DE2315787A1

DE2315787A1 - POWER PLANT

Info

Publication number: DE2315787A1
Application number: DE19732315787
Authority: DE
Inventors: Hajime Ariga
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-04-01
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1973-10-04
Also published as: JPS4899509A

Description

Kraftanlage Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Kraftanlagen für Fahrzeuge, Schiffe, industrielle Geräte, wie elektrische Generatoren, und insbesondere auf eine Gasturbine, die durch einen.Strom heißer Gase angetrieben werden kann und die Wasserstoffperoxyd als Oxydierungsmittel zur Verbrennung eines flüssigen Kraftstoffes verwendet. Power Plant The invention relates generally to power plants for vehicles, ships, industrial equipment such as electrical generators, and in particular on a gas turbine that can be driven by a stream of hot gases and the hydrogen peroxide as an oxidizing agent for the combustion of a liquid fuel used.

Bekanntlich besitzt eine konventionelle Gasturbine üblicherweise einen Luftkompressor, eine Gaserzeugungsturbine und eine Kraftturbine (Leistungsturbine). Da die Gaserzeugungsturbine und die Kraftturbine jeweils auf einer Welle drehbar angeordnet sind, die axial mit der Achse des Luftkompressors fluchten, hat die Gasturbine einen komplizierten Aufbau, und ihr Betriebsleisungsgrad ist niedrig. As is known, a conventional gas turbine usually has an air compressor, a gas generating turbine, and a power turbine (power turbine). Since the gas generating turbine and the power turbine are each rotatable on a shaft are arranged, which are axially aligned with the axis of the air compressor, has the gas turbine have a complicated structure and their operational efficiency is low.

Da die übliche Gas turbine ferner Luft als Oxydiermittel zur Verbrennung von Kraftstoff verwendet, ist es unmöglich, den Gehalt an Stickoxyden in von der Gasturbine ausgestoßenen Abgasen zu vermindern.Since the usual gas turbine also uses air as an oxidizing agent combustion Used by fuel, it is impossible to determine the content of nitrogen oxides in from the Gas turbine to reduce exhaust gases emitted.

Mit der Erfindung wird eine Kraftanlage geschaffen, die durch einen Strom heißer Gase angetrieben wird, die in Kombination eine Quelle für Wasserstoffperoxyd aufweist, eine in einem Gehäuse gebildete Zufuhrkammer, die mit der Wasserstoffperoxydquelle in Verbindung steht, eine in dem Gehäuse gebildete Brennkammer, die axial mit der Zufuhrkammer ausgerichtet ist, einen in dem Gehäuse zwischen,der Zufuhrkammer und der Brennkammer angeordneten Katalysator, der das von der Wasserstoffperoxydquelle hinzugeführte Wasserstoffperoxyd zerlegt und Wasserdampf und Sauerstoff erzeugt, einen von der Brennkammer ausgehenden Venturiabschnitt, eine Kraftstoffquelle, die mit der Brennkammer in Verbindung steht und in diese durch den Sauerstoff zu verbrennenden Kraftstoff zur Erzeugung von GasenTmit hoher Temperatur zuführt, einen Gasstromkanal, der mit dem Venturiabschnitt in Verbindung steht und die heißen Gase durch diesen hindurchführt, und ein Turbinenrad mit Turbinenschaufeln, die in dem Strom der heißen Gase in dem Gasstromkanal liegen und von dem Strom angetrieben werden. With the invention, a power plant is created by a Electricity of hot gases is powered, which in combination is a source of hydrogen peroxide has a supply chamber formed in a housing which is connected to the hydrogen peroxide source is in communication, a combustion chamber formed in the housing axially with the Feed chamber is aligned, one in the housing between, the feed chamber and The catalyst arranged in the combustion chamber, which generates the hydrogen peroxide source added hydrogen peroxide is broken down and water vapor and oxygen are generated, a venturi section extending from the combustion chamber, a fuel source that is in communication with the combustion chamber and is to be burned in this by the oxygen Supplies fuel to generate high temperature gases T, a gas flow channel, communicating with the venturi section and the hot gases through it passes through it, and a turbine wheel with turbine blades that are in the stream of hot Gases lie in the gas flow channel and are driven by the flow.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt eine vorzugsweise gewählte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftanlage; Fig. 2 zeigt eine Fig. 1 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftanlage; und Fig. 3 zeigt eine Fig. 2 ähnliche Ansicht noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftanlage. Fig. 1 shows a preferably selected embodiment the power plant according to the invention; Fig. 2 shows a view similar to Fig. 1 of another Embodiment of the power plant according to the invention; and FIG. 3 shows a FIG similar view of yet another advantageous embodiment of the invention Power plant.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftanlage besitzt allgemein eine Wasserstoffperoxydquelle, wie einen Tank 10, der flüssiges Wasserstoffperoxyd enthält. Das flüssige Wasserstoffperoxyd wird als Oxydiermittel zur Verbrennung von Kraftstoff verwendet, was im folgenden noch im einzelnen beschrieben wird. Die Hasserstoffperoxydquelle 10 ist mit einer Leitung 12 verbunden, die ihrerseits mit einem Gehäuse 14 verbunden ist. The embodiment shown in Fig. 1 of the invention Power plant generally has a source of hydrogen peroxide, such as a tank 10, which contains liquid hydrogen peroxide. The liquid hydrogen peroxide is called Oxidizing agents used for the combustion of fuel, which will be mentioned in the following is described individually. The Hassstoffperoxydquelle 10 is with a pipe 12 connected, which in turn is connected to a housing 14.

