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▶ ハイパー・エナジー・オーストラリア・ピーティーワイ・リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-26
(54)【発明の名称】ガス中に高い圧力および温度を発生させるための装置
(51)【国際特許分類】
F03G 7/00 20060101AFI20240719BHJP
【ＦＩ】
F03G7/00 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024502623
(86)(22)【出願日】2022-07-01
(85)【翻訳文提出日】2024-02-20
(86)【国際出願番号】 NO2022050159
(87)【国際公開番号】W WO2023287295
(87)【国際公開日】2023-01-19
(31)【優先権主張番号】20210915
(32)【優先日】2021-07-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】NO
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524021039
【氏名又は名称】ハイパー・エナジー・オーストラリア・ピーティーワイ・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】スコムスヴォルド、エゲ
(57)【要約】
ガス中に高い圧力および温度を発生させるための装置が説明され、この装置は、シャフト（６）を回転させるように適合された回転装置（３）と、ガスのための入口（３７）と、入口（３７）から、軸方向外側チャネル（２６）、中間チャネル（５）、内側チャネル（４）、および出口（１６）を通して拡散器（１８）へガスを動かし、さらに、熱交換チャネル（２４）から外側チャネル（２６）に熱を伝達するために外側チャネル（２６）に平行に、かつ外側チャネル（２６）と接触して延びる熱交換チャネル（２４）を通してガスを動かすように設計された少なくとも１つのショベルホイール（３４、７、８）とを含み、ガスは、ガスを出口（１０）、または回転シャフト（６）および出口（１０）に接続されたタービン（９）に導く外側ハウスチャネル（２５）まで動かされる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガス中に高い圧力および温度を発生させるための装置であって、シャフト（６）を回転させるように適合された回転装置（３）と、
ガスのための入口（３７）と、
前記入口（３７）から、軸方向外側チャネル（２６）、中間チャネル（５）、内側チャネル（４）、および出口（１６）を通して拡散器（１８）まで前記ガスを動かし、さらに、熱交換チャネル（２４）から前記外側チャネル（２６）に熱を伝達するために前記外側チャネル（２６）に平行に、かつ前記外側チャネル（２６）と接触して延びる前記熱交換チャネル（２４）を通して前記ガスを動かすように設計されたショベル（３４、７、８）を有する少なくとも１つのショベルホイールと
を含み、前記ガスは、前記ガスを出口（１０）に、または前記回転シャフト（６）および前記出口（１０）に接続されたタービン（９）に導く外側ハウスチャネル（２５）まで動かされることを特徴とする、装置。
【請求項2】
前記出口（１６）および拡散器（１８）は、前記出口（１０）に供給される前記ガスの所望の温度に依存して、前記装置の外周に、または中心付近に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記外側チャネル（２６）の前方で前記入口（３７）に位置する入口ショベル（３４）を有するショベルホイール、前記中間チャネル（５）の前方かつ前記内側チャネル（４）の後方で前記外側チャネル（２６）の間に位置するショベルホイール内向きショベル（７）、および／または、内向きショベル（７）を有する前記ショベルホイールの出口と前記拡散器（１８）との間に位置する出口ショベル（８）を有する径方向ショベルホイールを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
燃料を供給するために設計された、前記拡散器（１８）内に位置する１または複数の燃料ノズルと、前記ガスの流れ方向において前記燃料ノズルより後方に位置する、前記燃料のための点火機構とをさらに含む、請求項１、２、または３に記載の装置。
【請求項5】
酸素を供給するために方向付けられた１または複数の酸素ノズルをさらに含み、前記酸素ノズルは、前記ガスの前記流れ方向において、各燃料ノズルの後方かつ前記点火機構の前方に位置する、請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記シャフトに接続され、前記装置から電力を供給するように適合された発電機をさらに含む、請求項４または５に記載の装置。
【請求項7】
前記装置は、前記外側ハウスチャネル（２５）内で前記ガスに、または前記ガスから熱を輸送するために適合される、請求項１～６のいずれかに記載の装置。
【請求項8】
前記装置は、前記シャフト（６）に接続された同じタイプの複数の装置と直列に接続され、任意選択的に、前記列内の装置の最後の装置に連結されたタービン（９）と接続される、請求項１～７のいずれかに記載の装置。
【請求項9】
前記ガスが、タービンなしでも高圧力で供給され得るように、または前記列内の装置の最後の装置においてタービン（９）で液化されるために、前記装置の列において前記外側ハウスチャネル（２５）内の前記ガスを冷却するための手段をさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項10】
前記列内の装置の最後の装置の出口と、前記列内の装置の最初の装置の入口との間に、外側閉回路チャネルをさらに含み、前記最後の装置は、燃料ノズル、酸素ノズル、および点火機構を含み、専用チャネルに分流される前記外側閉回路チャネルからの水およびＣＯ２を凝縮するように設計された冷却装置をさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項11】
複数のブラシ（４７）と、堆積粒子をほぐすために前記ブラシを前記熱交換チューブ（２２）の内側と接触させるように配置された手段と、前記粒子を放出するために開口するように設計された清掃用リレーハッチ（４９）とを含む、請求項１～１０のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス中に高い圧力および温度を発生させるための装置に関し、この装置は、液体ガスを生成するコンプレッサから通常の真空掃除機まで、任意の種類のコンプレッサであってよい。
