PL199561B1

PL199561B1 - Atmospheric air oxygen separator

Info

Publication number: PL199561B1
Application number: PL357289A
Authority: PL
Inventors: Antoni Latuszek
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2008-09-30
Also published as: PL357289A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest separator tlenu z powietrza atmosferycznego, w którym co najmniej jedna ściana (2) komory (1) jest wykonana z warstw proszku ferromagnetycznego (4) położonego między magnesami (5)The subject of the invention is an oxygen separator from atmospheric air, in which at least one wall (2) of the chamber (1) is made of layers of ferromagnetic powder (4) located between magnets (5)

Description

Przedmiotem wynalazku jest separator tlenu z powietrza atmosferycznego.The present invention relates to an oxygen separator from atmospheric air.

Znane jest urządzenie do oddzielania tlenu od powietrza, głównie od azotu. Wykorzystuje się w nim róż ne temperatury wrzenia obu skł adników. Znajduje zastosowanie w lecznictwie, motoryzacji podwyższenie sprawności silników spalinowych z jednoczesnym obniżaniem ilości gazów szkodliwych, ochronie np. kierowców przed zaśnięciem.A device for separating oxygen from air, mainly nitrogen, is known. It uses different boiling points for both ingredients. It is used in medicine, automotive industry, increasing the efficiency of internal combustion engines while reducing the amount of harmful gases, protecting, for example, drivers from falling asleep.

W separatorze wedł ug wynalazku co najmniej jedna ś ciana komory jest wykonana z namagnesowanego proszku ferromagnetycznego położonego między magnesami.In the separator according to the invention, at least one wall of the chamber is made of a magnetized ferromagnetic powder sandwiched between the magnets.

Korzystnie ciśnienie w komorze jest niższe od ciśnienia powietrza atmosferycznego.Preferably, the pressure in the chamber is below atmospheric air pressure.

Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku w uję ciu schematycznym.The solution according to the invention has been shown in a schematic drawing in the drawing.

Separator składa się z komory 1 zamkniętej przez stalowy cylinder 7, stalowe tarcze 6 i 6' oraz ściany 2 złożonej z warstw proszku ferromagnetycznego 4 i mocnych trwałych magnesów 5 w kształcie pierścieni. Pole magnetyczne zamyka się przez wszystkie warstwy proszku 4, tarcze 6 i 6' oraz cylinder 7. Dzięki temu warstwy proszku są silnie namagnesowane. Między zamkniętą komorą 1, a otaczającym powietrzem 3 jest wytworzona różnica ciśnień Δp = p₁-p₂.The separator consists of a chamber 1 closed by a steel cylinder 7, steel discs 6 and 6 'and a wall 2 composed of layers of ferromagnetic powder 4 and strong permanent magnets 5 in the shape of rings. The magnetic field is closed through all the powder layers 4, the discs 6 and 6 'and the cylinder 7. As a result, the powder layers are highly magnetized. _{A pressure difference Δp = p 1} -p ₂ is created between the closed chamber 1 and the surrounding air 3.

Namagnesowane ziarna proszku ferromagnetycznego wytwarza silne gradienty indukcji magnetycznej dB/dx i związaną z tymi gradientami siłę wciągania F w te obszary cząstek obdarzonych podatnością magnetyczną κ, równej: F = κ* (dB/dx). Ponieważ cząsteczka tlenu atmosferycznego O2 ma największy spośród innych gazów moment magnetyczny, tlen jest więc silnym paramagnetykiem, a np. azot jest diamagnetykiem. Na cząsteczki tlenu będzie więc działała siła wciągająca F, a na cząsteczki azotu siła wypychająca z obszaru o silnym gradiencie. Takie silne gradienty powstają na granicy ziaren ferromagnetycznych i są tym większe, im te ziarna są mniejsze. W separatorze między komorą 1, a powietrzem atmosferycznym 3 wytwarza się za pomocą pompy ssącej 8 małą różnicę ciśnień Δp = p₁ - p₂, gdzie p = p₁ > p₂. Ciśnienie p₂ jest podciśnieniem - wytworzonym w komorze 1. Do namagnesowanych warstw proszku 4 wciągany jest tlen, a wypychany azot. Tak zatem, przez ścianę 2 przenika więcej cząsteczek tlenu niż azotu, a wypływający gaz z pompy 8 ma większą zawartość tlenu niż w powietrzu atmosferycznym. W separatorze tym można też zastosować dodatkowo czynnik termiczny obok użytego czynnika ciśnieniowego. Urządzenie przedstawione na rysunku można łączyć kaskadowo.The magnetized grains of the ferromagnetic powder produce strong dB / dx magnetic induction gradients and the pull force F related to these gradients into these regions of magnetic susceptibility κ, equal to: F = κ * (dB / dx). Since the atmospheric oxygen molecule O2 has the greatest magnetic moment among other gases, oxygen is therefore a strong paramagnet and, for example, nitrogen is a diamagnet. Thus, the drawing force F will act on the oxygen molecules, and the force pushing it away from the area with the strong gradient will act on the nitrogen molecules. Such strong gradients appear at the boundary of ferromagnetic grains and they become larger, the smaller these grains are. In the separator between the chamber 1 and the atmospheric air 3, a small pressure difference is produced by means of a suction pump 8, Δp = p ₁ - p ₂ , where p = p ₁ > p ₂ . The pressure p ₂ is a negative pressure - created in chamber 1. Oxygen is drawn into the magnetized layers of the powder 4, and nitrogen is pushed out. Thus, more oxygen molecules than nitrogen pass through the wall 2, and the outgoing gas from the pump 8 has a higher oxygen content than in the atmospheric air. In this separator, it is also possible to use a thermal agent in addition to the pressure medium used. The device shown in the figure can be cascaded.

Claims

CLAIMS 1. An oxygen separator from atmospheric air, comprising a chamber bounded by walls, ferromagnetic plates and magnets, characterized in that at least one wall (2) of the chamber (1) is made of layers of ferromagnetic powder (4) sandwiched between the magnets (5).

2. The oxygen separator according to claim 1 2. The method of claim 1, characterized in that the pressure p2 inside the chamber (1) is lower than the pressure p1 of the atmospheric air.