專利名稱：新型熱機(jī)及其循環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種以空氣或氫氣或氦氣等氣體為工質(zhì)的新型熱機(jī)。這種新型熱機(jī)包括噴管、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、氣缸和常規(guī)熱機(jī)等部件。這種新型熱機(jī)能夠通過其熱力學(xué)循環(huán)從環(huán)境中吸收熱量并利用環(huán)境大氣壓力做功，無需額外的燃料即可獲得電能。
背景技術(shù)：
我們知道，傳統(tǒng)熱機(jī)都需要化石燃料才能夠獲得電能，而全球面臨著地球變暖、化石燃料日漸枯竭的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種新型熱機(jī)及其循環(huán)。這種新型熱機(jī)包括噴管、渦輪機(jī)、氣缸I、壓縮機(jī)、氣缸2或氣缸2系列、發(fā)電機(jī)、換熱器和常規(guī)熱機(jī)等部件，并通過熱力學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)電能輸出。它包括四種熱力學(xué)循環(huán)，每種熱力學(xué)循環(huán)都可實(shí)現(xiàn)電能輸出對于熱力學(xué)循環(huán)I和熱力學(xué)循環(huán)2,氣缸2系列是一個氣缸組，由氣缸2. I和氣缸2. 2等兩個或多個氣缸組成，目的是利用氣體在氣缸2系列內(nèi)放熱過程后與環(huán)境存在的壓力差做功并使新型熱機(jī)能連續(xù)工作，因?yàn)闅怏w需要在封閉的氣缸2系列內(nèi)經(jīng)歷等容放熱過程和等溫壓縮過程及等壓放熱壓縮過程，這些過程都需要時間來完成，如果氣缸2系列是單獨(dú)一個氣缸，新型熱機(jī)將不能連續(xù)工作。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的入口可以依次連接壓縮機(jī)的出口。相應(yīng)地，一個三通閥或多通閥安裝在壓縮機(jī)出口，并連接氣缸2. I和氣缸
2.2等氣缸的入口，當(dāng)空氣離開壓縮機(jī)后將會進(jìn)入氣缸2. I或氣缸2. 2等氣缸的內(nèi)部。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的結(jié)構(gòu)是相同的。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的入口和出口有閥門，活塞能夠在氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的內(nèi)部移動。熱力學(xué)循環(huán)I :氣體依次流經(jīng)噴管、氣缸I、壓縮機(jī)和氣缸2系列,最后從氣缸2系列排到噴管或環(huán)境。氣體在噴管內(nèi)的流動是絕熱膨脹過程或多變吸熱膨脹過程，并對安裝在噴管I出口的渦輪機(jī)做功。氣體在氣缸I內(nèi)的流動是等壓吸熱膨脹過程，氣體從環(huán)境吸收熱量，直到氣體的溫度略低于或等于環(huán)境溫度，并對安裝在氣缸I出口的渦輪機(jī)做功，相應(yīng)地，氣缸I使用導(dǎo)熱性能好的材料。氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是絕熱壓縮過程，壓縮機(jī)對氣體做功，使壓縮機(jī)出口的氣體壓力等于或高于環(huán)境壓力，并使氣體排出壓縮機(jī)。 氣體排出壓縮機(jī)后進(jìn)入氣缸2系列一系列多個氣缸中的一個氣缸內(nèi)，例如進(jìn)入氣缸2. I內(nèi)。開始時，活塞在氣缸2. I的底部，出口的閥門關(guān)閉，氣缸2. I入口的閥門將會打開并連接壓縮機(jī)。活塞的移動將會把從壓縮機(jī)出來的空氣吸入氣缸2. 