DE626560C

DE626560C - Process for generating energy through the action of the explosion pressure of a gas mixture

Info

Publication number: DE626560C
Application number: DES114126D
Authority: DE
Original assignee: EUGENE CAMILLE SAINT JACQUES
Current assignee: EUGENE CAMILLE SAINT JACQUES
Priority date: 1934-05-29
Filing date: 1934-05-29
Publication date: 1936-02-28

Description

Verfahren zur Erzeugung von Energie durch Einwirkung der Explosionsdrucke eines Gasgernisches Bei den Verbrennungs- oder Explosionsmotoren, mag es sich nun um Motoren handeln, deren beweglicher Teil in alternierende geradlinige Bewegungen oder in kreisförmige Bewegungen versetzt wird, hat dieser bewegliche Teil gewöhnlich eine doppelte Aufgabe: a) die Übertragung des Kraftimpulses, der durch Entflammung des brennbaren Gemisches verursacht wird, b) die Kompression dieses Gemisches bis zu dem vor seiner Zündung notwendigen Kompressionsverhältnis.Process for generating energy through the action of explosion pressures a gas mixture With the internal combustion or explosion engines, it may well be are motors whose moving part is in alternating rectilinear movements or is set in circular motions, this moving part usually has a double task: a) the transmission of the force impulse caused by ignition of the combustible mixture is caused, b) the compression of this mixture up to the compression ratio necessary before its ignition.

Die erste dieser beiden Aufgaben, -welche dem beweglichen Teil einer Antriebsmaschine zugeteilt werden, ist die ursprüngliche Aufgabe, und es ist nun das Ziel der vorliegenden Erfindung, diesem beweglichen Teil allein diese ursprüngliche Aufgabe zu belassen, ihn dagegen von der zweiten Aufgabe zu befreien.The first of these two tasks, -which is the moving part of a The original task is to be assigned to the prime mover, and it is now the aim of the present invention, this moving part alone this original To leave the task, but to free him from the second task.

Zu diesem Zweck führt man erfindungsgemäß ein unter Druck stehendes brennbares Gemisch in ein Gefäß ein, das mit der zu speisenden Antriebsmaschine (Kolbenmotor, Turbine o. dgl.) in Verbindung steht. Dabei erfolgt die Überführung dieses brennbaren Gemisches in die Antriebsmaschine selbsttätig, und zwar zur gleichen Zeit, wo seine Entzündung erfolgt, wenn sein Kompressionsverhältnis in dem Behälter einen passenden Wert erreicht hat, und bringt so die Explosionsprodukte zur Einwirkung auf die beweglichen Teile (Kolben o. dgl.) der Maschine. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man das brennbare Gemisch in einem in freier Kommunikation mit der zu betätigenden Maschine stehenden Behälter umlaufen läßt, -vobei dieses Gemisch am einen Ende des Behälters unter Druck gefördert und am andern Ende angesaugt wird, und daß die Ansaugung jäh unterbrochen wird, so daß eine Ineinanderschiebung der Gasmoleküle erfolgt, was eine plötzliche Druckerhöhung des Brennstoffgemisches im Innern des Behälters bestimmt. Die Zündung dieses Gemisches erfolgt dann im selben Augenblick, in dem diese Unterbrechung der Ansaugung stattgefunden hat, derart, daß das Gemisch von dem so erreichten Druck aus explodiert und gleichzeitig in die Antriebsmaschine durch die öffnung, welche letztere mit dem Behälter verbindet, einströmt.For this purpose, according to the invention, a pressurized combustible mixture is introduced into a vessel which is connected to the drive machine to be fed (piston engine, turbine or the like). The transfer of this flammable mixture into the engine takes place automatically, at the same time that it ignites when its compression ratio in the container has reached a suitable value, thus causing the explosion products to act on the moving parts (piston, etc.) like.) of the machine. A particularly advantageous embodiment of the invention is that the combustible mixture is allowed to circulate in a container which is in free communication with the machine to be operated, this mixture being conveyed under pressure at one end of the container and sucked in at the other end, and that the suction is abruptly interrupted, so that the gas molecules are pushed into one another, which determines a sudden increase in pressure of the fuel mixture inside the container. The ignition of this mixture then takes place at the same moment in which this interruption of the suction has taken place, in such a way that the mixture explodes from the pressure thus reached and at the same time flows into the prime mover through the opening which connects the latter with the container.