In der Leitung 12 ist ein Drosselventil 16 angeordnet, das den durch die Leitung 12laufenden Wasserstoffperoxydstrom in Abhängigkeit von dem Drehmomentbeaarf der Kraftanlage steuert. Das Drosselventil 16, das irgendeinen geeigneten Aufbau haben kann, wird in einer im folgenden abgehandelten Weise gesteuert.In the line 12, a throttle valve 16 is arranged, which through the line 12 flowing hydrogen peroxide flow as a function of the torque requirement the power plant controls. The throttle valve 16 may be of any suitable construction is controlled in a manner discussed below.

Das Gehäuse 14 besitzt eine Zufuhrkammer 18 und eine Brennkammer 20, die axial miteinanaer fluchten. Ein Katalysator 22, der auf Silber basieren kann, ist in dem Gehäuse 14 zwischen der Zufuhrkammer 18 Ünd der Brennkammer 20 angeordnet und zersetztfexothermisch Wasserstoffperoxyd in Wasserdampf und Sauerstoff, der zur Verbrennung des Kraftstoffs verwendet wird. Die Zufuhrkammer 18 steht über das Drosselventil 16 und die Leitung 12 mit der Waserstoffperoxydquelle 10 in Verbindung und wird von dieser durch Wirkung einer Pumpe 24 mit Wasserstoffperoxyd'versorgt. Die Pumpe 24 ist in der Zufuhrkammer 18 betrieblich angeordnet und auf einer gemeinsamen Welle 26 an deren einen Ende drehbar angeordnet. Die gemeinsame Welle 26 ist in einem von dem Katalysator 22 getragenen Lager 28 gelagert und erstreckt sich somit zwischen der Zufuhrkammer 18 und der Brennkammer 20. EineTurbine 30 ist an dem anderen Ende der gemeinsamen Welle 26 auf dieser drehbar angeordnet. Die Turbine 30 wird durch den aus dem Katalysator 22 ausströmenden Wasserdampf anget-rieben. Auf diese Weise werden die gemeinsame Welle 26 und demgemäß die Pumpe 24 so gedreht, daR sie das Wasserstoffperoxyd fortgesetzt in den Katalysator 22 zuführen. The housing 14 has a supply chamber 18 and a combustion chamber 20, which are axially aligned with one another. A Catalyst 22, the Can be silver based, is in the housing 14 between the supply chamber 18 and the Combustion chamber 20 is arranged and fexothermally decomposes hydrogen peroxide in water vapor and oxygen, which is used to burn the fuel. The feed chamber 18 is via the throttle valve 16 and the line 12 with the hydrogen peroxide source 10 in connection and is supplied by this through the action of a pump 24 with hydrogen peroxide. The pump 24 is operatively located in the supply chamber 18 and on a common Shaft 26 rotatably arranged at one end. The common shaft 26 is in a bearing 28 carried by the catalytic converter 22 and thus extends between the supply chamber 18 and the combustor 20. One turbine 30 is on the other End of the common shaft 26 rotatably arranged on this. The turbine 30 is driven by the water vapor flowing out of the catalytic converter 22. To this Way, the common shaft 26 and accordingly the pump 24 are rotated so that they continue to feed the hydrogen peroxide into the catalyst 22.