1，這個過程類似于奧托循環(huán)的吸氣過程。當(dāng)活塞到達(dá)氣缸2. I的頂部時，活塞固定在頂部，入口和出口的閥門都將會關(guān)閉，此時輪到氣缸2. 2的入口連接壓縮機(jī)的出口。對于氣缸2系列的一系列氣缸重復(fù)與氣缸2. I同樣的操作。讓氣體在封閉的離開壓縮機(jī)出口的氣缸2. I內(nèi)先作等容放熱過程，常規(guī)熱機(jī)吸收這些熱量并用來做功。等到氣體溫度降到等于環(huán)境溫度時，這時候氣缸2. I內(nèi)氣壓將低于外界氣體壓力，再松開氣缸2. I頂部的活塞，讓外界氣體壓力對活塞做功并壓縮空氣，使氣缸2. I內(nèi)空氣的壓力升高到等于環(huán)境壓力，這部分功是可以被新型熱機(jī)利用的。這個過程是等溫放熱壓縮過程。氣體在氣缸2. I內(nèi)的熱力學(xué)過程先是等容放熱過程后是等溫放熱壓縮過程。當(dāng)氣缸2. I內(nèi)空氣的壓力等于大氣壓力時，氣缸2. I的出口閥門將會打開，活塞繼續(xù)向氣缸2. I的底部移動并把空氣排出氣缸2. 1，這個過程類似于奧托循環(huán)的排氣過程。氣缸2. I將會重新連接壓縮機(jī)并重復(fù)等容放熱過程和等溫放熱壓縮過程。氣缸2系列的一系 列氣缸會經(jīng)歷與氣缸2. I同樣的等容放熱過程和等溫放熱壓縮過程。熱力學(xué)循環(huán)2:熱力學(xué)循環(huán)2和熱力學(xué)循環(huán)I大致相同，所不同的是氣體在氣缸2系列內(nèi)的熱力學(xué)過程是等壓放熱壓縮過程。熱力學(xué)循環(huán)2的氣缸2系列的結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)循環(huán)I的氣缸2系列的結(jié)構(gòu)是一樣的。也就是氣體在噴管內(nèi)的流動是絕熱膨脹過程或多變吸熱膨脹過程，氣體在氣缸I內(nèi)的流動是等壓吸熱膨脹過程，氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是絕熱壓縮過程，壓縮機(jī)對氣體做功，使壓縮機(jī)出口的氣體壓力等于環(huán)境壓力，并使氣體排出壓縮機(jī)并進(jìn)入氣缸2系列內(nèi)。氣體排出壓縮機(jī)后進(jìn)入氣缸2系列一系列氣缸中的一個氣缸內(nèi)，例如進(jìn)入氣缸
2.I內(nèi)。開始時，活塞在氣缸2. I的底部，出口的閥門關(guān)閉，氣缸2. I入口的閥門將會打開并連接壓縮機(jī)。活塞的移動將會把從壓縮機(jī)出來的空氣吸入氣缸2. 1，這個過程類似于奧托循環(huán)的吸氣過程。當(dāng)活塞到達(dá)氣缸2. I的頂部時，入口和出口的閥門都將會關(guān)閉，此時輪到氣缸2. 2的入口連接壓縮機(jī)的出口。對于氣缸2系列的一系列氣缸重復(fù)與氣缸2. I同樣的操作。讓氣體在封閉的離開壓縮機(jī)出口的氣缸2. I內(nèi)作等壓放熱壓縮過程，常規(guī)熱機(jī)吸收這些熱量并用來做功。由于放熱過程溫度降低，氣缸2. I內(nèi)壓力隨之降低，而外界氣體壓力不變，因此外界氣體壓力對活塞做功并壓縮空氣，使氣缸2. I內(nèi)空氣的壓力升高到等于環(huán)境壓力，這部分功是可以被新型熱機(jī)利用的。當(dāng)氣缸2. I內(nèi)空氣溫度等于環(huán)境溫度時，氣缸2. I的出口閥門將會打開，活塞繼續(xù)向氣缸2. I的底部移動并把空氣排出氣缸2. I,這個過程類似于奧托循環(huán)的排氣過程。氣缸
