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1. WO2017016970 - SCHIFFSANTRIEBSSYSTEM UND VERFAHREN ZUM BETRIEB EINES SCHIFFSANTRIEBSSYSTEMS

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

PATENTANSPRÜCHE

1. Schiffsantriebssystem mit

einem Verbrennungsmotor (50) zum Antreiben eines Schiffs,

wobei der Verbrennungsmotor (50) eine Verbrennungskammer (52) zum Verbrennen eines fossilen Energieträgers, insbesondere eines Dieselkraftstoffs, aufweist,

dass eine Elektrolysekammer (20) zum Erzeugen von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas vorgesehen ist.

dadurch g e k e n n z e i c h n e t,

dass eine Unterdruckpumpe (25) zum Absaugen des Wasserstoffgases und des

Sauerstoffgases aus der Elektrolysekammer (20) vorgesehen ist,

dass ein Vergasungstank (30) mit darin aufgenommenen flüchtigen organischen

Verbindungen, insbesondere Methanol oder Ethanol, vorgesehen ist,

dass eine Luftpumpe (35) zum Pumpen von Luft in den Vergasungstank (30) vorhanden ist,

dass eine Versorgungsleitung (38) zum Zuführen eines Gasgemisches zur Verbrennungskammer (52) vorgesehen ist, wobei das Gasgemisch vergaste organische Verbindungen aus dem Vergasungstank (30) sowie zumindest einen Teil des Wasserstoffgases und des Sauerstoffgases umfasst.

2. Schiffsantriebssystem nach Anspruch 1,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t,

dass die Unterdruckpumpe (25) und der Vergasungstank (30) so angeordnet sind, dass das Wasserstoffgas und das Sauerstoffgas zumindest teilweise durch die Unterdruckpumpe (25) von der Elektrolysekammer (20) in den Vergasungstank (30) beförderbar sind zum Erzeugen des Gasgemisches,

3. Schiffsantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Elektrolysekammer (20) und ein Leitungssystem von der Elektrolysekammer (20) zum Vergasungstank (30) so gebildet sind, dass Wasserstoffgas und Sauerstoffgas ungetrennt als Knallgas beförderbar sind.

4. Schiffsantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Turbolader (40) vorhanden ist,

dass die Versorgungsleitung (38) so gestaltet ist, dass das Gasgemisch über einen Verdichter (42) des Turboladers (40) zur Verbrennungskammer (52) leitbar ist.

5. Schiffsantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass das in den Vergasungstank (30) geleitete Wasserstoffgas und Sauerstoffgas über mehrere Düsen in einem unteren Teil des Vergasungstanks (30) eingeleitet werden.

6. Schiffsantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Vorratstank (32) vorgesehen und mit dem Vergasungstank (30) verbunden ist zum Befüllen des Vergasungstanks (30) mit organischen Verbindungen.

7. Schiffsantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Elektrolysekammer (20) mit einem elektrischen Strom versorgt wird, durch welchen in der Elektrolysekammer (20) das Wasserstoffgas und das Sauerstoffgas gewonnen werden, und

dass Steuermittel (10) vorhanden und dazu eingerichtet sind, den elektrischen Strom und/oder eine Wassereinleitung in die Elektrolysekammer (20) und/oder eine Pumpleistung der Unterdruckpumpe (25) abhängig von einer momentanen Eigenschaft eines Verbrennungsmotorbetriebs zu steuern.

8. Schiffsantriebssystem nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuermittel (10) dazu eingerichtet sind, als momentane Eigenschaft des Verbrennungsmotorbetriebs, in Abhängigkeit von welcher der elektrische

Strom, die Wassereinleitung und/oder die Pumpleistung der Unterdruckpumpe (25) gesteuert werden, einen Ladedruck des Verbrennungsmotors (50) zu nutzen, und

dass die Steuermittel (10) dazu eingerichtet sind, den elektrischen Strom und die

Pumpleistung umso größer einzustellen, je höher der Ladedruck ist.

9. Schiff

mit einem Schiffsantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Verfahren zum Betrieb eines Schiffsantriebssystems,

bei dem mit einem Verbrennungsmotor (50) ein Schiff angetrieben wird und hierzu ein fossiler Energieträger in eine Verbrennungskammer (52) des Verbrennungsmotors (50) eingeleitet wird,

bei dem in einer Elektrolysekammer (20) Wasserstoffgas und Sauerstoffgas erzeugt werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass mit einer Unterdruckpumpe (25) das Wasserstoffgas und das Sauerstoffgas aus der Elektrolysekammer (20) abgesaugt werden,

dass in einem Vergasungstank (30) flüchtige organische Verbindungen, insbesondere Methanol oder Ethanol, vergast werden,

dass mit einer Luftpumpe (35) Luft in den Vergasungstank (30) gepumpt wird, dass ein Gasgemisch, welches vergaste organische Verbindungen sowie zumindest einen Teil des Wasserstoffgases und des Sauerstoffgases umfasst, in die Verbrennungskammer (52) geleitet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass in der Elektrolysekammer (20) durch die Unterdruckpumpe (25) ein Unterdruck erzeugt wird, insbesondere ein Druck unter 1 bar, insbesondere zwischen 200 mbar und 700 mbar, insbesondere zwischen 300 mbar und 600 mbar.

12. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Unterdruckpumpe (25) aus der Elektrolysekammer (20) so viel Gas absaugt, dass im Betrieb der Elektrolysekammer (20) höchstens ein Viertel der Elektrolysekammer mit Gas gefüllt ist,

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Zündzeitpunkt bei einem Kurbelwellenwinkel von kleiner 20°, insbesondere zwischen 17° und 19°, insbesondere zwischen 17,5° und 18,5°, vor einem oberen Totpunkt bewirkt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Unterdruckpumpe (25) mit maximaler Pumpleistung betrieben wird, wenn eine Kenngröße für eine Motorleistung, insbesondere ein Ladedruck des Verbrennungsmotors (50), einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, und dass zusätzlich eine Luftpumpe (35) betrieben wird, welche Luft in den Vergasungstank (30) hinein pumpt, wenn der die Kenngröße über den vorgegebenen Schwellwert steigt.