AT140498B - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung motorischer Kraft durch Umlauf flüssiger Luft. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur   Gewinnung   motorischer Kraft durch Umlauf   flüssiger   Luft. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung motorischer Kraft durch den Umlauf von flüssiger Luft, die in einem Kreisprozess zur Verdampfung und   Wiederverfliissigung   gelangt. Der Erfindung gemäss wird die flüssige Luft in einem Verdampfer mittels durch ein Gebläse zugeführter, trockener Luft von atmosphärischer Temperatur   (-30  bis   + 50  C) verdampft, wodurch in den Kreisprozess eine   überschüssige   Wärmemenge gelangt, die im weiteren Verlauf des Kreisprozesses in mechanische Arbeit umgewandelt werden kann. 



   Der Erfindung gemäss wird die flüssige Luft mit einer Pumpe von einem Behälter durch einen Verflüssiger einem Verdampfer zugeführt, wo diese flüssige Luft mit Hilfe trockener Luft von atmosphärischer Temperatur verdampft und auf einen Druck und eine Temperatur gebracht wird, die unterhalb dem kritischen Punkt (dem absoluten Druck von 40 Atm. und der Temperatur   von-141  C)   liegen. 



   Gemäss   der dargestellten Ausführungsform   tritt diese unter hohem Druck stehende verdampfte Flüssigkeit nun in einen Zylinder eines Antriebsmotors und wirkt in diesem auf einen Kolben, indem sie adiabatisch expandiert, worauf sie in den Verflüssiger auspuff, wo diese verdampfte Luft entgegengesetzt zu der von der Pumpe gelieferten, flüssigen Luft und zu der kalten, gasförmigen Luft strömt, die vom   Behälter aufsteigt, wobei die verdampfte Luft teilweise verflüssigt wird und dann einen Kondensator durchströmt, wo die Luft im Gegenstrom mit dem Kühlmittel vollständig verflüssigt wird und unter   einem Druck von etwa l'3 Atm. zum Behälter   zurückgeführt   wird. 



   Der obenbeschriebene Vorgang entspricht einem Kreislauf des der Erfindung gemäss durchzuführenden Verfahrens und dieser Kreislauf kann mit Hilfe einer gegebenen Menge flüssiger Luft wiederholt werden, um motorische Kraft zu gewinnen. 



   Die Zeichnung veranschaulicht zur   Durchführung   des Verfahrens geeignete Einrichtungen, u. zw. zeigt Fig. 1 eine in schematischer Weise dargestellte Anlage und Fig. 2 die für die Anlage in Anwendung kommenden Apparate.,
Nach den Fig. 1 und 2 ist ein Behälter 1 vorhanden, der mit einer gegebenen Menge flüssiger Luft gespeist wird, deren Herstellung mit Hilfe einer besonderen Maschine erfolgt. Der Eintritt der flüssigen Luft erfolgt durch einen Einlass   2,   und das Innere des Behälters 1 wird stets unter einem Druck von weniger als 1'3 Atm. absolut erhalten. Eine   Druckpumpe ; J saugt   die flüssige Luft vom Behälter 1 durch ein Saugrohr 4 und drÜckt sie durch ein Rohr 5 und vom Verflüssiger 6 durch ein Rohr 7, den Aussenmantel eines Kompressors 8 und ein Rohr 9 in den Verdampfer 10.

   Die durch ein Gebläse 11 angesaugte Luft von atmosphärischer Temperatur wird mit Hilfe eines Reiniger. 12 gereinigt und mittels eines Trockners 13 getrocknet und dem Verdampfer. 10 durch ein Rohr 14 zugeführt. Diese trockene Luft wird in diesem Verdampfer auf eine Temperatur von   etwa -1000 C abgekiihlt,   wobei sie sieh im Gegenstrom mit der vom Rohr 9 kommenden flüssigen Luft befindet und durch ein Rohr   zu   in die   Atmosphäre   austritt, während die flüssige Luft, welche durch diesen Gegenstrom mit der trockenen Luft erhitzt wird, im Verdampfer 10 bei einer Temperatur und einem Druck verdampft wird, die unterhalb ihrer kritischen Punkte (40 Atm.

     und -1410 C) liegen,   wobei die Temperatur und der Druck der verdampften Luft in der erforderlichen Weise durch Regelung des Gebläses verändert werden können. 