Gemäß Darstellung in Fig. 1 besitzt die Kraftanlage ebenfalls eine Kraftstoffquelle, wie einen Tank,der mit einem Kraftstoffzufuhrrohr34 in Verbindung steht. Der Kraftstoff kann ein Flüssigphasengemisch aus Kohlenwasserstoffen oder ein Wasserstoff enthaltendes brennbares Gas sein. Das Kraftstoffzufuhrrohr 34 besitzt an seinem untersten Ende eine Kraftstoffeinspritzdüse 34a, die in den Venturiabschnitt 48 stromab der Turbine 30 öffnet. Vorzugsweise kann eine Kraftstoffpumpe 36 in dem Kraftstoffzufuhrrohr 34 vorgesehen sein, um in zufriedenstellender Weise Kraftstoff in die Brennkammer 20 zu fördern. Die Kraftstoffpumpe 36 ist mit einem Ende einer gemeinsamen Welle 38 verbunden, die sich in eine Wasserdampfkammer 40 erstreckt und an ihrem anderen Ende eine Turbine 42 trägt. Die Wasserdampfkammer 40 steht über eine Leitung 44 mit der Brennkammer 20 in Verbindung, so daß der Wasserdampf von dem zersetzten Wasserstoffperoxyd zur Wasserdampfkammer 40 geliefert wird. Der in die Wasserdampfkammer 40 gelieferte Wasserdampf treibt die mit der Pumpe 36 zusammenarbeitende Turbine 42 an und strömt über einen Auslaß 40a in die Atmosphäre ab. Mit der Bezugsziffer 46 ist ein Strömungssteuerventil bezeichnet, das in der Leitung 44 angeordnet ist und den durch die Leitung 44 laufenden Wasserdampfstrom steuert. Dieses Strömungssteuerventil 46 wird derart gesteuert, daß es den über die Leitung 44 zugeführten Wasserdampfstrom in AbhEngigkeit von dem Drehmomentbedarf der Kraftanlage mittels einer geeigneten Einrichtung - nicht gezeigt - ändert. As shown in Fig. 1, the power plant also has one A fuel source, such as a tank, which communicates with a fuel supply pipe 34 stands. The fuel can be a liquid phase mixture of hydrocarbons or be a combustible gas containing hydrogen. The fuel supply pipe 34 has at its lowermost end a fuel injector 34a which is inserted into the venturi section 48 downstream of the turbine 30 opens. Preferably, a fuel pump 36 may be provided in the fuel supply pipe 34 to satisfactorily To promote fuel into the combustion chamber 20. The fuel pump 36 is with a Connected to the end of a common shaft 38 which extends into a water vapor chamber 40 extends and carries a turbine 42 at its other end. The steam chamber 40 is in communication with the combustion chamber 20 via a line 44, so that the water vapor of the decomposed hydrogen peroxide is supplied to the steam chamber 40. Of the The water vapor supplied into the water vapor chamber 40 drives the water vapor that works with the pump 36 Turbine 42 on and flows out through an outlet 40a into the atmosphere. With the reference number 46 denotes a flow control valve which is arranged in the line 44 and controls the flow of water vapor passing through line 44. This flow control valve 46 is controlled in such a way that it is the supplied via line 44 water vapor flow Depending on the torque requirement of the power plant by means of a suitable Facility - not shown - changes.

Wie im vorhergehenden erwähnt wurde, wird das Wasserstoffperoxyd exothermisch in Wasserdampf und Sauerstoff-zersetzt, wenn es in Berührung mit dem Katalysator 22 gebracht wird; dies findet folgendermaßen statt: Die exothermische Zersetzung von Wasserstoffperoxyd findet unter Wärmeerzeugung statt, wobei die Temperatur beispielsweise etwa 7000C erreicht, und das Gemisch aus Wasserdampf und Sauerstoff enthält naszierenden Sauerstoff in einem großen Anteil, so daß die derart erzeugten Gase chemisch extrem aktiv sind. Werden die heißen gemischten Gase aus Wasserdampf und Sauerstoff in Berührung mit dem Kraftstoff gebracht, findet somit die Verbrennung des Kraftstoffes statt, wodurch heiße Gase erzeugt werden, deren Temperatur etwa 20000C erreicht. Die so erzeugten,heißen Gase werden dann über einen in dem Gehäuse 14 gebildeten Venturiabschnitt 48 in einen Gasstromkanal 50 geführt, in welchem ein Abschnitt eines Turbinenrades 52 in dem Gasstrom liegt, so daß die Gase auf die Schaufeln des Turbinenrades auftreffen und über einen mit dem Kanal 50 in Verbindung stehenden Auslaß 54 in die Atmosphäre gelassen werden.As previously mentioned, the hydrogen peroxide is exothermic decomposed into water vapor and oxygen when it is brought into contact with the catalyst 22; this takes place as follows: The exothermic decomposition of hydrogen peroxide takes place with the generation of heat, the temperature reaching about 7000C, for example, and the mixture of water vapor and oxygen contains a large proportion of nascent oxygen, so that the gases produced in this way are extremely chemically active. When the hot mixed gases of water vapor and oxygen are brought into contact with the fuel, the fuel is burned, producing hot gases with a temperature of around 20000C. The hot gases generated in this way are then passed through a venturi section 48 formed in the housing 14 into a gas flow channel 50 in which a section of a turbine wheel 52 is located in the gas flow, so that the gases impinge on the blades of the turbine wheel and via a with the Channel 50 communicating outlet 54 to be released into the atmosphere.

