DE416115C

DE416115C - Machine for generating compressed gases

Info

Publication number: DE416115C
Application number: DEM84650D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-04-25
Filing date: 1922-04-25
Publication date: 1925-07-07

Description

Maschine zur Erzeugung von Druckgasen. Die Erfindung betrifft ein Gebläse, bei dem die in die Luft eingeführte Wärme unmittelbar die Druckerhöhung und das Hinausschieben des verdichteten Gases sowie das Einsaugen frischer Gase bewirkt.Machine for generating compressed gases. The invention relates to a Blower in which the heat introduced into the air directly increases the pressure and pushing out the compressed gas and sucking in fresh gases causes.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen bekannten Gebläses schematisch dargestellt. Gemäß diesem Beispiel besteht der Arbeitsraum des Gebläses aus einem Zylinder i, in dem ein Kolben 2 mittels der Stange 3 verschoben werden kann, welche durch irgendwelche Antriebsmittel, z. B. mittels eines Elektromotors 5 und einer Kurbelwelle q. in hin und her gehende Bewegung versetzt wird. An dem einen Ende des Zylinders i ist ein Wärmespeicher 6 angeordnet und eine Leitung 7 verbindet die beiden Enden des Zylinders. In dem einen Zylinderkopf befinden sich die Saug- und Druckventile 8 und 9. io ist eine Düse zur Einführung des Brennstoffes. Auf dem Saugventil 8 lastet der atmosphärische Druck Po und auf dem Druckventil 9 der Druck P der Druckleitung.In the drawing, an embodiment of such a known Blower shown schematically. According to this example, the work space exists of the fan from a cylinder i, in which a piston 2 is displaced by means of the rod 3 can be, which by any drive means, e.g. B. by means of an electric motor 5 and a crankshaft q. is set in reciprocating motion. To the A heat accumulator 6 and a line 7 are arranged at one end of the cylinder i connects the two ends of the cylinder. In one cylinder head there are the suction and pressure valves 8 and 9. io is a nozzle for introducing the fuel. The atmospheric pressure Po loads on the suction valve 8 and on the pressure valve 9 the pressure P of the pressure line.

Im Betriebe ist die der Brennstoffdüse io abgekehrte Seite 6" des Wärmespeichers kalt (Temperatur Ta), während die Temperatur gegen .das andere Ende 6a des Wärmespeichers allmählich bis Tb zunimmt.During operation, the side 6 ″ of the heat accumulator facing away from the fuel nozzle is cold (temperature Ta), while the temperature towards the other end 6a of the heat accumulator gradually increases to Tb.

Die Wirkungsweise eines solchen Gebläses ist die folgende: Es sei angenommen, daß der Wärmespeicher sich bereits in dem Betriebszustande, also mit den Temperaturgrenzen Ta bis Tb angewärmt befindet und der ganze Raum -des Zylinders i, sowie auch der Kanal 7 mit kalter Luft von atmosphärischem Druck Po angefüllt ist. Es sei zunächst angenommen, daß überhaupt keine -Brennstoffzufuhr stattfindet, sondern daß die ganze Wärme vom Wärmespeicher geliefert wird. Bewegt sich der Kolben 2 Inder Richtung des Pfeiles i i, so wird die vor demselben befindliche kalte Luft von der Temperatur Ta über den Kanal 7 durch den Wärmespeicher 6 hindurchgetrieben und sie gelangt auf die andere Seite des Kolbens, wobei sich die Luft wesentlich auf die obere Temperatur Tb des Wärmespeichers erwärmt. Da während dieser Erwärmung das Gesamtvolum der Luft keine Veränderung erfährt, steigt der Druck im Arbeitsraum allmählich an.The mode of operation of such a fan is as follows: It is assumed that the heat accumulator is already in the operating state, i.e. with the temperature limits Ta to Tb warmed, and the entire room -of the cylinder i, as well as the duct 7 with cold air from atmospheric Pressure Po is filled. It is initially assumed that there is no fuel supply at all, but that all of the heat is supplied by the heat accumulator. If the piston 2 moves in the direction of the arrow ii, the cold air in front of the same is driven by the temperature Ta through the channel 7 through the heat accumulator 6 and it reaches the other side of the piston, the air being substantially on the upper one Heated temperature Tb of the heat accumulator. Since the total volume of the air does not change during this heating process, the pressure in the working space rises gradually.

Nach Erreichung des auf dem Druckventil 9 lastenden Druckes wird Druckluft in die Druckleitung 15 gefördert. Während des Rückganges des Kolbens 2 in .der Richtung des Pfeiles 12 wird die warme Luft durch den Wärmespeicher 6 und durch die Leitung 7 gedrückt; sie kühlt sich dabei auf die Temperatur Ta ab und erleidet eine Druckverminderung. Sobald der Druck auf den atmosphärischen Druck gesunken ist, wird durch das Saugventil 8 Frischluft angesaugt.After the pressure on the pressure valve 9 has been reached, compressed air is used promoted into the pressure line 15. During the decline of the piston 2 in the direction the arrow 12 is the warm air through the heat accumulator 6 and through the line 7 pressed; it cools down to the temperature Ta and suffers a reduction in pressure. As soon as the pressure has dropped to atmospheric pressure, it is through the suction valve 8 Fresh air sucked in.