2.I將會重新連接壓縮機(jī)并重復(fù)等壓放熱壓縮過程。氣缸2系列的一系列氣缸會經(jīng)歷與氣缸2. I同樣的等壓放熱壓縮過程。熱力學(xué)循環(huán)3:如果氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是多變壓縮放熱過程，則在噴管入口前安裝一臺換熱器，氣體從環(huán)境進(jìn)入換熱器后，氣體依次流經(jīng)換熱器、噴管、氣缸I、壓縮機(jī)和氣缸2系列，最后從氣缸2系列排到環(huán)境。也就是換熱器內(nèi)氣體的流動是等壓吸熱膨脹過程，吸收氣體在壓縮機(jī)內(nèi)多變壓縮放熱過程中放出的熱量，換熱器入口的氣體是常壓常溫氣體，換熱器出口和噴管入口的氣體是常壓高溫氣體；氣體在噴管內(nèi)的流動是絕熱膨脹過程或多變吸熱膨脹過程；氣體在氣缸I內(nèi)的流動是等壓吸熱膨脹過程，氣體從環(huán)境吸收熱量，直到氣體的溫度等于環(huán)境溫度；氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是多變壓縮放熱過程；氣體排出壓縮機(jī)后進(jìn)入氣缸2系列內(nèi)，氣體在氣缸2系列內(nèi)的熱力學(xué)過程先是等容放熱過程后是等溫放熱壓縮過程，氣體在氣缸2系列內(nèi)的熱力學(xué)過程也可以是等壓放熱壓縮過程；外界氣體壓力對活塞做功并壓縮空氣，使氣缸2系列內(nèi)空氣的壓力升高到等于環(huán)境壓力，這部分功是可以被新型熱機(jī)利用的。熱力學(xué)循環(huán)3里的氣缸2系列和熱力學(xué)循環(huán)I及熱力學(xué)循環(huán)2里的氣缸2系列一樣結(jié)構(gòu)及經(jīng)歷同樣的熱力學(xué)過程。熱力學(xué)循環(huán)4 氣體依次流經(jīng)噴管、氣缸I、壓縮機(jī)和氣缸2，最后從氣缸2排到環(huán)境。氣體在噴管內(nèi)的流動是絕熱膨脹過程或多變吸熱膨脹過程，并對安裝在噴管出口的渦輪機(jī)做功。氣體在氣缸I內(nèi)的流動是等壓吸熱膨脹過程，氣體從環(huán)境吸收熱量，直到氣體的溫度等于環(huán)境溫度，并對安裝在氣缸I出口的渦輪機(jī)做功，相應(yīng)地，氣缸使用導(dǎo)熱性能好的材料。氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是絕熱壓縮過程或多變壓縮放熱過程，壓縮機(jī)對氣體做功，使壓縮機(jī)出口的氣體壓力等于或高于環(huán)境壓力，并使氣體排出壓縮機(jī)。如果氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是多變壓縮放熱過程，則在噴管入口前安裝一臺換熱器，換熱器內(nèi)氣體的流動是等壓吸熱膨脹過程，吸收氣體在壓縮機(jī)內(nèi)多變壓縮放熱過程中放出的熱量。氣體排出壓縮機(jī)后進(jìn)入氣缸2內(nèi)，氣體在氣缸2內(nèi)的熱力學(xué)過程是等容放熱過程，直到氣體的溫度等于環(huán)境溫度，常規(guī)熱機(jī)吸收這些熱量并用來做功。等容放熱過程氣體壓力下降，為防止空氣從環(huán)境倒流進(jìn)氣缸2，在氣缸2出口安裝單向閥，當(dāng)氣缸2出口壓力等于環(huán)境時，單向閥打開。從壓縮機(jī)抽出來的氣體不斷進(jìn)入氣缸2內(nèi)，氣體在氣缸2出口積累，導(dǎo)致氣缸2出口壓力升高，當(dāng)氣缸2出口壓力等于環(huán)境壓力時，單向閥將打開，氣體從氣缸2排出到環(huán)境?；谏鲜鏊姆N熱力學(xué)循環(huán)，由于氣體在氣缸I內(nèi)的溫度低于環(huán)境溫度，因此可以在氣缸I和環(huán)境之間安裝常規(guī)熱機(jī)，常規(guī)熱機(jī)從環(huán)境吸收熱量做功，并向氣缸I放出熱量，這臺常規(guī)熱機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)由等溫吸熱膨脹過程、等容放熱過程和絕熱壓縮過程組成；等溫吸熱膨脹過程從環(huán)境吸收熱量并做功，等容放熱過程向氣缸I放出熱量，并導(dǎo)致工質(zhì)氣體壓力和溫度降低，絕熱壓縮過程使工質(zhì)氣體溫度升高到等于環(huán)境溫度；由于氣體在氣缸2內(nèi)的熱力學(xué)過程是等容放熱過程，因此可以用常規(guī)熱機(jī)吸收這些熱量