DE393329C

DE393329C - Procedures and facilities for the utilization of natural heat

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Publication number: DE393329C
Application number: DEM66202D
Authority: DE
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Publication date: 1924-04-01

Description

Verfahren und Einrichtungen zur Ausnutzung natürlicher Wärme. Die vorliegende Erfindung bezweckt die Nutzbarmachung der natürlichen Wärmeenergie (Sonnenwärme oder vulkanische Wärme). Sie besteht darin, daß man auf Kosten der genannten Energie das Wasser einer geeigneten Lösung zwecks Konzentration verdunstet, wonach die so konzentrierte Lösung verdünnt wird, um Energie zu entwickeln. Diese Vorgänge werden aufeinanderfolgend wiederholt, so daß man imstande ist, infolge der Verdünnung gewerblich ausnutzbare Wärme oder kinetische Energie zu entwickeln.Processes and facilities for utilizing natural heat. the The present invention aims to utilize natural thermal energy (solar heat or volcanic heat). It consists in the fact that one is at the expense of the energy mentioned the water of a suitable solution evaporates for the purpose of concentration, after which the so concentrated solution is diluted to develop energy. These operations are repeated successively so that one is able to commercialize as a result of the dilution develop usable heat or kinetic energy.

Zum Abdunsten des Wassers der verdünnten Lösung kann man sich vorteilhafterweise der Luft bedienen, welche, wie bekannt, sich mit Wasserdampf sättigen kann und welche, durch die natürlichen Bewegungen ständig erneuert und durch die natürlichen Wärmequellen erwärmt, die Wiederholung der Konzentration der verdünnten Lösung gestattet.To evaporate the water of the diluted solution you can advantageously use the air, which, as is known, can be saturated with water vapor and which, constantly renewed by natural movements and by natural heat sources warmed up, allowing the concentration of the diluted solution to be repeated.

Die Konzentrationsvorrichtungen können in hochgelegenen und luftigen Gegenden aufgestellt werden, und man kann Luft künstlich in Umlauf halten.The concentration devices can be in high altitude and airy Areas, and air can be artificially circulated.

Es ist bekannt, daß Verdünnungswärme frei wird, wenn man gewisse Lösungen verdünnt (osmotische Wärmespeicher), z. B. Schwefelsäure oder eine gesättigte Lösung von Chlorkalzium.It is known that the heat of dilution is released when certain solutions are used diluted (osmotic heat storage), e.g. B. sulfuric acid or a saturated solution of calcium chloride.

Die Auslösung osmotischen Drucks findet statt, wenn man eine konzentrierte Lösung, z. B. von Zucker, in Berührung bringt mit Wasser, welch letzteres jedoch vermittels einer halbdurchlässigen Wand, z. B. Pergament (tierisch oder pflanzlich), von der Lösung getrennt ist. In diesem Falle trachtet das Wasser infolge der -osmotischen Wirkung, durch die Scheidewand hindurchzufiltrieren und so die Lösung zu verdünnen, wodurch das Volumen der letzteren vergrößert und mithin auch eine Erhöhung des Drucks in dem von der sich verdünnenden Lösung ausgefüllten Raum erzielt wird. Als Lösung kann man auch unter gewissen Umständen das Meerwasser benutzen, dessen Verdünnung mit Hilfe von Süßwasser durchgeführt werden kann, z. B. mittels eines Flusses, wobei die so verdünnte Lösung hierauf in das :Meer geleitet wird, wo sich die Wiederkonzentration infolge der Verdunstung auf Koten der Sonnenwärme vollzieht.The release of osmotic pressure takes place when one is concentrated Solution, e.g. B. of sugar, brings into contact with water, which the latter, however by means of a semi-permeable wall, e.g. B. Parchment (animal or vegetable), is separated from the solution. In this case the water seeks as a result of the osmotic Effect of filtering through the septum and thus diluting the solution, whereby the volume of the latter increases and therefore also an increase in pressure is achieved in the space filled by the diluting solution. As a solution one can also use the sea water under certain circumstances, its dilution can be carried out with the help of fresh water, e.g. B. by means of a river, wherein the solution thus diluted is then passed into the sea, where the re-concentration is takes place as a result of evaporation on excrement of the sun's heat.

In jedem Falle kann die durch die Verdünnung einer konzentrierten Lösung freigewordene Wärme sowohl zur Erzeugung einer motorischen Kraft als auch zum Zwecke der Heizung verwendet werden.In any case, the can be concentrated by the dilution Solution released heat both to generate a motor force as well be used for heating purposes.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.In the drawing, some embodiments of the invention are for example illustrated.

Abb. i zeigt die allgemeine Anordnung einrr Anlage.Fig. I shows the general arrangement of a system.

Abb. 2 zeigt einen Ächsialschnitt durch eine Krafterzeugungsanlage.Fig. 2 shows an axial section through a power generation system.

Abb. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Abart von Abb. 2.Fig. 3 shows a variant of Fig. 2 in a schematic representation.

Abb. 4. zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung von motorischer Kraft, wobei die Wirkung des osmotischen Drucks zur Ausnutzung gelangt.Fig. 4. shows a device for generating motor power, whereby the effect of the osmotic pressure is exploited.

Abb. 5 und 6 zeigen Einzelheiten der letzterwähnten Vorrichtung, und Abb.7 veranschaulicht eine Vorrichtung, welche den Konzentrator oder Regenerator in Tätigkeit setzen soll, sobald die Luft einen geeigneten Grad von Trockenheit besitzt.Figs. 5 and 6 show details of the last-mentioned device, and Fig.7 illustrates a device which is the concentrator or regenerator Should put into action as soon as the air has a suitable degree of dryness owns.

Wie aus Abb. i hervorgeht, sind Behälter .l für die konzentrierte Lösung vorhanden, welche vermittels der Zuführung 8 dem der Klarheit wegen in dieser Abbildung fortgelassenen Verdünnungsapparat zugeführt wird und nach ihrer Verdünnung in die Behälter 5 gelangt, die einen entsprechend größeren Fassungsraum besitzen.As can be seen from Fig. I, containers .l are for the concentrated Solution present, which by means of the feed 8 for the sake of clarity in this Figure omitted dilution apparatus is supplied and after its dilution enters the container 5, which have a correspondingly larger capacity.

