CN1273623A - 带热力循环过程的熵传输方法和设备 - Google Patents
带热力循环过程的熵传输方法和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1273623A CN1273623A CN98809857A CN98809857A CN1273623A CN 1273623 A CN1273623 A CN 1273623A CN 98809857 A CN98809857 A CN 98809857A CN 98809857 A CN98809857 A CN 98809857A CN 1273623 A CN1273623 A CN 1273623A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cavity volume
- entropy
- transmission method
- many moneys
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/02—Hot gas positive-displacement engine plants of open-cycle type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2270/00—Constructional features
- F02G2270/70—Liquid pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本发明涉及一种熵传输方法和设备,即利用阀以不同压力周期性交换一种(多种)工作物质并周期性改变由带有或不带压缩装置的还原器确定的局部容腔,以使一个周期性循环过程发生在一个压力容器内部。通过以不同压力交换一种工作物质而实现机械能转换,使得能够将一个热力循环过程运用到热能传输、热能存储或简单有效太阳能收集系统的构造,从而容易地组合其它局部系统并显著改变至少一种工作物质流的温度,在该太阳能收集系统中,光学集中、半透明绝热和横向流经半透明绝热体被有效地组合在一起。本发明可以用于太阳能或热源,或者供应局部抽吸能力要求或提供机械动作、电能、热、冷、清洁或分离以及至少一种物质的化学或物理变化。
Description
问题:
在熵的传输中,例如,通过运用周期运行的热力循环而利用太阳能或诸如生物体燃烧、废热或地热等热源以当地供应抽吸能、机械传动、电能、提供热力、制冷、清洁或分离以及使至少一种物质化学或物理变化,目标是使能量载体或机械能的所需成本以及下列各项的设计、技术、财务或经济成本尽可能低:
·整个设备的构造,或整个方法的操作顺序,
·在这种情况下所需的热能或机械能的传输,
·在这种情况下可以用于机械能转换的方法和设备,或
·一个组合能量存储机构。
迄今为止所用的热力循环(斯特林发动机,汽轮机)在所有情况下均以恒温连接到两个热浴上。
其结果是,能量传输只能通过带相变(热泵)的材料流动而光学实现(利用抛物线镜或光导体)。
由于目标是等温热能交换,因此热能只能存储于化学存储器或PCM装置中。
其结果是,在很多应用中都会有的利用收集器聚集能量、传输和存储成本经常会过高。
如果目标是,例如,直接供冷和压缩空气,并且使成本尽可能低,则在许多现有系统中需要选择通过电能界面的路径。目的
对于熵传输,例如,通过运用周期运行的热力循环而利用太阳能或诸如生物体燃烧、废热或地热等热源以当地供应抽吸能、机械传动、电能、提供热力、制冷、清洁或分离以及使至少一种物质化学或物理变化,所用方法和/或设备的效率应尽可能高,本发明的中心目标是使能量载体或机械能的所需成本以及下列各项的设计、技术、财务或经济成本尽可能低:
·整个设备的构造,或整个方法的操作顺序,
·在这种情况下所需的热能或机械能的传输,
·在这种情况下可以用于机械能转换的方法和设备,或
·一个组合能量存储机构。本发明概述
根据本发明,这个目标可以通过这样一种熵传输设备和方法而实现,在该方法中,至少一个被充入工作流体的工作容腔主要通过至少一个阀和至少一个压力壳相对于其它空间或外界限定出来,并选择性地不带或带有一个机械式压缩装置,例如,一个活塞、液力活塞或薄膜,以及选择性的至少一个或没有流体边界表面,其中·在所有情况下,至少两个可以互相限定的结构或结构件,工作流体可以在一个时段中通过它们以最大量流动,而且它们带有需要在热力学过程中起作用的传热表面,在所有情况下,可以在传热表面上形成用于被流过工作流体的具有不同温度的等温表面,·选择性地至少一个或没有部件或结构件,例如,一个(可折叠)薄膜、折叠的或伸缩式或弹性板材、一个形状可变的还原器或一个液体边界表面,其以连接或基本密封的方式安置或随着一个还原器的操作而装配在上述结构或结构件之间,·或者至少一个或没有置换器活塞,其可以在这个工作容腔中移动,·以及工作流体的界限,
限定了至少一个具有最小尺寸的局部容腔,其基本上不被一个类似容腔重叠,并且部分地因为受到控制系统元件的作用而导致,通过所述控制系统元件,在周期运行热力循环的那些时段中,该局部容腔与工作容腔的比率会显著被扩大或减小,此时,工作容腔的尺寸只以很小的程度变化,这取决于工作容腔中的工作流体压力,在所有情况下,至少一个专用阀的打开和关闭时间将决定性地影响热力循环,而且该阀可以将该工作容腔从至少一个充满至少一种工作介质的外部空间中限定出来并具有局部不同的压力,这些压力的波动相对于这些时段中工作容腔周期性压力变化来说非常小,该阀在控制系统或流动压力的作用下主要保持打开(在具有上述特征的各时段中)并被流经,而在位于这些时段之间的其它时段中,其(阀)保持关闭,从而随着上面确定的或其它部件或结构件在控制系统作用下移位,而使工作容腔中的工作流体压力上升或下降,而这样引起的变化将导致工作容腔中的工作流体平均温度变化和/或工作容腔在机械式压缩装置作用下发生尺寸变化,而前面确定的每个局部容腔与该工作容腔的比率只以显著更小的程度变化,其特征在于,在一个比时段长得多的时间间隔中,将有至少一种连续或周期性膨胀和缩减的物质的质量流吸收或输出热能,从而获得一个温度滑变或一组温度量级,而且在该工作容腔中至少一种工作介质至少部分地用作经过周期性热力循环的工作流体。
根据本发明的方法是在根据本发明的熵传输设备中进行的,
在该设备中,至少一个被充入工作流体的工作容腔主要通过至少一个阀和至少一个压力壳相对于其它空间或外界限定出来,并选择性地不带或带有一个机械式压缩装置,例如,一个活塞、液力活塞或薄膜,以及选择性的至少一个或没有流体边界表面,其中,·在所有情况下,至少两个可以互相限定的结构或结构件,工作流体可以在一个时段中通过它们以最大量流动,而且它们带有需要在热力学过程中起作用的传热表面,在所有情况下,可以在传热表面上形成用于被流过工作流体的具有不同温度的等温表面,·选择性地至少一个或没有部件或结构件,例如,一个(可折叠)薄膜、折叠的或伸缩式或弹性板材、一个形状可变的还原器或一个液体边界表面,其以连接或基本密封的方式安置或随着一个还原器的操作而装配在上述结构或结构件之间,·或者至少一个或没有置换器活塞,其可以在这个工作容腔中移动,·以及工作流体的界限,
限定了至少一个具有最小尺寸的局部容腔,其基本上不被一个类似容腔重叠,并且部分地因为受到控制系统元件的作用而导致,通过所述控制系统元件,在周期运行热力循环的那些时段中,该局部容腔与工作容腔的比率会显著被扩大或减小,此时,工作容腔的尺寸只以很小的程度变化,这取决于工作容腔中的工作流体压力,在所有情况下,至少一个专用阀的打开和关闭时间将决定性地影响热力循环,而且该阀可以将该工作容腔从至少一个充满至少一种工作介质的外部空间中限定出来并具有局部不同的压力,这些压力的波动相对于这些时段中工作容腔周期性压力变化来说非常小,该阀在控制系统或流动压力的作用下主要保持打开(在具有上述特征的各时段中)并被流经,而在位于这些时段之间的其它时段中,其(阀)保持关闭,从而随着上面确定的或其它部件或结构件在控制系统作用下移位,而使工作容腔中的工作流体压力上升或下降,而这样引起的变化将导致工作容腔中的工作流体平均温度变化和/或工作容腔在机械式压缩装置作用下发生尺寸变化,而前面确定的每个局部容腔与该工作容腔的比率只以显著更小的程度变化,其特征在于,在一个比时段长得多的时间间隔中,将有至少一种连续或周期性膨胀和缩减的物质的质量流吸收或输出热能,从而获得一个温度滑变或一组温度量级,而且在该工作容腔中至少一种工作介质至少部分地用作经过周期性热力循环的工作流体。
工作容腔中的总体循环可以由一组平行运行的循环组成,每个循环均在两个可接受的理想等温热池之间进行。这些循环中的每个热池可以被赋予工作容腔中的一个局部容腔,该局部容腔中被充入工作流体并以前面所述方式确定。这样,可以通过吸收或输出热能而加热或冷却至少一种连续或周期性膨胀和缩减的物质,这样获得的一个温差相对于由于与这些循环中的高温或低温热池相接触而导致的总体温度变化来说是较小的,因此可以实现相态或化学成分的转换。
为了利用太阳能,至少一种连续或周期性膨胀和缩减的物质的质量流被供应热能,从而获得一个温度滑变或一组温度量级。
在构造整体式收集器时,基于一个较大温度间隔的温度变化,可以非常有效地组合采用下面的基本原理:·光学集中·半透明绝热,以及·流经半透明绝热体。
利用具有大表面的灵敏蓄热器,例如卵石堆,并流过一种工作介质,可以非常有效和经济地转换热能。
通过一种热容性工作介质,如空气的运动,可以实现热能的传输。
至少一种工作介质的压力变化可以通过下面的方式实现,即利用一种绝对没有问题的基础结构,以传输机械能,或作为一个简化界面以进一步传输或转换机械能,从而解决多种实际问题。
这些问题曾经在专利文献DE 3607432 A1中提出过。该专利中表达了一个循环的基本原理。引用:第3栏,第45行:“Vorliegende Erfindung liefert die Erkenntnisse und praktischenVerfahren,um auch mit einer Wrmezufuhr bei gleitender Temperaturden Carnot-Wirkungsgrad erreichen zu knnen”[即“本发明提供了一种知识和实际方法以便能够在供应热量并带有温度梯度情况下获得卡诺效率”]。
相关热力机(corresponding heat engine)的概念被上述引用专利的申请人在1993年5月26-27-28日于Eindhoven(荷兰)召开的第6届国际斯特林发动机会议(6th International StirlingEngine Conference)中提出。
上述引用专利中没有提出通过在一个大温度间隔内转换热能而导致物理(相态)和/或化学变化的问题,尽管这些问题可以追溯到相同的核心问题:
由于各局部压力之间的比率可以变化,因此,在将混合气的一部分液化时通常需要以一个温度间隔抽取热能。
接下来,在将混合气蒸发时通常需要以一个温度间隔或以一组温度供应热能。
类似的论点也适用于这样的化学过程,即通过一组温度或以一个温度间隔吸收或输出热能。
上述引用专利中的被摘录的前叙和主权利要求中包含还原性传动机器或热力机的一个限制,其适用于在充有工作流体的工作容腔被一个刚性连接结构分隔为只有两个周期性变化局部容腔的情况下,还原器、冷却器和加热器中的这个刚性连接结构将要被流经,这与现有斯特林发动机中的类似。
在具有适宜容腔的斯特林发动机,如上述引用专利中所描述的机器中,温差和速度和以等温模型连续描述的。
请参考:“Studie ber den Stand der Stirling-MaschinenTechnik”[“斯特林发动机技术中的状态研究”];1995年commission of BMBF;development code:0326974;第55页,第3.2章。
