AT158565B - Verfahren zum Betriebe von Kraftmaschinen durch flüssige Gase ohne oder mit chemischen Reaktionen und Maschine zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Betriebe von Kraftmaschine durch flüssige Gase ohne oder mit chemischen
Reaktionen und Maschine zur Durchführung des Verfahrens. 



   Es sind bereits Vorschläge bekannt geworden, die beim Übertritt vom flüssigen in den gasförmigen Zustand frei werdenden Expansionskräfte der natürlichen Gase (Luft, Kohlensäure, Stick-   stoff usw. ) zur Arbeitsleistung in hiezu geeigneten Motoren zu verwenden. Doch zwei Hauptschwierig-   keiten waren und sind zu lösen : 1. wie bringt man das flüssige Gas in den unter Hochdruck stehenden Vergaserraum ? und 2. wodurch kann man eine Vereisung der Maschinen vermeiden ? In früheren Zeiten trat zu diesen beiden Fragen technischer Art noch das Kostenproblem des Treibstoffes, hier vor allem der flüssigen Luft, hiezu.

   Heute ist die moderne Anlagentechnik, insbesondere deutscher Firmen   (H'3ylandt   u. a.), bereits derart entwickelt, dass der Verkaufspreis pro Effektleistungseinheit nicht grösser als der des Benzins pro Leistungseinheit ist, wobei ersterer bei Steigen des Bedarfes noch weiter gesenkt werden kann. 



   Die Verwendung der flüssigen Luft als Treibstoff bietet sehr gewichtige Vorteile : die Unbrennbarkeit, die Ungiftigkeit und die völlige Unabhängigkeit von einem treibstoffliefernden Auslande. 



   Bis jetzt war es jedoch nicht gelungen, eine Maschine zu bauen, die einfach und zuverlässig genug wäre, um für die Praxis in Betracht zu kommen. Man versuchte die Zufuhr der flüssigen Luft in den Verdampfer meist durch komplizierte Mechanismen von sich drehenden und schiebenden Kolben zu ermöglichen, welche Eintritts- und Austrittsöffnung wechselnd freigeben und schliessen und derart eine direkte Kommunikation zwischen dem Dewar'schen Behälter und dem Verdampfer verhindern sollen u. a. m. 



   Es wird nun ein neues Prinzip der Treibstoffzufuhr beschrieben, welches das besondere Merkmal aufweist, dass trotz ununterbrochener und durchgehender Rohrverbindung zwischen dem Behälter der flüssigen Luft und dem   Hochdruckbehälter   (Verdampferraum) der Grossteil der flüssigen Luft nicht unter Druck steht, vielmehr sogar im Betriebszustande ein kontinuierlicher saugender Unterdruck vorhanden ist, der fortlaufend kleine Mengen in den Druck (Verdampfer) behälter hineinsaugt. 



   Dreht sich ein Röhrchen, das mit Wasser oder flüssiger Luft gefüllt ist, so dass sein offenes Ende radial nach aussen steht, so wird der Inhalt mit einer Kraft nach aussen geschleudert, welche mit dem Quadrat der Umdrehungszahl zunimmt. Ist nun das innere Ende des Röhrchens mit einem senkrecht axial verlaufenden Röhrchen verbunden, welches seinerseits in ein Flüssigkeitsreservoir mündet, wird immer neue Flüssigkeit angesaugt und durch den Zentrifugaltreibstoffvergaser (wie die Einrichtung bezeichnet werden kann) ausgespritzt, u. zw. solange, als der Druck im Einspritzraum nicht grösser ist als der Schleuderdruck. 



   Nachstehend wird eine beispielsweise Ausführung des Verfahrens an Hand der Fig. 1 und 2 der Zeichnung gegeben. Fig. 1 ist der Längsschnitt und Fig. 2 der Schnitt   A-B.   