Vorzugsweise hat der Behälter, in -welchem man das Gas umlaufen läßt, die Form eines Rotationskörpers, insbesondere einezylindrischkonische Form analog derjenigen einer Granate. Dabei liegt die Verbindung mit der Antriebsmaschine an der Spitze, -während die Zufuhr- und Ansaugleitungen für das brennbare Gemisch tangential an dem Behälter angeschlossen sind, so daß jenes Gemisch in diesem Behälter eine spiralförmige Bewegung von großer Geschwindigkeit annimmt. Diese Anordnungsweise sichert dem brennbaren Gemisch ein Maximum an Umlauf in einem Minimum an Raum und ermöglicht in dem Behälter den Umlauf einer großen Gasmenge in sehr kurzer Zeit. Überdies folgt daraus eine bessere Durcheinandermischung der Bestandteile des brennbaren Gemisches. Schließlich wird durch den tangentialen Anschluß der Zuluhrleitung verhütet, daß sich in dieser Leitung bei der Explosion eine 5tauchung der Gase bildet.The container in which the gas is circulated preferably has the shape of a body of revolution, in particular a cylindrical-conical shape analogously that of a grenade. There is a connection to the drive machine the tip, while the supply and suction lines for the combustible mixture are tangential are connected to the container, so that that mixture in this container a adopts spiral motion of great speed. This way of arranging ensures that combustible mixture a maximum of circulation in a minimum in space and allows a large amount of gas to circulate in the container short time. In addition, this results in better mixing of the components of the combustible mixture. Finally, through the tangential connection of the supply line prevents the gases from being submerged in this line during the explosion.

Eine Abweichung von dieser Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß. man das brennbare Gemisch in einem geschlossenen Gefäß komprimiert, das mit der Antriebsmaschine überein Ventil in Verbindung steht, welches derart kalibriert ist, daß es sich automatisch öffnet, wenn der Druck des brennbaren Gemisches in dem Behälter den für die Explosion gewünschten - je nach dem besonderen Falle etwa 5 bis ioAtm., wie es für derartige Maschinen üblich ist - Wert erreicht hat, wobei gleichzeitig die Entzündung der Gasmasse ausgelöst wird.A deviation from this embodiment of the invention consists in that. one compresses the combustible mixture in a closed vessel, which with the prime mover is connected via a valve which is calibrated in this way is that it opens automatically when the pressure of the combustible mixture in the container desired for the explosion - depending on the particular case, for example 5 to ioAtm., As is usual for such machines - has reached a value, whereby at the same time the ignition of the gas mass is triggered.

Auch in diesem Falle weist der Behälter, in welchem die Kompression des brennbaren Gemisches erfolgt, vorteilhaft die Form einer Granate auf, wobei ebenfalls die Leitung zur Einführung des unter Druck stehenden brennbaren Gemisches tangential zu dem Behälter erfolgt.Also in this case, the container in which the compression of the combustible mixture takes place, advantageously in the form of a grenade, wherein also the line for introducing the pressurized combustible mixture takes place tangentially to the container.

Die Fig. i bis 3 der beiliegenden Zeichnung stellen schematisch, rein beispielshalber und ohne die Ausführung der Erfindung zu begrenzen, drei Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dar.Figs. I to 3 of the accompanying drawings represent schematic, pure by way of example and without limiting the implementation of the invention, three devices for carrying out the method according to the invention.