工作气体与缸壁或邻近于局部容腔的热交换器之间的接触与这个模型的应用情况没有差别。
如果将这个模型实施于上述引用专利中的机器中,则必须建立以下假设,即只要在温度Tk下被冷却的局部容腔较小,工作气体就会在工作容腔的加热局部容腔中主要在温度T1下等温膨胀,而只要局部容腔的温度比率被倒置,就会出现等温压缩。
在这种情况下,工作气体要经历一个位于两个热池之间的循环,在所有情况下,热能均以等温向所述热池供应或从热池中抽取出来。
除了工作气体的循环之外,在该机器中没有循环能够获得温度一熵曲线图或压力一容积曲线图中的一个相关区域。在不违反热力学第二定律的前提下,在温度T1下供给机器的热能只能够通过不可逆现象传输给冷却器。
同样,在温度Tk下从机器中抽取的热能也只能够通过不可逆现象传输,并且只能以加热器为源头,这是因为机器中不会进行这样的相关循环,即从工作容腔的充有气体的最冷局部容腔中的温度量级抽取热能以供给量级较高的温度。
因此,几乎无法想象基于上述引用专利中的机器的这种模型可以实现所提出的目标。
在未被引用的设备和/或方法中,在总体循环中为了补偿能量平衡而供应(消耗)或输出(获得)的机械功在大多数情况下是在将至少一个特定量的至少一种可流动物质以不同压力从一个存储空间传输到另一个存储空间时而被直接转换的。
因此,其它系统或方法可以简便地组合:
直接利用压力变化,例如通过更换一个机械传动压缩机,或断开工作容腔中的源于涡轮机或压缩机等的传动轴的运动,该涡轮机/压缩机被物质流动(在闭路中)时的压差驱动或产生这种流动。因此,作为例子,可以以普通角速度驱动一个还原器,并使工作流体以1m/s的流率流过传热表面,同时在传热时获得相应较低的温差,而且这对效率具有正面效果,并降低控制系统中的加速度和流动损失。
这样可以产生一个具有大容腔的结构,其中,工作容腔中的压力位于大气压的量级上,并可以将空气用作工作流体,其结果是,许多有关密封行动问题被消除了,而且可以实现各种有益的应用(请参考:应用例子)。
同前面所选择的目标中所提出的相比,上述引用专利被局限在通过与还原性传动机器或热力机中的热交换器相接触而加热或冷却一种加热或冷却介质。
这就排除了降低热交换器或还原器的设计或技术成本的可能,而这种可能可以通过本发明而实现,即加热介质以热气形式,例如,通过阀进入工作容腔并再次通过一个阀(或多个阀)以低温排除,从而将热量供给工作容腔,其带来的一个附加结果是,工作容腔中的滞塞容腔可以减少,而且根据经验,作为将热交换器的相对较小的传热表面替换成还原器的大得多的表面的一种效果,可以获得高效率。
新鲜空气可以通过阀中的一个而以大气压流入工作容腔,其结果是,在某些应用中可以获得协调效果。
因此,作为例子,热气可以被允许进入工作容腔并在高压下以冷气的形式被吹入一个空间中,在其它冷却过程中释放的一部分热能已经被冷却器吸收。
当热的新鲜空气在大气压下被内燃机的废气加热,而高压冷气用于为内燃机增压时(请参考:应用例子),可以获得更大的协调效果。
在利用太阳能时,可以采用低成本抛物线槽纹镜,这是因为可以通过工作介质而利用太阳辐射加热气体,因此不会出现因加热液体泄漏而导致的环境或处理问题,也不需要构造大量分支式吸收器管道系统,这将导致热能传输中出现的问题显著减少。
以大温度间隔(例如200℃至500℃)加热工作介质,可以使工作介质获得较高的最终温度,同时又可以以相对低成本在收集器的吸收器中进行加热。
出于这种目的,光学聚集、半透明绝热和从半透明绝热体中流经的原理可以非常有效地组合起来。
在采用由低成本材料制成的无问题蓄热器时,通过适宜的尺寸,甚至可以实现几个月中的季节性等温存储。所用循环的基本原理
通过下面针对特定应用的讨论,可以更容易地理解,例如,在只使用一个热交换器时,工作容腔中的温度场形成过程和总体循环的顺序,以及本发明的目标所基于的问题。本发明的基本原理的应用
图1中所示设备可以用作,特别是,热力压气机(具有原动机的总体功能),又由于结构简单且循环的理论描述可以相对简单,因此构成了一个良好起点,以理解根据本发明基本原理的更复杂的机器、设备或类似方法。设计
一个充满用作工作流体的气体的工作容腔大体上被一个用作压力容器的工作缸1、一个滑动密封活塞2以及进给阀3和排出阀4包围着。
一个基架6以滑动密封的方式在工作容腔中顶靠着缸壁5移动,基架上以不变的结构或尺寸装配着一个热交换器7和一个还原器8,以使它们必须流过气体。
弹簧垫圈9形成在还原器8与一个可逆收缩和扩张结构11之间,该可逆收缩和扩张结构用作一个还原器,其还被一个波纹管10环绕着并由一种精细(40-80ppi)的泡沫塑料构成,即使得还原器具有均匀性,或者沿整个缸表面隔出一个流道12(例如,一组由凸凹或弯曲金属纤维制成的并排垂直于流向安置的层),气体可以通过流道12并经过工作容腔的打开的排出阀4和管道系统的一部分13而流入通风机14。
该气体可以从通风机开始,经过管道系统的一部分15和一个用于流过气体的还原器16,而流入一个被波纹管环绕着的备用空间17中。
当气体在一个(逆流)热交换器18中被加热后,源于通风机14或备用空间17的气体可以流经管道系统的一部分19,再从进给阀3流入工作容腔中。
一个压力罐20在位于通风机(涡轮机)14上游的13处连接着管道系统,以缓冲压力波动。
活塞2和基架6在液压活塞21、22、23的作用下周期性移动,这些活塞的特性分别见于图4、图5、图6中,也见于与这种循环相关的说明中。
活塞2相对于冲程方向的定向受到液压缸21和22的稳定作用。
基架6的传动管24被引导伸出工作容腔,并带有沿活塞冲程方向的密封。在该传动管中伸展着两个冷却水管,它们与传动管内壁之间具有密封,从而在工作容腔与外界之间不会因扰动影响而发生气体交换。
可移动软管25、26将上述冷却水管连接到一个冷却水池的固定接头27、28,从而使得冷却水能够在闭路中循环。
同工作容腔相比,热交换器7中的液体总是处于低压状态,从而不会有液体被迫进入工作容腔中,从而防止蒸汽危险和突然地产生,而热交换器中的液体将被内流工作流体替换。
如果将要被冷却的热气在19处被直接引入设备的管道系统以传输熵(请参考图1),并且在15处被再次吸取,则因热交换器18导致的损失和结构成本可以消除。
液压活塞21、22和23在一个液压泵30的作用下通过控制系统中的控制阀系统29交换机械能,该液压泵带有一个飞轮31个一个用作电机和/或发电机的元件32。工作流体可以从管道系统的部分19开始通过一个阀33而交换到流道12中,并可以选择地被一个通风机34带动或不经过一个附加阀35。
阀33初始保持关闭。下面是一种可接受的简化假设,即作为一种理想气体,工作流体总是在最冷局部容腔中保持温度Tk,换言之,此处只进行等温处理。确定利用根据本发明的方法和根据本发明的设备使质量为mA的气体在一个循环中以T1至T2的温差进行冷却时的最大可能输出功。
热能dQ=mA*Cp*dT[a1]是气体从T+dT冷却到T时的输出能量。如果在一个冷却至Tk的循环中,该热能在温度T下被等温吸收,则最大功为
dW=η*dQ[a2];η=1-Tk/T:从而可以实现卡诺效率[a3]。
接下来,气体从T1冷却至T2时可以完成的功为
W可以表示为[根据Stephan,Karl:Thermodynamic:Grundlagenund technische Anwendungen;Band 1 Einstoffsysteme[热力学:基本原理和技术应用;卷1一元系统];14版;1992年Springer出版社,第177页]:在冷却器温度Tk等于外界温度Tu时,气体从T1冷却至T2可以吸取的热能。第185页:能量:
在图2中,位于曲线ηc[Tk](T)下面的阴影区域面积与功W成正比。
在这种情况下,循环中供应的热能Q=mA*Cp*(T1-T2)。
从而可以得出该循环中的总体效率为:
如果利用四个理想热交换器在温度T1.25、T1.5、T1.75、T2(请参考图3)下通过热接触而从气体中等温吸取热量,则前面所示能量被减去W而得到最大可用能量W。
这一点显示于图3中。后文中将通过与图2进行比较而进行正式说明和解释。图1所示设备中的气体所经历的循环
运动循环由控制系统确定并简要显示于图4、图5、图6I中,以满足下面的分析。
基于假定—将在后文中更详细地证明—在平衡操作状态下,还原系统11具有一个温度分布,其平均温度Tmg显著高于冷却器温度Tk,工作容腔中的平均温度分布Tm(t)是从工作容腔中直接得到的,并定性显示于图4、图5、图6II中。由于有备用空间17,因此位于进给阀上游的管道系统的部分19中的压力P0等于大气压力。
通风机14被操作,以使P1相对于与排出阀14相邻的管道系统的空间13中的压差P1-P2只略微改变。
阀3和4在气体的(流动)压力作用下打开或关闭。
当活塞2在时段a-b-c中移动而使工作容腔从Va减小到Vb时,压力会相应升高,这是因为工作容腔中的压力P(t)高于P0但低于P1,从而使得进给阀3和排出阀4分别关闭。
在这个时段中,控制系统必须在活塞上完成的功为Wabc=-Qabc。
Wabc等于图7中的一个阴影区域的面积。
在时段c-d-e中,通过基架6与冷却器7和还原器8的位移,可使最冷局部容腔减小而工作容腔则保持恒定,这将导致工作容腔中的平均温度升高。在这个时段开始后,一旦工作容腔中的压力P(t)升高到排出阀4另一侧的压力P1之上时,该阀将打开,伴随着平均温度升高而出现的气体膨胀的作用是,从工作容腔经过排出阀流出的气体质量mA在通风机14中绝热膨胀并完成功Wuse,该功等于图7中的一个阴影区域的面积。
该功满足:
=P1*V2-V1*P0+Cv*mA*(THT2)
请注意:对于给定压比P1/P2,T2的产生与mA无关,其中
Wuse=Cp*mA*(T1-T2)*ηtot。
每个容腔V可以划分成适宜且可行的非常小的部分,即子容腔Vi,其中
从而在不脱离热力学原理的前提下使Vi满足下面的方程:
kB:波耳兹曼常数;Ti:Vi中的温度;Ni:Vi中的分子量。
数学根据:
由于热传导作用,可以假定一个连续的可微温度场,请参考雷曼积分。
因此,应满足: 每个循环内工作容腔中的气体分子量变化为:
请注意:系数中的字符的意义是,例如Nc中的c表示图4、图5、图6中所确定的循环的一个时刻。
下面确定交换气体的质量: mc:工作容腔中的气体在时刻c的质量;在时段c-d-e中满足:
工作容腔时段e-f-g中因活塞运动而增大。
在这种情况下,气体不会相对于在热力循环中发挥作用的热交换表面流动。
由于在该时段中整个工作容腔中的气体与在热力循环中发挥作用的具有高热容量的热交换表面直接接触,而且气体因为具有特定的运动而不会相对于热交换表面移动,因此该循环中的时段可以描述为等温膨胀,并满足与时段a-b-c中的交换热能或功相同的公式。
因此,可以将这种能量存储于一个振荡系统中,并可以再次输出以压缩(例如通过U形管中的振荡水容腔,可以将用作气体弹簧的空腔作为边界)。在时段g-h-a中(请参考c-d-e)允许进入的气体量满足:
mAgah-mAcde
ma:工作容腔中的气体在时刻a的质量;
图1中所示设备的温度分布和温度场T(r)[缺项]。在时段e-f-g,大量同质还原结构11所带有的热容量远大于工作容腔中的气体并在下面假定为无穷大,该还原结构占据了工作容腔的大部分,而工作容腔随着活塞的位移而扩张。
由于具有特殊的运动,因此工作容腔中只发生等温过程。列方程
通过垂直于冲程安置的E-1个平面,可将工作容腔划分为E个相等的大局部容腔。在这种理想状态,由于对称性,温度在这些平面上保持恒定。
在这些子容腔中,通过气体的等温膨胀,有热能Qi=1/E*Qefg从还原结构11中吸取出来。i∈[1;E]。
在时段g-h-a中,在每个循环中流过进给阀3的质量为mA的热气的冷却将有效地向还原结构11供应能量,这是因为从还原结构11的高温部分流入低温部分的气体量大于逆向流动的气体量。
假定第j个子容腔被温度为Tj和Tj+1的等温平面限定住(请参考前面)。气流在一个时段中供应到这个局部容腔的热能为:
Qj=mA*Cp*(Tj-Tj+1)。
一个操作状态的形成必须满足下面的平衡关系:
Qj=mA*Cp*(Tj-Tj+1)=Qi=1/E*Qefg
从(Tj-Tj+1)=(mA*Cp*E)-1*Qefg可以得出在冲程方向对于T(r)的线性温度分布。在具有图1所示特征的设备用作热力压气机时获得较大温差T1-T2
如果一个系统的目标是使进入和排除工作容腔的气体获得较大温差,则必须有质量为mH的气体在时段g-h-a中通过一个附加进给阀35流入流道12中。
也就是说,阀33是打开的,而通风机34可以保持静止。
在T1、T2、P0保持不变的条件下,P1可以被选择,以使总体上被抽入的气体量保持恒定,也就是说,以高温抽入并被迫以低温和高压排出的气体质量mA中将减少mH。
这样,在一个时段中,有较少的热能在还原结构11被交换。
因此,在这种状态下,压比P1/P0必须较低。
在T1、P1、P0保持不变的条件下,每当将交换气体量更强地冷却,就有等量的热能在一个时段中供应到还原结构11中。
这样,对于相同的压比P1/P0,可以获得较大温差T1-T2。
如果保持恒定的压比P1/P0,通过对进给阀35进行简单的恒温控制,即可以相对简便地保持T2稳定。
在这种情况下,只要气体(刚刚)超过15处的规定温度,进给阀35就会打开。
如需要,也可以通过,例如一个被双金属控制的挡板,以改变流道的横截面积,从而充分降低进给阀35所在区域的流动阻力,同时提高位于15处的气温。在具有图1所示特征的设备用作热力压气机时获得较小温差T1-T2
如果系统的目标是在气体的热交换过程中通过特定的温差获得较高的压比P1/P0,则必须有质量为mB的气体在时段g-h-a中在一个通风机34的帮助下通过一个附加(传动)进给阀35而从流道12中抽出,在理想状态,通风机中采用了一个可调元件以供应压差,该压差相对于P1-P2来说较小,并且只在这个时段中用于这种目的。该气体量被供应到管道系统的空间15中。
也就是说,要打开阀33。
如果四个这样的工作容腔以90°的相位移操作,则可以使一个市场上供应的通风机匀速运行,也就是说,只有排出阀35处需要被控制并消耗一些力和能量。
因此,在T1、T2、P0保持不变的条件下,交换和冷却气体量mA被增加了mB,而且大量的热能在这个时段中被供应到还原系统11中。
在时段e-f-g中,当气体进行从p1至p0的有效等温膨胀时,这种显著增加了的热能的一部分将被从还原系统11中再次吸取,因此可以获得较高的压比P1/P0,从而导致每个循环中有更多的能量被转换,在这种情况下,热能在还原器8或还原系统11中被总体交换,而且这里的热损耗只以极低的比率增加。
这样,可以总体上获得更高的效率。
如果流过可调通风机的质量可以被设置为三个等级(输出,平均,大量),而且只要未达到特定温度即可通过恒温器而转换到大量等级,则T2可以因此以相对较低的成本而充分地稳定在一个值上。将具有图1所示特征的设备用作制冷机
图1中所示设备也可以被用作制冷机,以将一定的气体量在一个较大的温度间隔内进行冷却。
为此,通风机(涡轮机)14必须被驱动以迫使气体从压力为P0的管道系统的部分19进入压力为P1的部分13中。
气体的流向为逆向(在整个工作容腔中),而且设备的结构和运动顺序分别保持在图1和图4、图5、图6中所示状态。
排出阀4由于这样一个事实而成为一个进给阀,即在时段c-d-e中,它在诸如一个连接着控制系统的咬合弹簧的作用下抵抗着流动压力保持打开,并且具有一个不变的截止方向。
这样,气体将在压力P1的作用下流入,并且向还原系统11输出热能以便冷却。
在气体从P1至P0的有效等温膨胀中(如前面在压气机中的情况;原动机),热能会在时段e-f-g中从还原系统吸取出来。如前面对原动机所作说明,制冷机在时段c-d-e和e-f-g中的局部处理操作也会在还原系统11中产生一个温度场T(r),其在冲程方向是线性的而且平均温度Tm低于制冷机中的低温Tk。(图4、图5、图6中的Tm(t)的随时间的变化:最大Tm(t)被最小Tm(t)替换)。
其结果是,在时段g-h-a中,工作容腔中的平均温度随着还原系统11的缩回而上升。
在制冷机中,原动机进给阀3在时段g-h-a中在诸如一个连接着控制系统的咬合弹簧的作用下抵抗着流动压力保持打开,并且具有一个不变的截止方向,此时它们被用作排出阀,而且随着恒定工作容腔中的平均温度的提高,气体会在一个恒定压力P0的作用下流入管道系统的部分19中。
在该气体被通风机(涡轮机)重新压缩之前,它会在热交换器18中吸收因其它气流冷却而提供的热能。
如果将要被冷却的气体在15处被直接引入制冷机中(请参考图1)并在19处被再次抽出,则可以消除热因交换器18导致的损失和设计成本。
在时段c-d-e中,随着还原系统11扩张,工作容腔中的平均气温会降低而工作容腔保持恒定,此时,由于阀4是打开的,因此会导致受热气体以恒定压力P1流入,从而进一步向还原结构11供应热能,并终止循环。在具有图1所示特征的设备用作热制冷机时获得较大温差T1-T2
对于图1中所示并曾经作为原动机而描述过的设备,除了前面大量显示的之外,还可以用作制冷机。与用作原动机时一样,假定阀33打开而通风机34静止,当质量为mH的气体量在时段g-h-a中通过阀35流入空间15中时,被工作容腔吸收和输出的质量为mA的气体量可以获得较大温差,在这种情况下,具有相同截止功能的阀35被用作一个排出阀,其在时段g-h-a中在控制系统的作用下抵抗着流动压力保持打开。在同一个时段g-h-a中,气体还被迫通过涡轮机14和阀4而进入工作容腔中。
在T1、P1、P0保持不变的条件下,只要将气体更充分地冷却,就能保持在一个时段中有相等的大量热能供应到还原结构11中。
这样,可以获得较大温差T1-T2,同时又保持相同的压比P1/P0。
如果保持恒定的压比P1/P0,通过对进给阀35进行简单的恒温器,即可以相对简便地保持T2稳定。
在这种情况下,只要气体(刚刚)超过19处的规定温度,排出阀35就会打开。在具有图1所示特征的设备用作热制冷机时获得较大温差T1-T2
对于图1中所示的设备,除了前面大量显示的之外,还可以用作制冷机。如果与原动机的情况一样,目标也是使制冷机在一个特定的冷却过程中获得较大压差P1-P0,则可以通过下面的方式实现这个目标,即在时段g-h-a中使质量为mB的气体在一个通风机34的帮助下通过一个附加(传动)进给阀35而从空间15流入流道12中。
其结果是,同没有阀35时相比,在操作状态下,还原系统11被供应相应更大量的热能,而且通过带较高压比P1/P0的膨胀,相应更多的热能会随着时段e-f-g中的等温膨胀而再次被抽取出来。
通过这种措施,即对温度T2进行控制,所获得的优点非常类似于图1所示原动机进行相应操作时的情况。用作热泵
如果使所有的运动方向反向,则前面所述的制冷机中的控制系统将导致各移动部件根据图4、图5、图6中所示的相反顺序h-g-f-e-d-c-b-a改变位置,而通风机保持相对于图1中的操作方向不变,这样,设备可以用作热泵,即不是冷却气流,而是以类似温度间隔和类似压比加热气流。将图1所示设备用作热泵时的循环
在时段g-f-e中,热能气体从P0至P1进行等温压缩(各阀关闭),从而将热能供应到还原系统11中。在时段e-d-c中,由于平均温度被降低,因此随着还原系统11缩回,温度为TH的气体在涡轮机的作用下,经过保持打开的阀4以压力P1流入工作容腔。
在时段c-b-a中,各阀关闭,气体膨胀到压力P0,从而使热能从热交换器以温度TK吸取出来。在时段a-h-g中,随着还原系统11的扩张,工作容腔中的平均温度升高,而温度为T1的气体以压力P0经过阀3输出。
与此同时,如果温度大约为TH的气体被通风机34从空间15中推出并经过阀35而进入流道12,则温差TH-T1将减小而压比保持相同的P1/P0。
在原动机的情况下,这种变化措施将导致有更多的机械能被转换,而热损耗的量值几乎相同。如果在时段a-h-g中,通过对管道系统的空间15处的气温进行控制而使气体从工作容腔经过阀35进入空间15,则可以获得较大的温差(请参考对应于图1的制冷机或原动机)。
通过这个热泵可以过滤和加热新鲜空气。
工作容腔中的还原器用作过滤器。
供应到新鲜空气中的热能部分地源于一个低温热库,例如外界空气或地下水。
上述热泵可以这样设计,从而使得空气实际上不与润滑剂接触,而且过滤器在污浊后容易更换。热气+冷气产生压力较高的温气
为了使温度分别为T1和T2而质量分别为m1和m2的两股气体进入工作容腔,再将它们以较高压力和一个介于T1与T2之间的温度T3输出,则需要对图1中所示的熵转换器进行下列修改:
在活塞2上装配了与阀3相同类型的阀,冷气可以通过它们而从一个由缓冲器流入工作容腔,该缓冲器由缸1构成并且相对于工作容腔的变化来说是较大的。一个类似于11还原系统安置在这些阀与还原器8的传动平基架6之间。热交换器7可以取消。尽管如此,运动顺序和平均温度的变化Tm(t)或工作容腔中的压力P(t)仍基本上类似于图4、图5、图6中的定性显示。在时段g-h-a中,温度分别为T1或T2的气体通过相应的阀抽入。对于给定的比率的抽入空气质量m1(t)和m2,沿冲程方向将产生一个线性温度分布。这对应于理想效率。
流入工作容腔的气体量必须通过阀而适当地控制。
如果低温气体只经受略微的温度变化,则如上所述,必须利用一个通风机在流入过程中将气体从工作容腔经过一个附加的阀(请参考35)抽出。
一个附加流道通向流道12,该附加流道与还原器8呈镜像对称,用以使气体从工作容腔流出。阀4和35或相应的阀分别连接着所述流道中的一个,通过这些阀,可以在大范围内改变气体量的温度间隔(请参考图1b,1c)。
最重要的是,由于不需要热交换器(例如一个自动冷却器),因此这种熵转换器容易构造。
此外,不会因冷却水漏失而导致突然产生蒸汽。
如前面对压气机所作解释,这种结构还可以这样操作,即处于高压下的微温气体能够在涡轮机的作用下被迫进入工作容腔,其结果是,流动方向改变,而运动的周期性顺序(请参考图4、图5、图6)则不变,冷热气体则分别以低压从工作容腔中流出。制冷机与原动机的组合
如果可以提供热气和温度为Tk的冷气或冷却水,则可以通过带两个工作容腔的熵转换器将气体冷却到冷却水温度Tk以下。
从原理上讲,出于这个目的,可以在一个上述制冷机中将传动通风机14换成一个前面所述用作压气机的装置,这样,收热气可以被分配给压气机的工作容腔吸收,并以高压经过工作容腔的排出阀4而排出到管道系统中的一个连接着缓冲压力容器的空间中,在前面可能已经被冷却到温度Tk附近的气体从这个空间开始经过用作进给阀的阀4而进入被分配给制冷机的工作容腔。
被冷却到温度Tk以下的气体将通过阀3,并可能通过阀35,而从这个工作容腔中流出。
(如前所述),两个工作容腔之间通过阀35的周期性流动可以被适宜地设置,以调节压差和温差。
如果图4、图5、图6I中所示的动作合并在一个工作容腔中进行,则缓冲压力容器可以具有更小的尺寸或取消。
还有意义的一点是,这种组合结构可以用作一个液体热泵。
其它有意义的组合结构可以用于将热值提高到1以上。
这样,一定量的热气和一定量的冷气分别进入第一工作容腔,如上所述,再将冷气以高压输出,冷气被第二工作容腔接收,再将温气以输出压力输出。在这个过程中,热交换器中的液体在第二工作容腔中被冷却,或者,也可以将附加气体量冷却。恒定工作容腔
功能描述:压气机(原动机)的一部分
例如,作为原动机的一部分,同图1或图4、图5、图6中所示结构相比,图8、图9或图10中所示的熵转换器工作容腔具有两个明显不同的热力学特征。
首先,工作容腔的尺寸不变。
其次,没有采用图1中所示的相对均匀的还原系统11,在图8、图9或图10中所示的工作容腔中装有四个独立的刚性结构还原器36、37、38、39,在这些还原器上,以及两个附加还原器40和41上,装有四个管,每个管分别紧固在控制系统的四个同轴管结构42中的相应一个上。