   Diese verdampfte, unter hohem Druck stehende Luft tritt durch ein Rohr 16 in einen Zylinder 17 eines Antriebsmotors und expandiert darin adiabatisch, worauf sie durch ein Auspuffrohr 18 in den Verflüssiger 6 tritt. In diesem geht die Luft durch eine Kammer desselben hindurch und befindet sich mit 

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 der flüssigen Luft von einer Temperatur   von-193  C im Gegenstrom, welche flüssige   Luft von der Druckpumpe 3 durch eine Innenkammer des   Verflüssigers   hindurchgeht und ausserdem mit der gasförmigen Luft von einer Temperatur   von-193  C,   die vom Behälter 1 durch eine Aussenkammer des   Verflüssigers hindurchgeht,   so dass die Auspuffluft des Zylinders 17 gekühlt und teilweise verflüssigt wird.

   Das Gemisch der teilweise verflüssigten Luft und der verdampften Luft fliesst durch ein Rohr 19 in einen Kondensator 20. welcher aus Spiralrohren oder beliebigen andern zum Gegenstrom geeigneten Rohren bestehen kann und in dem sich das Gemisch im Gegenstrom mit einem Kühlmittel (z. B. flüssiger Luft) befindet, das durch einen Einlass 28 eintritt und den Kondensator durch einen Auslass 29 verlässt, wobei das Gemisch vollkommen verflüssigt und bei einem Druck von unter   1'3   Atm. absolut durch ein Rohr 21 zum Behälter   j ? zurückgeführt wird.   



   Die unter hohem Druck stehende Luft expandiert nun im Zylinder 17   adiabatiseh   und wirkt auf 
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 Bewegung auf die anzutreibenden Teile   23   erfolgt. 



   Die vom Kondensator 20 zum Behälter 1 zurückkehrende Auspuffluft ist   vollständig verflüssigt,   so dass keine   gasförmigen Beimengungen   vorhanden sind. Sollte aber dennoch gasförmige Luft in geringen Teilmengen zurückgeblieben sein, so erfolgt deren Ableitung durch ein Rohr   24   in eine   Aussenkammer   des Verflüssigers 6. Während ihres Durchströmens durch diesen Verflüssiger befindet sich die gasförmige Luft im Gegenstrom mit der vom Zylinder 17 durch das Rohr 18 kommenden   Auspuffluft   und sie dient zur Kühlung der Auspuffluft. Die gasförmige Luft wird dann durch ein Rohr 25 aus dem Verflüssiger 6 in den Kompressor 8 geleitet, darin auf einen Druck von etwa 40 Atm. komprimiert und dann durch ein Rohr 26 dem Verdampfer 10   zugeführt.   



   Solange flüssige Luft von gegebener Menge kreist, indem sie den Kreislauf   der Verflüssigung und   Verdampfung wiederholt, können bei den   Sicherheitsventilen   und andern Absehlussorganen geringe Verluste an flüssiger Luft auftreten, zu deren Ersatz ein Rohr 27 vorgesehen ist (Fig.   2),   durch welches gereingte, trockene Luft von einer Temperatur von   etwa-100  C   dem Kompressor 8 zugeführt und in diesem komprimiert wird, worauf sie durch das Rohr 26 dem Verdampfer   10 zugeführt   wird, so dass die kreisende, flüssige Luft während des ganzen Umlaufes stets in gleicher Menge erhalten wird.

   Die Druckpumpe-3, der Kompressor 8 und das Gebläse 11 werden alle durch einen Teil der Leistung der   Antriebsmaschine   angetrieben und die verbleibende Leistung kann tatsächlich für andere Zwecke verwendet werden. Der   Behälter, der Verflüssiger,   der Verdampfer, die Antriebsmaschine, der Kondensator, die Pumpe, der Kompressor und alle mit diesen Einrichtungen verbundenen Rohre und Zubehöre sind mit geeigneten, wirksamen   Isolationsmitteln versehen.   



   Die dargestellte Einrichtung ist eine   Ausführungsform   des Erfindungsgegenstandes und die Erfindung ist nicht auf diese beschränkt. So z. B. kann die Antriebsmaschine eine   Kolbenmaschine   oder eine Turbine sein und der Verflüssiger, der Verdampfer usw. können von irgendeiner beliebigen Aus-   führung   sein, die sieh für die obenerwähnten Zwecke der Erfindung eignet. Überdies kann in der Ein-   richtung   der Verflüssiger 6 entfallen und die Auspuffluft vom Zylinder 17 unmittelbar dem Kondensator 20 zugeführt werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung motorischer Kraft durch den Umlauf von in einem Kreisprozess zur   Verdampfung   und   Wiederverflüssigung   gelangender flüssiger Luft, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Luft in einem Verdampfer mittels durch ein Gebläse zugeführter trockener Luft von atmo-   sphärischer   Temperatur verdampft wird, wodurch in den Kreisprozess eine überschüssige Wärmemenge gelangt, die im weiteren Verlauf des Kreisprozesses in mechanische   Arbeit'umgewandelt werden, kann.  

