DE2210981A1

DE2210981A1 - Hydraulische Wärmekraftmaschine

Info

Publication number: DE2210981A1
Application number: DE19722210981
Authority: DE
Inventors: Jean Le Chesnay Tubeuf (Frank reich) M
Original assignee: Societe Europeenne de Propulsion SEP SA
Current assignee: Societe Europeenne de Propulsion SEP SA
Priority date: 1971-03-19
Filing date: 1972-03-07
Publication date: 1972-09-21
Also published as: CA972168A; GB1380739A; IT952946B

Description

Ba 206H

SOCIETE EUROPEENNE DE PROPULSION

Puteaux / Prankreich

Hydraulische Wärmekraftmaschine

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer hydraulischen Wärmekraftmaschine, die insbesondere dazu bestimmt ist, untergetaucht und bei beliebigen Tiefen zu arbeiten.

Die bis heute durchgeführten Versuche, Motoren mit thermodynamischem Zyklus (die unter Wasser bei mittleren und großen Tiefen arbeiten) zu konstruieren, haben im allgemeinen zu Systemen geführt, deren Betriebsweise der Betriebsweise in freier Luft sehr ähnlich ist; man hat nämlich - soweit wie möglich - versucht, sichjvom Umgebungsbereich zu isolieren. Diese Einstellung ist besonders spürbar bei Systemen mit sogenanntem geschlossenen Zyklus, bei denen das Umgebungswasser beispielsweise nur wegen seiner Kühleigenschaften verwendet wird.

Man hat auch bereits versucht, Motoren bei relativ beträchtlicher Eintauchtiefe arbeiten zu lassen, indem man sie in einer dichten Umhüllung vollkommen eingekapselt und das Kohlendioxyd, das Hauptprodukt der Reaktion, beispielsweise durch Pottasche gebunden hat. In anderen Fällen hat man vorgesehen, die Motoren mit Turbinen arbeiten zu lassen, indem man das System als Punktion der Existenz eines beträchtlichen äußeren Druckes dimensioniert hat. Dies führt zu großen Schwierigkeiten bei der Dimensionierung; außerdem wird dabei der spezifische Verbrauch beträchtlich erhöht.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Verbesserung der Leistungsfähigkeit gegenüber den bekannten Motoren einen thermodynamisehen Motor zu schaffen, dessen Betriebsweise in einem großen Ausmaß von der Eintauchtiefe unabhängig ist und der so aufgebaut ist, daß man die Eigenschaften der Umgebung direkt ausnutzt, um eine sehr einfache Betriebsweise zu erzielen.

Weiterhin soll durch die Erfindung ein Motor mit hohem Wirkungsgrad geschaffen werden, dessen mechanischer Teil nur mit einer verhältnismäßig kalten Flüssigkeit in Berührung steht und dessen Betriebsweise praktisch unempfindlich gegenüber dem äußeren Druck ist.

Bei einer hydraulischen Wärmekraftmaschine mit Organen zum Entziehen von Energie aus einer Flüssigkeit wird die Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß wenigstens ein Arbeitsraum vorgesehen ist, in den ein Arbeits-Strömungsmittel, das durch Entspannung Energie abgeben kann, oder Stoffe einführbar sind, die chemisch reagieren können und durch deren Reaktion ein Arbeits-Strömungsmittel erzeugbar ist, das durch Entspannung Energie abgeben kann, daß ferner eine Einspritzleitung einer kalten Flüssigkeit sowie eine Abzugsleitung für die genannte Flüssigkeit und für kondensierte Teile des Arbeits-Strömungsmittels vorgesehen sind, wobei wenigstens eine dieser beiden Leitungen die Organe zum Entziehen der Energie durchsetzt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in die Abzugsleitung ein Rückschlagventil eingesetzt.

Einer der Vorteile der Erfindung ist darin zu sehen, daß sich der ausgenutzte thermodynamische Zyk,us ohne Unzuträglichenkeiten zwischen stark erhöhten Temperaturen für die Verbrennungsgase einerseits und der verhältnismäßig sehr niedrigen Temperatur beispielsweise des Meer-

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wassers andererseits abspielen kann.

Ein anderer Vorteil bietet sich durch ein vereinfachtes mechanisches System an, das keine Konstruktionsschwierigkeit aufweist und das alle Probleme (wasser)-dichter Verbindungen oder Reibungsverbindungen vermeidet, da der verwendete Kolben ein Flüssigkeitskolben ist.

