CN104966534A - 冷聚变发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了冷聚变发电装置，包括氘原子产生器、换热器和蓄电器，所述氘原子产生器通过进气管道与换热器相通，换热器与蓄电器电连接，换热器中内置有若干根反应管和发电管，换热器中填充有发热介质，进气管道与反应管相连通，通过进气管道通入含氘原子的反应原料，反应原料在反应管中发生聚变反应而产生大量热能，发热介质将热能传递至发电管，发电管将热能转换电能传输至蓄电器进行存储或传输。

Description

冷聚变发电装置

技术领域

本发明涉及核反应装置，特别是一种在冷聚变发电装置。

背景技术

能源的开发和创新是世界性难题，目前，已被人们开发利用的能源有石油、煤、矿石、太阳能、水力、风力等，主要广泛应用还是石油和煤等深藏资源，这些能源总有用尽之时，并且数百年的燃烧使用，也给整个地球带来了很多的废气废物的污染，在利用自然界的资源的同时，给自然界带来了更多的环境污染。

科学发现，太阳是一个不断进行热核反应的恒星，它依靠氘原子不间断的产生聚变核反应，产生了大量的光和热，给太阳系的各个恒星送去，同时，还以太阳风的形式携带大量的氘原子形成宇宙尘埃并向宇宙散发，氘原子是一种高能粒子氢的同位素，是核聚变最好的燃料，太阳风带到地球的氘原子大部分都散落在海上，经过数亿年的积累，海洋中的氘原子/离子的存量已非常巨大，如何对利用海洋资源，寻找环保能源是各国科学家们的一大课题。

本申请人通过多年实验研究从海水中提取出液体燃料，如何激发液体燃料中富含的氘原子产生聚变反应而释放热能，进而利用热能进行发电，需要提供一种特定的冷聚变发电装置。

发明内容

为了能将从海水中提取获得的液体燃料进行聚变反应，将其在冷聚变条件下转换成热能，并将热能转换成电能，提供了一种能适用于所述液体燃料的冷聚变发电装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了冷聚变发电装置，其包括：氘原子产生器、换热器和蓄电器，所述氘原子产生器通过进气管道与换热器相通，换热器与蓄电器电连接，换热器中内置有若干根反应管和发电管，换热器中填充有发热介质，进气管道与反应管相连通，通过进气管道通入含氘原子的反应原料，反应原料在反应管中发生聚变反应而产生大量热能，发热介质将热能传递至发电管，发电管将热能转换电能传输至蓄电器进行存储或传输。

优选地，所述反应管中内置有μ粒子发生器，产生μ粒子与氘原子混合发生冷聚变反应而释放热量。通过μ粒子将两个氘原子快速地相互吸引而碰撞，发生聚变反应而释放大量热能。

优选地，所述反应管中还设置有激发电极，激发电极通电放电，在放电区域，μ粒子将氘原子吸引而碰撞，产生聚变反应。所述电极为高频电极。

优选地，所述发电管为套管，包括外套管和内套管，外套管与内套管之间内嵌有温差发电元件，外套管与发热介质接触，内套管与冷却介质接触，通过内套管与外套管之间产生的温差，使得温差发电元件发电，并传输至发电装置。通过浸泡在发热介质中的发电管将发热介质的热能通过温差发电原理转换成电能进行传输存储。

优选地，所述发热介质为液态金属，如汞锡铅合金或锡锑合金。反应原料为海水浓缩液，海水浓缩液中的溶解性固体总量(TDS值)等于或大于3万毫克/升。

优选地，所述反应管和发电管平行交错分布于换热器中。通过反应管加热换热器中的发热介质，发热介质将热量传输至发电管将热能转换成电能进行传输存储。

优选地，所述发电装置还进一步包括相互连通的海水浓缩液存储罐、雾化装置和雾气加压泵，所述雾气加压泵与反应管相连通，所述海水存储罐中内置经浓缩富含氘原子的海水，海水导入雾化装置中雾化后，经雾气加压泵导入反应管中与μ粒子发生反应。

优选地，所述发电装置还包括相互电连接的发电控制装置和蓄电器，所述发电控制装置与发电管的温差发电元件电连接，通过发电控制装置和蓄电器对温差发电元件输出的电流进行滤波控制，以获得高压稳定直流电流。

优选地，所述换热器中增设有搅拌机构，其可安装于换热器的底部、顶部或侧壁上，通过搅拌机构的搅动，带动换热器中的液态金属流动，提高换热效率。

优选地，所述换热器中的发热介质的温度等于或高于500度。

与现有技术相比，在本发明提供了一种冷聚变发电装置，在换热器中设置若干根交错排布的反应管和发电管，反应管与进气管道连通，通入雾化海水，使得海水中的氘原子与μ粒子在高频电极作用下，μ粒子将两个氘原子快速吸引产生碰撞，发生聚变反应而释放大量的热量，无需将反应管加热至超高温，利用μ粒子高速运动的特性，其可将两个氘原子快速地吸引而碰撞，当氘原子发生聚变反应时，释放出大量的热量，热量使得整个反应管快速发热，以将换热器中的液态金属快速加热升温至400-500度，液态金属熔融流动，将热量传递至发电管外壁。发电管的外套管与发热介质相接触，内套管与冷却介质相接触，两者之间有300-400度左右的温差，发电管利用外套管和内套管之间的温差，使得温差发电元件发电，将所产生的电流经发电控制装置传输至蓄电器，以获得高压电流。