Auf der Fig. i ist i ein Kompressor, -welcher bei i ein brennbares Gemisch ansaugt, das im voraus in geeigneten Verhältnissen aus einem brennbaren Gas (Steinkohlengas, Erdölgas o. dgl.) und einem die Verbrennung unterhaltenden Gas, wie Luft, gebildet wurde. Der Kompressor fördert nun dieses Gemisch in einen Behälter 3, der vorzugsxweise die Form :einer Granate hat, durch eine Leitung a, die tangential an den Boden dieses Behälters angeschlossen ist. An seiner Spitze steht dieser Behälter mit der nicht dargestellten Ausnutzungsvorrichtung (Kolbenmaschine, Turbine o. dgl.) durch eine Leitung 5 in Verbindung, welche die Form eines einen Inj ektor bildenden Trichters haben kann. An den oberen Teil des Behälters ist außerdem tangential eine Leitung 6 angeschlossen, welche zur Ansaugseite eines zweiten Kompressors oder einer Pumpe 7 führt; diese erzeugt in der Leitung 6 einen Unterdruck, der mindestens gleich dem vom Kompressor i erzeugten Druck ist. Dieser Kompressor 7 saugt also das in dem Behälter 3 angestauchte Gas an, ohne eine Saugwirkung in der Leitung 5 zu erzeugen, durch welche dieser Behälter mit der Ausnutzungsvorrichtung in Verbindung steht; auf diese Weise kann diese Verbindung immer geöffnet bleiben. Die Förderseite des Kompressors 7 wird beispielsweise durch eine Leitung ä mit der Ansaugseite des Kompressors r verbunden; demnach läuft das in die Granate 3 geförderte und aus ihr angesaugte Gas in einem geschlossenen Kreis um.In Fig. I i is a compressor, which at i is a combustible one Sucks in the mixture in advance in suitable proportions from a combustible Gas (coal gas, petroleum gas or the like) and one that maintains the combustion Gas, such as air, was formed. The compressor now pumps this mixture into one Container 3, which preferably has the form: a grenade, through a line a, which is tangentially connected to the bottom of this container. At its head is this container with the utilization device not shown (piston engine, Turbine o. The like.) By a line 5 in connection, which is in the form of a Inj ector forming funnel may have. At the top of the container is also tangentially connected to a line 6, which to the suction side of a second compressor or a pump 7 leads; this generates a negative pressure in the line 6, which is at least is equal to the pressure generated by the compressor i. This compressor 7 thus sucks the gas upset in the container 3, without a suction effect in the line 5, through which this container is connected to the utilization device stands; this way this connection can always remain open. The funding side of the compressor 7 is for example by a line - with the suction side of the Compressor r connected; accordingly, what is conveyed into and out of grenade 3 runs sucked gas in a closed circuit.

Auf der Ansaugrohrleitung 6 des Kompressors ^, , ist ein Verschlußorgan 9 vorgesehen. welches die jähe Unterbrechung der Ansaugung in dem Behälter 3 gestattet. Am Boden dieses Behälters ist eine Kerze io oder eine andere Zündvorrichtung angeordnet, deren Auslösung zweckmäßig durch eine mit dem Verschlußorgan 9 feste Steuerung verursacht wird, so daß die Zündung der Gasmasse in der Granate in dem Augenblick erfolgt, wo man die Ansaugung in dieser Granate unterbricht.On the suction pipe 6 of the compressor ^,, is a closure member 9 provided. which allows the sudden interruption of the suction in the container 3. At the bottom of this container there is a candle io or some other ignition device, the triggering of which is expediently caused by a control fixed to the closure member 9 so that the ignition of the gas mass in the grenade takes place at the moment where to break the suction in this grenade.