Aus diesen Vorteilen ergibt sich, daß der spezifische Verbrauch gegenüber den bekannten Ausführungen erheblich geringer ist.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß (nachdem das Wasser durch die Entspannung der Verbrennungsgase verdrängt bzw. gefördert wurde und nachdem das Rückschlagventil erneut geschlossen ist) man eine beliebige Zeitspanne warten kann, ehe man die auf diese Weise erzeugte Energie ausnutzt; sie kann - falls erforderlich - mit einer ganz beträchtlichen Leistung und mit beliebig vielen hydraulischen Motoren oder hydraulischen Zylinder-Kolben-Einrichtungen ausgenutzt werden.

Schließlich ist es bei der Erfindung vorteilhaft, daß man die mechanische Leistung unabhängig erzielen kann, entweder in Form eines Drehmoments am Abtrieb einer drehenden Welle oder in Form eines hydraulischen Druckes, der geeignet ist, ein beliebiges Organ von fern anzutreiben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele hervor, die - ohne einschränkend zu sein - anhand der Zeichnung veranschaulicht sind. Es zeigen

Fig.l eine Schnittansicht durch ein rein schematisch

dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

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Fig.2a, 2b, 2c, 2d und 2e schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Wärmekraftmaschine in fünf aufeinanderfolgenden Stellungen ihres Arbeitszyklus;

Fig.3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung mit zwei Druckminderungs- bzw₀ Entspannungskammern;

Fig.4 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles.

Die in Flg.l dargestellte hydraulische Wärmekraftmaschine enthält einen abgeschlossenen Arbeitsraum in Form eines vertikalen Zylinders 3, der an seinem oberen Ende durch eine Verbrennungskammer la dicht abgeschlossen ist und der an seinem unteren Ende durch eine an sich bekannte Rückschlagklappe bzw. ein an sich bekanntes Rückschlagventil 7 verschlossen ist, durch das eine Verbindung zwischen dem Innern des abgeschlossenen Arbeitsraumes 3 und der Flüssigkeitsreserve hergestellt werden kann, wobei als Flüssigkeit beispielsweise Meerwasser gewählt ist. Das Ventil 7 gestattet lediglich einen Durchgang in einer Richtung: Vom Innern des Behälters zum Umgebungsbereich.

Unterhalb der Ebene des Rückschlagventiles 7 kann der abgeschlossene Arbeltsraum 3 durch einen ebenfalls zylindrischen Mantel 3a verlängert sein, der aus Blech hergestellt ist, welches dünner ist als das, welches die Wand des abgeschlossenen Raumes 3 bildet.

Die Verbrennungskammer la wird durch eine nicht dargestellte Pumpe im wesentlichen von einer Gruppe von Reservoiren 1 (im Gleichdruck mit dem Meerwasser) mit reaktiven Stoffen versorgt. Die Verbindungsleitungen zwischen diesen Reservoiren 1 und dem abgeschlossenen Arbeitsraum sind mit Ventilen 4 versehen.

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Der Zylinder 3 kann nun bis zu einem bestimmten Niveau η mit Meerwasser gefüllt sein, was mittels Einspritzung erfolgt, wie z.B. von einem oder mehreren Injektoren 23 über einen hydraulischen Motor 23a.

Die Punktionsweise dieser einfachen hydraulischen Wärmekraftmaschine ist folgendermaßen: Bei Betrietsbeginn ist der abgeschlossene Arbeitsraum 3 voll Wasser und der reaktive Stoff oder die reaktiven Stoffe wird bzw. werden in die Verbrennungskammer la in geeigneter Menge zugeführt. Darauf wird ihre Verbrennung herbeigeführt, wodurch die Stoffe auf einen Druck gebracht werden, der beispielsweise etwa dreimal so groß ist wie der äußere Druck, der im Umgebungsbereich herrscht. Sie entspannen sich, indem sie die einen Flüssigkeitskolben bildende Wassersäule 2 durch das Rückschlagventil 7 zurückdrängen; die Berechnung zeigt, daß diese Förderung erfolgt, bis der Gasdruck auf etwa die Hälfte des Druckes abgesunken ist, der im Umgebungsbereich herrschte

Dieses Ergebnis wird aufgrund der Rückgewinnung der kinetischen Energie der Wassersäule 2 erreicht» die sich im ersten Teil der Druckminderung angesammelt hat ο Während dieses Vorganges tritt eine Verdampfung des Wassers von der freien Oberfläche der Wassersäule und des Wassers auf., das an den Wänden rinnt_s was eine Kühlung dieser Wände sichert.