这些部件36-41以及用作冷却器的热交换器43的基架被位于青铜制缸壁金属板44上的V2A密封刷密封,热交换液导管45、46也是如此,这样,在操作状态,热交换液可以在工作介质的作用下流动于密封与缸壁之间,以使流动损失最小(低于10%)。
这些部件的周期性运动定性显示于图9I或图10I中,并以字母H表示冲程,以字母t表示时间。
还原器由一个下部V2A多孔板构成,其具有尽可能小的金属表面部分并带有V2A制成的U形型面,所述U形型面平行于多孔板焊接在后者上,以加强后者,在所述U形型面中被放入金属纤维(矩心直径为40微米),金属纤维被V2A纤维(直径大约0.1毫米)包裹着并被一个附加多孔板夹紧和封装起来。
两个多孔板通过一条线保持在一起,该线缠绕在所述多孔板被预先变形的位置上,从而使得,尽管被线缠绕着,还原器的外表面也没有局部隆起。
在边缘处,多孔板被并入一张不带孔的板中,其结果是,可以相对于金属纤维保持密封,从而使得金属纤维能够在所述多孔板之间流动。另外,一个充满作为工作流体的气体的工作容腔主要被一个压力壳47以及进给阀48和排出阀49封闭着,这类似于图1、图4、图5、图6中所示的原动机。气体可以从一个与图1中的15处相对应的管道系统空间开始经过进给阀流入缸盖与还原器36之间的局部容腔中,并从还原器39与40之间的空间开始经过一个管50而流入一个管51中,一个导管45带着热交换液导管46以同轴和永久连接的方式伸展于管50中,管50被周期性插入,同时又被密封刷52密封着,管51则限定了工作容腔的边界并且不作周期性移动。从这个管51开始,气体可以经过排出阀49而进入一个与图1中的13处相对应的管道系统空间中。
在元件36-41、43的周期性运动中,如图9I所示,这些元件被引导着沿冲程方向位于一个工作缸的中央,该工作缸安置在一个静止管上。这六个还原器36-40、41中的每一个上分别装配着四个托架53,它们只能沿还原器的表面矩心方向移动,而且在四个同轴管结构42中的每个管上分别紧固着一个卡口锁,从而使得托架53还能够被用作内管导轨。
对于管结构42中的所有管。任何两个彼此相互支撑着的管均有较大的长度差别和冲程差别(请参考图9I),直径较小的管更长一些。
这些管分别在一端通过托架53以可移动的方式连接着还原器36-40,并在另一端分别通过两个安置在管轴线相反两侧的支架连接着支承55,每个支承55分别连接着两个杆56的一端,所有杆56的另一端均分别以可移动的方式连接着两个杆57,这两个杆57相对于管轴线安置在管结构42的相反两侧,随着管直径的增大,两个杆57上的用于可移动连接的作用点58依次沿远离管轴线的方向以均匀的间隔布置。
一个完全安置在管结构42中的管在一端连接着还原器41,并在另一端通过两个拉杆59连接着一个长度很短的管60,这两个拉杆59被引导着横向穿过气体各管上的杆,管60可以沿着紧固在还原器36上的管滑动,而且与前面所述类似,在管60上也以可移动的方式连接着两个同类型的杆56,这两个杆56的另一端在距离管轴线更远的位置上连接着杆57。
在操作状态,整个移动结构55-60也被一个壳61紧密包围着,从而使留下的滞塞空间尽可能小,由于这个与工作容腔相连的壳中的压力是周期性变化的,因此可以说这个壳也是压力容器的一部分。
由于要使用各自动冷却器并且需要有空间以使基架携带着这些冷却器,因此,热交换器的将要流过气体的表面必然要小于工作容腔的垂直于冲程的表面,当选择了图9I中所示的运动顺序时,在时段a-b-c中,没有还原器顶靠着热交换结构43,而且,最重要的是,各自动冷却器被流过气体。
在时段e-f-g中,还原器40和41紧密顶靠在热交换结构上,热交换结构的大容腔中被填充了可以流过气体的木头(或FRP),从而使得各还原器以尽可能均匀的方式流过气体。在这种情况下,气体要流过自动冷却器必须在热交换结构43中克服远大于流过一个自动冷却器的流动阻力,因此,在时段a-b-c中,气体将流过自动冷却器,而只有很少量的旁路气流。对于还原器39,它的可移动托架53通过螺钉和间隔管(118)而以固定间隔连接着热交换结构43的基架,间隔管则被还原器40的托架引导着。热交换结构43的基架上还连接着各导管45,在每个导管45中分别安置着热交换液导管46。这些导管从工作容腔中引出并通过管62和密封63连接着一个基架64,各管62也构成压力壳的一部分。
两个以抗挠刚性连接着该基架64的管65沿冲程方向伸展,并沿冲程方向安置在工作容腔中心轴的相反两侧,每个管65分别被两个滑动套筒66引导着平行于冲程方向,各套筒66则紧固的一个管67上,管67沿平行方向伸展并永久连接着压力壳。
拉簧68张紧于永久直立管67的上端与紧固在移动基架64上的管65的下端之间,以部分地补偿移动结构的重力。
两个连接杆69以可移动的方式紧固在基架64上,从而使得支承沿冲程方向安置在工作容腔中心轴的相反两侧。每个连接杆69的另一端均分别紧固在链条70上,并使得一个支承轴线平行于链条中的连接销钉。
紧固在链条70上的支承由两个相同的盘71构成,每个盘上分别带有两个孔72,两个盘分别从两侧咬合在连接杆69上的孔73中,从而以它们的凸缘74环绕着连接杆69,并被双列链条70中所带的一段三列链条上的链销75中的螺栓紧固,从而安装在链条70上。
在所有情况下,每个链条70均分别环绕在两个链轮76上,这两个链轮安置在同一侧,从而使得平行的支承轴线垂直于冲程方向并沿冲程方向具有位移对称性,而且在链条旋转时两个连接杆不会相互碰撞。在每个下部链轮的旋转轴上还分别安装着一个相对夹角可调的附加链轮77,每个链轮77分别通过一个附加链条78连接着一个链轮79,每个链轮79分别连接着两个双列链轮80中的一个,每个链轮80分别安装在一个轴线上并位于一个相对相位可调的旋转轴上,每个链轮80上分别环绕着一个三列滚子链条81,从而使得链条81中的一列沿链销方向在链轮的不带旋转轴的一侧上凸出。
在所有情况下,所述链轮77和79以及80和86的节距尺寸均相同,而链条81和70的长度相等。
一段链节带着滚子从滚子链条上拆除,作为替换,一个杆82被插在两个金属板83之间,该杆82带有两个孔和一个单独钻孔的盘84,并且从链条开始伸出,从而跨过两个链销(带弹簧锁的插入式链节)85和附加链节86,杆82所在点不会与链轮接触,因为这一列链条是悬空的。
一个附加杆87通过相同的形式以可旋转的方式紧固在链轮的相同列上的另一点上,附加杆偏移出来,从而使得其另一端以可旋转的方式紧固在支承88上,该支承88安装在杆82和连接杆89的端部之间并位于相同的轴线上。
杆87、82的轴线间隔等于双列链轮79或76的节距。
连接杆89的另一端以可旋转的方式连接着一个附加基架90。
基架90上紧固着四个管91,它们沿冲程方向伸展并向下穿过密封92而伸入属于压力壳一部分的管中,它们的另一端连接着最上部还原器36的托架53。沿冲程方向远离工作容腔中心轴的每个下部链轮76的轴线非常长,从而留下充足的空间以在其另一个安装端上紧固一个附加链轮94,每个链轮94分别连接着一个链条95、96,而链条95、96则被导向一个链轮97,该链轮97紧固在一个旋转轴上,该旋转轴构成一个电动变速电机(在电机轴上装有一个附加飞轮)的一部分。
为了使各链轮的旋转方向也具有上述全方位的链传动镜像对称关系,一个链条被两个链滚轮98引导,从而使得链轮97和94分别在不同侧咬合着链条95的链节。
为了能够实现图9I中定性显示的运动,并具有可接受的加速度,杆82、87的支承间隔必须适宜地选择,而且必须通过设置安装在同一旋转轴上的链轮77和76或79和80的相位,以适宜地夹紧和适当地调节各链条。
对于旋转方向,总体链支撑也相对于一个平面全面呈镜像对称,该平面即工作容腔沿冲程方向的中心线与一条平行于各链轮的支撑旋转轴的直线所在平面。
这种运动的特征在于,在循环的时段a-b-c中,还原器36-40基本上都彼此互相支撑着,在这种运动状况下,一部分气体会从冷却器流入工作容腔中。
导管46穿过导管45在下冲程基架90上的紧固件,在此,导管46相对于导管45密封并通过一个螺钉紧固于此,该螺钉连接着一个间隔管,这样出于安装的目的,导管46可以被按入导管45中大约10cm。从导管46通向自动冷却器接头的短连接软管可以通过这种方式安装。
每个插有热交换液(水和防冻剂)导管46的导管45沿其全长在其位于工作容腔中的端部上以紧配合的形式套着一个管套99,还原器40的密封100可以在管套上滑动,管套上永久焊接着带冲程方向孔的小金属件101,小金属件101通过永久焊接螺栓120连接着气体导引管50。
在共同端,导管45和管套99通过螺钉沿径向拧紧在一个金属块119上,而金属块119则通过螺钉连接着热交换器的支撑基架。
其结果是,在安装过程中,导管45、46可以通过密封63而从外面插入压力容器中。
热交换器的热交换液的周期性移动刚性管道系统具有两个沿流向位于热交换器上游和下游的管102、103,它们沿冲程方向伸展并分别从上方向下浸入一个分开直立的热交换液容器104、105中,一个泵106用于将热交换液从位于工作容腔中的热交换器中抽出并排入容器105中,从容器105中开始,热交换液先将热量输出到一个备用热交换器中(例如被地下水冷却),再流入另一个容器104中。
除了图8中所示之外,这些带开口容器中的液位应低于工作容腔,从而当液体回路中出现泄漏或孔时,不会有相对大量的液体聚集在工作容腔中,因而不会导致蒸汽危险和突然地产生,这样,气体可以被抽入热交换液管道系统中,并因此排空管道系统。
为了能够实现完全排空,一个细软管(园艺用软管)从容器104推入管102中,并一直伸展到工作容腔热交换器的最深点。
当机器的预定量级为100(升工作容腔)时,材料的热胀将成为一个问题。为此,压力容器47本身基本上保持外界温度并以空间充填的方式(例如充入玻璃泡沫107)而相对于热的内部绝热。
缸壁44沿冲程方向由两层板状金属带构成,这些带的宽度为20-30cm,并沿冲程方向具有大约3-5mm的宽接合面。
基本上垂直于冲程方向的压力壳表面也同样以空间充填的方式,例如通过玻璃泡沫107,而相对于被夹紧平金属板保持着的内部绝热。在控制系统的各元件的孔眼处,例如,该金属板必须沿表面矩心的方向大面积切掉并在边缘处相对于邻接元件具有适宜的间隔。
阀48和/或49通过一个软轴或一个连杆而被一个杆打开或保持打开,该杆带着一个滚子被按压到紧固在链条70或81的链节上的控制板上。
为了能在工作容腔具有较大压差或处于负压下仍能打开这些阀,可以先通过相同的传动装置打开一个与它们平行但横截面小得多的阀,以便降低压差。
在工作容腔中的只由还原器41限定的局部容腔中,用于流过气体并垂直于冲程方向布置的网格面108将被控制系统移动,如图9I所示,从而使得它们相对于还原器41或相邻的已经移动过的网格面保持特定的间隔(例如总冲程的20%),或保持与压力容器的边界表面尽可能接近。
在工作容腔中的只由还原器36限定的局部容腔中,网格面109被施加了基本相同的动作。在这个周期性运动顺序中,在操作状态,这些网格面主要流过恒温气体,从而有力地阻止了涡流的形成,而涡流可能导致局部容腔中具有最大温差的气体混合。
驱动:请参考权利要求99、100。
与图1中所示工作容腔类似,图8中所示的工作容腔也连接着一个管道系统并与外界系统形成一体。
对于还原器39,可移动托架53通过螺钉和间隔管118以固定间隔连接着热交换结构43的基架,间隔管则被还原器40的托架引导着。
在共同端,导管45和管套99通过螺钉沿径向拧紧在一个金属块119上,而金属块119则通过螺钉连接着热交换器的支撑基架。
每个插有热交换液(水和防冻剂)导管46的导管45沿其全长在其位于工作容腔中的端部上以紧配合的形式套着一个管套99,还原器40的密封100可以在管套上滑动,管套上永久焊接着带冲程方向孔的小金属件101,小金属件101通过永久焊接螺栓120连接着气体导引管50。在图8所示恒定工作容腔中的气体循环
当具有图8或图9中所示特征的系统用作压气机时,前面对具有图1或3中所示特征的系统,特别是作为压气机时所作的各种基本考虑事项仍可采用。