Die Temperatur der Gase, beispielsweise in der Größenordnung von etwa 20000C, ist übermäßig, und das Volumen der auf die Turbinenschaufeln auftreffenden Gase ist zum zufriedenstellenden Antrieb des Turbinenrades 52 mangelhaft. The temperature of the gases, for example of the order of about 20000C, is excessive, and the volume of hitting the turbine blades Gases is insufficient to drive the turbine wheel 52 satisfactorily.

Aus diesem Grunde kann mit den heißen Gasen Luft vermischt werden, so daß die Temperatur der Gase auf einen geeigneten Wert verringert wird und deren Volumen auf einen ausreichenden Wert vergrößert wird. Dazu ist eine von der Atmosphäre ausgehende Luftdüse 56 in dem Venturiabschnitt angeordnet, so daß infolge der Saugwirkung des Venturiabschnitts 48 Luft in diesen gezogen wird. Somit verdünnt die in den Venturiabschnitt 48 eingeführte Luft die heißen Gase und verringert dadurch deren Temperatur auf geeignete Werte, wobei sie das Volumen der auf die Turbinenschaufeln des Turbinenrades 52 wirkenden Gase vergrößert.For this reason air can be mixed with the hot gases, so that the temperature of the gases is reduced to a suitable value and their Volume is increased to a sufficient value. Plus there's one from the atmosphere outgoing air nozzle 56 arranged in the venturi section, so that as a result of the suction of the venturi section 48 air is drawn into this. Thus, the diluted in the Venturi section 48 introduces the hot gases and reduces air through this their temperature to suitable values, being the volume of the on the turbine blades of the turbine wheel 52 acting gases enlarged.

Das Turbinenrad 52 ist auf einer Ausgangswelle 58 drehbar angeordnet, die ein Drehzahlverminderungszahnrad 60 trägt, das mit einem auf einer Welle 64 angeordneten Zahnrad 62 kämmt. Somit wird die Energie auf die Welle 64 über die Zahnräder 60 und 62 übertragen, die mit den Wellen 58 bzw. 64 verbunden sind, Ist das Drosselventil 16 beim Betrieb geöffnet, wird Wasserstoffperoxyd über die Leitung 12 in die Zufuhrkammer .18 zugeführt und dringt in den Katalysator 22 ein. The turbine wheel 52 is rotatably arranged on an output shaft 58, which carries a speed reduction gear 60 which is connected to a shaft 64 arranged gear 62 meshes. Thus, the energy on the shaft 64 via the Transferring gears 60 and 62 which are connected to shafts 58 and 64, respectively If the throttle valve 16 is opened during operation, hydrogen peroxide is released via the line 12 is fed into the feed chamber .18 and penetrates into the catalyst 22.

Das Wasserstoffperoxyd befindet sich somit in Berührung mit dem Katalysator 22 und wird exothermisch in Wasserdampf und Sauerstoff zersetzt. Der Wasserdampf und der Sauerstoff entweichen von der rechten Seite des Katalysators 22 und drehen dadurch die Turbine 30 und demgemäß die Pumpe 24.The hydrogen peroxide is thus in contact with the catalyst 22 and is exothermic decomposed into water vapor and oxygen. The water vapor and the oxygen escape from the right side of the catalytic converter 22 and rotate thereby the turbine 30 and accordingly the pump 24.