In der Folge läßt die natürliche Abkühlung der Gasmenge den. im Innern des abgeschlossenen Arbeitsraumes 3 herrschenden Druck bis auf einen Wert abfallen, der weit unter der Hälfte des Druckes liegt, der im Umgebungsbereich herrscht. Das Rückschlagventil 7 verhindert eine Rückkehr des Wassers durch das untere Ende des genannten Arbeitsraumes; man kann dann die Energie wiedergewinnen,

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indem man das Wasser über einen hydraulischen Motor 23a zurückführt.

Bei einem Beispiel einer derartigen hydraulischen Wärmekraftmaschine, die ein Zylindervolumen von einem cbm aufweist und die in 500 m Tiefe eingetaucht ist, hat man festgestellt, daß die in jedem Zyklus wiedergewonnene Energie in der Größenordnung von 1,3 PS»h liegt. Falls das System mit 60 Zyklen pro Stunde arbeitet, beträgt die verfügbare Leistung dann etwa 80 PS.

Der spezifische Verbrauch (immer noch im Falle einer Eintauchtiefe von 500 m) bezogen auf die Gesamtheit der konsumierten Stoffe beträgt 2 kg pro PS'h, wenn man eine Mischung aus verdichtetem Sauerstoff und Kerosin verwendet. Für eine Anwendung bei 500 m Tiefe kann der Verbrennungsdruck auf 150 Bar fixiert sein und der Druck am Ende der Druckminderung beträgt dann etwa 25 Bar, wobei der Druck um einige Bar abfällt bei der Einführung der ersten 50 1 Wasser, und zwar durch Kondensation des Dampfes, den der Zylinder von einem cbm enthält. Diese Kondensation wird erleichtert, wenn das Wasser fein verteilt eingesprüht wird, wobei die Verbrennungsstoffe hauptsächlich Wasser und Kohlendioxyd enthalten; der erste Teil kondensiert, während der andere sich am Ende der erneuten Kompression vollkommen auflösen kann angesichts der großen eingesetzten Wassermasse.

Die hydraulische Wärmekraftmaschine gemäß der Fig.2a bis 2e 1st ein Motor, der zwei Reservoire 1 enthält, in denen ein Sauerstoffträger bzw. Zündstoff und ein Brennstoff eingelagert sind, bei denen es sich vorteilhafterweise um komprimierten Sauerstoff und einen Kohlenwasserstoff handelt, die unter einem geeigneten Druck abgezogen werden können, welcher durch den Betrieb eines geeigneten Druckreduzierventil-Reglers (nicht dargestellt) festgelegt

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wird. Die Stoffe werden in den Arbeitsraum 3 über die Abschlußorgane oder Öffnungsorgane, wie z.B. Yentile ^J, eingeführt, die von einer Steuereinrichtung 5 betätigt werden; in Fig.2a werden diese Ventile 4 als geschlossen angenommen. Der Arbeitsraum 3 enthält ebenfalls eine gewisse Menge Wasser, wodurch dieser bis zu einem Niveau η angefüllt ist. Der Arbeitsraum 3 ist durch eine Abzugsleitung 6, die das Ventil 7 durchquert (das in Pig.2a als geöffnet angenommen wird) mit einer mit Wasser gefüllten Übertragungskammer von veränderbarem Volumen verbunden, deren Volumen sich durch den Betrieb eines beweglichen Kolbens 9 "verändert, der mit einer Stange 10 fest verbunden ist. Eine weitere Übertragungskammer mit veränderbarem Volumen 11 enthält einen Kolben 12 _s der fest mit derselben Stange 10 verbunden ist und der denselben Durchmesser besitzt wie der Kolben 9· Die Volumina der übertragungskammern 8 und 11 verändern sich in gleicher Weise gemeinsam, in derselben Richtung und mit praktisch derselben Menge. In Fig.2a steht die Kammer 11 mit dem Umgebungswasser über eine Leitung 13 und ein Ventil 14 in Verbindung, das als durch die Einrichtung 5 geöffnet angenommen wird. Diese Einrichtung kann foeispielsi-ieise einen Satz Nocken enthalten, die auf die verschiedenen Ventile durch die Anordnung von Tastrollen und übertragungsgestänge wirken. Diese Einrichtung 5 1st mit der Drehbewegung eines Kurbelarmes 15 fest verbunden, der über eine Kurbelstange 16 eine Verbindung mit der Stange 10 aufweist. Die Abtriebswelle 17 des Systems wird durch ,den Kurbelarm 15 angetrieben, sie enthält gegebenenfalls ein Trägheits-Schwungrad sowie Ausgleichsgewichtmassen und treibt eine Anzahl - nicht dargestellter - zusätzlicher Einrichtungen an, wie z.B. einen Dynamo, einen Anlasser, eine Zündeinrichtung usw.

