[發(fā)明專利]單熱源能量轉(zhuǎn)換的裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610106906.7
• 申請(qǐng)日: 2006-08-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101070764A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀伯憲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賀伯憲;賀光
• 主分類號(hào): F01K25/00
• 分類號(hào): F01K25/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的熱機(jī)裝置及方法，具體地說(shuō)是一種單熱源能量能量轉(zhuǎn)換的熱機(jī)裝置及方法.

背景技術(shù)

熱力學(xué)第二定律指出，不可能只有一個(gè)熱源冷卻來(lái)作功的熱機(jī)，目前熱機(jī)都需要進(jìn)行卡諾循環(huán)過(guò)程，要完成一次循環(huán)，必須有高溫和低溫兩個(gè)熱源，然而自然界環(huán)境溫度下的物質(zhì)都具有取之不盡、用之不完的熱量，它屬于一個(gè)常溫的熱源，目前的熱機(jī)都不利于將常溫(環(huán)境溫度)熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)換.

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)在世界能源缺乏，各種能源消耗日益增加，致使油、煤、天然氣等價(jià)格不斷上漲，而這些不可再生資源日益枯竭，開(kāi)發(fā)新能源已成為全人類的共同任務(wù)和目標(biāo)，水力、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、海洋溫差發(fā)電越來(lái)越受到重視.本人經(jīng)過(guò)多年的思考和研究，發(fā)明了一種與眾不同的利用常溫能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換的熱機(jī)裝置及方法，實(shí)現(xiàn)單熱源能量轉(zhuǎn)換，這種方法將動(dòng)搖熱力學(xué)第二定律真理的普遍性，將取之不竭、用之不完的常溫?zé)崃窟M(jìn)行轉(zhuǎn)換利用.

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的.

1：?jiǎn)螣嵩茨芰哭D(zhuǎn)換的方法是：必須有一個(gè)裝置，能使工作介質(zhì)有液態(tài)→汽態(tài)→具有動(dòng)能的汽態(tài)→具有動(dòng)能的液態(tài)→液態(tài)的狀態(tài)變化，消耗介質(zhì)的內(nèi)能作功和產(chǎn)生汽態(tài)動(dòng)能，其關(guān)鍵是用汽態(tài)動(dòng)能代替向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃浚@個(gè)裝置能在汽態(tài)介質(zhì)具有動(dòng)能的速度狀態(tài)下，把介質(zhì)蒸汽壓縮成具有動(dòng)能的液態(tài)介質(zhì)，然后把液態(tài)介質(zhì)動(dòng)能轉(zhuǎn)化利用后，再讓失去動(dòng)能的介質(zhì)去吸熱，進(jìn)行單熱源能量轉(zhuǎn)換的PV循環(huán).

2：根據(jù)上述方法1，實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法的裝置是：必須有一個(gè)底部存放液態(tài)工作介質(zhì)，在環(huán)境溫度下，上部空間充滿純凈介質(zhì)蒸汽的密閉工作容器，在工作容器中，有一個(gè)能圍繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，其特征是：設(shè)備中有工作介質(zhì)通道，通道中有作功風(fēng)葉，有動(dòng)能蒸汽的導(dǎo)向風(fēng)葉，設(shè)備中至少有兩臺(tái)高壓排液泵，中心軸上安裝有電動(dòng)和發(fā)電兩用機(jī).

3：上述2裝置旋轉(zhuǎn)設(shè)備的介質(zhì)通道分上下兩部分，上部主要是介質(zhì)蒸汽通道，通道主要部分為內(nèi)外兩個(gè)錐形體構(gòu)成的錐形空間通道，下部是介質(zhì)液體通道，可用錐形空間通道，也可用排液管做通道，上下兩部分通道由泵連接，介質(zhì)通道的排出口距中心軸線的距離小于蒸汽導(dǎo)向風(fēng)葉的半徑.

4：上述2裝置轉(zhuǎn)換設(shè)備的通道外必須有絕熱材料.

5：上述2裝置密閉工作容器中有供給常溫?zé)崃康墓嵫b置.

6：上述2裝置中介質(zhì)的沸點(diǎn)等于或小于0℃.

上述2裝置如圖1所示，設(shè)計(jì)這種裝置及方法的依據(jù)如下，目前的熱機(jī)都需要進(jìn)行循環(huán)過(guò)程或進(jìn)行卡諾循環(huán).要完成一次循環(huán)必須有高溫和低溫兩個(gè)熱源，工作原理PV循環(huán)圖如圖2所示：1：由AB段等溫膨脹獲取高溫?zé)嵩茨芰孔龉Γ?：由BC段絕熱膨脹消耗內(nèi)能作功；3：由CD段等溫壓縮向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃孔鲐?fù)功；4：由DA段絕熱壓縮增加內(nèi)能做負(fù)功.由A點(diǎn)經(jīng)過(guò)B、C、D點(diǎn)回到A點(diǎn)完成一個(gè)循環(huán)，作功為閉合曲線所包圍的面積，用公式表示：W＝Q₁-Q₂，W代表工作物質(zhì)對(duì)外所做的功；Q₁代表從高溫?zé)嵩次盏臒崃浚籕₂代表向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?熱機(jī)效率 η = 1 - Q 2 Q 1 , ]]>如果不向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃浚琎₂為0，循環(huán)曲線將由C點(diǎn)回到B點(diǎn)回到A點(diǎn)，閉合曲線所包圍的面積為0，也就是說(shuō)不能循環(huán)向外作功.或者說(shuō)兩個(gè)熱源等溫，PV圖上工作物質(zhì)在A點(diǎn)狀態(tài)不變，不會(huì)作功，也即單熱源不能做出熱機(jī).