DE2263779A1 - Verfahren zum erwaermen oder kuehlen von medien und vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum erwaermen oder kuehlen von medien und vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens

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DE2263779A1 DE19722263779 DE2263779A DE2263779A1 DE 2263779 A1 DE2263779 A1 DE 2263779A1 DE 19722263779 DE19722263779 DE 19722263779 DE 2263779 A DE2263779 A DE 2263779A DE 2263779 A1 DE2263779 A1 DE 2263779A1
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Description

Patentanwälte
DMs-j. WI!l:clm Beichel
Wi-tot. Woli^ang Reichel
6 Frankfurt a. M. 1
Parkslraßd 13
MICHAEL ESKELI, Dallas, Texas, VStA
Verfahren zum Erwärmen oder Kühlen von Medien und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Verfahren zum Erwärmen oder Kühlen von Medien sowie auf Vorrichtungen, die diese Erwärmung und Kühlung bewirken, wobei innerhalb dieser Vorrichtungen ein oder mehrere Medien umgewälzt werden, um die Erwärmung oder Kühlung herbeizuführen.
Für die Erwärmung oder Kühlung von Medien sind zahlreiche unterschiedliche Vorrichtungen bekannt, wie z.B. Wärmepumpen, in denen ein Medium in einem Kompressor verdichtet und anschließend zur Erzeugung von Wärme kondensiert wird. Anschließend läßt man dieses Medium in einem Verdampfer expandieren, wobei es einen Kühleffekt erzeugt. Der Hauptnachteil dieser bekannten Systeme besteht darin, daß sie für ihren Betrieb große Energiemengen erfordern und im allgemeinen nicht sehr leistungsfähig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtimg zum Erwärmen und Kühlen, welche Vorgänge normalerweise für die Luftkonditionierung erforderlich sind,
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sowie zum Heizen oder zur Kälteerzeugung zu schaffen. Es ist ferner beabsichtigt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Dampf und zur Verdampfung von Flüssigkeiten zwecks Energieerzeugung oder für Heizzwecke anzugeben. Außerdem soll eine Vorrichtung geschaffen werden, mittels der man Wasser oder andere Flüssigkeiten erwärmen kann. Schließlich soll eine Vorrichtung vorgesehen werden, in der im Falle von Luftkonditionierungssystemen die Luft innerhalb eines durch Luft zu konditionierenden Raumes umgewälzt wird und ferner auch innerhalb der Vorrichtung, und zwar ohne Verwendung von Zwischenmedien, wie beispielsweise Frigen oder ähnliche Medien.
Obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahrer, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein erstes Medium im Wärmeaustauschverhältnis zu einem zweiten Medium geführt wird, daß die Temperatur des ersten Mediums dadurch erhöht wird, daß das erste Medium in einem rotierenden Rotor bei einem begleitenden Temperaturanstieg verdichtet wird, daß der Temperaturanstieg zur Ausführung einer Wärmeübertragung auf ein zweites Medium verwendet wird, das in einem Gehäuse rund um den Rotor gehalten wird, daß das erste Medium innerhalb des rotierenden Rotors wieder expandiert, wobei ein Temperaturabfall auftritt, so daß die Austrittstemperatur des ersten Mediums niedriger liegt als die Eintrittstemperatur des ersten Mediums, wobei die zur Beschleunigung des ersten Mediums auf die Rotorumfangsgeschwindigkeit erforderliche Arbeit nahezu vollständig wiedergewonnen wird, wenn die Geschwindigkeit dieses Mediums verlangsamt wird, während das Medium vom Rotorumfang zu dem ersten Mediumsauslaß nahe der Rotormitte strömt.
Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotor vorgesehen ist, um ein kompressibles erstes Medium innerhalb des Rotors durch Fliehkrafteinwirkung auf das erste Medium durch den rotierenden Rotor zu verdichten, wobei gleichzeitig ein Temperatur-
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anstieg des ersten Mediums erfolgt, daß das erste Medium im Wärmeaustauschverhältnis zu dem zweiten Medium innerhalb eines Gehäuses außerhalb des rotierenden Rotors geführt wird, wobei Wärme von dem ersten Medium auf das zweite Medium übertragen wird, daß der Rotor mit geeigneten Kanälen für das erste Medium versehen ist, um das erste Medium von einem Einlaß in der Nähe der Mitte .des Rotors zu einem Bereich in der Nähe des Umfangs des Rotors zu führen, daß das erste Medium anschließend zu einem Auslaß in der Nähe der Mitte des Rotors zum Austreten geführt wird, daß der Rotor im Innern mit geeigneten Schaufeln versehen ist, um zu gewährleisten, daß das erste Medium mit dem Rotor umläuft, wobei die Schaufeln auch als Wärmeaustauschkörper dienen, daß die Rotorwände mit einer geeigneten thermischen Isolation versehen sind, um eine unerwünschte Wärmeübertragung zu verhindern, daß der Rotor mit einer Welle zur Kraftübertragung auf den Rotor versehen ist und Lager sowie Abdichtungen zur Abstützung des Rotors vorgesehen sind, daß ein Gehäuse das zweite Medium enthält und die Rotorlager abstützt, daß das Gehäuse Einlaß- und Auslaßöffnungen für das zweite Medium aufweist sowie geeignete Kanäle enthält, in denen das zweite Medium rund um den Rotor zirkulieren kann, wobei die zwei Medien im Wärmeaustauschverhältnis durch die Vorrichtung geleitet werden und das erste Medium aus einem kompressiblen Medium besteht, während das zweite Medium kompressibel oder nichtkompressibel ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Längsschnitt der Vorrichtung, wobei sich ein Medium innerhalb des Rotors und ein anderes Medium außerhalb des Rotors befindet;
Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 3 einen Längsschnitt einer Vorrichtung, in der zwei Medien zusammen innerhalb des rotierenden Rotors der Vorrichtung umgewälzt werden;
Fig. 4 eine Stirnansicht der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 5 einen Längsschnitt einer Vorrichtung, in der zwei Medien innerhalb eines rotierenden Rotors umgewälzt werden und
Fig. 6 eine Stirnansicht der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen. In dieser ist ein Längsschnitt einer Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt. In dieser Vorrichtung weist der Rotor Kanäle für ein Medium auf, während das andere Medium sich außerhalb des Rotors befindet. Das !compressible Medium, welches das erste Medium bildet, befindet sich innerhalb des Rotors, und das zweite Medium strömt außerhalb des Rotors. Mit 10 1st das Gehäuse, mit 11 ein Mediumskanal, mit 12 der Rotor, mit 13 ein Mediumsraum rund um den Rotor 12 und mit 14 ein weiterer Mediumskanal bezeichnet. Ferner sind ein Mediumskanal 15, ein Mediumskanal 16 für das zu erwärmende Medium, ein Mediumskanal 17 innerhalb des Rotors, ein weiterer Mediumskanal 18 innerhalb des Rotors, Rotorlager und Dichtungen 19 bzw. 35, erste Mediumseinlässe 21 und 29 zum Rotor sowie erste Mediumsauslässe 20 und 30 vom Rotor weg vorgesehen. Mit 22 und 23 sind innere Rotorschaufeln bezeichnet. Ein Mediumsraum
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befindet sich innerhalb des Rotors. Eine thermische Isolation 33, die auf den Rotorwänden aufgebracht ist, verhindert eine unerwünschte.Wärmeübertragung. Ferner sind ein Mediumskanal 34, Einlasse und Auslässe 26 und 27 für das zweite Medium, ein Mediumsraum 31 innerhalb des Gehäuses und eine hohle Rotorwelle 28 vorgesehen, der zum Antrieb des Rotors ein Drehmoment zugeführt werden kann.
In Fig. 2 sind die Einlasse und Auslässe 26 bzw. 27 für das zweite Medium, das Gehäuse 1O9 der Rotor 12 und die inneren Rotorschaufeln 23 dargestellt, welche gewährleisten, daß das erste Medium mit dem Rotor umläuft und die gleichzeitig auch als Wärmeaustauschkörper dienen. Ferner ist der Mediumsraum 13 innerhalb des Gehäuses, der Mediumskanal 25 innerhalb des Rotors zu sehen* während bei 29 ein erster Mediumseinlaß und bei 3Q ein erster Mediumsauslaß dargestellt sind. Mit 32 ist das Grundteil der Vorrichtung bezeichnet.
Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, in der ein Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt ist. 40 ist das Gehäuse, 41 ist der Rotor, 50 die Rotorwelle, 47 und 58 sind Lager und Abdichtungen zur Abstützung des Rotors, 52 ist ein Loch, das den Raum zwischen dem Rotor und Gehäuse mit der Gehäuseaußenseite verbindet. Die zu erwärmende Mediumsströmung, bei der es sich um das zweite Medium handelt, tritt über die Öffnung 57 in den Rotor 41 ein und strömt dann weiter durch den Kanal 43 zur Auslaßöffnung 49. Schaufeln 46 sind in den Kanal 43 eingebaut, um die Wärmeübertragung zu verbessern. Ein anderes Medium, bei dem es sich um das erste Medium handelt, tritt über die öffnung 56 in den Rotor ein und strömt innerhalb des rotierenden Rotors 41 über Kanäle 42 nach außen. Diese Mediumsströmung wird durch die Fliehkrafteinwirkung auf das Medium durch den Rotor verdichtet. Der Mediumskanal 42 ist mit Schaufeln 45 ausgerüstet, die gewährleisten, daß das erste Medium mit dem Rotor umläuft, und i * die gleichzeitig als Wärmeaustauschkörper dienen. Die über
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die Öffnung 56 in den Rotor eintretende Mediumsströmung, welche sich in dem äußeren Mediumskanal befindet, unterliegt einer größeren Fliehkraft als das Medium, das über die Öffnung 57 eintritt. 55 stellt eine Trennwand dar und 53 ist die äußere Wand des Rotors. Mit 51 ist eine thermische Isolationsschicht bezeichnet, die auf die Rotorwandung aufgebracht werden kann, um eine unerwünschte Wärmeübertragung zwischen den zwei Mediums strömungen zu verhindern.
In Fig. 4 ist eine Stirnansicht der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung dargestellt, wobei ein Abschnitt entfernt worden ist, um die innenliegenden Details zu veranschaulichen. 40 ist wieder das Gehäuse, 45 eine Schaufel im Mediumskanal, 46 ist eine Schaufel in einem Mediumskanal, 42 ist der äußere Mediumskanal, 43 ist der innere Mediumskanal, 55 ist die mittlere Trennwand, 41 der Rotor, 56 und 57 sind die Mediumseintrittsöffnungen und 59 ist das Grundteil der Vorrichtung.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung im Längsschnitt gezeigt. Diese Vorrichtung ist speziell für ein gasförmiges erstes Medium und für ein flüssiges zweites Medium ausgelegt bzw. ausgebildet, wobei das zweite Medium erwärmt wird. Ein mit Rippen versehenes Rohr wird dazu benutzt, das zweite Medium innerhalb des Rotorhohlraums umzuwälzen. 90 ist der Rotor, 91 ist ein erster Mediumskanal innerhalb des Rotors, 92 ist eine Mediumsrohrleitung für das zweite Medium, 93 ist eine zweite Mediums-Verteilerleitung, 94 ist ein erster Mediumseinlaß zum Rotor, 95 ist ein Lager für die Rotorwelle 96, 97 ist der zweite Mediumseinlaß, 98 ist der zweite Mediumsauslaß, 99 ist ein Rotorwellenlager, 100 ist ein erster Mediumsauslaß, 101 ist eine zweite Mediumsverteilerleitung, 102 ist die Rotormittelwand und 103 das Grundteil der Vorrichtung.
In Fig. 6 ist eine Stirnansicht der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung veranschaulicht. 90 ist wieder der Rotor, 91 ist der erste Mediumskanal, 92 ist die zweite Mediumsleitung,
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102 ist die Rotortrennwand, 103 das Grundteil der Vorrichtung, 96 ist die Welle, 99 stellt das Lager und" die Abstützung dar, während mit 100 der erste Mediumsauslaß und mit 97 und 98 der Mediumseinlaß und -auslaß bezeichnet sind.
