DE1488115A1

DE1488115A1 - Thermal engine

Info

Publication number: DE1488115A1
Application number: DE19641488115
Authority: DE
Inventors: Helmuth Butenuth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-03-14
Filing date: 1964-03-14
Publication date: 1969-02-06

Description

B a s c h r e i b u n g Bei der vorliegenden Zusatzanmeldung handelt es sich um eine Wärmekraftmaschine zur Gewinnung elektrischer Energie, die im Gegensatz zur Hauptanmeldung mit einer oszillierenden Bewegung des Induktors (flüssiges Quecksilber) arbeitet. In Fig. 1 stellt Ziffer 1) einen breiten und flachen Hohlkörper dar, der in der Zeichnung links gesehen in viele Einzelrohre 2) mit grosser Oberfläche ausläuft. Darunter ist der Hohlkörper im Schnitt dargestellt. Die Heizröhren 2) können mit Hilfe einer Wärmezufuhr 3) erhitzt werden. Der Hohlkörper ist mit einer thermostabilen, vsrdampfbaren und elektrisch leitenden Flüssigkeit, z.B. Hg gefüllt, und zwar etwa in der Bange, dass das Gefäss 1) mit Ausnahme der Heizrohre 2) gefüllt ist. B ashrei i bung In the present application of addition is a heat engine for generating electrical energy, in contrast to the parent application with an oscillating movement of the inductor (liquid mercury) operates. In Fig. 1, numeral 1) represents a wide and flat hollow body which, seen in the drawing on the left, ends in many individual tubes 2) with a large surface. Below the hollow body is shown in section. The heating tubes 2) can be heated with the aid of a heat supply 3) . The hollow body is filled with a thermostable, vaporizable and electrically conductive liquid, for example Hg, in the fear that the vessel 1) is filled with the exception of the heating pipes 2).