Die verdünnte Lösung wird durch eine Leitung 7 dem Regenerator r zugeführt, welcher von Luft durchströmt wird, die durch den Kamin 2 und den Ventilator., fließt. Der Luft- Strom konzentriert die Lösung, die durch die Leitung 6 hindurch zu dem Behälter 4 zurückgelangt.The diluted solution is fed through a line 7 to the regenerator r, which is traversed by air flowing through the chimney 2 and the fan. The air- Stream concentrates the solution passing through line 6 returned through to the container 4.

Im Regenerator oder Konzentrator können entweder Platten oder Gitter vorgesehen werden, welche von der Luft durchströmt werden und auf welche das Wasser niederströmt, oder abwechselnd genäßte und der Luft ausgesetzte Flächen oder Behälter, die eine große Verdunstungsoberfläche besitzen. Um die Verdunstungsfähigkeit der Luft zu erhöhen, kann die letztere durch Ausnutzung der Sonnenwärme erwärmt werden, z. B. indem man sie durch schwarz angestrichene Kanäle leitet, um die Absorption der Sonnenstrahlen zu begünstigen, oder durch Ausnutzung der natürlichen Wärmequellen (vulkanische Regionen) oder auch vermittels künstlicher Wärmequellen (Heizkammern, Kamine usw.).Either plates or grids can be used in the regenerator or concentrator are provided, which are traversed by the air and on which the water flows down, or alternately wet and air exposed surfaces or containers, which have a large evaporation surface. To the evaporation capacity of the To increase air, the latter can be warmed by taking advantage of the sun's heat, z. B. by passing them through channels painted in black to reduce absorption to favor the sun's rays, or by using natural heat sources (volcanic regions) or by means of artificial heat sources (heating chambers, Chimneys etc.).

Die Einrichtung zur Erzeugung der Motorkraft kann von der in Abb. 2 dargestellten Ausführung sein. Sie besteht aus zwei vertikalen Zylindern 9 und =o, ähnlich dem :Mantel von Röhrenkesseln mit Rohren 11, 12, die an ihren Enden vermittels der Wände 13 gehalten werden. Dadurch werden in den Körpern mittlere Kammern 1.4, 15 und ferner je zwei Kammern 16, 17 und 1ß, =g gebildet. Eine weitere Zwischenwand 2o besitzt Durchgangsöffnungen für die Rohre 11, 12, welche einen größeren Durchmesser aufweisen als die durchgeführten Rohre, so daß um die letzteren ringförmige Spalte entstehen.The device for generating the motor power can be derived from the one shown in Fig. 2 be the embodiment shown. It consists of two vertical cylinders 9 and = o, similar to the: jacket of tubular boilers with tubes 11, 12 at their ends by means of the walls 13 are held. This makes the bodies mean Chambers 1.4, 15 and also two chambers 16, 17 and 1ß, = g formed. Another Intermediate wall 2o has through openings for the tubes 11, 12, which are larger Have diameters than the tubes passed through, so that around the latter they are annular Gaps arise.

Die Kammern 14. und 15 stehen vermittels der Leitung 2Z, in welcher ein Ventilator 22 eingeschaltet ist, und durch eine weitere Leitung 23 miteinander in Verbindung. Die unteren Endkammern 17 und i9 sind vermittels einer Rohrleitung 24 in Verbindung gebracht, welche mit einer Pumpe 25 versehen ist, während die oberen Endkammern 16 und 18 untereinander durch eine Leitung 26 verbunden sind, in welche eine Turbine 27 eingeschaltet ist.The chambers 14 and 15 are by means of the line 2Z, in which a fan 22 is switched on, and through another line 23 with each other in connection. The lower end chambers 17 and 19 are by means of a pipeline 24 connected, which is provided with a pump 25, while the upper End chambers 16 and 18 are interconnected by a line 26 into which a turbine 27 is switched on.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist wie folgt: Durch die Leitung 30 wird in den von den Zwischenwänden 13 und 2o gebildeten Raum 28 die konzentrierte Lösung eingeführt, welche durch die ringförmigen Spalte der Zwischenwand 2o hindurch und entlang den Rohren =i in die Kammer 14. strömt.The operation of this device is as follows: The concentrated solution is introduced through the line 30 into the space 28 formed by the intermediate walls 13 and 2o, which flows through the annular gaps of the intermediate wall 2o and along the tubes = i into the chamber 14 .

Anderseits wird durch die Leitung 31 das Wasser in den Raum 29 des Mantels =o geführt, von wo es dann entlang der Rohre 12 in die Kammer 15 fließt. Mit Hilfe eines Ventilators 22 wird eine Luft- oder Gasmenge durch die Kammer 15, Leitüng 21, Kammer 1.4 und Leitung 23 in Umlauf gehalten. Diese Luft nimmt während ihres Durchgangs durch die Kammer 15 Wasserdampf auf und gibt diesen an die an den Rohren =i in der Kammer 14 entlang fließende konzentrierte Flüssigkeit ab, so daß die letztere verdünnt wird. Die so verdünnte Lösung sammelt sich auf dem Boden der Kammer 14 und fließt sodann durch die Leitung 32 zu einem Behälter, wie mit 5 in Abb. i bezeichnet, von wo sie wieder in den Konzentrationsapparat befördert wird. Das in der Kammer 15 reichlich niederströmende Wasser gelangt durch die Leitung 33 und vermittels der Pumpe 34 in die Zuführungsleitung 31.On the other hand, the water is guided through the line 31 into the space 29 of the jacket = o, from where it then flows along the pipes 12 into the chamber 15. With the aid of a fan 22, an amount of air or gas is kept in circulation through the chamber 15, duct 21, chamber 1.4 and duct 23. During its passage through the chamber 15, this air absorbs water vapor and releases it to the concentrated liquid flowing along the tubes = i in the chamber 14, so that the latter is diluted. The solution thus diluted collects at the bottom of the chamber 14 and then flows through the line 32 to a container, as indicated by 5 in Fig. I, from where it is returned to the concentrator. The water flowing down plentifully in the chamber 15 passes through the line 33 and by means of the pump 34 into the supply line 31.