【背景技術】
【0002】
低圧または過圧を発生させるための現在の手順および装置は、通常、コンプレッサを用いて流体を動かすことを含み、これは、電気モータであってよい手段を用いて回転し、入口の前方で低圧を、コンプレッサの後方で動圧を形成するコンプレッサを通るように空気を動かす、真空掃除機のような遠心コンプレッサであってよい。この方法に伴うエネルギ損失は、熱を発生させ、モータの摩擦に由来するものであり、コンプレッサ後方の動圧が拡散器の後方に近似静圧を発生させ得る場合、現在の真空掃除機では使用されることはない。また、一般的な真空掃除機には、粒子を避けるために様々なダストフィルタも取り付けられている。これらのフィルタは、新しい／清潔な場合にも追加の空気流を減少させ、フィルタが粒子で目詰まりすると、さらに減少させる。現在の家電品は、モータ、コンプレッサ、および真空掃除機の内外への風速および内部での風速の両方から多くの騒音も発している。
【0003】
一方、現在、ガスの液化のため、また内燃機関エンジンにおいて、圧縮および摩擦によって発生する熱を利用せず、付加エネルギが低減され得るように高い圧力を実現する、数多くの非効果的な圧縮方法が用いられている。
【発明の概要】
【0004】
本発明の目的は、ガスから粒子を除去することが可能であることに加えて、機械的および熱的な発現の両方を用いて付加エネルギのエネルギ回収が実現される、ガス圧縮のための装置を製造することである。
【0005】
上記は、添付の特許請求の範囲に記載の装置によって実現される。
【0006】
当該発明は、装置の熱生成によるエネルギ損失を利用して、これを作業結果として取り戻すことができ、回転装置への付加エネルギが低減され得るが、同時に、コンプレッサの容量を維持することができ、また、遠心力によって粒子が捕捉され、定期的に装置によって除去されることにより、装置からの雑音および粒子の処理量が著しく低減される。したがって、いくつかのフィルタを除外することができ、処理量を向上させ、エネルギ消費量がさらに低減される。
【0007】
より高い圧力を実現するための本発明の熱再生は、電力の代わりの付加エネルギが、たとえば余分な熱、太陽熱、および／または装置内で燃焼する燃料などの他の供給源から得られる場合に有利であり、熱利用は、装置からの高圧力を提供し、回転装置が必要とする以上の作業量を提供するタービンを介して利用することができ、本発明は、生成されたＣＯ２を捕捉するための方法も有する圧力および熱エネルギ利用エンジンおよび／または内燃エンジンとなる。
【0008】
本発明の効果的な圧縮方法は、装置に係るガスが加圧状態および／または液体で供給され得るタービンを有する場合も有さない場合も、ガスの圧縮およびガスの液化のために有利である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明は、以下、添付図面を参照して詳しく説明され、本発明の追加の特徴および利点は、後続の詳細な説明において記載される。
【図1】本発明の主要な実施形態を示し、回転軸およびシャフトに沿った部分と、回転装置および静止装置の半分とが示され、他方の半分は、中心軸の周囲に全体が示された静止シャフト、回転シャフト、モータ、およびタービンの記号を除いて、長手方向軸の片側に沿って示された半分の構造の鏡像である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図１は、図面の簡単な説明によると、回転装置を動作させるために回転装置３で取り囲まれた回転軸１を有する装置の縦断面を示す。回転装置３は、たとえば、回転せず、追加の径方向支持体（不図示）を含み得る入口ハウス３５まで、複数の入口ステータ３８を介してドッキングおよび支持されるように、片側で中空静止シャフト２にドッキングおよび支持された電気モータであってよい。電気モータ３の他方の端部では、回転シャフト６がショベルホイールに取り付けられており、ショベルホイールは、遠心コンプレッサに匹敵し同様の機能を有する内向きショベル７および外向きショベル８を有し、ショベルは、垂直の点線で示されている。回転シャフト６は、軸流タービンであってよいタービン９にさらに連結される。回転シャフト６には、回転シャフト６、および出口開口部１６の外周に向かって外側に分岐する径方向出口ショベル８に取り付けられた出口ディスク１４が取り付けられる。外向きショベル８および内向きショベル７は、互いに等しい数で取り付けられ、それらの間に等距離にシャフトを取り囲み、外向きショベル８と内向きショベル７との間には、出口ショベル８まで中心に開口部を有する中央ディスク１５が取り付けられる。中央ディスク１５は、回転軸を同じ半径で中心に取り囲む円筒形熱交換チューブ２２の外周にさらに取り付けられ、中心を合わせられる。熱交換チューブ２２の他方の端部では、ガスが装置内での圧縮のために輸送される入口３７のための穴を中央に有する１つの入口ディスク３３が内部に固定され、ガスの流れ方向は、入口から装置内およびタービン９の後方の装置の出口１０を通る細い矢印によって示されるが、Ｑを伴う細い矢印は例外であり、熱伝達を示す。中央の入口ディスク３３は、入口ハウス３５の内側の小さなクリアランスを持つ位置にあり、内側ダイナミックシール３６を形成する。入口ディスク３３には、垂直の点線で示された径方向入口ショベル３４を有する入口ベーンホイールが取り付けられ、入口ステータ３８によって開口する入口３７において回転方向に前方へ曲がって取り付けられる。入口ショベル３４は、わずかなクリアランスを介して静止シャフト２から分岐し、熱交換チューブ２２の内側に向かって外周まで延び、ここに、入口ショベル３４および入口ディスク３３の両方が中心を合わせられて取り付けられる。軸１を中心とする円周の断面で、入口ショベル３４、内向きショベル７、および外向きショベル８の数が等しい数であり、それらの間の距離が等しければ有利である。内側の入口ショベル３４には、静止シャフト２に対し軸受によって中心を合わせられ支持された入口内側ディスク３２が取り付けられる。内側入口ディスク３２の間には、熱交換チューブ２２に向かって径方向外側に、間の空間でガスを輸送するための入口３７からの径方向チャネル、入口ディスク３３、および入口ショベル３４が形成される。入口ショベル３４の内側から内向きショベル７の内側まで熱交換チューブ２２内にさらなる軸方向外側チャネル２６を形成するために、入口内側ディスク３２の外周に、軸１を中心として取り囲む外側チューブ２３が固定される。外側チューブ２３は、内向きショベル７の内側に対して中心に配置され、ガスが輸送される外側チャネル２６の周囲で軸方向および接線方向の両方に開口する外側チャネル２６を形成する。