Máquina de fluido.
Máquina de fluido con un fluido de trabajo, un evaporador (10),
en el que el fluido de trabajo se puede transformar de su estado líquido a su estado gaseoso con el aporte de calor, un tanque de expansión (6) sustancialmente adiabático, al menos una máquina de émbolo (84, 85) con un émbolo (14, 15), por medio de la cual puede convertirse energía del fluido de trabajo en energía mecánica y que presenta al menos una cámara de cilindro (37, 39) delimitada por el émbolo (14, 15), que durante el funcionamiento de la máquina de fluido (1) está conectada en comunicación de fluido, alternativamente, con el evaporador (10), por lo que la cámara de cilindro (37, 39) se hace más grande por el desplazamiento del émbolo (14, 15), y con el tanque de expansión (6), por lo que la cámara de cilindro (37, 39) se hace más pequeña por el desplazamiento del émbolo (14, 15), un tanque de almacenamiento (9), que está conectado en comunicación de fluido con el evaporador (10) y con el tanque de expansión (6), y un equipo transportador (8), que está configurado para transportar el fluido de trabajo, tanto en su estado gaseoso como en su estado líquido, desde el tanque de expansión (6) hasta el tanque de almacenamiento (9), en donde el volumen disponible para el fluido de trabajo en el tanque de expansión (6) es al menos 7 veces el volumen máximo de la primera cámara de cilindro (37, 39), de modo que el fluido de trabajo puede condensarse por la expansión del fluido de trabajo gaseoso en el tanque de expansión (6), y en el tanque de almacenamiento (7) el fluido de trabajo está presente tanto en su estado gaseoso como en su estado líquido, de modo que el fluido de trabajo, en el caso de que no se condense en el tanque de expansión, puede condensarse en el tanque de almacenamiento (9), y el fluido de trabajo puede transportarse en su estado líquido al evaporador (10).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E15187210.
Solicitante: Bodem, Manfred.
Nacionalidad solicitante: Austria.
Dirección: Pater Haspingerstraße 10 6600 Reutte AUSTRIA.
Inventor/es: BODEM,MANFRED.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F01B29/12 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR. › F01B MAQUINAS O MOTORES, EN GENERAL O DEL TIPO DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO, p. ej. MAQUINAS DE VAPOR (del tipo con pistón rotativo u oscilante F01C; de desplazamiento no positivo F01D; motores de combustión F02; aspectos de la combustión interna de los motores con pistones alternativos F02B 57/00, F02B 59/00; máquinas de líquidos F03, F04; cigüeñales, cabezas de biela, bielas F16C; volantes F16F; órganos de transmisión para convertir un movimiento de rotación en movimiento alternativo, en general F16H; pistones, bulones de pistón, cilindros, para motores en general F16J). › F01B 29/00 Máquinas o motores con características diferentes de las especificadas en los grupos principales F01B 1/00 - F01B 27/00. › Máquinas de vapor (juguetes-máquinas de vapor A63H 25/00).
- F01K25/10 F01 […] › F01K PLANTAS MOTRICES A VAPOR; ACUMULADORES DE VAPOR; PLANTAS MOTRICES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; MOTORES QUE UTILIZAN CICLOS O FLUIDOS DE TRABAJO ESPECIALES (plantas de turbinas de gas o de propulsión a reacción F02; producción de vapor F22; plantas de energía nuclear, disposición de motores en ellas G21D). › F01K 25/00 Plantas motrices o motores caracterizados por el empleo de fluidos de trabajo no previstos en otra parte; Plantas que funcionan según un ciclo cerrado no previstas en otro lugar. › siendo estos vapores fríos, p. ej. amoniaco, gas carbónico, éter.
- F01K7/12 F01K […] › F01K 7/00 Plantas motrices a vapor caracterizadas por el empleo de tipos particulares de motores (F01K 3/02 tiene prioridad ); Plantas motrices o motores caracterizados por el uso de sistemas de vapor, ciclos o procesos especiales (motores con pistón alternativo que utilizan el principio del flujo en sentido único F01B 17/04 ); Dispositivos de control especialmente adaptados a estos sistemas, ciclos o procesos; Utilización del vapor extraído o del vapor de escape para el precalentamiento del agua de alimentación. › del tipo de condensación.
