Druckluft gesteuert wird. Günstig ist es auch, der Brennkammer und/oder dem Brenner Brennstoff mittels einer Brennstoffpumpe und/oder einem Brennstoffkompressor zuzuführen, wobei vorzugsweise ein Brennstoffmengenregelventil verwendet wird und wobei die zuzuführende Brennstoffmenge gesteuert wird. Bei Verwendung eines gasförmigen Treibstoffs wird für die Steuerung des Brennstoffmengenventils eine Überwachung des Drucks, der Temperatur und/oder des Volumen- und/oder Massestroms des zugeführten Brennstoffs vorgeschlagen. Zudem wird bevorzugt als Sekundärtreibstoff dem Treibgasdruckbehälter Wasser mittels einer Wasserpumpe zugeführt und optional ein Wasserregelventil verwendet, das Wasser unter Druck zugeführt und die zugeführte Wassermenge gesteuert. Ebenso kann gegebenenfalls die Steuerung des Drucks und/oder der Wassermenge unmittelbar über die Wasserpumpe durchgeführt werden. Die Zuführung eines gasförmigen Sekundärtreibstoffs kann ähnlich wie die Zuführung eines gasförmigen Brennstoffs oder der Druckluft vorgenommen werden.According to others embodiments it is proposed that the combustion chamber is supplied with compressed air, which is provided by a pneumatic compressor, preferably a compressed air control valve is used and the pressure and / or the Amount of compressed air is controlled. It is also favorable, the combustion chamber and / or the burner fuel by means of a fuel pump and / or a Supply fuel compressor, wherein preferably a fuel quantity control valve is used and wherein the supplied Fuel quantity is controlled. When using a gaseous fuel is for the control of the fuel quantity valve monitoring the pressure, the temperature and / or the volume and / or mass flow of the supplied fuel proposed. In addition, the propellant pressure vessel is preferably water as the secondary fuel supplied by means of a water pump and optionally a water control valve that uses water under pressure supplied and the supplied Controlled amount of water. Likewise, if necessary, the controller the pressure and / or the amount of water are performed directly on the water pump. The feeder of a gaseous secondary fuel can be similar to the feeder a gaseous one Fuel or the compressed air are made.

Vorzugsweise wird man das Verfahren als einen fließfähigen Brennstoff, also einen flüssigen oder gasförmigen Brennstoff, einsetzen, wie insbesondere Gas, Öl, Benzin und Diesel, um nur einige Beispiele zu nennen.Preferably you will the process as a flowable fuel, so one liquid or gaseous Fuel, in particular gas, oil, gasoline and diesel, to only to give some examples.

Wie auch schon im Zusammenhang mit der Treibgaserzeugungseinrichtung erläutert wurde, kann gemäß einer Ausführungsform vorgeheiztes Wasser als Sekundärtreibstoff verwendet werden und/oder Wasser in den Treibgasdruckbehälter unter Druck eingenebelt werden. Hierdurch ist es möglich, das Wasser zuvor zum Kühlen des Treibgasdruckbehälters oder auch anderer Bestandteile der Treibgaserzeugungseinrichtung oder auch anderer Bestandteile einer Wärmekraftmaschine zu verwenden. Die zum Vorwärmen entzogene Wärme bleibt in dem System durch das Zuführen des so vorgeheizten Wassers zu dem Brennstoff erhalten.As even in connection with the propellant gas generating device explained was, can according to one embodiment preheated water as secondary fuel be used and / or pressurized water in the propellant pressure vessel be fogged. This makes it possible for the water before Cool the propellant pressure vessel or other components of the propellant gas generating device or other components of a heat engine to use. The to preheat extracted heat remains in the system by supplying the thus preheated water obtained to the fuel.

Vorzugsweise wird das Verfahren so ausgeführt, dass die Wasser- bzw. Sekundärtreibstoffzufuhr, die Brennstoffzufuhr und/oder die Druckluftzufuhr abhängig von Messungen von Zuständen in der Treibgaserzeugungseinrichtung erfolgt, insbesondere abhängig von Messungen der Temperatur, des Volumens, des Drucks und/oder der Zusammensetzung des Treibgases und/oder abhängig von der Temperatur im Brenner erfolgt. Vorzugsweise wird dabei eine Steuerung der Mengenverhältnisse und/oder des Drucks der Druckluft, des Brennstoffs und des Wassers durchgeführt.Preferably, the method is carried out such that the water or secondary fuel supply, the fuel supply and / or the compressed air supply is dependent on measurements of conditions in the propellant gas generating device, in particular depending on measurements of the temperature, the volume, the pressure and / or the composition of the Propellant gas and / or depending on the temperature in the burner takes place. Preferably, a control of the proportions and / or the Pressure of compressed air, fuel and water carried out.

Gemäß einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Verfahren so gesteuert wird, dass das Treibgas den Treibgasdruckbehälter etwa mit einem Druck von 10 bis 50 bar und einer Temperatur im Bereich von 750°C bis 1200°C verlässt. Dabei ist die Temperatur um so höher, je höher der Druck ist und umgekehrt.According to one embodiment It is proposed that the method be controlled so that the Propellant the propellant pressure vessel for example with a pressure of 10 to 50 bar and a temperature in the range from 750 ° C up to 1200 ° C leaves. The temperature is higher, The higher the pressure is and vice versa.

Erfindungsgemäß wird zudem eine Expansionsmaschine gemäß Anspruch 22 vorgeschlagen. Eine solche Expansionsmaschine weist einen Füllraum und einen Treibgasexpansionsraum auf. Dabei ist in dem Füllraum der Bewegungskörper so angeordnet und geführt, dass ein Druck des Treibgases, mit dem der Füllraum befüllt wurde, an die erste Druckfläche angreift und den Bewegungskörper damit in eine erste Richtung schiebt und damit bewegt. Diese Bewegung kann resultieren aus einer Expansion des befüllten Treibgases bzw. in Kombination kann es zusammen mit dem Befüllen erfolgen. Mit anderen Worten kann durch das Befüllen mit Treibgas der Bewegungskörper unmittelbar in die erste Richtung bewegt werden. Der Bewegungskörper ist ebenfalls in den Treibgasexpansionsraum geführt, wobei die zweite Druckfläche im Grunde der ersten Druckfläche entgegengerichtet ist und eine Expansion eines dem Treibgasexpansionsraum zugeführten Treibgases zu einer Bewegung des Bewegungskörpers in die zweite der ersten Richtung entgegen gesetzte Richtung bewegt wird. Die Expansionsmaschine ist im Wesentlichen dazu vorbereitet, dass eine Bewegung des Bewegungskörpers in die zweite Richtung aufgrund einer Expansion des Treibgases in dem Treibgasexpansionsraum erfolgt. Die Wirkung des Treibgases in dem Füllraum und dem Treibgasexpansionsraum sind somit entgegengerichtet. Insbe sondere ist die Expansionsmaschine entsprechend so zu steuern, dass eine Befüllung des Füllraums und eine Expansion des Treibgases in dem Expansionsraum nacheinander, insbesondere abwechselnd erfolgt.In addition, according to the invention an expansion machine according to claim 22 proposed. Such an expansion machine has a filling space and a propellant expansion space. It is in the filling of the moving body arranged and guided, that a pressure of the propellant gas, with which the filling space has been filled, acts on the first pressure surface and the moving body pushing and moving in a first direction. This movement may result from an expansion of the filled propellant gas or in combination it along with the filling respectively. In other words, by filling with propellant gas of the moving body immediately be moved in the first direction. The moving body is also guided into the Treibgasexpansionsraum, the second pressure surface basically the first printing surface is opposite and an expansion of the propellant gas expansion space supplied propellant gas to a movement of the moving body moved in the second direction opposite to the first direction becomes. The expansion machine is essentially prepared to that a movement of the moving body in the second direction due to expansion of the propellant gas in the propellant gas expansion space he follows. The effect of the propellant gas in the filling space and the propellant gas expansion space are thus contrary. In particular, the expansion machine is special accordingly to control so that a filling of the filling space and an expansion the propellant gas in the expansion space successively, in particular takes place alternately.

Vorzugsweise ist die erste Druckfläche kleiner als die zweite Druckfläche. In dem Füllraum wird somit ein höherer Druck benötigt, um dieselbe Kraft auf den Bewegungskörper auszuüben wie in dem Treibgasexpansionsraum durch einen entsprechend geringeren Treibgasdruck ausgeübt werden kann. Dabei sind jeweils die Kräfte in Richtung der ersten bzw. zweiten Bewegungsrichtung gemeint.Preferably is the first printing surface smaller than the second pressure surface. In the filling room becomes a higher one Pressure needed, to apply the same force to the moving body as in the propellant gas expansion space be exercised by a correspondingly lower propellant gas pressure can. Here are the forces in the direction of the first or second movement direction.

Eine Ausführungsform schlägt vor, dass der Füllraum als Zylinderraum oder Ringspalt ausgebildet ist und entsprechend die erste Druckfläche als Kreis- bzw. Ringfläche ausgebildet ist, der Bewegungskörper als Kolben ausgeführt ist und/oder der Treibgasexpansionsraum als Ringspalt oder Zylinderraum ausgebildet ist und die zweite Druckfläche als Ring- bzw. Kreisfläche ausgebildet ist. Die Verwendung eines Kolbens als Bewegungskörper ist konstruktiv einfach zu gestalten. Die erste Expansionsteilanordnung kann dadurch insgesamt einfach und im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt sein. Beispielsweise ist der Füllraum ein Ringspalt und die erste Druckfläche entsprechend eine Ringfläche und der Treibgasexpansionsraum ein Zylinderraum mit der zweiten Druckfläche als Kreisfläche. Auf diese Art und Weise ist auch leicht zu realisieren, dass die erste Druckfläche kleiner als die zweite Druckfläche ist. Ebenso kann die Aufteilung umgekehrt sein, eine größere Ringfläche als die Kreisfläche ist bei entsprechender Größenaufteilung zu erreichen.A embodiment beats before that the filling space is designed as a cylinder space or annular gap and accordingly the first printing surface as circle or ring surface is formed, the moving body designed as a piston is and / or the propellant gas expansion space as an annular gap or cylinder space is formed and formed the second pressure surface as a ring or circular surface is. The use of a piston as a moving body is structurally simple to design. The first expansion part assembly can thereby total be simple and essentially cylindrical. For example the filling room an annular gap and the first pressure surface corresponding to an annular surface and the Treibgasexpansionsraum a cylinder chamber with the second pressure surface as Circular area. In this way it is also easy to realize that the first printing surface smaller than the second pressure surface is. Likewise, the division may be reversed, a larger ring area than the circular area is with appropriate size distribution to reach.

Gemäß einer Ausführungsform überlappen sich der Füllraum und der Treibgasexpansionsraum, wobei beide vorzugsweise in einer gemeinsamen Bohrung ausgebildet sind. Demnach kann eine gemeinsame Bohrung als ein gemeinsamer Zylinderraum vorgesehen sein, in dem sich der Bewegungskörper insbesondere als Kolben bewegen kann und der Füllraum ist dann auf einer Seite des Kolbens ausgebildet und der Treibgasexpansionsraum an der anderen Seite. Teile der Bohrung gehören dann je nach Kolbenstellung zum Füllraum oder zum Treibgasexpansionsraum.According to one Embodiment overlap the filling room and the propellant gas expansion space, both preferably in one common bore are formed. Accordingly, a common Bore be provided as a common cylinder chamber, in the the movement body especially as a piston can move and the filling space is then on one side formed of the piston and the Treibgasexpansionsraum at the other Page. Parts of the hole belong then depending on the piston position to the filling space or propellant gas expansion space.

Vorzugsweise umfasst die Expansionsmaschine wenigstens ein mit dem ersten Füllraum funktional verbundenes Füllventil zum Einlassen von Treibgas in den ersten Füllraum, wenigstens ein mit dem Treibgasexpansionsraum funktional verbundenes Auslassventil zum Auslassen von Treibgasen aus dem Treibgasexpansionsraum und/oder wenigstens ein mit dem Füllraum und dem Treibgasexpansionsraum funktional verbundenes Überstromventil zum Öffnen und Schließen einer Verbindung zwischen dem Füllraum und dem Treibgasexpansionsraum, um Treibgas zu ermöglichen, vom Füllraum zum Treibgasexpansionsraum zu strömen. Der Füllraum und der Treibgasexpansionsraum sind somit funktional über das wenigstens eine Überstromventil verbunden. Insgesamt ist diese Expansionsteilanordnung somit dazu vorbereitet, dass ein Treibgas über das Füllventil in den Füllraum strömt, dort zu einer Bewegung des Bewegungskörpers in die erste Richtung führt, anschließend über das Überstromventil in den Treibgasexpansionsraum strömt, dort expandiert und zu einer Bewegung des Bewegungskolbens in die zweite Richtung führt und anschließend – vorzugsweise nach vollständiger Expansion und Druckabnahme auf Atmosphärendruck – den Treibgasexpansionsraum verlässt.Preferably The expansion machine includes at least one functional with the first filling space connected filling valve for admitting propellant in the first filling space, at least one with the Propellant expansion chamber functionally connected exhaust valve to Omitting propellant gases from the propellant gas expansion space and / or at least one with the filling room and the Treibgasexpansionsraum functionally connected overflow valve for opening and Shut down a connection between the filling space and the propellant gas expansion space to allow propellant gas from the filling room to Propellant gas expansion space to flow. The filling room and the propellant gas expansion space are thus functional over the at least one overflow valve connected. Overall, this expansion sub-assembly is thus prepared to that a propellant gas over the filling valve in the filling room flows, there to a movement of the moving body in the first direction leads, then via the overflow valve flows into the Treibgasexpansionsraum, there expands and closed a movement of the movement piston leads in the second direction and subsequently - preferably after complete Expansion and pressure decrease to atmospheric pressure - the propellant gas expansion space leaves.

Erfindungsgemäß wird zudem eine Expansionsmaschine gemäß Anspruch 27 vorgeschlagen. Diese Expansionsmaschine weist eine Expansionsteilanordnung mit einer Doppelfunktion auf, die insbesondere auf ein Zusammenwirken mit einer Treibgaserzeugungseinrichtung abgestimmt ist. Demnach ist ein Treibgasexpansionsraum vorgesehen, der mit Treibgas zu befüllen ist und in dem das Treibgas dann expandiert um den Bewegungskörper in eine erste Richtung zu drücken und entsprechend eine translatorische Bewegung des Bewegungskörpers in diese erste Richtung hervorzurufen. Dieser Bewegungskörper ist außerdem in einen Kompressionsraum geführt und weist eine Kompressionsfläche auf, um ein Prozessgas, insbesondere Luft, das in der Treibgaserzeugungseinrichtung Verwendung finden kann, zu komprimieren. Eine Komprimierung erfolgt dabei durch eine translatorische Bewegung des Bewegungskörpers in die erste Richtung, so dass eine durch die Expansion des Treibgases hervorgerufene Bewegung des Bewegungskörpers zu einer Kompression des Prozessgases in den Kompressionsraum führt.According to the invention, an expansion machine according to claim 27 is also proposed. This expansion machine has an expansion part assembly with a double function, the ins special is tuned to cooperate with a propellant gas generating device. Accordingly, a propellant gas expansion space is provided, which is to be filled with propellant gas and in which the propellant gas is then expanded to push the moving body in a first direction and to cause a corresponding translational movement of the moving body in this first direction. This moving body is also guided in a compression space and has a compression surface to compress a process gas, in particular air, which may be used in the propellant gas generating device, to compress. Compression is effected by a translational movement of the moving body in the first direction, so that a movement of the moving body caused by the expansion of the propellant gas leads to a compression of the process gas into the compression space.

Vorzugsweise ist die Druckfläche größer als die Kompressionsfläche. Hierdurch kann einerseits erreicht werden, dass derselbe Expansionsdruck an der Druckfläche zu einer Kompression mit höherem Kompressionsdruck auf der Seite der Kompressionsfläche führen kann. Andererseits wird erreicht, dass die Expansion des Treibgases eine Bewegung des Bewegungskörpers in die erste Richtung mit hoher Energie bzw. Kraft erreichen kann und die damit durchgeführte Kompression des Prozessgases von dieser Energie bzw. Kraft nur wenig verbraucht.Preferably is the printing surface bigger than that Compression surface. This can be achieved on the one hand, that the same expansion pressure on the printing surface to a compression with higher compression pressure on the side of the compression surface to lead can. On the other hand it is achieved that the expansion of the propellant gas a movement of the moving body can reach in the first direction with high energy or force and the done with it Compression of the process gas from this energy or force only a little consumed.

Dabei ist vorzugsweise ein gemeinsamer Zylinderraum oder eine gemeinsame Bohrung vorgesehen, in dem der Treibgasexpansionsraum und der Kompressionsraum ausgebildet sind. Im Grunde bewegt sich im Betrieb der Bewegungskörper dann – insbesondere als Kolben – zwischen dem Treibgasexpansionsraum und dem Kompressionsraum hin und her.there is preferably a common cylinder space or a common one Bore provided in which the propellant gas expansion space and the compression space are formed. Basically, during movement, the moving body then moves - in particular as a piston - between the propellant gas expansion space and the compression space back and forth.

Günstig ist es, um wenigstens eine der Expansionsteilanordnungen ein Mantelrohr vorzusehen, um darin ein Medium zum Temperaturausgleich zu führen. Hierdurch kann ein Temperaturausgleich zwischen unterschiedlich warmen Bereichen der Expansionsteilanordnung erreicht werden. Als Medium kommen Thermoöle, Wasser, Gase und andere Medien in Betracht. Ein Temperaturausgleich kann auch im Bereich von Zylinderköpfen vorgesehen sein und das verwendete Medium zum Erwärmen an anderer Stelle verwendet werden.Cheap is it, at least one of the expander subassemblies a jacket tube to provide a medium for temperature compensation therein. hereby can be a temperature compensation between different warm areas the expansion part assembly can be achieved. The medium used is thermal oils, water, Gases and other media into consideration. A temperature compensation can also in the area of cylinder heads be provided and the medium used for heating be used elsewhere.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei Expansionsteilanordnungen, also eine erste und eine zweite miteinander gekoppelt. Diese Kopplung kann sowohl mit einer Expansionsteilanordnung mit Füllraum und Treibgasexpansionsraum als auch mit einer Expansionsteilanordnung mit Kompressionsraum und Treibgasexpansionsraum vorgenommen werden. Die beiden Expansionsteilanordnungen sind somit im Grunde im Gegentakt gekoppelt, so dass eine Expansion von Treibgas im Treibgasexpansionsraum der ersten Expansionsteilanordnung zu einer Entleerung des expandieren Treibgases aus dem Treibgasexpansionsraum der zweiten Expansionsteilanordnung führt. Die Funktion der Füllräume bzw. der Kompressionsräume bleibt entsprechend so erhalten, wie sie bereits im Zusammenhang mit jeweils einer einzelnen Expansionsteilanordnung erläutert wurde.According to one preferred embodiment two expansion sub-assemblies, ie a first and a second coupled together. This coupling can be both with an expansion subassembly with filling space and propellant expansion space as well as with an expansion subassembly be made with compression space and Treibzasxpansionsraum. The two expansion sub-assemblies are therefore basically in push-pull coupled, so that an expansion of propellant gas in the propellant gas expansion space expand the first expansion part assembly to a drain of the Propellant gas from the Treibgasexpansionsraum the second expansion sub-assembly leads. The function of the filling spaces or the compression rooms remains accordingly preserved as they are already related has been explained with a single expansion part arrangement.

Bei Verwendung von zwei Expansionsteilanordnungen mit Kompressionsraum wird somit ein abwechselndes Expandieren von Treibgas in dem jeweiligen Treibgasexpansionsraum durchgeführt, das zu einer translatorischen Bewegung führt, die in eine rotatorische umgewandelt wird, wobei gleichzeitig ebenso wechselseitig Prozessgas komprimiert und als komprimiertes Prozessgas, insbesondere als Druckluft bereitsteht und der Treibgaserzeugungseinrichtung zugeführt werden kann.at Use of two compression chamber expansion subassemblies Thus, an alternating expansion of propellant gas in the respective Propellant gas expansion space performed, which leads to a translatory movement, which in a rotational is converted, while at the same time also mutually process gas compressed and as a compressed process gas, in particular as compressed air is ready and supplied to the propellant gas generating device can.

Vorzugsweise ist eine Schwungmasse vorgesehen, zum Speichern und Abgeben einer Bewegungsenergie von bzw. zu dem Bewegungskörper. Eine solche Schwungmasse kann Bewegungsenergie insbesondere dann aufnehmen, wenn der jeweilige Treibgasexpansionsraum, der in dem Treibgas gerade expandiert, noch klein und der Druck des Treibgases noch hoch ist. Eine zunehmende Expansion des Treibgases und damit eine Vergrößerung des Treibgasexpansionsraumes führt auch zu einer Druckabnahme des Treibgases und entsprechend einer Kraftabnahme des Bewegungskörpers. Zum Ende der Bewegung hin kann diese Bewegung durch den Schwungkörper aufrechterhalten werden, auch wenn eine nachfolgende Einrichtung mechanische Energie entnimmt. Hierdurch ist es zumindest theoretisch möglich, dass sich der Druck des Treibgases zum Ende der Bewegung hin auf Atmosphärendruck absenkt. Hierdurch wäre vermieden, Treibgas mit Überdruck am Ende der Bewegung entweichen zu lassen und damit Energie zu verschenken. Es ist zu bemerken, dass obwohl zum Ende der Bewegung hin die Schwungmasse einen Teil der Bewegung übernimmt, die – wenngleich schwache – Expansionskraft bzw. Druckkraft des Treibgases dennoch einen Beitrag zur Bewegung leistet.Preferably a flywheel is provided for storing and dispensing a Kinetic energy from or to the moving body. Such a flywheel can absorb kinetic energy, especially if the respective Propellant expansion space, which is just expanding in the propellant gas, still small and the pressure of the propellant gas is still high. An increasing Expansion of the propellant gas and thus an increase of the propellant gas expansion space leads as well to a decrease in pressure of the propellant gas and according to a power decrease of the moving body. Towards the end of the movement, this movement can be sustained by the flywheel even if a subsequent device is mechanical energy extracts. This makes it at least theoretically possible that the pressure of the propellant gas decreases towards the end of the movement to atmospheric pressure. This would be avoided, propellant gas with overpressure to let escape at the end of the movement and thus give away energy. It should be noted that although towards the end of the movement the flywheel takes over part of the movement, the - though weak - expansion power or Pressure force of the propellant gas nevertheless makes a contribution to the movement.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Wandlungsmechanik vorgeschlagen, die wenigstens eine mit dem Bewegungskörper verbundene Zahnstange aufweist und wenigstens ein mit der Zahnstange gekoppeltes Zahnradmittel, zum Wandeln einer translatorischen Bewegung der Zahnstange in eine rotatori sche Bewegung am Zahnradmittel. Diese Vorrichtung hat gegenüber einer Konstruktion aus Rad- und Kurbelstange den Vorteil, dass von der Zahnstange im Grunde immer die gleiche Kraft in dasselbe Drehmoment umgesetzt wird, weil durch die Verwendung der Zahnstange an dem Zahnradmittel dauerhaft eine Kraftaufwendung in einem 90-Grad-Winkel von der translatorischen Bewegungsrichtung zum Radius, an dem die Zahnstange angreift, erreicht wird.According to a further embodiment, a conversion mechanism is proposed which has at least one connected to the moving body rack and at least one coupled to the rack gear means for converting a translational movement of the rack in a rotatory cal movement on the gear means. This device has the advantage over a construction of wheel and connecting rod, that of the rack basically always the same force in the same torque is achieved because the use of the rack on the gear means permanently force application is achieved at a 90-degree angle from the translational direction of movement to the radius at which the rack engages.

Vorzugsweise ist die Expansionsmaschine dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlungsmechanik wenigstens ein erstes Zahnradmittel aufweist, um eine translatorische Bewegung einer ersten Richtung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung mit einer ersten Drehrichtung zu wandeln und ein zweites Zahnradmittel aufweist, um eine translatorische Bewegung einer zweiten Richtung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung mit der ersten Drehrichtung zu wandeln. Es wird also in jedem Fall eine translatorische Bewegung in eine Drehbewegung mit ein und derselben Drehrichtung gewandelt. Dabei wird vorgeschlagen, dass zwischen dem ersten und zweiten Zahnradmittel so umgeschaltet wird, dass eine Bewegung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung mit der ersten, also nur einer, Drehrichtung gewandelt wird. Vorzugsweise weist jedes Zahnradmittel hierzu einen Freilauf auf, insbesondere einen gesteuerten Kupplungsfreilauf, um jeweils nur bei der ersten bzw. der zweiten Richtung der translatorischen Bewegung wirksam zu sein. Entsprechend braucht gemäß einer Variante keine aktive Umschaltung durchgeführt zu werden und es wird immer eine Umwandlung in die genannte erste Drehbewegung durchgeführt. Wird ein gesteuerter Kupplungsfreilauf verwendet, ist es möglich, den Freilauf gezielt zu deaktivieren, so dass eine Kraft von dem Zahnradmittel auch bei der genannten Drehrichtung auf den Bewegungskörper übertragen werden kann. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn zu einer Endposition des Bewegungskörpers hin seine Bewegung durch die Zahnradmittel noch unterstützt werden soll.Preferably the expansion machine is characterized in that the conversion mechanism at least a first gear means to a translational Movement of a first direction of the moving body in a rotational movement with to convert a first direction of rotation and a second gear means has a translatory movement of a second direction of the moving body to convert into a rotational movement with the first direction of rotation. It So in any case, a translational movement into a rotary motion converted with one and the same direction of rotation. It is suggested that switches between the first and second gear means so is that a movement of the moving body in a rotary motion with the first, so only one, direction of rotation is changed. Preferably has each gear means for this purpose a freewheel, in particular a controlled clutch freewheel to each only at the first or the second direction of the translational movement is effective to be. Accordingly, according to a variant, no active switching is required carried out and there will always be a transformation in the first mentioned Rotational movement performed. If a controlled clutch freewheel is used, it is possible to use the Free-wheeling deliberately to deactivate, so that a force from the gear means also transferred to the moving body in the aforementioned direction of rotation can be. This can be advantageous if to an end position of the moving body Its movement through the gear means are still supported should.

Vorzugsweise kann der Bewegungskörper mit zwei Zahnstangen bzw. einer Doppelzahnstange ausgebildet sein, indem eine Zahnstange bzw. ein Teil einer Doppelzahnstange für jeweils eine translatorische Bewegung zu einer Übertragung führt.Preferably can the moving body with two racks or a double rack to be formed by a rack or a part of a double rack for each a translatory movement leads to a transmission.

Die Expansionsmaschinensteuereinheit ist gemäß einer Ausführungsform dazu vorbereitet, die Bewegung einer Lineareinheit, die insbesondere Kolben und Kolbenstange umfasst, über Ventilstellungen zu steuern. Außerdem können ggf. Kupplungsfreiläufe gesteuert werden, um eine Drehmomentübertragung geeignet zu steuern. Insbesondere sind die Messung und Berücksichtigung der Zustandsgrößen Kolbenort, Kolbengeschwindigkeit, Kolbenbewegungsrichtung, erzeugte Drehzahl an einer Abtriebswelle und Ventilstellungen sowie ggf. Zustände der Kupplungsfreiläufe vorgesehen. Bei Kopplung mehrerer Expansionsmaschinen kann die Expansionsmaschinensteuereinheit dazu vorbereitet sein, diese Expansionsmaschinen in ihrer Bewegung zu koordinieren. Vorzugsweise kann eine zentrale Steuereinheit vorgesehen sein, die neben den Aufgaben der Expansionsmaschinensteuereinheit auch die Steuerung einer Treibgaserzeugungseinheit übernimmt vorzugsweise kann eine Steuereinheit für eine Treibgaserzeugungseinheit und eine Expansionsmaschinensteuereinheit koordiniert und/oder in einer Einheit kombiniert sein.The Expansion machine control unit is according to one embodiment prepared to the movement of a linear unit, in particular Piston and piston rod includes to control via valve positions. Furthermore can if necessary, clutch freewheels be controlled to suitably control a torque transmission. In particular, the measurement and consideration of the state variables piston location, Piston speed, piston movement direction, generated speed provided on an output shaft and valve positions and possibly states of the clutch freewheels. When coupling several expansion machines, the expansion machine control unit Be prepared to use these expansion machines in their movement to coordinate. Preferably, a central control unit may be provided which, in addition to the tasks of the expansion machine control unit the control of a propellant gas generating unit preferably takes over can be a control unit for a propellant gas generating unit and an expansion machine control unit coordinated and / or combined in one unit.

Erfindungsgemäß wird zudem eine Anordnung wenigstens zweier Expansionsmaschinen vorgeschlagen, wobei die Expansionsmaschinen so gekoppelt sind, dass sie jeweils ein Drehmoment auf eine gemeinsame Welle leiten, wobei insbesondere die Expansionsmaschinen dazu vorbereitet sind, synchronisiert und/oder koordiniert betrieben zu werden. Hierbei können zwei Expansionsmaschinen über eine Wandlungsmechanik gekoppelt sein, indem bspw. jede Expansionsmaschine mit einer Zahnstange an einer Wandlungsmechanik mit zwei Zahnradmitteln angreift. Ebenso können zwei, oder auch mehrere Expansionsmaschinen ein Drehmoment auf eine gemeinsame Welle übertragen, wobei die Expansionsmaschinen einzeln oder paarweise in axialer Richtung der gemeinsamen Welle hintereinander angeordnet sind. Jedenfalls bei Kopplung mehrerer Expansionsmaschinen gleicher Bauart und Baugröße und/oder Verwendung gleicher Wandlungsmechaniken sollten die Expansionsmaschinen im Gleichlauf gekoppelt sein. Sie laufen dabei zumindest teilweise phasenverschoben, ansonsten aber synchron, bzw. mit gleicher Frequenz.In addition, according to the invention proposed an arrangement of at least two expansion machines, wherein the expansion machines are coupled to each other direct a torque to a common shaft, in particular the Expansion machines are prepared, synchronized and / or to be coordinated. Here, two expansion machines on a Conversion mechanics be coupled by, for example, each expansion machine with a rack on a conversion mechanism with two gear means attacks. Likewise two, or more expansion machines a torque on one transmit common wave, wherein the expansion machines individually or in pairs in the axial Direction of the common shaft are arranged one behind the other. In any case when coupling several expansion machines of the same design and size and / or Using the same conversion mechanisms, the expansion machines in the Synchronous be coupled. They run at least partially phase-shifted, but otherwise synchronous, or with the same frequency.

Erfindungsgemäß wird zudem ein Verfahren zum Betreiben einer Expansionsmaschine mit einer ersten Expansionsteilanordnung mit einem Füllraum und einem Treibgasexpansionsraum gemäß Anspruch 35 vorgeschlagen. Demnach werden folgende Schritte durchgeführt: Im Ersten Schritt wird der Füllraum über wenigstens ein Füllraumbetreibgas befüllt, wobei der Druck des Treibgases auf eine erste Druckfläche an dem Bewegungskörper wirkt und diesen in eine erste Richtung drückt und damit in diese Richtung bewegt. Im zweiten Schritt wird das wenigstens eine Füllventil geschlossen und anschließend wenigstens ein Überstromventil geöffnet, so dass das Treibgas aus dem Füllraum in einen Treibgasexpansionsraum strömt. Das Öffnen des wenigstens einen Überstromventils kann über dem Schließen des wenigstens einen Füllventils etwas zeitversetzt, also später, erfolgen, um ein Strömen von Treibgas direkt in das Füllventil, und durch das Überstromventil, zu verhindern. In dem Treibgasexpansionsraum wirkt eine Kraft auf die zweite Druckfläche an dem Bewegungskörper und dieser wird damit in eine zweite Richtung gedrückt und damit bewegt. Die zweite Richtung ist zu der ersten entgegen gesetzt, so dass sich der Bewegungskörper gegenüber Schritt 1 wieder zurückbewegt.In addition, according to the invention a method for operating an expansion machine with a first Expansion part assembly with a filling space and a propellant gas expansion space according to claim 35 proposed. Accordingly, the following steps are performed: Im First step will be the filling space over at least a Füllraumbetreibgas filled, wherein the pressure of the propellant acts on a first pressure surface on the moving body and push it in a first direction and thus in that direction emotional. In the second step, the at least one filling valve closed and then at least one overflow valve open, so that the propellant gas from the filling space flows into a propellant gas expansion space. The opening of the at least one overflow valve can over the closing the at least one filling valve a little later, so later, done to a stream of propellant gas directly into the filling valve, and through the overflow valve, to prevent. In the propellant gas expansion space, a force acts the second printing surface the moving body and this is pressed with it in a second direction and moved with it. The second direction is opposite to the first, so that the movement body opposite step 1 moved back again.