Claims (1)

1. 2. Verfahren zur Gewinnung motorischer Kraft durch den Umlauf flüssiger Luft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass verdampfte Luft von einem Druck von beiläufig 40 Atm. im Zylinder der Antriebsmaschine adiabatiseh expandieren gelassen und dem Verflüssiger und Kondensator zugeführt und schliesslich bei einem Druck von weniger als 1'3 Atm in den Behälter zurückgeleitet wird.

   3. Verfahren zur Gewinnung motorischer Kraft durch Umlauf flüssiger Luft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkompressor mit Kaltluft von einer Temperatur von etwa-100 C durch ein Austrittsrohr für atmosphärische Luft gespeist wird, die zur Verdampfung der flüssigen Luft verwendet wird, wobei diese kalte Luft auf einen Druck von beiläufig 40 Atm. mit Hilfe des Kompressors komprimiert und dem Verdampfer zugeführt wird.

   4. Verfahren zur Gewinnung motorischer Kraft durch Umlauf flüssiger Luft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpe zur Förderung der flüssigen Luft vorgesehen ist, durch welche die Luft aus dem Behälter gesaugt und bei einem Drucke von beiläufig 40 Atm. in den Verflüssiger und Verdampfer gedrückt wird.

   5. Vorrichtung zur Erzeugung motorischer Kraft durch Umlauf flüssiger Luft, bestehend aus einem Behälter, einem Verflüssiger, einem Verdampfer, einer Antriebsmasehine, einer Pumpe, einem Kompressor und einem Gebläse, wobei flüssige Luft durch die Pumpe und den Verflüssiger vom Behälter <Desc/Clms Page number 3> in den Verdampfer geführt und mittels trockener Luft von atmosphärischer Temperatur, die durch das Gebläse zugeführt wird, erhitzt wird, wodurch die flüssige Luft zu gasförmiger Luft verdampft wird, die im verdampften Zustande einen Druck nahe dem kritischen Punkt hat und wobei die verdampfte Luft adiabatisch in der Antriebsmasehine expandiert und von dieser in den Verflüssiger auspufft, wo die Auspuffluft teilweise verflüssigt wird,

   worauf dann die Auspuffluft durch den Kondensator geführt und durch vollständige Verflüssigung in ihren ursprünglichen Zustand gebracht und in den Behälter zurückgeleitet wird, so dass durch Wiederholung des Kreislaufes der Verdampfung und Verflüssigung motorische Kraft gewonnen werden kann.

   6. Vorrichtung zur Gewinnung motorischer Kraft durch Umlauf flüssiger Luft nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter, ein Verflüssiger, ein Verdampfer, eine Antriebsmaschine, ein Kondensator, eine Pumpe, ein Kompressor und ein Gebläse vorgesehen sind, wobei die Pumpe die flüssige Luft vom Behälter ansaugt und bei einem Druck von beiläufig 40 Atm. fördert.

   7. Vorrichtung zur Gewinnung motorischer Kraft durch Umlauf flüssiger Luft nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verflüssiger aus spiralförmigen oder andern Gegenstromrohren besteht, durch welche die flüssige Luft und die gasförmige Luft im Gegenstrom mit der Auspuffluft hindurchgeführt werden, um eine Verflüssigung der letzteren zu bewirken.

   8. Vorrichtung zur Gewinnung motorischer Kraft durch Umlauf flüssiger Luft nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator aus spiralförmigen oder andern Gegenstromröhren besteht, durch welche die Auspuffluft im Gegenstrom mit dem Kühlmittel hindurchgeführt wird, um eine vollständige Verflüssigung der Auspuffluft zu erzielen.

   9. Vorrichtung zur Gewinnung motorischer Kraft durch Umlauf flüssiger Luft nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkompressor mehrstufig ist und zur Kompression der vom Verflüssiger kommenden, gasförmigen Luft auf einen Druck von etwa 40 Atm. dient, wobei die vom Verflüssiger kommende Luft als Kühlmittel für den Kompressor Verwendung findet. EMI3.1