本发明冷聚变发电装置，利用了海水浓缩液中含有大量氘原子，以及μ粒子在电极放电时快速运动的特性，使得μ粒子将氘原子快速吸引而发生聚变反应产生大量的热量；另一方面，还巧妙地利用了温差发电的原理，在发电管中利用了内套管与外套管之间的较大温差而发电。从而，实现了将海水发电的伟大创想，海水作为可持续利用的环保能源，零排放无污染，可替代地球上的其他能源，是人类利用地球能源的伟大革命。

附图说明

图1为本发明一种冷聚变发电装置的结构示意图；

图2为本发明一种冷聚变发电装置的换热器的截面图；

图3为本发明一种冷聚变发电装置的反应管的侧面剖视图；

图4为本发明一种冷聚变发电装置的发电管的截面图。

具体实施方式

通过实验发现海水中富含氘原子，氘原子可作为核反应的原料，通过反渗透技术从海水中提取出海水浓缩液，将淡水和杂质滤除，当检测海水浓缩液中的溶解性固体总量(TDS值)等于或大于3万毫克/升时，获得的海水浓缩液可作为液体燃料使用。即一定量的海水浓缩液中所含的氘离子的浓度达到一定值，能够在特定条件下发生冷聚变反应而产生巨大能量。

虽然能够发现海水中富含氘原子，可用于作为液体燃料，但如何将其真正地转换成为能量，也是当代科学家们为之探索研究的一大难题。为了使得所述由海水提取获得的液体燃料能够进行反应转化，本发明提供了冷聚变发电装置，将海水转换成热能，再转换成电能，实现海水发电。

参照图1-4所示，本发明冷聚变发电装置包括：氘原子产生器1、换热器2和蓄电器3，所述氘原子产生器1通过进气管道与换热器2相通，换热器2与蓄电器3电连接，换热器2中内置有若干根反应管20和发电管22，换热器2中填充有发热介质，进气管道与反应管20相连通，通过进气管道通入含氘原子的反应原料，反应原料在反应管20中发生聚变反应而产生大量热能，发热介质将热能传递至发电管22，发电管22将热能转换电能传输至蓄电器3进行存储或传输。

参照图2所示，所述反应管20和发电管22平行交错分布于换热器2中。通过反应管20加热换热器2中的发热介质，发热介质将热量传输至发电管22将热能转换成电能进行传输存储。所述反应管20和发电管22的排列方式不受限制，可沿换热器2的横向或纵向排列。

所述氘原子产生器1与换热器2之间通过进气管道相连通，将氘原子产生器1生成的含氘原子的气体或液体导入换热器2中，通入反应管20进行冷聚变反应。优选地，所述氘原子产生器1包括相互连通的海水浓缩液存储罐10、雾化装置11和雾气加压泵12，所述雾气加压泵12与反应管20相连通，所述海水存储罐10中内置经浓缩富含氘原子的海水，所述海水的溶解性固体总量(TDS值)等于或大于3万毫克/升，可适用于液体燃料，通过雾化装置11将液态海水转化成雾状，通过雾气加压泵12将雾化的海水导入换热器2的反应管20中与μ粒子发生反应。

优选地，所述反应管20中内置有μ粒子发生器201和激发电极202，产生μ粒子与氘原子混合发生冷聚变反应而释放热量。释放的μ粒子与氘原子在激发电极202处相聚，在激发电极202的放电作用下，电场环境中，电极放电区域，μ粒子与氘原子活跃跳动，μ粒子将两个氘原子快速地相互吸引而碰撞，使得氘原子之间的距离快速缩短，氘原子相互碰撞后，μ粒子即快速地飞出去，相当于催化剂，促进两个氘原子快速地发生碰撞而产生聚变反应，无需将反应环境加热到超高温，即可实现氘原子在冷聚变条件下进行聚变反应，提高氘原子的反应效率，使其在特定环境下快速地产生冷聚变反应，而释放大量热能。

优选地，所述发电管22为套管，包括相互嵌套的外套管220和内套管222，外套管220与内套管222之间内嵌有温差发电元件224，外套管220与发热介质接触，内套管222与冷却介质接触，通过内套管222与外套管220之间产生的温差，使得温差发电元件224发电，并传输至发电装置。通过浸泡在发热介质中的发电管22将发热介质的热能通过温差发电原理转换成电能进行传输存储。高温热源和低温热源之间的温差将热能直接转换成电能，通过温差发电元件224一端接触高温外套管220的内侧壁，另一端接触低温内套管222的外侧壁，外套管220浸泡在发热介质中，温度可达到400-500摄氏度，内套管222中通入循环冷却水，温度控制在100摄氏度以下，通过外套管220与内套管222之间的温差，使得装在内外管之间的温差发电元件发出电能。为了提高电量，可将多个温差发电元件224环绕地并排嵌入外套管220和内套管222之间的空腔之中，通过并联或串联输出电压约500伏、电流约10安培的直流电，即获得高压直流电。