并用來做功；常規(guī)熱機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)由等容吸熱過程和絕熱膨脹過程組成，這是一個開式循環(huán)；等容吸熱過程從氣缸2吸收熱量，工質(zhì)氣體壓力和溫度升高，接著工質(zhì)氣體作絕熱膨脹過程并對外做功，工質(zhì)氣體作絕熱膨脹過程并對外做功后，壓力降到等于環(huán)境壓力，溫度相應(yīng)降低，如果此溫度高于環(huán)境溫度，繼續(xù)用等容吸熱過程和絕熱膨脹過程組成的熱力學(xué)循環(huán)吸收熱量并做功，直到做功后的工質(zhì)氣體溫度等于環(huán)境溫度或彼此的溫差沒有利用價(jià)值為止。
具體實(shí)施例方式下面介紹一具體實(shí)施例，具體實(shí)施方式
不局限于此一例。新型熱機(jī)從啟動到進(jìn)入正常循環(huán)需要外部能量。先關(guān)閉氣缸上的噴管出口，接著壓縮機(jī)對氣缸抽氣，當(dāng)氣缸內(nèi)的氣壓達(dá)到一定真空度時，也就是噴管出口的外界反壓降低到一定真空度時，打開噴管出口，高速氣流對渦輪機(jī)做功。 以熱力學(xué)循環(huán)I為具體實(shí)施例。熱力學(xué)循環(huán)I和逆布雷頓制冷循環(huán)非常相似，實(shí)際上是用等容放熱過程和等溫放熱壓縮過程取代了逆布雷頓制冷循環(huán)的等壓放熱壓縮過程；等容放熱過程和等溫放熱壓縮過程是古老的紐卡門蒸汽機(jī)的工作過程。因此，可以把逆布雷頓循環(huán)制冷機(jī)改裝成新型熱機(jī)，改裝部分的結(jié)構(gòu)類似于古老的紐卡門蒸汽機(jī)。空氣依次流經(jīng)噴管、氣缸I、壓縮機(jī)和氣缸2系列，最后從氣缸2系列排到噴管或環(huán)境。相應(yīng)的循環(huán)包括以下幾個過程絕熱膨脹過程、等壓吸熱膨脹過程、絕熱壓縮過程、等容放熱過程和等溫放熱壓縮過程。使用蓄電池啟動后，新型熱機(jī)通過等壓吸熱膨脹過程從周圍環(huán)境中吸收熱量，直到氣缸2內(nèi)溫度等于環(huán)境溫度；通過等容放熱過程和等溫放熱壓縮過程向周圍環(huán)境中放出熱量。等容放熱過程后氣缸2系列內(nèi)氣壓將低于大氣壓力，因此可以利用大氣壓力做功，而這部分功是可以被新型熱機(jī)利用的。由于氣缸I和氣缸2系列與環(huán)境之間存在溫度差，因此可以在氣缸I和氣缸2系列與環(huán)境之間安裝常規(guī)熱機(jī)，常規(guī)熱機(jī)利用溫度差做功。新型熱機(jī)不是永動機(jī)，環(huán)境熱量和大氣壓力是新型熱機(jī)的外部能源來源。
權(quán)利要求
1.一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于這種新型熱機(jī)包括噴管、氣缸I、氣缸2或氣缸2系列、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、換熱器和常規(guī)熱機(jī)等部件，其熱力學(xué)循環(huán)能夠從環(huán)境中吸收熱量并利用環(huán)境大氣壓力做功，從而實(shí)現(xiàn)電能輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于氣體依次流經(jīng)噴管、氣缸I、壓縮機(jī)和氣缸2系列,最后從氣缸2系列排到噴管或環(huán)境；氣體在噴管內(nèi)的流動是絕熱膨脹過程或多變吸熱膨脹過程，并對安裝在噴管I出口的渦輪機(jī)做功；氣體在氣缸I內(nèi)的流動是等壓吸熱膨脹過程，氣體從環(huán)境吸收熱量，直到氣體的溫度略低于或等于環(huán)境溫度，并對安裝在氣缸I出口的渦輪機(jī)做功，相應(yīng)地，氣缸I使用導(dǎo)熱性能好的材料；氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是絕熱壓縮過程，壓縮機(jī)對氣體做功，使壓縮機(jī)出口的氣體壓力等于或高于環(huán)境壓力，并使氣體排出壓縮機(jī)；氣體在氣缸2系列內(nèi)的熱力學(xué)過程先是等容放熱過程后是等溫放熱壓縮過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于所述的氣缸2系列是一個氣缸組，由氣缸2. I和氣缸2. 