[發(fā)明專(zhuān)利]具有熱力學(xué)循環(huán)的八次轉(zhuǎn)換的熱差速機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480056715.7
• 申請(qǐng)日: 2014-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105793548B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬諾·伊奧赫克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: ABX能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02G1/04
• 分類(lèi)號(hào): F02G1/04;F02G1/06
• 代理公司: 北京紐樂(lè)康知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11210
• 代理人: 田磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱力學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)在不差速結(jié)構(gòu)中的封閉循環(huán)中運(yùn)行氣體，其特征在于，通過(guò)執(zhí)行一個(gè)熱力學(xué)循環(huán)八次轉(zhuǎn)換或否則它同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)熱力學(xué)循環(huán)，每一個(gè)熱力學(xué)循環(huán)具有四個(gè)相互依存的、額外的轉(zhuǎn)換，在傳質(zhì)中其中兩個(gè)轉(zhuǎn)換為“等溫”，另外兩個(gè)是絕熱。

這個(gè)機(jī)器根據(jù)熱力學(xué)原理運(yùn)行，特別是根據(jù)尼古拉斯薩迪卡諾原理，或者常用的卡諾原理，在科學(xué)界，其描述的規(guī)則和原理不會(huì)改變：“為了熱到工作的連續(xù)轉(zhuǎn)換，一個(gè)系統(tǒng)必須連續(xù)在熱源和冷源之間實(shí)行循環(huán)。在每一個(gè)循環(huán)中，從熱源(有用的能量)撤回的一定量熱量，一部分被轉(zhuǎn)換為工作，其余的被放棄為冷源(消耗的能量)”。

背景技術(shù)

目前，世界對(duì)能源和機(jī)械強(qiáng)度的需求，成為了挑戰(zhàn)，其解決方案帶來(lái)了毀滅性的氣候影響。國(guó)際組織如聯(lián)合國(guó)的研究揭示了對(duì)地球影響的嚴(yán)重性。依賴(lài)于世界經(jīng)濟(jì)的化石燃料、石油、天然氣煤炭導(dǎo)致全球變暖、冰覆蓋減少、氣候變化、高濃度的氣體產(chǎn)生溫室效應(yīng)等其他問(wèn)題。其它能源，如被大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家使用的核能，因各種命令的失效反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致嚴(yán)重事故，其中有非常氣候變化，如風(fēng)暴、颶風(fēng)等。

過(guò)去的二百年中，已經(jīng)發(fā)明了各種用于工業(yè)的熱發(fā)動(dòng)機(jī)并給人類(lèi)發(fā)電，最著名的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的日期是：

朗肯循環(huán)機(jī)，由約翰.威廉麥夸恩在1859年創(chuàng)建，被使用于飛機(jī)和發(fā)電。由喬治布雷頓創(chuàng)建于1872年的布雷頓循環(huán)，在1791年初被約翰·巴伯準(zhǔn)備，

被當(dāng)作能源的材料也來(lái)自化石燃料、煤油和天然氣。使用于汽車(chē)的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行在奧托循環(huán)中也使用化石燃料、汽油及目前的蔬菜酒精，其中奧托循環(huán)由尼古拉·奧托在1876年開(kāi)發(fā)。使用于重型車(chē)輛、卡車(chē)、火車(chē)、船舶和工業(yè)應(yīng)用的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行在鍬塞爾循環(huán)也使用化石燃料和柴油，現(xiàn)在也使用植物能源和生物柴油，其中鍬塞爾循環(huán)由魯?shù)婪颉ゆ@塞爾在1893年開(kāi)發(fā)。外燃機(jī)，目前使用的替代能源項(xiàng)目，運(yùn)行在斯特林循環(huán)中使用各種能源，現(xiàn)在主要使用清潔能源和減少對(duì)環(huán)境的影響，如生物質(zhì)、溫泉、光熱發(fā)電，其中斯特林循環(huán)由斯特林·羅伯特在1816年開(kāi)發(fā)。