- F01K9/00 F01K […] › Plantas motrices a vapor caracterizadas por condensadores dispuestos o modificados de forma que se adapten a los motores (condensadores que forman cuerpo con los motores F01K 11/00; condensadores de vapor en sí F28B).
PDF original: ES-2729277_T3.pdf
Reivindicaciones:
1. Máquina de fluido con un fluido de trabajo, un evaporador (10) , en el que el fluido de trabajo se puede transformar de su estado líquido a su estado gaseoso con el aporte de calor, un tanque de expansión (6) sustancialmente adiabático, al menos una máquina de émbolo (84, 85) con un émbolo (14, 15) , por medio de la cual puede convertirse energía del fluido de trabajo en energía mecánica y que presenta al menos una cámara de cilindro (37, 39) delimitada por el émbolo (14, 15) , que durante el funcionamiento de la máquina de fluido (1) está conectada en comunicación de fluido, alternativamente, con el evaporador (10) , por lo que la cámara de cilindro (37, 39) se hace más grande por el desplazamiento del émbolo (14, 15) , y con el tanque de expansión (6) , por lo que la cámara de cilindro (37, 39) se hace más pequeña por el desplazamiento del émbolo (14, 15) , un tanque de almacenamiento (9) , que está conectado en comunicación de fluido con el evaporador (10) y con el tanque de expansión (6) , y un equipo transportador (8) , que está configurado para transportar el fluido de trabajo, tanto en su estado gaseoso como en su estado líquido, desde el tanque de expansión (6) hasta el tanque de almacenamiento (9) , en donde el volumen disponible para el fluido de trabajo en el tanque de expansión (6) es al menos 7 veces el volumen máximo de la primera cámara de cilindro (37, 39) , de modo que el fluido de trabajo puede condensarse por la expansión del fluido de trabajo gaseoso en el tanque de expansión (6) , y en el tanque de almacenamiento (7) el fluido de trabajo está presente tanto en su estado gaseoso como en su estado líquido, de modo que el fluido de trabajo, en el caso de que no se condense en el tanque de expansión, puede condensarse en el tanque de almacenamiento (9) , y el fluido de trabajo puede transportarse en su estado líquido al evaporador (10) .
2. Máquina de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la máquina de émbolo (84, 85) presenta un primer sensor de posición (57, 59) , que está configurado para detectar una primera posición final del émbolo (14, 15) , y un segundo sensor de posición (58, 60) , que está configurado para detectar una segunda posición final del émbolo (14, 15) , en donde la máquina de fluido (1) está configurada para conectar, al alcanzarse la primera posición final, la primera cámara de cilindro (37, 39) en comunicación de fluido con el evaporador (10) y conectarla, al alcanzarse la segunda posición final, en comunicación de fluido con el tanque de expansión (6) .
3. Máquina de fluido de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la máquina de émbolo (84, 85) presenta una segunda cámara de cilindro (38, 40) delimitada por el émbolo (14, 15) , que, durante el funcionamiento de la máquina de fluido (1) , está conectada en comunicación de fluido con el evaporador (10) , cuando la primera cámara de cilindro (37, 39) está conectada en comunicación de fluido con el tanque de expansión (6) , y está conectada en comunicación de fluido con el tanque de expansión (6) , cuando la primera cámara de cilindro (37, 39) está conectada en comunicación de fluido con el evaporador (10) .
4. Máquina de fluido de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la máquina de émbolo (84, 85) presenta un primer sensor de posición (57, 59) , que está configurado para detectar una primera posición final del émbolo (14, 15) , y un segundo sensor de posición (58, 60) , que está configurado para detectar una segunda posición final del émbolo (14, 15) , en donde la máquina de fluido está configurada para conectar, al alcanzarse la primera posición final, la primera cámara de cilindro (37, 39) en comunicación de fluido con el evaporador (10) y la segunda cámara de cilindro (38, 40) en comunicación de fluido con el tanque de expansión (6) y para conectar, al alcanzarse la segunda posición final, la primera cámara de cilindro (37, 39) en comunicación de fluido con el tanque de expansión (6) y la segunda cámara de cilindro (38, 40) en comunicación de fluido con el evaporador (10) .