ガスは、内向きショベルを介して外側チャネル２６からさらに内側に輸送され、軸１を取り囲み、外側チューブ２３内で中心を合わせられた中央ディスク１５および内向きショベル７に中心を合わせられ取り付けられた内側チューブ２１によって画定された中間チャネル５まで径方向内側に搬送される。内側チューブ２１は、入口内側ディスク３２に向かって延び、入口内側ディスク３２と内側チューブ２１との間の開口の軸方向距離は、最小で、同じ半径の入口ショベル３４の幅に等しい。したがって内側チューブ２１は、中間チャネル５から内側チャネル４への開口部を形成し、ここでガスは、過熱を回避するためにモータ３から余剰熱（Ｑ）を引き取る。さらに、ガスは、内向きショベル７を通って中央チャネル４から外向きショベル８に輸送され、回転中のガスは、回転装置の外周において出口開口部１６に向かって外側へ投げ出される。ガスは、出口開口部１６から放出され、静止螺旋状拡散器１８まで、外周および内周の両方で直径が等しい２つの等しい平行な拡散器ディスク１７を介して、その間で押し出される。拡散器ディスク１７は、螺旋状拡散器１８の内側において長手方向開口部の両側に取り付けられる。拡散器ディスク１７は、回転装置の出口開口部１６の両側にわずかなクリアランスを有し、ダイナミックシールを形成する。出口開口部１６からの動的ガス圧は、ガスの圧力および温度の両方が上昇する低いガス流量で、螺旋状拡散器１８における近似静圧に変換される。螺旋状拡散器１８は、拡散器ディスク１７の外周に全周にわたって延びる。拡散器チャネルは小さな断面積で始まり（不図示）、図示するように拡散器１８の出口に向かって連続的に大きくなる。螺旋状拡散器１８内のチャネルの断面積の増加は、回転と同じ方向を有し、ガスは、その端部から、回転する熱交換チューブ２２の外側かつステータハウスチューブ２７内の静止熱交換チャネル２４内に移動する。熱交換チャネル２４は、軸方向および接線方向に開口し、螺旋状拡散器１８から出るガスは、熱交換チャネル２４の周囲の接線方向の螺旋運動および熱交換チャネル２４を通る軸方向に、低速度でかつ交換チューブ２２と同じ回転方向に動く。外側の熱交換チャネル２４内のガスからの熱（Ｑ）は、回転装置の高回転で加熱された回転外側チャネル２６内の低温ガス中に輸送される。ガスの圧力および温度は、中央チャネル４に向かって内側方向に高くなり、ガスが熱交換チャネル２４に至ると、さらに高い温度および圧力になる。数回の熱交換サイクルの後、温度は急速に安定する。熱交換チャネル２４からの高温ガスは、出口ハウスチャネル２５をタービン９まで通過し、回転シャフト６を介して、後述のようにガスが１つのコンプレッサからタービン９に直接持ち込まれる場合よりも多くの動力を回転装置に伝達する。タービンハウス１１は、タービンディスク１２までの入口に静止し、支持され、固定され、さらに、装置を中心において取り囲む外側ハウスチューブ２０の端部に取り付けられる。外側ハウスチューブ２０の内側には、多数のステータ入口２８とステータ出口１９が、ガスの流れ方向に、軸方向外側ハウスチャネル２５の始点および終点に取り付けられる。ここで、ステータ入口２８およびステータ出口１９は、円周の別々の箇所において、ステータハウスチューブ２７内の全ての静止装置を支持する量が同等であり、拡散器１８は、ステータハウスチューブ２７の端部で内側に取り付けられ、回転シャフト６を中心で軸受支持するステータディスク１３の外周にも取り付けられる。円形パイプを接線方向に長さで分割し、カスタマイズされた長手方向半チューブ２９を形成することによって配置されたステータハウスチャネル２４と外側ハウスチャネル２５との間のチャネルは、外側ハウスチューブ２０の第２の端部に取り付けられ、パイプの半チューブ２９外縁部は、入口ハウス３５に取り付けられるので、全ての静止部品が互いに取り付けられ、任意の静止部品および回転部品を支持することができる。熱交換チューブ２２は、半チューブ２９が熱交換チューブ２２の延長部の内側に対しわずかなクリアランスを介した位置にあり得るように入口側に向かって延び、入口ディスクダイナミックシール３６と同様の外側ダイナミックシール３０を形成する。半チューブ２９とステータハウスチューブ２７開口部との間の距離は、ガス速度が熱交換チャネル２４内のガス速度以下になるようにそれらの間に配置され、タービン９までの外側チャネル２５についても同様である。
【0011】
タービン９は、タービン９と拡散器１８との間で好ましい動圧および静圧と温度とを維持し、同時に、上記エネルギ損失から可能である最適な再生のために最適なガス流を有するように適合され、かつ、回転装置の通常動作中の速度に適合される必要がある。熱損失を回避するため、およびタービンの最適効果のために、外側ハウスチューブ２０およびタービンディスク１２が断熱されていれば有利である（不図示）。
【0012】
電気モータ３が回転するための電源コード３１は、入口ハウス３５を通り、さらに入口３７で入口ステータ３８の１つを通り、中空静止シャフト２を前方に通って電気モータ３まで構築される。
【0013】
したがって、この装置および手順の目的は、外側チャネル２６内のガスが回転装置に等しい高回転を有し、入口３７から外側チャネル２６の外周への高い遠心力において低温ガスのカラム圧力の近似静圧を有することである。外側チャネル２６内のガスが熱交換チャネル２４内の同じガスから熱交換チューブ２２を介して間接加熱（Ｑ）される場合、
【0014】
【数1】
であり、これは最初、外側チャネル２６内のガスのデルタＴ
【0015】
【数2】
の２倍より大きい場合がある（出口開口部１６が熱交換チューブ２２と同じ半径を有する場合、ｖ＝周速（ｍ／ｓ）。Ｃｐ＝ガスの熱容量）。それらの間のデルタＴは、外側チャネル２６内の低温ガスに伝達（Ｑ）され得るので、中心４に向かって内側の温かいガスに低い密度および低い遠心力をもたらす。その結果、入口３７から外側に向かう低温ガスのカラム圧力は、より高い密度の加熱、より高い遠心力の影響を受けず、一定の加熱および一定の速度の間、より軽い加熱ガスを外側チャネル２６から中心４に向かって絶えず駆動する。速度が大きいほど、温度および圧力の両方は、中心４、出口開口部１６、および拡散器１８の後方、および熱交換チャネル２４内に向かって高くなる。しばらく一定の流量および一定の速度であった後、ガスからの熱循環および熱蓄積は、外側チャネル２６における最初の温度よりも大幅に高い一定の温度に安定する。したがって、ガス中の熱蓄積および圧力の増加により、タービン９からの作業結果が大幅に追加され、等しい吸引力または圧縮力で電気モータ３への流れを大幅に低減することに寄与する。回転中のガスを外側チャネル２６に押し出すために、中心４に向かって内向きのガスの回転を等しい質量だけ低減するのと等しいエネルギが存在することにより、回転装置の一定速度での回転損失が最小限に抑えられる。全ての摩擦が熱を発生させ、このエネルギは、タービン９からの作業に再利用される。