Auf diese Weise wird Wasserstoffperoxyd kontinuierlich in die Zufuhrkammer 18 über die Leitung 12 und das Drosselventil 16 von der Wasserstoffperoxydquelle 10 zugeführt. Der Wasserdampf in der Brennkammer 20 wird über die Leitung 24 und über das Strömungssteuerventil 46 in die Wasserdampfkampfkammer 40 geliefert und dreht dadurch die-mit der Kraftstoffpumpe 36 zusammenwirkende Turbine 42. Somit wird die Kraftstoffpumpe 36 angetrieben, so daß flüssiger Kraftstoff über die Leitung 34 in die Brennkammer 20 stromab der Turbine 30 zugeführt wird. Da - wie bereits im vorhergehenden erläutert wurde - die Temperatur der gemischten Gase Wasserdampf und Sauerstoff den Wert von beispielsweise 7000C erreicht, wird der in die Brennkammer stromab der Turbine 30 zugeführte Kraftstoff augenblicklich verbrannt, wenn er in Berührung mit den gemischten Gasen gebracht wird, und erzeugt dadurch heiße Gase. Die so erzeugten heißen Gase laufen durch den Venturiabschnitt 48 mit einer erhöhten Geschwindigkeit. Dabei wird stromauf zum Gasströmungskanal 50 Luft in den Venturiabschnitt 48 eingeführt und mit Wasserdampf und Sauerstoff vermischt und verdünnt diese gemischten Gase und vermindert dadurch deren Temperatur auf geeignete Werte, während gleichzeitig das Volumen der Arbeitsgase vergrößert wird. Die Arbeitsgase fließen in den Gasströmungskanal 50 und treffen auf die Turbinenschaufeln des Turbinenrades 52 auf und drehen dadurch dieses. Danach werden die Arbeitsgase aus dem Auslaß 54 ausgelassen. Der Energieausstoß liegt somit an der Welle 58 und wird über die Zahnräder 60 und 62 auf die Welle 64 übertragen.In this way, hydrogen peroxide is continuously fed into the feed chamber 18 via line 12 and throttle valve 16 from the hydrogen peroxide source 10 supplied. The water vapor in the combustion chamber 20 is via the line 24 and supplied into the steam combat chamber 40 via the flow control valve 46 and thereby rotates the turbine 42 cooperating with the fuel pump 36. Thus the fuel pump 36 is driven, so that liquid fuel through the line 34 into the combustion chamber 20 downstream of the turbine 30 is fed. Since - as already explained above - the temperature of the mixed Gases water vapor and oxygen reached the value of 7000C, for example the fuel supplied into the combustion chamber downstream of the turbine 30 is instantaneous when brought into contact with the mixed gases, burned and generated thus hot gases. The hot gases generated in this way pass through the venturi section 48 at an increased speed. Thereby, upstream becomes the gas flow channel 50 air is introduced into the venturi section 48 and with water vapor and oxygen mixes and dilutes these mixed gases, thereby reducing their temperature to suitable values, while at the same time increasing the volume of the working gases will. The working gases flow into the gas flow channel 50 and impinge on the turbine blades of the turbine wheel 52 and thereby rotate this. After that, the working gases discharged from outlet 54. The energy output is thus on the shaft 58 and is transmitted to the shaft 64 via the gears 60 and 62.

Es ist zu bemerken, daß die Ausgangsleistung der Kraftanlage gesteuert wird, indem der Öffnungsgrad des Drosselventils 16 und/oder des Strömungssteuerventils 46 geändert wird, um dadurch die Menge an Wasserstoffperoxyd und die Menge an flüssigem Kraftstoff zu bemessen, die in die Zufuhrkammer 18 bzw. den Venturiabschnitt 48 zugeführt werden. It should be noted that the power plant output is controlled is by the degree of opening of the throttle valve 16 and / or the flow control valve 46 is changed to thereby reduce the amount of hydrogen peroxide and the amount of liquid To measure fuel that is in the supply chamber 18 or the Venturi section 48 are fed.

Es ist nun klar, daß ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Kraftanlage darin liegt, Wasserstoffperoxyd als Oxydiermittel zur Verbrennung von Kraftstoff zu verwenden und die Zufuhrkammer 18 und die Brennkammer 20 in axialer Ausrichtung miteinander anzuordnen, während Kraftstoff in den Venturiabschnitt 48 geführt wird, der ebenfalls mit den Kammern 18 und 20 axial fluchtet, wodurch die Kraft anlage im Aufbau vereingacht ist und der Gehalt an Stickoxyden beträchtlich vermindert ist, wodurch der Ausstoß von reineren Abgasen gefördert wird. It is now clear that an essential feature of the according to the invention Kraftanlage lies in using hydrogen peroxide as an oxidizing agent for the combustion of To use fuel and the supply chamber 18 and the combustion chamber 20 in axial Alignment with each other while fuel is in the venturi section 48 is performed, which is also axially aligned with the chambers 18 and 20, whereby the Power plant is unified in the structure and the content of nitrogen oxides is considerable is reduced, thereby promoting the emission of cleaner exhaust gases.