Die an den Rohren =i herabrieselnde, sich verdünnende Lösung heizt die Rohre =i, die bis zu einer bestimmten Höhe von einer Flüssigkeit angefüllt sind, deren Siedepunkt niedriger ist als die Temperatur der Rohre =i, so daß die Flüssigkeit verdampfen muß und der gewonnene Dampf aus, dem Rohr =i durch die Kammer 16 und Rohr 26 zur Turbine 27 fließt. Der Auspuff dieser Turbine steht mit der Kammer i8 und den Rohren 12 in Verbindung, so daß der Abdampf im Innern der- letzteren kondensiert wird. Diese Kondensation erfolgt durch Herabsetzung der Temperatur, die ihrerseits durch Verdampfung des die äußeren Flächen der Rohre bespülenden Wassers erfolgt. Endlich wird das Kondensat in der Kammer i9 gesammelt und hierauf mit Hilfe der Leitungen 24. und der Pumpe 25 in die Kammer 17 gepreßt.The diluting solution trickling down the pipes heats up the tubes = i, which are filled with a liquid up to a certain height, whose boiling point is lower than the temperature of the tubes = i, so that the liquid must evaporate and the steam obtained from, the tube = i through the chamber 16 and Pipe 26 to turbine 27 flows. The exhaust of this turbine stands with the chamber i8 and the tubes 12 in connection, so that the exhaust steam condenses inside the latter will. This condensation takes place by lowering the temperature, which in turn takes place by evaporation of the water flushing the outer surfaces of the pipes. Finally the condensate is collected in chamber 19 and then with the help of the Lines 24 and the pump 25 are pressed into the chamber 17.

Im Innern der Einrichtung gehen mithin zwei voneinander getrennte und entgegengesetzt gerichtete Ströme vor sich, d. h. der Umlauf einer Luftmenge durch Raum 15, Leitung 21, Raum 14. und Leitung 23, so daß der Dampf aufgenommen und nach und nach an die zu verdünnende konzentrierte Lösung abgegeben wird, und ferner der Kreislauf einer Flüssigkeit von niedrigem Siedepunkt, welche im Innern der Rohre =i verdampft, die Kammer 16 und Leitung 26 durchströmt, hierauf die Turbine 27 beaufschlagt und sodann in den Rohren 1 2 kondensiert wird, von wo schließlich das Kondensat mit Hilfe der in der Leitung 24 eingeschalteten Pumpe 25 in die Rohre =r gedrückt wird. Als Treibmittel kann Schwefeläther benutzt werden, dessen Verdampfung durch Vakuumbildung in dem zu durchströmenden Raum begünstigt werden kann.Inside the facility there are two separate rooms and oppositely directed currents ahead, d. H. the circulation of a quantity of air through space 15, line 21, space 14. and line 23, so that the steam was added and gradually released to the concentrated solution to be diluted, and furthermore the circulation of a liquid of low boiling point which is inside the tubes = i evaporates, the chamber 16 and line 26 flow through, then the turbine 27 is applied and then condensed in the tubes 1 2, from where finally the condensate into the pipes with the aid of the pump 25 switched on in the line 24 = r is pressed. Sulfur ether can be used as a propellant, its evaporation can be promoted by vacuum formation in the space to be flown through.

Anstatt die konzentrierte Lösung und das Wasser in Form von dünnen Schichten herabströmen zu lassen, kann man diese Flüssigkeiten im Innern der betreffenden Kammern in fein verteiltem Zustand auf Rohre bringen.Instead of the concentrated solution and the water in the form of thin ones Letting layers flow down, one can find these liquids inside the concerned Bring chambers in a finely divided state onto pipes.

Anstatt den Dampf für die Turbine 27 auszunutzen, kann man auch den Kondensator =o in einer höheren Lage als den Zylinder 9 anbringen (z. B. auf einem Turm oder auf einer Geländeerhöhung), so daß man in der Lage ist, das in die Kammer i7 fallende Kondensat zu Kraftzwecken auszunutzen.Instead of using the steam for the turbine 27, one can also use the Install the capacitor = o in a higher position than the cylinder 9 (e.g. on a Tower or on a raised ground) so that one is able to get into the chamber i7 to use falling condensate for power purposes.

Eine Anlage für die Erzeugung von motorischer Kraft nach dein beschriebenen Verfahren kann auch ohne Luftumlauf durchgeführt werden oder durch Beschränkung der Wirkung der letzteren auf Abkühlung von Kondensationswasser. Das Schema einer solchen Anlage ist in Abb. ; gezeigt. Mit 73' und 74 sind die Kammern bezeichnet, wo sich die Verdampfung und die Kondensation des Motorbetriebsmittels vollzieht, von welch letzterem man sowohl die Dampfspannung als auch den Fall bei flüssiger Form ausnutzen kann. Die beiden Kammern 73' und 74 stehen untereinander vermittels einer Leitung 75 von großem Querschnitt in Verbindung, die bestimmt ist, 'Dämpfe durchzulassen und einen 'Motor irgendeiner geeigneten Type aufzunehmen, falls man die Dampfspannung zur Erzeugung voll motorischer Kraft zri benutzen beabsichtigt. Ferner sind sie vermittels einer Rohrleitung 76 verbunden, die mit einer Druckpumpe 77 ausgestattet ist, welche für das in die Kammer 73' zu befördernde, in der Karnnier7.I befindlicheKondensat dient, im Falle der Ausnutzung der Dampfkraft. Diese Pumpe 77 würde den Motor vorstellen, falls man zur Ausnutzung des Falles des Kondensats aus der Kammer 74. schreitet, wobei notwendigerweise diese Kammer an einem höhergelegenen Ort angebracht werden muß als die Kammer 7;'.A plant for the production of motorized force according to the method described can also be carried out without air circulation or by limiting the effect of the latter on cooling water of condensation. The scheme of such a plant is shown in Fig.; shown. With 73 'and 74 are the chambers denotes where the evaporation and condensation of the engine operating medium occur accomplishes the latter of which both the vapor tension and the fall are made can take advantage of liquid form. The two chambers 73 'and 74 are one below the other by means of a duct 75 of large cross-section intended to be 'To let fumes pass through and to accommodate an' engine of any suitable type, if one intends to use the vapor tension to generate full motor power zri. Furthermore, they are connected by means of a pipeline 76 which is connected to a pressure pump 77 is equipped, which is to be transported into the chamber 73 ', in the Karnnier7.I located condensate is used in the case of the utilization of steam power. This pump 77 would introduce the engine if one were to take advantage of the fall of the condensate from the chamber 74. steps, this chamber necessarily at a higher level Must be placed in place than the chamber 7; '.