Im dritten Schritt wird wenigstens ein Auslassventil in der Treibgasexpansionskammer geöffnet, um das Treibgas aus dem Treibgasexpansionsraum entweichen zu lassen. Der Druck des Treibgases ist hierbei optimalerweise gleich dem umgebenden, also Atmosphärendruck.in the third step is at least one exhaust valve in the propellant gas expansion chamber open, to allow the propellant to escape from the propellant gas expansion space. The pressure of the propellant gas is optimally equal to the surrounding, So atmospheric pressure.

Im vierten Schritt wird das Verfahren beginnend mit Schritt 1 wiederholt, wobei das wenigstens eine Auslassventil zunächst geöffnet bleibt. Bei der Bewegung des Bewegungskörpers in die erste Richtung gemäß Schritt 1 wird der Treibgasexpansionsraum wieder verkleinert und durch das wenigstens eine geöffnete Auslassventil kann das enthaltene Treibgas entweichen.in the fourth step, the procedure is repeated beginning with step 1, wherein the at least one outlet valve initially remains open. In the movement of the moving body in the first direction according to step 1, the Treibzasxpansionsraum is again reduced and by the at least one opened Exhaust valve can escape the contained propellant gas.

Erfindungsgemäß wird außerdem ein Verfahren zum Betreiben einer Expansionsmaschine mit einer Expansionsteilanordnung mit einem Treibgasexpansionsraum und einem Kompressionsraum gemäß Anspruch 36 vorgeschlagen. Demnach wird im ersten Schritt der Treibgasexpansionsraum mit Treibgas befüllt, so dass der Druck des Treibgases auf eine Druckfläche an einem Bewegungskörper wirkt und den Bewegungskörper dadurch in eine erste Richtung bewegt. Durch diese Bewegung in die erste Richtung wird der Kompressionsraum verkleinert und das darin enthaltene Prozessgas komprimiert. Das komprimierte Prozessgas kann im Anschluss oder bereits während des Komprimierens seiner Verwendung zugeführt werden.According to the invention is also a Method for operating an expansion machine with an expansion subassembly with a propellant gas expansion space and a compression space according to claim 36 proposed. Accordingly, in the first step, the propellant gas expansion space filled with propellant, so that the pressure of the propellant gas on a pressure surface at one moving body acts and the movement body thereby moved in a first direction. Through this movement in the first direction, the compression space is reduced and that in it contained compressed process gas. The compressed process gas can following or already during compressing its use.

Im zweiten Schritt wird der Bewegungskörper in die zweite Richtung zurückbewegt, wobei der Treibgasexpansionsraum aufgrund wenigstens eines geöffneten Auslassventils entleert wird. Die Rückbewegung des Bewegungskörpers kann beispielsweise durch eine Schwungmasse oder eine andere nicht durch diese erste Expansionsteilanordnung hervorgerufene Kraft erreicht werden. In diesem zweiten Schritt wird der Kompressionsraum mit Prozessgas gefüllt. Dies kann im einfachsten Fall bedeuten, dass ein Einlassventil in dem Kompressionsraum geöffnet wird und durch das Zurückbewegen des Bewegungskörpers Luft in den Kompressionsraum einströmt.in the second step, the moving body in the second direction moved back, wherein the propellant gas expansion space due to at least one open Outlet valve is emptied. The return movement of the moving body can for example, by a flywheel or another not through achieved this first expansion part assembly caused force become. In this second step, the compression space with Process gas filled. In the simplest case, this can mean that an inlet valve is in the compression space is opened and by moving back of the moving body Air flows into the compression space.

Im dritten Schritt wird Schritt 1 wiederholt, wobei zuvor jedenfalls das beschriebene Einlassventil in dem Kompressionsraum geschlossen wurde, so dass sich ein gewünschter Kompressionsdruck für das Prozessgas aufbauen kann.in the third step, step 1 is repeated, but before anyway closed the described intake valve in the compression space became, so that a desired Compression pressure for the Can build process gas.

Vorzugsweise werden zwei Expansionsteilanordnungen mit gleichen Merkmalen gekoppelt betrieben. Unter gleichen Merkmalen ist nicht zwingend zu verstehen, dass die Expansionsteilanordnungen vollständig identisch sind, aber dass sie prinzipiell den gleichen Aufbau aufweisen, insbesondere zwei Expansionsteilanordnungen mit jeweils einem Füllraum und jeweils einem Treibgasexpansionsraum gekoppelt betrieben werden, oder zwei Expansionsteilanordnungen mit jeweils einem Treibgasexpansionsraum und einem Kompressionsraum gemeinsam betrieben werden.Preferably two expansion sub-assemblies are coupled with the same features operated. The same characteristics do not necessarily mean that that the expansion subassemblies are completely identical, but that they have in principle the same structure, in particular two expansion sub-assemblies each with a filling space and are each operated coupled to a propellant gas expansion space, or two expansion subassemblies each having a propellant gas expansion space and a compression space are operated together.

Die Bewegungsrichtungen sind hierbei entgegen gesetzt, wobei die Bewegungen sich ergänzen, indem die beiden Expansionsteilanordnungen einen gemeinsamen Bewegungskörper aufweisen. Die beiden Expansionsteilanordnungen wer den demnach so betrieben, dass sie den Bewegungskörper jeweils in dieselbe Richtung bewegen, so dass das Befüllen und Entleeren des Treibgasexpansionsraumes der ersten Expansionsteilanordnung immer umgekehrt zum Befüllen und Entleeren des Treibgasexpansionsraumes der zweiten Expansionsteilanordnung erfolgt.The Movement directions are set against this, with the movements complement each other, in that the two expansion part arrangements have a common moving body. The two expansion sub-assemblies who operated accordingly so that they each the movement body moving in the same direction, so that the filling and emptying of the propellant gas expansion space the first expansion part assembly always reversed for filling and Draining the Treibgasexpansionsraumes the second expansion sub-assembly he follows.

Erfindungsgemäß wird zudem eine Wärmekraftmaschine zum Erzeugen einer mechanischen Bewegung unter Verwendung eines Brennstoffes vorgeschlagen, die eine erfindungsgemäße Treibgaserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Treibgases umfasst und eine erfindungsgemäße Expansionsmaschine zum Wandeln einer Expansion von Treibgas unter Druck in eine mechanische Bewegung, insbesondere Drehbewegung, wobei die Treibgaserzeugungseinrichtung und die Expansionsmaschine so miteinander gekoppelt sind, dass das von der Treibgaserzeugungseinrichtung erzeugte Treibgas der Expansionsmaschine zugeführt wird, insbesondere an wenigstens einem Füllventil oder Einlassventil in einer Treibgasexpansionskammer bereitgestellt wird. Vorzugsweise sind hierbei die Treibgaserzeugungseinrichtungen und die Expansionsmaschine aufeinander abgestimmt. Insbesondere liefert die Treibgaserzeugungseinrichtung im Wesentlichen ein Treibgas mit möglichst konstanten Werten wie konstantem Druck und Temperatur. Die Expansionsmaschine ist dazu vorbereitet, im Wesentlichen mit einem Treibgas mit konstantem Druck betrieben zu werden. Die beiden Einrichtungen ergänzen sich somit vorteilhaft zu der Wärmekraftmaschine. Gemäß einer Ausführungsform wird eine Expansionsmaschine mit wenigstens einem Expansionsraum, vorzugsweise zwei Expansionsräumen eingesetzt. Somit kann die Expansionsmaschine mit dem von der Treibgaserzeugungseinrichtung bereitgestellten Treibgas betrieben werden und gleichzeitig ein Prozessgas komprimieren und als komprimiertes Gas, insbesondere Druckluft der Treibgaserzeugungseinrichtung, insbesondere dem Brenner zur Verfügung stehen. Hierdurch ergeben sich besonders gute Synergieeffekte.In addition, according to the invention a heat engine for generating a mechanical movement using a Proposed fuel, which is a propellant gas generating device according to the invention for generating a propellant gas and an expansion machine according to the invention for converting an expansion of propellant gas under pressure into a mechanical one Movement, in particular rotational movement, wherein the propellant gas generating device and the expansion machine are coupled together so that the Propellant gas generated by the propellant gas generating device of the expansion machine supplied is, in particular at least one filling valve or inlet valve is provided in a propellant gas expansion chamber. Preferably Here are the propellant gas generators and the expansion machine coordinated. In particular, the propellant gas generator provides essentially a propellant gas with as constant as possible values constant pressure and temperature. The expansion machine is to prepared, essentially with a propellant gas at constant pressure to be operated. The two facilities complement each other thus advantageous to the heat engine. According to one embodiment becomes an expansion engine with at least one expansion space, preferably two expansion spaces used. Thus, the expansion machine with that of the propellant gas generating device provided propellant gas and at the same time Compress process gas and as compressed gas, in particular Compressed air of the propellant gas generating device, in particular the burner be available. This results in particularly good synergy effects.

Zudem wird ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmekraftmaschine gemäß Anspruch 40 vorgeschlagen.moreover is a method of operating a heat engine according to claim 40 proposed.

Weiter erfindungsgemäß wird ein Kompressor zum Komprimieren eines Prozessgases, insbesondere Luft, gemäß Anspruch 41 vorgeschlagen. Ein solcher Kompressor weist einen ersten und einen zweiten Kompressionsraum mit jeweils einem ersten bzw. zweiten Kompressionskörper auf. Dabei erfolgt eine Kopplung der beiden Kompressionsräume dadurch, dass der zweite Kompressionsraum in dem ersten Kompressionskörper ausgebildet ist.Further according to the invention is a Compres sor for compressing a process gas, in particular air, proposed according to claim 41. Such a compressor has a first and a second compression space, each having a first and second compression body. In this case, a coupling of the two compression spaces takes place in that the second compression space is formed in the first compression body.

Vorzugsweise ist der erste Kompressionsraum dazu vorbereitet, das Prozessgas in einer ersten Kompressionsstufe auf ein Volumen mit einem ersten Kompressionsdruck zu komprimieren. Um das komprimierte Prozessgas dann in den zweiten Kompressionsraum zu überführen ist ein entsprechendes Verbindungsventil – oder mehrere – vorgesehen. Nach dem Komprimieren in der ersten Kompressionsstufe strömt somit das Prozessgas in den zweiten Kompressionsraum.Preferably the first compression chamber is prepared for this, the process gas in a first compression stage to a volume with a first one Compression compression. To the compressed process gas then to transfer to the second compression space is a corresponding connection valve - or more - provided. To Compressing in the first compression stage thus flows the process gas in the second compression chamber.

Der zweite Kompressionsraum ist dann dazu vorbereitet, das Prozessgas weiter in einer zweiten Kompressionsstufe zu komprimieren, wobei entsprechend das Volumen verringert und der Kompressionsdruck erhöht werden.Of the second compression space is then prepared for the process gas continue to compress in a second compression stage, wherein accordingly, the volume decreases and the compression pressure is increased.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform sind dabei der erste Kompressionsraum und der zweite Kompressionskörper fest zueinander angeordnet und der erste Kompressionskörper zu dem ersten Kompressionsraum und dem zweiten Kompressionskörper so in zwei Richtungen beweglich angeordnet, dass seine Bewegung entweder den ersten Kompressionsraum verkleinert oder den zweiten vergrößert oder umgekehrt. Vorzugsweise bildet der erste Kompressionsraum einen Zylinder, in den der erste Kompressionskörper ebenfalls zylinderförmig geführt ist. In dem ersten Kompressionskörper ist der zweite Kompressionsraum ebenfalls als Zylinder – entsprechend mit kleinerem Durchmesser – angeordnet. Der zweite Kompressionskörper ist schließlich in diesen zweiten Kompressionsraum ebenfalls als entsprechender Zylinder mit kleinerem Durchmesser geführt. Zum Komprimieren des Prozessgases wird dieses nun zunächst in den ersten Kompressionsraum eingelassen, der hierbei expandiert ist. Der erste Kompressionskörper bewegt sich nun – nachdem die entsprechenden Ventile geschlossen wurden – so in dem ersten Kompressions raum, dass dieser verkleinert und das Prozessgas komprimiert wird. Da der erste Kompressionsraum und der zweite Kompressionskörper jeweils feststehen, vergrößert sich automatisch der zweite Kompressionsraum durch die Bewegung des ersten Kompressionskörpers. Aufgrund des kleineren Zylinderdurchmessers ist dieser zweite Kompressionsraum aber verhältnismäßig klein und es kann nun das in der ersten Kompressionsstufe komprimierte Prozessgas in diesen zweiten Kompressionsraum eingelassen werden, ohne dass dieses seine Komprimierung wieder verliert. Dabei kann aufgrund des kleinen zweiten Kompressionsraumes das Verbindungsventil zwischen erstem und zweitem Kompressionsraum während der ersten Kompressionsstufe geöffnet sein. Bei dieser ersten Kompressionsstufe wird zwar der zweite Kompressionsraum vergrößert während der erste verkleinert wird, er ist dennoch im Vergleich zum großen Kompressionsraum klein und das zur Verfügung stehende Volumen für das Prozessgas wird auch mit geöffnetem Verbindungsventil verkleinert. Für die zweite Kompressionsstufe muss das Verbindungsventil jedoch geschlossen werden, damit beim Zurückwiegen des ersten Kompressionskörpers, wodurch der zweite Kompressionsraum verkleinert wird, das Prozessgas nicht zurück in den ersten Kompressionsraum strömt.According to one Particularly preferred embodiment are the first compression space and the second compression body fixed to each other and the first compression body to the first compression space and the second compression body so arranged in two directions that move his movement either the first compression space reduced or the second enlarged or vice versa. Preferably, the first compression space forms a Cylinder, in which the first compression body is also guided cylindrically. In the first compression body is the second compression space also as a cylinder - accordingly with a smaller diameter - arranged. The second compression body is finally in this second compression space also as appropriate Cylinder with a smaller diameter out. For compressing the process gas this will be done first let into the first compression space, which expands in this case is. The first compression body moves now - after the corresponding valves were closed - so in the first compression space, that this is reduced and the process gas is compressed. There the first compression space and the second compression body, respectively to be fixed, to increase automatically the second compression space by the movement of the first Compression body. Due to the smaller cylinder diameter, this second compression space but relatively small and it can now compress the one in the first compression stage Process gas can be admitted in this second compression chamber, without that this loses its compression again. It can be due to of the small second compression space the connecting valve between the first and second compression space during the first compression stage open be. In this first compression stage, although the second compression chamber enlarged during the first is reduced, it is still compared to the large compression space small and the available Volume for the process gas is also opened Connection valve reduced. For however, the second compression stage must close the connection valve be so when weighing the first compression body, whereby the second compression space is reduced, the process gas not back flows into the first compression space.

Vorzugsweise kann das Verbindungsventil als Rückschlagventil vorgesehen sein, das nur eine Strömung vom ersten zum zweiten Kompressionsraum zulässt. Ebenso kann ein Einlassventil von außen zum ersten Kompressionsraum als Rückschlagventil ausgebildet sein.Preferably can the connecting valve as a check valve be provided that only a flow from the first to the second Compression space allows. Likewise, an inlet valve from the outside to the first compression space as a check valve be educated.

Außerdem wird vorzugsweise vorgeschlagen, Zuführungen, Leitungen und möglichst alle Elemente die einer Erwärmung ausgesetzt sind thermisch zu isolieren, um insbesondere Wärmeabfluss zu vermeiden. Hierdurch soll verhindert werden, dass Wärme ungenutzt das System verlässt.In addition, will preferably proposed feeders, Lines and possible all elements of a warming are exposed to thermal insulation, in particular heat dissipation too avoid. This is to prevent heat from being used up the system leaves.

Eine weitere Ausführungsform schlägt vor, einen Kompressor, also insbesondere einen beschriebenen Kompressor, der grundsätzlich bautechnisch unabhängig von einer Expansionsmaschine ist, mechanisch mit einer Expansionsmaschine zu koppeln, um eine von der Expansionsmaschine erzeugte Kraft zum Betreiben des Kompressors zu verwenden. Insbesondere wird vorgeschlagen, einen solchen Kompressor auf eine Wandlungsmechanik aufzusetzen, insbesondere mit einem Zahnradmittel der Wandlungsmechanik zu verbinden, um so den Kompressor zu betreiben.A another embodiment beats before, a compressor, so in particular a compressor described, the principle structurally independent from an expansion machine is mechanical with an expansion machine to couple a force generated by the expander to the Operating the compressor to use. In particular, it is proposed to set up such a compressor on a conversion mechanism, in particular to connect with a gear means of the conversion mechanism, so as to operate the compressor.

Erfindungsgemäß wird außerdem ein Dampferzeuger vorgeschlagen zum Erzeugen von Wasserdampf aus Wasser umfassend:

  • – einen Vorwärmbereich zum Vorwärmen des Wassers,
  • – einen Verdampfungsbereich zum Verdampfen des Wassers und
  • – eine Wärmequelle zum Erwärmen des Vorwärmbereichs und des Verdampfungsbereichs,
wobei der Dampferzeuger dazu vorbereitet ist, vorgewärmtes Wasser aus dem Vorwärmbereich über Treibmitteleinspritzdüsen in den Verdampfungsbereich einzuspritzen, sodass das Wasser in dem Verdampfungsbereich zu Wasserdampf verdampft, wobei die Wärmequelle vorzugsweise dazu vorbereitet ist, ein Heizmedium bereitzustellen und/oder zu erzeugen, das zunächst zum Verdampfungsbereich geleitet wird um diesen zu erwärmen und von dort zum Vorwärmbereich geleitet wird um diesen zu erwärmen.According to the invention, a steam generator is also proposed for generating water vapor from water comprising:
  • A preheating area for preheating the water,
  • - An evaporation area for evaporation of water and
  • A heat source for heating the preheat area and the evaporation area,
wherein the steam generator is prepared to inject preheated water from the preheat region via propellant injection nozzles into the evaporation region so that the water in the evaporation region evaporates to water vapor, the heat source preferably being prepared therefor is to provide and / or produce a heating medium, which is first passed to the evaporation area to heat it and is passed from there to the preheating area to heat it.

Günstig ist es, einen solchen Dampferzeuger als Wärmetauscher einzusetzen, insbesondere um Treibgas einer Treibgaserzeugungseinrichtung als Wärmequelle zu nutzen, nachdem es eine Expansionsmaschine durchlaufen hat und dadurch in dem Wärmetauscher Wasserdampf zu erzeugen zur Verwendung als Sekundärtreibstoff in der Treibgaserzeugungseinrichtung.Cheap is it is to use such a steam generator as a heat exchanger, in particular to propellant gas of a propellant gas generating device as a heat source after it has gone through an expansion machine and thereby in the heat exchanger To generate water vapor for use as secondary fuel in the propellant gas production facility.

Zur Erläuterung einiger Begriffe:To explain some terms:

Der erste Expansionsraum kann auch als Treibgasfüllraum bezeichnet werden und der zweite Expansionsraum kann auch als Treibgasexpansionsraum bezeichnet werden.Of the first expansion space can also be referred to as Treibgasfüllraum and the second expansion space may also be referred to as propellant gas expansion space become.

Brennstoff und/oder Kraftstoff kann auch als Treibstoff bezeichnet werden, unterscheidet sich aber in seiner Funktion vom Sekundärtreibstoff. Brennstoff, Kraftstoff und Treibstoff sind in der Bedeutung von Sekundärtreibstoff abzugrenzen.fuel and / or fuel may also be referred to as fuel, differs in its function from the secondary fuel. Fuel, Fuel and fuel are in the importance of secondary fuel delineate.

Treibgasdruckbehälter kann auch als Treibgasreaktordruckbehälter bezeichnet werden.Propellant pressure vessel can also as Treibgasreaktordruckbehälter be designated.

Eine Steuereinheit umfasst üblicherweise eine Mess-, Steuer- und Regelungseinheit.A Control unit usually includes a Measuring and control unit.

Es ist zu beachten, dass eine Druckfläche eine Teilfläche einer Gesamtfläche bilden kann, wobei der Druck zwar auf der Gesamtfläche lastet, aber nur auf der Druckfläche wirksam ist. Der Begriff Druckfläche bezieht sich auf die Fläche an der der Druck wirksam wird.It It should be noted that a printing surface is a part of a total area can form, but the pressure on the total area, but only on the printing surface is effective. The term pressure surface refers to the area at which the pressure becomes effective.

Erfindungsgemäß wird zudem eine Expansionsmaschine gemäß Anspruch 34 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.In addition, according to the invention an expansion machine according to claim 34 proposed. Further preferred embodiments will be apparent the dependent claims.

Bevorzugt weist eine Wandlungsmechanik eine Schwungmasse zum Speichern von Rotationsenergie auf. Eine solche Schwungmasse ist bevorzugt als Rotor eines Generators, insbesondere eines elektrischen Synchrongenerators oder Asynchrongenerators, ausgebildet. Der Rotor wird entsprechend in einem Stator drehbar angeordnet, um durch seine Drehwegung relativ zum Stator elektrischen Strom, insbesondere im Stator, zu erzeugen. Ebenso kommt ein außen liegender Rotor bzw. eine Außenläuferausführung in Betracht. Unter Umständen kann die Ausführung mit außen liegendem Rotor einen größeren Rotordurchmesser und ein höheres Trägheitsmoment aufweisen. Die Speicherung einer erhöhten Menge an Rotationsenergie wäre mitunter möglich.Prefers a conversion mechanism has a flywheel for storing Rotational energy on. Such a flywheel is preferred as Rotor of a generator, in particular an electrical synchronous generator or asynchronous generator formed. The rotor will be corresponding rotatably disposed in a stator to relatively by its Drehwegung to generate electricity to the stator, in particular in the stator. Likewise comes an outside lying rotor or an outer rotor design in Consideration. In certain circumstances can the execution with outside rotor lying a larger rotor diameter and a higher one moment of inertia exhibit. The storage of an increased amount of rotational energy would be sometimes possible.

Der Rotor und damit der Generator insgesamt kann unmittelbar bei der Wandlungsmechanik angeordnet sein oder an einer zumindest etwas entfernten Position angeordnet und über eine entsprechende Welle mit der Wandlungsmechanik verbunden sein. Weist die Wandlungsmechanik mehrere Drehachsen und damit Wellen auf, z. B. zwei Zahnkränze und damit zwei Wellen gemäß der in 14 gezeigten Ausführungsform, kann für jede Welle wenigstens ein Rotor als Schwungmasse und entsprechend ein Generator vorgesehen sein.The rotor and thus the generator as a whole can be arranged directly in the conversion mechanism or arranged at an at least somewhat remote position and connected via a corresponding shaft with the conversion mechanism. Does the conversion mechanism a plurality of axes of rotation and thus waves, z. B. two sprockets and thus two waves according to the in 14 In the embodiment shown, at least one rotor can be provided as a flywheel and, correspondingly, a generator for each shaft.

Durch die Ausgestaltung wenigstens einer Schwungmasse als Rotor eines Generators kann die Wirkung der Schwungmasse mit der Wirkung des Rotors eines Generators vorteilhaft zusammengeführt und kombiniert werden.By the embodiment of at least one flywheel as a rotor Generator can reduce the effect of the flywheel with the effect of the rotor a generator advantageously combined and combined.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Beispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert.following the invention will be described with reference to some examples with reference to the accompanying figures closer explained.

1 zeigt eine Treibgaserzeugungseinrichtung mit zwei Treibgasdruckbehältern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a propellant gas generating device with two LPG pressure vessels according to an embodiment of the invention.

2 zeigt eine Expansionsmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Betriebsstellung. 2 shows an expansion machine according to an embodiment of the invention in an operating position.

3 bis 5 zeigen eine Expansionsmaschine gemäß 2 in weiteren Betriebsstellungen. 3 to 5 show an expansion machine according to 2 in other operating positions.

6A zeigt eine Treibgaserzeugungseinrichtung gemäß 1, und eine Expansionsmaschine gemäß der 2 bis 5, die gekoppelt sind. 6A shows a propellant gas generating device according to 1 , and an expansion machine according to the 2 to 5 that are coupled.

6B zeigt eine Wärmekraftmaschine gemäß 6A, jedoch mit einer veränderten Betriebsstellung der Expansionsmaschine. 6B shows a heat engine according to 6A , but with a changed operating position of the expansion machine.

7 zeigt einen Treibgasreaktor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 7 shows a propellant gas reactor according to another embodiment of the invention.

8 zeigt einen Treibgasreaktor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 8th shows a propellant gas reactor according to another embodiment of the invention.

9 veranschaulicht den Aufbau und die Funktionsweise einer Expansionsmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 9 illustrates the construction and operation of an expansion machine according to another embodiment of the invention.

10 bis 12 zeigen eine Wärmekraftmaschine gemäß einer Ausführungsform mit zwei Treibgasreaktoren und einer Expansionsmaschine in einer schematischen Darstellung und in unterschiedlichen Betriebszuständen. 10 to 12 show a heat engine according to an embodiment with two propellant gas reactors and an expansion machine in a schematic representation and in different operating conditions.

13 zeigt eine Wärmekraftmaschine mit Treibgasreaktoren und einer Expansionsmaschine, die über ihre Wandlungsmechanik mit einem Kompressor gemäß einer Ausführungsform verbunden ist. 13 shows a heat engine with Propellant gas reactors and an expansion machine, which is connected via its conversion mechanism with a compressor according to an embodiment.

14 zeigt eine Wandlungsmechanik die mit zwei verzahnten Kolbenstangen gekoppelt ist in einer perspektivischen Darstellung. 14 shows a conversion mechanism which is coupled with two toothed piston rods in a perspective view.

15 verdeutlicht schematisch die Kraft- und Drehmomentwirkungen der in 14 gezeigten Anordnung. 15 schematically illustrates the force and torque effects of in 14 shown arrangement.

16 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wärmekraftmaschine schematisch. 16 shows a further embodiment of a heat engine schematically.

17 zeigt einen Ausschnitt einer Expansionsmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform. 17 shows a section of an expansion machine according to another embodiment.

18 zeigt einen Kolben einer Expansionsmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform. 18 shows a piston of an expansion machine according to another embodiment.

19 zeigt einen Querschnitt durch einen isolierten Zylinder einer Expansionsmaschine, um den Aufbau zu verdeutlichen. 19 shows a cross section through an insulated cylinder of an expansion machine to illustrate the structure.

20 zeigt einen Dampferzeuger zum Erzeugen von Wasserdampf aus Wasser gemäß der vorliegenden Erfindung. 20 shows a steam generator for generating water vapor from water according to the present invention.

21 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Expansionsmaschine in einer Seitenansicht. 21 shows a further embodiment of an expansion machine in a side view.

22 zeigt eine Expansionsmaschine gemäß der 21 in einer Draufsicht. 22 shows an expansion machine according to the 21 in a top view.

23 zeigt eine Expansionsmaschine ähnlich der 9, wobei jeweils anstelle eines Kompressionsraumes ein Druckraum zum Befüllen mit Treibgas verwendet wird. 23 shows an expansion machine similar to the 9 , wherein in each case instead of a compression space, a pressure space for filling with propellant gas is used.

24 zeigt eine Expansionsmaschine ähnlich der 23, wobei die Druckräume wahlweise zum Komprimieren eines Prozessgases, insbesondere Luft oder zum Befüllen mit Treibgas verwendet werden. 24 shows an expansion machine similar to the 23 , wherein the pressure chambers are optionally used for compressing a process gas, in particular air or for filling with propellant gas.

Ein Aspekt der Erfindung ist die Treibgaserzeugungseinrichtung. Grundsätzlich kann eine geeignete Treibgaserzeugung auf vielfältige Art bewerkstelligt werden. Entsprechend dem gewählten Energieträger (Brennstoff) sollte die jeweils geeignete Technologie gewählt werden. Bei Festbrennstoffen wie Kohle, Holz usw. kommen z. B. handelsübliche Dampfkesselanlagen in Frage. Bei flüssigen Brennstoffen wie Öl, oder bei gasförmigen Brennstoffen wie Deponiegas, Biogas, Erdgas usw., kann die erfindungsgemäße Treibgaserzeugungseinrichtung verwendet werden.One Aspect of the invention is the propellant gas generating device. Basically suitable propellant gas generation can be accomplished in a variety of ways. According to the selected energy source (fuel) the appropriate technology should be chosen. For solid fuels like Coal, wood, etc. come z. B. commercial steam boiler systems in Question. In liquid Fuels like oil, or gaseous Fuels such as landfill gas, biogas, natural gas, etc., can the propellant gas generating device according to the invention be used.

Die folgenden Eigenschaften der Treibgaserzeugungseinrichtung werden angestrebt:

  • 1. Die Energieumwandlung vom Energieträger zum Treibgas sollte einen Wirkungsgrad μ > 90% haben.
  • 2. Die Temperatur des Treibgases sollte zumindest so regelbar sein, dass sie in der Expansionsmaschine keine thermischen Schäden verursacht.
  • 3. Der Druck des Treibgases soll regelbar sein.
  • 4. Die Volumenmenge des Treibgases soll regelbar sein.
The following properties of the propellant gas generating device are aimed at:
  • 1. The energy conversion from the energy source to the propellant gas should have an efficiency μ> 90%.
  • 2. The temperature of the propellant gas should be at least controllable so that it causes no thermal damage in the expansion machine.
  • 3. The pressure of the propellant gas should be adjustable.
  • 4. The volume of the propellant gas should be adjustable.

Die Treibgaserzeugungseinrichtung 2 gemäß der 1 weist zwei Treibgasdruckbehälter 4 auf, die im Grunde gleich aufgebaut sind und im Übrigen auch als Treibgasreaktordruckbehälter bezeichnet werden können. Die Aufgabe der Treibgasdruckbehälter 4 ist es, durch Reaktion von Luft, Treibstoff und vorgewärmten Wasser geeignetes Treibgas herzustellen, so dass dieses in der Lage ist, mechanische Arbeit zu verrichten.The propellant gas generating device 2 according to the 1 has two propellant pressure vessels 4 on, which are basically the same structure and incidentally can also be referred to as Treibgasreaktordruckbehälter. The task of propellant pressure vessels 4 it is to produce propellant gas suitable by the reaction of air, fuel and preheated water, so that it is able to perform mechanical work.

Im in jedem der beiden Treibgasdruckbehälter 4 ist eine Brennkammer 6 mit je einem Brenner 8 angeordnet, um Treibstoff zu verbrennen. Aufgabe der Brennkammer 6 ist es, eine möglichst optimale Verbrennung eines Treibstoff-Luftgemisches zu gewährleisten. Der Treibgasdruckbehälter mit der Brennkammer 6 bildet einen Treibgasreaktor 5.Im in each of the two LPG pressure vessels 4 is a combustion chamber 6 with one burner each 8th arranged to burn fuel. Task of the combustion chamber 6 is to ensure the best possible combustion of a fuel-air mixture. The LPG pressure vessel with the combustion chamber 6 forms a propellant gas reactor 5 ,

Jeder Brenner 8 soll durch Verwirbelung von Luft, Treibstoff und deren Entzündung eine optimale Verbrennung starten und dauerhaft gewährleisten.Every burner 8th is designed to start and ensure optimal combustion by turbulence of air, fuel and their ignition.