Es wird nun wieder auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Im Betrieb tritt das erste Medium über Einlasse 21 und 29 in den Rotor 12 ein und strömt in das Innere des Rotors zum Kanal 18, zum Kanal 25 und von dort aus in den Kanal 17 und zu den Auslassen 20 und 30. Dieses erste Medium wird innerhalb des Rotors durch CIe Fliehkrafteinwirkung auf das erste Medium durch den rotierenden Rotor verdichtet« Aufgrund dieser Verdichtung wird die Temperatur des ersten Mediums erhöht. Dieser Temperaturanstieg erzeugt den geforderten Temperaturunterschied, so daß eine Wärmeübertragung von dem ersten Medium innerhalb des Rotors auf das zweite, außerhalb befindliche Medium stattfindet. Dies führte dann zu einer Erwärmung des zweiten Mediums sowie zu einem Wärmeabzug von dem ersten Medium. Das erste Medium wird zurück auf seinen Ursprungsdruck in den Rotorkanälen 17 expandiert, und im Verlauf dieser Expansion wird die Temperatur des ersten Mediums gesenkt, so daß man ein Medium erhält, das am Rotorauslaß kälter ist als am Rotoreinlaß. Das zweite Medium wird innerhalb des Gehäuses umgewälzt, wobei es in Berührung mit dem umlaufenden Rotor steht.
Normalerweise ist eine thermische Isolation erforderlich, um eine Wärmeübertragung in gewissen Bereichen des Rotors zu vermeiden. In Fig. 1 ist bei 33 ein Beispiel eines solchen Anwendungsfalles gezeigt.
Das Gehäuse 10 in Fig. 1 kann weggelassen werden, so daß Umgebungsluft oder irgendein anderes Medium als zweites Medium in Erscheinung tritt. Eine solche Anordnung kann vorgesehen werden, um. abgekühlte Luft in einem Luftkonditionierungssyteir zu erzeugen. Ferner können an der Außenfläche des Rotors 2 P,ppen-2n:;'£br&£ht werden«, yia di-3 Wärmeübertragung tob äer
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Rotorfläche auf das zweite Medium zu verbessern.
Kanäle zum Rotor 12 sind an beiden Seiten des Rotors gezeigt. Diese Kanäle können aber auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle an der einen Seite angeordnet werden, oder der Einlaß kann an der einen Seite und der Auslaß an der anderen Seite vorgesehen werden.
Die Arbeitsweise der in den Figuren 3» 4, 5 und 6 gezeigten Vorrichtungen ist ähnlich derjenigen, die im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Vorrichtung erläutert wurde. Eines der Medien, nämlich das erste Medium, besteht aus einem kompressibleh Medium, z.B. Luft, und das andere Medium, nämlich das zweite Medium, besteht entweder aus einem kompressiblen oder nichtkompressiblen Typ. Das erste Medium gibt innerhalb der Einheit bzw. Vorrichtung Wärme frei,und das zweite Medium nimmt innerhalb der Einheit bzw. Vorrichtung Wärme auf. Innerhalb des Rotors wird das erste Medium auf einen erhöhten Druck verdichtet bzw. gebracht, was von einem Temperaturanstxeg begleitet ist. Das zweite Medium wird ebenfalls verdichtet. Der Druckanstieg kann geringer als beim ersten Medium sein, und die dabei erhaltene Temperatur kann niedriger als beim ersten Medium liegen, oder das zweite Medium kann weniger kompressibel als das erste Medium sein, so daß aufgrund der Fliehkrafteinwirkung auf das zweite Medium innerhalb des Rotors nur eine geringe oder gar keine Temperaturerhöhung eintritt. Das erste Medium hat daher immer eine höhere Temperatur innerhalb des Rotors als das zweite Medium, und da die Medien in einem Wärme-Austauschverhältnis zueinander stehen, findet eine Wärmeübertragung von dem wärmeren Medium auf das kältere Medium statt. Es sei bemerkt, daß wenn das erste Medium und das zweite Medium gleich sind und z.B. aus Luft bestehen, die Anordnung innerhalb des Rotors gemäß Fig. 3 so getroffen werden kann, daß das erste Medium eine höhere tangentiale Beschleunigung aufweist als die zweite Mediumsströmung, was dazu führt, daß das erste Medium eine höhere Temperatur hat als das zweite Medium und die Wärmeübertragung stattfinden kann. Fer-
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ner können wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 die tangentialen Beschleunigungen beider Mediurasströmungen gleich sein, wenn das zweite Medium eine Flüssigkeit ist, da Flüssigkeiten bei einem Druckanstieg nur eine sehr geringe Temperaturerhöhung zeigen. Folglich findet auch hier eine Wärmeübertragung von dem heißen ersten Medium auf das kühlere zweite Medium statt. Aus Obigem sollte klar sein, daß verschiedene Arten von Medien durch diesen Wärmeaustauscher hindurchgeschickt werden können, wenn man die Mediumskanäle innerhalb des Rotors in einer vorbestimmten Anordnung vorsieht, um den Eigenschaften der verwendeten Medien gerecht zu werden.
Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle für diese Vorrichtungen. Die Mediumsströmung,, welche die Einheit bzw. Vorrichtung kälter verläßt, nämlich das erste Medium, kann zur Luftkonditionierung und zur Kälteerzeugung verwendet werden. Die erwärmte oder aufgeheizte Mediumsströmung, nämlich das zweite Medium, kann für Erwärmungs- bzw. Heizzwecke benutzt werden. Ferner kann das zweite Medium, wenn es im flüssigen Zustand in den Rotor eintritt, entweder teilweise oder vollständig innerhalb des Rotors verdampft werden, oder die Anordnung kann so getroffen sein, daß es in einem Entspannungsbehälter verdampft, nachdem es den Rotor verlassen hat. Die Einheit bzw. Vorrichtung kann daher so betrieben werden, daß sie Dampf für krafterzeugende Turbinen und Wärmekraftmaschinen liefert.
Die Rotorwände können eng an einem Gehäuse angepaßt sein bzw. anliegen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Dies ermöglicht es auch, daß der umlaufende Rotor den Raum zwischen dem Rotor und dem Gehäuse teilweise evakuiert, wodurch die Mediums-Reibungsverluste am Rotor verringert werden. Alternativ kann auch eine Vakuumpumpe an dem Loch 52 (Fig. 3) angeschlossen werden, um den Raum zwischen dem Rotor und Gehäuse zu evakuieren, wodurch Widerstandsverluste am Rotor eliminiert werden.
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Die Arbeitszufuhr zu dieser Vorrichtung ist gering. Wenn man Fig. 3 betrachtet, ist Arbeit zur Beschleunigung eines Mediums erforderlich, wenn das Medium vom Einlaß 56 zum Kanal 42 in der Nähe des Umfanges strömt. Wenn dieses Medium dann vom Kanal 42 zum Auslaß 48 geleitet wird, wird der größte Teil der Arbeit wiedergewonnen, wenn sich die Mediumsströmung verlangsamt, so daß die Arbeitseingabe auf den Wert reduziert wird, der erforderlich ist, um das Medium aus seiner Ruhelage auf die Geschwindigkeit zu beschleunigen, die das Medium am Auslaß 48 aufweisen kann. Das gleiche gilt für das Medium, das vom Einlaß 57 zum Auslaß 49 strömt. Da der Durchmesser des Auslasses 48 größer ist als der Durchmesser der Einlasses 56, strömt das Medium von 56 nach 48. Dies bewirkt die notwendige Pumpwirk jng, um das Medium durch den Rotor hindurch in Bewegung zu halten. Alternativ können die Einlaß- und Auslaßgröße nach Wunsch festgelegt werden, und man kann eine außenliegende Pumpe oder ein Gebläse vorsehen, um die Bewegung des Mediums aufrechtzuerhalten.
In manchen Fällen kann die erforderliche Drehzahl des Rotors zu hoch werden, um das geforderte Ausmaß der Wärmeübertragung von einer Mediumsströmung auf eine andere Mediumsströmung zu bewirken. Ein zweckmäßiger Weg für eine verstärkte Wärmeübertragung besteht darin, zwei oder mehr Rotoren in Reihe zu verwenden, wobei das zu erwärmende oder zu kühlende Medium von einem Rotor zum nächstfolgenden geleitet wird. Dieses Verfahren kann besonders in Fällen erwünscht sein, in denen die Vorrichtung als Dampferzeuger eingesetzt wird und große Wärmemengen zur Herbeiführung der Verdampfung erforderlich sind.
Passende und bekannte Geräte, wie beispielsweise Manometer, Regler und dgl., können zusammen mit der oben beschriebenen Vorrichtung benutzt werden. Sie bilden keinen Teil dieser Erfindung und werden daher auch nicht weiter beschrieben.