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In Fig.2a befindet sich der Motor in der sogenannten oberen Totpunkt-Stellung. Das Einführen der brennbaren Produkte und Brennstoffe ist in einer vorhergehenden Phase vorgenommen worden und die Zündung erfolgt dadurch, daß eine Zündkerze 18 an Spannung gelegt wird. Unter der Wirkung der auf die Zündung folgenden Druckerhöhung wird das im Arbeitsraum 3 enthaltene Wasser durch die Abzugsleitung 6 in die Übertragungskammer 8 getrieben; der Motor gelangt nach und nach durch die in den Fig.2b und 2c veranschaulichten Stellungen, wo er dann den unteren Totpunkt erreicht hat. Die Verbrennungsgase erzeugen Arbeit, indem sie sich entspannen; zur gleichen Zeit füllt sich die übertragungskammer 11 über die Leitung 13 mit Wasser, das von außen entnommen wird.

Am unteren Totpunkt (Fig.2c) schließen sich die bis dahin geöffneten Ventile 7 und 14 und die Ventile 20 und 22, die in einer Einspritzleitung 19 und in einer Leitung 21 angeordnet sind (welche die Übertragungskammern 11 und 8 mit dem Arbeitsraum 3 bzw. der äußeren Umgebung verbinden), öffnen sich. Auf diese Weise ist die Übertragungskammer 11, die sich gerade mit von außen entnommenem Wasser gefüllt hat, mit der Arbeitskammer 3 in Verbindung gebracht worden, wobei die Wasser-Einspritzleitung in diesen Arbeitsraum 3 über einen Satz Spritzidüsen 23 einmündet, durch die das einzuspritzende Wasser versprüht wird. Ebenso wird die Übertragungskammer 8, die mit vom Arbeitsraum 3 herangeführtem Wasser angefüllt ist, direkt mit dem äußeren Wasser verbunden. Unter der Wirkung der Trägheit fährt die Welle 17 fort sich zu drehen, die Übertragungskammer 8 entleert sich zum Wasser und die Übertragungskammer 11 entleert sich in den Arbeitsraum 3; das Wasser, das jetzt in Nebelform in den Arbeitsraum 3 eingespritzt ist, trägt dazu bei, die Verbrennungen, die sich gerade entspannt haben, sehr schnell abzukühlen; der durch die Verbrennung erzeugte Wasserdampf kondensiert

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und das Kohlendioxyd löst sich auf; der Teil der unver™ brannten Gase verdichtet sich dann wieder, um am folgenden Arbeitszyklus teilzunehmen. Der Motor durchläuft dann die Stellungen, die in den Pig.2d und 2e veranschaulicht sind,, wobei das Flüssigkeitsniveau durch die Kondensation des abkühlenden Wassernebels nach und nach ansteigt. Es.kann vorgesehen sein (wie aus Pig.2e ersichtlich.ist), daß die Einspritzdüsen 23 für das zurückkehrende Wasser sich unterhalb des maximalen Niveaus η befinden, damit das Anfüllen beendet wird, ohne Nebel zu erzeugen. Schließlich öffnen sich in der Stellung der Pig.2e die Ventile 4 unter der Einwirkung der Einrichtung 5, damit das Anfüllen der Mischung unter Druck ermöglicht wird, um den folgenden Zyklus vorzubereiten.

Infolge der Wahl einer anderen Reaktiv-Mischung oder infolge von Verbrennungsfehlern bei der Sauerstoff-Kohlenwasserstoff-Mischung kann die Erzeugung von unlöslichem oder ganz wenig löslichem und nicht kondensierbarem Gas auftreten. Es kann, wie aus Fig.¹! ersichtlich ist, ein zusätzliches Ventil vorgesehen werden, das durch die Betätigung der Einrichtung die Arbeitskammer 3 mit dem Äußeren verbindet. Dieses Ventil 24 ist so lange geöffnet bis der im Arbeitsraum 3 herrschende Druck annähernd den Wert des äußeren Umgebungsdruckes erreicht.