2等兩個或多個氣缸組成，目的是利用氣體在氣缸2系列內(nèi)放熱過程后與環(huán)境存在的壓力差做功并使新型熱機(jī)能連續(xù)工作。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的入口可以依次連接壓縮機(jī)的出口。相應(yīng)地，一個三通閥或多通閥安裝在壓縮機(jī)出口，并連接氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的入口，當(dāng)空氣離開壓縮機(jī)后將會進(jìn)入氣缸2. I或氣缸2. 2等氣缸的內(nèi)部。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的結(jié)構(gòu)是相同的。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的入口和出口有閥門，活塞能夠在氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的內(nèi)部移動。開始時，活塞在氣缸2. I的底部，出口的閥門關(guān)閉，氣缸2. I入口的閥門將會打開并連接壓縮機(jī)。活塞的移動將會把從壓縮機(jī)出來的空氣吸入氣缸2. 1，這個過程類似于奧托循環(huán)的吸氣過程。當(dāng)活塞到達(dá)氣缸2. I的頂部時，活塞固定在頂部，入口和出口的閥門都將會關(guān)閉，此時輪到氣缸2. 2的入口連接壓縮機(jī)的出口。對于氣缸2系列的一系列氣缸重復(fù)與氣缸2. I同樣的操作。讓氣體在封閉的離開壓縮機(jī)出口的氣缸2. I內(nèi)先作等容放熱過程，常規(guī)熱機(jī)吸收這些熱量并用來做功。等到氣體溫度降到等于環(huán)境溫度時，這時候氣缸2. I內(nèi)氣壓將低于外界氣體壓力，再松開氣缸2. I頂部的活塞，讓外界氣體壓力對活塞做功并壓縮空氣，使氣缸2.1內(nèi)空氣的壓力升高到等于環(huán)境壓力，這部分功是可以被新型熱機(jī)利用的。這個過程是等溫放熱壓縮過程。氣體在氣缸2. I內(nèi)的熱力學(xué)過程先是等容放熱過程后是等溫放熱壓縮過程。當(dāng)氣缸2. I內(nèi)空氣的壓力等于大氣壓力時，氣缸2. I的出口閥門將會打開，活塞繼續(xù)向氣缸2. I的底部移動并把空氣排出氣缸2. I,這個過程類似于奧托循環(huán)的排氣過程。氣缸2.I將會重新連接壓縮機(jī)并重復(fù)等容放熱過程和等溫放熱壓縮過程。氣缸2系列的一系列氣缸會經(jīng)歷與氣缸2. I同樣的等容放熱過程和等溫放熱壓縮過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于氣體依次流經(jīng)噴管、氣缸I、壓縮機(jī)和氣缸2系列,最后從氣缸2系列排到噴管或環(huán)境；氣體在噴管內(nèi)的流動是絕熱膨脹過程或多變吸熱膨脹過程，氣體在氣缸I內(nèi)的流動是等壓吸熱膨脹過程，氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是絕熱壓縮過程，壓縮機(jī)對氣體做功，使壓縮機(jī)出口的氣體壓力等于環(huán)境壓力，并使氣體排出壓縮機(jī)并進(jìn)入氣缸2系列內(nèi).氣體在氣缸2系列內(nèi)作等壓放熱壓縮過程，常規(guī)熱機(jī)吸收這些熱量并用來做功。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于所述的氣缸2系列是一個氣缸組，由氣缸2. I和氣缸2. 