【0016】
ガス出口開口部１６および拡散器１８は、より高い圧力および温度のために、図示よりもさらに径方向外側に配置されてよく、また拡散器ディスク１７は、図示よりも大きい直径を有してよく、より大きな空間は、熱交換チャネル２４および外側ハウスチャネル２５、およびタービン９に至るまでが、等しい流量に設計されることを必要とする。
【0017】
一方、図１の手順および装置は、入口３７におけるガスが可能な限り清浄かつ粒子を含まないことを必要とし、これは、粒子が、高速ではウイルスや煙粒子のような小さな粒子を堆積させ得る熱交換チューブ２２に堆積するためである。図２は、この堆積課題を解決し、図１で説明される装置および手順の前方に取り付けられ得る手順および装置を示す。
【0018】
図２は、図１とは異なる実施形態を示し、シャフト６を介して回転装置を動作させるための電気モータ３であってよい回転装置を取り囲む、回転中心軸１を有する装置の長手方向の切断面を同様に示す。電気モータ３は、ステータディスク１３にドッキングおよび支持され、ステータディスク１３は、中心で回転シャフト６に軸受支持を提供し、電気モータ３の同じ側において、回転装置に回転を伝達するために出口ディスク１４がシャフト６に固定される。回転シャフト６はさらに、入口３７の入口ステータ３８を介して回転しない入口ハウス３５に係留された中空静止シャフト２の片側の内部で軸受によって支持され、さらなる支持のための追加の径方向支持手段（不図示）を含んでよい。他方の側における電気モータ３では、回転シャフト６がモータ３を介して回転シャフト６に取り付けられ、軸流タービンであってよいタービン９に取り付けられる。回転シャフト６に対し、回転装置３からの回転を伝達するために中央ディスク１５が中心を合わせられて取り付けられ、同時に、支持される。その内側にある出口ディスク１４には、垂直の点線で示され、外周に向かって外側に分岐する径方向外向きショベル８が外周に取り付けられる。外向きショベル８は、領域内で中心を合わせられ、それらの間に均等にシャフトを取り囲み、内側で、出口ショベル８を支持するためにさらに出口ディスク１４に中心を合わせられ取り付けられたチューブに取り付けられ得る。外向きショベル８の外周には、出口開口部１６の円周を取り囲む円形拡散器１８に対する１つの長手方向の出口開口部１６がある。出口ショベル８の外周に向かって、それらは、出口開口部１６の他方の側から円筒形熱交換チューブ２２の内側に取り付けられ、外周で中心を合わせられる。熱交換チューブ２２は、等しい半径で中心に回転軸を取り囲む。熱交換チューブ２２は、対向端部で、装置内での圧縮のためにガスが輸送される入口ステータ３８のための穴を中央に有する入口ディスク３３に取り付けられる。ガスの流れ方向は、入口から装置内部を通り、タービン９の後方に出口１０を介して装置外へ出る矢印で示されるが、熱伝達を示すＱの付いた細い矢印は例外である。中央の入口ディスク３３は、入口ハウス３５の内部に対してわずかなクリアランスを介して配置され、ダイナミックシール３６を形成する。入口ディスク３３には、垂直の点線で示される径方向入口ショベル３４が取り付けられ、入口ステータ３８内に開口する入口３７で回転方向に前方へ曲がっている。入口ショベル３４は、回転装置を支持し、回転可能にするために、中心で静止シャフト２に支持される。入口ショベル３４は、中心の軸受から外周に向かって分岐し、静止シャフト２に対しわずかなクリアランスを有する。入口ショベル３４が熱交換チューブ２２の内側に対して外周まで完全に延びる場合、入口ショベル３４および入口ディスク３３の両方が中心を合わせられ、取り付けられる。入口ショベル３４および出口ショベル８の数が等しい場合、有利である。入口ショベル３４の内側には、静止シャフト２に中心を合わせられ取り付けられたステータディスクである１つの入口内側ディスク３２に対して小さなクリアランスがある。ステータ入口内側ディスク３２、入口ディスク３３、および入口ショベル３４の間の、熱交換チューブ２２に向かって径方向外側への空間は、入口３７から熱交換チューブ２２の内側の外周までの径方向ガスダクトを有する羽根車を形成し、これは、外周に対し外向きに径方向にまっすぐ延びる、または後方に曲がる入口ショベル３４を有する遠心コンプレッサに類似し得る。入口ショベル３４の外周から外向きショベル８への熱交換チューブ２２内の軸方向外側チャネル２６をさらに形成するために、軸１を取り囲む外側チューブ２３が、ステータ入口内側ディスク３２の外周に固定され中心を合わせられる。外側チューブ２３は、中心を合わせられた出口静止中央ディスク１５、または、静止シャフト２の端部に中心が取り付けられ、ステータ入口内側ディスク３２、外側チューブ２３、および出口ステータディスク１５の間で静止シャフト２の外側に円筒形状を有する中央チャネル４内に形成された静止中央ディスクの外側に、他方の端部の内側に中心を合わせられて取り付けられる。外側チューブ２３の外側は、出口ショベル８の内側に対しわずかなクリアランスを有する。また、ステータ中央ディスク１５と回転出口ディスク１４との間にもわずかなクリアランスがある。したがって、熱交換チューブ２２と外側チューブ２３との間の室は、入口ショベル３４と出口ショベル８との間の回転軸１を中心に中心を合わせられた円筒ダクトとして、外側チャネル２６の周囲で軸方向かつ接線方向に開口し、ここでガスは、回転装置の出口開口部１６から静止拡散器１８まで外向きにガスを投下し押し出す外向きショベル８へ軸方向に押し出される。ステータ入口内側ディスク３２から外側チューブ２３の内側に沿って、出口ショベル８の内側と位置合わせされて、一連のブラシハウジング４１が、回転軸１の軸方向にレイアウトされ、外側チューブ２３の内側に等距離で配置され、各ブラシハウジング４１の外側で外側チャネル２６に開口する。
【0019】
