[發明專利]利用氣體熱脹冷縮而驅動活塞做功發電的方法及發電機

無效

• 申請號: 201210457608.8
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN103032287A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 李定忠
• 申請（專利權）人: 李定忠
• 主分類號: F03G7/10
• 分類號: F03G7/10
• 代理公司: 佛山市南海智維專利代理有限公司 44225
• 代理人: 李憲賓

技術領域：

本發明涉及一種利用氣體熱脹冷縮的原理從而推動發電機工作的發電機。?

背景技術：

熱力學第二定律指出：“不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變為有用功而不產生其它影響”。反過來就是說：只要產生其它影響，就可以從單一熱源取熱，使之部分熱能，不是全部熱能，轉變為有用功。事實上，海水溫差發電，地熱發電這些發電機，就是通過創造一些“其它影響”而實現從海水、地熱這些“單一熱源”取熱，使部分熱能轉化為功的發電機。本人發明的專利申請號為“201110206645.7名稱為《吸收空氣能做功的方法及空氣太陽能發電機》”也是通過制造一些“其它影響”，人為創造一個“冷源”，外界常溫作為一個“熱源”，從而使某種工質吸收空氣中的熱量而做功，制成發電機，它其實只是對海水溫差發電的原理作一些小改進的一項小發明。因為海水溫差發電是以深層海水作冷源，而它則是改為用冰箱式的，人為的制造出一個冷源，所以是小發明。?

本發明《氣體熱脹冷縮發電機》也是根據熱力學第二定律：只要“產生其它影響”，就可以從“單一熱源吸取熱量”，使之部分變為有用功而制成的發電機。?

發明內容：

本發明公開一種在密閉容器內的氣體吸收外界空氣中的熱能而熱脹冷縮推動發電機工作的機器。?

方法步驟如下：?

具體結構如圖1所示。?

首先，用銅片制成的金屬球充滿空氣。薄銅片制的金屬球傳熱性能較好，當然，用鋁或鐵制成亦可。球內空氣呈封閉狀態。據測定，氣體在溫度升高1℃時，體積要膨脹1/273，相反，當氣溫下降1℃時，氣體的體積要縮小1/273。根據球體計算公式：球體積=∏X（球半徑）³×4/3，即V=4∏R³/3。當球體半徑為30厘米時，該球的體積達到113040（厘米）³。此時溫度如升高1℃，該球體積內的空氣要膨脹414（厘米）³（113040÷273=414）。?該球有一條連通球體的管道氣缸及活塞，現設計中的管道氣缸內的活塞半徑為3.5厘米，圓面積為38.5（厘米）²，（S=∏R²），這樣，414（厘米）³的膨脹氣體足可以推動此活塞移動10厘米左右（未計算膨脹氣體的壓力增大到多少時活塞才開始動）。我國各地一天的溫差約為3-12℃，假設某一天的溫差為5℃時，管狀氣缸內的活塞可向前或向后移動約50厘米左右，來回共移動100厘米左右，從而帶動大齒輪轉動，再帶動齒輪組轉動，使發電機發出電力。我國有些地方一日之內氣溫變化較大，新疆有句歌謠：早穿棉來午穿紗，圍著火爐吃西瓜，可見氣溫一日變化之大。如果把金屬球放在陽光直接照射的地方，則晝夜溫差變化更大，效果更好。?

活塞運動的距離受固定軸上的兩個限位塞限制，從而避免大齒輪不會轉到左前方上的死角位，使傳動桿與活塞成一直線，不能轉動。限制范圍一般設定在一天氣溫變化在3-12℃的范圍內，也可根據各地具體情況和是否放置于陽光之下來設定限制范圍，總之，限定范圍要能保證機器正常運作就行。?

活塞運動是一個非常緩慢的過程，假如一天內向前運動約50厘米，向后運動也約50厘米，一來一回才運動約100厘米左右，這樣緩慢的速度發電機是不會工作，發出電力來的，且活塞的運動速度也不是勻速的，這就像風力發電機一樣，風力發電機是通過增速機提高轉速，使槳葉在每秒三公尺的微風速度下，使發電機的轉速達到每分鐘19-30轉的發電最低極限轉速，發出電力。所以，本發電機也必須裝有增速齒輪組，把活塞緩慢的運動，增速到發電機每分鐘25轉以上的發電極限旋轉速度，從而發出電力。?

發電機發出的電力很不穩定，因為活塞的運動并不是勻速的，且發出的電壓也很低，通常只有10伏左右的交流電，所以須經充電整流器整流，再對蓄電瓶（池）充電，然后用有保護電路的數字逆變電源器逆變電源，把電瓶的化學能轉變成交流220V的市電，以保證穩定使用。?