Weiterhin umfasst die Treibgaserzeugungseinrichtung 2 eine zentrale Mess-, Steuer- und Regeleinheit 10, auch kurz als MSRe oder MSR 10 bezeichnet. Variable Eingänge dieser MSR 10 sind ein Eingang für eine Leistungsvorgabe 12, über die ein Benutzer über Bedienerbefehle eine Leistung vorgeben kann, sowie wenigstens ein Eingang für einen Temperaturmesswert 14, ein Eingang für einen Druckmesswert 16 und ein Eingang für einen Drehzahlmesswert einer mit der Treibgaserzeugungseinrichtung angetriebenen Mechanik. Die Messwerte der Temperatur und des Druck beziehen sich auf die Temperatur und den Druck des Treibgases, insbesondere an einem Auslass 18 des Treibgasdruckbehälters 4.Furthermore, the propellant gas generating device comprises 2 a central measuring and control unit 10 , also short as MSRe or MSR 10 designated. Variable inputs of this MSR 10 are an input for a performance target 12 , via which a user can specify a power via operator commands, and at least one input for a temperature measurement 14 , an input for a pressure reading 16 and an input for a speed reading of a mechanism driven by the propellant gas generator. The measured values of temperature and pressure relate to the temperature and the pressure of the propellant, in particular at an outlet 18 the propellant pressure vessel 4 ,

Als Ausgänge gibt die MSR 10 Ansteuerungsbefehle aus. Hierzu gehören ein Luftsteuerausgang 20 zum Ausgeben eines Ansteuerungsbefehls an wenigstens ein Luftdruckregelventil 22, um eine Luftzufuhr zum Brenner 8 zu steuern, ein Kraftstoffsteuerausgang 24 zum Ausgeben eines Ansteuerungsbefehls an wenigstens ein Kraftstoffregelventil 26, um eine Kraftstoffzufuhr zu steuern und ein Wassersteuerausgang 28 zum Ausgeben eines Ansteuerungsbefehls an wenigstens ein Wassermengenregelventil 30 um die Zufuhr einer Wassermenge zum Treibgasdruckbehälter zu steuern.As outputs are the MSR 10 Control commands off. These include an air control output 20 for outputting a drive command to at least one air pressure control valve 22 to supply air to the burner 8th to control a fuel control output 24 for outputting a drive command to at least one fuel control valve 26 to control a fuel supply and a water control output 28 to spend a session order at least one water quantity control valve 30 to control the supply of a quantity of water to the LPG pressure vessel.

Weiterhin weist die MSR 10 einen Füllmengensteuerausgang 32 auf, zum Ausgeben eines Ansteuerungsbefehls, um für eine nachgeschaltete Expansionsmaschine eine Füllmenge des Treibgases zu steuern, und ein Füllmengensteuerausgang 34, zum Ausgeben eines Ansteuerungsbefehls, um für eine nachgeschaltete Expansionsmaschine ein Auslassventil zum Auslassen des Treibgases aus der Expansionsmaschine zu steuern.Furthermore, the MSR 10 a quantity control output 32 on, for outputting a drive command to control a charge amount of the propellant gas for a downstream expansion engine, and a charge control output 34 for outputting a drive command to control, for a downstream expansion engine, an exhaust valve for discharging the propellant gas from the expansion engine.

Die MSR 10 ist dazu vorgesehen, auf der Basis eines Programms und in Abhängigkeit der oben genannten Eingänge eine bestmögliche Treibgaserzeugung zu berechnen und diese durch entsprechende Steuerbefehle zu steuern.The MSR 10 It is intended to calculate, based on a program and depending on the above-mentioned inputs, the best possible propellant gas production and to control it by appropriate control commands.

Weiterhin ist ein Luftkompressor 36 vorgesehen, der mittels eines Speichers vor dem Luftdruckregelventil 22 einen Luftdruck bereitstellt, der in einer Ausführungsform mindestens 43 bar beträgt. Der Kompressor 36 wird durch eine lineare Verkopplung von der Expansionsmaschine angetrieben, um eine proportionale Druckluftmengenerzeugung sicherzustellen.Furthermore, an air compressor 36 provided by means of a memory in front of the air pressure control valve 22 provides at least one air pressure in one embodiment 43 bar is. The compressor 36 is driven by a linear linkage from the expander to ensure proportional airflow generation.

Der Kompressor 36 stellt Druckluft bereit und Aufgabe des Luftdruckregelventils 22 ist es, entsprechend einer Vorgabe durch die zentrale MSR 10 den Brennkammern 6 der Treibgasreaktoren 5 eine optimale Luftmenge zuzuführen.The compressor 36 Provides compressed air and task the air pressure control valve 22 is it, according to a specification by the central MSR 10 the combustion chambers 6 the propellant gas reactors 5 to supply an optimal amount of air.

Eine Treibstoffpumpe 38 ist vorgesehen, um mittels eines Speichers vor dem Kraftstoffregelventil 26 einen Kraftstoffdruck zu gewährleisten. Dieser Kraftstoffdruck beträgt in der vorliegenden Ausführungsform bei Verwendung eines flüssigen Kraftstoffs etwa 200 bar. Das Kraftstoffregelventil 26, das auch als Treibstoffmengenregelventil bezeichnet wird, soll entsprechend oben beschriebener Vorgaben der MSR 10 den Brennkammern 6 der Treibgasreaktoren 5 möglichst optimale Treibstoffmengen zuführen. Hierzu weisen die Brennkammern 6 wenigstens eine Einspritzdüse 40 auf.A fuel pump 38 is provided to by means of a memory in front of the fuel control valve 26 to ensure a fuel pressure. This fuel pressure is about 200 bar in the present embodiment when using a liquid fuel. The fuel control valve 26 , which is also referred to as a fuel quantity control valve, according to the above-described specifications of the MSR 10 the combustion chambers 6 the propellant gas reactors 5 supply the best possible fuel quantities. For this purpose, the combustion chambers 6 at least one injection nozzle 40 on.

Mittels einer Wasserpumpe 42 und einem Speicher soll vor dem Wassermengenregelventil 30 ein Wasserdruck bereitgestellt werden, der etwa 200 bar betragen kann. Das Wassermengenregelventil 30 soll für eine geregelte Zufuhr des Wassers zu den Treibgasdruckbehältern sorgen. Diese Zufuhr erfolgt entsprechend einer Vorgabe der MSR 10, wobei das Wasser Vernebelungsdüsen 44 in den Treibgasdruckbehältern 4 der Treibgasreaktoren 5 zugeführt wird, die jeweils im Bereich einer Behälterwand 46 angeordnet sind. Dabei sollen optimale Wassermengen vorgewärmten Wassers zugeführt werden, um eine Temperatur- und Volumenoptimierung des Treibgases zu erreichen. Für die Zuführung des Wassers sind vom Wassermengenregelventil 30 zu den Vernebelungsdüsen entsprechende Wasserzuführleitungen 48 vorgesehen.By means of a water pump 42 and a memory should before the water flow control valve 30 a water pressure can be provided, which can be about 200 bar. The water flow control valve 30 should provide for a regulated supply of water to the LPG pressure vessels. This supply takes place according to a specification of the MSR 10 , where the water misting nozzles 44 in the propellant pressure vessels 4 the propellant gas reactors 5 is supplied, each in the range of a container wall 46 are arranged. In this case, optimal amounts of water preheated water to be supplied in order to achieve a temperature and volume optimization of the propellant gas. For the supply of water are from the water flow control valve 30 to the nebulizer corresponding water supply lines 48 intended.

Der Treibgasreaktor 5 arbeitet mit einer nichtatmosphärischen Verbrennungstechnik, dass heißt, die Verbrennung findet unter Überdruck statt. Es wird im Treibgasreaktor 5 Treibgas aus Brennstoff, Luft und Wasser erzeugt.The propellant gas reactor 5 works with a non-atmospheric combustion technique, that is, the combustion takes place under overpressure. It is in the propellant gas reactor 5 Propellant generated from fuel, air and water.

Die spezielle Aufgabe des Treibgasreaktors 5 besteht darin, Treibgas mit möglichst großem Volumen und moderater Temperatur zu erzeugen. Unter moderater Temperatur ist ein Temperaturbereich zu verstehen, der keine Beschädigungen an den Maschinenkonstruktionen vom Treibgasreaktordruckbehälter 6 und einer Expansionsmaschine verursacht, der das erzeugte Treibgas zugeführt wird.The special task of the propellant gas reactor 5 is to generate propellant gas with the largest possible volume and moderate temperature. By moderate temperature is meant a temperature range that does not damage the engine designs of the propellant reactor pressure vessel 6 and causing an expansion machine to which the generated propellant gas is supplied.

Geregelt und gesteuert von der MSR 10 wird über den Luftkompressor 36, der auch als Drucklufterzeuger bezeichnet werden kann, und dem Luftmengenregelventil 22, sowie einem die Luftleitungen 35 umfassenden Leitungssystem Druckluft zu einem den Brenner 8 umfassenden Brennersystem innerhalb der Brennkammer 6 im Treibgasreaktordruckbehälter 4 zugeführt.Controlled and controlled by the MSR 10 is via the air compressor 36 , which can also be referred to as a compressed air generator, and the air flow control valve 22 , as well as one the air ducts 35 Comprehensive piping compressed air to a burner 8th comprehensive burner system within the combustion chamber 6 in the propellant reactor pressure vessel 4 fed.

Gleichzeitig wird – ebenfalls von der MSR 10 gesteuert – Treibstoff, über die Treibstoffpumpe 38 mit Treibstoffdruckspeicher und dem Treibstoffmengenregelventil 26, sowie über ein dazu gehörendes und Treibstoffleitungen umfassendes Leitungssystem dem Brennersystem innerhalb der Brennkammer 6 im Treibgasreaktordruckbehälter 4 geführt.At the same time - also from the MSR 10 controlled - fuel, via the fuel pump 38 with fuel pressure accumulator and the fuel quantity control valve 26 , As well as an associated and fuel lines comprehensive line system the burner system within the combustion chamber 6 in the propellant reactor pressure vessel 4 guided.

Im Brennersystem angekommen werden die – mengenmäßig möglichst optimal zusammengesetzten – Komponenten Treibstoff, wie Gas, Öl usw., und Druckluft innig vermischt und dort zur Entzündung gebracht, wobei eine erhebliche Volumenvergrößerung und Temperaturerhöhung über dem Brennersystem in der Brennkammer 6 stattfindet.Arrived in the burner system are the - maximally optimally composite components - fuel, such as gas, oil, etc., and compressed air intimately mixed and there brought to the ignition, with a significant increase in volume and temperature increase over the burner system in the combustion chamber 6 takes place.

Aufgabe der Brennkammer 6 ist es dem Verbrennungsvorgang einen ausreichenden Schutzraum zu bieten, in dem die Verbrennung möglichst optimal, dass heißt bei möglichst hohen Temperaturen und der notwendigen Verweilzeit, möglichst restlos stattfinden kann, um ein möglichst sauberes Brenngas entstehen zu lassen. Positive Merkmale sind hierbei, dass ein möglichst optimiertes Verbrennungszeitfenster erzielbar ist und Möglichkeiten für eine optimale Treibstoffverbrennung geschaffen werden, um auch ein etwaiges Feinstaubrisiko gering zu halten und möglichst wenig NOx zu erhalten.Task of the combustion chamber 6 it is the combustion process to provide a sufficient shelter in which the combustion as optimally as possible, that is, at the highest possible temperatures and the necessary residence time, can take place as completely as possible in order to create the cleanest possible fuel gas. Positive features here are that an optimally optimized combustion time window can be achieved and possibilities for optimal fuel combustion are created, in order to minimize any particulate matter risk and to obtain as little NO x as possible.

Durch in der Brennkammer 6 konstruktiv vorgesehene Öffnungen 7 verlässt ein sehr warmes bzw. heißes Brenngas die Brennkammer 6 und gelangt in den größeren Treibgasreaktordruckbehälter 4.Through in the combustion chamber 6 constructive before seen openings 7 A very hot or hot fuel gas leaves the combustion chamber 6 and enters the larger propellant gas reactor pressure vessel 4 ,

In dem Treibgasdruckbehälter 4 angekommen wird in das sehr warme Brenngas, ebenfalls sehr warm vorgeheiztes Wasser mit hohem Druck eingenebelt.In the propellant pressure vessel 4 is arrived in the very warm fuel gas, also very warm preheated water at high pressure misted.

Auch dieser Vorgang wird vom MSR geregelt und gesteuert, wobei das Druckwasser zuvor die Wasserpumpe 42, den Wasserspeicher und das Wassermengenregelventil 30 durchlaufen hat. Zum Erwärmen hat das Wasser ggf. einen Wärmetauscher des Drucklufterzeugers bzw. Luftkompressors 36 durchlaufen, wobei es sich stark erwärmt.This process is also controlled and controlled by the MSR, the pressurized water being the water pump before 42 , the water storage and the water flow control valve 30 has gone through. For heating, the water may have a heat exchanger of the compressed air generator or air compressor 36 go through it, whereby it heats up strongly.

Durch das mit hohem Druck, in das sehr warme Brenngas, eingenebelte sehr warme Wasser mischen sich beide Komponenten, zu einem ebenfalls vom MSR 10 kontrollierten Treibgas.Due to the high pressure, in the very warm fuel gas, misted very warm water, both components mix, to one also from the MSR 10 controlled propellant gas.

Das MSR 10 System misst, regelt und steuert die zuvor beschriebe Zufuhr von Brenngas und Wasser so, dass ein möglichst großes Treibgasvolumen in einem Temperaturbereich entsteht, welcher den Treibgasreaktordruckbehälter 4 und eine nachgeschaltete Expansionsmaschine thermisch nicht beschädigt.The MSR 10 System measures, controls and controls the previously described supply of fuel gas and water so that the largest possible propellant gas volume is formed in a temperature range, which the propellant reactor pressure vessel 4 and a downstream expansion machine not damaged thermally.

Hierdurch sind keine Energieabflüsse nach außen durch Kühlung notwendig, weil die zu hohen Temperaturbereiche in nutzbares Treibgasvolumen gewandelt wurden. Weiterhin ist je nach gewähltem Temperaturbereich mit geringen thermischen Energieabflüssen in den Treibgasen hinter der Expansionsmaschine zu rechnen, weil – gemäß einer Ausführungsform – diese Temperatur nur im Bereich von ca. 100°C liegt.hereby are no energy outflows outward by cooling necessary, because the too high temperature ranges converted into usable propellant gas volume were. Furthermore, depending on the selected temperature range with low thermal energy flows to count in the propellant gases behind the expander machine, because - according to one Embodiment - this Temperature is only in the range of about 100 ° C.

Die Aufgabe des Treibgasreaktordruckbehälters 4 ist es, die in ihm entstandenen Treibgase zu bündeln und der nachgeschalteten Expansionsmaschine ggf. über ein Rohrleitungssystem zu zuführen, sowie dem zu erwartenden Druck, der aus dem Staudruck der Expansionsmaschine resultiert, standzuhalten.The task of the LPG reactor pressure vessel 4 is to bundle the propellant gases formed in it and, if necessary, to supply the downstream expansion machine via a pipeline system, and to withstand the expected pressure resulting from the dynamic pressure of the expansion machine.

Eine weitere Aufgabe des MSRe Systems ist es, während des Betriebes der WWKM ständig die Mengenverhältnisse von Druckluft, Treibstoff und Wasser in Abhängigkeit von Druck, Volumen und Temperatur des Treibgases zu messen und zu regeln.A Another task of the MSRe system is during the operation of the WWKM constantly the proportions of compressed air, fuel and water as a function of pressure, volume and temperature of the propellant gas to measure and regulate.

Ein besonderer Vorteil des Treibgasreaktorsystems, also des Treibgasreaktors 5 mit zugehörigen Komponenten einschließlich der MSR 10, besteht darin, dass systembedingt eine direkte innige Temperatur-Volumenwandlung stattfindet. Das heißt durch Vermischung wird direkt eine Volumenvergrößerung in demselben Raum erreicht. Wirkungsgradverluste durch Temperatur – Volumen trennende feste Wände wie z. B. Rohrleitungen bei Kesselanlagen sind nicht vorhanden.A particular advantage of the propellant gas reactor system, ie the propellant gas reactor 5 with associated components including the MSR 10 , is that due to the system takes place a direct intimate temperature-volume conversion. That is, by mixing, a volume increase is achieved directly in the same room. Efficiency losses due to temperature - volume separating solid walls such. B. Pipelines in boiler plants are not available.

Als weiterer Vorteil ist zu erwarten, dass etwaige im Brenngas vorhandene Schadstoffe im Treibgas innig vermischt sind und nach der Kondensation hinter der Expansionsmaschine im Kondensat gebunden sind und damit umweltfreundlich behandelt bzw. entsorgt werden können.When Another advantage is to be expected that any existing in the fuel gas Pollutants are intimately mixed in the propellant gas and after condensation behind the expansion machine are bound in the condensate and thus environmentally friendly treated or disposed of.

Es ist zu beachten, dass die 1 eine schematische Darstellung ist, die zwei Treibgasreaktoren 5 in einer einer Schnittansicht angelehnten Darstellung im prinzipiellen Aufbau zeigt, die keine exakten Größenverhältnisse darstellt. Zur besseren Übersicht sind die MSR 10 und weitere Elemente zwischen den beiden Treibgasreaktoren 5 gezeigt. Auf diese Anordnung kommt es aber nicht an und insbesondere die MSR 10 kann an im Grunde beliebiger Position angeordnet sein.It should be noted that the 1 a schematic representation is the two propellant gas reactors 5 in an ajar view of a sectional view in the basic structure shows that does not represent exact proportions. For a better overview are the MSR 10 and further elements between the two propellant gas reactors 5 shown. However, this is not what matters and, in particular, the MSR 10 can be arranged at basically any position.

Gemäß 2 wird eine Expansionsmaschine 202 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erläutert, wobei die Expansionsmaschine 202 zu Erläuterung der einzelnen Elemente in einer Betriebsstellung dargestellt ist. Zur Darstellung wurde eine teilweise Schnittdarstellung gewählt.According to 2 becomes an expansion machine 202 according to an embodiment of the invention, wherein the expansion machine 202 to explain the individual elements in an operating position is shown. For the representation a partial sectional view was chosen.

Die Expansionsmaschine 202 weist zwei Zylinder 204 auf – gemäß der 2 einen rechten Zylinder und einen linken Zylinder – in die sich Treibgas bei entsprechender Betriebsstellung ausdehnen kann. Jeder Zylinder weist einen Zylinderkopf 206 mit mehreren Auslassventilen 208 auf, durch die Treibgas im geöffneten Zustand herausströmen kann. Die Auslassventile 208 beim rechten Zylinder 204 sind im geöffneten und die beim linken Zylinder im geschlossenen Zustand gezeigt.The expansion machine 202 has two cylinders 204 on - according to 2 a right cylinder and a left cylinder - in which propellant gas can expand at the appropriate operating position. Each cylinder has a cylinder head 206 with several exhaust valves 208 on, can flow through the propellant in the open state. The exhaust valves 208 at the right cylinder 204 are shown in the open and in the left cylinder in the closed state.

Zum Befüllen jedes Zylinders 204 mit Treibgas ist je ein Ringkanal 210 mit Füllventilen 212 vorgesehen. Beim rechten Zylinder 204 ist ein geschlossenes und beim linken Zylinder 204 ein geöffnetes Füllventil 212 gezeigt. In der Position am rechten Zylinder 204 kann somit Treibgas am Ringkanal 210 bereitgestellt werden und durch das wenigstens eine, rechts dargestellte Füllventil 212 in den Zylinder 204 strömen.For filling each cylinder 204 with propellant gas is ever a ring channel 210 with filling valves 212 intended. At the right cylinder 204 is a closed and the left cylinder 204 an open filling valve 212 shown. In the position on the right cylinder 204 can thus propellant gas on the annular channel 210 be provided and by the at least one, shown on the right filling valve 212 in the cylinder 204 stream.

In jedem Zylinder 204 wird ein Kolben 214 mittels je einer ringförmigen Zylinderführung 216 in einem zylindrischen Innenraum bzw. einer zylindrischen Bohrung geführt, um eine axiale Bewegung des Kolbens 214 zu ermöglichen. Die Zylinderführung 216 ist in und an dem Zylinder 204 angeordnet und gewährleistet auch eine Abdichtung des Kolbens 214 gegen den Zylinder 204. An jedem Kolben 214 ist zudem eine ringförmige Kolbendichtung 218 angeordnet, die den Kolben auch gegen den Zylinder 204 abdichtet und eine Führung erreicht. Der Kolben 214 weist einen Kolbenkörper 220 und eine Kolbenstirnwand 222 auf, die jeweils fest miteinander verbunden sind, wobei diese Verbindung des Kolbenkörpers 220 mit der Kolbenstirnwand 222 in der 2 nicht dargestellt ist.In every cylinder 204 becomes a piston 214 by means of an annular cylinder guide 216 guided in a cylindrical interior or a cylindrical bore to an axial movement of the piston 214 to enable. The cylinder guide 216 is in and on the cylinder 204 arranged and also ensures a seal of the piston 214 against the cylinder 204 , At every piston 214 is also an annular piston seal 218 arranged the piston also against the cylinder 204 seals and reaches a leadership. The piston 214 has a piston body 220 and a piston end wall 222 which are each firmly connected to each other, said connection of the piston body 220 with the piston end wall 222 in the 2 not shown.

Jeder Zylinder 204 weist einen Treibgasfüllraum 224 auf. Der Treibgasfüllraum 224 ist zwischen dem Kolbenkörper 220, der Kolbenstirnwand 222 und dem Zylinder 204 ausgebildet und verändert sich mit der Stellung des jeweiligen Kolbens 214. Der beim rechten Zylinder 204 dargestellte Treibgasfüllraum 224 setzt sich somit aus einem zylindrischen Abschnitt und einem Ringspalt zusammen.Every cylinder 204 has a Treibgasfüllraum 224 on. The propellant gas compartment 224 is between the piston body 220 , the piston front wall 222 and the cylinder 204 trained and changed with the position of the respective piston 214 , The one at the right cylinder 204 illustrated Treibgasfüllraum 224 is thus composed of a cylindrical section and an annular gap.

Der Treibgasfüllraum 224 ist über mehrere Überstromventile 226 mit einem Treibgasexpansionsraum 228 verbunden. Der Treibgasexpansionsraum 228 verändert sich mit der Stellung des Kolbens 214 und weist beim rechten Zylinder 204 seine größte und beim linken Zylinder 204 seine kleinste Ausdehnung auf. Die Überstromventile 226 beim rechten Zylinder 204 sind verschlossen und die beim linken Zylinder 204 geöffnet dargestellt. Bei geöffneten Überstromventilen 226 kann Treibgas von dem Treibgasfüllraum 224 in den jeweiligen Treibgasexpansionsraum 228 strömen.The propellant gas compartment 224 is over several overflow valves 226 with a propellant expansion room 228 connected. The propellant expansion space 228 changes with the position of the piston 214 and points to the right cylinder 204 its largest and the left cylinder 204 its smallest extent. The overflow valves 226 at the right cylinder 204 are closed and the left cylinder 204 opened. With opened overflow valves 226 can drive gas from the propellant gas space 224 into the respective propellant gas expansion space 228 stream.

Beide Kolben 214 sind miteinander über eine gemeinsame Kolbenstange 230 fest verbunden. Die Kolbenstange 230 ist beidseitig verzahnt, um in zwei Zahnkränze 232 einzugreifen, um eine Kraft der Kolben 214 in ein Drehmoment zu wandeln. Jeder Zahnkranz 232 ist mit einem Freilauf 234 verbunden, so dass jeweils nur in eine Drehrichtung ein Drehmoment auf mit dem Freilauf 234 verbundene Radnabe 236 übertragen wird. Mit Pfeilen ist eine Drehrichtung 238 angedeutet, in die ein Drehmoment übertragen wird. Beide Freiläufe 234 sind so gewählt, dass ein Drehmoment immer in Richtung dieser Drehrichtung 238 von jeweils einem Zahnkranz 232 auf die entsprechende Radnabe 236 übertragen wird. Die Radnaben weisen eine Kettenradverzahnung auf und sind über einen Kettentrieb 240 mit einander verbunden, um eine Synchronisation des Drehmomentes zu erreichen. Eine oszillierende Bewegung der Kolbenstange 230 kann somit über die Wahl des Freilaufs 234 immer in ein Drehmoment mit der Drehrichtung 238 umgesetzt werden. Das so erzeugte Drehmoment kann über Abtriebswellen 242 entnommen und einer weiteren Nutzung zugeführt werden.Both pistons 214 are connected to each other via a common piston rod 230 firmly connected. The piston rod 230 is toothed on both sides, in two sprockets 232 intervene to force a piston 214 to convert into a torque. Every sprocket 232 is with a freewheel 234 connected, so that in each case only in one direction of rotation a torque on with the freewheel 234 connected wheel hub 236 is transmitted. With arrows is a direction of rotation 238 indicated, in which a torque is transmitted. Both freewheels 234 are chosen so that a torque always in the direction of this direction of rotation 238 each of a sprocket 232 on the appropriate hub 236 is transmitted. The hubs have a sprocket toothing and are via a chain drive 240 connected to each other to achieve a synchronization of the torque. An oscillating movement of the piston rod 230 can thus on the choice of the freewheel 234 always in a torque with the direction of rotation 238 be implemented. The torque generated in this way can be achieved via output shafts 242 removed and fed to another use.

In der Betriebsstellung gemäß 2 steht Treibgasdruckvolumen von einem Treibgasreaktor kommend und von einem MSR gesteuert an allen Ringkanälen 10 der Expansionsmaschine 202 an. Die Hubrichtung ist gemäß der Darstellung der 2 nach rechts gerichtet.In the operating position according to 2 LPG pressure volume is coming from a propellant gas reactor and controlled by an MSR on all ring channels 10 the expansion machine 202 at. The stroke direction is as shown in the 2 directed to the right.

Die Überströmventile 226, Füllventile 212 und Auslassventile 208 werden regelmäßig gesteuert. Wenn die Kolben 214 und Kolbenstange 230 an einem linken inneren Richtungsumkehrpunkt angekommen sind, wenn also beim rechten Zylinder 204 die Kolbenstirnwand 222 etwa beim Füllventil 212 angekommen ist, schließen beim rechten Zylinder 204 die Überströmventile 226, öffnen die Füllventile 212 im rechten Ringkanal 210, sowie die Auslassventile 208 im rechten Zylinderkopf 206 und geben eine im wesentlich expansionslose Treibgasfüllung des rechten Treibgasfüllraumes 224 frei. Gleichzeitig öffnen sich – ebenfalls regelmäßig gesteuert – die Überströmventile 226 im linken Kolben 214 und eröffnen damit einen Expansionsprozess des linken zuvor gefüllten Treibgasfüllraums 224.The overflow valves 226 , Filling valves 212 and exhaust valves 208 are controlled regularly. When the pistons 214 and piston rod 230 have arrived at a left inner direction reversal point, so if the right cylinder 204 the piston end wall 222 for example at the filling valve 212 arrived, close at the right cylinder 204 the overflow valves 226 , open the filling valves 212 in the right ring channel 210 , as well as the exhaust valves 208 in the right cylinder head 206 and give a substantially expansionslose LPG filling the right Treibgasfüllraumes 224 free. At the same time - also regularly controlled - the overflow valves open 226 in the left flask 214 and thus open up an expansion process of the left previously filled LPG filling space 224 ,

Damit entfalten beide Kolben 214 ihre Schub- bzw. Expansionskräfte sich gegenseitig addierend nach rechts. Leitungsgerecht von der MSR gesteuert werden die Füllventile 212 wieder geschlossen, wenn der rechte Füllraum 224 gefüllt und der Kolben 214 in seiner äußersten rechten Stellung angekommen ist.This unfolds both pistons 214 their pushing or expanding forces adding each other to the right. The filling valves are controlled in line with the requirements of the MSR 212 closed again when the right filling space 224 filled and the piston 214 arrived in its extreme right position.

Durch das Befüllen entstehen Schubkräfte auf den Kolben 214, resultierend aus dem Treibgasfülldruck multipliziert mit der wirksamen Kreisringfläche, die einer Stirnfläche des Ringspaltes des Treibgasfüllraumes 224 entspricht. Dies führt zu einem Kolbenhub. Im Verlaufe dieses Hubes, der sich an die in 2 gezeigte Betriebsstellung anschließt, sind die Schubkräfte, die auf die Kreisringfläche des rechten Kolbens 214 wirken gleich bleibend. Das Treibgas dehnt sich in diesem Schritt noch nicht aus.By filling thrust forces on the piston 214 , resulting from the Treibgasfülldruck multiplied by the effective annular area, the one end face of the annular gap of Treibgasfüllraumes 224 equivalent. This leads to a piston stroke. In the course of this stroke, which corresponds to the in 2 shown operating position, are the shear forces acting on the annular surface of the right piston 214 work consistently. The propellant gas does not yet expand in this step.

Durch die geöffneten Überstromventile 226 beim linken Zylinder 204 dehnt sich hier das Treibgas in den Füllraum 224 aus und führt zu Expansionskräften, die sich aus dem momentanen Expansionsdruck multipliziert mit der wirksamen Kolbenfläche ergibt. Die wirksame Kolbenfläche ist die Größe der Kreisfläche der Stirnseite des Kolbenkörpers 220.Through the opened overflow valves 226 at the left cylinder 204 Here, the propellant gas expands into the filling space 224 and results in expansion forces resulting from the instantaneous expansion pressure multiplied by the effective piston area. The effective piston area is the size of the circular area of the end face of the piston body 220 ,

Die auf den gemäß der Darstellung der 2 linken Kolben 214 wirkenden Expansionskräfte sind infolge der abfallenden Druckkurve, also des abnehmenden Drucks zunächst sehr groß, wobei der Maximaldruck näherungsweise dem Fülldruck entspricht, und nehmen ggf. bis null ab, wenn sich der Druck bis zum atmosphärischen Druck verringert. In diesem Fall ergeben sich keine Energieabflüsse durch ungenutzten entweichenden Restdruck.The on the according to the representation of the 2 left piston 214 acting expansion forces are due to the falling pressure curve, ie the decreasing pressure initially very large, the maximum pressure approximately corresponds to the filling pressure, and may decrease to zero, when the pressure decreases to atmospheric pressure. In this case, there are no energy drains due to unused escaping residual pressure.

3 zeigt die Expansionsmaschine kurz vor dem Erreichen des rechten inneren Richtungsumkehrpunktes, also kurz bevor bei dem linken Zylinder 204 die Kolbenstirnwand 222 das Füllventil 212 erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt gibt die MSR den rechten Auslassventilen 208 den Schließbefehl, infolge dessen sich ein Resttreibgaspolster aufbaut, welches die kinetische Energie, aus der sich bewegenden Lineareinheit, nämlich den Kolben 214 und der Kolbenstange 230, aufnimmt und diese dabei auf Geschwindigkeit 0 abbremst und sofort wieder in die andere Richtung linear beschleunigt. 3 shows the expansion machine shortly before reaching the right inner reversal point, so shortly before the left Zylin of the 204 the piston end wall 222 the filling valve 212 has reached. At this point, the MSR gives the right exhaust valves 208 the closing command, as a result of which a residual propellant gas cushion builds up, which is the kinetic energy, from the moving linear unit, namely the piston 214 and the piston rod 230 , and this slows down to speed 0 and immediately accelerated linearly in the other direction.

Während im Vergleich zum Stand der Technik bei Motoren die notwendigen Umkehrbeschleunigungskräfte der linear wirkenden Massen wie Kolben, Pleuel usw. aus dem Energiepotential der Schwungmasse entnommen werden muss, werden diese Kräfte bei der erfindungsgemäßen Technologie direkt umgelenkt und bewirken nur einen geringen Richtungsumkehrverlust.While in the Compared to the state of the art in engines the necessary reverse acceleration forces of linear acting masses such as pistons, connecting rods etc. from the energy potential The flywheel mass must be taken, these forces are at the technology of the invention directly diverted and cause only a small reversal direction.

