[发明专利]可以从环境吸收热量并做功的热机

说明书

技术领域

本发明提供一种以空气或氢气或氦气等气体为工质的非常规发电机。本发明是对本发明人已有发明<改进的空气发电机及其相应的循环>(中国专利申请号：201110027870.4)的进一步改进，目的是节约成本及提高效率。与<改进的空气发电机及其相应的循环>相比，本发明减少了一台压缩机和一个喷管，并且能吸收更多的热量用于做功。

背景技术

本发明是对本发明人已有发明<改进的空气发电机及其相应的循环>(中国专利申请号：201110027870.4)的进一步改进。在本发明人已有发明<改进的空气发电机及其相应的循环>中，使用了两台压缩机和两个喷管，造成成本高和效率低。

发明内容

为了克服空气发电机的上述不足，本发明对空气发电机及其相应的循环进行了进一步改进。

在本发明人已有发明<改进的空气发电机及其相应的循环>基础上，减少了一台压缩机和一个喷管，也就是气体依次在换热器、喷管内、气缸内，压缩机内流动，并对安装在喷管出口的涡轮机或活塞做功发电。

气体在换热器的流动是等压吸热膨胀过程，吸收气体在压缩机内多变压缩放热过程中放出的热量，换热器入口的气体是常压常温气体，换热器出口和喷管入口的气体是常压高温气体；

气体在喷管内的流动是绝热膨胀过程或多变吸热膨胀过程，气体对涡轮机做功；

气体在气缸内的流动是等压吸热膨胀过程，相应地，气缸使用导热性能好的材料；

气体在压缩机内的流动是多变压缩放热过程，压缩机对气体做功，使气体排出压缩机。

排出压缩机的气体内能增加了，是高温气体，因此可以作暖气使用；也可以用空气或其它气体用等容吸热过程吸收这些气体放出的热量。理论上气体放出的热量等于气体内能的增量。等容吸热过程后空气压力和温度升高，接着空气作绝热膨胀做功过程，压力变为常压。经过一系列的等容吸热过程和绝热膨胀过程，使这些气体内能的增量尽可能用来做功。

具体实施方式

下面介绍一具体实施例，具体实施方式不局限于此一例。

因为空气含有水分，而空气温度将会降低到零度以下，因此空气发电机应安装在一个充满干燥空气的封闭空间内，该封闭空间能与外界进行热量交换。

空气发电机从启动到进入正常循环需要外部能量。

先关闭气缸上的喷管出口，接着压缩机对气缸抽气，当气缸内的气压达到一定真空度时，也就是喷管出口的外界反压降低到一定真空度时，打开喷管出口，高速气流对涡轮机做功。

如果把一立方米体积的气缸I从一个标准大气压等温降到十三分之一标准大气压，只需消耗0.072千瓦时，相当于整个循环产生的电能，这部分消耗的能量是微不足道的。

压缩机放出的热量通过换热器加热喷管入口的气体，提高喷管入口气体的温度。气体在换热器的流动是一个等压吸热膨胀过程。换热器入口的气体是常压常温气体，换热器出口和喷管入口的气体是常压高温气体。

因为气体在喷管内的流动是绝热膨胀过程，气体在喷管出口的温度将会降低；当气体的温度低于常温时，气体将会从环境吸收热量，直到气体的温度等于常温。气体在气缸内的流动是等压吸热膨胀过程，这个等压吸热膨胀过程将会比已有发明<改进的空气发电机及其相应的循环>中气体在抽气装置内的多变压缩吸热过程吸收更多的热量。喷管出口(也就是气缸入口)的气体是低压低温气体，气缸出口(也就是压缩机入口)的气体是低压常温气体。

从压缩机抽出来的气体将会变成常压高温气体，只要有温差，热机就可以对外做功。

因此用空气用等容吸热过程吸收这些气体放出的热量。等容吸热过程后空气压力和温度升高，接着空气作绝热膨胀做功过程，压力变为常压。经过一系列的等容吸热过程和绝热膨胀过程，理论上这些气体内能的增量都可以用来做功。