2等兩個或多個氣缸組成，目的是利用氣體在氣缸2系列內(nèi)放熱過程后與環(huán)境存在的壓力差做功并使新型熱機(jī)能連續(xù)工作。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的入口可以依次連接壓縮機(jī)的出口。相應(yīng)地，一個三通閥或多通閥安裝在壓縮機(jī)出口，并連接氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的入口，當(dāng)空氣離開壓縮機(jī)后將會進(jìn)入氣缸2. I或氣缸.2.2內(nèi)。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的結(jié)構(gòu)是相同的。氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的入口和出口有閥門，活塞能夠在氣缸2. I和氣缸2. 2等氣缸的內(nèi)部移動。開始時，活塞在氣缸2. I的底部，出口的閥門關(guān)閉，氣缸2. I入口的閥門將會打開并連接壓縮機(jī)?；钊囊苿訉褟膲嚎s機(jī)出來的空氣吸入氣缸2. 1，這個過程類似于奧托循環(huán)的吸氣過程。當(dāng)活塞到達(dá)氣缸2. I的頂部時，入口和出口的閥門都將會關(guān)閉，此時輪到氣缸2. 2的入口連接壓縮機(jī)的出口。對于氣缸2系列的一系列氣缸重復(fù)與氣缸2. I同樣的操作。讓氣體在封閉的離開壓縮機(jī)出口的氣缸2. I內(nèi)作等壓放熱壓縮過程，常規(guī)熱機(jī)吸收這些熱量并用來做功。由于放熱過程溫度降低，氣缸2. I內(nèi)壓力隨之降低，而外界氣體壓力不變，因此外界氣體壓力對活塞做功并壓縮空氣，使氣缸2. I內(nèi)空氣的壓力升高到等于環(huán)境壓力，這部分功是可以被新型熱機(jī)利用的。當(dāng)氣缸2. I內(nèi)空氣溫度等于環(huán)境溫度時，氣缸2. I的出口閥門將會打開，活塞繼續(xù)向氣缸2. I的底部移動并把空氣排出氣缸2. 1，這個過程類似于奧托循環(huán)的排氣過程。氣缸2. I將會重新連接壓縮機(jī)并重復(fù)等壓放熱壓縮過程。氣缸2系列的一系列氣缸會經(jīng)歷與氣缸2. I同樣的等壓放熱壓縮過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于氣體從環(huán)境進(jìn)入換熱器后，氣體依次流經(jīng)換熱器、噴管、氣缸I、壓縮機(jī)和氣缸2系列，最后從氣缸2系列排到環(huán)境或換熱器。換熱器內(nèi)氣體的流動是等壓吸熱膨脹過程，吸收氣體在壓縮機(jī)內(nèi)多變壓縮放熱過程中放出的熱量；氣體在噴管內(nèi)的流動是絕熱膨脹過程或多變吸熱膨脹過程；氣體在氣缸I內(nèi)的流動是等壓吸熱膨脹過程，氣體從環(huán)境吸收熱量，直到氣體的溫度等于環(huán)境溫度；氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是多變壓縮放熱過程；氣體排出壓縮機(jī)后進(jìn)入氣缸2系列內(nèi)，氣體在氣缸2系列內(nèi)的熱力學(xué)過程先是等容放熱過程后是等溫放熱壓縮過程，氣體在氣缸2系列內(nèi)的熱力學(xué)過程也可以是等壓放熱壓縮過程；外界氣體壓力對活塞做功并壓縮空氣，使氣缸2系列內(nèi)空氣的壓力升高到等于環(huán)境壓力，這部分功是可以被新型熱機(jī)利用的。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于氣體從環(huán)境進(jìn)入噴管I后，氣體依次流經(jīng)噴管I、氣缸I、壓縮機(jī)和氣缸2,最后從氣缸2排到環(huán)境。