ブラシハウジング４１の数は、等しい数を有し得る内側ショベル３４および外向きショベル８の数よりも多いか少ないかのいずれかでなくてはならない。各ブラシハウジング４１の内側では、ブラシハウジング４１の内側の全長にわたる長手方向ブラシ（不図示）が支持グライダ（不図示）に取り付けられる。各ブラシハウジング４１内の半径方向上部には、ばね荷重式磁気ブラシリレー４０があり、これには、ブラシハウジング４１内のブラシのための軸方向可動リレーシャフトがさらに取り付けられる。電源コード３１においてブラシリレー４０への電源がオンにされると、各リレーからのリレー軸が各ブラシを径方向外側に押し出し、熱交換チューブ２２の内側と接触させ、ブラシは両方がガスの回転を停止させる。その後、ガスは、ブラシが旋回させた堆積物とともに高速でブラシ間を軸方向にのみ送られる（図３に詳細を示す）。出口開口部１６から拡散器１８へのガスも同様に、図１のように回転せず、図２の実装は異なる実施形態を示し、拡散器１８は、出口開口部１６の片側ではステータディスク１３の間の室内に配置され、他方の側は、出口１６においてわずかなクリアランスを介して熱交換チューブ２２の外側を取り囲む長手方向パイプであってよい。図２において、上述したロータの周囲の長手方向内側拡散器壁４４は、長さが半分に分割された円形パイプとして示される。内側拡散器壁４４は、その外周において、様々な拡散器ステータ５４に支持され取り付けられ、拡散器ステータ５４は、ロータ熱交換チューブ２２とステータハウスチューブ２７との間で拡散器１８から熱交換チャネル２４への排ガスの方向に平行な角度に近く配置され、ロータを取り囲む円筒形の軸方向に開口した熱交換チャネル２４を形成する。ステータハウスチューブ２７は、内側で拡散器ステータ５４を支持し固定する。拡散器１８から熱交換チャネル２４を通るガスは、装置の回転と同じ方向に螺旋状の動きを形成するが、熱交換チューブ２２の周速よりも遅い速度である。この熱交換チャネル２４内の熱交換チューブ２２のガス間の相対運動により、熱交換チューブ２２の外側におけるガスの作用接触面積が比較的大きくなる。これにより、熱交換チューブ２２が回転していない場合よりも、熱交換チャネル２４内の温かいガスから高容量を有する外側チャネル２６内のガスへの熱交換チューブ２２を介した熱伝達（Ｑ）が大きくなる。また回転による高い遠心力により、熱交換チューブ２２の内側から外側チャネル２６内の低密度の加熱ガスの内側への浮力も大きくなり、回転しない場合に比べて外側チャネル２６内のガスにおいて熱が大幅に速く伝達される。熱交換チャネル２４を通って回転螺旋運動を行うが、より低い回転の小さな力を有するガスでも同じことが起こり、また逆に、熱交換チャネル２４内のガスを冷却することによって高密度が生じ、低温ガスが外側に投げ出されることによって、温度の混合が速くなるが、熱交換チャネル２４内のガス速度が、熱交換チューブ２２とステータハウスチューブ２７との間で異なることにも起因する。これにより、乱流が生じ、混合も向上する。その後、外側チャネル２６内のガスは、一定の回転の間、最終的には常に高い温度に到達し、入口３７から熱交換チューブ２２への低温ガスは、入口から加熱された場合と比べて、出口開口部１６に向かう高温ガスにより高い圧力をもたらす。これは、出口開口部１６からの温かいガスの出口速度が、出口１６における周速よりも速い径方向速度に到達可能であることを意味する。これにより、拡散器１８を通って熱交換チャネル２４内へ高い圧力および高い温度が生じる。熱交換チャネル２４の後の等しい圧力での熱交換の後、ガスは、等しい周速を有する標準的な遠心コンプレッサを通過した場合よりも高い温度および圧力を有する。ガスは、熱交換チャネル２４の後、外側ハウスチャネル２５に向かって外側に、かつモータダクト４２を介して前方に導かれ、ここでガスは、モータから余分な熱Ｑを引き出し、加圧ガスは、ガスからの圧力および熱損失のエネルギを再生するタービン９を通る経路の前にさらに加熱され、回転シャフト６を介して電気モータに伝達されたタービン９からの作業結果を提供することにより、電源コード内の電流は低減され、シャフト６を介して装置を回転させるための等しい動力が維持される。タービンハウス１１は静止しており、タービンディスク１２の入口の外側で固定され、さらに、装置を中心において取り囲む外側ハウスチューブ２０に内側で取り付けられ、ここで、点線の間に示された複数のステータ１９、２８が、ガス流の方向に始点２８の外周および軸方向外側ハウスチャネル２５の端部１９に等距離で取り付けられる。上述したステータ１９、２８は、ステータハウスチューブ２７を支持し、ステータハウスチューブ２７は、モータ３に取り付けられ、シャフト６を軸受でさらに支持するステータディスク１３に取り付けられる。熱交換チャネル２４と外側ハウスチャネル２５との間のチャネルは、円形パイプを接線方向に長さを分割して長手方向半チューブ２９を形成し、これは、外側ハウスチューブ２０の端部に取り付けられ、また半チューブ２９と位置が合うように始点を有するステータ２８によって支持された入口ショベル３４に取り付けられ、その結果、全ての静止部品が互いに取り付けられ、静止部品と回転部品との両方を支持することができる。熱交換チューブ２２は、熱交換チューブ２２の延長部の内側に向かってわずかなクリアランスを介して半チューブ２９が配置され得るように、入口側で外側ダイナミックシール３０に向かって延び、入口ディスク３３と同様のダイナミックシーリングが形成され、これはラビリンスシールであってよい。半チューブ２９とステータハウスチューブ２７との間の距離は、ガス速度が熱交換チャネル２４内のガス速度以下となるように配置される必要がある。タービン９は、タービン９と拡散器１８との間で好適な動圧および静圧および温度を維持するように適合される必要があり、また、拡散器１８内の静圧がロータの出口開口部１６に向かって上昇し、そこでガス流が減少または停止しないように適合される必要がある。
【0020】
電気モータ３の回転のための電力コード３１は、外側ハウスチューブ２０を通り、さらにモータチャネルへの入口におけるステータ出口１９の１つを通り、さらにモータダクト４２内のステータディスク１３の外側でモータ３まで形成され得る。
【0021】
ブラシリレー４０のハウジングへのリレー５３への電力は、入口ハウス３５を通り、さらに入口３７の入口ステータ３８の１つを通って内側方向に、静止シャフト２のキャビティ内へ、さらにキャビティの内側に導かれてよく、ここで、静止シャフト２を通って中央チャネル４内に導かれ、外側方向に分岐し、全てのブラシリレー４０と接触する。
【0022】
各ステータ２８の内側には、ステータハウスチューブ２７の端部に、ステータリレー４５と名付けられたばね荷重式電気リレーがあり、これは２つの軸方向に動くシャフトを有し、その各々が、半チューブ２９の内側に向かってステータ２８の両側で２つの出口ハッチの端部に取り付けられ、各出口ハッチはステータ２８の間にある（図３で詳細が説明される）。ステータハウスチューブ２７上のステータリレー４５への電流は、電源から半チューブ２９の壁を通り、さらに、中空であってよく、それ自体のステータリレー４５に連結され得る各ステータ２８を通って、入口ハウス３５の外側のリレー５３に導かれる各ブラシリレー４０に分岐する。ブラシリレー４０およびステータリレー４５は、同時に作動し、リレー５３のコードへの電源の単一スイッチに接続され得る。
【0023】