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Claims (16)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum Erwärmen oder Kühlen eines Mediums, adurch gekennzeichnet, daß ein erstes Medium im Wärmeaus tauschverhältni s zu einem zweiten Medium geführt wird, daß die Temperatur des ersten Mediums dadurch erhöht wird, daß das erste Medium in einem rotierenden Rotor bei einem begleitenden Temperaturanstieg verdichtet wird, daß der Temperaturanstieg zur Ausführung einer Wärmeübertragung auf ein zweites Medium verwendet wird, das in einem Gehäuse rund um den Rotor gehalten wird, daß das erste Medium innerhalb des rotierenden Rotors wieder expandiert, wobei ein Temperaturabfall auftritt, so daß die Austrittstemperatur des ersten Mediums niedriger liegt als die Eintrittstemperatur des ersten Mediums, wobei die zur Beschleunigung des ersten Mediums auf die Rotorumfangsgeschwindigkeit erforderliche Arbeit nahezu vollständig wiedergewonnen wird, wenn die Geschwindigkeit dieses Mediums verlangsamt wird, während das Medium vom Rotorumfang zu dem ersten Mediumsauslaß nahe der Rotormitte strömt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Medien in einem rotierenden Rotor im Wärmeaustauschverhältnis zueinander geführt werden, daß das erste Medium kompressibel ist, so daß die Temperatur dieses Mediums ansteigt, wenn das Medium in das Fliehkraftfeld des Rotors eintritt, wobei das Medium verdichtet wird, daß das zweite Medium entweder kompressibel oder nichtkompressibel ist, daß der Temperaturanstieg des zweiten Mediums geringer als beim ersten Medium innerhalb des Fliehkraftfeldes ist und daher das erste Medium nach einem Wärmeverlust innerhalb des Rotors mit einer niedrigeren Temperatur austritt als es eingetreten ist, während das zweite Medium nach dem Wärmegewinn innerhalb des «Otors mit'einer höheren Temperatur austritt als es eingetre- >i ist und daß das erste Medium und das zweite Medium aus dem
    ι >ti- i^enf m f: ^tor in der Nähe der Mitte des rotierenden Rotors
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    austreten, wodurch die zum Drehen des umlaufenden Rotors erforderliche Arbeit reduziert wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotor (12,-41,90) vorgesehen ist, um ein kompressibles erstes Medium innerhalb des Rotors durch Flienkrafteinwirkung auf das erste Medium durch den rotierenden Rotor zu verdichten, wobei gleichzeitig ein Temperaturanstieg des ersten Mediums erfolgt, daß das erste Medium im Wärmeaustauschverhältnis zu dem zweiten Medium innerhalb eines Gehäuses (10, 40) außerhalb des rotierenden Rotors geführt wird, wobei Wärme von dem ersten Medium auf das zweite Medium übertragen wird, daß der Rotor mit geeigneten Kanälen (17, 18;42; 91)für das erste Medium versehen ist, um das erste Medium von einem Einlaß (21, 29; 56; 94) in der Nähe der Mitte des Rotors zu einem Bereich in der Nähe des Umfangs des Rotors zu führen, daß das erste Medium anschließend zu einem Auslaß (20, 30; 48; 100) in der Nähe der Mitte des Rotors zum Austreten geführt wird, daß der Rotor im Innern mit geeigneten Schaufeln (22, 23; 46) versehen ist, um zu gewährleisten, daß das erste Medium mit dem Rotor umläuft, wobei die Schaufeln auch als Wärmeaustauschkörper dienen, daß die Rotorwände mit einer geeigneten thermischen Isolation (33; 51) versehen sind, um eine unerwünschte Wärmeübertragung zu verhindern, daß der Rotor mit einer Welle (28; 50; 96) zur Kraftübertragung auf den Rotor versehen ist und Lager sowie Abdichtungen zur Abstützung des Rotors vorgesehen sind, daß ein Gehäuse (10, 40) das zweite Medium enthält und die Rotorlager abstützt, daß das Gehäuse Einlaß- und Auslaßöffnungen für das zweite Medium aufweist sowie geeignete Kanäle enthält, in denen das zweite Medium rund um den Rotor zirkulieren kann, wobei die zwei Medien im Wärmeaustauschverhältnis durch die Vorrichtung geleitet werden und das erste Medium aus einem kompressiblen Medium besteht, während das zweite Medium kompressibel oder nichtkompressibel ist.
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  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung das zweite Medium verdampft.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Abkühlung bewirkt, wobei das erste Medium zur Herbeiführung der Abkühlung dient.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3»
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung gleichzeitig erwärmt und kühlt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ohne Gehäuse ausgeführt ist, wobei Umgebungsluft das zweite Medium bildet.
