CH419733A - Sonnenkraftmaschine - Google Patents

Description

      Sonnenkraftmaschine       Gemäss vorliegender Erfindung ist eine Sonnen  kraftmaschine mit einem     flüssigen,    leicht     verdampf-          baren    Arbeitsmedium in einem Kreislaufsystem, das  einen der Sonnenstrahlung ausgesetzten Erhitzer für  das Arbeitsmedium, ein vom erhitzten Medium aus  dem Erhitzer betriebenen Motor und einen Konden  sator umfasst, in welchem das im Motor entspannte  Medium vor dem Wiedereinführen in den Erhitzer  gekühlt wird, wobei der Motor eine     Grundwasserför-          derpumpe    antreibt und ein Teil des geförderten  Grundwassers als Kühlmittel dem Kondensator zuge  führt wird dadurch     gekennzeichnet,

      dass das im Er  hitzer erhitzte und auf einen hohen Druck gespannte  Arbeitsmedium über ein     Umsteuerventil,    das in Ab  hängigkeit von der Motorwelle gesteuert wird, zu  einem Arbeitszylinder geleitet wird, um dessen Kol  ben von der oberen in die untere     Totpunktlage    zu  treiben und bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens  in seine obere     Totpunktlage    über dasselbe Dreiweh  Ventil zum Eingang des Kondensators getrieben wird.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Maschine ist in       Fig.    1 halbschematisch dargestellt.  



       Fig.    2 zeigt einen Schnitt durch ein bevorzugtes  Ausführungsbeispiel eines     Dreiwegventiles.     



  Die in     Fig.    1 schematisch dargestellte Sonnen  kraftmaschine     umfasst    einen gegen die Sonne     richt-          baren        Wärmestrahlungsempfänger    1, in welchem ein       Kondensaterhitzer    10 eingebaut ist. Diesem     Konden-          saterhitzer    wird am Eingang gekühltes Kondensat  eines     verdampfbaren    Arbeitsmediums, beispielsweise       Freon,    zugeführt, das unter Einwirkung der Sonnen  wärme bei hohem Druck verdampft und aus dem Er  hitzerausgang über ein Ausgleichsgefäss 2 einem       Dreiwegventil    3 zugeführt wird.

   Das     Dreiwegventil    3,    das später unter     Bezugnahme    auf     Fig.    2 beschrieben  wird, wird von der Welle 4 einer Kolbendampfma  schine 40 gesteuert. Die Kolbendampfmaschine 40  umfasst     einen    Zylinder 4.1 mit einem auf die Motor  welle 4 treibend wirkenden Kolben 42.

   In der in       Fig.    1 dargestellten oberen     Totpunktlage    des Kolbens  42 wirkt das     Dreiwegventü    3 als Verbindung zwi  schen dem das auf hohen Druck gespannte gasför  mige Arbeitsmedium enthaltenden Ausgleichsgefäss 2  und dem Zylinderraum über dem Kolben 42, so dass  unter Entspannung des Heissgases der Kolben 42 in  die untere     Totpunktlage    getrieben wird.

   In der Zwi  schenzeit wird das     Dreiwegventil    3 verstellt, so dass  es eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum über  dem Motorkolben 42 und dem Eingang eines     Kon-          densators    5 herstellt, in welchem das entspannte  Arbeitsmedium durch Kühlwasser     gekühlt    und kon  densiert wird. Der Kolben 42 treibt dabei das ent  spannte Heissgas bei seiner Rückkehr in die obere       Totpunktlage    über das     Dreiwegventil    3 zum Eingang  des Kondensators 4. Vom Ausgang des Kondensators  5 gelangt das gekühlte Kondensat zu einer     Förder-          pumpe    6, deren Kolben 61 von der Motorwelle 4 an  getrieben wird.

   Dieser Kolben 61 verschliesst bei sei  ner Arbeitsbewegung nach rechts die Eintrittsöffnung  600 für das Kondensat in der     Zylinderwandung    60  und treibt     das    Kondensat über ein     Rückschlag-Ku-          gelventil    62 zum Eingang des     Kondensaterhitzers    1,  womit der Kreislauf des Arbeitsmediums geschlossen       ist.     



  Von der     Motorwelle    4 aus wird eine Zwillings  pumpe 7 betrieben. Sie     umfasst    einen im,     feststehenden     Lager 70     ,gelagerten        zweiarmigen    Hebel 71, .der über       Verbindungsstücke    72 mit auf- und     abbeweglichen          Pumpenrohren    73 verbunden ist, deren untere Enden  unter den     Grundwasserspiegel    P     eintauchen.         Die feststehenden     Innenrohre    74 der beiden  Pumpenrohre 73 sind     obenseitig    an ein     Steigrohr    75  angeschlossen.

   Die Kugelventile 76, 77 sichern das       Aufwärtsfördern    des Wassers in das     Steigrohr    75, aus  dem ein Teil des geförderten Wassers als     Kühlwasser     zum     Kondensator    5 geleitet wird.  