以上所提出的所有技術(shù)都是具有四次轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)循環(huán)的熱發(fā)動(dòng)機(jī)且所有的技術(shù)都是參考，即它的熱力學(xué)循環(huán)參照鄰居，這個(gè)鄰居是環(huán)境，也可以是大氣，且他們的位置在環(huán)境中，例如，內(nèi)燃機(jī)，在機(jī)械動(dòng)力元件完成工作后，活塞、渦輪、氣體被釋放到環(huán)境中，氣體的力量推動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元向鄰居運(yùn)動(dòng)，即環(huán)境。以斯特林循環(huán)為例，它的四次轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)循環(huán)，具有氣體的兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容總是局限在同一環(huán)境中，且通過(guò)一個(gè)元件的移位產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，即一個(gè)活塞相對(duì)鄰居的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，鄰居為外部環(huán)境或其他壓力或真空室。

在封閉循環(huán)的熱發(fā)動(dòng)機(jī)中，因?yàn)檫@個(gè)原因與目前的技術(shù)類(lèi)似的有，即僅僅封閉循環(huán)是斯特林機(jī)器，阿爾法型發(fā)動(dòng)機(jī)，例如公告號(hào)為US7827789和公開(kāi)號(hào)為US20110005220的美國(guó)專(zhuān)利，貝塔型發(fā)動(dòng)機(jī)，如公開(kāi)號(hào)為20100095668的美國(guó)專(zhuān)利，伽馬型發(fā)動(dòng)機(jī)，如公開(kāi)號(hào)為US20110005220的美國(guó)專(zhuān)利，斯特林旋轉(zhuǎn)機(jī)器，如美國(guó)公告號(hào)為US6195992和US6996983的專(zhuān)利，斯特靈汪克爾式混合型，如美國(guó)公告號(hào)為US7549289的專(zhuān)利，且其它的參考如：PI0515980-6為一種使用斯特林原理的方法，PI0515988-1為一種使用斯特林原理的方法， WO03018996A1是一種旋轉(zhuǎn)斯特林循環(huán)機(jī)器，WO2005042958A1是了一種斯特林貝塔型循環(huán)機(jī)器，WO2006067429A1是一種自由活塞斯特林循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)， WO2009097698A1是一種改良卡諾循環(huán)的熱發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，WO2009103871A2 是一種斯特林循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)或卡諾發(fā)動(dòng)機(jī)，WO2010048113A1是一種平衡斯特林循環(huán)機(jī)器，WO201006213A2定義了一種斯特林熱循環(huán)熱發(fā)動(dòng)機(jī)， WO2011005673A1是一種伽馬型斯特林循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。在斯特林循環(huán)封閉回路的熱機(jī)器中，所有的參考定義了的型號(hào)、方法和創(chuàng)新，其中斯特林循環(huán)封閉回路的熱機(jī)器是兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容依次發(fā)生轉(zhuǎn)換的機(jī)器。

另一方面，現(xiàn)有技術(shù)揭示了一個(gè)封閉電路機(jī)器，但是其不包括四次變化循環(huán)，但是通過(guò)一個(gè)在一個(gè)差速結(jié)構(gòu)中的新概念來(lái)執(zhí)行八次處理循環(huán)，其中，具有傳質(zhì)的八次處理循環(huán)兩兩成對(duì)維護(hù)和遵循卡諾熱力學(xué)概念，但是它不得不考慮等式中的重量變化，提供了一種不考慮現(xiàn)有熱機(jī)器的可能性，即，這個(gè)技術(shù)的概念提供了一個(gè)影響性能的新條件，允許機(jī)器的效率最好，使得收入限制不再對(duì)溫度形成唯一和獨(dú)特的依賴(lài)性，但是考慮在室轉(zhuǎn)換之間的傳質(zhì)速率，使收入情況被一個(gè)新的因素所取代。