Als Umlaufmittel zwischen den Kammern 73' und 7.4 kann man vorteilhafterweise eine schwere, aber bei niedriger Temperatur verdampfende Flüssigkeit wählen, sobald man den Fall der Flüssigkeit ausnutzen 5vill.As a circulation means between the chambers 73 'and 7.4 can advantageously choose a heavy but low temperature liquid as soon as possible to take advantage of the case of the liquid 5vill.

Auf jeden Fall wird die Erwärmung des irrt Innern der Kammer 73' kreisenden Mittels durch Umlauf von der in den Röhren 78 entsprechend verdünnten Lösung erhalten werden, während die Abkühlung der Dämpfe zum Zweck ihrer Kondensation in der Kammer -7I durch Umlauf einer Flüssigkeit, z. B. Wasser von genügend niedriger Temperatur, in den in der Kammer 7.1 befindlichen Röhren erzielt wird.In any case, the heating of the wrong interior of the chamber 73 'is circling Obtained by means of circulation of the appropriately diluted solution in the tubes 78 while the cooling of the vapors for the purpose of their condensation in the chamber -7I by circulating a liquid, e.g. B. water at a sufficiently low temperature, is achieved in the tubes located in the chamber 7.1.

Die Verdünnung der konzentrierten Lösungen kann am einfachsten in einem Behälter, wie mit 8o bezeichnet, durchgeführt werden, indem man dort die Lösung, welche durch die Leitung 81 strömt, mit dem durch die Leitung 82 ankommenden Wasser mischt. Die verdünnte Lösung fließt durch die Leitung 8 ; in die Röhren 78 und wird vermittels der Ableitung 84. in die Konzentrationsapparate, geleitet. Falls für die Versorgung der Röhren mir eine beschränkte Menge oder ungenügend kaltes Wasser zur Verfügung stellt, kann man zur Wiederabkühlung desselben Wassers greifen. Zri diesem Zweck wird ein Behälter 85 vorgesehen, welcher vermittels einer Scheidewand 86 in zwei Räume 87 und 88 geteilt wird, in welchen die 'Mittel zur Vergrößerung der Berührungsflächen, z. B. Platten 89, untergebracht sind.The easiest way to dilute the concentrated solutions is a container, as indicated by 8o, can be carried out by adding the solution there, which flows through line 81 with the incoming water through line 82 mixes. The diluted solution flows through line 8; into tubes 78 and will by means of the derivation 84. into the concentration apparatus. If for the supply of the tubes with a limited amount or insufficiently cold water makes available, you can resort to re-cooling the same water. Zri for this purpose a container 85 is provided, which by means of a partition 86 is divided into two rooms 87 and 88, in which the 'means for enlargement the contact surfaces, e.g. B. plates 89 are housed.

In dem oberen Teil des Raumes 87 endet ein Verteilungsrohr go, das mit den Auslässen der Röhren 79 verbunden ist, während der Boden des gleichen Raumes mit den Einlässen der Röhren 79 in Verbindung stellt, wobei in diese letztgenannte Verbindung eine Pumpe 9i zli dem Zweck eingeschaltet ist, das auf dem Boden der Kammer 87 sich ansammelnde Wasser in die genannten Rohre zurückzubefördern. Uni das durch die 'Verdampfung verlorengegangene Wasser zu ersetzen, wird die Leitung, welche das Rohr oo mit dem Auslaß der Röhren 7q verbindet, ihrerseits mit einer Wasserzulaufleitung 92 in Verbindung gebracht.In the upper part of the room 87 ends a distribution pipe go, the connected to the outlets of the tubes 79, while the floor of the same room with the inlets of the tubes 79 in connection, the latter in this Connection a pump 9i zli is switched on for the purpose that on the bottom of the Chamber 87 to return accumulating water to said pipes. University to replace the water lost by the evaporation, the pipe, which connects the tube oo to the outlet of the tubes 7q, in turn with one Water supply line 92 brought into connection.