Nach einem zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Kraftanlage kann diese selektiv betrieben werden durch Verwendung einer Energiespeichervorrichtung, die von der Kraftanlage abgeleitete überschüssige Energie speichern kann, so daß übermäßiger Kraftstoffverbrauch vermindert werden kann. Eine Ausführungsform zur Durchführung dieses Konzepts ist in Fig. 2 gezeigt, worin gleiche oder entsprechende Komponententeile mit der gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Ein Hauptteil der Kraftanlage nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Kraftanlage nach Fig. 1 darin, daß die Kraftstoffüumpe 36 und die anderen damit verbundenen Teile weggelassen sind, während ein mit 66 bezeichnetes Drosselventil in der Kraftstoffzufuhrleitung 34 vorgesehen ist zur Steuerung des in den Venturiabschnitt 48 zugeführten Kraftstoffstromes, und daß die Luftdüse 56 weggelassen ist. In der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform besitzt die Kraftanlage ferner eine Energiespeichervorrichtung 70, die von der Ausgangswelle 58 abgeleitete überschüssige Energie speichern kann. According to an additional feature of the power plant according to the invention this can be operated selectively by using an energy storage device, can store the excess energy derived from the power plant, so that excessive fuel consumption can be reduced. An embodiment for Implementation of this concept is shown in FIG. 2, wherein like or corresponding Component parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1. A The main part of the power plant according to FIG. 2 differs from the power plant according to FIG Fig. 1 in that the fuel pump 36 and the other associated parts are omitted, while a designated 66 throttle valve in the fuel supply line 34 is provided for controlling the fuel flow fed into the venturi section 48, and that the air nozzle 56 is omitted. In the embodiment illustrated in FIG The power plant further includes an energy storage device 70 derived from the output shaft 58 derived can store excess energy.

Die Energiespeichervorrichtung 70 besteht aus einem Schwungrad 72, das mit der Ausgangswelle 58 über eine zentrifugalbetriebene Kupplung 74 gekoppelt ist. Die zentrifugalbetriebene Kupplung 74 kann irgendeinen geeigneten Aufbau haben, soweit sie eine Antriebsverbindung zwischen der Ausgangswelle 58 und dem Schwungrad 72 herstellt, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle 58 einen bestimmten Wert erreicht. The energy storage device 70 consists of a flywheel 72, that is coupled to the output shaft 58 via a centrifugally driven clutch 74 is. The centrifugally driven clutch 74 can be of any suitable construction, as far as they have a drive connection between the output shaft 58 and the flywheel 72 produces when the speed of the output shaft 58 reaches a certain value.

Das Schwungrad 72 ist mit einer Welle 76 verbunden, auf der ein Drehzahlfühler 78 angeordnet ist. Der Drehzahlfühler 78 kann irgendeinen bekannten Aufbau haben und ist mit den in den Leitungen 12 bzw. 34 angeordneten Drosselventilen 16 und 66 elektrisch verbunden (nicht dargestellt). Der Drehzahlfühler 78 ermittelt die Drehzahl des Schwungrades 72 und erzeugt ein elektrisches Signal, wenn die ermittelte Geschwindigkeit-einen vorbestimmten Wert überschreitet, beispielsweise 20.000 Upm. Dieses elektrische Signal wird dann den Drosselventilen 16 und 66 zugeführt, die demzufolge geschlossen werden und die Zufuhr von Wasserstoffperoxyd und Kraftstoff in die Zufuhrkammer 18 bzw. den Venturiabschnitt 48 sperren. Somit werden keine heißen Gase in dem Venturiabschnitt 48 des Gehäuses 14 erzeugt, und demgemäß werden die Drehzahlen des Turbinenrades 52 und der Ausgangswelle 58 abgesenkt, so daß die zentrifugalbetriebene Kupplung 74 zum Auskuppeln gebracht wird. Unter diesen Umständen dreht sich das Schwungrad 72 infolge seiner Trägheitskraft weiter und gibt Energie ab. Somit liegt an der Welle 76 Leistung.The flywheel 72 is connected to a shaft 76 on which a speed sensor 78 is arranged. The speed sensor 78 can be of any known construction and is with the arranged in the lines 12 and 34 throttle valves 16 and 66 electrically connected (not shown). The speed sensor 78 determines the Speed of the flywheel 72 and generates an electrical signal when the detected Speed-exceeds a predetermined value, for example 20,000 rpm. This electrical signal is then fed to the throttle valves 16 and 66, the consequently closed and the supply of hydrogen peroxide and fuel block in the supply chamber 18 or the venturi section 48. Thus there will be no hot gases are generated in the venturi section 48 of the housing 14, and accordingly are the speeds of the turbine wheel 52 and the output shaft 58 are lowered so that the centrifugal clutch 74 is brought to disengage. Under these circumstances the flywheel 72 rotates further due to its inertial force and gives energy away. Thus there is power on shaft 76.