Dieser Motor besitzt eine von der Eintauchtiefe unabhängige Leistung. Dies wird bei der Durchsicht der Fig.3 verständlich, bei deren Ausführung zwei Arbeitsräume 3 und 3^f vorgesehen sind-und bei der die komplementären Teile 8' und 11' der Übertragungskammern 8 und 11 verwendet werden, die bei dem vorhergehenden Beispiel nicht verwendet worden sind.

Aus Gründen der Klarheit sind in Fig.3 lediglich die Kammern 3 und 3', die Übertragungskammern 8 und 8¹, 11 und II¹,

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die geöffneten Leitungen (die wie bei den vorhergehenden Figuren durch dicke Linien dargestellt sind) und die geschlossenen Leitungen (in normalen Linien) veranschaulicht. Unter der Wirkung der Einrichtung 5 (nicht dargestellt) geschehen die Leitungsabänderungen, die Füllvorgänge, evtl. das Abströmen der nicht kondensierbaren Gase und die Zündvorgänge genau in derselben Weise wie beim vorhergehenden Beispiel für jede einzelne Kammer, jedoch natürlich in entgegengesetzter Phase. Bei der in Fig.3 veranschaulichten Arbeitsstellung kann man erkennen, daß das äußere Wasser seinen Druck in den Übertragungskammern 11 und 8' ausübt, wobei sich die beiden Effekte dadurch kompensieren, daß die Kolben von gleichem Durchmesser sind.

Selbstverständlich kann das Ausführungsbeispiel eine erhöhte Anzahl von Druckminderungskammern enthalten, um das Ausgangsmoment zu regulieren, und man könnte vorteilhafterweise eine Drehmechanik nach Art an sich bekannter Pumpen und Hydraulik-Motoren verwenden, um die Übertragungsfunktionen zweckmäßiger zu verwirklichen, was hierbei durch die sich abwechselnd bewegenden Zylinder und durch die Verteilung erreicht wird. Damit der auf diese Weise erhaltene Motor gegenüber dem Wert des äußeren Druckes unempfindlich bleibt, ist es erforderlich, daß die Übertragungskammern des Zulaufs und des Ablaufs der Flüssigkeiten stets annähernd denselben Zylinder-Inhalt aufweisen.

Man kann auch den Umstand berücksichtigen, daß die Verbrennung der Kohlenwasserstoffe Wasser erzeugt, so daß das Volumen der Flüssigkeiten am Ausgang etwas größer ist als das Volumen der eintretenden Flüssigkeiten, was dazu führt, daß die übertragungskammern 8 und 8' einen etwas größeren Zylinder-Inhalt erhalten als die Übertragungskammern 11 und II¹.

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Schließlich ist es überhaupt nicht obligatorisch, die mechanische Arbeit aufzunehmen, die in Form eines an der Abtriebswelle 17 auftretenden Drehmomentes geliefert wird. Man kann ebenso (ohne Abwandlung des Prinzips) lediglich eine Welle 17 zu dem Zweck verwenden, Zusatzteile anzutreiben bzw. zu beeinflussen oder um eine reduzierte Kraft zu leisten unddie übertragungskammer 8 mit einem Reservoir zu verbinden, dessen Druck höher ist als der Außendruck und der als Sammler 26 dient. Man kann außerdem das auf diese Weise erzeugte, unter Druck stehende Wasser verwenden, um Zylinder-Kolben-Einrichtungen oder Hydraulik-Motoren anzutreiben, wie z.B. einen Motor 25 in Fig.4.

Die symmetrische Anordnung der beiden Druckminderungskammern gemäß Fig.3 ist in diesem Falle besonders verlockend, denn die Kurbelanordnung braucht dann nur die zum Antrieb der Zusatzteile gehörigen Kräfte zu unterstützen.