In dem oberen Teil der Kammer 88 des Behälters 85 ist anderseits ein Verteilungsrohr c);; angeordnet, das mit der Leitung 8r für die konzentrierte Lösung verbunden ist. Der Boden dieser Kammer steht mit der Leitung 81 in Verbindung, doch ist diese Verbindung tiefergelegen als diejenige der Leitung 93. Zwischen den Anschlußstellen der Leitungen c);; und der unteren Leitung 81 ist in der letzteren ein Ventil 94 vorgesehen, so daß in die Leitung 93 jederzeit eine gewünschte Menge von konzentrierter Lösung abgelassen werden kann. Sowohl die Leitung 9.3 als auch die Verbindung des Bodens der Kammer 88 mit der Leitung 81 sind mit Regelungsorganen 95, 96 versehen. Ein Ventilator 97 in einer Öffnung der Wand 86 stellt zwischen- den Kammern 87 und 88 einen Luftumlauf her, der durch den Kanal c38 vermittelt wird. In diesen Kanal münden die Zuführung 99 und Auslaß ioo, die ihrerseits je mit einem Regelungsorgan ioi versehen sind, um die Erneuerung der Luft zu bewerkstelligen. Während der Arbeit der Einrichtung «erden die Flächen 89 der Kammer 87 von dem durch das Rohr 9o kommenden Wasser bespült und diejenigen der Kammer 88 durch die konzentrierte Lösung, welche durch das Rohr c)-; eingeführt wird. Die durch den Ventilator 97 in Umlauf gehaltene Luft verliert abwechselnd ihre Feuchtigkeit, welche von den konzentrierten Lösungen absorbiert wird, und, auf diese Weise getrocknet, verdunstet das Wasser in der Kammer 87. wodurch die Temperatur des Wassers vor seinem vermittels der Pumpe gi durchgeführten Zurückströmen in die Röhren 79 herabgesetzt wird. Zu gleicher Zeit wird die konzentrierte Lösung infolge Aufnahme von Wasserdampf teilweise verdünnt, so daß in der Kammer 88 des Behälters 85 eine anfängliche Verdünnung vor sich geht, die hierauf in dem Behälter 8o vervollständigt wird. Die beschriebene Anlage gestattet daher die Verdünnungswärme einer konzentrierten Lösung auszunutzen, um die Verdampfung und nach und nach auch die Konzentration einer Flüssigkeit durchzuführen, deren kinetische Energie in irgendeiner bestimmten Form ausgenutzt werden kann. Wenn das für die fortlaufende Verdampfun.- und Knnzentration bestimmte Mittel eine von der verdünnten Lösung leicht abzudestillierendeFlüssigkeit gebildet wird, so kann man die Röhren 78 fortlassen, indem man die durch die Leitung 83 kommende verdünnte Lösung in unmittelbarer Berührung mit der Flüssigkeit selbst in der Kammer 73' bringt. Auch können die Röhren 79 gegebenenfalls durch einen Einspritzkondensator ersetzt werden.In the upper part of the chamber 88 of the container 85 is on the other hand Distribution pipe c) ;; arranged, the one with the line 8r for the concentrated solution connected is. The bottom of this chamber communicates with line 81, however this connection is lower than that of the line 93. Between the connection points of lines c) ;; and the lower line 81 is a valve 94 in the latter provided so that in the line 93 at any time a desired amount of concentrated Solution can be drained. Both the line 9.3 and the connection of the At the bottom of the chamber 88 with the line 81 there are regulating members 95, 96. A fan 97 in an opening in the wall 86 is positioned between the chambers 87 and 88 produce a circulation of air which is mediated by the channel c38. In this channel The inlet 99 and outlet ioo open, which in turn each have a regulating element ioi are provided to bring about the renewal of the air. During work of the device "grounds the surfaces 89 of the chamber 87 from that coming through the pipe 90 Water rinsed and those of the chamber 88 by the concentrated solution, which through the pipe c) -; is introduced. The one kept in circulation by the fan 97 Air alternately loses its moisture, which from the concentrated solutions is absorbed and, dried in this way, the water in the chamber evaporates 87. making the temperature of the water before it is carried out by means of the pump gi Backflow into the tubes 79 is reduced. At the same time, the concentrated Solution partially diluted as a result of absorption of water vapor, so that in the chamber 88 of the container 85 an initial dilution is going on, which is then in the Container 8o is completed. The system described therefore allows the heat of dilution a concentrated solution to take advantage of the evaporation and gradually also to carry out the concentration of a liquid, its kinetic energy in any certain form can be exploited. If this is necessary for continuous evaporation and concentration certain means one of the diluted solution liquid that is easy to distill off is formed, the tubes 78 can be omitted, by placing the dilute solution coming through line 83 in direct contact with the liquid itself in the chamber 73 '. The tubes 79 can also if necessary be replaced by an injection capacitor.

Wenn als zu verdampfende und kondensierende Flüssigkeit Wasser angewendet wird, so wird die Kammer 73' in der gleichen Weise wie ein Dampfkessel arbeiten, dessen Heizfläche anstatt der Wirkung der heißen Heizgase derjenigen der verdünnten Lösung unterworfen wird, während die Kammer 74 die Rolle eines Kondensators für den Dampf spielt, der bereits eine motorische Arbeit geleistet hat.When used as the liquid to be evaporated and condensed, water the chamber 73 'will operate in the same way as a steam boiler, its heating surface instead of the effect of the hot heating gases that of the diluted ones Solution is subjected while the chamber 74 plays the role of a condenser for plays the steam that has already done some motor work.