Mit 4) sind die Pole von magnetischen Kraftfeldern angedeutet. Rechts befindet sich eine Stromspirale 5). Wenn hier ein kräftiger Stromstoss erfolgt, wird auf den in den Tubus 6) befindliche Quecksilber durch Selbstinduktion eine starke Beschlsunigungskraft ausgelöst, und das Quecksilber wird in die Heizrohre 2) getrieben. Der in den Heizröhren befindliche Teil des Quecksilbers wird verdampft, wobei die hohe Wärmeleitzahl und niedrige spezifische Wärme den Hg eine verpuffungsartig verlaufende Verdampfung ermöglicht, und treibt das im Behälter l) befindliche Mg durch den Magnetfeld 4) wieder in den Tubus 6), nachdem die durch die Verdampfung und Erwärmung den Hg aufgenommene Energie zur Stromerzeugung ausgenutzt ist und zwar dadurch, denn der in den Hg-Band innerhalb der magnetischen Kraftfelder induzierte Strom an Kollektoren abgenommen wird. Als Beispiel sind hier mehrere den Pol jeweils wechselnde Magnetfelder dargestellt, es ist aber auch möglich, insgesamt nur ein Magnetsystem zu verenden. Die zwischen den Polen liegenden Zonen sind durch Zäune oder Kämme 7) aus isolierendem Material voneinander getrennt, so dass zwar den Hg mit geringstem Widerstand hindurchfliessen kann, vagabundierende Ströme aber unterbrochen werden. Selbstverständlich muss. der llttelteil ebenso wie der der Spirale 5) gegenüberliegende Teil das Hohlkärpere nun elektrisch nichtleitendem material bestehen. Die von der Spirale 5) ausgehenden Impulse können in Abhängigkeit von Zeit, gewünschter Frequenz, Belastung oder dem Verdampfungsvorgang usw. gesteuert werden, wobei sich eine elektronische Steuerung anbietet. Diese Steuerung kann auch in der Weise erfolgen, dass, wie in Figur 2) dargestellt, zwei der beschriebenen Aggregate nebeneinander angeordnet werden, und die Steuerung so geregelt wird, dass jeweils in dem einen System das Hg durch den Dampfdruck nach rechts getrieben wird, während gleich-zeitig in dem anderen System das Hg nach links in die Heizröhren getrieben wird, um so die auftretenden Massenkräfte zu eliminieren. Eine andere Form der Rückschleuderung des Hg ist in Figur 3) dargestellt. Der flache Hohlkörper 1) endet in einem magnetischen Kraftfeld. Jagt man jetzt - gegebenenfalls unter Anwendung einer Kondensatorbatterie - einen starken Strom quer durch das Quecksilberband, so kann der gleiche Effekt erzielt 'werden, wie mit der Spirale 5. Andererseits bietet sich die Möglichkeit, die Restenergie des durch das Erregerfeld 4) getriebenen Hg dadurch zu bremsen oder aufzufangen, dass von den Stromleitern 8) der induzierte Strom einem Kondensator zugeführt und dort gespeichert wird, so dass das Hg in gleicher Weise wie der Kolben eines Freiflugkolbenverdichters zurückgeworfen wird, nur dass hier nicht ein verdichtetes -Gaspolster, sondern eine elektromotorische Kraft den Rückwurf bewirkt. Auch hier ergeben sich durch bewirkte zeitliche Verzögerung oder Beschleunigung des rückfliessenden Stromimpulses Reguliermöglichkeiten der Frequenz der Quecksilbersäule, wobei die Regulierung zudem noch elektronisch gesteuert werden könnte, so dass auch bei einer Einrichtung nach Figur 3) eine Synchronisierung von zwei oder mehr Aggregaten insbesondere zwecks Ausgleich der Massenkräfte herbeigeführt werden kann. An dem Erfindungsgedanken ändert sich nichts, wenn das Hg sowohl beim Hub nach rechts als auch beim Hub nach links Energie erzeugt, indem entweder beidseitig eine Erhitzung erfolgt oder indem nach einem Arbeitshub soviel Restenergie analog der Speicherung in einen Schwungrads in Form einer Stromspeicherung gespeichert und zurückgegeben wird, wie sie für einen zweiten entgegengesetzten Arbeitshub erforderlich ist. Der flache Hohlkörper, quasi also der Arbeitszylinder, kann beliebig lang, gestreckt aber auch abgebogen sein. Durch Evakuierung des Inneren des Hohlkörpers und gegebenenfalls mit Auffüllung von Edelgasen kann die Siedetemperatur des Hg von 357 o C herabgesetzt werden. Auch dürfte eine laufend erfolgende Kühlung den Quecksilbers erforderlich werden, wobei infolge dar hohen Siedetemperatur des Hg eine Nutzbar-machung der Abwärme erleichtert wird. With 4) the poles of magnetic force fields are indicated. On the right there is a current spiral 5). If a strong current surge occurs here, a strong acceleration force is triggered by self-induction on the mercury in the tube 6), and the mercury is driven into the heating tubes 2). The part of the mercury in the heating tubes is evaporated, whereby the high coefficient of thermal conductivity and low specific heat enable the Hg to evaporate in a deflagration-like manner, and drives the Mg in the container l) back into the tube 6) through the magnetic field 4) after the The energy absorbed by the evaporation and heating of the Hg is used to generate electricity, namely because the current induced in the Hg band within the magnetic force fields is taken from collectors. As an example, several magnetic fields that change each pole are shown here, but it is also possible to use only one magnetic system in total. The zones between the poles are separated from one another by fences or combs 7) made of insulating material, so that although the mercury can flow through with the least resistance , stray currents are interrupted . Of course you have to. the llttelteil as well as the part opposite the spiral 5) the hollow body now consist of electrically non-conductive material. The impulses emanating from the spiral 5) can be controlled as a function of time, desired frequency, load or the evaporation process, etc., with electronic control being suitable. This control can also take place in such a way that, as shown in FIG at the same time, in the other system, the Hg is driven to the left into the heating tubes in order to eliminate the inertia forces that occur. Another form of the hurling back of the Hg is shown in Figure 3). The flat hollow body 1) ends in a magnetic force field. To hunt now - optionally with the use of a capacitor bank - a large current across the mercury band, the same effect 'can be obtained as with the coil 5. On the other hand, the possibility of the residual energy provides the driven by the exciter field 4) Hg characterized to brake or to absorb the fact that the induced current is fed from the conductors 8) to a capacitor and stored there, so that the Hg is thrown back in the same way as the piston of a free-flight piston compressor, only that here it is not a compressed gas cushion, but an electromotive force causes the discard. Here, too, resulting from induced time delay or acceleration of the backwardly moving current pulse Reguliermöglichkeiten the frequency of the mercury column, the regulation may be also controlled or electronically, so that a synchronization of two or more units, in particular for the purpose of compensation also in a device according to Figure 3) of the Mass forces can be brought about. The idea of the invention does not change if the Hg generates energy both when lifting to the right and when lifting to the left, either by heating on both sides or by storing and returning as much residual energy as it is stored in a flywheel in the form of electricity storage after a working stroke as required for a second opposite working stroke. The flat hollow body, so to speak the working cylinder, can be of any length, stretched, but also bent. The boiling point of Hg can be reduced from 357 o C by evacuating the interior of the hollow body and, if necessary , filling it with noble gases. Continuous cooling of the mercury should also be necessary, with the waste heat being made easier to use due to the high boiling point of the Hg.

Während das hierüber beschriebene Verfahren dem eines Freiflugkolbenmotors entspricht, wobei anstelle eines Kolbens den flüssige Hg und anstelle einer inneren Verbrennung eine Wärmezufuhr von aussen tritt, ähnelt den nachstehend be-schriebene Verfahren den einer Gasturbine. While the method described above corresponds to that of a free-flight piston engine, with liquid Hg instead of a piston and an external heat supply instead of internal combustion , the method described below is similar to that of a gas turbine.