因此,出于这个目的,也可以假定还原器36-40在平衡操作状态下具有一个温度分布,其平均温度Tmg显著高于冷却器温度Tk。
工作容腔中的平均温度的定性时间分布Tm(t)是从工作容腔中直接得到的,并定性显示于图9II中。
如图1所示,进给阀和排出阀连接着外界系统,换言之,由于具有备用空间17,位于进给阀48上游的管道系统中的压力P0等于大气压。
图1中的涡轮机14被这样操作,即通过与一个上游补偿压力容器协作而使得与排出阀13相邻的管道系统空间中的压力P1相对于压差P1-P0只略微变化。
阀49和48被气体的(流动)压力打开和/或关闭。
在平衡操作状态,工作容腔中的气体时刻a到达最低平均气温Tm(t),请参考图9I。
紧接着,因工作容腔平均气温Tm升高而导致气体从工作容腔流出,流动压力将进给阀关闭。
只要工作容腔中的压力低于排出阀49另一侧的压力P1,排出阀就也保持关闭。
在时段a-b-c中,工作容腔平均气温Tm升高将导致压力从P0升高到P1:
在这种情况下,热能通过压缩空气而输出到冷却器中。
在时刻e,工作容腔中的气体时刻a到达最高平均气温Tm(t)。
接着,在时段e-f-g中Tm(t)随后降低,由于工作容腔压力降低到P1以下,排出阀将再次关闭。但此时工作容腔压力仍然太高而不能打开进给阀,因而Tm(t)的降低将导致工作容腔压力P(t)降低。在这种情况下,热能被从还原器37-40中吸取(请参考Qefg),而流过的气体会在两个还原器之间再次膨胀。
在时段c-d-e中,随着Tm(t)继续升高,排出阀会被工作容腔中的较高压力打开,而质量为mA的气体将流出。
在时刻e,工作容腔中的气体时刻a到达最高平均气温。
在时段e-f-g中,工作容腔中所气体质量低于时段a-b-c。
在Tm(t)略微降低之后,即可达到压差P1-P0。
随着Tm(t)进一步下降,质量为mA的气体将以恒定压力P0而从进给阀进入,直至时刻j=a时再次达到最小Tm(t)。
通过向还原器36-40输出热能和与冷气混合,流入的气体将被冷却。
总体上具有下列规律:如果一个由具有权利要求1中特征的部件从工作容腔中分隔出来的局部容腔在增压时段总体上(显著)小于降压时段,则热能会在一个完整时段中从上述局部容腔中吸取出来。
如果在平衡操作状态机器的所有阀都突然关闭,则会出现与Vuilleumier热泵非常类似的过程。在这种情况下,热能会从工作容腔中的位于还原器36-40之间的局部容腔中吸取出来并部分地在冷却器中输出。
这个局部循环将带动一个第二局部循环,以将工作容腔中由还原器41限定的局部容腔中的气体抽入到工作容腔中只由还原器36限定的局部容腔中。
通过一个受危险情况下局部容腔中的温度控制的阀,其可以在紧急情况下降低工作容腔中的恒定压力,从而可以防止因某个阀的偶然阻塞而导致这个过程发生,并防止因过热导致的破坏。
如果通过将压力P1适宜地选择得很低,而使得排出阀在时刻a之后的时段a-b-c中已经打开了一小段时间,此时工作容腔中正处于最低平均气温,那么当只由还原器41限定的局部容腔中和与冷却器相邻的空间处于最大尺寸,而只由还原器36限定的局部容腔和处于这两个还原器之间的局部容腔基本上处于最小尺寸时,工作容腔中的压力会在这个循环中升高到极点。
在工作容腔压力降低时,会出现另一个极点压比。
其结果是,通过这个总体循环,这些局部容腔中的将将转向与所有阀关闭时(请参考前面)不同的方向。
压力P1可以在这两个极点之间进行选择,从而使得,总体上在循环中的每个时段中,只由还原器36限定的局部容腔中不会有热能被抽出和供应。
因诸如穿梭效应、热传导和还原器的低效率等不可逆现象而传输到工作容腔中只由还原器41限定的局部容腔中的热能将通过图9I中所示的还原器41的特定运动顺序而在压力P1下被再次吸收。
具有图10所示特征的运动顺序的优点是,在各还原器移动时,用于气体交换的流道只被遮住很小部分,即流道被构造得很好。
为此,与图8中所示不同,下冲程基架90必须连接着最下部还原器41。
在这个运动顺序中还可以对工作容腔中的压力P1进行设置,从而为相应的各局部容腔产生一个类似的热能平衡。
由于在时段e-f-g中流过两个还原器之间的气体会进一步膨胀,因此热能可以从工作容腔中的位于两个还原器36-40之间的局部容腔中抽取。
根据以高温状态通过进给阀48进入工作容腔并以冷态经过排出阀49输出的气体质量mA,当流过还原器36-40的气流来自最热侧而不是最冷侧时,流过的气体量将大于气体质量mA,因此在一个时段中热能将被供应到这些局部容腔中。
在这种情况下,在这些假定为均匀的还原器的冷侧将分布形成一个具有更陡峭梯度的温度分布。假定各还原器的质量一致,则在周期性流过气体时,供应到一个上述局部容腔中的热能会比从中吸取的更多。
当周期性以高温状态进入工作容腔再以冷态输出的质量为mA的气体被冷却时,输出的热能将部分地被各局部容腔之间平行进行的循环吸收,这种循环具有大规模的等温吸收和输出热能的能力。其结果是,在工作容腔中形成了一个线性温度分布,如前面通过图4、图5、图6所作的显示。
其结果是,工作容腔中位于每两个假定尺寸和时间量级相同的还原器36-40之间的相邻局部容腔中的平均温度将成形出相同的差值,如前面通过图4、图5、图6所作的显示。
同能量(Tu=Tk)相比,在这种情况下可以完成的最大功将减少W_,如前面根据图3所作解释。而还原器36-40中的损失将降低W_。
由于还原器中具有诸如热传导或损失等不可逆现象,因此只能获得相对较低的压比P1/P2,而在根据图8构造的设备中,气体质量mA必须首先以高于T1的温度进入工作容腔。
图8中所示的一个阀49可以类似于图1中的阀35使用,以便在冷却或加热一部分交换气体时通过相同的压比P1/P2获得上述温差变化。请注意:
由于一旦还原器开始移动,热气即被抽入工作容腔中,因此不是必须采用一个用于抽入热气的通风机。只要还原器40远离进给阀48,就可以将热气抽入,将冷气排出,并将还原器36-39加热。
在这种情况下,流动阻力发挥作用。
当还原器40移向进给阀时,进给阀保持关闭。
之后将进行图9中所示的上述周期性操作状态,并使工作容腔中的温度升高。
为了将上述结构以压气机的方式操作,可以用一个电机驱动各还原器,以执行图9中所示的周期性运动。以较大温差T1-T2冷却气体
如果需要利用图8中所示的系统使进入和排除工作容腔的气体获得较大温差,则可以通过下面的过程实现,即在时段g-h-a中,使质量为mH的气体通过一个与图1中的阀35用途类似的阀49而从管道系统的部分15流入还原器39与40之间。
在T1、T2、P0保持不变的条件下,P1可以被选择,以使总体上被抽入的气体量保持恒定,也就是说,以高温抽入并被迫以低温和高压排出的气体质量mA中将减少mH。
这样,在一个时段中,有较少的热能在还原器36至39中被交换。
因此,在这种平衡操作状态下,压比P1/P0必须较低。
在T1、P1、P0保持不变的条件下,每当将交换气体量更强地冷却,就有等量的热能在一个时段中供应到还原器36至39中。
这样,对于相同的压比P1/P0,可以获得较大温差T1-T2。
如果保持恒定的压比P1/P0,则只通过对与图1中的进给阀35相对应的阀49进行简单的恒温控制,即可以相对简便地保持T2稳定。
在这种情况下,只要气体(刚刚)超过15处的规定温度,进给阀就会打开。
如需要,也可以通过,例如一个被双金属控制的挡板,以改变流道的横截面积,从而充分降低进给阀35所在区域的流动阻力,同时提高位于15处的气温。以较小温差T1-T2冷却气体
如果图8中所示系统的目标是在气体的热交换过程中通过特定的温差获得较高的压比P1/P0,则必须有质量为mB的气体在时段g-h-a中在一个通风机的帮助下通过一个与图1中的进给阀35相对应的(传动)阀49而从位于还原器39与40之间的局部容腔中抽出,在理想状态,通风机中采用了一个可调元件以供应压差,该压差相对于P1-P2来说较小,并且只在这个时段中用于这种目的,该气体量被供应到管道系统的空间15中。
四个工作容腔以90°的相位移进行操作,换言之,可以使一个专用通风机匀速运行,而且只有排出阀35处必须被控制并消耗一些力和能量。
因此,在T1、T2、P0保持不变的条件下,交换和冷却气体量mA被增加了mB,而且大量的热能在这个时段中被供应到还原器36至39中。
在时段e-f-g中,当气体进行从p1至p0的有效等温膨胀时,这种显著增加了的热能的一部分将被从还原器36至39中再次吸取,因此可以获得较高的压比P1/P0,从而导致每个循环中有更多的能量被转换,在这种情况下,热能在还原器36至39中被总体交换,而且这里的热损耗只以极低的比率增加。
这样,可以总体上获得更高的效率。
如果流过可调通风机的质量可以被设置为三个等级(输出,平均,大量),而且只要未达到特定温度即可通过恒温器而转换到大量等级,则T2可以因此以相对较低的成本而充分地稳定在一个值上。请注意:
由于一旦还原器开始移动,热气即被抽入工作容腔中,因此,在将前面所示结构用作压气机时,不是必须采用一个用于抽入热气的通风机。只要还原器39远离进给阀48,就可以将热气抽入,将冷气排出,并将还原器36-39加热。
在这种情况下,流动阻力发挥作用。
当还原器39移向进给阀时,进给阀保持关闭。
之后将进行图9中所示的上述周期性操作状态,并使工作容腔中的温度升高。
为了将上述结构以压气机的方式操作,可以用一个电机驱动各还原器36至39,以执行图4、图5、图6中所示的周期性运动。用作制冷机
稍加改动,前面所示用作原动机并带有图8所示工作容腔的设备也可以被用作制冷机,以将一定的气体量在一个较大的温度间隔内进行冷却。
为此,通风机(涡轮机)14必须被驱动以迫使气体从压力为P0的管道系统的部分15进入压力为P1的部分13中。图9I或图10I中定性显示的运动顺序被沿相反的时间顺序进行。由于在时段a-h-g中,排出阀49在控制系统的作用下抵抗着流动压力保持打开,因而被用作进给阀,并具有相同的截止方向。
在时段a-h-g中,各还原器之间的局部容腔被扩大,而工作容腔中的平均气温将从最高值开始降低。
随着冷却,气体将以压力P1流入并向还原器36至39输出热能。
在随后的时段g-f-e中,随着气体在每两个还原器之间膨胀,热能将从各还原器中抽取出来(请参考前面的原动机)。
当还原器36至41在保持恒定相对间隔的前提下进行了一段位移后,平均气温降低到最低值,此时各阀是关闭的,因而工作容腔中的压力降低。
如前面对原动机所作描述,对于制冷机,在时段a-h-g和g-f-e中,还原器36至39中的局部过程的协作也将产生一个阶梯温度场T(r),其在冲程方向是线性的而且平均温度Tm低于制冷机中的低温Tk。
Tm(t)的随时间的变化对应于图9II中的定性显示,之上时间顺序相反,而且最大Tm(t)被最小Tm(t)替换。在时段e-d-c中,工作容腔的平均气温随着还原器36至39的缩回而上升。
在时段e-d-c中,图8中所示原动机中的进给阀48在控制系统的作用下抵抗着流动压力保持打开,因而被用作排出阀,并具有相同的截止方向,特别是随着恒定工作容腔中的平均气温上升,气体将以恒定压力P0流入管道系统的部分15中。
在该气体被通风机(涡轮机)重新压缩之前,它会在热交换器18中吸收因其它气流冷却而提供的热能。
如果将要被冷却的气体在15处被直接引入制冷机中(请参考图1)并在15处被再次抽出,则可以消除因热交换器18导致的损失和设计成本。
在随后的时段c-b-a中,随着还原器36至39移动,工作容腔中的平均气温会上升到最大值,由于各阀是关闭的,因此将导致压力升高并终止循环。
由于在压差被完全补偿之前,阀48或一个与之平行工作但横截面积较小的阀已经被打开,因此,热能会(附加)从工作容腔中的只由还原器36分隔的局部容腔中抽取出来。
同样,由于在压差被完全补偿之前,一个与各阀49平行工作的阀已经被打开,因此,热能会传输到工作容腔中的只由还原器41限定的局部容腔中。以较大温差T1-T2冷却气体