Um eine motorische Kraft durch Ausnutzung des osmotischen Druckes zu gewinnen, kann man sich der in den Abb. .4, 5 und 6 dargestellten Einrichtung bedienen. Eine solche Einrichtung umfaßt Elemente 35, welche parallel arbeiten und von denen jedes von zwei äußeren Wänden 36 gebildet wird, zwischen welche die Rahmen 37 (Abb. 5 und 6) eingesetzt sind. Jeder Rahmen besitzt eine Aussparung 38 und ein Loch 39. Diese Rahmen sind derart vereinigt, daß die Löcher und Aussparungen abwechseln. Ein Deckel 36 besitzt einen Anschluß 4o konachsial mit den Öffnungen 38 der Rahmen, an welchen für die .konzentrierte Lösung eine Leitung 41 angeschlossen ist; während der andere Deckel mit zwei Anschlüssen 42 und 43, die ihrerseits konachsial mit den Öffnungen 38 und verbunden sind- mit der Zuführung des Wassers 44 und mit der Leitung 45 für den Abfluß der verdünnten Lösung. Zwischen den Deckeln 36 und den Rahmen 37, ebenso wie zwischen den letzteren sind durchlässige Zwischenwände 46 vorgesehen,. gebildet z. B. von animalischen oder vegetabilischen Pergamentlagen, welche den von den Deckeln 36 und den Rahmen 37 begrenzten Raum in eine gewisse Anzahl von Kammern 47 und 48 teilen, die ihrerseits durch die Löcher 38 und Öffnungen 39 der Rahmen mit den Anschlüssen 40, 43 und dem Anschluß 4x in Verbindung stehen. Um zu vermeiden, daß die porösen Zwischenwände 46, welche verhältnismäßig empfindlich sind, dem Druck der Flüssigkeit ausgesetzt werden, welcher sie zerreißen könnte, werden die Rahmen 37 oder einige von ihnen mit gewellten Blechen 49 abgedeckt, gegen welche sich die Zwischenwände stützen. Wie aus Abb. 5 und 6 hervorgeht, füllen diese Bleche den freien Querschnitt der Rahmen nicht vollständig aus, sondern lassen einen freien Spalt 5o, durch welchen die entlang den Blechen fließende Flüssigkeit dringt, da sich nur die Erhöhungen dieser gewellten Bleche gegen die Zwischenwände anlegen. Auf diese Vereise kann die Flüssigkeit durch die Zwischenwände hindurchfiltrieren. Die Anschlüsse 4o eines jeden Elementes 35 kommunizieren mit einer die Flüssigkeit durch die selbsttätigen Ventile 5r hindurchführenden Leitung 41, welche Ventile sich schließen müssen, sobald der in den Kammern 47 herrschende Druck denjenigen von der Speisepumpe erzeug ten übersteigt. Die Anschlüsse 43 stehen vermittels der Leitungen 45 mit den Ventilen 52 in Verbindung, mit deren Hilfe die Leitung 45 mit der Sammelleitung 53 in Verbindung gebracht werden kann, die ihrerseits zur Turbine 47 führt und mit einer Druckausgleichkammer 54 in Verbindung steht, oder mit der Leitung 55, die ihrerseits mit der Leitung 56 verbunden ist, durch welch letztere die von der Turbine kommende Flüssigkeit in den Behälter der verdünnten Lösung, z. B. den Behälter 5 in Abb. z, gelangt.In order to gain motor power by utilizing the osmotic pressure, the device shown in Figs. 4, 5 and 6 can be used. Such a device comprises elements 35 which work in parallel and each of which is formed by two outer walls 36 between which the frames 37 (Figs. 5 and 6) are inserted. Each frame has a recess 38 and a hole 39. These frames are united in such a way that the holes and recesses alternate. A cover 36 has a connection 40 conaxially with the openings 38 of the frame, to which a line 41 is connected for the .concentrated solution; while the other cover with two connections 42 and 43, which in turn are connected conaxially with the openings 38 and 38 - with the supply of the water 44 and with the line 45 for the drainage of the diluted solution. Between the covers 36 and the frame 37, as well as between the latter, permeable partitions 46 are provided . formed z. B. of animal or vegetable parchment layers, which divide the space bounded by the lids 36 and the frame 37 into a certain number of chambers 47 and 48, which in turn through the holes 38 and openings 39 of the frame with the connections 40, 43 and the Connection 4x are connected. In order to avoid that the porous partitions 46, which are relatively sensitive, are exposed to the pressure of the liquid which could tear them apart, the frames 37 or some of them are covered with corrugated sheets 49 against which the partitions are supported. As can be seen from Fig. 5 and 6, these sheets do not completely fill the free cross-section of the frame, but leave a free gap 5o through which the liquid flowing along the sheets penetrates, since only the elevations of these corrugated sheets rest against the partition walls . On this ice, the liquid can filter through the partition walls. The connections 4o of each element 35 communicate with a line 41 leading the liquid through the automatic valves 5r, which valves must close as soon as the pressure in the chambers 47 exceeds that generated by the feed pump. The connections 43 are connected by means of the lines 45 to the valves 52, by means of which the line 45 can be brought into connection with the collecting line 53, which in turn leads to the turbine 47 and is in connection with a pressure equalization chamber 54, or with the line 55, which in turn is connected to the line 56, through which the latter the liquid coming from the turbine into the container of the diluted solution, e.g. B. the container 5 in Fig. Z.

Diese Einrichtung arbeitet in folgenderWeise Die konzentrierte. Lösung wird unter entsprechendem Druck in die Leitung 41 gedrückt, z. B. mit Hilfe einer Pumpe; sie fließt durch die Ventile 51 und die Anschlüsse 4o in die Kammern 47, wobei sie die Höhlungen 39 und die Löcher 38 der Gestelle 37 durchströmt. Das durch die Leitung 4.4. zugeführte Wasser erreicht in gleicher Weise die Kammer 48. Die beiden Flüssigkeiten sind auf diese Weise nur durch die durchlässigen Zwischenwände 46 in der Weise voneinander getrennt, daß infolge der osmotischen Wirkung das Wasser die Zwischenwände selbst durchdringt, indem es in die Kammern 47 gelangt, woselbst eine Erhöhung des Druckes stattfindet, die abhängig ist von der Volumenvergrößerung der in den Kammern selbst enthaltenen Flüssigkeit. Dieser erhöhte Druck wirkt nun einerseits auf die Ventile 51, um die Zuführung von konzentrierter Lösung zu den Kammern 47 zu unterbrechen, und anderseits, um durch die Anschlüsse 43 und die Leitungen 45 eine Abschaltung von Flüssigkeit unter Druck durchzuführen, welche durch die Ventile 52 hindurch in die Leitung 53 und in die Turbine gelangt, deren Läufer auf diese Weise beaufschlagt wird. Die von der Turbine kommende verdünnte Lösung gelangt in die Leitung 56 und von hier in den Behälter 5 der Konzentrationsanlage.This device works in the following manner: The concentrated. solution is pressed under appropriate pressure in the line 41, z. B. with the help of a Pump; it flows through the valves 51 and the connections 4o into the chambers 47, whereby it flows through the cavities 39 and the holes 38 of the frames 37. That through the line 4.4. supplied water reaches the chamber 48 in the same way Both liquids are in this way only through the permeable partitions 46 separated from each other in such a way that, due to the osmotic effect, the water penetrates the partition walls itself by entering the chambers 47 where it is itself an increase in pressure takes place, which is dependent on the increase in volume the liquid contained in the chambers themselves. This increased pressure is now effective on the one hand on the valves 51 to allow the supply of concentrated solution to the Interrupt chambers 47, and on the other hand, through the connections 43 and the lines 45 to perform a shutdown of liquid under pressure, which by the Valves 52 passes through into line 53 and into the turbine, the rotor on is acted upon in this way. The diluted solution coming from the turbine gets there into the line 56 and from here into the container 5 of the concentration system.

Sobald die osmotische Wirkung nachläßt, unterbrechen die. Ventile 52 die Verbindung zwischen der Leitung 53 und den Leitungen 45 und verbinden die letzteren mit der mit der Leitung 56 in Verbindung stehenden Leitung 55, so daß die in der Kammer 47 enthaltene verdünnte Lösung unmittelbar in. den Behälter 5 abfließen kann. Infolgedessen verringert sich der Druck in den Kammern 47, und es öffnen sich die Ventile 51 aufs neue, um die Zuführung einer anderen Menge konzentrierter Lösung zu den gleichen Kammern zuzulassen. Diese Arbeitsweise wiederholt sich nun.As soon as the osmotic effect wears off, they interrupt. Valves 52 the connection between the line 53 and the lines 45 and connect the the latter with the line 55 communicating with the line 56, so that the dilute solution contained in the chamber 47 directly into the container 5 can drain. As a result, the pressure in the chambers 47 decreases, and so does it the valves 51 open again to concentrate the supply of a different amount Solution to the same To allow chambers. Repeat this procedure yourself now.