In 4 wird die Expansionsmaschine 202 in einer Betriebsstellung gezeigt, bei der Hub links ist. Am linken inneren Richtungsumkehrpunkt der Lineareinheit, nämlich der Kolben 214 und der Kolbenstange 230 angekommen, schließen die linken Überströmventile 226, öffnen die Füllventile 212 im linken Ringkanal 210, sowie die Auslassventile 208 im linken Zylinderkopf 206 und geben die expansionslose Treibgasfüllung des Treibgasfüllraumes 224 frei. Gleichzeitig öffnen sich ebenfalls regelmäßig gesteuert die Überströmventile 226 im gemäß der Darstellung der 4 rechten Kolben 214 und eröffnen damit den Expansionsprozess des rechten zuvor gefüllten Treibgasfüllraums 224.In 4 becomes the expansion machine 202 shown in an operating position with the lift left. At the left inner direction reversal point of the linear unit, namely the piston 214 and the piston rod 230 arrived, close the left spill valves 226 , open the filling valves 212 in the left ring channel 210 , as well as the exhaust valves 208 in the left cylinder head 206 and give the expansionslose propellant gas filling the Treibgasfüllraumes 224 free. At the same time, the overflow valves also open regularly 226 im according to the representation of 4 right piston 214 and thereby open up the expansion process of the right previously filled LPG filling space 224 ,

Damit entfalten beide Kolben 214 ihre Schub- bzw. Expansionskräfte sich gegenseitig addierend nach links. Im Verlaufe ihres Hubes sind die Schubkräfte auf die Kreisringfläche des linken Kolbens – resultierend aus dem Treibgasfülldruck mal der wirksamen Kreisringfläche – gleich bleibend. Die auf den rechten Kolben 214 wirkenden Expansionskräfte sind infolge der abfallenden Druckkurve zunächst sehr groß, wobei auch hier der Maximaldruck etwa dem Fülldruck entspricht und sich bei restloser Expansion bis auf Umgebungsdruck abbauen kann. Ein positiver Drehmomenteintrag von ca. 96% wird angestrebt. Baut sich der Expansionsdruck bis auf Umgebungsdruck ab, so ergeben sich hier keine Energieabflüsse durch ungenutzten entweichenden Restdruck.This unfolds both pistons 214 their thrust and expansion forces adding each other to the left. In the course of their stroke, the thrust forces on the annular surface of the left piston - resulting from the Treibgasfülldruck times the effective annular surface - are consistent. The on the right piston 214 acting expansion forces are initially very large as a result of the declining pressure curve, with the maximum pressure corresponds approximately to the filling pressure and can be reduced to ambient pressure with complete expansion. A positive torque input of approx. 96% is aimed for. If the expansion pressure builds up to ambient pressure, there are no energy outflows due to unused escaping residual pressure.

Kurz vor dem Erreichen des linken inneren Richtungsumkehrpunktes, wie in der 5 dargestellt ist, gibt die MSR den linken Auslassventilen 208 den Schließbefehl, infolge dessen sich ein Resttreibgaspolster aufbaut, welches die kinetische Energie aus der sich bewegenden Lineareinheit, bestehend aus den Kolben 214 und der Kolbenstange 230, aufnimmt, diese dabei auf Geschwindigkeit 0 abbremst und sofort wieder in die andere Richtung linear beschleunigt.Just before reaching the left inner direction reversal point, as in the 5 is shown, the MSR gives the left exhaust valves 208 the closing command, as a result of which a residual propellant gas cushion builds up, which is the kinetic energy from the moving linear unit, consisting of the pistons 214 and the piston rod 230 , which decelerates to speed 0 and immediately accelerates linearly in the other direction.

Mit dem Erreichen des linken inneren Richtungsumkehrpunktes steht der unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 bislang beschriebene Linearzyklus an seinem Ausgangspunkt und beginnt einen neuen Linearzyklus mit gleichem Ablauf.With reaching the left inner direction reversal point is the with reference to the 2 to 5 previously described linear cycle at its starting point and begins a new linear cycle with the same process.

Mit diesem beschriebenen Linearzyklus wird die zuvor im Treibgasreaktor erzeugte bzw. gewandelte thermisch dynamische Energie in eine lineare mechanische Energie gewandelt.With this described linear cycle is the previously in the propellant gas reactor generated or converted thermodynamic energy into a linear mechanical Energy converted.

Die beidseitig verzahnte Kolbenstange 230 weist eine Verzahnung auf, die – gemäß 2 – oben und unten mit jeweils einem Zahnkranz 232 im Eingriff steht. Bewegt sich die Kolbenstange 230 nach rechts so entsteht im oberen Zahnkranz 232 ein links drehendes Drehmoment und im unteren Zahnkranz 232 ein rechts drehendes Drehmoment. Bewegt sich die Kolbenstange 230 nach links so entsteht im oberen Zahnkranz 232 ein rechts drehendes Drehmoment und im unteren Zahnkranz 232 ein links drehendes Drehmoment.The double-toothed piston rod 230 has a toothing, the - according to 2 - top and bottom, each with a sprocket 232 is engaged. Moves the piston rod 230 to the right so arises in the upper sprocket 232 a left-turning torque and in the lower sprocket 232 a right turning torque. Moves the piston rod 230 to the left so arises in the upper sprocket 232 a right turning torque and in the lower sprocket 232 a left-turning torque.

Somit ist eine Kraftdrehmomentwandlung möglichst optimal, da der wirksame Hebelarm immer gleich groß bleibt und konstruktiven Wünschen angepasst werden kann.Consequently is a torque conversion as optimal as possible, since the effective Lever arm always remains the same size and constructive wishes can be adjusted.

Die Freiläufe 234 sind zwischen beiden Zahnkränzen 232 und den Radnaben 236, die entsprechende Kettenradverzahnungen aufweisen, angeordnet. Die Aufgabe der Freiläufe 234 besteht darin, die wie hier gezeigten jeweils links drehenden Drehmomente auf die Radnaben 236 zu übertragen, bzw. die jeweils rechts drehenden Drehmomente nicht auf die Radnaben 236 zu übertragen. Wünscht man eine rechts drehende Expansionsmaschine 202, so muss nur die Wirkrichtung der Freiläufe 236 gewechselt werden.The freewheels 234 are between both sprockets 232 and the wheel hubs 236 , which have corresponding Kettenradverzahnungen arranged. The task of freewheeling 234 consists of turning the left-hand torques on the wheel hubs as shown here 236 to transmit, or the respective right-rotating torques not on the hubs 236 transferred to. If you want a right-rotating expansion machine 202 , so only the effective direction of freewheels 236 change.

Die Aufgaben der mit den Radnaben 236 drehmomentfest verbundenen und radial, sowie axial gelagerten Antriebswellen, bestehen darin, die erzeugten Drehmomente – die erzeugten Leistungen der Expansionsmaschine mit weiteren Elementen zu koppeln, bzw. an einen Leistungsabnehmer weiter zu leiten.The tasks of the wheel hubs 236 torque-fixed connected and radially, and axially mounted drive shafts, are to couple the generated torques - the generated powers of the expansion machine with other elements, or to forward to a power consumers on.

Der Kettentrieb 240 ist zur Synchronisation der Drehmomente an beiden Radnaben vorgesehen, dessen Aufgabe darin besteht beide Abtriebswellen 242 drehmomentfest zu synchronisieren und darüber hinaus eine Drehmoment- bzw. Leistungsübergabe der Gesamtleistung wahlweise an beiden Abtriebswellen 242 zu ermöglichen.The chain drive 240 is provided for synchronizing the torques on both hubs, whose task is both output shafts 242 To synchronize torque-resistant and beyond a torque or power transfer of the total power either at both output shafts 242 to enable.

Es ist zu beachten, dass die 2 bis 5 dieselbe Expansionsmaschine 202 schematisch darstellen, auch wenn evtl. bei der Darstellung einige Abweichungen in der Größe vorhanden sein sollten. Die 2 bis 5 unterscheiden sich in den jeweils dargestellten Betriebszuständen.It should be noted that the 2 to 5 the same expansion machine 202 schematically even if there may be some differences in the size of the display. The 2 to 5 differ in the operating states shown in each case.

6A verdeutlicht das Zusammenwirken der Treibgaserzeugungseinrichtung 2 mit einer damit gekoppelten Expansionsmaschine 202. Die Treibgaserzeugungseinrichtung 2 erzeugt Treibgas in den beiden Treibgasreaktoren 5. Die Treibgasreaktoren 5 sind mit ihren Treibgasdruckbehältern 4 mit den Zylindern 204 der Expansionsmaschine 202 so gekoppelt, dass Treibgas aus dem Auslass 18 des Treibgasdruckbehälters den Ringkanälen 210 zugeführt wird und so an den Füllventilen 212 bereitgestellt wird. 6A illustrates the interaction of the propellant gas generating device 2 with an expansion machine coupled thereto 202 , The propellant gas generating device 2 generates propellant in the two LPG reactors 5 , The propellant gas reactors 5 are with their propellant pressure vessels 4 with the cylinders 204 the expansion machine 202 coupled so that propellant gas from the outlet 18 the propellant pressure vessel the ring channels 210 is fed and so on the filling valves 212 provided.

Die MSR 10 ist zum gleichzeitigen Steuern der Treibgasreaktoren 5 und der Expansionsmaschine 202 vorgesehen. Es können dabei Messwerte von den Treibgasreaktoren 5 und der Expansionsmaschine 202 berücksichtigt werden. So kann ein Messwert der Druck in dem Treibgasfüllraum 224 sein.The MSR 10 is for simultaneously controlling the propellant gas reactors 5 and the expansion machine 202 intended. It can be measured values from the propellant gas reactors 5 and the expansion machine 202 be taken into account. So a reading can be the pressure in the propellant gas space 224 be.

Gemäß 6A ist die Bewegungsrichtung der Lineareinheit bestehend aus den Kolben 214 und der Kolbenstange 230 gemäß der Darstellung nach rechts gerichtet und führt zu einer Kraft- und Drehmomentübertragung über den oberen Zahnkranz 232 und die Drehrichtung ist hierbei links herum gerichtet. In der 6B ist die Bewegungsrichtung der Lineareinheit gemäß der Darstellung nach links gerichtet und führt zu einer Kraft- und Drehmomentübertragung über den unteren Zahnkranz 232 und die Drehrichtung ist ebenfalls links herum gerichtet. In beiden Fällen, die in 6A und 6B dargestellt sind, ist das Drehmoment an den Radnaben 236 links herum gerichtet. Die beiden Zahnkränze 232 drehen sich jedoch entgegengesetzt und mit wechselnder Richtung.According to 6A is the direction of movement of the linear unit consisting of the piston 214 and the piston rod 230 directed to the right as shown and leads to a force and torque transmission over the upper sprocket 232 and the direction of rotation is directed to the left. In the 6B the direction of movement of the linear unit is directed to the left as shown and leads to a force and torque transmission over the lower sprocket 232 and the direction of rotation is also directed to the left. In both cases, the in 6A and 6B are shown, the torque is at the wheel hubs 236 directed left. The two sprockets 232 However, they turn in opposite directions and with changing directions.

Der Treibgasreaktor 705 der 7 weist eine Brennkammer 706 mit einem Brenner 708 auf. Im Bereich des Brenners 708 wird der Brennkammer 706 Treibstoff über Einspritzdüsen 740 und Verbrennungsluft über Lufteinlässe bzw. Luftdüsen 737 zugeführt. Dabei wird der Treibstoff über Treibstoffleitungen 739 und die Verbrennungsluft über Luftleitungen 735 zugeführt.The propellant gas reactor 705 of the 7 has a combustion chamber 706 with a burner 708 on. In the area of the burner 708 becomes the combustion chamber 706 Fuel via injectors 740 and combustion air via air inlets or air nozzles 737 fed. This is the fuel over fuel lines 739 and the combustion air via air ducts 735 fed.

In der Nähe der Brennkammer 706 wird weitere Druckluft über Druckluftzuführungen 750 zugeführt. Diese weitere Druckluft wird über Druckluftleitungen 752 bereitgestellt. Diese weitere Druckluft kann auch als Sekundärtreibstoff bezeichnet werden, der die Temperatur des Treibgases senkt und dessen Volumen vergrößert.Near the combustion chamber 706 is additional compressed air via compressed air supply 750 fed. This additional compressed air is supplied via compressed air lines 752 provided. This additional compressed air can also be referred to as secondary fuel, which lowers the temperature of the propellant gas and increases its volume.

Ein Teil der Druckluftzuleitungen 752 verläuft unmittelbar außerhalb der Brennkammer 706 und bildet dadurch für die Brennkammer 706 eine zweite Wandung aus. Hierdurch wird einerseits die Brennkammer 706 nach außen thermisch isoliert, was andererseits auch zu einer Erwärmung der in dieser doppelten Wandung zugeführten weiteren Druckluft führt. Die Druckluft wird somit vor dem Zuführen im Bereich der Druckluftzuführungen 750 erwärmt, um den Prozess in dem Treibgasreaktor 705 zu begünstigen.Part of the compressed air supply lines 752 runs immediately outside the combustion chamber 706 and thereby forms for the combustion chamber 706 a second wall. As a result, on the one hand, the combustion chamber 706 thermally insulated to the outside, on the other hand also leads to a heating of the supplied in this double wall further compressed air. The compressed air is thus before feeding in the range of compressed air supply 750 warmed to the process in the propellant gas reactor 705 to favor.

Über Zuführungsleitungen 748 wird dem Treibgasreaktor 705 Wasser und/oder Wasserdampf über Zuführungen 749 unter Druck zugeführt. Die Zuführungen 749 sind gemäß 7 noch oberhalb der Druckluftzuführungen 750 angeordnet. Das Wasser soll in dem erzeugten Treibgas im Wesentlichen thermisch wirken, nicht jedoch unmittelbar auf den Verbrennungsprozess in der Brennkammer 706 einwirken. Ein Teil der Zuführungsleitungen 748 werden außerhalb der Brennkammer 706 aber innerhalb einer Isolierungswandung 745 geführt, so dass eine weitere Doppelwandigkeit entsteht, die die Isolierung des Treibgasreaktors 705 nach außen erhöht und gleichzeitig zu einer Erwärmung des Wassers bzw. Wasserdampfs in den Zuführungsleitungen 748 führt. Das Wasser bzw. der Wasserdampf wird somit erwärmt dem Treibgasreaktor 705 zugeführt. Die Zuführung des Wasserdampfes führt zu einer Volumenerhöhung des Treibgases bei gleichzeitiger Temperaturminderung und das Wasser bzw. Wasserdampf kann somit auch als weiterer Sekundärtreibstoff bezeichnet werden. Generell kann der Begriff Wasser von der Bedeutung her auch Wasserdampf beinhalten.Via supply lines 748 becomes the propellant gas reactor 705 Water and / or water vapor via feeders 749 fed under pressure. The feeders 749 are according to 7 still above the compressed air supply 750 arranged. The water should act essentially thermally in the generated propellant gas, but not directly on the combustion process in the combustion chamber 706 act. Part of the supply lines 748 be outside the combustion chamber 706 but inside an insulation wall 745 led, so that a further Doppelwandigkeit arises, the isolation of the propellant gas reactor 705 increases to the outside and at the same time to a heating of the water or water vapor in the supply lines 748 leads. The water or water vapor is thus heated to the propellant gas reactor 705 fed. The supply of water vapor leads to an increase in volume of the propellant gas with simultaneous reduction in temperature and the water or water vapor can thus also be referred to as another secondary fuel. In general, the term water may also mean water vapor.

In der Brennkammer 706 erfolgt somit durch Zuführung von Treibstoff über die Einspritzdüsen 740 und Verbrennungsluft über die Luftdüsen 737 eine Verbrennung, die durch das Zuführen weiterer Druckluft im Bereich der Druckluftzuführungen 750 noch unterstützt werden kann. Hierbei wird ein heißes Treibgas mit höherem Druck und geringerer Temperatur erzeugt. Eine weitere Volumenerhöhung und Temperaturabsenkung wird durch das Zuführen des Wassers im Bereich der Wasserzuführungen 749 erreicht. Das so erzeugte Treibgas kann schließlich durch den Auslass 718 den Treibgasreaktor 705 verlassen und einer weiteren Verbindung, insbesondere einer Expansionsmaschine zugeführt werden.In the combustion chamber 706 thus takes place by supplying fuel through the injectors 740 and combustion air via the air nozzles 737 a combustion caused by the supply of additional compressed air in the area of the compressed air supply 750 can still be supported. Here, a hot propellant gas is generated at a higher pressure and lower temperature. A further increase in volume and temperature reduction is achieved by supplying the water in the area of the water supply 749 reached. The propellant gas thus generated can finally through the outlet 718 the propellant gas reactor 705 leave and be supplied to another compound, in particular an expansion machine.

Der Treibgasreaktor 805 der 8 weist einen Treibgasdruckbehälter 804 auf, dessen Innenraum 803 sich unmittelbar an eine Brennkammer 806 anschließt. In die Brennkammer 806 wird im Bereich eines Brenners 808 über eine Brennstoffeinspritzdüse 840 Brennstoff in die Brennkammer 806 geleitet. Verbrennungsluft wird über Luftdüsen 837 ebenfalls in die Brennkammer 806 eingeleitet. Nach einer Zündung verbrennt der Treibstoff mit der Verbrennungsluft zu einem Brenngas in der Brennkammer 806 und gelangt von da aus weiter in den Treibgasdruckbehälter 804.The propellant gas reactor 805 of the 8th has a propellant pressure vessel 804 on, whose interior 803 directly to a combustion chamber 806 followed. In the combustion chamber 806 is in the range of a burner 808 via a fuel injector 840 Fuel in the combustion chamber 806 directed. Combustion air is via air nozzles 837 also in the combustion chamber 806 initiated. After ignition, the fuel burns with the combustion air to a fuel gas in the combustion chamber 806 and gets from there further into the Treibgasdruckbe container 804 ,

Die Brennkammer 806 und der Innenraum 803 sind im Wesentlichen mit einer wärmebeständigen Wand 860 umgeben.The combustion chamber 806 and the interior 803 are essentially with a heat-resistant wall 860 surround.

Außerhalb der wärmebeständigen Wand 860 wird ein erster Sekundärtreibstoff über einen ersten Sekundärtreibstoffkanal 851 zugeführt. Der Sekundärtreibstoffkanal 851 mündet in erste Sekundärtreibstoffzuführungen 850, die in der wärmebeständigen Wand 860 ausgebildet sind und das Zuführen des ersten Sekundärtreibstoffs in den Treibgasdruckbehälterinnenraum 803 ermöglichen. In diesem Bereich bei den ersten Sekundärtreibstoffzuführungen 850 ist der Verbrennungsprozess bereits vollständig oder zumindest im Wesentlichen abgeschlossen. Die Vermischung des ersten Sekundärtreibstoffs mit dem Brenngas führt zu einer Volumenvergrößerung des entstehenden Treibgases. Außerdem nimmt der erste Sekundärtreibstoff hierbei Wärme von dem Brenngas auf.Outside the heat-resistant wall 860 becomes a first secondary fuel via a first secondary fuel channel 851 fed. The secondary fuel channel 851 flows into first secondary fuel feeds 850 that are in the heat-resistant wall 860 are formed and supplying the first secondary fuel in the propellant pressure vessel interior 803 enable. In this area at the first secondary fuel feeds 850 the combustion process is already complete or at least substantially complete. The mixing of the first secondary fuel with the fuel gas leads to an increase in volume of the resulting propellant gas. In addition, the first secondary fuel absorbs heat from the fuel gas.

Der erste Sekundärtreibstoffkanal 851 ist nach außen hin durch eine wärmebeständige Mittelwand 862 begrenzt. Außerhalb dieser wärmebeständigen Mittelwand 862 ist ein zweiter Sekundärtreibstoffkanal 871 angeordnet, der einen zweiten Sekundärtreibstoff dem Innenraum 803 des Treibgasdruckbehälters 804 und damit des Treibgasreaktors 805 bereitstellt. Gemäß dem Treibgasreaktor 805 der 8 ist vorgesehen, als ersten Sekundärtreibstoff Druckluft zuzuführen und als zweiten Sekundärtreibstoff Wasserdampf zuzuführen.The first secondary fuel channel 851 is outwardly by a heat-resistant middle wall 862 limited. Outside this heat-resistant middle wall 862 is a second secondary fuel channel 871 arranged, a second secondary fuel to the interior 803 the propellant pressure vessel 804 and thus the propellant gas reactor 805 provides. According to the propellant gas reactor 805 of the 8th is intended to supply compressed air as the first secondary fuel and to supply water vapor as the second secondary fuel.

Der zweite Sekundärtreibstoffkanal 871 mündet in zweite Sekundärtreibstoffzuführungen 870, die den zweiten Sekundärtreibstoff in den Innenraum 803 einleiten können. Der zweite Sekundärtreibstoff wird dem zweiten Sekundärtreibstoffkanal 871 über eine zweite Sekundärtreibstoffleitung 872 zugeführt. Dabei wird mittels der zweiten Sekundärtreibstoffleitung 872 der zweite Sekundärtreibstoff um einen Treibgasauslass 818 in mehreren Windungen 874 geführt, so dass ggf. der zweite Sekundärtreibstoff hier durch wärmeaustretendes Treibgas vorgewärmt werden kann. Je nach Auslegung kann im Bereich dieser Windungen 874 aus Druckwasser Wasserdampf entstehen.The second secondary fuel channel 871 flows into second secondary fuel feeds 870 that the second secondary fuel in the interior 803 can initiate. The second secondary fuel becomes the second secondary fuel channel 871 via a second secondary fuel line 872 fed. In this case, by means of the second secondary fuel line 872 the second secondary fuel around a propellant gas outlet 818 in several turns 874 guided, so that possibly the second secondary fuel can be preheated here by heat-emitting propellant gas. Depending on the design can be in the range of these turns 874 from pressurized water, water vapor is formed.

Der zweite Sekundärtreibstoffkanal 871 ist von einer äußeren wärmebeständigen Wand 864 umgeben, die wiederum von einem druckbeständigen Gehäuse 866 umgeben ist, das somit die Brennkammer 806 und den Innenraum 803 im Wesentlichen vollständig schließt. Schließlich ist um das druckbeständige Gehäuse 866 herum eine Isolierung 868 vorgesehen. Es ist zu beachten, dass die Isolierung insbesondere dazu vorgesehen ist, Wärme in dem System zu belassen, um Energieverluste zu vermeiden. Ein Schutz vor Überhitzung wird prinzipbedingt vielmehr dadurch erreicht, dass vorhandene Wärme zur Volumenvergrößerung des Treibgases genutzt wird.The second secondary fuel channel 871 is from an outer heat-resistant wall 864 surrounded, in turn, by a pressure-resistant housing 866 surrounded, thus the combustion chamber 806 and the interior 803 essentially completely closes. Finally, the pressure-resistant housing 866 around an insulation 868 intended. It should be noted that the insulation is intended in particular to leave heat in the system in order to avoid energy losses. In principle, protection against overheating is achieved by using existing heat to increase the volume of the propellant gas.

Die Expansionsmaschine 902 der 9 umfasst zwei Expansionsteilanordnungen 903. Jede Expansionsteilanordnung 903 weist einen Zylinder 904 und einen darin geführten Kolben 914 auf. In dem Zylinder 904 ist ein Treibgasexpansionsraum 928 vorgesehen zum Befüllen mit Treibgas, damit dieses sich dort ausdehnt und zu einer Bewegung des Kolbens 914 führt. Weiterhin ist in dem Zylinder 904 ein Kompressionsraum 925 vorgesehen, der zum Komprimieren von Luft Verwendung findet. Die beiden Kolben 914 sind über eine Kolbenstange 930 mechanisch fest miteinander gekoppelt. Die Kolbenstange 930 weist eine Verzahnung an zwei Seiten auf, mit denen sie im Eingriff mit zwei Zahnkränzen 932 ist. Die Zahnkränze 932 ändern ihre Drehrichtung je nach Bewegungsrichtung der Kolbenstange 930. Über Freiläufe 934 wird eine oszillierende Bewegung der Kolbenstange 930 in ein Drehmoment mit nur einer Drehrichtung an den Radnaben 936 und damit den damit verbundenen Antriebswellen 942 umgewandelt. Für eine Synchronisation der Radnaben 936 ist ein Kettentrieb 940 vorgesehen.The expansion machine 902 of the 9 includes two expansion subassemblies 903 , Each expander subassembly 903 has a cylinder 904 and a piston guided therein 914 on. In the cylinder 904 is a propellant expansion space 928 provided for filling with propellant, so that it expands there and to a movement of the piston 914 leads. Furthermore, in the cylinder 904 a compression room 925 provided, which is used for compressing air use. The two pistons 914 are via a piston rod 930 mechanically firmly coupled with each other. The piston rod 930 has a toothing on two sides, with which they engage with two sprockets 932 is. The sprockets 932 change their direction of rotation depending on the direction of movement of the piston rod 930 , About freewheels 934 becomes an oscillating movement of the piston rod 930 in a torque with only one direction of rotation at the wheel hubs 936 and thus the associated drive shafts 942 transformed. For a synchronization of the wheel hubs 936 is a chain drive 940 intended.

Nachfolgend wird auf die beiden Expansionsteilanordnungen 903 als rechte bzw. linke Expansionsteilanordnung Bezug genommen, wobei sich die Begriffe rechts bzw. links auf die Darstellung gemäß der 9 beziehen. Zum Betreiben der Expansionsmaschine 902 wird beispielsweise auf der linken Seite Treibgas über ein Füllventil 912 dem Treibgasexpansionsraum 928 zugeführt. Das Treibgas dehnt sich daraufhin in dem Treibgasexpansionsraum 928 aus und führt damit zu einer Bewegung des linken Kolbens 914 nach rechts. Der Treibgasexpansionsraum 928 vergrößert sich dabei, wobei sich der Kompressionsraum 925 verkleinert und zu einer Kompression darin enthaltener Luft führt. In diesen linken Kompressionsraum 925 wurde zuvor durch das Luftfüllventil 962 Luft eingelassen, die nun komprimiert wird. Nach gewünschter Kompression kann die komprimierte Luft aus dem Kompressionsraum 925 über das Luftauslassventil 958 ausgelassen und einer gewünschten Verwendung, insbesondere einer Treibgaserzeugungseinrichtung als Sekundärtreibstoff bzw. Verbrennungsluft zugeführt werden.Below is on the two expansion sub-assemblies 903 as right and left expansion sub-assembly reference, wherein the terms right and left to the representation according to the 9 Respectively. To operate the expansion machine 902 For example, on the left side, propellant gas is delivered via a fill valve 912 the propellant expansion space 928 fed. The propellant gas then expands in the propellant gas expansion space 928 and thus leads to a movement of the left piston 914 to the right. The propellant expansion space 928 increases thereby, whereby the compression space 925 reduced and leads to a compression contained therein air. In this left compression space 925 was previously through the air filling valve 962 Admitted air, which is now compressed. After desired compression, the compressed air from the compression chamber 925 via the air outlet valve 958 discharged and a desired use, in particular a propellant gas generating device are fed as secondary fuel or combustion air.

Die beschriebene Bewegung führt außerdem zu einer Bewegung der Kolbenstange 930 nach rechts, die zu einer Linksdrehung des oberen Zahnkranzes 932 und einer Rechtsdrehung des unteren Zahnkranzes 932 führt. Bei dieser Bewegung wird die Linksdrehung des oberen Zahnkranzes 932 in ein Drehmoment mit Linksdrehung an der oberen Radnabe 936 umgewandelt. Aufgrund des Freilaufes 934 führt im unteren Zahnkranz 932 die Bewegung zu keinem Drehmoment an der Radnabe 936. Vielmehr drehen sich hierbei der untere Zahnkranz 932 und die untere Radnabe 936 gegenläufig.The described movement also leads to a movement of the piston rod 930 to the right, which leads to a left turn of the upper sprocket 932 and a clockwise rotation of the lower sprocket 932 leads. During this movement, the left turn of the upper sprocket becomes 932 in a torque with left turn on the upper wheel hub 936 transformed. Due to the freewheel 934 leads in the lower sprocket 932 to stop the movement torque at the wheel hub 936 , Rather, this turn the lower sprocket 932 and the lower wheel hub 936 in opposite directions.

Durch die Kopplung der beiden Kolben 914 wird durch die Expansion von Treibgas in dem linken Treibgasexpansionsraum 928 auch zu einer Bewegung des rechten Kolbens 914 nach rechts, so dass sich der rechte Treibgasexpansionsraum 928 verkleinert. Hierbei ist das Auslassventil 908 geöffnet, so dass Treibgas hierdurch den rechten Treibgasexpansionsraum 928 verlässt. Dieses Treibgas weist optimalerweise Atmosphärendruck auf, weist aber gleichzeitig noch eine relativ zur Umwelt erhöhte Temperatur auf. Das aus dem Auslassventil 908 ausströmende Treibgas wird somit einem Wärmetauscher 970 zugeführt. In dem Wärmetauscher 970 kann Wärme des Treibgases an Wasser abgegeben werden, wodurch das Wasser erhitzt und als weiterer, insbesondere zweiter Sekundärtreibstoff verwendet und einer Treibgaserzeugungseinrichtung zugeführt werden kann.By coupling the two pistons 914 is due to the expansion of propellant gas in the left propellant expansion space 928 also to a movement of the right piston 914 to the right, leaving the right propellant gas expansion space 928 reduced. Here is the outlet valve 908 opened, so that propellant thereby the right Treibzasxpansionsraum 928 leaves. This propellant gas optimally has atmospheric pressure, but at the same time still has a relatively elevated temperature to the environment. That from the exhaust valve 908 escaping propellant gas is thus a heat exchanger 970 fed. In the heat exchanger 970 Heat of the propellant gas can be delivered to water, whereby the water can be heated and used as a further, in particular second secondary fuel and fed to a propellant gas generating device.

Aufgrund der Bewegung des rechten Kolbens 914 nach rechts vergrößert sich zudem der Kompressionsraum 925 in dem rechten Zylinder 904 und es kann dort Luft durch das Luftfüllventil 962 in den Kompressionsraum 925 einströmen.Due to the movement of the right piston 914 to the right also increases the compression space 925 in the right cylinder 904 and it can air there through the air fill valve 962 in the compression room 925 flow.

Die beiden über die Kolbenstange 930 gekoppelten Kolben 914 bilden eine bewegliche Lineareinheit und diese beiden gekoppelten Kolben 914 werden insgesamt auch als Freikolben bezeichnet. Um die beschriebene, nach rechts gerichtet Bewegung abzudämpfen kann in einer Position, bevor eine Kolbenstirnwand 922 einen Zylinderkopf erreicht, das rechte Auslassventil vor Erreichen der Endstellung dieses Freikolbens geschlossen werden, so dass eine Restmenge Treibgas in dem rechten Treibgasexpansionsraum 928 verbleibt und ein Gaspolster bildet.The two over the piston rod 930 coupled pistons 914 form a movable linear unit and these two coupled pistons 914 are also referred to as free pistons. To dampen the described, rightward-directed motion may be in a position before a piston end wall 922 reaches a cylinder head, the right exhaust valve are closed before reaching the end position of this free piston, so that a residual amount of propellant gas in the right Treibzasxpansionsraum 928 remains and forms a gas cushion.

Ein zentraler Bestandteil der Erfindung ist ein Treibgasreaktor, dessen Aufgabe es ist unter möglichst optimaler Ausnutzung der im Brennstoff enthaltenen Wärmeenergie einen maximalen Treibgas-Volumenstrom unter hohem Druck zu erzeugen, um ihn einer nachgeschalteten Maschine zuzuführen.One A central component of the invention is a propellant gas reactor whose Task it is under as possible optimal utilization of the heat energy contained in the fuel to generate a maximum propellant gas volume flow under high pressure, to feed it to a downstream machine.

Die Anpassung an verschiedene Leistungszustände der Gesamtmaschine also einer Kombination des Treibgasreaktors mit einer Expansionsmaschine oder dergleichen erfolgt durch entsprechende Änderung der zugeführten Treibstoff-, Verbrennungsluft- und SKT-Mengen.The Adaptation to different power states of the entire machine so a combination of the propellant gas reactor with an expansion machine or the like is done by appropriate change of the supplied fuel, Combustion air and SKT quantities.

Die Maximierung des Treibgas-Volumenstroms soll unter Berücksichtigung der Temperaturverträglichkeit der am Auslass des Reaktors – und am Einlass der Maschine – verwendeten Werkstoffe durch Einsatz von Druckluft als Verbrennungsluft, Sekundärtreibstoffen (SKT) in Form von Druckluft, Wasser bzw. Wasserdampf erfolgen.The Maximizing the propellant gas flow rate should be under consideration the temperature compatibility at the outlet of the reactor - and at Inlet of the machine - used Materials by using compressed air as combustion air, secondary fuels (SKT) in the form of compressed air, water or steam.

Der Treibgasreaktor besteht aus einer wärmeisolierten, druckfesten Außenhülle. Zentral im unteren Bereich werden Treibstoff und die zur Verbrennung bei erhöhtem Druck notwendige Verbrennungsluft einer Kammer zugeführt, in der der Verbrennungsprozess vollständig stattfinden kann.Of the Propellant gas reactor consists of a heat-insulated, pressure-resistant Outer shell. Central at the bottom, fuel and combustion are added increased Pressure necessary combustion air supplied to a chamber, in the combustion process can take place completely.