与用作原动机时一样,当质量为mH的气体量在时段e-d-c中通过阀49流入空间15中时,图1所示设备可以使工作容腔吸收和输出的质量为mA的气体量获得较大温差,阀49与图1中的进给阀35用途相同,但截止方向相对应图8作了改变,并且在时段e-d-c中在控制系统的作用下抵抗着流动压力保持打开。
在T1、P1、P0保持不变的条件下,每当将交换气体量更强地冷却,就有等量的热能在一个时段中供应到还原器36至39中。
这样,对于相同的压比P1/P0,可以获得较大温差T1-T2。
如果保持恒定的压比P1/P0,通过简单的恒温控制,即可以相对简便地保持T2稳定。
在这种情况下,只要气体(刚刚)超过15处的规定温度,与图1中的进给阀35相对应的阀49就会打开。以较小温差T1-T2冷却气体
如前面通过图1所作解释,如果将图8中所示结构中的工作容腔和控制系统的某些部分进行替换,则图1中所示并被描述用作压气机的系统也可以用作一个制冷机,如果与原动机的情况一样,目标也是使制冷机在一个较小的冷却过程中获得特定压差P1-P0,则可以通过下面的方式实现这个目标,即在时段e-d-c中使质量为mB的气体在一个通风机的帮助下通过一个与进给阀35相对应的附加(传动)阀49而从空间15吹入还原器39与40之间。
其结果是,在操作状态下,同没有与阀35相对应的阀49时相比,还原器36至39被供应相应更大量的热能,而且通过带较高压比P1/P0的膨胀,相应更多的热能会随着时段e-f-g中的等温膨胀而再次抽取出来。
通过这种措施,即对温度T2进行控制,所获得的优点与图1所示原动机基本上相同。热泵
通过下面的方式,前面所述用作制冷机并整体式装有图8所示工作容腔的系统可以用作热泵,即控制系统以不变的周期性运动顺序驱动还原器36至41,而且涡轮机14保持其工作方向,但通过一个用于流入气体的阀打开而实现的压力增加被替换为通过一个用于流出气体的阀打开而实现压力降低。
其结果是,工作容腔中的只由还原器36限定的局部容腔被加热,而工作容腔中的只由还原器41限定的局部容腔被冷却。
同前面所述制冷机相比,Tm(t)和压力P(t)相对于冲程H(t)随时间的变化在半个时段中被取代。用作热泵时的循环
在时段g-f-e中,在各阀关闭的情况下,随着还原器36-41移动,工作容腔中的平均气温会上升,从而使得工作容腔中的气压上升到最大值。
由于流过每两个还原器36至39之间的局部容腔的气体被绝热压缩,因此这些还原器被供应热能。
在时段e-d-c中,由于平均温度被降低,因此随着还原器36至39缩回,温度为TH的气体在涡轮机的作用下,经过保持打开的阀49以压力P1流入工作容腔。
在时段c-b-a中,在各阀关闭的情况下,随着还原器36-41移动,工作容腔中的平均气温会降低到最低值,因而工作容腔中的气体压力从P1下降到压力P0。
在这个过程中,位于邻近冷却器的局部容腔中的气体将绝热膨胀和冷却。在时段c-b-a中,随着还原器36至41在保持恒定相对间隔的前提下进行位移,工作容腔中的平均温度会增加,冷却了的气体流过热交换器并在温度Tk吸取热能,并且在时段a-h-g中,由于工作容腔中的平均气温Tmg(t)升高了,因此在P0时阀48将输出温度为T1的气体。
如果与此同时纬度为大约TH的气体被通风机从空间15中推出并通过与图1中的阀35功能类似的阀49而进入还原器39与40之间的局部容腔中,则温差TH-T1将降低并保持相同的压比P1/P0。
与前面用作原动机时类似,这种改变措施将导致较大的机械能转换和几乎相同量值的热能损失(请参考图1)。如果在时段a-h-g中,通过管道系统的空间15中的气温而控制,以使气体从工作容腔经过与阀35相对应的阀49而进入空间15中,则可以使交换气体获得较大温差(请参考图1中所示的制冷机或原动机)。
通过这个热泵可以过滤和加热新鲜空气。
工作容腔中的还原器用作过滤器,并且在污浊后容易更换。
供应到新鲜空气中的热能部分地源于一个低温热库,例如外界空气或地下水。
上述热泵可以这样设计,从而使得空气实际上不与润滑剂接触,而且过滤器在污浊后容易更换。
为了能够获得较高压比P1/P2,气体可以从工作容腔中的位于还原器36与37之间的局部容腔中抽出。
出于这个目的所需的方案类似于下面的方式,即气体进入或离开位于还原器39与40之间的局部容腔以进行交换。
为了引导气体,以类似的方式使用(请参考50)一个管205,其紧固在还原器36上,并与压力壳之间具有滑动密封,而且向下插入一个与压力壳相连的管206(请参考51)中,气体可以从管206经过阀进行交换。压力容器中的水
与图8中的结构相比,如果管组42不是被引入压力容器的一个分开的空间61,而是被引入一个只由冷却器43的热交换结构限定的空间中,则一个具有很多密封的压力容器的成本可以降低到带少量开口的平行六面体和圆筒形结构。
为此,各管的直径必须沿相反的顺序分配给各还原器。
这些管通过一个杆结构,例如57、58,而以可移动的方式彼此相连。
还原器41被取消,而阀48保持不变。
气体导引管50也指向另一方向并以滑动密封的方式插入一个与管51相对应并密封连接着压力容器的管中,可以将与阀49相对应的排出阀装配在压力容器上。
四个管中的每一个均紧固在两个不同还原器(理论上讲:彼此之间的距离可以临时性尽可能远)中的一个上,每个管上分别紧固着两条张紧带,在一个轴的旋转导致以密封的方式从压力容器中移出时,其中一条带被卷上,而另一条被绕开。
这样,每个还原器上的各管可以被两个轴驱动,而各还原器则被平行引导。
这些轴中的每两个在压力容器外面分别连接着一个链轮,链轮上装有一个链条,每个链条上分别以图20所示方式驱动着连接杆89或69。
压力壳中以这样的程度充入水,即冷却结构43在其最下方位置基本上完全浸入。
其结果是,冷却液导管45和46以及管62和密封63成为多余的。
这些水从上方区域中排出并在一个位于压力容器外面的热交换器加热或冷却。管50还用于使压力容器中的液位移出。移出水与气体混合从中央高度沿切向进入一个在管道系统中位于阀49下游并具有竖直圆筒轴线的压力罐,在离心力的作用下,水将与气体在压力罐中分离,并被一个伸入压力罐大约30cm的管从顶部中央再次抽出。
这些水从该压力罐开始通过一个管流回环绕着工作容腔的压力容器中,该管可以被一个阀密封,而该阀则被压力罐中的水位浮体控制着。
压力容器中的水位可以周期性变化(通过操纵一个压缩装置),从而获得(附加)压力变化。
还可以在每个还原器36至40的边缘上以密封的形式紧固一块金属板,该金属板在周期性操作状态中总是浸入水中,从而使水流过这些还原器。
为了使传热表面导致的损失最小化,该金属板必须带有低导热率的防水表面。根据本发明的压气机的功能:热气+冷气产生压力较高的温气
为了能够使温度分别为T1和Tk而质量分别为m1和mk的两股气体进入工作容腔,再将它们以较高压力和介于T1与Tk之间的温度T3、T4输出,则需要对图8中所示的工作容腔进行下列修改,如图24所示:
还原器41取消,热交换器43被替换为还原器207。
还原器39和207因此而以固定间隔相连,而还原器40临时支撑着它们。
同样,临时支撑着还原器207的还原器208永久性连接在临时支撑着还原器39的还原器38上,临时支撑着还原器208的还原器209永久性连接在临时支撑着还原器38的还原器37上,而临时支撑着还原器209的还原器210则永久性连接在临时支撑着还原器37的还原器36上。
通过气体导引管205和211进行的气体交换基本上与通过气体导引管50和212进行的气体交换同时进行。用于使气体流出或流入气体导引管212的一个阀49或阀213的使用类似于图1中的阀35,但截止方向改变了。
运动顺序和平均温度的变化Tm(t)或工作容腔中的压力P(t)基本上类似于图9中的定性显示。在时段g-h-a中,温度分别为T1和Tk的气体通过阀抽入。如前所述,在各阀之间的各还原器中,沿冲程方向将产生一个线性温度分布。流入工作容腔的气体量必须通过阀而适当地控制,以便在周期性交换的气体量的加热和冷却时保持特定的温差。
如果低温气体只经受略微的温度变化,则如上所述,必须在气体通过一个与阀35用作类似的阀49流入时,利用一个通风机将气体从工作容腔中抽出。
由于来自两个被还原器40彼此分开的不同局部容腔中的气体可以从工作容腔通过不同的阀49和213浸入管道系统的不同空间中,因此在温度变化时可以使温差(加上一个与阀35功能类似的阀)在大范围内改变。
最重要的是,由于不需要热交换器(例如自动冷却器),因此这种熵转换器容易构造。
此外,不会因冷却水漏失而导致突然产生蒸汽。
如前所述,略加改动,用作压气机的系统即可以用作热泵或制冷机。
这种结构还可以这样操作,即处于高压下的微温气体能够在涡轮机的作用下被迫周期性进入工作容腔,而热气和冷气分别以低压从工作容腔中流出。在这种情况下,基本上可以利用前面通过热泵和制冷机所显示的两种循环。
通过一个与阀35功能类似的阀,还可以附加设置相应的温差。制冷机与原动机的组合
如果可以提供热气和温度为Tk的冷却水,则可以通过带两个工作容腔的熵转换器将气体冷却到冷却水温度Tk以下。
从原理上讲,出于这个目的,可以在一个上述制冷机中将传动通风机14换成一个前面所述的原动机,这样,收热气可以被分配给原动机的工作容腔吸收,并以高压经过排出阀49或4而排出到管道系统中的一个连接着缓冲压力容器的空间中,在前面可能已经被冷却到温度Tk附近的气体从这个空间开始经过用作进给阀的阀49而进入被分配给制冷机的工作容腔。
被冷却到温度Tk以下的气体将通过阀48,并可能通过与阀35功能类似的阀49,而从这个工作容腔中流出。
如前所述,两个工作容腔之间通过这些阀的周期性流动可以被适宜地设置,以调节压差和温差。
如果图4、图5、图6I中所示的动作合并在一个工作容腔中进行,则缓冲压力容器可以具有更小的尺寸或取消。
还有意义的一点是,这种组合结构可以用作一个液体热泵。
其它有意义的组合结构可以用于将热值提高到1以上。
这样,一定量的热气和一定量的冷气分别进入第一工作容腔,如上所述,再将冷气以高压输出,冷气被第二工作容腔接收,再将温气以输出压力输出。在这个过程中,热交换器中的液体在第二工作容腔中被冷却,或者,也可以将附加气体量冷却。
如果可以提供一个等温热源和一个等温冷源,则有意义的一点是,为了加热或冷却气体,可以在上述系统(用作制冷机或热泵)中将压气机替换为一个现有的具有等温吸收和输出热能功能的热力压缩机。工作容腔中的附加变化
由于随着工作容腔压降而使气体流过各还原器,因此气体几乎可以等温膨胀。
在这个过程中,由于同两个还原器之间的局部容腔的尺寸相比,在一个时段中流过的气体体积要大得多,因此气温可以只相对略微变化。
其结果是,因气体与还原器的热交换表面之间的接触导致的不可逆现象变得不显著了。
在图8所示的机器中,上述优点可以特别有效地应用在下面的情况中,即在工作容腔不变而工作容腔中的压力也会上升的时段中,可以使一个活塞在控制系统的作用下周期性移动,以使工作容腔减小。
在这种设备中特别重要的一点是,如上所述,在还原器36之上和还原器41之下,分别带有用以防止涡流的网格面108和109,它们在控制系统的作用下移动,从而只流过具有恒定温度的气体。
如前所述,由于采用了一个与图1中的阀35功能类似的阀,因此可以在这种结构中设置交换气体被加热和冷却的温度间隔。
在没有气体流过还原器的前提下使气体体积改变,则位于两个还原器之间的气体可以在这个过程中绝热膨胀和压缩,而从P1变化为P0,并因此而分别被冷却或加热。则周期性运动顺序类似于图4、图5、图6中所示。在连续的气体通过相邻还原器中的一个时,不可逆性对效率的影响越强,则过程中发生的温度变化越大。
由于这种效果也发生在现有的斯特林发动机中,因此下面简单结构也是有意义的,该结构中除还原系统11以外基本上与图1所示结构一致,还原系统11被替换为图8中所示的还原器37-40以及相关控制系统42-55。
周期性运动顺序可以从图4、图5、图6I中概括性得出。被外部流经的置换器