Die Ventile 5 2 werden durch Hand oder irgendc,ine geeignete Vorrichtung derart gestellt, daß clie verschiedenen Elemente oder Kammern ,;5 der Anlage nicht auf einmal in Tätigkeit treten können, sondern in aufeinanderfolgenden Zeiträumen.The valves 5 2 are operated by hand or any suitable device placed in such a way that the various elements or chambers; 5 of the system are not can go into action all at once, but in successive periods of time.

' Auf diese Weise erzielt man, sobald die osinotische Wirkung in einem oder in einer Reihe von Elementen sich verringert oder ganz verschwindet, eine Erhöhung derselben in den anderen, so daß in dem Sammler 53 zu jeder Zeit ein ge- nügend großer Druck vorhanden ist, um auf die Turbine 27 zu wirken, welche auf diese Weise fortlaufend in Tätigkeit gehalten werden kann. Die mit dem Sammler in Verbindung stehende Kammer 54 dient zum Regeln und Erhalten des Druckes auf gleicher Höhe, indem sie den Einfluß von allenfalls auftretenden Störungen auf die Arbeit der verschiedenen Kammern oder Elemente hintanhält.'In this way are obtained as soon as the osinotische effect in one or a number of elements is reduced or disappears entirely, an increase thereof so that at any time an overall cient large pressure is present in the other in the accumulator 53, in order to act on the turbine 27, which in this way can be kept continuously in operation. The chamber 54, which is connected to the collector, serves to regulate and maintain the pressure at the same level by preventing the influence of any disturbances that may occur on the work of the various chambers or elements.

Es wird von Vorteil sein, inn Verluste von motorischer Kraft zii vermeiden, den Regenorator mit einer selbsttätigen Vorrichtung zii versehen, welche dann in Tätigkeit zii treten hat, sobald die Bedingungen in der Luft günstig sind, und seine Tätigkeit im gegenteiligen Falle zu unterbrechen hat.It will be advantageous to avoid losses of motor power the regenerator provided with an automatic device zii, which then in Activity as soon as the conditions in the air are favorable, and his To interrupt the activity in the opposite case.

In der Abb. 7 ist eine dem erwähnten Zweck dienende Vorrichtung gezeigt. Sie besteht aus einem kleinen Regencrator oder Konzentr;itor his angeordnet in der Ii@inimer ()o, in welchen man mit Hilfe eines ständig in Umlauf befindlichen Ventilators 63 einen Luftstrom fördert. Die Luft gelangt durch die Leitung 62, die nahe der Luftentnahme des Regenorators endigt, in den letzteren, wobei die besagte Luftentnahme z. B. durch einen Kamin gedacht sein kann. Die aus dem Behälter 9 herrührende verdünnte Lösung gelangt in die Vorrichtung 61 vermittels der Leitung 57, welche sich in die Abzweigungen 5` und 59 teilt, die ihrerseits in den Regenorator (i oder in die Kammer (i7 münden, während die regenerierte Flüssigkeit aus Behälter (>z durch die Leitung 73 in die Kamincr ()(i geleitet wird. Zii den Kammern (6 und ()7 im 1. berfluß anströmende Flüssigkeit wird durch die Ableitungen 70 entfernt. Es ist wichtig, daß die Leitungen 7,; und 5c> vor ihrer Einmündung in die Kammern 76 und 77 Rohrschlangen b.4 und 65 durchströmen. Dies geschieht zum Temperaturausgleich, damit in den Dampfkammern 66 und ()7 die gleiche Temperatur herrscht, behufs Vermeidung von Unterschieden in der Dichte, welche infolge Unregelmäßigkeit in der Temperatur auftreten könnten.In Fig. 7 a device serving the purpose mentioned is shown. It consists of a small regenerator or concentrator, which is arranged in the Ii @ inimer () o, in which an air stream is conveyed with the aid of a fan 63 which is constantly in circulation. The air passes through the line 62, which ends near the air extraction of the regenerator, in the latter, said air extraction z. B. can be thought of by a fireplace. The diluted solution from the container 9 reaches the device 61 by means of the line 57, which divides into the branches 5 'and 59, which in turn open into the regenerator (i or into the chamber (i7, while the regenerated liquid from the container (> z is passed through the line 73 into the chimney cr () (i. Zii the chambers (6 and () 7 in the 1st overflow is removed through the discharge lines 70. It is important that the lines 7 ,; and 5c> before they flow into the chambers 76 and 77, flow through coils b.4 and 65. This is done to equalize the temperature so that the same temperature prevails in the steam chambers 66 and () 7, in order to avoid differences in density, which as a result of irregularities in the temperature could occur.

In den Kammern ()-6 und 67 sind zwei an die beiden arme eines Hebels 71 angeschlossene Zylinder ()d und 68 angeordnet, welcher Hebel gleichzeitig den Waagebalken einer hvdrostatiselten Waage bildet und einen dritten.\rni 7 2 busitzt, der bestimmt ist, mit Hilfe einer Hilfsmaschine den Kontakt eines elektrischen Stromes zu schließen, in welchem die Motoren des lZegenerators eingeschaltet sind, sobald der Waagebalken 71 sich zur Seite der Kammer b; neigt, während der Strom unterbrochen wird, sobald derWaagebalken im Gleichgewicht bleibt oder gegen die Seite der Kammer 66 sich neigt. Infolgedessen wird, sobald die Luft in der Verfassung ist, die Konzentration der den sekundären Generator durchströmenden Flüssigkeit durchzuführen, die Dichte der in der Kammrrbh befindlichen Flüssigkeit sich erhöhen und daher der Zylinder h9 sich aufwärts bc wegen, wobei die Beweguni; des Waagebalkens 7i, die Schließung des Kontaktarmes 72 und die Tätigkeit de-s Hauptgenerators beendigt werden. Dagegen wird, sobald die Luft keinen Einfluß auf die den Hilfsregenerator durchfließende Lösung mehr besitzt oder diese nicht mehr verdünnt, der Waagebalken 71 im Gleichgewicht bleiben odc r gegen die: Kammer h(7 sich neigen. so daß der Strom unterbrochen bleibt und der Hauptregenerator nicht in Tätigkeit treten kann.In chambers () -6 and 67 there are two cylinders () d and 68 connected to the two arms of a lever 71, which lever simultaneously forms the balance beam of a static balance and a third one. with the help of an auxiliary machine to close the contact of an electric current in which the motors of the generator are switched on as soon as the balance beam 71 moves to the side of the chamber b; tilts while the flow is cut as soon as the balance beam remains in equilibrium or tilts against the side of the chamber 66. As a result, as soon as the air is in a position to carry out the concentration of the liquid flowing through the secondary generator, the density of the liquid in the chamber will increase and therefore the cylinder h9 will move upwards, whereby the movement; of the balance beam 7i, the closure of the contact arm 72 and the activity of the main generator are terminated. On the other hand, as soon as the air no longer has any influence on the solution flowing through the auxiliary regenerator, or as soon as it is no longer diluted, the balance beam 71 will remain in equilibrium or incline towards chamber h (7, so that the current remains interrupted and the main regenerator does not can come into action.