Wie -aus den vorstehenden Darlegungen hervorgeht, unterliegt das durch die Leitung ;l ankommende und in dem Behälter 3 in eine Wirbelbewegung von großer Geschwindigkeit versetzte Gas bei Unterbrechung dieses Ansaugens einer jähen Ineinanderschiebung, welche zu einer Drucksteigerung in dem Behälter 3 führt. Im selben Augenblick erfolgt die Zündung und demnach die Explosion.; die Explosionsprodukte werden direkt durch die Leitung ,5 in die Ausnutzungsvorrichtung gejagt. In der Ankunftsleitung 4' dagegen kann sich dank des tangentialen Anschlusses dieser Leitung keine Stauchung bilden; die Zufuhr des brennbaren Gemisches wird einfach augenblicklich angehalten * und darauf wieder aufgenommen, um die Verbrennungsgase durch die Leitung 5 zu jagen und völlig aus dem Behälter 3 zu entfernen. Danach füllt sich dieser mit brennbarem Gas, das entsprechend von dem Kompressor 7, dessen Verbindung mit dem Behälter wiederhergestellt wurde, angesaugt wird.As can be seen from the above, this is subject to the conduit; l arriving and in the container 3 in a vortex movement of great Velocity shifted gas when this suction is interrupted by a sudden reciprocation, which leads to an increase in pressure in the container 3. At the same instant the ignition and therefore the explosion .; the explosion products are straight through the line, 5 chased into the exploitation device. In contrast, in the arrival line 4 ' Thanks to the tangential connection of this line, no compression can form; the supply of the combustible mixture is simply stopped immediately * and then resumed to chase the combustion gases through line 5 and to be completely removed from the container 3. Then it fills with flammable Gas, correspondingly from the compressor 7, restores its connection with the container is sucked in.

Bei dem Beispiel der Fig. 2 wird die Bewegung des brennbaren Gemisches in der Granate 3 mittels eines einzigen Kompressors i i bewirkt, dessen Förderseite mit dem Boden der Granate durch :eine Leitung i z verbunden ist, während seine Ansaugseite mit dem oberen Teil jener Granate durch .eine Leitung 13 verbunden ist. Die Leitungen i z und 13 sind, wie im vorigen Fall, tangential an die Granate 3 angeschlossen. Der Kompressor besitzt einen zweiten Saugstutzen 14, welcher das brennbare Gemisch aufnimmt. Das letztere gelangt unter Druck zum Kompressor, derart, daß nach einer Explosion, wenn sich ein Vakuum in der Granate gebildet hat, diese brennbaren Gase bevorzugt vom Kompressor aufgenommen werden. Wenn dagegen die Granate mit einer ausreichenden Menge Gas gefüllt ist und der vom Kompressor entwickelte Druck größer als derjenige der bei 14 ankommenden Gase wird, dann hat der Rücklauf der Gase in die Leitung 13 den Vorrang vor diesem Gaseintritt (bei tq.).In the example of FIG. 2, the movement of the combustible mixture causes in the shell 3 by means of a single compressor i i, the delivery side connected to the bottom of the grenade by: a pipe i z while its suction side is connected to the upper part of that grenade by .ein line 13. The lines As in the previous case, i z and 13 are connected tangentially to grenade 3. The compressor has a second suction port 14, which the combustible mixture records. The latter reaches the compressor under pressure, so that after a Explosion when a vacuum is formed in the grenade, these flammable gases are preferably taken up by the compressor. If, on the other hand, the grenade with a sufficient amount of gas is filled and that developed by the compressor If the pressure is greater than that of the gases arriving at 14, then the return line has the gases in line 13 take precedence over this gas inlet (at tq.).