在图21所示机器中,主要由一个用作压力壳的缸110、阀111、112和滑动密封活塞113包围着的工作容腔被圆柱形置换器114分隔成若干局部容腔:
这些置换器114被工作流体环绕着流过,每个置换器与缸壁之间的间隙分别用作一个还原器,这些置换器沿缸的轴线方向的尺寸为它们相对于压力壳最大移动长度的3-10倍。
在用作原动机时,可以通过位于压力壳外面的冷却导管115实现冷却。
每个单独的置换器114分别被用作图8中所示的一个相应的还原器36-40。
对于恒定工作容腔(即图21中的活塞静止)中的可传递循环,可以直接采用根据图9所作的讨论。
在这种情况下,阀111和112分别对应于阀49和48。
与图8所示还原器一样,各置换器114也被一束同轴管109控制,具有最大直径的管相对于活塞113滑动密封,而其它每个管均分别相对于比其直径略大和略小的两个相邻管滑动密封。
这样,可以在工作容腔外面进行驱动,即活塞113可以在一个与图8所示类似的杆结构117的帮助下移动,从而使得工作容腔只稍微变化(最高10%)。前面通过图8而描述过的相应连接杆可以直接作用在管束109中的相应管上。
这种结构的主要意义在于,工作容腔与缸表面的比率较低,这是因为在这种情况下与缸壁表面的热交换可以具有还原器那样的作用。
为了强化这种作用,当工作流体的导热率低时,该工作表面必须通过细槽(沿冲程方向)而扩大。
如果需要更大的传热表面以获得更高的效率,在必须在置换器的内部装有一个用于流经的还原器,而缸壁与置换器之间的间隙中的流动阻力必须与采用还原器时的量值相同,并具有类似的流率。为此,可以采用附加的密封。
在这种情况下,缸壁中的用于冷却的传热表面必须通过沿冲程方向的槽而扩大,而在这个区域中环绕着置换器流动的工作流体也必须流过置换器中的还原器。
该机器还可以这样设计,即以一种液体作为工作流体在工作容腔中进行操作。
在这种情况下,所出现的技术问题(压阻、温度、稳定性、密封)已经被Malone在1931年针对与斯特林发动机结构相似并采用水作为工作流体的机器而解决了。
出处:Malone:一种新型原动机-J.Of the Royal Society ofArts,第97卷,1931年,第4099期,第680-708页,或由C.Forster博士翻译成德文的热力学教授Ivo Kolin的Die Entwicklung desHeiβluftmotor[热气发动机的发展],第54、55页。
联系地址:E.Schmitt,D-6370 Oberursel,PO Box 2006,电话:(06171)3364,传真:(06171)59518。
如图1中所示,在被用于使液体产生适宜的压力或压差时,例如:用一个高压泵替换其它通风机或其它涡轮机,该工作容腔可以与外界系统连接起来。Malone已经展示出,通过以液体作为工作流体可以制造出具有高机械输出能力的小型机器。密封置换器
从热力学上讲,图22中所示的熵转换器可以利用图4、图5、图6或图9中的相同模型进行描述。
可是,图22中显示的结构却看上去非常不同。
工作容腔主要由一个压力壳128以及进给和排出阀130和129a、b限定。工作容腔中的各局部容腔由相对于压力壳保持静止的还原器131-136、连接在还原器131-135上的隔板137-141、压力壳的壁和滑动密封在这些壁上的置换器142-146限定。
在操作状态,这些局部容腔的周期性尺寸变化对应于图9I中所示的各还原器的周期性变化的冲程差值。
为了获得这种周期性运动,置换器142-145可以同时周期性移动。
紧固在这些置换器上的齿条146-149被位于一个轴150a上的齿轮驱动。
该轴以密封的形式穿过位于工作容腔外面的压力壳,并且被一个链条150的两端缠入或松开,该链条被张紧在两个链轮151上并被一个链传动结构中的连接杆152控制,与图8中所示的还原器36的传动方式相似。
一个被电机驱动的轴154将这个链传动结构连接到一个附加的类似链传动结构155上,后者以相同的方式移动置换器146,从而使得该置换器相对于其它置换器具有大约四分之一循环的相位移。
与图21中所示的置换器不同,图22中的每个置换器142-145分别邻接着一个位于两个还原器131-135之间的局部容腔,并通过局部容腔而连接着冷却器156。
在实际应用中,置换器142-145不再允许被环绕着流过,否则的话将不能产生预期的平衡。
为了使还原器131-135在时段a-b-c、d-e-f、g-h-j(请参考图9)中能够尽可能均匀地环绕着流过,在两个还原器之间所夹的区域中,置换器带有沿冲程方向从一个还原器伸向另一个还原器的槽。
这样产生的滞塞空间在某些应用场合具有非常不利的效果。
一个附加阀129a可以象图1所示阀35那样使用。
与图8中所示类似,也可以将图22中所示的结构构造成或用作原动机、制冷机、热泵等。液体置换器活塞
图22和图23中所示的结构可以被改造为不同的结构。
在这种情况下,置换器活塞被设计为一个振荡液柱,其中有一个浮体位于一个U形容器中。
液体置换器活塞的运动被一条皮带159控制和驱动,皮带以张紧的形式缠绕在一个轴158上并紧固在浮体157上。
由于液体置换器活塞基本上执行前面通过图22和图9所描述的周期性运动,因此在这种结构的操作状态,也可以利用一个与轴150a相对应的轴158驱动与置换器活塞142-145相对应的液体置换器活塞。
该轴158的周期性运动可以利用前面通过图22所描述的方式控制和/或驱动。
在液体经过一个浮体157进入热空间之前,这种进入有可能导致蒸汽危险和爆发性地产生,阀160会在浮体157的极限位置和流率的作用下关闭。
为了获得类似于图9中的周期性运动,在时段a-b-c中,该阀160在相应浮体的极限位置的作用下保持关闭而临时性阻塞。出于同样的原因,当置换器157被压降在永久连接着压力壳的密封161上时,该置换器也临时性阻塞。
热交换器162的表面通过浸入振荡液体中而被加热或冷却。总体上讲,通过压力容器中的液体振荡所导致的联系交换,热能被被部分地在压力容器与外界之间交换。
在工作容腔中的压力位于平均压力之上的时段中,一部分这样的液体将流过阀163和具有外界的热交换器164并流入备用空间165中,由于在备用空间内具有封闭的气体体积,因而可以只通过容纳的液体量的变化而实现压力变化。
在这个时段中流过的液体量会塑着液体对方的通过阀166再次流回。
当这种结构被用作原动机时,阀166的作用类似于一个喷嘴。
液柱的振荡运动即因此而被驱动。
为了增大压缩能力,在操作状态下,随着滑动密封活塞167的移动,容纳着处于循环状态的工作流体的工作容腔会与总的工作容腔和振荡液体的体积一起在时段a-b-c中减小,并在时段e-f-g中再次扩大。通过这种方式交换的机械能可以至少部分地临时存储在与活塞167相邻的振荡液柱中。位于根据本发明的压力壳中的两个热交换器的最小值
如果一种液体需要通过一个循环中的接触而经受间隔较大的温度变化,则每个22中的每个还原器131-134必须在还原器135流过液体的同一侧带有一个热交换器。
这样,液体可以依次流过这些热交换器,并在过程中以一组温度等级进行热交换(请参考图3)。而工作容腔中的由不与热交换器重叠的还原器分隔出的局部容腔中的工作流体基本上处于热交换器的温度。
如果在操作状态下工作流体流入根据图8的原动机中的工作容腔中,则该工作流体会与较冷的工作流体混合。通过这种方式输出的热能等于因为热传导、穿梭损失和还原器的有限质量所造成的不可逆现象。这种过程的总体结果是,工作流体的平均温度以较小的周期变化,因此,在200℃以下的较小温差情况下,所转换的机械能会显著减少。
由于不可逆现象(请参考前面)随着温度降低而减小到非常低的程度,因此所占用的功率会显著降低。
基于图23或图21的结果也具有较低的设计成本,这是因为热交换器也不需要移动,而热交换器中的用于液体交换的阶梯也产生问题。
如果需要利用外部涡轮机中的绝热膨胀而使通过热交换器的气温变化与液体温度变化几乎相同,则紧固和排出阀如图22那样布置。
在用作原动机时,气体将以最高温度从工作容腔的局部容腔中排出并以适宜的温度进入与热交换器相邻的局部容腔中。
如果气体在外部涡轮机中绝热膨胀过程中的温度变化显著低于液体温度变化,则气体将通过阀进入工作容腔中的一个(最热)局部容腔中,再从此排出。
总体上最重要的一点是,希望以尽可能小的温差使不同气体量混合或与传热表面接触。发动机+热力压气机的组合
电火花点火发动机或柴油机的废气在冷却时输出的热能可以产生附加机械能或电能,或以更高的压力向发动机供应经过过滤的新鲜空气,从而使涡轮机增压器或压气机不必消耗机械能,以获得更好的性能值,并在所有情况下均比不带这种增压功能的发动机具有更高等级的效率。
同不带这种增压功能的发动机相比,当发动机通过一个压气机或涡轮机增压器增压时,气体的压缩可以以更低的功率实现,因此可以获得更好的性能值并提高效率等级。气轮机与热力压气机的组合
通过与前面内燃式发动机基本相同的形式,可以利用废气在冷却时输出的热能以更高的压力向发动机供应经过过滤的低温新鲜空气。
在这个过程中所用的气轮机压气机可以这样设计,从而在燃烧室具有不变的压力而且气体流率不变的情况下,需要更少的驱动能量,而这将直接导致在相同燃料消耗下具有更高的负载能力,并导致更高等级的效率。
根据最佳协和效应,在这种情况下,效率等级高于原始气轮机的效率等级与热力压缩机(压气机)效率等级之和,这是因为用于局部气体压缩的热力压缩机所产生的功率可以通过气轮机的原始压缩机以更低的功率实现,该原始压缩机被机械轴输出的分支驱动。
如需要,也可以使用传统的气轮机。这样,可以在气轮机中出现一个相对压力上升,该压力上升从新鲜空气入口直至废气出口逐渐衰减,其结果是,功率系数和效率等级提高了。用于加热工作介质的太阳能吸收器设计原理:
通过以下组合:
通过抛物线槽纹镜光学聚集太阳能,半透明绝热和从半透明绝热体中流经。
这样即可以以低成本获得高温,而且可以将本发明的原理中的优点完全用于太阳能利用中。
在这种情况下,各玻璃棒251以这样的方式安置,即基本上平行于一个将抛物线槽纹镜反射绝热体分隔成密度相等两束的平面,并且并实际上邻近于一个与上述平面相垂直并经过抛物线槽纹镜焦线250的平面,从而沿焦线方向只有很小部分的辐射能到达,同时又在邻近这些元件的焦线的端面区域中与抛物线槽纹镜理想对齐。
各玻璃棒251上的平行于焦线垂直面伸展的表面将最终以定向的方式反射照射的阳光,而黑体的温度为700°K的热辐射将被尽可能地吸收。
这些玻璃棒被安置在多行上,它们之间只带有很小的狭缝,并且与一个具有与它们相平行的表面的抛光金属板一起包围着一个平行于焦线250的流道252,该流道252通过至少一个连接道254被一个平行于焦线250的大横截面流道253供应气体,气体从流道252开始流过玻璃棒251之间的缝隙。
该气体被聚集绝热体从焦线引入一个吸收器结构255中,在此,气体在流动时被太阳能加热。
邻近于吸收器结构装有一个最热流道256,其用于将热气引入一个收集道。
太阳能被吸收在各表面上,这些表面以直接的形式反射并吸收黑体的温度为700°K的辐射,而且它们的安置使得每个表面上吸收的能力尽可能保持恒定,以使从该表面向工作介质的传热(尽管上述介质的导热率或热容量低)以最小能量损失进行(例如通过通过一个抛光带槽金属板)。
通过增加各表面的数量,吸收器的表面可以扩大,这些表面总是对齐的,以便随着数量增加而更加平行,这样,气体只需要从焦线开始流过一个表面,即可进入最热流道253中。
沿照射方向在焦线上游装配着至少一个抛光扁平槽金属板257,其所在平面也经过焦线。
如果每个时段中在焦线的一个特定截面上流过玻璃棒251的总体气体量大于流过吸收器结构255的气体量,则会有一股气流沿辐射方向的反向形成在焦线区域中,并确保形成一个非线性温度分布,从而使得预定量的气体到达吸收器结构的温度高于未形成这个温度分布时的温度。
为了能够通过卫星利用太阳能向,例如,沙漠地区的远程医院供应能量,需要采用一个熵转换器,在该熵转换器中,上述带抛物线槽纹镜的收集器用于加热气体,而该气体用于加热一个热交换器,如前所述,而且至少两个平行连接的工作区平行于热交换器连接在这个回路中,用于向一个涡流供应压缩气体,以驱动一个还原器。