优选地，所述发电装置还包括相互电连接的发电控制装置4和蓄电器3，所述发电控制装置4与发电管22的温差发电元件224电连接，通过发电控制装置4和蓄电器3对温差发电元件224输出的电流进行滤波控制，以获得高压稳定直流电流。所述发电控制装置4可分别与各条发电管22电连接，分别控制各条发电管22输入的电流的大小和电压大小，以将各条发电管输出的电流进行汇总后，传输至蓄电器3进行存储。所述蓄电器3可为电容式高压直流蓄电器。

优选地，所述发热介质为液态金属，如汞锡铅合金或锡锑合金。液态金属的熔点高、传热效率高，反应管20中释放的热量对液态金属进行加热，使其快速升温，并将热量传递至发电管22。汞锡铅合金或锡锑合金的熔点为200-300度，其与反应管和发电管的外壁不会发生反应。

优选地，所述换热器2中增设有搅拌机构，其可安装于换热器2的底部、顶部或侧壁上，通过搅拌机构的搅动，带动换热器中的液态金属流动，提高换热效率。所述搅拌机构可为涡轮或搅拌叶片。

在本发明提供了一种冷聚变发电装置，在换热器中设置若干根交错排布的反应管和发电管，反应管与进气管道连通，通入雾化海水，使得海水中的氘原子与μ粒子在高频电极作用下，μ粒子将两个氘原子快速吸引产生碰撞，发生聚变反应而释放大量的热量，无需将反应管加热至超高温，利用μ粒子高速运动的特性，其可将两个氘原子快速地吸引而碰撞，当氘原子发生聚变反应时，释放出大量的热量，热量使得整个反应管快速发热，以将换热器中的液态金属快速加热升温至400-500度，液态金属熔融流动，将热量传递至发电管外壁。发电管的外套管与发热介质相接触，内套管与冷却介质相接触，两者之间有300-400度左右的温差，发电管利用外套管和内套管之间的温差，使得温差发电元件发电，将所产生的电流经发电控制装置传输至蓄电器，以获得高压电流。本发明冷聚变发电装置，利用了海水浓缩液中含有大量氘原子，以及μ粒子在电极放电时快速运动的特性，使得μ粒子将氘原子快速吸引而发生聚变反应产生大量的热量；另一方面，还巧妙地利用了温差发电的原理，在发电管中利用了内套管与外套管之间的较大温差而发电。从而，实现了将海水发电的伟大创想，海水作为可持续利用的环保能源，零排放无污染，可替代地球上的其他能源，是人类利用地球能源的伟大革命。

Claims (10)

1.冷聚变发电装置，其特征在于包括：氘原子产生器、换热器和蓄电器，所述氘原子产生器通过进气管道与换热器相通，换热器与蓄电器电连接，换热器中内置有若干根反应管和发电管，换热器中填充有发热介质，进气管道与反应管相连通，通过进气管道通入含氘原子的反应原料，反应原料在反应管中发生聚变反应而产生大量热能，发热介质将热能传递至发电管，发电管将热能转换电能传输至蓄电器进行存储或传输。

2.根据权利要求1所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述反应管中内置有μ粒子发生器，产生μ粒子与氘原子混合发生冷聚变反应而释放热量。

3.根据权利要求2所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述反应管中还设置有激发电极，激发电极通电放电，在放电区域，μ粒子将氘原子吸引而碰撞，产生聚变反应。

4.根据权利要求1所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述发电管为套管，包括外套管和内套管，外套管与内套管之间内嵌有温差发电元件，外套管与发热介质接触，内套管与冷却介质接触，通过内套管与外套管之间产生的温差，使得温差发电元件发电，并传输至发电装置。

5.根据权利要求1所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述发热介质为液态金属，反应原料为海水浓缩液，海水浓缩液中的溶解性固体总量(TDS值)等于或大于3万毫克/升。

6.根据权利要求5所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述液态金属为汞锡铅合金或锡锑合金。

7.根据权利要求5所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述发电装置还进一步包括相互连通的海水浓缩液存储罐、雾化装置和雾气加压泵，所述雾气加压泵与反应管相连通，所述海水存储罐中内置海水浓缩液，海水浓缩液导入雾化装置中雾化后，经雾气加压泵导入反应管中与μ粒子发生反应。

8.根据权利要求4所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述发电装置还包括相互电连接的发电控制装置和蓄电器，所述发电控制装置与发电管的温差发电元件电连接，通过发电控制装置和蓄电器对温差发电元件输出的电流进行滤波控制，以获得高压稳定直流电流。

9.根据权利要求1所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述换热器中增设有搅拌机构，其可安装于换热器的底部、顶部或侧壁上，通过搅拌机构的搅动，带动换热器中的液态金属流动，提高换热效率。

10.根据权利要求1所述的冷聚变发电装置，其特征在于：所述换热器中的发热介质的温度等于或高于500度。