CN1055798A - 能源机 - Google Patents

Abstract

能源机属于能源机械，主要解决世界能源短缺和 空气污染问题。该能源机是把空间能量在传递过程 中对外做功，不要任何燃料，不需降温系统，无爆破噪 音，具有效率高，功率大，结构简单，重量轻，并且在海 洋深部能同样工作，所以对航空航海事业具有更重要 的意义。

Description

一种不用任何燃料而又不断对外做功的机器。

能源短缺是阻碍国民经济发展的一个重要因素，能源开发至关重要。多年来人们制造各种机器来利用风力、水力、燃料、核能、光能等这些显眼的能源。其实自然界早已为人们准备好了一份取之不尽用之不竭的能量，只是这份能量不显眼，人们还没有注意或者还没想出办法去应用它。能源机的目的就是要把这种不显眼的能量转化为对外做功。能源机本身并不创造能量，而是个能量传递装置。

根据高等普通物理气体等压公式：Q_p＝E₂-E₁+ (m)/(M) R（T₂-T₁）亦即气体在等压过程中所吸收的热量，一部分转化为内能的增量（E₂-E₁），一部分转化为对外所作的功 (m)/(M) R（T₂-T₁）。R为摩尔气体常数。

根据高等普通物理珀尔贴效应：在两种导体或半导体组成的闭合回路中通入电流后，可使两个接头的温度不等。（即：在接头处除放出焦耳热外，还有附加的热量吸收或放出）。

根据高等普通物理卡诺致冷系数公式：ω_卡诺＝ (Q₂)/(A) = (Q²)/(Q₁-Q₂) = (T₂)/(T₁-T₂) 致冷机从低温热源中吸取的热量Q₂和所消耗的外功A的比值叫该机的致冷系数。

图中1、2是两个密封良好的气缸，四壁绝热。3是p-n型半导体呈网状多接头形状位于气缸内。4是发电机。5是稳压器。6是调气孔。7是电流改向装置。8是可变电阻。9是飞轮。

在给半导体3通电流以前，1、2两缸内的气温气压相等，均等于外界大气压和外界大气温度T₀。当半导体3内有电流开始通过时，设1缸内气温首先升高，由T₀升至T_高;同时2缸内气温下降，由T₀降至T_低。由于1缸内气温升高而做等压膨胀。根据气体等压公式可知，该气体膨胀对飞轮做功为：A₁＝ (m)/(M) R（T_高-T₀），内能增量为△E₁＝ (m)/(M) C_v（T_高-T₀）。其中C_v为气体定容摩尔热容， (m)/(M) 为气体克分子数。1缸吸收的总热量Q_1总＝A₁+△E₁。根据卡诺致冷系数公式：

ω_卡诺＝ (Q²)/(Q₁-Q₂) = (T₂)/(T₁-T₂)

可知，吸取Q_1总的热量需消耗电能A_消＝ (Q_1总（T_高－T_低）)/(2T_低) 。同时2缸内因气体温降低而做等压收缩，于是外界大气做功为：

A₂＝ (m)/(M) R（T₀-T_低）

内能减少

△E₂＝ (m)/(M) C_v（T₀-T_低）

因此首次通电该机获净功A_净＝A₁+A₂-A_消。

电流改向，使2缸内气体温度升高，由原来的T_低升到T₀再升至T_高。2缸内气体因温度升高而做等压膨胀，对飞轮做功A₂＝ (m)/(M) R（T_高-T_低），内能增量△E₂＝ (m)/(M) C_v（T_高-T_低）。2缸吸收的总热量Q_2总＝A₂+△E₂;同时1缸内气温降低，由T_高降到T₀再降至T_低。1缸内气体因温度降低而做等压收缩，外界大气做功A₁＝ (m)/(M) R（T_高-T_低），内能减少△E₁＝ (m)/(M) R（T_高-T_低）。

在这一过程的开始，1缸气温是T_高，2缸气温是T_低，要把极少热量Q从1缸转移到2缸，需消耗电能

A_消＝ (Q（T_低－T_高）)/(T_高) ＝ (－Q△T)/(T_高)

在这一过程进行到 1/2 时间时1缸气温从T_高降到T₀。此时1、2两缸气温相等，并有 1/2 Q_2总的热量已从1缸被转移到2缸。所以转移 1/2 Q_2总的热量电能消耗：

在这一全过程的后 1/2 时间1缸气温由T₀渐降至T_低，2缸气温由T₀渐升至T_高，最后两缸温差为T_高-T_低，因此要把另 1/2 Q_2总的热量从1缸转移到2缸需消耗电能 。在这一全过程中总电能消耗：

A_总消＝A_前+A_后

该机获净功：

A_净＝A₂+A₁-A_总消

以后重复上述过程，电流每改向一次就可得到净功A_净＝A₂+A₁-A_总消，

该机获得的外功通过飞轮9传给发电机4，经稳压器5输出恒压电流到电流改向装置7，使电流在p-n型半导体内来回交替流动。通过可变电阻8调节电流大小以控制飞轮转速。调气孔6可调节两气缸内的气量。

大气的定容摩尔热容C_v大约为20左右;单原子气体氦的定容摩尔热容C_v氦约为12左右。根据气体等压膨胀公式，1克分子气体温度升高△T度可对外膨胀做功A＝R△T＝8△T，大气内能增量△E_大＝C_v大△T＝20△T，热功转换率：

η_大＝ (A)/(A＋△E_大) ＝ (8△T)/(（8＋20）△T) ＝ 2/7

氦气内能增量：

△E_氦＝C_v氦△T＝12△T

热功转换率：

η_氦＝ (A)/(A＋△E_氦) ＝ (8△T)/(（8＋20）△T) ＝ 2/5

热功转换率对比：

即该机如果用氦气将使功率提高到用一般大气时功率的140%。

机器在运转过程中因磨擦消耗和焦耳热损失的能量均由外界大气做功补偿。该机给大气的能量和大气给该机的能量相等。因此，这种机器可以从大气这个单一（能）热源中获得热量，完全转化为有用的功，而其他物体不发生任何变化。热力学第二定律的开尔文叙述被推翻。

根据该机的原理和性能，该机的诞生具有如下意义：

1.因不需任何燃料，所以从根本上解决了世界能源短缺问题。

2.因不需核能，不要任何燃料燃烧，所以从根本上解决了空气污染问题。

3.因该机结构简单、效率高、功率大、重量轻，不需散热系统，不需携带燃料，并且在海水内压作用下，该机同样能够工作，所以对航空航海事业有较大推进。

4.因该机工作时没有暴破声，所以消除了噪音污染。

5.随着能源问题的解决，人们不用再去挖煤、采石油，所以劳动力大解放，人们的物质享受将更丰富，科技进步将飞速发展。

Claims (3)

1、一种不用任何燃料就能不断对外做功的能源机。该机是在传递大气气体分子或海水水分子的动能时表现为对外做功。本发明的特征是在两种不同的半导体闭合回路中通入往返交替的电流时产生的珀尔贴效应，使机器气缸内的气体做等压收缩和等压膨胀，从而把外界大气气体分子或深部海水水分子的动能转化为功。

2、根据权利要求1所述的能源机，其特征在于由两种不同类型（P-n型）半导体组成的闭合回路、容纳半导体的两个密封良好的壁绝热的气缸、曲轴、飞轮、发电机、稳压器、可变电阻、电流改向装置等共同组成的一个完整的循环系统。

3、根据权利要求1所述的能源机，其特征在于气缸内可使用一般大气和氦气两种气体。