  Das in     Fig.    2 im Schnitt dargestellte     Dreiwegven-          til    3 enthält einen Zylinderraum 300 in welchem ein       Ventilzapfen    301 auf- und     abwärts    verschiebbar ist.  Dieser Ventilzapfen 301 ist seinerseits auf einem       Ventilbolzen    302 verschiebbar.

   Dieser     Ventilbolzen     302 trägt an seinem unteren Ende einen Bund 303,  an welchem eine Druckfeder 304 abgestützt ist, deren  oberes Ende am Gehäuse abgestützt ist, so dass der       Ventilbolzen    302 durch     diese    Feder 304 über eine  Verbindungsstange 305 dauernd gegen eine auf der  Motorwelle 4 sitzende     Exzenterscheibe    gedrückt  wird. Der in der unteren Lage dargestellte     Ventilzap-          fen    301 wird durch einen Ring 306 des     Ventilbolzens     302 gegen die     Rückstellkraft    einer inneren Feder 307  nach unten gedrückt.  



  Der obere Teil des     Ventilzapfens    301 ist     als    Ven  tilsitz ausgebildet der bei der     Aufwärtsbewegung    des       Ventilbolzens    302 an einem Gegensitz am unteren       Stirnrand    einer Buchse 308 angepresst wird. Diese  Buchse 308     enthält    in ihrer Mitte eine     Ringnut    309,  die über quer abstehende     Bohrungen    315 an einen  zum Motorzylinder 41     führenden    Kanal 310 ange  schlossen ist. Der Zylinderraum 300 zwischen der  Buchse 308 und dem Ventilzapfen 301 ist über einen  Kanal 311 an den Eingang des Kondensators 5 ange  schlossen.  



  Der obere Stirnrand der Buchse 308 ist als Sitz  für eine Kugel 312 ausgebildet, die von einer Feder  313 auf diesen Sitz gedrückt wird. Der Raum, in wel  chem sich die Kugel 312 befindet, ist über einen  Kanal 314 an das     Ausgleichsgefäss    2 angeschlossen.  In der obersten Stellung des     Ventilbolzens    302 hebt  dieser die Kugel 312 von ihrem Sitz ab, so dass die  Verbindung zwischen dem     Ausgleichsgefäss    2 und  dem Motorzylinder 41     hergestellt    ist, während der  Ventilzapfen 301 die Verbindung vom Kanal 310  zum Kanal 311 absperrt.

   Bei der Rückwärtsbewe  gung des     Ventilbolzens    302     schliesst    sich zuerst das  Kugelventil 312 und später öffnet sich unter Wirkung  des Ringes 306 auf dem     Ventilzapfen    301 die vorher  geschlossene Verbindung zwischen den Kanälen 310  und 311, so dass nun das entspannte Heissgas vom  Motorkolben 42 in den Kondensator 5 getrieben  werden     kann.       Eine solche Ausbildung des     Dreiwegventiles    ver  hindert jede Vermischung des Arbeitsmediums mit  Getriebeöl.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Sonnenkraftmaschine mit einem flüssigen, leicht verdampfbaren Arbeitsmedium in einem Kreislaufsy stem, das einen der Sonnenstrahlung ausgesetzten Erhitzer für das Arbeitsmedium, einen vom erhitzten Medium aus dem Erhitzer betriebenen Motor und einen Kondensator umfasst, in welchem das im Motor entspannte Medium vor dem Wiedereinführen in den Erhitzer gekühlt wird, wobei der Motor eine Grundwasserförderpumpe antreibt und ein Teil des geförderten Grundwassers als Kühlmittel dem Kon densator zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,

   dass das im Erhitzer (10) erhitzte und auf einen hohen Druck gespannte Arbeitsmedium über ein Dreiwegventil (3), das in Abhängigkeit von der Motorwelle (4) gesteuert wird, zu einem Arbeitszylin der (41) geleitet wird, um dessen Kolben (42) von der oberen in die untere Totpunktlage zu treiben und bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens (42) in seine obere Totpunktlage über dasselbe Dreiwegventil (3) zum Eingang des Kondensators (5) getrieben wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Sonnenkraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgang des Kondensators (5) und dem Eingang des Erhitzers (10) eine von der Motorwelle (4) getriebene Konden- satpumpe (6) angeordnet ist, um das aus dem Kon densator austretende gekühlte Medium auf einen höheren Druck zu bringen und in den Erhitzer (10) zu treiben.

   2. Sonnenkraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle zwei im Gegentakt je einseitig arbeitende Kolbenpumpen (7) zum Fördern des Grundwassers antreibt.

   3. Sonnenkraftmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilbolzen (302), der von der Motorwelle (4) betrieben wird, jeweils zuerst ein Kugelventil (312) öffnet, um die Verbin dung zwischen dem Erhitzerausgang und dem Motor zylinder (41) herzustellen, dann dieses Kugelventil wieder schliesst, anschliessend ein vorher geschlosse nes Ventil (301-308) öffnet, um die Verbindung zwischen dem Motorzylinder und dem Kondensator herzustellen und bei der Rückwärtsbewegung zuerst das Ventil (301-308) wieder zu schliessen,

   wobei dieses Ventil ölfrei betrieben wird.