Selbstverständlich kann die durch Verdiinnung einer konzentrierten Lösung freigewordene Energie anstatt für die Betätigung einer Kraftmaschine, auch für Zwecke d( r Heizung und Abkühlung vcrwendct werden. Im ersteren Falle wird man die verdünnte und dahe r ,e rwärmte Lösung in Vorrichtungen von der Ausführung derjenigen (78) in Abb.3 in Umlauf bringen und im zweiten Falle eine Vorrichtung, wie in Abb. 3 mit 85 bezeichnet, zu Hilfe nehmen. Oder man wird die Fähigkeit ausnutzen, welche der konzentrierten Lösung innewohnt, um Luft zu trocknen und die Eigenschaft der trockenen Luft, um Wasser unter Erzeugung von Kälte zu verdampfen.Of course, by diluting a concentrated Solution released energy instead of operating a prime mover, too for purposes of heating and cooling. In the former case one will the diluted and therefore warmed solution in devices of the execution of those (78) in Fig. 3 and in the second case a device as shown in Fig. 3 labeled 85, use it as an aid. Or you will use the ability, which one inherent in the concentrated solution to dry and the property of the air dry air to evaporate water producing cold.

Schließlich kann man mit einer Vorrichtung von der Ausführung, wie in Abb. 2 gezeigt, zu gleicher Zeit eine Erwärmung und eine Abkühlung erzielen.Finally, one can work with a device such as shown in Fig. 2, achieve heating and cooling at the same time.

Claims

PATRNT CLAIMS: e.g. Process for utilizing natural heat sources, characterized in that a concentrated release of energy when diluted The solution is alternately diluted and concentrated, with the The diluted solution is exposed to the air to produce the Water for solution to evaporate.

2. The method according to claim i, characterized in that that dilution of the concentrated solution using permeable Partitions are made so that the osmotic effects occur can, which leads to an increase in the pressure and the volume of the solution. ;_ Procedure according to claim i, characterized in that the solution to be diluted is seawater applies that with fresh water, z. B. by a river, is diluted and that the so The diluted solution is directed into the sea, where it is renewed at the expense of the sun's heat is concentrated. Device for carrying out the characterized by claim i Method, characterized by the arrangement of containers in which the collects dilute solution, which is then transferred to a regeneration or concentration apparatus and from there into the containers for the concentrated solution. 5. Establishment to take advantage of the developed as a result of the dilution of a concentrated solution Energy according to claim i, characterized in that with the aid of the Dilution of the solution released heat as a propellant or evaporation Causing heating means serving liquid, the vapors of which are condensed on it. (I. Device according to claim 5, characterized by two chambers, of which in the one (.4) the concentrated solution in finely divided state and into the other (5) the water, also in a finely divided state, is introduced, with suitable Means are provided to the inside of said chambers one after the other Let the amount of air or gas absorbing water vapor circulate, with the water i --I vapor is given off to the solution to be diluted, so that the alternating Liquid serving as a propellant evaporates and the vapor is precipitated. 7. Device according to claim 5, characterized in that the for evaporation certain liquid and its vapors continuously inside of in the chambers arranged pipes (1i, 12) circle, while the solution to be diluted and the Water can be brought into contact with the outer surfaces of the same pipes. B. Device according to claim 5, characterized in that the evaporation and Condensation can be carried out within two containers, one of which is through the diluted liquid is warmed, while the other by a sufficiently cold one Liquid is cooled. 9. Device according to claim 8, characterized in that that the propellant used is one which is easy to distill off from the solution to be diluted Applies liquid, with the solution in immediate. Contact with this liquid is brought. ok Device according to claim 8, characterized in that the Cooling of the cooling liquid takes place through contact with air, which beforehand through the effect of a concentrated solution was dried. ii. Facility for implementation of the method according to claim 3, characterized in that the solution to be diluted and the water is passed into chambers divided by means of permeable partitions the chambers into which the solution is introduced and where it is diluted, are in communication with a collector, which carries the fluid under pressure to the engine promoted. 12. Device according to claim ii, characterized in that the chambers, in which the liquid to be diluted. is filled, provided with valves who have to interrupt the feed as soon as the inside of the chambers the prevailing pressure exceeds that of the feed line, and, furthermore, with lines, with the help of which the diluted solution is fed to the engine and what other Have valves that establish a connection with the container in which the diluted liquid collects as soon as the dilution of the solution becomes such Has reached a degree that the osmotic effect is no longer with the intended one Intensity can take place. 13. Device to control the regenerator of Systems according to claim 4, characterized by a hydrostatic balance (68, 69, 71) in two containers (66, 67), of which one (66) the diluted solution directly drains while the other container (67) is supplied with the solution after it pass through a constantly operating regenerator of smaller dimensions the lever (7i) of said balance being electric or other suitable Affects the device which has to activate the main regenerator, so that the latter only begins to work as soon as the air in the for the absorption of the water of the diluted solution is suitable state and the two liquids supplied to the containers of the balance have different densities exhibit.