   Vom Dewar'schen Gefäss 1 führt die isolierte Rohrleitung 2 zur Rohrleitung   3,   welche, mit einer 
Stahlhülse überzogen, gleichzeitig als Laufachse der Maschine dient. Der Spalt zwischen dem stabilen
Rohr 2 und dem Achsrohr 3 ist durch eine Dichtungsbüchse 4 überdeckt. Am Ende des Achsrohres 3 ist eine Scheibe 6 (oder ein radialer Rohrkranz) aufgebracht, in welcher zwei oder mehrere Düsenkanäle d radial nach aussen führen. 



   Die Scheibe befindet sich in einem geschlossenen und   abgedichteten Behälter 7   mit einem Ableitungsrohr 9. Das Achsrohr   3 ist   in dem   Vergasergehäuse ? durch Dichtungsringe 7 a   (Turbinendichtungen) druckdicht und drehbar eingelagert. In dem Behälter 7 befinden sich Heizkörper oder Heizschlangen, die elektrisch oder durch Verbrennungsabgase oder durch Dampf geheizt werden. Die Ausbildung derselben ist gleichgültig ; in der Zeichnung ist eine kreisförmige Anordnung 8 vorgesehen, damit eine sofortige, plötzliche Verdampfung der flüssigen Luft stattfinden kann, gleichgültig, an welcher Stelle dieselbe den Zentrifugalschleuderer verlässt.

   Die verdampfte Luft tritt mit beträchtlicher Spannung durch das Rohr 9 und die Düse 10 und mit grosser Geschwindigkeit in die Schaufeln des Laufrades 12 und gibt an dasselbe Leistung ab. Die Zahnräder 13, 14 und 15 dienen zur Untersetzung der Drehzahl. Das Laufrad 12 ist mit der Hohlwelle 3 fix verbunden, derart, dass der Zentrifugalzerstäuber sich mit derselben Tourenzahl dreht wie die Turbine ; doch kann selbstverständlich auch hier eine Über-oder Untersetzung vorgesehen werden. 



   Die Ingangsetzung des Systems erfolgt durch eine Handkurbel 19 am Übersetzungsrad 14. 



  Das Zentrifugenrad 6 saugt flüssige Luft an und spritzt sie in den Verdampferkessel ; gleichzeitig wird durch Betätigung einer Anlassbatterie die elektrische Heizung 8 eingeschaltet, wodurch die in feinen Tropfen ausgeschleuderten Teilchen des verwendeten flüssigen Gases explosionsartig verdampfen. 



  Nach kurzer Zeit erfolgt der Antrieb der Turbine und auch die Vergasung selbsttätig. Je grösser der Druck im Vergaserraum 7 ist, desto schneller wird das Turbinenlaufrad angetrieben und desto grösser werden auch die Schleuderkräfte in den Ausspritzdüsen. Es liegt also eine absolut zuverlässige automaische Anpassung der Vergaserleistung an den Betriebsdruck vor. 

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   Der Betriebsdruck kann nun willkürlich durch Regulierung eines Drosselventils od. dgl. beein- flusst und gewählt werden. 



   Die Zufuhr von Wärme in den Behälter 7 kann in verschiedenster Weise erfolgen und kann der
Heizkörper 8 die verschiedenste Form haben. Es kann auch eine mittelbare Heizung der Gehäuse- wände Anwendung finden ; desgleichen kann auch das Turbinenzuleitungsrohr innen oder aussen ge- heizt werden. Wenn die Heizung durch die Abgase irgendeiner Verbrennungsanlage erfolgt, dann können diese Gase zuerst durch die Rohre   8,   weiters aber durch die Turbine 12 geleitet werden, so dass die etwaige Spannkraft der Abgase der Turbinenleistung zugute kommen kann. Diese Kombination der Abgaseverwertung hat einen guten Wirkungsgrad, da die   Abgaswärme   wegen des grossen Tem- peraturgefälles zum grossen Teil nutzbar abgegeben werden kann. 