図３は、ブラシ４７が粒子をほぐし、出口リレーハッチ４９が作動している場合の装置のさらなる説明とともに、図２の切断面を示す。また図３は、入口粗フィルタ４６およびサイクロンハウス５２の片側も示す。入口粗フィルタ４６は、入口を取り囲み、好適な半径で入口ハウジングに取り付けられる。サイクロンハウス５２は、外側ハウスチューブ２０の片側に取り付けられ、装置を取り囲んでその周囲をシールする。通常動作中、ガスは、サイクロンハウス５２の他方の端部の内側に取り付けられた装置（不図示）を介して接線方向に入るので、粗い粒子は、サイクロンハウス５１内へのガスの回転および接線方向の移動によってサイクロンハウス５２に向かって外側に放出される。入口粗フィルタ４６は、粗い粒子が入口を通って吸引され、回転装置内の高い遠心力で外側チャネル２６内に圧縮される前に、ガスから粗い粒子を捕捉する。入口粗フィルタ４６を通過し、ガスとともに搬送される粒子は、遠心力および外側チャネル２６の長さに依存して、急速に外側に放り出され、熱交換チューブ２２の内側に向かって堆積されるので、たとえばウイルスや煙などの最も小さな粒子でさえも捕捉することが可能である。したがって、たとえばＨＥＰＡフィルタなどの追加の微細フィルタは、装置外に出るガスにおいて除外することができる。これにより、ガスの流れも改善し、損失およびモータへの電力供給の両方が低減される。熱交換チューブ２２への堆積物は、定期的な間隔で、リレー５３に電力を供給することによって除去する必要があり、リレー５３は、各ブラシリレー４０のハウジングおよびステータリレー４５内の各電磁石を同時に作動させ、それ自体の電磁石を有する各ブラシリレー４０のハウジングからの軸方向シャフトは、連結されたブラシ４７を有する各シャフトを径方向外側へ外側チャネルに押し出し、ブラシ４７は、熱交換チューブ２２の内側と接触する。
【0024】
ブラシ４７は、外側チャネル２６の軸方向長さ全体において、内側から入口ショベル３４および出口ショベル８まで、回転装置の内側にわずかなクリアランスを介して回転軸に平行である。ブラシ４７の目的は、熱交換チューブ２２の内側から粒子堆積物を旋回させることと、同時に、外側チャネル２６内のガスの回転を停止させることとの両方であり、その後、ガスは、旋回した粒子を外側チャネル２６内で軸方向に搬送し、さらにロータの出口開口部１６を介して静止拡散器１８まで、さらに傾斜拡散器ステータ５４の間を傾斜拡散器ステータ５４と平行に、さらに熱交換チャネル２４を介してサイクロン室５１へ出るまで搬送し、ここでステータリレー４５が、出口ハッチであるリレーハッチ４９を開放し、粒子を伴うガスはサイクロン室５１へ導かれ、粒子が送給される。同時に、リレーハッチ４９は、タービンに関して図２で言及したように、ガスがステータ２８、１９に平行な外側ハウスチャネル２５内に入って前進し、タービン外へ出るように、完全に閉じる。
【0025】
これは、迅速な粒子清掃が完了し、清浄なガスが熱交換チャネル２４内に残ると再開し、その後、リレーハッチ４９は閉じ、サイクロン室５１をシールしながら、外側ハウスチャネル２５を開放し、全てのリレーへの電源が同時にオフになると、ブラシ４７はブラシハウジング４１に再び収納される。リレーハッチ４９は、外周において、同時に閉塞する可撓性ヒンジによって外側ハウスチューブ２０に取り付けられ、ヒンジはゴム製であってよい。リレーハッチ４９は、粒子清掃のために開放している場合は外向きショベル８およびステータハウスチューブ２７に対するシール、またリレーハッチ４９がサイクロン室５１に対して閉じている場合は半パイプに対するシールを良好にするために、外縁部に沿って取り付けられたゴム製リップを有してもよい。
【0026】
各ステータリレー４５は、各ステータ２８の両側に配置され、外周で各リレーハッチ４９に接線方向の端部に柔軟に取り付けられた２つの軸方向に動く可撓性シャフトを有する。また、各リレーハッチ４９は、端部がリレーシャフトを介して各ステータリレー４５に取り付けられ、全てが同時に作動する。ステータリレー４５は、ばね荷重式であり、通常動作中はサイクロン室５１に対して閉位置に押し付けられ、外側チャネル２６から粒子が除去された状態でリレーがリレー５３に力をかけると、サイクロン室５１に対して開口する。ブラシリレー４０についても同様であるが、ブラシリレー４０におけるばね荷重は、通常動作中にブラシ４７をブラシハウジング４１内に保持するように適合され、ブラシは、粒子清掃のためにリレー５３に力をかけることによって外側に押し出される。ブラシハウジング４１は、外側チューブ２３の内側に向かって周囲に等距離で固定される。通常動作中の外側チャネル２６における乱流を低減するために、各ブラシの外側にヒンジ留めされたハッチが存在してもよく（不図示）、ハッチは、ブラシ４７が外側に押し出されると回転方向に向かって開口および揺動するように（不図示）、ブラシハウジング４１のブラシ開口部の片側または外側チューブ２３にヒンジ留めされ得る。ブラシ４７がブラシハウジング４１内に引き戻されると、ガスの回転力と、ブラシハウジング４１および各ブラシ４７およびハッチの端部に取り付けられたばね（不図示）との両方によって、ハッチは閉じる。各ブラシ４７は、各端部において、受ける力に耐えるように適合された摺動レールで支持される。回転装置の速度は、粒子清掃プロセス中、支持装置が大きくなることを回避するために、好適な速度に適合されてもよい。
【0027】
一方、ブラシヒンジの外側にある上述したハッチ（不図示）は、ブラシハウジング４１の外側で外側チューブ２３まで上昇し、ブラシ４７として機能してもよく、その場合、ブラシは、熱交換チューブ２２に向かって外側に動くハッチの縁部に沿って形成されてよく、これらのブラシハッチは、外側チューブ２３の内側に取り付けられた各ブラシリレー４０に取り付けられ得るので、上述したブラシハウジング４１およびそれ自体のブラシ４７の両方が回避される。使用中でなく閉じている場合、ブラシハッチは、外側チューブ２３の円形と位置が合うように外側チューブ２３内に折り畳むこともでき（不図示）、外側チャネル２６を通る動的ガス流を向上させる。
【0028】
図４は、図２に従って取り付けられた図１の装置と並置された図２の製品を示し、回転軸１、モータ３、回転シャフト６、タービン９を共通して有する。これらは、それぞれ延びた外側ハウスチューブ２０ａ、２０ｂからともに固定され、外側ハウス継手５５は、新しく組み立てられた装置を封入し、センタリングし、図２の第１の装置から図１の第２の装置の入口にガスを導くモータダクト４２を形成するパイプ継手を有してよく、その結果、タービン９の前にガスの圧力および温度が高くなる。第２の装置は、図１に示すものとわずかに変更された作業順序を有し、回転シャフト６は、モータ３の他方側で第１の回転装置の回転シャフトに取り付けられ、モータ３を貫通し、ジョイントタービン９にさらに取り付けられる。
【0029】