In der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform ist die Welle 76 gemäß Darstellung mit einem Zahnrad 80 verbunden, das mit einem auf einer Welle 84 angeordneten Zahnrad 82 kämmt. Das Zahnrad 84 ist über eine Fluidkupplung 86 mit einer, Mehrgang-Kraftübertragungsanlage 88 verbunden, die ihrerseits über eine Antriebswelle 90 mit einem Differentialgetriebe 92 verbunden ist. Das Differentialgetriebe 92 ist auf einem Radträger angeordnet, beispielsweise einer Achse 94 von Antriebsrädern 96 und 96' eines Fahrzeugs. In the embodiment illustrated in FIG. 2, the shaft is 76, as shown, connected to a gear 80 which is connected to a shaft on a shaft 84 arranged gear 82 meshes. The gear 84 is via a fluid coupling 86 connected to a, multi-speed power transmission system 88, which in turn has a Drive shaft 90 is connected to a differential gear 92. The differential gear 92 is arranged on a wheel carrier, for example an axle 94 of drive wheels 96 and 96 'of a vehicle.

Noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftanlage ist in Fig. 3 veranschaulicht, worin gleiche oder entsprechende Komponententeile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 2 bezeichnet sind. In der dort dargestellten Ausführungsform besitzt die Energiespeichervorrichtung-70 ferner einen elektrischen Generator 98, der über Leitungen 102 mit einem Elektromotor 104 verbunden ist. Der Elektromotor 104 ist mit dem Differentialgetriebe 92 eines elektrischen Kraftfahrzeuges verbunden. Der elektrische Generator 98 ist über Leitungen 106 ebenfalls mit einer Batterie 108 verbunden, die ihrerseits über Leitungen 110 mit dem Elektromotor 104 elektrisch verbunden ist. Mit dieser Anordnung wird der elektrische Generator 98 durch das Schwungrad 72 über die Welle 76 kontinuierlich angetrieben, so daß dadurch elektrische Energie erzeugt wird. Dem Elektromotor 104 wird dann elektrische Energie über die Leitungen 102 zugeführt, und der Elektromotor 104 wird energiert zum Antreiben des Differentialgetriebes 92 und demgemäß der Antriebsräder 96 und'96' des elektrischen Kraftfahrzeuges (Elektromotorfahrzeug). Somit ist zu bemerken, daß elektrische Energie unmittelbar von dem elektrischen Generator 98 zum Elektromotor 104,während des normalen Laufzustandes des Kraftfahrzeuges zugeführt wird und überschüssige elektrische Energie während dieser Zeit-in die Batterie 108 graden wird. Yet another advantageous embodiment of the invention Power plant is illustrated in Fig. 3, wherein the same or corresponding component parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. In the one shown there In the embodiment, the energy storage device 70 also has an electrical one Generator 98, which is connected to an electric motor 104 via lines 102. Of the Electric motor 104 is connected to the differential gear 92 of an electric motor vehicle tied together. The electrical generator 98 is via lines 106 also with a Battery 108 is connected, which in turn is connected to electric motor 104 via lines 110 is electrically connected. With this arrangement, the electric generator 98 becomes continuously driven by the flywheel 72 via the shaft 76, so that thereby electrical energy is generated. The electric motor 104 is then supplied with electrical energy Supplied via the lines 102, and the electric motor 104 is energized to the Drive of the differential gear 92 and accordingly the drive wheels 96 and'96 'of the electric Motor vehicle (electric motor vehicle). Thus, it should be noted that electrical energy directly from the electric generator 98 to the electric motor 104, during normal Running condition of the motor vehicle is supplied and excess electrical energy during this time the battery 108 is being graded.

Während' des Beschleunigungszüstandes des Kraftfahrzeuges empfängt der Elektromotor 104 elektrische Energie von der Batterie 108 über die Leitungen 110, so daß der- Elektromotor eine größere Leistung an die Antriebsräder 96 und 96' liefert.Receives during 'the acceleration state of the motor vehicle The electric motor 104 receives electrical energy from the battery 108 via the lines 110, so that the electric motor a greater power to the drive wheels 96 and 96 'returns.

Aus den vorhergehenden Ausführungen ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Kraftanlage im Aufbau vereinfacht ist und durch die Verwendung einer minimalen Anzahl an Komponententeilen leicht herzustellen ist. From the preceding statements it follows that the inventive Power plant is simplified in structure and by using a minimum number is easy to manufacture in terms of component parts.