   Eine zweite Möglichkeit besteht erfindungsgemäss darin, dass in das Rohr 2 ein   Zubringerrohr   17 einmündet, das an eine Transportschnecke od. dgl. angeschlossen ist, durch die irgendwelche Kohlen-   stoffträger (Sägemehl, Kohlenstaub, Teer, Spiritus usw. ) in die Saugbahn der Hohlachse 3 gebracht   und mit der flüssigen Luft vermischt werden.

   (Die Vermischung darf allerdings nur in sehr beträcht-   licher Verdünnung erfolgen. ) Wenn dann das bezeichnete Gemisch aus den Düsen ausgeschleudert und   mit grosser Vehemenz an die eventuell anfänglich geheizten Röhrchen 8 geschleudert wird, so verbindet sich nach Art der Sprengluftkapseln der Kohlenstoff mit der flüssigen Luft explosionsartig, erzeugt einen sehr grossen Druck und eine beträchtliche Hitze, die genügt, das Rohr 8 auf solche Dauertemperatur zu bringen, dass auf Zufuhr der Wärme von aussen verzichtet werden kann. 



   Die geschilderten Einrichtungen sind so beschaffen, dass sie ein Minimum an Gewicht pro
Leistungseinheit bedürfen ; man darf daher erwarten, dass sie nicht nur für ortsfeste Motoren, sondern insbesondere auch für Fahrzeuge Bedeutung erlangen werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betriebe von Kraftmaschine durch flüssige Gase, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen dem   Arbeitsmittel   liefernden Druckspeicher (Vergaserraum) einerseits und dem Behälter des flüssigen Gases anderseits bestehende statische Druckgefälle durch das dynamische Druekgefälle, hervorgerufen durch Zentrifugalkräfte rotierender Teile (Düsen), erhöht wird, derart, dass flüssige Luft aus dem Hauptbehälter (oder einem Nebenbehälter) dauernd und ununterbrochen gleichmässig in den Druck (Vergaser) raum gelangen kann.

Claims (1)

1. 2. Verfahren zum Betriebe von Kraftmaschine durch flüssige Gase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum der rotierenden Teile mit jenem des von der erzeugten Druckluft (Druckgas) angetriebenen Motors verbunden ist, so dass einem verstärkten Saugzug im Vergaserraum unter sonst gleichen Umständen eine entsprechende Vergrösserung des Einspritzdruckes des flüssigen Gases unmittelbar nachfolgt, wobei der Betriebsdauerzustand durch willkürliche Momente, z. B. Drosselregulierungen usw. gegeben ist.

   3. Verfahren zum Betriebe von Kraftmaschine durch flüssige Gase nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzraum für die flüssige Luft ein Heizsystem (8) aufweist, wobei dieses durch Abgase oder durch Dampf erhitzt wird und die flüssige Luft mit Überdruck auf die Heizkörper geschleudert wird.

   4. Verfahren zum Betriebe von Kraftmaschine durch flüssige Gase nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Luft auf ihrem Wege zum Verdampfer mit Kohlenstoffträgern vermischt und gemeinsam mit diesen durch die gleichen Düsenkanäle in den Verdampferraum geschleudert wird.

   5. Verfahren zum Betriebe von Kraftmaschine durch flüssige Gase nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Abgase gleichzeitig oder nacheinander zur Verdampfung flüssiger Gase und zum Turbinenantrieb dienen.

   6. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Zuführung des flüssigen Arbeitsmittels dienende Hohlachse (2) entweder unmittelbar selbst als Laufwelle des Motors (Turbine) dient oder mit einer solchen über ein Getriebe verbunden ist.

   7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlachse (2) in einen Verdampferkessel (7) dicht eingeführt ist und in radial abstehenden Düsen oder in einer Düsenscheibe (6) endet.

   8. Maschine nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass Verdampfergehäuse (7) und Turbinengehäuse (11) baulich eine Einheit bilden.

   9. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass flüssige oder staubförmige Kohlenstoffsubstanzen, respektive Kohlenstoffverbindungen durch eine an das Zubringerrohr (17) angeschlossene Transportschnecke in die Saugbahn des Verdampfers gebracht und mit flüssiger Luft gemischt werden.