第２の回転装置内の回転シャフト６は、第１および第２の装置から、入口ステータ３８の中央および出口ステータディスク１３の中央に構成され、支持される。第２の回転装置の回転のために、回転シャフト６は、内側入口ディスク３２および出口ディスク１４のシャフトにさらに取り付けられる。モータ３は入口の外側に位置し、それ以外、第２の装置は、図１で説明されるものと同じである。
【0030】
一方、モータ３が外側に位置する場合、第２の回転装置における現在の作業形態は、有利には、内側チューブ２１を取り外すことによって変更可能であり、代わりに中央ショベルディスク５６を回転シャフト６に対し中心を合わせて取り付け、さらに内向きショベル７の内側に取り付け、中央ショベルディスク５６の外周において外側チューブ２３に取り付けられ、この時点で装置は、内向きショベル７間のチャネルの中心に向かって径方向内側にまっすぐガスを導くことができる。出口開口部１６および拡散器１８が図示よりも中心付近に配置される場合、主に温度の上昇により、内側方向および出口開口部１６に向かって高圧が生じる。これは、余分な熱が加えられる場合、有利であり得る。一方、装置からの出口開口部１６および拡散器１８は、中心から外側方向に任意の半径で配置され得る。出口開口部１６および拡散器１８は、図２に示され説明されるように熱交換パイプの径方向外側から、軸方向出口を越えて軸方向拡散器（不図示）まで、熱供給に依存してカスタム半径で配置され得る。始まりの幅が狭い螺旋状拡散器１８を用いる場合、これは、ステータハウスチューブ２７に、および／またはステータディスク１３に対して取り付けられたカスタム支柱で始点から支持され得る（不図示）。
【0031】
現在の一般的なタービンを除き、図４の第１の装置は、図２と同様であり図２において説明され、上述の図に関する説明と同じく、ガスの流れの方向が細い矢印で降ろされたガス入口３７を有し、ガスは、新しいアセンブリを通ってタービン９の後の出口１０まで輸送され、ここで、外側ハウスチューブ２０ａおよび２０ｂの周りの装置が断熱されている場合、ガス中にいくらかの熱がまだ存在する。
【0032】
外側ハウスチャネル２５ａ、２５ｂ内のガスからの熱は、外側ハウスチューブ２０ａ、２０ｂを介して、または他の手段によって径方向外側に送給され得る（Ｑ）。たとえば、熱は、暖房用の室内空気および／または加熱され得る他の流体に供給されてよく、外側ハウスチャネル２５ａ、２５ｂ内のガスから放出される熱が多いほど、タービン９のジュールトムソン類似ノズルを通る圧力降下の後に出口１０を通過するガスが冷たくなる。したがってこの方法は、空気清浄機と、室内空気を暖房または冷房するための空調とが組み合わせられた効率的な単一気相熱ポンプを提供し、定期的な粒子清掃を伴う同時の粒子捕捉が、図３の説明で言及される。しかし、サイクロンハウジング内の粒子蓄積の代わりに、この場合の粒子は、別のチャネルを介して建物外の空気に導かれ得る（不図示）。また、空調として使用される場合、組み立てられた装置から熱または冷気を輸送するために装置への、また装置から屋外環境へのエアダクトを構築する必要があり（不図示）、この場合、室内への冷たく清浄な空気は出口１０から到来し、外側ハウスチューブ２０ａ、２０ｂからの熱が建物外へ導かれ、装置によって部屋を暖房する場合にはその逆である。装置が外側ハウスチューブ２０ａ、２０ｂにおいて断熱される場合、カスタムタービン９で装置から出る清浄な高温空気は、出口１０から清浄化された高温空気を装置との間の屋外空気チャネルなしで装置から直接室内に送給することができ、建物外への粒子清掃チャネルのみが存在する。
【0033】
図４に示され説明された２つよりも多くの複数の装置が直列に接続されてよく、結合列ごとにカスタムモータ３および回転シャフト６を有する。複数の直列コネクタが並列に配置されてよく（不図示）、系からの出口は、次の列の入口などに接続される。ガスの圧力および温度の両方が各列の後に上昇する場合、タービン９のサイズが低減され、および／またはタービン９が同じシャフト上の並列結合内の最後の列の後かつ出口の前で回転シャフト６のみに接続され、カスタム圧力である場合、タービン９が同じシャフト／列に回転のための十分なエネルギを供給する場合、電気モータを回避することが可能であり、最後の列の前方にあるその列内の他のカスタムモータの１または複数に電流の一部を供給するために発電機に接続されてもよい。
【0034】
一方、上述した１または複数の列内の装置は、高圧に圧縮されたガスを供給することができる。次に、第１の装置のガス入口は、列内の装置にガスを輸送するための適合ダクト（不図示）に取り付けられ、シールされる。各装置間で圧縮する際、圧縮による熱（Ｑ）は、各外側ハウスチューブ２０ａ、２０ｂなどで抽出され、熱出口を利用しながら、列内の各層置間および１つの列から次の列への圧力を高める。連鎖内の最後の装置の後、タービン９は低減されるか、または取り外され、最後の列の出口の周りに取り付けられシールされたカスタムダクト（不図示）に交換されて、高圧で完全に圧縮されたガスが貯蔵または使用のために輸送され得る。この場合、タービン９からの再生作業が失われるので、大きなモータ３を適合させる必要があるが、他の既知の圧縮方法よりも電力消費量が少なくなる。
【0035】
一方、列内の外側ハウスチューブ２０ａ、２０ｂによってガスが大幅に冷却され、出口１０の前のガスが臨界温度および臨界圧力に近い場合、装置は、適合されたタービン９を有してよく、ここでガスは、断熱的な圧力降下のタービン９の後に凝縮し、さらにガスの妥当な液化を可能にする。ガス混合物が入口３７に入ると、ガスは、１または複数の列の最後に、そのためにカスタマイズされたタービン９の列の間、温度、圧力の順序に凝縮され得る。言い換えると、いくつかのガスは分離され、自身のタービン（不図示）における自身のチャネルで輸送されてよく、たとえば、タービンの後に水蒸気のみが凝縮され、次にＣＯ２、最後に水素がニッケル触媒の上でパラ状態に拡張するガス混合物である。次に、各タービン９間の列内の外側ハウスパイプは、外側ハウスチューブ２０ａ、２０ｂ内のガスを冷却する手段によって冷却される。
【0036】
一方、入口ガスが酸素を含む場合、列内の最後の装置において、燃料は、回転装置に従って適合された結合型拡散器および燃焼チャンバの外周のノズルに燃料を輸送するための手段を有する１または複数のノズルを介して、ガスまたは液体の形態でカスタム量（不図示）追加され得る。これは、ガス流方向において燃料ノズルの後でも、装置の外側から電力を供給するための手段を有する適合された点火プラグであってよい点火機構が確立される、断面積が最小である螺旋状拡散器の始点で有利であり得る。点火機構は、最初の燃料の点火（不図示）のためだけのものであり、ガスが燃焼を開始すると、それが維持される。圧縮および燃焼による高温ガスは、ここでは結合型拡散器および燃焼チャンバから上述した熱交換チャネル内に移動し、熱交換パイプを介して、回転装置の外側チャネル内のガスに熱（Ｑ）を放出し、このガスが一定圧力下で加熱される。