Die soeben anhand der Fig.2 bis 4 beschriebenen Motoren beruhten auf einem Zweitakt-Zyklus. Man-kann sie selbstverständlich auch durch eine einfache Abwandlung der Einrichtung 5 derart ausführen, daß sie im Viertakt-Zyklus arbeiten mit den klassischen:Phasen des Ansaugens, Verdichtens, der Druckminderung und des Auspuffens. Vorteilhafterweise wird die direkte Verdichtung durch Wiedereinspritzung des Wassers in den Arbeitsraum 3 unter Bildung des Flüssigkeitskolbens angewendet, damit eine übermäßige Befeuchtung der brennbaren Mischung vermieden wird.; in anderen Worten: Lediglich die als Auspuffen bezeichnete Phase enthält einen Eintritt von zerstäubtem Wasser in Nebelform, die als Verdichtung bezeichnete Phase umfaßt einen Eintritt des Wassers von unten her. Zur ungefähren Einstellung der Verteilung ist die Ausführung daher die gleiche wie in Fig.4. Selbstverständlich ist es in diesem Falle nicht erforderlich, daß die Reservoire 1 unter Druck sind. In den Tabellen 1 und

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2 ist das öffnungsschema der verschiedenen Ventile bzw. Klappen gemäß dem gewählten Zyklus veranschaulicht.

Tabelle I; Zweitakt-Zyklus

Ventil H	Motortakt	XXX	Motortakt	XXX
Ventil 7	XXXXXXXXXXXXXX		XXXXXXXXXXXXX
Ventil 14	xxxxxxxxxxxxxx		xxxxxxxxxxxxx
Ventil 20		XXXXXXXXX		XXXXXXXXXXX
Ventil 22		XXXXXXXXX		xxxxxxxxxxx
Ventil 2k		XXX		XXX
Volumen 11	nimmt zu	vermindert sich	nimmt zu	vermindert sich

Tabelle II; Viertakt-Zyklus

Ventil 4	Motortakt	Auslassen	Ansaugen XXXXXXXXXX	Verdichten
Ventil 7	XXXXXXXXXXXX		XXXXXXXXXXX	XXXXXXXXXXXX
Ventil Ik	xxxxxxxxxxxx		XXXXXXXXXXJ	XXXXXXXXXXXX
Ventil 20		XXXXXXXXXX
Ventil 22		xxxxxxxxxx
Ventil 2k		XXX
Volumen 11	nimmt zu	vermindert sich	nimmt zu	vermindert sich

XXXXXX bezeichnen die Errichtung einer Verbindung.

Schließlich kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung der Motor direkt mit einem flüssigen bzw. gasförmigen Mittel beaufschlagt werden, das geeignet ist, eine Arbeit durch Druckminderung zu erzeugen; dieses Mittel kann von

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einem Kessel, einem unter Druck stehendes Gas enthaltenden Reservoir oder einer Verbrennungskammer 27 (vgl. Fig.4) herrühren, die ständig von einer brennbaren Mischung aus Reservoiren 1 durch nicht veranschaulichte Mittel beaufschlaft wird, bei denen es sich um Druckreduzierventile handeln kann, falls die Reservoire 1 unter Druck stehen. Die Verbrennungsreaktion wird ständig in der Kammer 27 erzeugt und die Verbrennungsgase werden in den Arbeitsraum 3 durch Leitungen 28 über eine Verteileinrichtung 29 eingeführt, durch die die Heißgasrohrleitung durch Betätigung von der Einrichtung 5 hergestellt bzw. geöffnet und geschlossen werden kann. In diesem Falle ist die Verwendung eines Motors mit mehreren Druckminderungskammern bei verschobenen Zyklen vorteilhaft, damit die Verbrennungskammer 27 ständig in wenigstens eine Druckminderungskammer fördert.

Selbstverständlich können die verschiedenen in Fig.4 veranschaulichten Varianten (Gasausströmventil 24, Abtriebsmotor 25, Auslaßsammler 26, unabhängige Verbrennungskammer 27) unabhängig voneinander sowie ebenso gut bei einer Anordnung mit einem Zylinder (Ausführung der Fig.2) als auch bei einer Anordnung mit zwei ausgeglichenen Zylindern (Ausführung der Fig.3) verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

1.] Hydraulische Wärmekraftmaschine, mit Organen zum Entziehen von Energie aus einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Arbeitsraum (3) vorgesehen ist, in den ein Arbeits-Strömungsmittel, das durch Entspannung Energie abgeben kann, oder Stoffe einführbar sind, die chemisch reagieren können und durch deren Reaktion ein Arbeits-Strömungsmittel erzeugbar ist, das durch Entspannung Energie abgeben kann, daß ferner eine Einspritzleitung (z.B.19) einer kalten Flüssigkeit sowie eine Abzugsleitung (z.B.6) für die genannte Flüssigkeit und für kondensierte Teile des Arbeits-Strömungsmittels vorgesehen sind, wobei wenigstens eine dieser beiden Leitungen die Organe zum Entziehen der Energie durchsetzt.

2. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abzugsleitung ein Rückschlagventil eingesetzt ist.

3. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum teilweise mit Flüssigkeit gefüllt sowie mit wenigstens zwei Übertragungskammern mit veränderbarem Volumen verbunden ist, von denen jede mit derselben Flüssigkeitsreserve verbunden ist, wobei die beweglichen Teile dieser Übertragungskammern mechanisch miteinander verbunden sind und wobei die Volumina dieser Übertragungskammern ständig nahezu gleich sind, und daß das öffnen und Schließen von Einspritzleitung und Abzugsleitung der Flüssigkeit durch Betätigungselemente, welche fest mit der mechanischen Verbindung dieser beweglichen Teile gekoppelt sind, entsprechend einem Zyklus gesteuert wird, im Verlaufe dessen der Arbeitsraum abwechselnd mit jeder der Übertragungs-

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kammern in Verbindung steht, während die andere Übertragungskammer mit der Flüssigkeitsreserve verbunden ist.

4. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsleitungen (6) im unteren Teil des Arbeitsraumes (3) münden.

5. Wärmekraftmaschine nach einem der Ansprüche .1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitseinspritzleitung (19) Organe (23) zum Zerstäuben dieser Flüssigkeit am Eintritt in den Arbeitsraum (3) aufweist.

6. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsorgane auf Organe zum Herstellen des Abzugs aus dem Arbeitsraum (3) einwirken.

7. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein kompletter Arbeitszyklus der Betätigungsorgane in der Zeit ausgeführt wird, die erforderlich ist, damit das Volumen der übertragungskammern (z.B.8 und 11) in jeder Richtung einmal zunimmt und abnimmt, wobei der Arbeitsraum (3) während der Volumenszunahme mit der einen übertragungskammer und während der Volumenabnahme mit der anderen übertragungskammer in Verbindung steht.

8. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein kompletter Arbeitszyklus der Betätigungsorgane und der Verteilung in der Zeit ausgeführt wird, die erforderlich ist, damit das Volumen der übertragungskammern (z.B.8 und 11) in jeder Richtung zweimal zunimmt und abnimmt, wobei der Arbeitsraum (3) mit einer

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der übertragungskammern während drei aufeinanderfolgender Takt-Zeitspannen,bei denen ihr Volumen zweimal zunimmt und einmal abnimmt in Verbindung steht und wobei der Arbeitsraum mit der anderen Übertragungskammer während des vierten Taktes, bei dem ihr Volumen abnimmt, verbunden ist.

9. Wärmekraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigungsorgane der Arbeitsraum (3) mit einem Kessel verbindbar ist, in dem Arbeits-Strömungsmittel durch Austausch mit einer äußeren Quelle zuvor aufgeheizt wird.

10. Wärmekraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsorgane den Arbeitsraum (3) mit einer gesonderten Brennkammer verbinden können, die zwischen dem Brennstoffbehälter und dem Arbeitsraum (3) angeordnet ist.

11. Wärmekraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden übertragungskammern (z.B.8 und 11) koaxial zueinander liegen.

12. Wärmekraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die beweglichen Teile der übertragungskammern (8 bzw. 11) verbindende mechanische Verbindung eine mechanische Abtriebswelle (17) enthält.

13. Wärmekraftmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungskammern (z.B.8 und 11) durch Zwischenschaltung eines an sich bekannten Hydraulik-Motors (25) mit der Flüssigkeitsreserve verbunden sind.

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l4. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Einlaß des Hydraulik-Motors (25) ein hydraulischer Sammler (26) verbunden ist.

15· Wärmekraftmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwei an einem ersten Arbeitsraum (3) und der Flüssigkeitsreserve angeschlossene Übertragungskammern (8 und 11) mit zwei weiteren Übertragungskammern (8¹ und 11') von veränderbarem Volumen verbunden sind, deren Volumina im umgekehrten Sinn zu den vorherigen veränderbar sind und die mit einem zweiten Arbeitsraum (3¹) sowie der Flüssigkeitsreserve verbunden sind.

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