193265. lajstromszámú szabadalom • Volumetrikus energiaátalkító berendezés
193265 1 A találmány tárgya volumetrikus energiaátalakító berendezés, amely az erőgépet és a munkagépet egy egységben tartalmazza. Egyaránt alkalmazható volumetrikus elven működő villamosenergiával hajtott szivatytyúként, kompresszorként és folyadékkal illetve gázzal volumetrikus módon hajtott áramfejlesztő íorgógépként. Áramló közeg energiájának felhasználásával termelt villamos energia előállítására, illetve víliamosenergia mozgási energiává történő, átalakítására már ismeretesek különféle berendezések. Ezek lényege általában az, hogy két egymástól elhatárolt egység van összekapcsolva, amelyek egyikében az elektromos energia forgómozgássá történő átalakítása, a másikában pedig a forgó mozgás által a közeg mozgatása történik, illetve ellenkező esetben a közeg energiájának forgómozgássá történő átalakítása, valamint a forgó mozgás elektromos energiává történő átalakítása realizálódik. Ilyen ismert berendezés például a gáz, illetve vízturbinával összekapcsolt generátor, vagy az elektromotorral összekapcsolt kompresszor, illetve szivattyú. Ezen ismert berendezéseknél a berendezés két része között általában különböző áttételek, illetve tengelykapcsoló van elrendezve, amelynek elég jelentős hely, illetve költség igénye van. A jelen találmány célja ezen összekötő elemek kiküszöbölése és így az energiaátalakító berendezés helyigényének csökkentése és hatásfokának, valamint alkalmazási területének növelése. A fenti cél elérése esetén az ily módon kialakított energiátalakító berendezés jobb hatásfokkal és szélesebb körben alkalmazható, mint az eddigi berendezések. A találmány feladata olyan energiaátalakító berendezés kialakítása, amely lényegében egy részben tartalmazza az elektromos energia, illetve a közeg energia átalakítására alkalmas berendezéseket, ily módon nem szükséges ezen két berendezés összeköttetését, valamint egymáshoz történő rögzítését külön csatlakoztató elemmel, illetve vázszerkezettel létrehozni. A jelen találmány szerint a fenti feladatot olyan volumetrikus energiaátalakító berendezéssel oldjuk meg, amely önmagában ismert villamos forgógépet és önmagában ugyancsak ismert axális átömlésü többcélú áramlási berendezést tartalmaz, amely utóbbi részletesen a 175 810 számú magyar szabadalmi leírásban van ismertetve, mimellett ez a villamos forgógép csőtengelyeként van elrendezve. Ezen axiális átömlésü többcélú áramlási berendezés lényegében cikloisszelvényű belső csavarfelülettel ellátott kamrából és az ebben elrendezett elipszisszelvényű külső csavarfelülettel ellátott orsóból áll, amelyek áttételen keresztül olymódon vannak összekapcsol- 2 2 va, hogy üzem közben egyirányban forgathatóak, azonban forgásuk szögsebessége egymástól különböző. A találmány szerinti volumetrikus energiaátalakító berendezés egyik kiviteli alakjánál forgó orsó a forgó kamrában párhuzamos tengellyel, de excentrikusán van elrendezve. A találmány szerinti volumetrikus energiaátalakító berendezés további előnyös kiviteli alakjánál a forgó kamra és a forgó orsó felülete egymáshoz legalább részben illeszkedik, továbbá a forgó orsó és a forgó kamra célszerűen fogaskerekekből álló áttételen keresztül is kapcsolatban van egymással. A találmány szerinti volumetrikus energiaátalakító berendezést a mellékelt rajzon ábrázolt kiviteli példa alapján részletesebben ismertetjük: a mellékelt rajzon a találmány szerinti volumetrikus energiaátalakító berendezés egyik kiviteli alakjának részmetszete van ábrázolva. A 1. ábrán látható kiviteli alakban az önmagában ismert villamos gép 1 forgórésze és az axiális átömlésü többcélú áramlási berendezés 2 forgó kamrája 3 ék által van összeerősítve. A villamos gép 11 állórészében van az 1 forgórész önmagában ismert módon csapágyazva. A 2 forgó kamrában 4 forgó orsó van elrendezve és 5 első fogaskeréken, 6 első közöstengelyű fogaskeréken, 7 második közöstengelyű fogaskeréken és 8 második fogaskeréken keresztül a 2 forgó kamrához csatlakoztatva. A 2 forgó kamra egyik végéhez 9 belépőcsőcsonk, másik végéhez 10 kilépőcsőcsonk van csatlakoztatva. Az 1. ábrán ábrázolt volumetrikus energiaátalakító berendezés működését az alábbiakban ismertetjük: a berendezés egyik üzemmódjánál a 9 belépőcsőcsonkon keresztül mozgási energiával rendelkező közeget vezetünk a 2 forgó kamrába, amely azon keresztül áthaladva megforgatja a 2 forgó kamrát és a 4 forgó orsót, és a 3 ék közvetítésével a villamos gép 1 forgórészét is, ily módon tehát az 1 forgórész 11 állórészben történő elmozdulásával önmagában ismert módon villamosenergia termelhető. A berendezés ellentétes üzemmódban való üzemeltetésénél a villamos forgógép 1 forgórészét hozzuk villamosenergiával önmagában ismert módon forgásba, amely forgás által a 2 forgó kamra és az ebben elhelyezett 4 forgó orsó ugyancsak forgásba jön és a 9 belépőcsőcsonkon bevezetett közeget a 10 kilépőcsőcsonkon keresztül kinyomja. A találmány szerinti volumetrikus energiaátalakító berendezés előnye, hogy hatásfoka jobb, mint az ismert megoldásoké, mert az axiális átömlés mindig biztosítható, így örvénylési, iránytörési veszteség nem lép fel. A hatásfok további javulását az is biztosítja, hogy a külső meghajtás elmaradása miatt többlet energia igény nem lép fel. További hatásfok javulást eredményez, hogy az átáramló folyékony, illetve gáznemű 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