【0037】
加熱されたガスは、低温入口ガスによってさらに押圧され、回転装置の出口開口部における周速よりも大幅に速い速度で拡散器に投下され押し出され、ここで、温かいガスの高速により、加熱／燃焼の前に拡散器／燃焼チャンバ内の圧力および温度が高くなり、燃料は、拡散器からさらにチャネルを通ってタービンへ向かうガスの適合温度のために低減され得る。適切な少量の燃料では、電気モータの動力を用いず、回転装置コンプレッサがそれ自体で動くことができる。より燃料が多い場合、圧縮作業結果よりも多くの作業結果が生じ、装置が燃焼エンジンになる。
【0038】
この余剰作業結果は、電気モータ３を介し得るいくつかの方法で用いられてよく、電気モータ３は、結合型電気モータ／発電機またはカスタム発電機のために適合可能であり、上記ケーブルを介して電気モータおよびこの場合は発電機に供給され、ここでは発電機を有するガスタービンに類似し得る装置から出される電力を生成することができる。燃料がより多い場合、タービンは、精密性のために適合されてもよく、回転装置を駆動し、ノズルを介してタービンの後に圧力を看過し、ジェットエンジンのように推力を提供するが、この装置の場合、等しい推力によってはるかに少ない燃料消費量であり、発電機を有するガスタービンのように推力のない大きなタービンと同じである。
【0039】
上述した燃焼エンジンおよびガスタービン発電機の場合、装置は、出口から入口までの閉回路チャネルを１つ、または複数を直列で有してよく、閉回路チャネルを有する列は、直列にも適合される近臨界点高圧に適合されたＣＯ２であってよい好適な作動ガスを含み得る。回路内の温度は、作動ガスの凝縮を回避するために、臨界温度より上またはすぐ上でなくてはならない。拡散器／燃焼チャンバ内かつ点火機構の前方にある上記燃料ノズルの場合、燃料ノズルまたは各燃料ノズルの後に、同時に供給された燃料の化学量論的燃焼のために適合された量の酸素を供給するための手段を有する別のノズルまたはいくつかのノズル（不図示）が配置される。列の出口と列の入口との間の外側閉回路／チャネル内でタービンの後方に排気が続き、冷却装置（不図示）は、燃焼による水蒸気の大半が高圧で凝縮される温度までガスを冷却するために外側回路チャネル内に挿入される。
【0040】
水は、外側回路の低圧側にある集水チャンバに集められ、ここで凝縮水はさらに、集水チャンバの底部から押圧され、チャネル（不図示）を介して閉ＣＯ２回路から押し出される。外側回路チャネル内の水凝縮エリアの後方に、高圧下で冷却チャンバ内の冷却によって燃焼および燃焼中のＣＯ２が豊富なガスから継続的に余分なＣＯ２凝縮する冷却チャンバに一部のＣＯ２を導く専用チャネルが接続され、閉ＣＯ２回路内で一定圧力を維持するために、カスタム量のＣＯ２を凝縮するように適合された凝縮チャンバのチャネルが引かれる。液体ＣＯ２は、冷却チャンバの底部からさらに押圧され、さらなる利用または貯蔵および廃棄のために押し出され（不図示）、一部のＣＯ２は、外部閉回路内の圧力を均衡させるために貯蔵され、停止から、出口回路から列内の回転装置により多くのガスを引き込むフル運転までの列内の装置の運転モードに依拠する。上述したＣＯ２捕捉チャネルは、外側回路内の圧力が極端に低く冷却チャンバ内での凝縮を実現することができない場合、ＣＯ２が凝縮することができるように、冷却チャンバ内にＣＯ２ガスを圧縮するコンプレッサを含んでよい。
【0041】
燃焼または他の目的のためのＯ２は、上述したように、列内の装置の外側ハウスパイプを通る手段を用いて上述したように各圧縮ステージ間で空気を冷却することによって、空気からＯ２を回収する別の回転装置列によって行われ得る。カスタムタービンを有する最後の装置の後、Ｏ２はＮ２より先に凝縮し、Ｎ２は凝縮しない。凝縮した液体Ｏ２ガスは、チャンバ内に集められ、チャネルを介してチャンバの底部から外へ導かれる（不図示）。チャネル内の空気およびＯ２からの低温残留ガスは、外側ハウスパイプを介して装置の１または複数の内側にある空気を冷却することによって加熱される。Ｏ２はさらに、上述したエンジン装置における拡散器燃焼チャンバ内で燃料とともに燃焼するために上述したように導かれるか、または一部が圧縮または液体の状態で適合タンクに貯蔵される。
【0042】
上述した閉回路を有するＣＯ２装置は、列内の装置の最後の装置の後かつタービンより前、外側ハウスチューブ２０ｂを介して、または失われるはずの余分な熱からガスを加熱するための手段を介して、ガスを加熱してもよい。ガスの加熱は、太陽熱または熱源に由来してもよく、または、装置は、必要に応じてこれらの熱入力および燃焼と組み合わせられ得る。
【0043】
電気モータ／発電機３もまた、入口３７の前方に、第１の回転装置に直列に配置され、電気のための手段および入口用の開口部を有する。電気モータ／発電機３は、支柱／ステータで入口ハウジングに固定されてよく、または、電気モータは、モータ／発電機からタービン９まで回転軸の周りを一周して延びる回転シャフト６のための空間に適合された静止シャフトに取り付けられる。回転シャフト６は、軸受を有し、上述したように回転装置に取り付けられる。
【0044】
記載された回転装置の部品は、高い圧力、ｒｐｍ、熱において必要な強度を有する材料であってよく、そのための特注金属であってよい。熱が輸送される熱交換パイプは、高い熱輸送能力を有すると有利であり、強化アルミニウム合金、グラフェン、または他の熱伝導材料であってよい。熱交換パイプの外側の圧力は、外側チャネルの内側の圧力よりも高いので、通常運転および高速の際に外側圧力で浮遊するように適合された非常に細い熱交換チューブに適合され得る。
【0045】
静止装置の一部に関して、その温度および圧力によってプラスティック製であることが可能である。より高い温度および圧力では、それに耐え得る、金属または１または複数の複合材料で作られ得る材料を使用する必要がある。熱が外側ハウスパイプに放出される場合、その材料は良好な熱伝導特性を有することが有利であり、また、列内の装置の最後の装置における閉ＣＯ２回路を有する内燃エンジンおよび装置に関して述べたように、高い圧力および温度の両方に耐える寸法でなければならない。
【0046】
外側ハウスチャネル２５への熱輸送を低減するために、ステータハウスチューブ２７が断熱性であり、または中空であれば、有利である。
【0047】
図面は、実際の構造ではなく、設計原理を示すものである。
【0048】
本特許出願における図面の用語を表１に示す。
【0049】
【表1】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】