Es ist ebenfalls zu bemerken, daß die erfindungsgemäße Kraftanlage derart aufgebaut list, daß sie Abgase ausstößt, die keine Stickoxyde enthalten. It should also be noted that the power plant according to the invention designed in such a way that it emits exhaust gases that do not contain nitrogen oxides.

In den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 wurde die erfindungsgemäße Kraft anlage bei einem Kraftfahrzeug angewendet; es ist jedoch zu bemerken, daß die erfindungsgemäße Kraftanlage ebenfalls zum Antrieb von Schiffen, Flugzeugen und anderen elektrischen Generatoren, einer Notstromquelle und einem tragbaren elektrischen Generator für elektrische Geräte benutzt werden kann. In the embodiments according to FIGS. 2 and 3, the invention was Power plant applied to a motor vehicle; it should be noted, however, that the power plant according to the invention also for propelling ships, aircraft and other electrical generators, an emergency power source and a portable electric Generator for electrical devices can be used.

Claims

Patent claims:

d) Power plant powered by a stream of hot gases, marked a supply chamber formed in a housing (14) by a hydrogen peroxide source (10) (18), which is connected to the hydrogen feroxide source (10), one in the Housing (14) formed combustion chamber (20) which is axially aligned with the supply chamber (18), a catalyst (22) in the housing (14) between the feed chamber (18) and the combustion chamber (20) is arranged and supplied from the hydrogen peroxide source (10) Hydrogen peroxide decomposes and produces water vapor and oxygen, one of which Combustion chamber (20) outgoing Venturi section (48), one with the combustion chamber (20) related fuel source (32), which this through the oxygen to Generating hot gases to be burned supplies fuel to a gas flow channel (50), which is connected to the venturi section (48) and through this the hot gases passes through it, and a turbine wheel (52) with turbine blades, which in to and from the flow of hot gases in the gas flow channel (50) Electricity powered.

2. Power plant according to claim 1, characterized by one of the Catalyst (22) rotatably supported shaft (26) which is between the feed chamber (18) and the combustion chamber (20) extends, a turbine (30), which with one end of the Shaft (26) is rotatably connected to the combustion chamber (20) protrudes, and a pump (24)> which is connected at the other end to the shaft (26) which protrudes into the supply chamber (18), this turbine (30) being driven by a gas mixture of water vapor and oxygen gas is driven by decomposition of hydrogen peroxide are formed.

3. Power plant according to claim 1 or 2> characterized by a fuel pump provided between the fuel source (32) and the combustion chamber (20) (36) for feeding fuel into the combustion chamber (20), one at one end thereof Rotary shaft (38) connected to the fuel pump (36), one at the other end with the rotary shaft (38) connected turbine (42), and a water vapor chamber (40), in which the last-mentioned turbine (42) is arranged, this water vapor chamber (40) is in communication with the combustion chamber (20) for absorbing the water vapor, whereby the last-mentioned turbine (42) is set in rotation and thereby drives the fuel pump (36).

4. Power plant according to claim 3, characterized by a flow control valve (46), which is arranged between the water vapor chamber (40) and the combustion chamber (20) and controls the flow of water vapor.

5. Power plant according to one of claims 1 to 4, characterized by one provided between the hydrogen peroxide source (10) and the supply chamber (18) Throttle valve (16) to control the flow rate of the feed chamber (18) supplied hydrogen peroxide.

6. Power plant according to one of claims 1 to 5, characterized by an air nozzle (56) in communication with the venturi section (48) and for The atmosphere opens to the introduction of air to reduce the temperature of the hot Gases to a suitable value and to increase the volume of the on the turbine blades of the turbine wheel (52) acting hot gases.

7. Power plant according to one of claims 1 to 6, characterized by an energy storage device (70) having a flywheel (72). connected to an output shaft (58) of the turbine wheel (52) is connected to the storage of energy, and through a speed sensor (78) for determining the speed of the flywheel (72) and for controlling the two aforementioned Dreosselventile (16, 46) to change the flow rates of the hydrogen peroxide fed to the feed chamber (18) or the combustion chamber (20) and fuel, whereby the speed of the flywheel (72) at a desired Value is held.

8. Power plant according to claim 7, characterized by a centrifugally operated Coupling (74) arranged between the output shaft (58) and the flywheel (72) is.

9. power plant according to claim 7 or 8, characterized in that the energy storage device (70) further comprises an electrical generator (98), which is connected to and driven by the flywheel (72).

L e r s e i t e