Durch weitere Einlässe können SKT’s in Form von zusätzlicher Pressluft, Wasser bzw. Wasserdampf eingespeist und dem Verbrennungsgas zugeführt werden wie für eine Ausführungsform in 8 gezeigt ist. Das so erzeugte Treibgas verlässt den Reaktor durch eine Öffnung im oberen Bereich und dient zum Antrieb einer Maschine, insbesondere einer Expansionsmaschine.By further inlets SKT's can be fed in the form of additional compressed air, water or water vapor and fed to the combustion gas as for an embodiment in 8th is shown. The propellant gas thus produced leaves the reactor through an opening in the upper area and serves to drive a machine, in particular an expansion machine.

Im Idealfall werden diese SKT’s so zugeführt, dass deren Volumenströme die äußere Reaktorwand vor Überhitzung schützen. Gegebenenfalls ist der Einsatz einer hochtemperaturfesten Auskleidung der Brennkammer notwendig.in the Ideally, these SKT's so fed that their volume flows the outer reactor wall from overheating protect. Optionally, the use of a high temperature resistant lining the combustion chamber necessary.

9 veranschaulicht zudem, dass das Treibgas von einer Treibgaserzeugungseinrichtung 900 kommt, die kurz als Reaktor bezeichnet wird. Dieser Treibgaserzeugungseinrichtung 900 werden Treibstoff und Verbrennungsluft zugeführt, sowie ein erster Sekundärtreibstoff SKT1, der als Druckluft durch den Kompressionsraum 925 bereitgestellt werden kann, und einen zweiten Sekundärtreibstoff SKT2, der in dem Wärmetauscher 970 als erwärmtes Wasser oder Wasserdampf vorbereitet und bereitgestellt werden kann. 9 also illustrates that the propellant gas from a propellant gas generator 900 comes, which is briefly referred to as a reactor. This propellant gas generating device 900 fuel and combustion air are supplied, as well as a first secondary fuel SKT1, as compressed air through the compression chamber 925 can be provided, and a second secondary fuel SKT2, in the heat exchanger 970 can be prepared and provided as heated water or steam.

Die Wärmekraftmaschine 1000 der 10 bis 12 umfasst zwei Treibgasreaktoren 1005, die mit einer Expansionsmaschine 1102 gekoppelt sind. In den Treibgasreaktoren 1005 wird ein Treibgas erzeugt, das jeweils über einen Auslass 1018 und eine sich daran anschließende Treibgaszuführung 1019 jeweils einer Expansionsteilanordnung 1103 zugeführt werden kann. Bei der Expansionsteilanordnung 1103 kann das Treibgas grundsätzlich über ein Füllventil 1112 einem Treibgasexpansionsraum 1128 zugeführt werden. Nach einer etwaigen Expansion kann das Treibgas über ein Auslassventil 1108 wieder abgelassen werden. Dabei ist dem Auslassventil 1108 eine Auslassleitung 1109 nachgeschaltet.The heat engine 1000 of the 10 to 12 includes two propellant gas reactors 1005 that with an expansion machine 1102 are coupled. In the propellant gas reactors 1005 a propellant gas is generated, each via an outlet 1018 and an adjoining propellant gas supply 1019 each of an expansion sub-assembly 1103 can be supplied. In the expansion subassembly 1103 can the propellant gas basically via a filling valve 1112 a propellant expansion space 1128 be supplied. After any expansion, the propellant may be exhausted 1108 be drained again. Here is the exhaust valve 1108 an outlet pipe 1109 downstream.

Durch eine Expansion von Treibgas in dem Treibgasexpansionsraum 1128 jeweils einer der Expansionsteilanordnungen 1103 vergrößert sich der entsprechende Treibgasexpansionsraum 1128 und bewegt einen Kolben 1114 über eine Kolbenstirnwand 1122. Die beiden Kolben 1114 sind über eine Kolbenstange 1130 mechanisch gekoppelt und eine Bewegung der Kolben 1114 und somit der Kolbenstange 1130 führt zu einer Umwandlung in ein Drehmoment in der Wandlungsmechanik 1144. Die Funktionsweise der Wandlungsmechanik 1144 entspricht etwa der im Zusammenhang mit der Expansionsmaschine gemäß 9 beschriebenen.By an expansion of propellant gas in the propellant gas expansion space 1128 each one of the expansion sub-assemblies 1103 increases the corresponding propellant gas expansion space 1128 and moves a piston 1114 via a piston end wall 1122 , The two pistons 1114 are via a piston rod 1130 mechanically coupled and one Movement of the pistons 1114 and thus the piston rod 1130 leads to a conversion into a torque in the conversion mechanism 1144 , The functioning of the conversion mechanism 1144 corresponds approximately to that in connection with the expansion machine according to 9 described.

Durch eine Bewegung der Kolben 1114 und der Kolbenstange 1130 – die zusammen eine Lineareinheit bilden – wird außerdem das Volumen der Kompressionsräume 1125 verändert. Bewegt sich ausgehend von der 10 diese Lineareinheit gemäß der Darstellung nach rechts, so verkleinert sich der linke Kompressionsraum 1125 und führt zu einer Kompression darin enthaltener Luft, die somit als Druckluft bereitgestellt werden kann. Diese Druckluft kann entsprechend an einem Luftauslassventil 1158 entnommen werden. Gleichzeitig vergrößert sich der rechte Kompressionsraum 1125 und Luft kann durch das Luftfüllventil 1162 in den Kompressionsraum 1125 einströmen.By a movement of the pistons 1114 and the piston rod 1130 - which together form a linear unit - also becomes the volume of the compression spaces 1125 changed. Moving from the 10 this linear unit as shown to the right, so the left compression space decreases 1125 and leads to compression of air contained therein, which can thus be provided as compressed air. This compressed air can be connected to an air outlet valve 1158 be removed. At the same time, the right compression space increases 1125 and air can pass through the air fill valve 1162 in the compression room 1125 flow.

Die Treibgasreaktoren 1005 werden mit einem Brennstoff und Verbrennungsluft betrieben. Der Brennstoff wird mittels einer Brennstoff bzw. Treibstoffpumpe 1038 und einem Kraftstoffventil 1026 zur Steuerung der Kraftstoff- bzw. Brennstoffzufuhr zugeführt. Die Verbrennungsluft wird als Druckluft durch die Expansionsmaschine 1102 bereitgestellt, wobei die Druckluft wie beschrieben im Bereich der Luftauslassventile 1158 bereitgestellt wird. Diese Druckluft wird dem Treibgasreaktor 1005 außerdem als erster Sekundärtreibstoff außerhalb der Brennkammer 1006 durch die erste Sekundärtreibstoffzuführung 1050 zugeführt.The propellant gas reactors 1005 are operated with a fuel and combustion air. The fuel is by means of a fuel or fuel pump 1038 and a fuel valve 1026 supplied to control the fuel or fuel supply. The combustion air is as compressed air through the expansion machine 1102 provided, wherein the compressed air as described in the area of the air outlet valves 1158 provided. This compressed air is the propellant gas reactor 1005 also as the first secondary fuel outside the combustion chamber 1006 through the first secondary fuel supply 1050 fed.

Weiterhin wird Wasserdampf als zweiter Sekundärtreibstoff bei den zweiten Sekundärtreibstoffzuführungen 1070 zugeführt. Der zweite Sekundärtreibstoff wird zunächst durch eine Wasserpumpe 1042 und Wassermengenregelventil 1030 mit Druck bereitgestellt. Vor der Zuführung zum Treibgasreaktor 1005 erfolgt jedoch zunächst eine Vorwärmung durch entsprechende Leitungswindungen 1076 im Bereich der Treibgasauslassleitung 1109, durch die das Treibgas aus dem Treibgasexpansionsraum 1128 ausströmt. Eine weitere Erwärmung des Wassers insbesondere zum Wasserdampf hin erfolgt dann bei weiteren Windungen 1074 im Bereich der Treibgaszuführung 1019, die sich an den Auslass 1018 des Treibgasreaktors 1005 anschließt. Das so erwärmte insbesondere zu Wasserdampf erwärmte Wasser wird dann als zweiter Sekundärtreibstoff durch die zweiten Sekundärtreibstoffzuführungen 1070 dem Treibgasreaktor 1005 zugeführt.Furthermore, water vapor is used as the second secondary fuel in the second secondary fuel feeds 1070 fed. The second secondary fuel is first through a water pump 1042 and water flow control valve 1030 provided with pressure. Before the feed to the propellant gas reactor 1005 However, a preheating is first carried out by appropriate Leitungswindungen 1076 in the area of the LPG outlet pipe 1109 through which the propellant gas from the propellant gas expansion space 1128 flows. Further heating of the water in particular to the water vapor then takes place in further turns 1074 in the field of propellant gas supply 1019 that are at the outlet 1018 the propellant gas reactor 1005 followed. The water thus heated, in particular heated to steam, is then used as second secondary fuel by the second secondary fuel feeds 1070 the propellant gas reactor 1005 fed.

Die 11 und 12 veranschaulichen nochmal – ausgehend von der 10 – eine Bewegung der Lineareinheit, die aus den beiden Kolben 1114 und der Kolbenstange 1130 gebildet wird, nach rechts gemäß der Darstellung. Hiermit sollen auch die Druckverteilungen veranschaulicht werden. Gemäß 10 ist Treibgas in den Treibgasexpansionsraum 1128 auf der linken Seite eingeführt worden. Von 10 über 11 zu 12 führt dieses Treibgas nun zu einer Volumenvergrößerung des linken Treibgasexpansionsraums 1128 und damit einer Druckabnahme des darin enthaltenen Treibgases. Gleichzeitig erfolgt in dem linken Kompressionsraum 1125 eine Druckzunahme der enthaltenen Luft.The 11 and 12 illustrate again - starting from the 10 - A movement of the linear unit, consisting of the two pistons 1114 and the piston rod 1130 is formed, to the right as shown. This is also to illustrate the pressure distributions. According to 10 is propellant in the propellant gas expansion space 1128 been introduced on the left side. From 10 above 11 to 12 This propellant gas now leads to an increase in volume of the left propellant gas expansion space 1128 and thus a pressure decrease of the propellant gas contained therein. At the same time takes place in the left compression space 1125 a pressure increase of the air contained.

Gleichzeitig wird Treibgas aus dem rechten Treibgasexpansionsraum 1128 ausgestoßen, wobei der Druck des Treibgases dort im Wesentlichen gleich bleibt, nämlich etwa Atmosphärendruck entspricht. Auch der Druck in dem Kompressionsraum 1125 im rechten Zylinder 1104 bleibt im Wesentlichen konstant, nämlich auf etwa Atmosphärendruck, da Luft durch das Luftfüllventil 1162 einströmt. Nach Erreichen der Position gemäß 12 kehrt sich der Prozess um und die Lineareinheit wird wieder nach links fahren.At the same time, propellant gas from the right Treibzasxpansionsraum 1128 ejected, wherein the pressure of the propellant gas remains substantially the same there, namely approximately equal to atmospheric pressure. Also the pressure in the compression room 1125 in the right cylinder 1104 remains essentially constant, namely at about atmospheric pressure, since air through the air filling valve 1162 flows. After reaching the position according to 12 The process reverses and the linear unit will turn left again.

Außerdem ist in den 10 bis 12 eine zentrale Mess-, Regel- und Steuereinheit 1010 dargestellt. Diese Mess-, Regel- und Steuereinheit 1010, die abgekürzt als MRS 1010 bezeichnet wird, wird zur Steuerung sowohl der Treibgaserzeugungseinrichtung, also auch der Treibstoffpumpe 1038, dem Kraftstoffventil 1026 und der Wasserpumpe 1042 sowie dem Wasserregelventil 1030 verwendet, als auch zur Steuerung der Expansionsmaschine, also insbesondere der Ventile. Außerdem weist die Wandlungsmechanik 1144 einen gesteuerten Freilauf bzw. Kupplungsfreilauf auf, der ebenfalls durch die zentrale MRS 1010 gesteuert wird. Die zentrale MRS 1010 kann auch verwendet werden, um mehrere Wärmekraftmaschinen gemäß der 10 bis 12 zu koppeln. In diesem Fall übernimmt die MRS 1010 auch eine Gleichlaufsteuerung, so dass die Wärmekraftmaschinen, insbesondere die Expansionsmaschinen mit gleicher Frequenz bzw. bezogen auf das resultierende Drehmoment mit gleicher Drehzahl aber verschobener Phase betrieben werden. Hierdurch kann eine mechanische Gleichlaufkopplung vermieden werden, wodurch der Betrieb einer und insbesondere mehrerer Wärmekraftmaschinen flexibler und insbesondere variabler wird.Moreover, in the 10 to 12 a central measuring, control and control unit 1010 shown. This measuring, control and control unit 1010 , abbreviated as MRS 1010 is designated, is used to control both the propellant gas generating device, so also the fuel pump 1038 , the fuel valve 1026 and the water pump 1042 and the water control valve 1030 used, as well as for controlling the expansion machine, so in particular the valves. In addition, the conversion mechanism 1144 a controlled freewheel or clutch freewheel, which also by the central MRS 1010 is controlled. The central MRS 1010 can also be used to heat several engines according to the 10 to 12 to pair. In this case, the MRS takes over 1010 also a synchronization control, so that the heat engines, in particular the expansion machines with the same frequency or based on the resulting torque at the same speed but shifted phase are operated. As a result, a mechanical synchronization coupling can be avoided, whereby the operation of one and in particular a plurality of heat engines is flexible and in particular variable.

Die Wärmekraftmaschine 1300 der 13 umfasst eine Treibgaserzeugungseinrichtung 1301 mit zwei Treibgasreaktoren 1305 und einer.The heat engine 1300 of the 13 comprises a propellant gas generating device 1301 with two propellant gas reactors 1305 and one.

Expansionsmaschine 1302 mit einer Wandlungsmechanik 1344. Diese Wärmekraftmaschine 1300 entspricht im Wesentlichen der Wärmekraftmaschine gemäß der 6A und 6B, wobei zusätzlich ein Kompressor 1350 vorgesehen und über die Wandlungsmechanik 1344 mit der Expansionsmaschine 1302 gekoppelt ist.expander 1302 with a conversion mechanism 1344 , This heat engine 1300 corresponds substantially to the heat engine according to the 6A and 6B , where additionally a compressor 1350 provided and about the conversion mechanism 1344 with the expansion machine 1302 is coupled.

Der Kompressor 1350 weist zwei erste Kompressionsräume 1352 und zwei zweite Kompressionsräume 1354 auf. Jeder zweite Kompressionsraum 1354 ist in einem Kompressionskörper, nämlich Kompressionskolben 1356 ausgebildet, wobei die Kompressionskolben 1356 über einen Zahnstangenabschnitt 1358 mechanisch fest miteinander gekoppelt sind und im Grunde einen Bewegungskörper 1360 bilden. Jeder der ersten Kompressionsräume 1352 ist in einem Zylindermantel 1362 ausgebildet, indem sich der jeweilige Kompressionskolben 1356 bewegt.The compressor 1350 has two first compression chambers 1352 and two second compression rooms 1354 on. Every second compression room 1354 is in a compression body, namely compression piston 1356 formed, the compression piston 1356 via a rack section 1358 mechanically firmly coupled together and basically a moving body 1360 form. Each of the first compression rooms 1352 is in a cylinder jacket 1362 formed by the respective compression piston 1356 emotional.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Komprimierens eines gastförmigen Mediums wie Luft beschrieben, wobei sich Richtungsangaben wie rechts und links auf die Darstellung gemäß der 13 beziehen. Grundsätzlich bildet jeder erste Kompressionsraum 1352 eine erste Kompressionsstufe und jeder zweite Kompressionsraum eine zweite Kompressionsstufe. Gemäß der Darstellung der 13 bewegt sich der Kompressionskolben 1356 nach links und komprimiert dabei Luft in dem ersten Kompressionsraum 1352 der linken Seite, die zuvor durch Kompressoreinlassventile 1364 eingeströmt ist. Bei dieser Kompression im ersten Kompressionsraum 1352 auf der linken Seite strömt Luft mit zunehmender Kompression durch Verbindungsventile 1366 in den zweiten Kompressionsraum 1354. Es wird hierbei die erste Kompressionsstufe im linken Teil des Kompressors 1350 vorgenommen.Hereinafter, the operation of compressing a gaseous medium such as air is described, with directions such as right and left to the representation according to the 13 Respectively. Basically everyone forms the first compression space 1352 a first compression stage and every second compression space a second compression stage. According to the presentation of the 13 the compression piston moves 1356 to the left and compresses air in the first compression space 1352 the left side, previously through compressor intake valves 1364 has flowed. At this compression in the first compression space 1352 on the left side air flows with increasing compression through connecting valves 1366 in the second compression space 1354 , It will be the first compression stage in the left part of the compressor 1350 performed.

Im rechten Teil des Kompressors 1350 wird die zweite Kompressionsstufe gemäß der Betriebsstellung in der 13 durchgeführt. Bereits komprimierte Luft befindet sich in dem zweiten Kompressionsraum 1354 dieser rechten Seite und wird durch die nach links gerichtete Bewegung des Kompressorkolbens 1356 weiter komprimiert, indem sich der zweite Kompressionsraum 1354 bedingt durch die Bewegung des Kompressorkolbens 1356 verkleinert. Die in dieser zweiten Stufe komprimierte Luft kann durch ein Kompressorauslassventil 1368 in einen Kompressorauslassbereich 1370 gelangen und von dort schließlich einer weiteren Verwendung zugeführt werden.In the right part of the compressor 1350 is the second compression stage according to the operating position in the 13 carried out. Already compressed air is in the second compression space 1354 this right side and is caused by the left-hand movement of the compressor piston 1356 further compressed by the second compression space 1354 due to the movement of the compressor piston 1356 reduced. The air compressed in this second stage can be passed through a compressor outlet valve 1368 in a Kompressorauslassbereich 1370 arrive from there and finally fed to another use.

Bei der genannten Bewegung des Kompressionskolbens 1356 vergrößert sich zudem im rechten Teil der erste Kompressionsraum 1352 und Luft kann durch die Kompressoreinlassventile 1364 einströmen, um gleichzeitig eine erste Kompressionsstufe vorzubereiten. Bei dem Kompressor 1350 ist der Bewegungskörper 1360, der aus den beiden Kompressionskolben 1356 und dem Zahnstangenabschnitt 1358 besteht, im Grunde das einzige bewegliche Teil, mit Ausnahme der beweglichen Elemente der Ventile. Der Bewegungskörper 1360 bewegt sich somit relativ zu dem Zylindermantel 1362 und dem Kompressorauslassbereich 1370. Zum Erzeugen der oszillierenden Bewegung des Bewegungskörpers 1360 ist dieser über den Zahnstangenabschnitt 1358 mit dem oberen Zahnkranz 1332 der Wandlungsmechanik 1344 gekoppelt, wobei der Zahnkranz 1332 durch die Kolbenstange 1330 der Expansionsmaschine 1302 bewegt wird. Somit ist die Bewegung des Bewegungskörpers 1360 des Kompressors 1350 entgegengesetzt der Bewegung der Kolbenstange 1330 der Expansionsmaschine 1302.In the mentioned movement of the compression piston 1356 In addition, the first compression space increases in the right part 1352 and air can pass through the compressor inlet valves 1364 inflow to simultaneously prepare a first stage of compression. At the compressor 1350 is the moving body 1360 that made the two compression pistons 1356 and the rack section 1358 basically the only moving part, with the exception of the moving elements of the valves. The moving body 1360 thus moves relative to the cylinder jacket 1362 and the compressor discharge area 1370 , For generating the oscillating motion of the moving body 1360 this is over the rack section 1358 with the upper sprocket 1332 the conversion mechanics 1344 coupled, with the sprocket 1332 through the piston rod 1330 the expansion machine 1302 is moved. Thus, the movement of the moving body 1360 of the compressor 1350 opposite to the movement of the piston rod 1330 the expansion machine 1302 ,

Zur Funktionsweise der Wärmekraftmaschine im übrigen wird auf die Beschreibung zu anderen Ausführungsformen einschließlich der Ausführungsformen der 6A und 6B verwiesen. Die durch den Kompressor 1350 erzeugte komprimierte Luft kann in den Treibgasreaktoren 1305 beispielsweise als Verbrennungsluft oder auch als ein Sekundärtreibstoff verwendet werden.For the rest of the operation of the heat engine is on the description of other embodiments including the embodiments of 6A and 6B directed. The through the compressor 1350 generated compressed air can in the propellant gas reactors 1305 For example, be used as combustion air or as a secondary fuel.

Auch zu der 13 ist zu erwähnen, dass die Darstellung schematisch ist und keinen Rückschluss auf etwaige Größenverhältnisse zulässt.Also to the 13 It should be noted that the representation is schematic and does not allow any conclusion about any size relationships.

Die Wandlungsmechanik 1444 der 14 weist zwei Zahnkränze 1432 auf, die drehbar in einem Gehäuse 1446 gelagert sind. Benachbart zu jedem Zahnkranz 1432 ist je eine Schwungmasse 1431 dargestellt, die fest mit dem jeweiligen Zahnkranz verbunden ist, um Rotationsenergie zu speichern. Weitere Schwungmassen sind jeweils auf derselben Achse vorgesehen, die in der 14 aber nicht zu erkennen sind. Durch diese weiteren Schwungmassen wird das entsprechende Trägheitsmoment erhöht, um entsprechend mehr Rotationsenergie speichern zu können. Zwischen den beiden Zahnkränzen 1432 ist eine erste verzahnte Kolbenstange 1430 einer ersten Expansionsmaschine gelagert und ist mit beiden Zahnkränzen 1432 im Eingriff. Eine zweite Kolbenstange 1429 einer zweiten Expansionsmaschine ist nur mit einem Zahnkranz 1432 im Eingriff. Die Kolbenstangen 1429 und 1430 bewegen sich gegenläufig und gemäß der Darstellung der 14 ist die erste Kolbenstange 1430 in einer nach links bewegten Position und entsprechend die zweite Kolbenstange 1429 in einer nach rechts bewegten Position dargestellt. Die Bewegung der ersten Kolbenstange 1430 wird unmittelbar auf den oberen oder unteren Zahnkranz 1432 übertragen. Die Bewegung der zweiten Kolbenstange 1429 wird unmittelbar auf den unteren Zahnkranz 1432 übertragen und über den unteren Zahnkranz die erste Kolbenstange 1430 indirekt auf den oberen Zahnkranz 1432, wobei die genannten Richtungsangaben sich auf die Darstellung gemäß der 14 beziehen.The change mechanics 1444 of the 14 has two sprockets 1432 on, which is rotatable in a housing 1446 are stored. Adjacent to each sprocket 1432 is ever a flywheel 1431 represented fixedly connected to the respective ring gear to store rotational energy. Further flywheel masses are each provided on the same axis, which in the 14 but are not recognizable. These inertia masses increase the corresponding moment of inertia in order to be able to store correspondingly more rotational energy. Between the two sprockets 1432 is a first toothed piston rod 1430 a first expansion machine and is equipped with two sprockets 1432 engaged. A second piston rod 1429 a second expansion machine is only with a sprocket 1432 engaged. The piston rods 1429 and 1430 move in opposite directions and according to the presentation of the 14 is the first piston rod 1430 in a leftward moved position and correspondingly the second piston rod 1429 shown in a moved to the right position. The movement of the first piston rod 1430 is placed directly on the upper or lower sprocket 1432 transfer. The movement of the second piston rod 1429 becomes directly on the lower sprocket 1432 transmitted and over the lower sprocket, the first piston rod 1430 indirectly on the upper sprocket 1432 , Wherein said directions are based on the representation according to the 14 Respectively.

Die Drehbewegung der Zahnkränze 1432 wird je nach Richtung durch den oberen oder unteren Zahnkranz 1432 in ein Drehmoment übertragen.The rotation of the sprockets 1432 depending on the direction through the upper or lower sprocket 1432 transferred into a torque.

Die Kraft- und Drehmomentwirkungen sind in 15 veranschaulicht, demnach die obere Kolbenstange 1430 eine Kraft F1 mit wechselnder Richtung ausüben kann und die zweite Kolbenstange 1429 eine Kraft F2 ebenfalls mit wechselnder Richtung. Führt die erste Kolbenstange 1430 eine – bezogen auf die Darstellung der 15 – nach rechts gerichtete Kraft F1 aus, so wird diese auf den oberen Zahnkranz 1432 in ein links herum gerichtetes Drehmoment M1 übertragen, das weiter auf die Radnabe 1436 übertragen wird. Hierbei übt die zweite Kolbenstange 1429 eine nach links gerichtete Kraft F1 aus, die übertragen wird auf den unteren Zahnkranz 1432, von dort auf die erste Kolbenstange 1430 und von dort weiter auf den oberen Zahnkranz 1432, wo diese zu einem links herum gerichteten Drehmoment M2 führt. Die Drehmomente M1 und M2 addieren sich.The force and torque effects are in 15 illustrates, therefore, the upper piston rod 1430 can exert a force F1 with changing direction and the second piston rod 1429 a force F2 also with changing direction. Leads the first piston rod 1430 one - related to the representation of the 15 - rightward force F1 off, so this is on the upper sprocket 1432 transferred to a left-handed torque M1, which continues on the wheel hub 1436 is transmitted. Here exercises the second piston rod 1429 a left-handed force F1, which is transmitted to the lower ring gear 1432 , from there to the first piston rod 1430 and from there on to the upper sprocket 1432 where it leads to a left-facing torque M2. The torques M1 and M2 add up.

Ist die Kraft F1 der ersten Kolbenstange 1430 nach links gerichtet, so wird diese auf den unteren Zahnkranz 1432 als nach links gerichtetes Drehmoment M1 und von dort weiter auf die Radnabe 1436 überfragen. Hierbei ist die Kraft F2 der zweiten Kolbenstange 1429 nach rechts gerichtet und wird direkt auf den unteren Zahnkranz 1432 übertragen und führt dort zu einem links herum gerichteten Drehmoment M2. Auch hier addieren sich die Drehmomente M1 und M2. Es ist zu beachten, dass die Radnaben 1436 über einen Kettentrieb 1440 gekoppelt sind und entsprechendes Drehmoment wahlweise an der oberen und/oder unteren Radnabe 1436 abgenommen werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist auf einfache Weise eine Kopplung zweier Expansionsmaschinen mit nur einer Wandlungsmechanik erzielbar. Es braucht lediglich eine zweite Führung für die zweite Kolbenstange 1429 vorgesehen werden.Is the force F1 of the first piston rod 1430 directed to the left, so this is on the lower sprocket 1432 as left-directed torque M1 and from there on to the wheel hub 1436 about asking. Here, the force F2 of the second piston rod 1429 directed to the right and is directly on the lower sprocket 1432 transferred there and leads there to a left-facing torque M2. Again, the torques M1 and M2 add up. It should be noted that the wheel hubs 1436 over a chain drive 1440 are coupled and corresponding torque optionally on the upper and / or lower wheel hub 1436 can be removed. According to this embodiment, a coupling of two expansion machines with only one conversion mechanism can be achieved in a simple manner. It only needs a second guide for the second piston rod 1429 be provided.

Der Treibgasreaktor 1605 gemäß der Ausführungsform der 16 arbeitet mit einem Brennstoff und Verbrennungsluft sowie drei Sekundärtreibstoffen, nämlich Druckluft als erster Sekundärtreibstoff SKT1, Wasserdampf als zweiter Sekundärtreibstoff SKT2 und Wasser als dritten Sekundärtreibstoff. Eine Mess-, Regel- und Steuereinheit 1610, kurz als MRS 1610 bezeichnet, steuert die Zuführung der genannten fünf Stoffe. Ein Kompressor 1636 erzeugt Druckluft und weist zudem einen Druckluftbehälter zum Speichern von Druckluft auf. Die Druckluft wird der MRS 1610 zugeführt und dort zum einen als Verbrennungsluft für die Verbrennung in der Brennkammer 1606 bereitgestellt und andererseits als Sekundärtreibstoff SKT1 dem Treibgasreaktor 1605 zugeführt. Wasser erreicht die MRS 1610 unter Druck und wird von da zum einen direkt dem Treibgasreaktor 1605 zugeführt und zum anderen einem Wärmetauscher 1680 zugeführt, so dass das Wasser den Wärmetauscher 1680 als Wasserdampf verlässt und somit als zweiter Sekundärtreibstoff SKT2 dem Treibgasreaktor 1605 zugeführt werden kann. Die Erwärmung in dem Wärmetauscher 1680 erfolgt durch Treibgas, das die dargestellte Expansionsmaschine 1602 verlässt. Nachdem das Treibgas in dem Wärmetauscher 1680 Wärme an das Wasser abgegeben hat, verlässt dieses den Wärmetauscher 1680.The propellant gas reactor 1605 according to the embodiment of the 16 works with a fuel and combustion air and three secondary fuels, namely compressed air as the first secondary fuel SKT1, water vapor as the second secondary fuel SKT2 and water as the third secondary fuel. A measuring, control and control unit 1610 , short as MRS 1610 denotes the supply of said five substances. A compressor 1636 generates compressed air and also has a compressed air tank for storing compressed air. The compressed air is the MRS 1610 fed and there on the one hand as combustion air for combustion in the combustion chamber 1606 provided on the other hand as the secondary fuel SKT1 the propellant gas reactor 1605 fed. Water reaches the MRS 1610 under pressure and from there directly to the propellant gas reactor 1605 supplied and on the other a heat exchanger 1680 supplied, so that the water is the heat exchanger 1680 leaves as water vapor and thus as the second secondary fuel SKT2 the propellant gas reactor 1605 can be supplied. The heating in the heat exchanger 1680 carried out by propellant, which is the expansion machine shown 1602 leaves. After the propellant gas in the heat exchanger 1680 Heat has given off to the water, this leaves the heat exchanger 1680 ,

In dem Treibgasreaktor 1605 ist die Brennkammer 1606 angeordnet und von einer wärmebeständigen Wand 1660 umgeben. Außerhalb der wärmebeständigen Wand 1660 strömt das Wasser, das von einer Mittelwand 1662 umgeben ist. Außerhalb der Mittelwand 1662 strömt teilweise der erste Sekundärtreibstoff SKT1 und teilweise der zweite Sekundärtreibstoff SKT2. Schließlich ist der Treibgasreaktor, insbesondere die Führung des ersten und zweiten Sekundärtreibstoffs von der äußeren Wand 1664 umschlossen. Der erste und der zweite Sekundärtreibstoff SKT1 und SKT2 werden mittels Rohre 1669 durch die Mittelwand 1662, im wesentlichen quer durch den Kanal 1661 und durch die wärmebeständige Wand 1660 hindurch zum Innenraum 1603 des Treibgasreaktors 1605 geleitet. Weiter zum Auslass 1618 des Treibgasreaktors 1605 hin wird erst das Wasser dem Treibgas zugegeben. In Strömungsrichtung des Treibgases gesehen daran anschließend ist eine Begrenzungswand 1617 im Grunde im Auslass 1618 vorgesehen. Im Anschluss daran wird das Treibgas über entsprechende Leitungen der Expansionsmaschine zugeführt. Vorzugsweise wird der dritte Sekundärtreibstoff in einer Anlaufphase dem Treibgasreaktor zugeführt. Der zweite Sekundartreibstoff wird vorzugsweise nach der Anlaufphase zugeführt und die Zuführung des dritten Sekundärtreibstoffs wird dabei zurückgefahren.In the propellant gas reactor 1605 is the combustion chamber 1606 arranged and protected by a heat-resistant wall 1660 surround. Outside the heat-resistant wall 1660 the water flows from a central wall 1662 is surrounded. Outside the middle wall 1662 Partially, the first secondary fuel SKT1 and partly the second secondary fuel SKT2 flow. Finally, the propellant gas reactor, in particular the guidance of the first and second secondary fuel from the outer wall 1664 enclosed. The first and second secondary fuels SKT1 and SKT2 are piped 1669 through the middle wall 1662 , essentially across the channel 1661 and through the heat-resistant wall 1660 through to the interior 1603 the propellant gas reactor 1605 directed. Continue to the outlet 1618 the propellant gas reactor 1605 towards first the water is added to the propellant gas. In the direction of flow of the propellant gas, subsequently, there is a boundary wall 1617 basically in the outlet 1618 intended. Subsequently, the propellant gas is supplied via corresponding lines of the expansion machine. Preferably, the third secondary fuel is supplied to the propellant gas reactor in a start-up phase. The second secondary fuel is preferably supplied after the start-up phase and the supply of the third secondary fuel is thereby reduced.

