[发明专利]一种吸收空气能做功的方法及利用空气太阳能运转的机器

说明书

技术领域：

本发明是一种吸收空气能做功的方法及采用该方法做功的机器。 

背景技术：

地球上的空气和水蕴藏着巨大的热能，是一个人类取之不尽，用之不竭的巨大热能仓库。但是，要吸取空气或水中的热能而做功，就必须创造出一个低于当时外界温度的环境，创造出一个“冷源”，而把当时外界的空气或水当成“热源”，这就有可能使某种工质吸收空气或水中的热能而做功，就像普通的热机如汽油机等需要一个“热源”、一个“冷源”才能做功的道理一样。我们知道，冰箱的制冷原理很容易创造出一个低于外界环境温度的“冷源”。我们也知道，在海水温差发电中，人们在沿海的海面上锚定一个巨大的漂浮发电机，它从海底把冰凉的水抽上来把氨液化，然后再利用海洋表面转暖的水使氨重新变为蒸汽来驱动汽轮机发出电力。另外，在地热发电中，有一种叫“低沸点工质法”，也叫“热交换法”，是以地下热水为热源，通过热交换器把热量传给“低沸点工质”，使其沸腾产生蒸汽驱动汽轮机做功发出电力。常用的低沸点工质有氯乙烷、“氟利昂-II”等。在正常大气压下，氯乙烷的沸点为12.4℃，“氟利昂-II”的沸点为24℃，温度不太高的热水就足以使它们沸腾，产生蒸汽。如果地下热水的温度为65-80℃时，氯乙烷产生的蒸汽压力可达4-7个大气压，从而驱动汽轮机做功发出电力。做工后的废蒸汽在冷凝器中用普通温度约20℃左右的冷水冷凝为液体，再用工质循环泵把低沸点工质重新打回热交换器，再次吸收地下热水的热量再次沸腾产生蒸汽而驱动汽轮机做功，完成一个循环。 

根据上述原理，我们完全有可能使某些工质在冰箱式的冷凝器中获得远远低于外界常温的温度，然后才让这些工质大量吸取空气中的热量而做功，发出电力。“空气太阳能发动机”就是根据这个原理而设计的。 

发明内容：

本发明公开一种吸收空气中的热能而做功的方法及采用该方法做功的机器。 

方法步骤如下： 

①将工质转变成高温高压气态状； 

②高温高压气态状的工质被推进冷凝器进行冷却，工质成低温液态状； 

③把低温液态状的工质送进外露在空气中的初级蒸发器，工质吸收空气中的热量而形成低温中压气态状； 

④接着低温中压气态状工质进入二级蒸发器，二级蒸发器内的工质吸收前述冷凝器释放出来的热能，使工质进一步蒸发，形成高压气态状； 

⑤高压气态状工质进入汽轮机，推动汽轮机做工； 

⑥做工后的工质再次返回压缩机，循环上述步骤。 

以下是实施本方法的两种发动机的结构原理： 

第一种则是直接模仿冰箱制冷的循环系统而设计。首先，由蓄电池A驱动压缩机A工作，把工质氟利昂R22由气态压缩成液态进入冷凝器A，因为氟利昂R22被压缩成液态后温度会升高到70℃左右，经过热交换后温度降低到与当时外界基本相同的温度。然后氟利昂R22再进入设在室外的，能与外界空气顺利进行热交换的初级蒸发器A进行蒸发吸热。在初级蒸发器A的前半部分，由于氟利昂R22像冰箱的蒸发器一样由第一控制阀A喷出来，呈雾状细点而沸腾，温度迅速降低到-30℃以下，因为氟利昂R22在初级蒸发器A的后半段与室外空气进行热交换，大量吸收空气中得热量。然后进入二级蒸发器，由于二级蒸发器A与冷凝器A处于一密闭的热交换室A，工质氟利昂R22在此处吸收前述冷凝器内的氟利昂由气态被压缩成液态时温度升高到70℃时所释放的热量，工质氟利昂R22得到进一步的升温和升压，最后才进入汽轮机做功，汽轮机带动发电机发电。做功后的气态氟利昂R22由于压缩机A的吸收作用再次被压缩成液态进入冷凝器A，完成一个循环。 

第二种的设计原理类似于地热发电和海水温差发电的原理。这种发动机在机内设置一个“冰箱”，让工质氟利昂R22创造出一个远低于外界常温的、约-30℃的“冷源”环境，也就是热交换室B。然后让“低沸点工质”氯乙烷在热交换室B内的主冷凝器B内冷却液化，处于低温状态的氯乙烷于是在设在室外的初级蒸发器B中，大量吸收空气中的热能而沸腾，产生蒸汽，温度升至与当时外界空气相同的温度，然后氯乙烷蒸汽再进入另一个密闭的热交换室C中，吸收“冰箱”制冷时副冷凝器B把氟利昂由气态压缩成液态时温度升高到70℃左右时所释放的热量，使氯乙烷气体的温度进一步升高到65℃左右。我们知道，氯乙烷温度在65℃时，压力可达4个大气压左右，这时才让氯乙烷蒸汽去驱 动汽轮机做功，发出电力。做功后的废蒸汽又被送去热交换室B内的主冷凝器B里凝结成液体，完成一个循环。发电机发出电力后，蓄电池就不用再供电给压缩机B工作，而由发电机供电了。