Ja, es existieren bereits hydraulisch angetriebene Kolbenkompressoren, die die hydraulische Leistung von Maschinen in Druckluft umwandeln. Diese bestehenden Modelle nutzen jedoch in der Regel mechanische Kolben zur Gasverdichtung. Die von uns erfundene Konstruktion mit einem ringförmigen Druckbehälter und der Verwendung von Hydraulikflüssigkeit zur direkten Gasverdichtung stellt eine innovative Variante dar, die sich von den herkömmlichen Designs unterscheidet.
Die Verdichtung erfolgt nicht mit einem mechanischen Kolben, sondern hydraulisch durch eine Flüssigkeit. Dadurch kann der
Verdichtungsraum so gestaltet werden, dass eine möglichst große Oberfläche für die Wärmeabfuhr zur Verfügung steht. Zwischen dem gasförmigen, zu komprimierenden Medium und der Hydraulikflüssigkeit wird ein Trennkörper gesetzt, der von der
Hydraulikflüssigkeit als Trennung zum gasförmigen Medium vor sich her geschoben wird.
1. Behälter für Hydraulikflüssigkeit
2. Hydraulikpumpe
3. Hydraulikflüssigkeit
4. Trennzylinder zur Trennung von Hydraulikflüssigkeit und Kühlflüssigkeit
5. Kühlrippen
7. Ringförmiger Zylinder als Trennung zwischen Hydraulikflüssigkeit und
dem zu verdichtendem Gas
8. Zu verdichtendes Gas
9. Verengung des Spaltes im ringförmigen Druckbehälter
10. Kühlflüssigkeit
11. Wärmetauscher
12. Auslassventil zur weiteren Verwendung
13. Einlassventil für unkomprimiertes Gas
14. Ringförmiger Druckbehälter
15. Strömungsbehälter für Kühlflüssigkeit
Eine Hydraulikpumpe (2) presst die Hydraulikflüssigkeit (3) in einen ringförmigen Druckbehälter (14). Die Hydraulikpumpe (2) wird durch einen Behälter für Hydraulikflüssigkeit (1) gespeist. Die Hydraulikflüssigkeit (3) verdichtet das zu verdichtende Gas (8). Ein ringförmiger Zylinder (7) dient als Trennung zwischen Hydraulikflüssigkeit (3) und dem zu verdichtendem Gas
(8). Das Einlassventil (13) ist dabei geschlossen. Das verdichtete Gas strömt durch das Auslassventil (12) in einen Behälter für
die Verwendung des komprimierten Gases (8). Sobald der ringförmige Zylinder (7) den oberen Totpunkt erreicht hat, wird die Hydraulikflüssigkeit (3) zurück in den Behälter für Hydraulikflüssigkeit (1) zurückgepumpt. Der ringförmige Zylinder (7) bewegt sich in seine Ausgangsposition. Dadurch
schließt sich das Auslassventil (12), das Einlassventil (13) öffnet sich und es wird neues Gas angesaugt und der Vorgang beginnt von vorne. Die Wärmeabfuhr erfolgt durch eine Kühlflüssigkeit (10), die den ringförmigen Druckbehälter (14) innen und außen im Strömungsbehälter für Kühlflüssigkeit (15) umströmt. Die Wärmeabfuhr wird durch Kühlrippen (5),
die am ringförmigen Druckbehälter (14) angebracht sind, optimiert.
Damit eine optimale Abführung der durch die Komprimierung des Gases (8) entstandenen Wärme erreicht wird, kann für besondere Verwendungszwecke der ringförmige Druckbehälter (14) im hohen Druckbereich des Gases (8) eine Verengung (9) aufweisen, um das Verhältnis der Oberfläche des zu komprimierenden Gases (8) zu seinem Volumen zu vergrößern, um somit eine isotherm nahe Komprimierung zu optimieren. Die erhitzte Kühlflüssigkeit (10) kann nun für Heizung oder andere Zwecke
verwendet werden. Das gekühlte und komprimierte Gas (8) wird bis zum Erreichen des erforderlichen Druckes einem Behälter für die weitere Verwendung zugeführt. Entweder die Befüllung eines Behälters war der Zweck oder es kann durch Entspannung in einer entsprechenden Vorrichtung technische Arbeit verrichten, die zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Optional kann die Kühlflüssigkeit 10 durch einen Wärmetauscher (11) wieder gekühlt und dem Kreislauf zur Kühlung des komprimierten Gases (8) zugeführt werden. Auch kann bei der Anwendung von hohem Drücken des zu verdichtenden Gases (8) um den ringförmigen Druckbehälter (14) möglichst dünnwandig konstruieren zu können, und auch um einen optimalen Wärmeübergang zu erreichen, der Druck zwischen der Hydraulikflüssigkeit (3) und der Kühlflüssigkeit (10) über einen Trennzylinder zur Trennung von Hydraulikflüssigkeit (3) und Kühlflüssigkeit (10) angeglichen werden.