17 zeigt einen Zylinderkopf 1701 einer Expansionsmaschine. An dem Zylinderkopf 1701 ist ein Mantelrohr 1702 angeordnet, indem wiederum ein Zylinder 1703 angeordnet ist. In dem Zylinder 1703 wird ein Kolben 1704 beweglich geführt. In dem Kolben 1704 ist ein sogenannter Stauchkolben 1741 angeordnet, der grundsätzlich fest mit dem Kolben 1704 verbunden ist. In der Flucht mit dem Stauchkolben 1741 ist eine Kammer mit Schmieröl bzw. Stauchdämpfungsöl 1705 angeordnet. 17 shows a cylinder head 1701 an expansion machine. On the cylinder head 1701 is a jacket pipe 1702 arranged by turn a cylinder 1703 is arranged. In the cylinder 1703 becomes a piston 1704 movably guided. In the flask 1704 is a so-called compression piston 1741 arranged, in principle, firmly with the piston 1704 connected is. In flight with the upsetting piston 1741 is a chamber with lubricating oil or compression damping oil 1705 arranged.

Bei der bestimmungsgemäßen Bewegung des Kolben 1704 in dem Zylinder 1703 strömt Treibgas durch ein Einlassventil 1706 in den zylindrischen Raum, in dem sich der Kolben 1704 bewegt und schiebt den Kolben 1704 gemäß der Darstellung der 17 nach links. Kehrt der Kolben 1704 zurück, so ist das Einlassventil 1706 geschlossen und ein Auslassventil 1707 geöffnet. Treibgas wird dann durch den Kolben 1704 aus dem Auslass beim Auslassventil 1707 herausgedrückt. Um hierbei den Kolben 1704 in seiner Bewegung abzudämpfen, kann das Auslassventil 1707 vor Erreichen der Endposition durch den Kolben 1704 geschlossen werden, so dass durch das verbleibende Treibgas ein Dämpfungskissen gebildet wird, das den Kolben 1704 abfedert und dabei gleichzeitig in die entgegengesetzte Richtung beschleunigen kann.During the intended movement of the piston 1704 in the cylinder 1703 Propellant flows through an inlet valve 1706 in the cylindrical space in which the piston 1704 moves and pushes the piston 1704 according to the representation of 17 to the left. The piston returns 1704 back, that's the inlet valve 1706 closed and an exhaust valve 1707 open. Propellant gas is then passed through the piston 1704 from the outlet at the outlet valve 1707 pushed out. To do this, the piston 1704 In its movement, the exhaust valve can 1707 before reaching the end position by the piston 1704 be closed, so that a damping cushion is formed by the remaining propellant, which the piston 1704 cushioning and at the same time be in the opposite direction be can accelerate.

Sollte eine Fehlfunktion auftreten, bei der Beispielsweise diese vor Abschließung des Auslassventils 1707 versagt, würde der Kolben 1704 seine Bewegung fortsetzen und eine Beschädigung des Zylinderkopfes 1701 bestände. Um dies abzufedern ist eine Notkompressionskammer 1711 vorgesehen, in die sich der Kolben 1704 dann bewegen würde. Sobald der Kolben mit einer Stirnseite am Anfang der Notkompressionskammer 1711 angekommen ist, führt dies zu einer zwangsweisen Schließung des Kanals 1709 des Einlassventils 1706 und des Kanals des Auslassventils 1707. Der Kolben wird dann in der Notkompressionskammer 1711 abgefedert.Should a malfunction occur, for example, this before closing the exhaust valve 1707 failed, the piston would 1704 continue his movement and damage the cylinder head 1701 stocks. To cushion this is an emergency compression chamber 1711 provided, in which the piston 1704 then move. Once the piston with a front end at the beginning of the emergency compression chamber 1711 arrived, this leads to a forced closure of the channel 1709 of the inlet valve 1706 and the duct of the exhaust valve 1707 , The piston is then in the emergency compression chamber 1711 cushioned.

Als weitere Sicherheitsmaßnahme ist die Kammer mit dem Schmieröl bzw. Stauchdämpfungsöl 1705 vorgesehen. Sollte die Dämpfung durch die Notkompressionskammer 1711 nicht ausreichen, so kann sich der Stauchkolben 1741 im Grunde von der Bewegung des restlichen Kolbens 1704 lösen und weiter in die Kammer mit dem Stauchdämpfungsöl 1705 gelangen und dort abgedämpft werden.Another safety measure is the chamber with the lubricating oil or compression damping oil 1705 intended. Should the damping through the emergency compression chamber 1711 not enough, so can the compression piston 1741 basically from the movement of the remaining piston 1704 and continue into the chamber with the compression damping oil 1705 arrive and be damped there.

Im Übrigen ist zwischen dem Mantelrohr 1702 und dem Zylinder 1703 ein Temperaturausgleichsraum vorgesehen, in dem ggf. eine Thermofüllung vorhanden ist, die einen Temperaturausgleich entlang, also in Längsrichtung des Zylinders 1703, erreichen soll, insbesondere einen Ausgleich hoher Temperaturen im Bereich des Zylinderkopfes 1701 in die davon abgewandte Richtung des Zylinders 1703.Incidentally, between the casing pipe 1702 and the cylinder 1703 a temperature compensation space provided in which, if necessary, a thermal filling is present, the temperature compensation along, ie in the longitudinal direction of the cylinder 1703 , to achieve, in particular a compensation of high temperatures in the area of the cylinder head 1701 in the opposite direction of the cylinder 1703 ,

Der Kolben 1801 in der 18 ist mit einem Stauchkolben 1802 versehen, die über Scherstifte 1803 fest miteinander verbunden sind. In der Flucht des Stauchkolbens 1802 ist ein Stauchraumzylinder 1806 angeordnet, in den der Stauchkolben 1802 im Grunde teilweise eingesetzt ist. Eine Dichtung erfolgt mittels des Dichtrings 1804. Im bestimmungsgemäßen Betrieb bewegt sich der Stauchkolben 1802 somit zusammen mit dem Kolben 1801. Der Kolben 1801 wird dabei in einem nicht dargestellten Zylinder mittels der Führungsringe 1805 geführt. Zur Schmierung des Kolbens 1801 wird Schmieröl über eine Schmierölzuführung 1808 dem Stauchraum 1806 zugeführt. Über Schmieraustritte 1809 gelangt das Schmieröl zur Außenseite des Kolbens 1801 und kann diesen gegenüber einem Zylinder in dem der Kolben 1801 geführt wird, schmieren. Hierzu ist im Übrigen der Kolbenringsatz 1807 vorgesehen.The piston 1801 in the 18 is with a compression piston 1802 provided with shear pins 1803 are firmly connected. In the flight of the compression piston 1802 is a compression cylinder 1806 arranged in the upsetting piston 1802 basically partially used. A seal is made by means of the sealing ring 1804 , During normal operation, the compression piston moves 1802 thus together with the piston 1801 , The piston 1801 is doing in a cylinder, not shown by means of the guide rings 1805 guided. For lubrication of the piston 1801 is lubricating oil via a lubricating oil supply 1808 the compression space 1806 fed. About lubrication leaks 1809 the lubricating oil reaches the outside of the piston 1801 and can this against a cylinder in which the piston 1801 is guided, lubricate. Incidentally, this is the piston ring set 1807 intended.

Im Falle einer Fehlfunktion, bei der der Kolben 1801 durch den Stauchkolben 1802 in seiner Bewegung weiter als gewünscht gemäß der Darstellung der 18 nach rechts geschoben wird und gegen ein Hindernis insbesondere einen Zylinderkopf stößt, können die Scherstifte 1803 brechen und die Kraft von dem Stauchkolben 1802 kann durch das Schmieröl in dem Stauchraum 1806 abgedämpft werden, das hierbei weiter durch die Schmieraustritte 1809 herausgedrückt werden kann.In case of malfunction in which the piston 1801 through the upsetting piston 1802 in his movement further than desired according to the representation of 18 pushed to the right and against a particular obstacle pushes a cylinder head, the shear pins 1803 break and the force from the upsetting piston 1802 can through the lubricating oil in the compression space 1806 be attenuated, this in this case by the Schmieraustritte 1809 can be pushed out.

In einem Zylinderrohr 1902 wird Treibgas in einen Innenraum 1901 geführt bzw. es kann dort Kraft auf einen nicht dargestellten Kolben ausüben. Außerhalb des Zylinderrohres 1902 ist ein Ringspalt 1903 mit einer Thermoölfüllung vorgesehen, um Temperatur entlang des Zylinderrohrs 1902 insbesondere in Längsrichtung zu verteilen bzw. auszugleichen. Der Ringspalt 1903 ist durch ein Mantelrohr 1904 begrenzt. Um das Mantelrohr 1904 ist ein Isolationsmaterial 1905 angeordnet, das wiederum in einem Außenrohr 1906 aufgenommen ist. Erst von dem Außenrohr 1906 aus nach außen findet eine Temperaturabgabe aus dem System heraus statt, wobei an dem Außenrohr 1906 mit einer Temperatur im Bereich von 30°C zu rechnen ist.In a cylinder tube 1902 becomes propellant in an interior 1901 guided or it can exert force on a piston, not shown there. Outside the cylinder tube 1902 is an annular gap 1903 provided with a thermal oil filling to temperature along the cylinder tube 1902 especially in the longitudinal direction to distribute or compensate. The annular gap 1903 is through a jacket pipe 1904 limited. Around the jacket pipe 1904 is an insulation material 1905 arranged, in turn, in an outer tube 1906 is included. Only from the outer tube 1906 out to the outside, a temperature output takes place out of the system, wherein on the outer tube 1906 with a temperature in the range of 30 ° C is expected.

Erklärung zur Zeichnung Nr. 1.00.1 bzw. 20:Explanation to drawing no. 1.00.1 or 20 :

(Alternative Bezugszeichen in Klammer)(Alternative reference numbers in parenthesis)

  • Pos. 1 Reaktorfundament mit Vollisolation (2001)Pos. 1 reactor foundation with full insulation ( 2001 )
  • Pos. 2 Reaktorkörper (2002)Pos. 2 reactor body ( 2002 )
  • Pos. 3 Zwischenrahmen (2003)Pos. 3 intermediate frame ( 2003 )
  • Pos. 4 Kopf- und Sammelplatte (2004)Pos. 4 header and collection plate ( 2004 )
  • Pos. 5 Isolierdeckel (2005)Pos. 5 insulating cover ( 2005 )
  • Pos. 6 Treibmittel-Kondensataufbereitung (2006)Pos. 6 Propellant condensate treatment ( 2006 )
  • Pos. 7 Ventil für die Leistungssteuerung (2007)Pos. 7 Valve for the power control ( 2007 )
  • Pos. 8 Ventil für Kondensatdampfüberdruck (2008)Pos. 8 Valve for condensate vapor pressure ( 2008 )
  • Pos. 9 Speicherdruckbehälter (2009)Pos. 9 storage tank ( 2009 )
  • Pos. 10 Arbeitsdruckmessanlage (2010)Pos. 10 working pressure measuring system ( 2010 )
  • Pos. 11 Wärmequelle (Gas-Ölbrenner usw.) (2011)Pos. 11 Heat source (gas oil burner etc.) ( 2011 )
  • Pos. 12 Abgassteuerung (2012)Pos. 12 exhaust control ( 2012 )
  • Pos. 13 Kondensator (2013)Pos. 13 Capacitor ( 2013 )
  • Pos. 14 Kondensatpumpe (2014)Pos. 14 Condensate pump ( 2014 )
  • Pos. 15 Isolationsgehäuse (2015)Pos. 15 Insulation housing ( 2015 )
  • Pos. 16 Zentrale Leistungs- und Maschinensteuerungsanlage (2016)Pos. 16 Central power and machine control system ( 2016 )
  • Pos. 17 Treibmittelleitungsnetz (2017)Pos. 17 Fuel line network ( 2017 )
  • Pos. 18 Treibmitteleinspritzdüsen (2018)Pos. 18 propellant injection nozzles ( 2018 )
  • Pos. A BrennstoffzufuhrleitungPos. A fuel supply line
  • Pos. B LuftzufuhrleitungPos. B air supply line
  • Pos. C1 ArbeitsdruckleitungPos. C1 working pressure line
  • Pos. C2 Überdruckabführleitung mündet in C1Pos. C2 overpressure discharge line ends in C1
  • Pos. D Auspuff-/KondensatsammelleitungPos. D exhaust / condensate collector
  • Pos. E DruckluftanschlussleitungPos. E compressed air connection line
  • Pos. F AbgasleitungPos. F exhaust pipe

Bauteilbeschreibung zu Zeichnung 1.001:Component description for drawing 1.001:

Pos. 1:Pos. 1:

Das Fundament mit thermischer Vollisolation trägt den Reaktorkörper, sowie seine Aufbauten und isoliert die Wärmestrahlung der Brennkammer nach unten.The Foundation with thermal full insulation carries the reactor body, as well its superstructures and isolated the heat radiation of the combustion chamber downward.

Pos. 2:Pos. 2:

Der Reaktorkörper besteht aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff (Kupfer, oder ähnlich) und ist abwechselnd mit Heizgaskanälen (drucklos) und Treibgaskanälen (druckbeaufschlagt) durchwirkt. Die Zeichnung zeigt im rechten Halbschnitt den Verlauf des Treibmittel- bzw. Treibgasverlaufes und im linken Halb schnitt den Verlauf der Heizgase.Of the reactor body consists of a good heat-conducting Material (copper, or similar) and is alternated with heating gas ducts (pressureless) and propellant gas ducts (pressurized) interwoven. The drawing shows in the right half section the course of the Propellant or Treibgasverlaufes and in the left half cut the Course of the hot gases.

Pos. 3:Pos. 3:

Der Zwischenrahmen aus gut wärmeleitenden Werkstoff lässt einen Hohlraum zwischen dem Reaktorkörper und der Kopf- und Sammelplatte (Pos. 2 u. 4) entstehen in dem das Treibmittelleitungsnetz (Pos. 17) und die Anschlüsse der Treibmitteleinspritzdüsen (Pos. 18) Platz finden.Of the Intermediate frame of good thermal conductivity Material leaves a cavity between the reactor body and the head and collection plate (Pos 2 and 4) arise in which the Treibmittelleitungsnetz (pos. 17) and the connections the propellant injectors (Pos. 18).

Ferner wird der Zwischenraum als Heizgasumlenkkammer genutzt und dient der zusätzlichen Vorwärmung des Treibmittels vor seiner Einspritzung in den Reaktor.Further the space is used as Heizgasumlenkkammer and serves the additional preheating of the Propellant before its injection into the reactor.

Pos. 4:Pos. 4:

Die Kopf- und Sammelplatte bildet den oberen Abschluss des Reaktorkerns und sammelt alle Treibgaskanäle des Reaktorkerns über die Verbindungsrohre zum Reaktorkern zu einem, oder mehreren zentralen Arbeitsdruckleitung/en (C1).The Head and collection plate forms the upper end of the reactor core and collects all propellant gas channels of the reactor core the connecting tubes to the reactor core to one or more central Working pressure line (s) (C1).

Des Weiteren verfügt die Kopf- und Sammelplatte über die notwendigen Durchbrüche zum Durchlass der Heizgase nach oben.Of Further features the head and collection plate over the necessary breakthroughs for the passage of hot gases upwards.

Pos. 5:Pos. 5:

Der Isolierdeckel bildet den oberen thermischen Abschluss des Reaktorkerns und isoliert diesen gegen den sonst auftretenden Körperkontaktwärmeabfluss nach oben.Of the Insulating cover forms the upper thermal termination of the reactor core and isolates this against the otherwise occurring Körperkontaktwärmeabfluss up.

Der Isolierdeckel verfügt über die notwendigen Durchbrüche zur Leitung der Heizgase in den Reaktorhohlraum in dem sich das Rohrnetz für die Kondensataufbereitung (Pos. 6) befindet.Of the Insulating lid has the necessary breakthroughs for conducting the hot gases into the reactor cavity in which the Pipe network for the condensate preparation (item 6) is located.

Pos. 6:Pos. 6:

Die Kondensataufbereitungsanlage besteht im Wesentlichen aus einem Rohrnetz das zu ca. 75% mit Kondensat gefüllt ist und die Restenergie der den Reaktorkern verlassenden Heizgase weitgehend entzieht um das Kondensat optimal vorzuwärmen.The Condensate treatment plant consists essentially of a pipe network that is about 75% filled with condensate is and the residual energy of the reactor core leaving the hot gases largely deprives to optimally preheat the condensate.

Über das Ventil für die Leistungssteuerung (Pos. 7) und die Anschlussleitung 17 wird das unter ca. 60 bar Druck stehende Kondensat den Treibmitteleinspritzdüsen (Pos. 18) zugeführt. Eventuell entstehende Überdrücke (größer 60 bar) werden über das Steuerventil (Pos. 8) und der Leitung C2 dem Expansionsteil der WWKM zugeführt.Via the valve for the power control (item 7) and the connecting cable 17 the condensate at about 60 bar pressure is fed to the propellant injection nozzles (item 18). Any excess pressures (greater than 60 bar) are fed via the control valve (Pos. 8) and the line C2 to the expansion part of the WWKM.

Pos. 7:Pos. 7:

In Zusammenarbeit mit der zentralen Leistungs- und Maschinensteuerungsanlage und den Wärme- und Drucksensoren der WWKM regelt dieses Ventil primär durch die Durchflussmenge des Treibmittels, das das Volumen bzw. den Druck des Treibgases im Reaktorkern entstehen lässt, womit die Leistung der WWKM Anlage geregelt wird.In Cooperation with the central power and machine control system and the heat and pressure sensors WWKM primarily regulates this valve the flow rate of the propellant, the volume or the pressure of the propellant gas can arise in the reactor core, whereby the performance of the WWKM plant is regulated.

Pos. 8:Pos. 8:

Das Ventil für den Kondensatdampfdampfüberdruck leitet eventuellen Überdruck über die Druckleitung C2 ab und führt diesen nutzbringend dem Expansionsteil der WWKM Anlage zu.The Valve for the condensate steam overpressure directs any overpressure via the pressure line C2 off and leads beneficial to the expansion part of the WWKM plant.

Pos. 9:Pos. 9:

Der Speicherdruckbehälter sorgt über seine Ventile dafür, das auch nach dem Stillstand und dem Abkühlen der WWKM Anlage genügend Treibmitteldruck ansteht um die Anlage erneut zu starten.Of the Storage pressure vessel cares about its valves for that even after the standstill and the cooling of the WWKM plant enough propellant pressure pending to start the system again.

Pos. 10:Pos. 10:

Die Arbeitsdruckmessanlage dient zur Aufnahme des aktuellen Arbeitsdruckes und damit verbunden mit der zentralen Maschinensteuerung zur Regelung und Steuerung des Einlassventils (Pos. 9 Expansionsanlage) der Expansionsanlage.The Working pressure measuring system is used to record the current working pressure and associated with the central machine control for regulation and control of the inlet valve (item 9 expansion plant) of the expansion plant.

Pos. 11:Pos. 11:

Die Wärmequelle ist die Energiezufuhr der WKM Maschine, sie kann sehr unterschiedlicher Art sein. Heute vorstellbar kann diese Wärmequelle durch verbrennen von Gasen, Ölen oder Kohlen, aber auch durch atomare Energie hergestellt werden.The heat source is the power supply of the WKM machine, it can be very different Be kind. Nowadays, this heat source can burn through of gases, oils or coals, but also produced by atomic energy.

Da das Verbrennen der v. g. Energieträger nur unter atmosphärischen Druck geschieht, kann diese besonders effektiv und umweltfreundlich geregelt und gesteuert werden.There the burning of the v. G. Energy sources only under atmospheric Pressure can happen, this can be particularly effective and environmentally friendly be regulated and controlled.

Pos. 12:Pos. 12:

Die Abgassteuerungsanlage sorgt für eine thermisch und Unterdruck geregelte Leitung bzw. Ableitung und optimale Ausnutzung der Heizgase.The Exhaust control system ensures a thermally and vacuum controlled pipe or drain and optimal utilization of the hot gases.

Pos. 13:Pos. 13:

Der Kondensator nimmt das ausgenutzte drucklose Treibgas der Expansionsanlage über die Sammelleitung D auf und kühlt diese nur soweit zurück das wiederum möglichst warmes, flüssiges Treibmittel entsteht.The condenser takes up the utilized pressureless propellant gas of the expansion system via the manifold D and cools it only as far which in turn results in the warmest possible liquid propellant.

Pos. 14:Pos. 14:

Die Kondensatpumpe nimmt das kondensierte Treibmittel vom Kondensator drucklos kommend auf und fördert es in die unter Druck stehende Kondensataufbereitungsanlage.The Condensate pump takes the condensed propellant from the condenser unpressurized and promotes it into the pressurized condensate treatment plant.

Pos. 15:Pos. 15:

Das Isolationsgehäuse isoliert den gesamten Reaktor gegen Wärmeverlust nach außen.The insulating housing isolates the entire reactor against heat loss to the outside.

Pos. 16:Pos. 16:

Die zentrale Leistungs- und Maschinensteuerungsanlage kontrolliert alle Maschinenzustände und regelt und Steuert alle Maschinen- und Leistungsparameter zueinander, solange diese nicht ausschließlich drehwinkelsynchron geregelt werden.The Central power and machine control system controls all Machine conditions and regulates and controls all machine and performance parameters, as long as these are not exclusive be controlled in synchronous rotation.

Pos. 17:Pos. 17:

Die Treibmittelleitung führt das Treibmittel über das Regelventil (Pos. 7) den Treibmitteleinspritzdüsen im Reaktorkern zu.The Treibmittelleitung leads the propellant over the control valve (item 7) the propellant injection nozzles in the reactor core to.

Pos. 18:Pos. 18:

Die Treibmitteleinspritzdüsen vernebeln das Treibmittel möglichst feinnebelig in den erhitzten Treibgaskanälen, wodurch fast explosionsartig das Treibgas entsteht.The Propellant injectors atomize the propellant as much as possible Fine foggy in the heated propellant gas channels, causing almost explosive the propellant gas is produced.

Erklärung zur Zeichnung 2.00.1 bzw. 21 und 22:Explanation to drawing 2.00.1 or 21 and 22 :

Titel: Wärmekraftmaschine ExpansionsteilTitle: Heat engine expansion part

(Alternative Bezugszeichen in Klammer)(Alternative reference numbers in parenthesis)

  • Pos. 1 Maschinenfundament mit Maschinengehäuse (2101)Pos. 1 Machine foundation with machine housing ( 2101 )
  • Pos. 2 Lagerböcke für 3 Wellen (2102)Pos. 2 bearing blocks for 3 shafts ( 2102 )
  • Pos. 3 Zahnsegmenträder ca. 180° verzahnt (2103)Pos. 3 toothed segment gears interlocked approx. 180 ° ( 2103 )
  • Pos. 4 Zahnräder für Synchrongetriebe (2104)Pos. 4 gears for synchromesh gears ( 2104 )
  • Pos. 5 Verbindungsstange zweiseitig verzahnt (2105)Pos. 5 connecting rod bilateral toothed ( 2105 )
  • Pos. 6 Kolbenstangen (2106)Pos. 6 piston rods ( 2106 )
  • Pos. 7 Kolben (2107)Pos. 7 piston ( 2107 )
  • Pos. 8 Zylinder kpl. mit Köpfen und Füßen (2108)Pos. 8 Cylinder complete with heads and feet ( 2108 )
  • Pos. 9 Einlassventile synchron und leistungsgesteuert (2109)Pos. 9 Inlet valves synchronous and power controlled ( 2109 )
  • Pos. 10 Auslassventil synchrongesteuert (2110)Pos. 10 outlet valve synchocontrolled ( 2110 )
  • Pos. 11 Umsteuerventil synchrongesteuert (2111)Pos. 11 reversing valve synchronous controlled ( 2111 )
  • Pos. 12 Federspeicher kpl. (2112)Pos. 12 spring accumulator cpl. ( 2112 )
  • Pos. 13 Wellen/Freilaufwellen (2113)Pos. 13 Shafts / freewheel shafts ( 2113 )
  • Pos. 14 Zentralwelle/Abtriebswelle (2114)Pos. 14 Central shaft / output shaft ( 2114 )
  • Pos. 15 Synchronstangentrieb kpl. (2115)Pos. 15 synchronous rod drive cpl. ( 2115 )
  • Pos. 16 Kolbenstangendichtung und Lagerung (2116)Pos. 16 Piston rod seal and bearing ( 2116 )
  • Pos. 17 Kolbendichtung und Lagerung (2117)Pos. 17 Piston seal and bearing ( 2117 )
  • Pos. 18 Abtriebswellendichtung (2118)Pos. 18 output shaft seal ( 2118 )
  • L = ca. Länge der Maschine hier 7.300 mmL = approx. Length the machine here 7,300 mm
  • H = ca. Höhe der Maschine hier 2.700 mmH = approx. Height the machine here 2,700 mm
  • BF = ca. Breite des Maschinenfundaments hier 1.700 mmBF = approx. Width of the machine foundation here 1.700 mm
  • BG = ca. Breite des Maschinengehäuses hier 1.400 mmBG = approx. Width of the machine housing here 1,400 mm
  • D = Zylinderdurchmesser hier 500 mmD = cylinder diameter here 500 mm
  • d = Kolbenstangendurchmesser hier 493 mmd = piston rod diameter here 493 mm
  • r = Wirkradius des Zahnsegmentrades hier 500 mm/180° verzahntr = effective radius of the toothed segment wheel here meshed 500 mm / 180 °
  • D = Sammel- und Verbindungsleitung zum KondensatorD = collecting and connecting line to the condenser
  • C = Treibgasleitung zum Reaktorteil/SteuerungC = propellant gas line to the reactor part / controller

Bauteilbeschreibung zu Zeichnung 2.00.1:Component description for drawing 2.00.1:

Pos. 1:Pos. 1:

Das Maschinenfundament mit dem Maschinengehäuse bildet den äußeren Rahmen der Maschine und die Verbindung zu den Zylindern.The Machine foundation with the machine housing forms the outer frame the machine and the connection to the cylinders.

Pos. 2:Pos. 2:

Die Lagerböcke stehen auf dem Maschinenfundament und beinhalten die Lagerungen der Maschinenwellen.The bearing blocks stand on the machine foundation and include the bearings the machine waves.

Pos. 3:Pos. 3:

Die Zahnsegmenträder schaffen die formschlüssige Verbindung der Zahnstange mit den Maschinenwellen bzw. deren Freilauf beim jeweiligen Rückhub der Maschine.The Ratchet wheels create the form-fitting Connection of the rack with the machine shafts or their freewheel at the respective return stroke the machine.

Pos. 4:Pos. 4:

Die gleich dimensionierten Zahnräder schaffen in der gezeigten Verbindung mit den Wellen und den Zahnsegmenträdern die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung von den krafterzeugenden Lineareinheiten zur Abtriebswelle und synchronisieren alle Teile zueinander.The Equally dimensioned gears create in the connection shown with the shafts and the toothed wheels the Force or torque transmission from the power-generating linear units to the output shaft and synchronize all parts to each other.

Pos. 5:Pos. 5:

Die Verbindungsstange verbindet beide Kolbenstangen miteinander und leitet die erzeugten Kräfte in die Zahnsegmenträder ab.The Connecting rod connects both piston rods with each other and directs the generated forces in the toothed segment wheels from.

Pos. 6:Pos. 6:

Die Kolbenstangen bilden gemeinsam mit den Kolben und deren Dichtungen sowie den Zylindern die krafterzeugenden Lineareinheiten.The Piston rods form together with the pistons and their seals and the cylinders, the force-generating linear units.

Pos. 7:Pos. 7:

Die Kolben beinhalten die Umsteuerventile und sind Bestandteil der Lineareinheiten.The Pistons contain the reversing valves and are part of the linear units.

Pos. 8:Pos. 8:

Die Zylinder kpl. bestehen aus den Zylinderrohren in denen die Kolben mit ihren Dichtungen laufen, sowie aus den Zylinderköpfen mit den Auslassventilen und den Zylinderfüßen mit den Kolbenstangendichtungen und Einlassventilen.The Cylinder complete consist of the cylinder tubes in which the pistons with their seals running, as well as from the cylinder heads with the exhaust valves and the cylinder feet with the piston rod seals and inlet valves.

Pos. 9:Pos. 9:

Die Einlassventile werden zum Einlasszeitpunkt synchron – und zum Schließzeitpunkt von der Maschinensteuerung beeinflusst angesteuert.The Inlet valves become synchronous at the time of intake - and at Closing time controlled by the machine control.

Pos. 10:Pos. 10:

Die Auslassventile werden synchron angesteuert.The Exhaust valves are controlled synchronously.

Pos. 11:Pos. 11:

Die Umsteuerventile werden synchron angesteuert. Im geöffneten Zustand sorgen sie für den dann freiwerdenden Druckausgleich zwischen dem Treibmittelvolumen auf der Kolbenstangenseite und der Zylinderkopfseite, wodurch infolge der Flächendifferenz der kraftvolle Rückhub, in der Verbindung der Treibgasexpansion und der ebenfalls dabei entstehende Druckabbau auf annähernd drucklos und die Treibgasrückkühlung infolge der Expansionskälte, stattfindet.The Reversing valves are controlled synchronously. In the open State they take care of the then released pressure equalization between the propellant volume on the piston rod side and the cylinder head side, thereby causing the area difference the powerful return stroke, in the connection of the propellant gas expansion and the likewise here resulting pressure reduction to approximately depressurized and the propellant gas recooling due the expansion cold, takes place.

Pos. 12:Pos. 12:

Der Federspeicher speichert die kinetische Energie, die aus der Bewegung und der Masse der Lineareinheit resultiert kurzfristig bei der Richtungsumkehr der Lineareinheit und führt sie dieser nach dem Richtungswechsel wieder zu.Of the Spring accumulator stores the kinetic energy resulting from the movement and the mass of the linear unit results in the short term in the direction reversal the linear unit and leads Turn it on again after changing direction.

Pos. 13:Pos. 13:

Die Wellen/Freilaufwellen bewerkstelligen gemeinsam mit den Lagerungen und den Zahnsegment- und den Zahnrädern die Umwandlung der Linearkräfte in Drehmoment bzw. infolge der Drehzahl in Maschinenleistung.The Shafts / freewheel shafts accomplish together with the bearings and the Zahnsegment- and the gears, the conversion of linear forces into torque or as a result of the speed in engine power.

Pos. 14:Pos. 14:

Über die Zentralwelle, die Bestandteil des Wellensystems ist wird die Synchronisation der Maschineteile zueinander herbeigeführt und das Drehmoment bzw. die Maschinenleistung nach außen abgeführt.About the Central shaft, which is part of the wave system becomes the synchronization the machine parts brought about each other and the torque or the machine output to the outside dissipated.

Pos. 15:Pos. 15:

Die Aufgabe des Synchronstangentriebes ist ausschließlich darin zu sehen, die Lineareinheit zum Zeitpunkt des Richtungswechsels mit den rund laufenden Rädern zu synchronisieren.The The task of the synchronous rod drive is to be seen exclusively in the linear unit at the time of the change of direction with the wheels running around synchronize.

Pos. 16:Pos. 16:

Die Aufgabe der Kolbenstangendichtung und Lagerung ist es dafür zu sorgen, dass kein Treibmittelvolumenausgleich an ihnen vorbei stattfindet und die Kolbenstangen leichtgängig gelagert werden.The Task of the piston rod seal and storage is to ensure that no propellant volume balance takes place past them and the piston rods smooth be stored.

Pos. 17:Pos. 17:

Die Aufgabe der Kolbendichtung und Lagerung ist es dafür zu sorgen, dass kein Treibmittelvolumenausgleich an ihnen vorbei stattfindet und die Kolben leichtgängig gelagert werden.The Task of piston sealing and storage is to ensure that no propellant volume balance takes place past them and the pistons smoothly be stored.

Pos. 18:Pos. 18:

Die Aufgabe der Abtriebswellendichtung ist es, das zur Schmierung der Maschine in deren Gehäuseinnenraum befindliche Schmiermittel nicht nach außen dringen zu lassen.The The task of the output shaft seal is to lubricate the Machine in the housing interior lubricant must not escape to the outside.