5. Máquina de fluido de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en donde la máquina de fluido (1) presenta dos de las máquinas de émbolo (84, 85) y está configurada para hacer funcionar el ciclo de émbolo de la segunda máquina de émbolo (85) desfasado sustancialmente un cuarto del período del ciclo de émbolo con respecto al ciclo de émbolo de la primera máquina de émbolo (84) .
6. Máquina de fluido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el evaporador (10) está configurado para funcionar en un intervalo de temperatura para evaporar el fluido de trabajo, en donde el intervalo de temperatura va de una temperatura T1, que corresponde a la temperatura de evaporación del fluido de trabajo, hasta una temperatura T1+10 0C, en particular hasta una temperatura T1+5 0C.
7. Máquina de fluidos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el evaporador (10) presenta un espacio hueco (86) y una boquilla (11) , por medio de la cual se puede pulverizar el fluido de trabajo líquido a la cavidad (86) .
8. Máquina de fluidos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la máquina de fluido (1) presenta un sensor de presión (32) , configurado para medir una presión del fluido de trabajo aguas abajo del evaporador (10) y aguas arriba de la máquina de émbolo (84, 85) , y una válvula de regulación (31) , configurada para regular el flujo másico del fluido de trabajo que entra en el evaporador (10) de tal modo que la presión medida por el sensor de presión (32) se sitúe en un intervalo de presión objetivo.
9. Máquina de fluido de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el evaporador (10) está configurado para funcionar en un intervalo de temperatura elegido en función del intervalo de presión teórico para evaporar el fluido de trabajo, en donde el intervalo de temperatura va de una temperatura T1, que corresponde a la temperatura de evaporación el fluido de trabajo en el extremo superior del intervalo de presión teórico, hasta una temperatura Ti +10 0C, en particular hasta una temperatura T1+5 0C.
10. Máquina de fluido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el fluido de trabajo es dióxido de carbono, propano, butano, R134a y/o C5F12.
11. Máquina de fluido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el volumen disponible para el fluido de trabajo en el tanque de expansión (6) es al menos 10 veces el volumen máximo de la primera cámara de cilindro (37, 39) .
12. Máquina de fluido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el equipo transportador (9) es una bomba de membrana y/o una bomba de émbolo.
13. Máquina de fluido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, en donde la máquina de émbolo (84, 85) presenta un cilindro hidráulico (16, 17) con un émbolo hidráulico (18, 19) , que puede ser impulsado por el émbolo (14, 15) , en donde el cilindro hidráulico (16, 17) presenta una primera cámara de cilindro hidráulico (41, 43) delimitada por el émbolo hidráulico (18, 19) , que está llena de un fluido de trabajo adicional, en donde con el fluido de trabajo adicional se puede impulsar un motor hidráulico (20) y/o en donde la máquina de fluido presenta una bomba de calor (128) y el fluido de trabajo adicional es el fluido de trabajo de la bomba de calor (128) , con lo cual el cilindro hidráulico (16, 17) es un compresor de la bomba de calor (128) , y/o en donde el fluido de trabajo adicional es un gas de proceso y la máquina de fluido (1) está configurada para comprimir el gas de proceso para un proceso.
14. Máquina de fluido de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la máquina de fluido (1) presenta el motor hidráulico (20) , que presenta una entrada (87) y una salida (88) para el fluido de trabajo adicional, y el cilindro hidráulico (16, 17) , que presenta una segunda cámara de cilindro hidráulico (42, 44) delimitada por el émbolo hidráulico (18, 19) , en donde la máquina de fluido (1) está configurada, con el fin de impulsar el motor hidráulico, para conectar en comunicación de fluido la primera cámara de cilindro hidráulico (41, 43) alternativamente con la entrada (87) y con la salida (88) y para conectar la segunda cámara de cilindro hidráulico (42, 44) en comunicación de fluido con la salida (88) , cuando la primera cámara de cilindro hidráulico (41, 43) está conectada con la entrada (87) , así como conectarla en comunicación de fluido con la entrada (87) , cuando la primera cámara de cilindro hidráulico (41, 43) está conectada con la salida (88) .
15. Máquina de fluido de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, en donde el émbolo (14, 15) y el émbolo hidráulico (18, 19) tienen un vástago de émbolo (89, 90) común.
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