氣體在噴管內(nèi)的流動是絕熱膨脹過程或多變吸熱膨脹過程，并對安裝在噴管出口的渦輪機(jī)做功；氣體在氣缸I內(nèi)的流動是等壓吸熱膨脹過程，氣體從環(huán)境吸收熱量，直到氣體的溫度等于環(huán)境溫度，并對安裝在氣缸I出口的渦輪機(jī)做功，相應(yīng)地，氣缸使用導(dǎo)熱性能好的材料；氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是絕熱壓縮過程，壓縮機(jī)對氣體做功，使壓縮機(jī)出口的氣體壓力等于或高于環(huán)境壓力，并使氣體排出壓縮機(jī)；氣體排出壓縮機(jī)后進(jìn)入氣缸2內(nèi)，氣體在氣缸2內(nèi)的熱力學(xué)過程是等容放熱過程，直到氣體的溫度等于環(huán)境溫度，常規(guī)熱機(jī)吸收這些熱量并用來做功。等容放熱過程氣體壓力下降，為防止空氣從環(huán)境倒流進(jìn)氣缸2，在氣缸2出口安裝單向閥，當(dāng)氣缸2出口壓力等于環(huán)境壓力時，單向閥將打開；從壓縮機(jī)抽出來的氣體不斷進(jìn)入氣缸2內(nèi)，氣體在氣缸2出口積累，導(dǎo)致氣缸2出口壓力升高，當(dāng)氣缸2出口壓力等于環(huán)境壓力時，單向閥打開，氣體從氣缸2排出到環(huán)境；如果氣體在壓縮機(jī)內(nèi)的流動是多變壓縮放熱過程，則在噴管入口前安裝一臺換熱器，換熱器內(nèi)氣體的流動是等壓吸熱膨脹過程，吸收氣體在壓縮機(jī)內(nèi)多變壓縮放熱過程中放出的熱量。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于氣缸I和環(huán)境之間安裝常規(guī)熱機(jī)，常規(guī)熱機(jī)從環(huán)境吸收熱量做功，并向氣缸I放出熱量；這臺常規(guī)熱機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)由等溫吸熱膨脹過程、等容放熱過程和絕熱壓縮過程組成；等溫吸熱膨脹過程從環(huán)境吸收熱量并做功，等容放熱過程向氣缸I放出熱量，并導(dǎo)致工質(zhì)氣體壓力和溫度降低，絕熱壓縮過程使工質(zhì)氣體溫度升高到等于環(huán)境溫度，使工質(zhì)氣體壓力升高到高于環(huán)境壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型熱機(jī)及其循環(huán)，其特征在于用常規(guī)熱機(jī)吸收氣缸2內(nèi)等容放熱過程放出的熱量并用來做功；這種常規(guī)熱機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)由等容吸熱過程和絕熱膨脹過程組成，這是一個開式循環(huán)；等容吸熱過程從氣缸2吸收熱量，工質(zhì)氣體壓力和溫度升高，接著工質(zhì)氣體作絕熱膨脹過程并對外做功，工質(zhì)氣體作絕熱膨脹過程并對外做功后，壓力降到等于環(huán)境壓力，溫度相應(yīng)降低，如果此溫度高于環(huán)境溫度，繼續(xù)用等容吸熱過程和絕熱膨脹過程組成的熱力學(xué)循環(huán)吸收熱量并做功， 直到做功后的工質(zhì)氣體溫度等于環(huán)境溫度或彼此的溫差沒有利用價(jià)值為止。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以空氣或氫氣或氦氣等氣體為工質(zhì)的新型熱機(jī)。這種新型熱機(jī)包括噴管、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、氣缸和常規(guī)熱機(jī)等部件。這種新型熱機(jī)能夠通過其熱力學(xué)循環(huán)從環(huán)境中吸收熱量并利用環(huán)境大氣壓力做功，無需額外的燃料即可獲得電能。
文檔編號F01K25/00GK102635414SQ201210123928
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者龔炳新 申請人:龔炳新