Gesamtfunktionsbeschreibung der Wärmekraftmaschine:Overall function description of the heat engine:

Die Ausgangssituation dieser Beschreibung der Maschine ist wie zeichnerisch in Zeichnung 1.00.1 und 2.00.1 dargestellt, der Reaktor ist drucklos und kalt. Die zeichnerisch dargestellte Situation wird als Drehwinkel 0° bezeichnet.The Initial situation of this description of the machine is like drawing shown in drawings 1.00.1 and 2.00.1, the reactor is pressureless and cold. The graphically illustrated situation is called the angle of rotation 0 ° designates.

  • 1. Druckluftkessel (Reaktor R. Pos. 9) mit ca. 60 bar Druckluft füllen und damit die Treibmittelanlage unter Druck setzen.1. Compressed air boiler (reactor R. Pos. 9) with Fill approx. 60 bar compressed air and thus put the propellant plant under pressure.
  • 2. Wärmequelle (Brenner R. Pos. 11) aktivieren und damit den Reaktorkern auf vorgegebene Temperatur vorheizen. Die Heizgase werden im weiteren Ver lauf ihres Weges durch den Reaktor auch die Treibmittelanlage (R. Pos. 6) aufheizen und diese infolge der Ausdehnung des Treibmittels zusätzlich unter Druck setzen.2. heat source (Burner R. Pos. 11) and thus the reactor core to the specified temperature Preheat. The hot gases are in the further course of their way through heat the reactor and the propellant system (R. Pos. 6) and this additionally due to the expansion of the propellant Put pressure.
  • 3. Über die Maschinensteuerung kann nun das Ventil (R. Pos. 9) angesteuert werden, wodurch Treibmittel über das Treibmittelleitungsnetz (R. Pos. 17) und die Treibmitteleinspritzdüsen (R. Pos. 18) in die Treibgaskanäle eingespritzt wird, welches dort infolge der Wärme explosionsartig Treibgasvolumen entstehen lässt. Dieses Treibgasvolumen wird nun in der Sammelplatte (R. Pos. 4) zusammengeführt und über die Arbeitsdruckmessanlage (R. Pos. 10) und der Verbindungsleitung C1 der Expansionsanlage zugeführt.3. About The machine control can now control the valve (R. Pos. 9) be, causing propellant over the propellant network (R. Pos. 17) and the propellant injection nozzles (R. Pos. 18) into the propellant gas channels is injected, which there due to the heat explosively propellant gas volume can arise. This propellant gas volume is now in the collection plate (R. Pos. 4) together and over the working pressure measuring system (R. Pos. 10) and the connecting line C1 supplied to the expansion plant.
  • 4. Dieses Treibgasvolumen entwickelt nun abhängig vom Bewegungswiderstand der Expansionsanlage Druckvolumen welches über das linke geöffnete Einlassventil (Expansionsteil, nachfolgend E. Pos. 9 genannt) auf die Kreisringfläche des linken Kolbens (E. Pos. 7) wirkt und diesen in Bewegung nach links versetzt.4. This propellant gas volume is now developing gig the movement resistance of the expansion system pressure volume which acts via the left open inlet valve (expansion part, hereinafter called E. Pos. 9) on the annular surface of the left piston (E. Pos. 7) acts and this moves in motion to the left.
  • 5. Aufgrund der Verbindung der Bauteile Kolben (E. Pos. 7), Kolbenstangen (E. Pos. 6) und der Verbindungsstange (E. Pos. 5) wird eine zusammenhängende Lineareinheit geschaffen, die wechselseitig jeweils richtungsabhängig mit dem zuständigen Zahnsegmentrad verzahnt im Eingriff ist und damit jeweils die von der Lineareinheit und dem Arbeitsdruck entwickelte Kraft in die Zahnsegmenträder ab- bzw. umleitet und dabei in den Wellen/Freilaufwellen (E. Pos. 13) mit denen sie drehmomentfest verbunden sind ein Drehmoment erzeugt. Auf den Wellen (E. Pos. 13) befinden sich auch drehmomentfest verbunden die gleich großen Zahnräder für das Synchrongetriebe (E. Pos. 4), welche die jeweils wechselseitigen Drehmomente drehrichtungsgleich, auf das zentrale Synchronrad (E. Pos. 4), das sich ebenfalls drehmomentfest verbunden auf der Zentralwelle/Abtriebswelle (E. Pos. 14) befindet, übertragen. Über die Zentralwelle/Abtriebswelle (E. Pos. 14) können nunmehr die jeweils wechselseitig linear erzeugten Kräfte in einem drehrichtungsgleichen Drehmoment/Leistung umgewandelt nach außen abgeleitet, bzw. dort genutzt werden.5. Due to the connection of the components piston (E. Pos. 7), Piston rods (E. Pos. 6) and the connecting rod (E. Pos. 5) becomes a coherent one Linear unit created, the mutually directional with each the responsible Zahnsegmentrad toothed engaged and thus each of the the linear unit and the working pressure developed force in the Ratchet wheels diverts or diverts and thereby in the waves / freewheeling waves (E. pos. 13) with which they are connected torque-tight generates a torque. On the shafts (E. Pos. 13) are also connected torque-resistant the same size gears for the Synchromeshiebe (E. Pos. 4), which the respective reciprocal Torque same direction of rotation, on the central synchronous wheel (E. Pos. 4), which is also torque-fixed connected to the central shaft / output shaft (E. Pos. 14) is transferred. About the Central shaft / output shaft (E. Pos. 14) can now each mutually linear forces in a direction of rotation equal torque / power converted to derived outside, or used there.
  • 6. Beim Erreichen des 1. linken Umkehrpunktes nimmt der Federspeicher (E. Pos. 12) die kinetische Energie der gesamten Lineareinheit auf und lenkt sie um 180° um. Gleichzeitig wechseln alle Ventile ihre Schaltzustände, wodurch nunmehr das über der linken Kreisringfläche stehende Druckvolumen auf die konstruktiv vorgegebene X mal größere Differenzdruckfläche wirkt und damit die Lineareinheit vom linken Federspeicher unterstützt und von der rechten Kreisringfläche und dem anstehenden Arbeitsdruck zusätzlich angetrieben die Lineareinheit nach rechts treibt. Erklärung alle Ventile: Mit Ausnahme der Einlassventile (E. Pos. 9) sind alle Ventile synchron (drehwinkelabhängig) gesteuert, dass heißt sie wechseln ihre jeweiligen Schaltzustände genau zum Zeitpunkt eines jedem Richtungswechsels der Lineareinheit.6. When reaching the first left reversal point takes the spring accumulator (E. Pos. 12) on the kinetic energy of the entire linear unit and deflects them 180 °. At the same time all valves change their switching states, whereby now the over the left circular area standing pressure volume on the structurally given X times larger differential pressure surface acts and thus supports the linear unit of the left spring store and from the right circular ring surface and the upcoming working pressure additionally driven the linear unit drives to the right. statement all valves: With the exception of the inlet valves (E. Pos. 9) are all Valves synchronous (depending on angle of rotation) controlled that means They change their respective switching states exactly at the time of one every change of direction of the linear unit.
  • 7. Die Einlassventile jedoch öffnen (synchrongesteuert) immer genau zum Zeitpunkt des jeweiligen Richtungswechsels der jeweiligen Wirkrichtung nach außen, der ggf. arbeitsdruckabhängige Schließzeitpunkt wird jedoch von der zentralen Maschinensteuerung (R. Pos. 16) über den folgenden Richtungswechsel hinausgehend beeinflusst, damit immer genügend Expansionsdruckvolumen für den Expansionshub zur Verfügung steht, wodurch keine Vakuumverluste bis zum folgenden Richtungswechsel eintreten können.7. However, the inlet valves always open (synchronous controlled) exactly at the time of the respective change of direction of the respective Direction of action to the outside, the possibly working pressure-dependent closing time However, is the central machine control (R. Pos. 16) on the the following direction change outgoing influenced, so always enough Expansion pressure volume for the expansion stroke is available whereby no vacuum losses until the following change of direction can enter.
  • 8. Ebenfalls genau zum Zeitpunkt des 1. Richtungswechsels verlässt das obere Zahnsegmentrad den Eingriff in die obere Verzahnung der Verbindungsstange und das untere Zahnsegmentrad greift in den unteren Teil der Verzahnung der Verbindungsstange ein und übernimmt damit die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung, wie diese sinngemäß unter Punkt 5 erklärt wurde. Zum Zeitpunkt des wie vor beschriebenen Taktwechsels (Lineareinheit Richtungswechsel), Wechsel der Ventilschaltzustände und Wechsel der Kraft- bzw. Drehmomentverkopplung von Verbindungsstange und jeweiligen Zahnsegmentrad) sind 90° des Drehwinkels der WWKM vollendet.8. Also at exactly the time of the first change of direction leaves upper Zahnsegmentrad the engagement in the upper toothing of the connecting rod and the lower Zahnsegmentrad engages in the lower part of the toothing the connecting rod and takes over so that the force or torque transmission, like this one below Point 5 explained has been. At the time of the clock change as described above (Linear unit Change of direction), change of valve switching states and change of force or torque coupling of connecting rod and respective Toothed segment wheel) are 90 ° of the angle of rotation the WWKM completed.
  • 9. Während des folgenden Taktes vollziehen sich weitere 180° Drehwinkel der Maschine, wobei sich das untere Zahnsegmentrad mit der unteren Verzahnung der Verbindungsstange im Eingriff befinden und wie vor für oben beschrieben, der Kraft- bzw. Drehmomentfluss analog für unten gewährleistet ist.9. While the following cycle, another 180 ° rotation angle of the machine take place, wherein the lower toothed segment wheel with the lower toothing of the connecting rod are engaged and as described above for the force or torque flow analogous to guaranteed below is.
  • 10. Bei 270° Drehwinkel angekommen vollzieht sich erneut der wie vor beschrieben Taktwechsel analog (Richtungswechsel der Lineareinheit verbunden mit gleichzeitigen Wechsel des Kraft-Drehmomentflusses vom unteren zum oberen Zahnsegmenteinheit und Ventilumschaltung) für die folgenden 180° Drehwinkel, womit dann mehr als 360° Funktionsablauf schlüssig dargestellt wurden und damit der folgende annähernd unendliche Funktionsablauf beschrieben ist.10. At 270 ° rotation angle Once again, the clock change, as described above, takes place analogously (Change of direction of the linear unit connected with simultaneous Change of force-torque flow from the lower to the upper segment of the toothed segment and valve switching) for the following 180 ° rotation angle, which then more than 360 ° functional sequence conclusive were presented and thus the following almost infinite functional sequence is described.
  • 11. Da zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht ausgeschlossen werden kann, dass durch die konstruktive Ausprägung der Verzahnung von der Verbindungsstange und der Verzahnung Zahnsegmenträder eine ausreichend sichere Synchronisation der Lineareinheit mit den rundlaufenden Teilen der Maschine sicherzustellen ist, kann ggf. der Synchronstangentrieb für die notwendige Synchronisation beim Taktwechsel sorgen. Ebenfalls möglich ist es das Zahnsegmentrad mit einem Rücklauffreilaufsystem auszurüsten damit die Zahnsegmenträder ständig im Eingriff mit den Verzahnungen der Verbindungsstange bleiben kann (diese Konstruktion ist in der Zeichnung nicht dargestellt).11. Since to the present Time can not be ruled out that by the constructive shaping the toothing of the connecting rod and the teeth toothed segment wheels a sufficiently secure synchronization of the linear unit with the rotating parts If necessary, the synchronous rod drive can be ensured for the necessary synchronization when clock change provide. Also possible It equipped the toothed segment with a return freewheel system so that Ratchet wheels constantly can remain in engagement with the teeth of the connecting rod (This construction is not shown in the drawing).

Bewertung und Gegenüberstellung der Systeme konventioneller Motoren und einer Wärmekraftmaschine – nach folgend als WWKM bezeichnet – gemäß wenigstens einer bevorzugten bzw. angestrebten Ausführungsform:Evaluation and comparison of conventional systems Engines and a heat engine - after following as WWKM - according to at least a preferred or desired embodiment:

  • 1. Im Gegensatz zu allen Motorenarten muss die WWKM an keiner Stelle zum Schutz vor thermischer Beschädigung gekühlt werden.1. Unlike all engine types must the WWKM are not cooled at any point to protect against thermal damage.
  • 2. Der Treibgasreaktor und die Expansionsmaschine (Zylinder) sollten gut gegen Wärmeabfluss isoliert werden.2. The propellant gas reactor and the expansion engine (cylinder) should be well insulated against heat loss become.
  • 3. Im Gegensatz zu allen Motorenarten entwickelt die WWKM bei jedem Drehwinkel infolge des konstanten Hebelarmes (r) ein Drehmoment. Alle Motoren haben in etwa zum Zeitpunkt ihrer größten Kraftfreisetzung infolge der Kurbelwel len Drehmomenterzeugung eine Hebelarmlänge die gegen 00 geht und infolge dessen annähernd kein Drehmoment erzeugt.3. In contrast to all engine types, the WWKM develops at every rotation angle as a result of the con constant lever arm (r) a torque. All engines have at about the time of their largest release of force as a result of Kurbelwel len torque generation lever arm length goes to 00 and as a result produces almost no torque.
  • 4. Im Gegensatz zu allen Motorenarten entwickelt die WWKM in jeder Drehwinkelstellung Kraft, Drehmoment und somit auch Leistung, sie ist ein echter Eintakter. Schon als Doppelanlage ist die WWKM in der Lage ein nur noch geringfügig schwankendes Drehmoment abzugeben.4. Unlike all engine types, WWKM develops in each angular position force, torque and thus power, she is a true one-act. Even as a double investment is the WWKM capable of only slightly fluctuating To deliver torque.
  • 5. Im Gegensatz zu allen Motorensystemen wird der erzeugte Treibgasdruck bei der WWKM völlig abgebaut und dabei nutzbringend in Drehmoment bzw. Leistung umgesetzt.5. Unlike all engine systems, the generated LPG pressure completely degraded at the WWKM and thereby profitably converted into torque or power.
  • 6. Die WWKM Technik ist prädestiniert zur Herstellung sehr großer Leistungen mit hohen Drehmomenten und geringen Drehzahlen. Wird die WWKM Technik für den Antrieb immer gleicher Drehzahl und Leistung genutzt, so kann, wenn es dem Wirkungsgrad positiv beeinflusst, zur Treibgaserzeugung auch ein konventioneller Dampfkessel verwendet werden. Die hier dargestellte Reaktortechnik ermöglicht eine relativ schnelle Drehzahl- bzw. Leistungsänderung.6. The WWKM technology is predestined for making very large High torque and low speed performance. Becomes the WWKM technology for the drive always used the same speed and power, so can, if it positively influenced the efficiency, for propellant gas generation also a conventional steam boiler can be used. The one shown here Reactor technology allows a relatively fast speed or power change.
  • 7. Die WWKM Technik wird nach ihrer erfolgreich abgeschlossenen Entwicklungsphase prädestiniert sein als Antriebsmaschine für Kraftwerke, Schiffe oder Lokomotiven eingesetzt zu werden. Sie wird dort einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung dieser Anlagen besonders im Hinblick auf den ökonomischen und ökologischen Betrieb leisten.7. The WWKM technique will be completed after its successful Development phase predestined be as a prime mover for Power plants, ships or locomotives to be used. she will there a significant contribution to the improvement of these facilities especially with regard to the economic and ecological Operate.
  • 8. Nach heutiger Einschätzung erscheint ein Gesamtwirkungsgrad der WWKM Technik in der Größenordnung von ca. 70% als möglich.8. According to today's assessment An overall efficiency of the WWKM technique appears on the order of magnitude of about 70% as possible.

Wesentliche Wirkungsgradverluste bei Diesel- und Ottomotoren:Significant efficiency losses in diesel and gasoline engines:

  • 1. Energieverlust durch Wärmeabfuhr, für den Selbstschutz des Motors, not wendige Kühlung um den Verbrennungsraum, Verlust ca. 32%1. Energy loss through heat dissipation, for self-protection of the engine, necessary cooling around the combustion chamber, loss about 32%
  • 2. Energieverlust durch Treibgasausstoß mit sehr hoher ungenutzter Temperatur, Verlust ca. 29%2. Energy loss through propellant gas emissions with very high unused Temperature, loss about 29%
  • 3. Energieverlust durch Wärmeabstrahlung des Motorblocks, Verlust ca. 7%3. Energy loss through heat radiation of the engine block, loss approx. 7%
  • 4. Energieverlust durch schlechte Kraft- bzw. Drehmomentwandlung infolge ungünstiger Kurbelwellenstellung. Das heißt, zum Zeitpunkt der größten Krafterzeugung (Zündzeitpunkt = ca. oberer Totpunkt der Kurbelwelle) ist der Hebelarm (Wirkradius) der Kurbelwelle annähernd = 0. Im Verlauf der folgenden Drehwinkeländerung wird gleichzeitig der Wirkradius größer und die Kraft des Kolbens infolge der Expansion des Treibgases kleiner.4. Energy loss due to poor force or torque conversion as a result of unfavorable Crankshaft position. This means, at the time of the largest power generation (ignition timing = approx. top dead center of the crankshaft) is the lever arm (effective radius) approximating the crankshaft = 0. In the course of the following rotation angle change is simultaneously the Effective radius larger and the force of the piston due to the expansion of the propellant gas smaller.
  • 5. Energieverlust durch schlechte Ausnutzung der Expansionsarbeit. Weil die Länge des Expansionshubes gleich der Länge des vorangegangenen Kompressionshubes ist, kann ausschließlich die Volumenmenge nutzbringend expandieren, die zuvor komprimiert wurde. Durch die zwischenzeitliche Kraftstoffverbrennung hat sich jedoch das ehemalige Ansaug- bzw. Kompressionsvolumen erheblich vergrößert und damit den Druck deutlich erhöht. Beim Expansionshub kann bauartbedingt das nun sehr viel größere Treibgasvolumen nutzbringend nur bis zur Volumengröße des vorangegangenen Ansaugvolumens expandiert werden, wodurch das verbleibende, unter Restdruck stehende, Treibgasvolumen nutzlos abgeleitet werden muss.5. Energy loss due to poor utilization of expansion work. Because the length the expansion stroke equal to the length is the previous compression stroke, only the Exponentially expand volume that was previously compressed. Due to the interim fuel combustion, however, has the former intake or compression volume increased considerably and thus significantly increasing the pressure. The expansion stroke can be due to the design of the now much larger propellant gas volume beneficial only up to the volume size of the previous intake volume be expanded, whereby the remaining, residual pressure, Propellant gas volume must be derived useless.

23 und 24 veranschaulichen insbesondere eine Expansionsmaschine gemäß den Ansprüchen 34 bis 37. Insbesondere die Kolben 914' gemäß der 23 und 24 können in der praktischen Ausführungsform deutlich schlanker, insbesondere mit einem deutlich verringerten Durchmesser ausgestaltet sein. Dasselbe trifft für die Kolbenstange 930' zu. Außerdem bezeichnen Bezugszeichen der 23, 24 und 9 ähnliche Elemente, die in der konkreten Ausführungsform aber voneinander abweichen können. 23 and 24 illustrate in particular an expansion machine according to claims 34 to 37. In particular, the piston 914 ' according to the 23 and 24 can be significantly slimmer in the practical embodiment, in particular be designed with a significantly reduced diameter. The same applies to the piston rod 930 ' to. In addition, reference numerals denote the 23 . 24 and 9 similar elements, but in the specific embodiment may differ from each other.

Die generelle Funktionsweise der Expansionsmaschine gemäß 23 ergibt sich aus der Beschreibung der Expansionsmaschine gemäß 9, worauf hiermit Bezug genommen wird. Nachfolgend werden insbesondere Abweichungen erläutert. Die Expansionsmaschine gemäß 23 wird bestimmungsgemäß nicht dazu verwendet, in dem Druckraum 925' Prozessgas, insbesondere Luft zu komprimieren, sondern unter Verwendung von Treibgas die Bewegung der Kolben 914' bzw. der Kolbenstange 930' zu unterstützen. Die Kompression benötigter Kompressorluft muss somit anderweitig durchgeführt werden, wie beispielsweise durch einen separaten oder separat betriebenen Kompressor. Auch eine Kopplung über die Zahnkränze 932, wie beispielsweise in 13 in einer anderen Ausführungsform gezeigt, kommt in Betracht.The general operation of the expansion machine according to 23 results from the description of the expansion machine according to 9 to which reference is hereby made. In particular, deviations are explained below. The expansion machine according to 23 is not intended to be used in the pressure room 925 ' Process gas, in particular air to compress, but using propellant gas the movement of the pistons 914 ' or the piston rod 930 ' to support. The compression of required compressor air must thus be performed elsewhere, such as by a separate or separately operated compressor. Also a coupling over the sprockets 932 , such as in 13 shown in another embodiment, comes into consideration.

23 zeigt die Expansionsmaschine in einem Zustand, in dem sich die Kolben 914' und somit die Kolbenstange 930' zu einer Seite bewegen, nämlich gemäß 23 nach rechts. Die nachfolgend verwendeten Richtungsbezeichnungen rechts bzw. links beziehen sich auf die vorliegende Ansicht der 23. 23 shows the expansion machine in a state in which the pistons 914 ' and thus the piston rod 930 ' to move to one side, namely according to 23 to the right. The direction designations used on the right or left refer to the present view of the 23 ,

Treibgas in dem linken Treibgasexpansionsraum 928 dehnt sich aus und drückt dadurch gegen die erste Druckfläche 981 und bewegt dadurch den Kolben 914' nach rechts. In dem rechten Druckraum 925' befindet sich ebenfalls Treibgas, das durch das gesteuerte Ventil 962' eingelassen wurde. Dieses Treibgas drückt gegen die zweite Druckfläche 982 der rechts dargestellten Kolbeneinheit 991 und führt dadurch ebenfalls zu einer nach rechts gerichteten Bewegung des rechten Kolbens 914'. Die Wirkung des Treibgases in dem Treibgasexpansionsraum 928 der linken Kolbeneinheit 992 und die Wirkung des Treibgases in dem Druckraum 925' der rechten Kolbeneinheit 991 ergänzen sich somit und führen beide zu einer nach rechts gerichteten Bewegung der beiden Kolben 914' und der Kolbenstange 930'.Propellant gas in the left propellant gas expansion space 928 expands and pushes against the first pressure surface 981 and thereby moves the piston 914 ' to the right. In the right pressure chamber 925 ' There is also propellant gas flowing through the controlled valve 962 ' was admitted. This propellant gas presses against the second pressure surface 982 the piston unit shown on the right 991 and thereby also leads to a rightward movement of the right piston 914 ' , The effect of the propellant gas in the propellant gas expansion space 928 the left piston unit 992 and the action of the propellant gas in the pressure space 925 ' the right piston unit 991 complement each other and lead both to a rightward movement of the two pistons 914 ' and the piston rod 930 ' ,

Gleichzeitig entweicht Treibgas aus dem Treibgasexpansionsraum 928 der rechten Kolbeneinheit 991 durch das gesteuerte und gemäß Darstellung geöffnete Ventil 908. Das ausströmende Treibgas erwärmt Wasser in dem Wärmetauscher 970. Gleichzeitig strömt Treibgas aus dem Druckraum 925' der linken Kolbeneinheit 992 durch das gesteuerte Ventil 958' aus und wird zum Wärmetauscher 970 geführt.At the same time, propellant escapes from the propellant gas expansion space 928 the right piston unit 991 by the controlled and opened as shown valve 908 , The effluent propellant heats water in the heat exchanger 970 , At the same time propellant gas flows out of the pressure chamber 925 ' the left piston unit 992 through the controlled valve 958 ' off and becomes the heat exchanger 970 guided.

Sobald die Kolben 914' und die Kolbenstange 930' an ihrer rechten Umkehrposition angekommen sind, schließen die Ventile 908 und 958'. Das Ventil 912 der rechten Kolbeneinheit 991 öffnet, damit Treibgas in den Treibgasexpansionsraum 928 strömt und den Kolben 914' nach links drückt. Gleichzeitig wird Treibgas über das Steuerventil 962' der linken Kolbeneinheit 992 in den Druckraum 925' der linken Kolbeneinheit eingelassen und führt somit durch einen Druck auf die zweite Druckfläche 982 dieser linken Kolbeneinheit zu einer Bewegung der Kolben 914' und der Kolbenstange 930' nach links. Nachdem sich die Kolben 914' und die Kolbenstange 930' zu einem Teil bis zu ihrem linken Umkehrpunkt bewegt haben, wird das steuerbare Ventil 912 der rechten Kolbeneinheit 991 als auch das Steuerventil 962' der linken Kolbeneinheit 992 geschlossen. Nun führt nur noch die Expansion des Treibgases in dem Treibgasexpansionsraum 928 der rechten Kolbeneinheit 991 und in dem Druckraum 925' der linken Kolbeneinheit 992 zu einer Kraft auf die Kolben 914' in Bewegungsrichtung. Die gesteuerten Ventile 908 der linken Kolbeneinheit 992 und 958' der rechten Kolbeneinheit sind hierbei geöffnet und Treibgas kann ausströmen und Wasser in dem jeweiligen Wärmetauscher 970 erwärmen.Once the pistons 914 ' and the piston rod 930 ' arrived at their right reversing position, close the valves 908 and 958 ' , The valve 912 the right piston unit 991 opens, so that propellant gas into the propellant gas expansion chamber 928 flows and the piston 914 ' pushes to the left. At the same time propellant gas through the control valve 962 ' the left piston unit 992 in the pressure room 925 ' The left piston unit is inserted and thus leads by a pressure on the second pressure surface 982 this left piston unit to a movement of the piston 914 ' and the piston rod 930 ' to the left. After the pistons 914 ' and the piston rod 930 ' have moved to a part to their left reversal point, becomes the controllable valve 912 the right piston unit 991 as well as the control valve 962 ' the left piston unit 992 closed. Now only the expansion of the propellant gas in the propellant gas expansion space leads 928 the right piston unit 991 and in the pressure room 925 ' the left piston unit 992 to a force on the pistons 914 ' in the direction of movement. The controlled valves 908 the left piston unit 992 and 958 ' the right-hand piston unit are open and propellant gas can flow out and water in the respective heat exchanger 970 heat.

Die Expansionsmaschine gemäß 24 ist im Wesentlichen dazu vorbereitet, wahlweise wie die Expansionsmaschine gemäß 23 bedient zu werden – diese Möglichkeit ist gemäß 24 als ausgewählt dargestellt – oder gemäß 9 betrieben zu werden und entsprechend gleichzeitig eine Kompressorfunktion auszuführen. Hierzu ist am Eingang jedes gesteuerten Ventils 962' ein Umschaltventil 984 vorgesehen, das dem Ventil 962' und damit dem Druckraum 925' entweder Treibgas – wie dargestellt – oder wahlweise Luft zuführt. Entsprechend ist dem gesteuerten Ausgangsventil 958' ein Umschaltventil 986 nachgeschaltet, das bei Verwendung von Treibgas in dem Druckraum 925' dieses zu dem jeweiligen Wärmetauscher 970 leitet – wie dargestellt – oder bei Verwendung von Luft diese nach Komprimierung in dem Druckraum 925' zu dem Kompressorluft-Block 988 führt, so dass dort Kompressorluft zur Verfügung steht.The expansion machine according to 24 is essentially prepared to, either as the expansion machine according to 23 to be served - this possibility is according to 24 shown as selected - or according to 9 to be operated and simultaneously perform a compressor function. For this purpose, at the entrance of each controlled valve 962 ' a changeover valve 984 provided that the valve 962 ' and thus the pressure room 925 ' either propellant gas - as shown - or optionally air supplies. Accordingly, the controlled output valve 958 ' a changeover valve 986 downstream, the use of propellant gas in the pressure chamber 925 ' this to the respective heat exchanger 970 conducts - as shown - or when using air after compression in the pressure chamber 925 ' to the compressor air block 988 leads, so that there is compressor air available.

Gemäß einer Ausführungsform können unterschiedliche Expansionsmaschinen, insbesondere Expansionsmaschinen gemäß 9, 23 und/oder 24 mechanisch beispielsweise an einer gemeinsamen Welle gekoppelt sein. Wird eine Expansionsmaschine wie im Zusammenhang mit 23 beschrieben verwendet, ist es meist vorteilhaft, die Kolben 914' in ihrem Durchmesser so dünn wie möglich zu machen, damit die Druckflächen 982 und 981 etwa die gleiche Größe aufweisen.According to one embodiment, different expansion machines, in particular expansion machines according to 9 . 23 and or 24 be mechanically coupled, for example, to a common shaft. Will an expansion machine as related to 23 used, it is usually advantageous to the pistons 914 ' in their diameter as thin as possible, so that the pressure surfaces 982 and 981 about the same size.