In Figur 4) stellt 9) einen ringförmigen Behälter dar mit einem ganz flachen und möglichst breiten Querschnitt. Eine ringförmige Ausführung ist nur schematisch. Gefüllt ist dieser Behälter mit einem elektrisch leitenden Dampf oder Gas, z.B. In Figure 4), 9) represents an annular container with a very flat and as wide as possible cross-section. An annular design is only schematic. This container is filled with an electrically conductive vapor or gas, for example

Hg Dampf, bzw. einer Hg-Menge in flüssigem Zustand, die so gross ist, dass sie bei Verdampfung den gesamten ringförmigen Hohlraum ausfüllt. Möglicherweise kann auch ein ionisiertes Gas Verwendung finden, wobei gegebenenfalls eine eingeschaltete Ionisationsanlage für eine fortlaufende Ionisation des Gases sorgt.Hg vapor, or an amount of Hg in a liquid state that is so large that it fills the entire annular cavity when it evaporates. Possibly an ionized gas can also be used, with an activated gas if necessary Ionization system ensures continuous ionization of the gas.

Der Hg-Dampf wird mit Hilfe das Elektro-Induktionsverdichters 10), der in gleicher Weise wie die vorher beschriebenen Pumpen arbeitet, in Pfeilrichtung verdichtet. Bei 11) erfolgt Wärmezufuhr. The Hg vapor is compressed in the direction of the arrow with the aid of the electric induction compressor 10), which works in the same way as the pumps described above. Heat is supplied at 11).

Bei 12) expandiert das verdichtete und erhitzte Gas in einer DüseAt 12) the compressed and heated gas expands in a nozzle und durchströmt sodann mit grosser Geschwindigkeit das magnetischeand then flows through the magnetic at high speed Kraftfeld 13. Der in den elektrisch leitenden Gas induzierte StromForce field 13. The current induced in the electrically conductive gas wird über Kollektoren nach aussen geführt. Bei 14) wird denis about collectors outwards. At 14) the expandierte Abgas gekühlt und sodann von dem Induktionsverdichter 10)expanded exhaust gas and then cooled from the induction compressor 10) wiederum verdichtet.again condensed.

Claims

pst en tanapruch 1 thermal power ship marked by it, deaa one in one leached leached or a'agabegenen container with a cross section of a mercury

column, which is searched for by other suitable, electrically conductive, Substances that are liquid or vaporized * in operations or @ u @ ensionan can be replaced in a® analogous to the piston There is a reciprocating motion in a Kolb®nnator, the movement of energy by supplying heat to the one or takes place at both ends of the elongated container, s® date through the supply of heat to the part flowing into the heater The mercury is evaporated and the quacking column in front of it drifts into the opposite end of the container and where the kinetic energy of the qwecksiabersäule at duration flow of a magnetic force field with the help of the in her If the action took place, it was converted directly into electrical energy will.

2 ) Wärparaftmaschiue still cont. 1 characterized in that the throwing back of the mercury column after work leirtung bw the heat supply wittebe an electromotive Force takes place either by the quack being thrown back A stream is ticked over or over part of it, with calibrate the Q®ee cattle within a magnetic force field fin4iüt or by inducing a current within the mercury * becomes, dek triggers the Gewünbehta force. 3) Wärrekraftmeschine according to claim 1 and 2, characterized in that date the energy required to discard the mercury immediately cash obtained from the remaining kinetic energy of the puckersilbera, saved and returned. 4) heat engine naega claim 1 and, or 2, 3 thereby marked draws that two or more of the described heat acrafa machines been combined into one unit, with the control of the going back and forth from the flow of electrical equipment, e.g. mercury, in a prescribed or by each other

obhäaAtA @ rp ßhxt @ h @ ls i # sok @ A @ dAlü4hs adttt @ ekopdKx #sdii »h @@ Rt # or whether ** en # ha # äß # `1t @ ili einei @ r @ l @ tö @ esür @@ 1d1111 . veetewlrt # t * 00 5) ## rwoksettwoooh @ e after hneprwoh 1 thereby ekonnleiadwet @ ios atott de * tlüowden elokßaiecho »Leiture pie4okUteßa 11t% e» i # « deapf- or lwet @ irwigot bxi # the ob lonioetion desolate through Susponaionon elokttiooh 111tt »hil demaohton hltel Vorwoßdwioy finds, where dioioo #Ittll gondao Eidur 1 within a Cretan are still condensed and heated by the boechriebsnen ancestors is, oodonn expeadinrt, in order at Dorohotr # weh * inne wogantiochon Krattfeldoa has been made to ßtrowoss # wlwn # ouoloautst tu, then cools and is compacted by new ones.