Um die Reibungswiderstände der strömenden Gase zu vermindern, muß der Wärmespeicher in der Strömungsrichtung der Gase eine möglichst geringe Baulänge erhalten, so daß diese Baulänge nur einen geringen Bruchteil der Baulänge des Zylinders beträgt, wogegen der Rückführungskanal? sich auf die ganze Zylinderlänge erstreckt. Da dieser lange Rückführungskanal zwecks Verminder ung der 'Reibungsverluste- einen möglichst großen Querschnitt erhalten muß, so verursacht der Rückführungskanal eine den Wirkungsgrad des Gebläses stark beeinträchtigende Verzögerung des schädlichen Raumes.In order to reduce the frictional resistance of the flowing gases, must the heat accumulator has the smallest possible length in the direction of flow of the gases obtained so that this length is only a small fraction of the length of the cylinder is, whereas the return channel? extends over the entire length of the cylinder. Since this long return duct to reduce the 'frictional losses' must receive as large a cross-section as possible, so causes the return channel a delay of the harmful, which greatly affects the efficiency of the fan Space.

Zur Verminderung dieses Übelstandes erhält nun das Gebläse gemäß der Erfindung zwei gleichachsig angeordnete, durch ein Gestänge miteinander starr verbundene Kolben, zwischen denen sich der, durch den ortsfesten Wärmespeicher in zwei Teile geteilte Arbeitsraum befindet.To reduce this inconvenience, the fan is now given according to Invention two coaxially arranged, rigidly connected to one another by a linkage Pistons, between which the, through the stationary heat accumulator in two parts shared work space is located.

In Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Gebläses dargestellt. Das Gebläse erhält zwei Kolben 2. und 2b, die miteinander durch die Stange 16 starr gekuppelt sind. Zwischen dem Kolben befindet sich der Arbeitsraum, der durch den ortsfesten Wärmespeicher 6 in zwei Teile i" und Tb unterteilt ist. Wenn die Kolben durch eine äußere Kraftquelle mittels der Kurbelwelle 4 in der Richtung des Pfeiles i i bewegt werden, so gelangt die kalte Luft aus dem Raum i" durch den Wärmespeicher 6 in den Raum Tb und sie wird teilweise durch den Wärmespeicher und teilweise durch Verbrennen eines durch die Düse io eingeführten Brennstoffes erhitzt, wodurch der Druck steigt und Druckluft durch das Ventil 9 in die Druckleitung 15 gefördert wird. Beim Rückgang der Kolben in der Richtung des Pfeiles 12 gelangt die warme Luft aus dem Raum Tb in den Raum i", sie kühlt sich dabei ab, erleidet eine Druckverminderung, wonach Frischluft durch das Saugventil 8 angesaugt wird. Die Hin- und Herbewegung der Kolben erheischt, wenn die beiden Kolben den gleichen Querschnitt besitzen, nicht mehr Arbeit als zur Überwindung der Reibungswiderstände erforderlich ist. Bemißt man aber den im kalten Arbeitsraum i. befindlichen Kolben 2, etwas kleiner als den Kolben ib, so wird während des Hubes in der Richtung des Pfeiles i i Arbeit an die Kurbelwelle 4 abgegeben, die in einem Schwungrad aufgespeichert und während des rückläufigen Hubes in .der Richtung des Pfeiles 12, wieder an die Kolben abgegeben werden kann, so daß unter diesen Umständen die Maschine auf Kosten einesWärmeverbrauches sich selbst antreibt und keine äußere Kraftquelle zu ihrem Antrieb erfordert.In Fig. 2 an embodiment of such a fan is shown. The fan receives two pistons 2 and 2 b, which are rigidly connected to one another by the rod 16 are coupled. The working space is located between the piston and is provided by the Fixed heat accumulator 6 is divided into two parts i "and Tb. When the piston by an external power source by means of the crankshaft 4 in the direction of the arrow i i are moved, so the cold air from room i "passes through the heat accumulator 6 in the room Tb and it is partly by the heat accumulator and partly by Burning a fuel introduced through the nozzle io heated, whereby the Pressure rises and compressed air is conveyed through valve 9 into pressure line 15. When the piston falls in the direction of arrow 12, the warm air escapes the room Tb in the room i ", it cools down, suffers a pressure reduction, after which fresh air is sucked in through the suction valve 8. The back and forth movement the piston requires when the two pistons have the same cross-section, no more work than is necessary to overcome the frictional resistance. But if you measure the i. located piston 2, slightly smaller as the piston ib, then during the stroke in the direction of the arrow i i will work delivered to the crankshaft 4, which is stored in a flywheel and during of the retrograde stroke in the direction of arrow 12, returned to the piston can be, so that under these circumstances the machine at the expense of heat consumption drives itself and does not require an external source of power to drive it.

In Abb. 2 sind die beiden Kolben durch eine Stange verbunden, die sich im Inneren des Arbeitsraumes befindet. Selbstverständlich könnten aber die beiden Kolben auch durch ein rahmenartiges Gestänge miteinander gekuppelt sein, welche die Verbindung der beiden Kolben außerhalb der Zylinder herstellt.In Fig. 2 the two pistons are connected by a rod which is located inside the work area. But of course they could both pistons can also be coupled to one another by a frame-like linkage, which connects the two pistons outside the cylinder.

Claims

PATENT CLAIM: Machine for the generation of compressed gases, in which the air in the work space is driven in alternating directions through a heat storage device and heated by burning a fuel introduced into the work space, characterized in that two coaxially arranged in the machine, by a linkage Rigidly connected pistons play between which the working space, which is divided into two parts by the stationary heat accumulator, is located.