Bei der auf Fig.3 dargestellten Variante saugt der Kompressor i bei z das brennbare Gemisch an und fördert dieses Gemisch in den Behälter 3 durch eine Leitung 4., die wiederum tangential an den Boden jenes Behälters angeschlossen ist. Die _ Ansaugung aus diesem Behälter fällt in diesem Falle fort; dafür ist ii. der Leitung 5, welche den Behälter 3 mit der Ausnutzungsvorrichtung verbindet, ein Schließventil 15 angeordnet. Dieses Ventil ist derart eingerichtet, daß seine Öffnung automatisch erfolgt, wenn der Druck des brennbaren Gemisches in dem Behälter 3 den gewünschten Wert erreicfit hat. und daß diese Öffnung gleichzeitig die Zündung der Gasmasse auslöst.In the variant shown in FIG. 3, the compressor i sucks in z the combustible mixture and promotes this mixture into the container 3 through a Line 4., which in turn is connected tangentially to the bottom of that container. In this case there is no suction from this container; for this is ii. the Line 5, which connects the container 3 with the utilization device, a closing valve 15 arranged. This valve is arranged in such a way that its opening is automatic takes place when the pressure of the combustible mixture in the container 3 is the desired Value has reached. and that this opening simultaneously ignites the gas mass triggers.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for generating energy by action the explosion pressure of a gas mixture that is in a prime mover, such as a piston engine, a turbine or the like., related container for Explosion is brought, characterized in that one in the short, between time interval between two explosions a flammable mixture in a container, which is in free connection with the machine to be driven can circulate by this Geneva table is conveyed under pressure on one side of the container and it suction at the other end to at least the same amount, and that suction is then applied interrupts abruptly, in such a way that. a compression of the gas molecules takes place, the a sudden increase in pressure of the combustible mixture inside the container determined, where the ignition = this mixture takes place at the same moment in which this interruption of the suction takes place, so that the mixture tulter dem the pressure corresponding to the compression is caused to explode and at the same time flows into the prime mover through the opening that connects this machine to the Container connects and expediently away from the direction of flow of the gases during the soaking period is arranged. z. Process for generating energy according to Claim i, characterized in that the container in which the combustible mixture is compressed, with the machine to be driven via a valve in connection stands, which is designed and set in such a way that it is automatic opens immediately before ignition when the pressure of the combustible mixture in the Container reaches the value at which the explosion should occur (practically, as usual, about 5 to ioAtm.), at the same time triggering the ignition of the gas mass will. 3. The method according to claim i and z, characterized in that the in the Containers circulating flammable gas mixture by tangential introduction and suction iii a spiral motion is displaced. 4 .. Device for the execution of the Method according to claim i, characterized in that one of the to be actuated Driving machine of different containers, which communicates freely with the former. with a compressor to convey the combustible mixture under pressure in these Tank and is combined with a second compressor or pump, which sucks the combustible mixture in the container, with an interrupting device on the suction line of this second compressor is provided to the sudden interruption to allow suction in the container, while on the other hand in that container an ignition device is arranged to do the explosion of the combustible mixture in the Call up the moment in which the suction is interrupted. 5. Device for carrying out the method according to claims i and q., characterized in that the container in which the combustible mixture circulates in a manner known per se designed as a grenade and connected at its tip with the prime mover is set and that the delivery and suction lines of the combustible mixture are tangential or are connected to the lower and upper part of this container. 6. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that the release of the ignition organ automatically by operating the organ that is used to interrupt the Suction in the container is used, is concerned. 7. Device for executing the Method according to claim i, characterized in that the conveying and suction of the combustible mixture in the vessel communicating with the prime mover done by a single compressor. which a second Suction line contains, to which the combustible mixture reaches under pressure. S. device for Execution of the method according to claims i and a, characterized by a combination a container different from the prime mover, the one with this machine is in communication by a line, which is a valve or other closure member contains, and a compressor, which the combustible mixture under pressure in these Promotes container to which it is preferably connected by .ein tangential line is, wherein that valve is set up and adjusted in such a way that it is automatic opens when the pressure of the combustible mixture in the container reaches the value at which the explosion is to be produced, e.g. B. i bis, i o Atm., Has reached, and that it simultaneously triggers the ignition of this mixture.