  8. 8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotor (41) zur Herbeiführung der Abkühlung oder Erwärmung vorgesehen ist, daß der Rotor (41) zwei Sätze von Mediumskanälen (42 und 43) aufweist, um durch den Rotor zwei getrennte Medien hindurchzuführen, daß das erste Medium in den rotierenden Rotor in die Nähe der Mitte des Rotors geleitet wird, anschließend innerhalb des Rotorkanals (42) gegen den Umfang des Rotors geführt wird, wobei das erste Medium ein kompressibles Medium ist, daß das erste Medium, während es innerhalb des Rotors gegen den Rotorumfang strömt, eine Druck- und Temperaturerhöhung erfährt, daß das erste Medium anschließend im Wärmeaustauschverhältnis zu dem zweiten Medium im Bereich nahe dem Umfang des Rotors geführt wird und daß das erste Medium anschließend von dem Bereich in der Nähe des Rotorumfangs gegen die Mitte des rotierenden Rotors innerhalb des Rotorkanals (42) strömt und aus dem Rotor in der Nähe der Mitte des Rotors abgegeben wird, wobei das Medium am Auslaß (48) des Rotors eine niedrigere Temperatur aufweist als am Einlaß (56)
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    zum Rotor, da Wärme von dem ersten Medium auf das zweite Medium innerhalb des rotierenden Rotors übertragen worden ist, daß ein zweites Medium in den rotierenden Rotor in der Nähe der Mitte des Rotors eintritt und innerhalb des Rotors gegen den Umfang des Rotors geführt wird, daß das zweite Medium dann innerhalb des Rotors gegen die Mitte des Rotors geführt und in der Nähe der Mitte des rotierenden Rotors nach außen abgegeben wird, wobei das zweite Medium innerhalb des Rotors in der Nähe des Umfangs des Rotors im Wärmeaustauschverhältnis zu dem ersten Medium derart geführt wird, daß Wärme auf das zweite Medium übertragen wird, daß der Rotor (41) Lager und Abdichtungen (47, 58) zur Abstützung des Rotors aufweist, daß der Rotor mit einer Welle (50) oder einer anderen passenden Vorrichtung versehen isc, um Antriebskraft auf den Rotor zur Drehung des Rotors zu übertragen, daß ein Gehäuse (40) den Rotor (41) trägt und auch den Rotor enthält, daß eine Antriebsquelle den Rotor dreht, wobei die Antriebsquelle entweder ein Elektromotor, eine Turbine oder andere geeignete Vorrichtung ist, wobei zwei Mediumsströmungen durch den rotierenden Rotor hindurchgeführt werden, wobei das erste Medium ein kompressibles Medium ist, das Wärme abgibt, und das zweite Medium entweder ein kompressibles Medium oder ein nichtkompressibles Medium ist und Wärme aufnimmt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Vorrichtung eng an die äußeren Wände des Rotors angepaßt ist, so daß der umlaufende Rotor durch die Fliehkraftwirkung den Raum zwischen der Rotorwand und dem Gehäuse teilweise evakuiert, wodurch die Mediumsreibung am umlaufenden Rotor verringert wird.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Vorrichtung mit einer Vakuumpumpe versehen ist, um den Raum zwischen dem Rotor und dem Gehäuse zu evakuieren, wodurch die Mediumsreibung am Rotor verringert wird.
    309830/0839
    2283779
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das erste Medium Luft ist und daß auch das zweite Medium Luft ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das erste Medium Luft und das zweite Medium Wasser ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Medium "bei seinem Eintritt in die Vorrichtung flüssig ist und daß das zweite Medium innerhalb der Vorrichtung so stark erwärmt wird, daß es verdampft, wobei die Verdampfung entweder innerhalb der Vorrichtung erfolgt oder nachdem das Medium die Vorrichtung verlassen hat.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Rotoren in Reihe installiert sind, so daß das zweite Medium von einem Rotor zum nächstfolgenden geleitet wird, wobei ein Temperaturanstieg in jedem Rotor erfolgt, bei dem dem zweiten Medium weitere Wärme zugeführt wird.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit zwei oder mehreren in Reihe installierten Rotoren einen Dampferzeuger bildet.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Luftkonditionierungsvorrichtung bildet, in der Luft als erstes Medium und entweder Luft oder Wasser als zweites Medium benutzt wird. -
    " "'03830/0839
    Leerseite
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