Claims (49)

Treibgaserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Treibgases unter Druck zum Verrichten mechanischer Arbeit, umfassend: – einen Treibgasdruckbehälter zum Erzeugen des Treibgases darin, – eine Brennkammer mit einem Brenner zum Verbrennen eines Brennstoffes zum Erzeugen eines Brenngases, wobei die Brennkammer so mit dem Treibgasdruckbehälter verbunden ist, dass das Brenngas in den Treibgasdruckbehälter gelangt und – eine Sekundärtreibstoffzufuhr zum Einleiten von Sekundärtreibstoff, insbesondere Wasser in den Treibgasdruckbehälter zum Kühlen des Brenngases.Propellant gas generating device for generating a Pressurized propellant gas for performing mechanical work, comprising: - one LPG pressure vessels for generating the propellant gas therein, - a combustion chamber with a Burner for burning a fuel to produce a fuel gas, wherein the combustion chamber is so connected to the LPG pressure vessel is that the fuel gas enters the propellant pressure vessel and - a secondary fuel supply for introducing secondary fuel, in particular water in the LPG pressure vessel for cooling the fuel gas. Treibgaserzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer in dem Treibgasdruckbehälter angeordnet ist oder einen Teil des Treibgasdruckbehälters bildet.Propellant gas generating device according to claim 1, characterized characterized in that the combustion chamber is arranged in the LPG pressure vessel or forms part of the propellant pressure vessel. Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer mit Brenner – eine Brennstoffzufuhr zum Zuführen des Brennstoffs und – eine Luftzufuhr zum Zuführen von Luft aufweist und der Brenner vorbereitet ist zum Vermischen, insbesondere Verwirbeln der Luft und des Brennstoffs und zum Starten einer Verbrennung in der Brennkammer, und die Treibgaserzeugungseinrichtung weist optional einen Luftkompressor zum Erzeugen von Druckluft zum Bereitstellen der Druckluft an der Luftzufuhr oder eine Ankopplung an eine Druckluftversorgung auf, und optional ein Luftmengenregelventil zum Steuern des Drucks und/oder der Menge der bereitgestellten Druckluft.Propellant gas generating device according to one of the preceding Claims, characterized in that the combustion chamber with burner - a fuel supply for feeding of fuel and - one Air supply for feeding of air and the burner is prepared for mixing, in particular, swirling the air and fuel and starting a combustion in the combustion chamber, and the propellant gas generating device has optionally an air compressor for generating compressed air for providing the compressed air at the air supply or a connection to a compressed air supply on, and optionally an air flow control valve for controlling the pressure and / or the amount of compressed air provided. Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Brennstoffpumpe und/oder einen Brennstoffkompressor um Brennstoff der Brennkammer und/oder dem Brenner insbesondere unter Druck zuzuführen, und optional ein Brennstoffmengenregelventil zum Steuern der zuzuführenden Brennstoffmenge.Propellant gas generating device according to one of the preceding claims, further comprising a fuel pump and / or a fuel compressor to fuel the combustion chamber and / or in particular to supply the burner under pressure, and optionally a fuel quantity control valve for controlling the amount of fuel to be supplied. Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche weiter umfassend eine Sekundärtreibstoffpumpe, insbesondere eine Wasserpumpe um den Sekundärtreibstoff, insbesondere Wasser an der Sekundärtreibstoffzufuhr unter Druck bereitzustellen zum Einleiten in den Treibgasdruckbehälter unter Druck und optional ein Regelventil für Sekundärtreibstoff, insbesondere ein Wassermengenregelventil zum Steuern der zuzuführenden Sekundärtreibstoff- bzw. Wassermenge.Propellant gas generating device according to one of the preceding claims further comprising a secondary fuel pump, in particular a water pump to the secondary fuel, in particular water at the secondary fuel supply to provide under pressure for introduction into the propellant pressure vessel under Pressure and optionally a control valve for secondary fuel, in particular a Water quantity control valve for controlling the secondary fuel supplied or amount of water. Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Steuereinheit zum Steuern der Treibgaserzeugungseinrichtung, insbesondere der Brennstoffzufuhr, der Luftzufuhr und/oder der Sekundärtreibstoffzufuhr.Propellant gas generating device according to one of the preceding Claims, further comprising a control unit for controlling the propellant gas generating device, in particular the fuel supply, the air supply and / or the secondary fuel supply. Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sekundärtreibstoffleitung vorgesehen ist zum Leiten des Sekundärtreibstoffs zur Sekundärtreibstoffzuführung, die entlang wenigstens einer Wand des Treibgasdruckbehälters verläuft, um eine Vorwärmung des Sekundärtreibstoffs durch Wärme des Treibgasdruckbehälters zu erreichen.Propellant gas generating device according to one of the preceding Claims, characterized in that a secondary fuel line is provided for conducting the secondary fuel to the secondary fuel feed, the along at least one wall of the propellant pressure vessel extends to a warm up of the secondary fuel by heat of LPG pressure vessel to reach. Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibgasdruckbehälter zumindest abschnittsweise wenigstens doppelwandig ausgeführt ist und zwischen zwei Wänden der Sekundärtreibstoff und/oder die Luft zum Zuführen zum Treibgasdruckbehälter bzw. der Brennkammer geführt wird.Propellant gas generating device according to one of the preceding Claims, characterized in that the propellant pressure vessel at least Sectionally executed at least double-walled and between two walls of the secondary fuel and / or the air for feeding to the LPG pressure vessel or the combustion chamber out becomes. Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend eine zweite Sekundärtreibstoffzufuhr zum Zuführen eines weiteren Sekundärtreibstoffs.Propellant gas generating device according to one of the preceding Claims, further comprising a second secondary fuel supply for supplying another Secondary fuel. Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend einen Wärmetauscher zum Erwärmen wenigstens eines Sekundärtreibstoffs aus Wärme des Treibgases und/oder aus Wärme eines weiteren Mediums.Propellant gas generating device according to one of the preceding Claims, further comprising a heat exchanger for heating at least one secondary fuel from heat of the propellant and / or heat another medium. Verfahren zum Erzeugen eines Treibgases unter Druck zum Verrichten mechanischer Arbeit unter Verwendung einer Treibgaserzeugungseinrichtung mit einem Treibgasdruckbehälter, einer mit dem Treibgasdruckbehälter verbundenen Brennkammer und einer Sekundärtreibstoffzufuhr zum Einleiten von Sekundärtreibstoff in den Treibgasdruckbehälter, umfassend die Schritte – Verbrennen eines Brennstoffes in der Brennkammer zum Erzeugen eines Brenngases, – Leiten des Brenngases in den Treibgasdruckbehälter und – Einleiten von Sekundärtreibstoff, insbesondere Wasser in den Treibgasdruckbehälter zum Kühlen des Brenngases, um dadurch das Treibgas in dem Treibgasdruckbehälter unter Druck zu erzeugen.Method for generating a propellant gas under pressure for performing mechanical work using a propellant gas generator with a propellant pressure vessel, one with the propellant pressure vessel connected combustion chamber and a secondary fuel supply for introduction of secondary fuel in the propellant pressure vessel, comprising the steps - Burn a fuel in the combustion chamber for generating a fuel gas, - Conduct of the fuel gas in the propellant pressure vessel and - Initiate of secondary fuel, in particular water in the LPG pressure vessel for cooling the fuel gas, around thereby to generate the propellant gas in the propellant pressure vessel under pressure. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.Method according to claim 11, characterized in that in that a propellant gas generating device according to one of claims 1 to 10 is used. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbrennen des Brennstoffs zu dem Brenngas unter Zuführung von Luft erfolgt, – als SekundärtreibstoffWasser in flüssiger Form so zugeführt wird, dass es beim Mischen mit dem Brenngas verdampft und so zu einer Volumenvergrößerung des Wassers führt oder bereits als Wasserdampf zugeführt wird und/oder – das Treibgas Brenngas und Wasserdampf und/oder wenigstens einen Sekundärtreibstoff aufweist, insbesondere ein Gemisch aus Brenngas und Wasserdampf und/oder wenigstens einem Sekundärtreibstoff ist.Method according to claim 11 or 12, characterized that - the Burning the fuel to the fuel gas with the supply of Air is done, - when Secondary Fuel Water in liquid Form so fed is that it evaporates when mixing with the fuel gas and so on an increase in volume of the Water leads or is already supplied as water vapor and / or - the propellant Fuel gas and water vapor and / or at least one secondary fuel has, in particular a mixture of fuel gas and water vapor and / or at least one secondary fuel is. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennung unter Überdruck stattfindet.Method according to one of claims 11 to 13, characterized that the combustion is under pressure takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammer Druckluft durch einen Druckluftkompressor bereitgestellt wird, optional unter zusätzlicher Verwendung eines Druckluftregelventils, und der Druck und/oder die Menge der Druckluft gesteuert wird.Method according to one of claims 11 to 14, characterized that the combustion chamber provides compressed air through a compressed air compressor is optional under additional Using a compressed air control valve, and the pressure and / or quantity the compressed air is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammer und/oder dem Brenner Brennstoff mittels einer Brennstoffpumpe und/oder einem Brennstoffkompressor zugeführt wird, optional unter Verwendung eines Brennstoffmengenregelventils, insbesondere unter Druck, und wobei die zuzuführende Brennstoffmenge gesteuert wird.Method according to one of claims 11 to 15, characterized that the combustion chamber and / or the burner fuel by means of a fuel pump and / or a fuel compressor, optionally using a Fuel quantity control valve, in particular under pressure, and wherein the to be supplied Fuel quantity is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Treibgasdruckbehälter Wasser mittels einer Wasserpumpe und optional unter Verwendung eines Wasserregelventils unter Druck zugeführt wird und die zugeführte Wassermenge gesteuert wird.Method according to one of claims 11 to 16, characterized that the propellant pressure vessel Water by means of a water pump and optionally using a Water control valve is supplied under pressure and the amount of water supplied is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Brennstoff ein fließfähiger Brennstoff verwendet wird, insbesondere Gas, Öl, Benzin und Diesel.Method according to one of claims 11 to 17, characterized that as fuel a flowable fuel is used, in particular gas, oil, gasoline and diesel. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das als Sekundärtreibstoff vorgeheizte Wasser verwendet wird und/oder Wasser in den Treibgasdruckbehälter unter Druck eingenebelt wird.Method according to one of claims 11 to 18, characterized in that the preheated as secondary fuel water is used and / or water is misted into the propellant pressure vessel under pressure. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärtreibstoffzufuhr, die Brennstoffzufuhr und/oder die Druckluftzufuhr abhängig von Messungen von Zuständen in der Treibgaserzeugungseinrichtung erfolgt, insbesondere abhängig von Messungen der Temperatur, des Volu mens, des Drucks und/oder der Zusammensetzung des Treibgases und/oder abhängig von der Temperatur im Brenner erfolgt und/oder eine Steuerung der Mengenverhältnisse und/oder des Drucks der Druckluft, des Brennstoffs und des Wassers erfolgt.Method according to one of claims 11 to 19, characterized that the secondary fuel supply, the fuel supply and / or the compressed air supply depends on Measurements of states takes place in the propellant gas generating device, in particular depending on Measurements of temperature, volume, pressure and / or composition of the propellant and / or dependent from the temperature in the burner takes place and / or a control of proportions and / or the pressure of the compressed air, the fuel and the water he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren so gesteuert wird, dass das Treibgas den Treibgasdruckbehälter etwa mit einem Druck von 10 bis 50 bar und einer Temperatur im Bereich von 750°C bis 1200°C verlässt.Method according to one of claims 11 to 20, characterized the method is controlled so that the propellant gas approximately the propellant pressure vessel with a pressure of 10 to 50 bar and a temperature in the range from 750 ° C up to 1200 ° C leaves. Expansionsmaschine zum Wandeln der in Treibgas unter Druck enthaltenen Energie in eine mechanische Bewegung, insbesondere Drehbewegung, mit einer ersten Expansionsteilanordnung umfassend: – einen Füllraum zum Befüllen mit dem Treibgas, in dem ein Bewegungskörper mit einer ersten Druckfläche beweglich geführt wird zum Verändern des Füllraums in der Größe und zum Wandeln einer Bewegung oder Expansion des Treibgases in eine Bewegung des Bewegungskörpers mit einer ersten Richtung und – einen Treibgasexpansionsraum zum Zuführen von Treibgas, in dem der Bewegungskörper mit einer zweiten Druckfläche beweglich geführt ist zum Verändern des Treibgasexpansionsraumes in der Größe und zum Wandeln einer Expansion des Treibgases in eine Bewegung des Bewegungskörpers mit einer zweiten Richtung und – wobei die erste und zweite Druckfläche so zueinander angeordnet sind, dass eine Vergrößerung des Füllraumes zu einer Verkleinerung des Treibgasexpansionsraumes führt.Expansion machine for converting in propellant under Pressure energy contained in a mechanical movement, in particular Rotary movement, comprising a first expansion part arrangement comprising: - one filling space for filling with the propellant, in which a moving body with a first pressure surface movable guided is going to change of the filling space in size and to Converting a motion or expanding the propellant into a motion of the moving body with a first direction and - a propellant gas expansion space for feeding of propellant in which the moving body is movable with a second pressure surface guided is to change of propellant expansion space in size and to transform an expansion of the propellant gas in a movement of the moving body with a second direction and - in which the first and second printing surfaces are arranged to each other so that an enlargement of the filling space leads to a reduction of the propellant gas expansion space. Expansionsmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckfläche kleiner ist als die zweite Druckfläche.Expansion machine according to claim 22, characterized in that that the first printing area is smaller is as the second printing surface. Expansionsmaschine nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass – der Füllraum als Zylinderraum oder Ringspalt ausgebildet ist und die erste Druckfläche als Kreis- bzw. Ringfläche ausgebildet ist, – Bewegungskörper als Kolben ausgeführt ist und/oder – der Treibgasexpansionsraum als Ringspalt oder Zylinderraum ausgebildet ist und die zweite Druckfläche als Ring- bzw. Kreisfläche ausgebildet ist.Expansion machine according to claim 22 or 23, characterized marked that - of the filling space is designed as a cylinder space or annular gap and the first pressure surface as Circle or ring surface is trained, - Moving body as Piston executed is and / or - of the Treibgasexpansionsraum formed as an annular gap or cylinder space is and the second printing surface as ring or circle surface is trained. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Füllraum und der Treibgasexpansionsraum überlappen, insbesondere in einer gemeinsamen Bohrung ausgebildet sind.Expansion machine according to one of claims 22 to 24, characterized in that the filling space and the Treibzasxpansionsraum overlap, are formed in particular in a common bore. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 25, umfassend – wenigstens ein mit dem ersten Füllraum funktional verbundenes Füllventil zum Einlassen von Treibgas in den ersten Füllraum, – wenigstens ein mit dem Treibgasexpansionsraum funktional verbundenes Auslassventil zum Auslassen von Treibgas aus dem Treibgasexpansionsraum und/oder – wenigstens ein mit dem Füllraum und dem Treibgasexpansionsraum funktional verbundenes Überstromventil zum Öffnen und Schließen einer Verbindung zwischen dem Füllraum und dem Treibgasexpansionsraum, um Treibgas zu ermöglichen, vom Füllraum zum Treibgasexpansionsraum zu strömen.Expansion machine according to one of claims 22 to 25, comprising - at least one with the first filling space functionally connected filling valve for introducing propellant gas into the first filling space, - at least an outlet valve operatively connected to the propellant gas expansion space for discharging propellant gas from the propellant gas expansion space and / or - at least one with the filling room and the propellant gas expansion space functionally connected overflow valve to open and closing a connection between the filling space and the propellant gas expansion space to allow propellant gas from the filling room to flow to the propellant gas expansion space. Expansionsmaschine zum Wandeln einer Expansion von Treibgas unter Druck in eine mechanische Bewegung, insbesondere Drehbewegung, mit einer ersten Expansionsteilanordnung zum funktionalen Verbinden mit einer Treibgaserzeugungseinrichtung umfassend: – einen Treibgasexpansionsraum zum Befüllen mit Treibgas, in dem ein Bewegungskörper mit einer Druckfläche beweglich geführt wird zum Verändern des Treibgasexpansionsraums in der Größe und zum Wandeln einer Expansion des Treibgases in eine translatorische Bewegung des Bewegungskörpers mit einer ersten Richtung, – einen Kompressionsraum, in dem der Bewegungskörper mit einer Kompressionsfläche bewegbar geführt zum Komprimieren eines darin aufgenommenen Prozessgases, insbesondere Luft, durch eine translatorische Bewegung des Bewegungskörpers in die erste Richtung, und – einer mit dem Bewegungskörper verbundenen Wandlungsmechanik zum Wandeln der translatorischen Bewegung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung.Expansion machine for converting an expansion of Propellant gas under pressure in a mechanical movement, in particular Rotary movement, with a first expansion part assembly to the functional Connecting to a propellant gas generating device comprising: - one Propellant gas expansion space for filling with propellant, in which a moving body with a pressure surface movable guided is used to modify the Propellant expansion space in size and transforming an expansion of the propellant in a translational movement of the moving body with a first direction, - one Compression space in which the moving body with a compression surface movable guided for compressing a process gas received therein, in particular Air, by a translational movement of the moving body in the first direction, and - one with the moving body connected conversion mechanism for converting the translational movement of the moving body in a rotary motion. Expansionsmaschine nach Anspruch 27, wobei die Druckfläche größer ist als die Kompressionsfläche, und/oder die Druckfläche als Kreisfläche und die Kompressionsfläche als Ringfläche ausgebildet sind mit gleichem Außendurchmesser, insbesondere, dass ein Zylinderraum vorgesehen ist, in dem der Treibgasexpansionsraum und der Kompressionsraum ausgebildet sind.The expansion machine of claim 27, wherein the pressure area is larger as the compression surface, and / or the printing surface as a circular area and the compression surface as a ring surface are formed with the same outer diameter, in particular, that a cylinder space is provided, in which the Treibgasexpansionsraum and the compression space are formed. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Expansionsteilanordnung mit einer zweiten Expansionsteilanordnung mit gleichen Merkmalen gekoppelt ist, wobei die Bewegungskörper beider Expansionsteilanordnung zu einem gemeinsamen Bewegungskörper vereint sind, und so gegenläufig zueinander gekoppelt sind, dass in der Treibgasexpansionskammer der ersten Expansionsteilanordnung ein Treibgas expandieren kann, während aus der Treibgasexpansionskammer der zweiten Expansionsteilanordnung ein Treibgas mit reduziertem Druck entweicht.Expansion machine after one of the Claims 22 to 28, characterized in that the first expansion part assembly is coupled to a second expansion part assembly having the same features, wherein the moving body of the expansion part assembly are united to a common moving body, and are coupled in opposite directions, that in the Treibgasexpansionskammer the first expansion subassembly a propellant gas expand, while the propellant gas expansion chamber of the second expansion subassembly escapes a propellant gas at reduced pressure. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 29, umfassend eine Schwungmasse zum Speichern und Abgeben einer Bewegungsenergie von bzw. zu dem Bewegungskörper.Expansion machine according to one of claims 22 to 29, comprising a flywheel for storing and dispensing a Kinetic energy from or to the moving body. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die bzw. eine Wandlungsmechanik wenigstens eine mit dem Bewegungskörper verbundene Zahnstange und wenigstens ein mit der Zahnstange gekoppeltes Zahnradmittel aufweist zum Wandeln einer translatorischen Bewegung der Zahnstange in eine rotatorische Bewegung am Zahnradmittel.Expansion machine according to one of claims 22 to 30, characterized in that the or a conversion mechanism at least one rack connected to the moving body and at least one gear means coupled to the rack comprises for converting a translational movement of the rack in a rotational movement on the gear means. Expansionsmaschine nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlungsmechanik wenigstens – ein erstes Zahnradmittel aufweist, um eine translatorische Bewegung einer ersten Richtung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung mit einer ersten Drehrichtung zu wandeln und – ein zweites Zahnradmittel aufweist, um eine translatorische Bewegung einer zweiten Richtung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung mit der ersten Drehrichtung zu wandeln, wobei die Expansionsmaschine, insbesondere die Wandlungsmechanik dazu vorbereitet ist, zwischen dem ersten und zweiten Zahnradmittel so umzuschalten, dass eine oszillierende Bewegung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung mit der ersten Drehrichtung gewandelt wird, und/oder wobei jedes Zahnradmittel einen Freilauf, insbesondere einen gesteuerten Kupplungsfreilauf aufweist, um jeweils nur bei der ersten bzw. der zweiten Richtung der translatorischen Bewegung wirksam zu sein.Expansion machine according to claim 31, characterized in that that the conversion mechanism at least A first gear means has a translatory movement of a first direction of the moving body to convert into a rotational movement with a first direction of rotation and - a second Gear means to a translational movement of a second Direction of the motor body to turn into a rotational movement with the first direction of rotation, in which the expansion machine, in particular the conversion mechanism to is prepared between the first and second gear means so to switch over that an oscillating motion of the moving body in a rotational movement is converted with the first rotational direction, and / or wherein each gear means a freewheel, in particular a controlled Clutch freewheel, in each case only at the first or the second direction of the translational movement to be effective. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 32, umfassend eine Expansionsmaschinensteuereinheit zum Steuern der Expansionsmaschine, insbesondere zum Steuern von Ventilen und/oder der Wandlungsmechanik.Expansion machine according to one of claims 22 to 32, comprising an expansion machine control unit for controlling the expansion machine, in particular for controlling valves and / or the conversion mechanics. Expansionsmaschine zum Wandeln einer Expansion von Treibgas unter Druck in eine mechanische Bewegung, insbesondere Drehbewegung, mit einer ersten Expansionsteilanordnung zum funktionalen Verbinden mit einer Treibgaserzeugungseinrichtung umfassend – wenigstens eine Kolbeneinheit mit: – einem ersten Treibgasexpansionsraum zum Befüllen mit Treibgas, in dem ein Bewegungskörper mit einer ersten Druckfläche beweglich geführt wird zum Verändern des Treibgasexpansionsraums in der Größe und zum Wandeln einer Expansion des Treibgases in eine translatorische Bewegung des Bewegungskörpers mit einer ersten Richtung und – einem Druckraum, in dem der Bewegungskörper mit einer zweiten Druckfläche bewegbar geführt wird zum Komprimieren eines darin aufgenommenen Prozessgases, insbesondere Luft, durch eine translatorische Bewegung des Bewegungskörpers in die erste Richtung oder zum Befüllen mit Treibgas zum Verändern des Druckraums in der Größe und zum Wandeln einer Expansion des Treibgases in eine translatorische Bewegung des Bewegungskörpers mit einer zweiten Richtung, die der ersten Richtung entgegengerichtet ist, und – wenigstens eine mit dem Bewegungskörper verbundene Wandlungsmechanik zum Wandeln der translatorischen Bewegung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung oder zum Weiterleiten der translatorischen Bewegung.Expansion machine for converting an expansion of Propellant gas under pressure in a mechanical movement, in particular Rotary movement, with a first expansion part assembly to the functional Connecting with a propellant gas generating device comprising - at least a piston unit with: - one first Treibgasexpansionsraum for filling with propellant, in which moving body with a first printing surface movably guided is going to change of propellant expansion space in size and to convert an expansion of the propellant in a translational movement of the moving body with a first direction and - one Pressure chamber in which the moving body with a second printing surface movably guided is for compressing a process gas received therein, in particular Air, by a translatory movement of the moving body in the first direction or filling with propellant to change of the pressure chamber in size and to Converting an expansion of the propellant gas in a translational movement of the moving body with a second direction that opposes the first direction is and - at least one with the moving body connected conversion mechanism for converting the translational movement of the moving body in a rotary movement or to forward the translational movement. Expansionsmaschine nach Anspruch 34 umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Kolbeneinheit, wobei die Bewegungskörper gegenläufig mechanisch gekoppelt sind.An expansion machine according to claim 34, comprising at least a first and a second piston unit, wherein the moving bodies in opposite directions mechanically are coupled. Expansionsmaschine nach Anspruch 35, wobei beide Bewegungskörper so gekoppelt sind, insbesondere starr gekoppelt sind, dass die erste Bewegungsrichtung der ersten Kolbeneinheit der zweiten Bewegungsrichtung der zweiten Kolbeneinheit entspricht.An expansion machine according to claim 35, wherein both moving body are so coupled, in particular rigidly coupled, that the first Direction of movement of the first piston unit of the second direction of movement corresponds to the second piston unit. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 34 bis 36, wobei jede Kolbeneinheit eine Ventilschalteinheit zum wahlweisen Zuführen von Prozessgas, insbesondere Luft, oder Treibgas zum Druckraum aufweist.Expansion machine according to one of claims 34 to 36, wherein each piston unit is a valve switching unit for optional Respectively of process gas, in particular air, or propellant gas to the pressure chamber. Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine bzw. die wenigstens eine mit dem Bewegungskörper verbundene Wandlungsmechanik zum Wandeln der translatorischen Bewegung des Bewegungskörpers in eine Drehbewegung eine Schwungmasse aufweist zum Speichern von Rotationsenergie, wobei die wenigstens eine Schwungmasse vorzugsweise einen Rotor eines Generators bildet.Expansion machine according to one of claims 22 to 37, characterized in that at least one or at least one with the moving body connected conversion mechanism for converting the translational movement of the moving body in a rotary motion has a flywheel for storing Rotational energy, wherein the at least one flywheel preferably forms a rotor of a generator. Anordnung wenigstens zweier Expansionsmaschinen nach einem der Ansprüche 22 bis 38, wobei die Expansionsmaschinen so gekoppelt sind, dass sie jeweils ein Drehmoment auf eine gemeinsame Welle leiten, wobei insbesondere die Expansionsmaschinen dazu vorbereitet sind, synchronisiert und/oder koordiniert betrieben zu werden.Arrangement of at least two expansion machines according to any one of claims 22 to 38, wherein the expansion machines are coupled so that they each conduct a torque to a common shaft, in particular the expansion machines are prepared to be synchronized and / or coordinated. Verfahren zum Betreiben einer Expansionsmaschine umfassend die folgenden auf eine erste Expansionsteilanordnung mit einem Füllraum und einem Treibgasexpansionsraum gerichteten Schritte in der Reihenfolge der Auflistung: Schritt 1: Befüllen eines Füllraums über wenigstens ein Füllventil mit Treibgas, so dass der Druck des Treibgases auf eine erste Druckfläche an einem Bewegungskörper wirkt und sich dadurch der Füllraum vergrößert und der Bewegungskörper in eine erste Richtung bewegt wird, Schritt 2: Schließen des wenigstens einen Füllventils und, ggf. mit einem Zeitverzug, Öffnen wenigstens eines Überstromventils, so dass das Treibgas aus dem Füllraum in einen Treibgasexpansionsraum strömt und dort auf eine zweite Druckfläche an den Bewegungskörper wirkt und sich dadurch der Treibgasexpansionsraum vergrößert und der Bewegungskörper in eine zweite Richtung bewegt wird, wobei die zweite Richtung zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist, Schritt 3: Öffnen wenigstens eines Auslassventils um das Treibgas aus dem Treibgasexpansionsraum entweichen zu lassen, Schritt 4: Wiederholen des Verfahrens beginnend mit Schritt 1.Method for operating an expansion machine includes the following with a first expansion subassembly a filling room and a propellant expansion space directed steps in order the listing: Step 1: Fill a filling space over at least one filling valve with propellant, so that the pressure of the propellant gas on a first pressure surface at one moving body acts and thereby increases the filling space and the moving body is moved in a first direction, Step 2: Close the at least one filling valve and, possibly with a time delay, open at least one overflow valve, so that the propellant gas from the filling space flows into a propellant gas expansion space and there to a second print area to the moving body acts and thereby increases the propellant gas expansion space and the moving body in a second direction is moved, wherein the second direction to the opposite to the first direction, Step 3: Open at least an exhaust valve to the propellant gas from the Treibzasxpansionsraum to let escape Step 4: Repeat the procedure starting with step 1. Verfahren zum Betreiben einer Expansionsmaschine umfassend die folgenden auf eine erste Expansionsteilanordnung mit einem Treibgasexpansionsraum und einem Kompressionsraum gerichteten Schritte in der Reihenfolge der Auflistung: Schritt 1: Befüllen des Treibgasexpansionsraums mit Treibgas, so dass der Druck des Treibgases auf eine Druckfläche an einem Bewegungskörper wirkt und sich dadurch der Treibgasexpansionsraum vergrößert und der Bewegungs körper in eine erste Richtung bewegt wird, wodurch ein Prozessgas in dem Kompressionsraum komprimiert wird, Schritt 2: Rückbewegen des Bewegungskörpers in die zweite Richtung, dabei Entleeren des Treibgasexpansionsraums und Befüllen des Kompressionsraumes mit Prozessgas und Schritt 3: Wiederholen von Schritt 1.Method for operating an expansion machine includes the following with a first expansion subassembly directed to a propellant gas expansion space and a compression space Steps in the order of listing: Step 1: Fill the Propellant gas expansion chamber with propellant gas, so that the pressure of the propellant gas on a printing surface on a moving body acts and thereby increases the propellant gas expansion space and the movement body is moved in a first direction, whereby a process gas in the Compression space is compressed, Step 2: Move back of the moving body in the second direction, thereby emptying the Treibgasexpansionsraums and filling the compression chamber with process gas and Step 3: Repeat from step 1. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Expansionsteilanordnungen mit gleichen Merkmalen gekoppelt betrieben werden, wobei ihre Bewegungsrichtungen entgegengesetzt gerichtet sind, wobei die beiden Expansionsteilanordnungen so betrieben werden, dass sich ihre Bewegungen ergänzen und sie einen gemeinsamen Bewegungskörper aufweisen.Method according to claim 41, characterized that two expansion sub-assemblies coupled with the same features operated, with their directions of movement directed opposite are, with the two expansion sub-assemblies are operated so that their movements complement each other and they have a common moving body. Wärmekraftmaschine zum Erzeugen einer mechanischen Bewegung unter Verwendung eines Brennstoffs, umfassend – eine Treibgaserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Treibgases nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und – eine Expansionsmaschine zum Wandeln einer Expansion von Treibgas unter Druck in eine mechanische Bewegung, insbesondere Drehbewegung nach einem der Ansprüche 22 bis 38, wobei die Treibgaserzeugungseinrichtung und die Expansionsmaschine so miteinander gekoppelt sind, dass das von der Treibgaserzeugungseinrichtung erzeugte Treibgas der Expansionsmaschine zugeführt wird, insbesondere an wenigstens einem bzw. dem wenigstens einen Füllventil oder einem Einlassventil an einer Treibgasexpansionskammer bereitgestellt wird.Heat engine for generating a mechanical movement using a fuel, full - one Propellant gas generating means for generating a propellant gas one of the claims 1 to 10 and - one Expansion machine for converting an expansion of propellant gas under Pressure in a mechanical movement, in particular rotational movement after a the claims 22 to 38, wherein the propellant gas generating means and the expansion machine are coupled to each other, that of the propellant gas generating device generated propellant gas is supplied to the expansion machine, in particular at least one or the at least one filling valve or an inlet valve a propellant gas expansion chamber is provided. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsmaschine verlassendes Treibgas einem bzw. dem Wärmetauscher zugeführt wird, um wenigstens einen Sekundärtreibstoff zu erwärmen.Heat engine according to claim 43, characterized in that the expansion machine leaving propellant gas is fed to a or the heat exchanger, at least one secondary fuel to warm up. Verfahren zum Betreiben einer Wärmekraftmaschine, umfassend die Schritte: – Erzeugen eines Treibgases unter Druck unter Verwendung einer Treibgaserzeugungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder unter Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 21, – Wandeln des Treibgases unter Druck in eine mechanische Bewegung, insbesondere eine Drehbewegung unter Verwendung einer Expansionsmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 38 und/oder unter Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 40 bis 42.A method of operating a heat engine, comprising the steps: - Produce a propellant gas under pressure using a propellant gas generator according to one of the claims 1 to 10 and / or using a method according to one of claims 11 to 21, - Change the propellant gas under pressure in a mechanical movement, in particular a rotational movement using an expansion machine after one of the claims 22 to 38 and / or using a method according to one of claims 40 to 42. Kompressor zum Komprimieren eines Prozessgases, insbesondere Luft umfassend: – einen ersten Kompressionsraum mit einem darin bewegbaren ersten Kompressionskörper zum Komprimieren eines Prozessgases, insbesondere Luft und – einen zweiten Kompressionsraum mit einem darin relativ dazu bewegbar angeordneten zweiten Kompressionskörper des Prozessgases, wobei der zweite Kompressionsraum in dem ersten Kompressionskörper ausgebildet ist.Compressor for compressing a process gas, in particular comprising air: - a first compression room with a first compression body movable therein for compressing a Process gas, in particular air and - a second compression space with a second compression body of the same arranged movably relative thereto Process gas, wherein the second compression space is formed in the first compression body is. Kompressor nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass – der erste Kompressionsraum dazu vorbereitet ist, das Prozessgas in einer ersten Kompressionsstufe auf ein Volumen mit einem ersten Kompressionsdruck zu komprimieren, – wenigstens ein Verbindungsventil vorgesehen ist, um komprimiertes Prozessgas der ersten Kompressionsstufe in den zweiten Kompressionsraum zu führen und – der zweite Kompressionsraum dazu vorbereitet ist, das Prozessgas aus der ersten Kompressionsstufe in einer zweiten Kompressionsstufe auf ein Volumen mit einem zweiten Kompressionsdruck zu komprimieren.A compressor according to claim 46, characterized in that - the first compression space is prepared to compress the process gas in a first compression stage to a volume with a first compression pressure, - at least one connection valve is provided to compressed process gas of the first compression stage in the second compression space and - the second compression space is prepared to process gas from the first compression stage to a volume in a second compression stage to compress with a second compression pressure. Kompressor nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kompressionsraum und der zweite Kompressionskörper fest zueinander angeordnet sind der erste Kompressionskörper zu dem ersten Kompressionsraum und dem zweiten Kompressionskörper so in zwei Richtungen beweglich angeordnet ist, dass aus seiner Bewegung entweder eine Verkleinerung des ersten Kompressionsraums und eine Vergrößerung des zweiten Kompressionsraums resultiert, oder eine Vergrößerung des ersten Kompressionsraums und eine Verkleinerung des zweiten Kompressionsraums resultiert.Compressor according to claim 46 or 47, characterized that the first compression space and the second compression body to each other arranged are the first compression body to the first compression space and the second compression body so arranged in two directions that is movable from his Move either a reduction of the first compression space and an enlargement of the second compression space results, or an increase in the first compression space and a reduction of the second compression space results. Dampferzeuger zum Erzeugen von Wasserdampf aus Wasser umfassend: – einen Vorwärmbereich zum Vorwärmen des Wassers, – einen Verdampfungsbereich zum Verdampfen des Wassers und – eine Wärmequelle zum Erwärmen des Vorwärmbereichs und des Verdampfungsbereichs, wobei der Dampferzeuger dazu vorbereitet ist, vorgewärmtes Wasser aus dem Vorwärmbereich über Treibmitteleinspritzdüsen in den Verdampfungsbereich einzuspritzen, sodass das Wasser in dem Verdampfungsbereich zu Wasserdampf verdampft, wobei die Wärmequelle vorzugsweise dazu vorbereitet ist, ein Heizmedium bereitzustellen und/oder zu erzeugen, das zunächst zum Verdampfungsbereich geleitet wird um diesen zu erwärmen und von dort zum Vorwärmbereich geleitet wird um diesen zu erwärmen.Steam generator for generating water vapor from water full: - one preheating to preheat of the water, - one Evaporation area for evaporation of water and - a heat source for heating the preheating area and the evaporation area, the steam generator to do so is prepared, preheated Water from the preheat area via propellant injection nozzles in the Inject evaporation area so that the water in the evaporation area evaporated to steam, the heat source preferably to is prepared to provide and / or generate a heating medium, the first is passed to the evaporation area to heat it and from there to the preheating area is passed to heat this.
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CN112179381A (en) * 2020-10-10 2021-01-05 武汉飞恩微电子有限公司 Combustible gas temperature and pressure sensor and measuring method thereof

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