水冷是通过一个大水罐实现的,该水罐用作介质存储装置,从而在夜间将水冷却到一个低温。
当需要热能以80℃以上供应时,例如在洗衣业、大型食堂中或用于消毒时,热气直接在存储装置中冷却。其结果是,这些用户将导致网络中出现的峰值负载较低。
一种用于以较大温度间隔加热气体的太阳能吸收器保护于从属权利要求155和后面的各权利要求中。
在一个具有图26所示特征的解释性实施例中,两层半透明绝热体265、266以平行的方式在一个透明盖260和一个绝热后壁261之间安置在三个空间中,气体流道262、263、264平行伸展于上述绝热体之间。
这些流道以45°夹角相对于平行安置的收集道267、268、269伸展。
各流道之间彼此(262与263)(263与264)只分别通过一层跨过它们的半透明绝热体分隔开。
从半透明绝热体流过的气流在分别邻近于透明盖和绝热后壁的流道262、264中被抽出,抽出是由一个收集道通过一个根据温度进行控制的阀270或271而实现的,相对于外界空气的温差在透明盖260处确定,而绝对温度在绝热后壁处确定。
气体通过每个流道263中安置着的一个通风机272而从适宜的收集道268开始被吹入该流道中。
这些通风机272均安装在一个轴273上而且它们的尺寸使得流入每个流道263中的气体基本上与照射在该流道表面上的辐射能成正比。
半透明绝热体265、266上可以选择性地包含无涂层或有涂层金属箔,从而以700°K的温度尽可能吸收黑体的红外线辐射,或者也可以包含薄金属板,其上带有一个适宜的表面和平行于透明盖的槽274。
通过一个由平波纹层(请参考波纹卡板纸)构成的替换结构,可以通过金属的每个点分别敷设一条线,该线尽可能在整个材料中伸展或至少距材料不太远,并且平行于一个主方向,这样,所获得的结构能够以至少适宜的对齐方式通过半透明绝热体,而不会有大量的吸收或散射损失。
主要由金属限定边界并垂直于半透明绝热体主方向的最小表面的尺寸在0.25cm2至2cm2的范围内。一个以光学选择的方式加涂层或黑化的金属织物275选择性地安装在绝热后壁区域中并邻近于半透明绝热体,以增大流动阻力。这种流动控制的目的是使流经半透明绝热体的最大表面区域的流率尽可能恒定。
在这种情况下,当气体流过半透明绝热体时,需要利用气体的透明度。由流过气体、热传导和辐射能吸收等因素综合导致的温度分布是非线性的,在绝热体被流经的一侧,该温度分布在一个平面区域中是平滑伸展的,气流即从该平面区域开始进入绝热体。
因此,因热传导而传输通过这个平面的能量通量较低。
整体式结构必须能够跟踪太阳位置,以使照射方向与收集器主方向一致。
总体上讲,通过这种类型的收集器可以使平收集器获得非常高的最终温度,特别是当多个收集器串联使用时。由于每个收集器以其最佳可能方式使用,因而上述串联的具有光聚集能量的收集器非常有效。压力变化和机械能
一个浸入带液体容器的具有竖直轴线和向下开口的缸可以用于,例如,当周期性竖直移动的缸位于最深位置时,使气体通过控制阀流入缸中,以直接驱动用于输送水的深水泵,并且在缸位于最高位置时,使气体再次流出。
阀的控制类似于历史上的蒸汽发动机。
流体静压的变化基本上与气体在这个局部系统中膨胀时的压力变化一致。
不带阀时可以产生一个局部系统,其类似于历史上的水车,即在顶部和底部均有液体和气体变化。
在这种情况下,类似于历史上的水车的设备主要在一个总体容器的液面之下移动。
由于同液体相比,气体的粘度较低,因此需要更加注意密封。
通过使一个容器的开口和对称轴线沿切线方向并垂直于旋转轴线定向,可以完全解决气体流入和流出该容器时的密封问题。
容器旋转移动,因而除了总体容器的液面之外,在大部分时段,只有一些液面与容器壁邻接。
当容器位于尽可能低的位置时,气体在顶部上距侧面尽可能远的的地方通过横向罩供应到容器中或从容器中抽出,横向罩环绕着与旋转轴线相垂直的水车安装,并以滑动密封的方式顶靠着水车。
当容器被充满水或在液位之上空载运行时,气体发生其它周期性变化。
当旋转轴沿着与用作驱动器时相反的方向被驱动时,这种结构可以用于气体压缩。
为了在大气压调节下获得几百千瓦以上的功率,还原器274-277的用于流过气体的表面必须被适宜地加大。
为了获得一个紧凑的壳形状278,静态还原器274-277沿平行线278以基本恒定的间隔多次叠加,并在两侧围绕着至少一个可以相对应它们平行移动的碟形置换元件279,这些还原器一直叠加到置换元件的中心轴区域,以使该中心轴平行于叠加边缘。
置换元件的另一半也相应地被相邻还原器环绕着。在这种圆形结构中,还原器的叠加边缘位于相应的同心圆上。
至少一个还原器选择性地连接着一个可以沿冲程方向移动的液压或气动活塞,或连接着一个膜盒,其通过控制阀排空或充满液体或气体,这种液体或气体来自液面的周围空间并从相连振荡液柱的相应工作空间中排出。
为了还能够实现更特定的运动,例如通过工作空间和移动还原器中的液体直接驱动双支置换元件,这种运动可以选择性地通过一个杆或一个张紧牵引元件(例如一条皮带或链条)在一个可移动连接件的作用下分支进行,该连接件连接着一个循环牵引元件,如一个以强制闭合的形式环绕在一组轮上的封闭链条和齿形皮带,这些轮以相对一致的角速度旋转,从而使得,在传动元件只在工作空间中略微运动的操作状态的各时段中,两个元件(还原器、置换器)之间的夹角为大约90°,而当传动元件需要进行在工作空间中快速运动,该夹角将变小。
一个处于负压状态的管道系统,例如带一个加热器的锅炉,连接在一个根据本发明的热力机的进给阀上。
这种系统可以用作一个尘土收集器。
通过采用弯曲形状,环绕着工作容腔的外壳280的成本可以显著降低。
被设计成横向锥面形式并具有良好尺寸稳定性的移动还原器281-284能够以可接受的成本制造,并可以在锥顶区域被专门驱动。
出于密封的目的,每个还原器分布连接着一个金属板圆筒的横向表面285或一个截头尖锥的类似横向表面,该横向表面在下端持续浸入液体286中,从而在平行于该横向表面的冲程运动进行时防止还原器被流经。向上缩小的截头圆锥形状是向下浸入液体的密封元件285和横向外壳280适于采用的形状,而且由于上部区域会随着温度升高而扩大,因此这种形状不会带来问题。
截头圆锥的顶角必须是相对锐角,从而在两个密封元件285彼此离开时,它们之间的间隙不会显著扩大,这是因为在这个间隙中会因传热而导致出现不可逆过程。
各还原器的驱动和引导以及各圆筒的密封是通过同轴管286实现的,各同轴管286与各圆筒同轴,并在锥顶区域连接着还原器281-284。
各管286分布在这个区域中沿轴向至少带有一个槽,内部管可以通过该槽连接到相应还原器281-284上。
各286向上伸展,并超出最上部还原器281而进入到一个位于外壳所包围的工作空间中的专用凹槽288中,并在此以滑动的方式被一个静止管287导向。
在液面288下面,各圆筒285也以类似的方式分别连接着一个管286,并在这个区域中被滑动导向。
液面288与操作状态下处于最低位置的最下部还原器284之间的空间基本上被一个至少双支的置换结构289填充,当还原器向上运动时,该置换结构289离开还原器并清理相对于运动方向清新伸展的各隔离表面上的工作气体流道。
该置换结构289也被类似引导于在圆筒轴线区域中,并且能够在一个单独的驱动器或位于还原器284与各单独置换元件之间的弹簧的作用下移动,一个弹簧挡块用于在液体边界表面288处阻挡该置换结构。
作为一种替换结构,如果这个置换器289选择性地一体式永久连接着最下部还原器284,则需要移动的部件将减少两个。
反过来,由于要提供永久穿过置换器289或位于它的表面上的气体通道,因此将导致滞塞空间增大。
热交换器290可以选择性地直接紧固在最下部还原器284下面并流过热交换介质,或者也可以与最下部还原器284一起紧固在圆筒285和/或相应管286上,并在最下方位置上浸入液体286中,在此,将进行一个热能交换过程,该热能在连续操作时由一个与建筑物的热水处理系统相连的静止热交换器补偿。
工作气体通过外壳中的位于最上部还原器281之上的至少一个阀291而周期性交换。这种交换可由下面的工作气体交换所补偿,即至少一个贯穿管在位于最下部还原器284上方的局部空间中沿冲程方向所进行的交换,该贯穿管以一端直接紧固在还原器284上并总是浸入液体286中。
一个管293同轴安装在这个管中并密封连接着外壳,管293向上伸到液位288之上,从该管293开始可以通过至少一个阀294进行气体交换。
当下部还原器快速运动或阻塞时,液体可以流入这个管中。
如果由于蒸汽的干扰或紧急产生而需要避免上面这种情况,则可以在下部还原器中安置至少一个附加管,该附加管的上缘超出液位更多。
间隔空间通过一个与进气阀一起控制的单独的阀通向一个空间,该空间又连接着另一个空间,后者与工作空间通过相连管交换气体。
作为一种替换结构,根据这些阀的结构,可以选择性地进行简化,以通过一个附加的相应管结构监视水位,请参考295,这样,用于气体交换的管可以省去。
该管,请参考295,也通过一个附加管,请参考296,而输送水,管296用作溢流管并沿冲程方向基本上安置在液体内,并带有一个位于基本静止的液位高度处的开口,且没有穿过任何还原器。
一个多孔结构,请参考297,组合在溢流管,请参考296,的下部区域中,且不可能从周围流过液体,以使最下部还原器不会因这个管结构而从周围流过液体。
一组还原器281-284或与它们刚性连接着的元件上以可移动的方式紧固着中间杆,每个中间杆的另一端分别以可移动的方式连接着至少一个附加主杆上的不同点,该主杆选择性地直接或通过一个杆连接着外壳。
最上部还原器281以可移动的方式直接或间接作用在主杆上的一个点上,该点距离主杆以可移动的方式直接或间接连接着外壳的点最近。
这种杆结构相对于冲程方向所在的一个平面的镜像对称性的一个效果是,没有横向力可以传输到还原器结构上,特别是当杆结构位于表面矩心之下时。
最下部还原器中的一个通过连接杆298连接着两个传动曲轴299,这两个曲轴沿冲程方向相对于静止导向元件287所在的一个平面呈镜像安置和进行运动。
接下来,如果有相对于冲程方向的微弱横向力传输到还原器结构281-284中,则该横向力会被各导轨300吸收而进一步减弱,特别是当连接杆298伸展于还原器281-284的矩心之下时。
在连接杆支撑的相反侧,装有质量块安装在曲轴299上,用以通过它们的重力至少部分地补偿还原器结构的重量。
作为还原器驱动系统的一种替换结构,一组还原器中的每一个分别选择性地以可移动的方式连接着至少一个连接杆,连接杆以它们的另一端安装在至少一个曲轴的主轴上,所用连接杆均与一条穿过曲轴旋转轴线并平行于主轴的直线相交,最下部还原器的连接杆的支撑距曲轴旋转轴线最远,而最上部还原器的连接杆的支撑距该轴线最近。
如斯特林发动机中的类似应用,至少一个还原器以一个容积变化循环的四分之一(25%)的相位移被驱动。
在容积周期性变化的工作空间(工作空间=工作容腔)中具有最低压力的时段,用作原动机时周期性进给的工作流体,以及用作热泵或制冷机时周期性排出的工作流体,是通过一个阀291实现的,该阀291在工作空间中邻近于一个被还原器302-302完全包围着的恒定容积局部空间301,而这些还原器中的一个302相对直接地与外壳邻接。
作为上述驱动器的一种替换结构,至少一个导向元件选择性地在冲程方向至少部分地由一个螺杆或循环滚珠螺母构成,通过沿冲程方向旋转螺杆或循环滚珠螺母,一个与其咬合着的元件可以移动至少一个与该元件连接着的还原器。
作为一个特殊的替换结构,螺杆或循环滚珠螺母选择性地带有螺距不同的区域,其中咬合着以不同速度移动的还原器连接元件,其结果是,在螺杆或循环滚珠螺母旋转时,各连接元件将沿冲程方向以不同速度移动,这样可以显著减少移动部件的数量。
因此,一个根据本发明的热力机可以被设计得只包含五个移动部件和所需阀。
在这些替换结构中,一个循环滚珠螺母和它咬合的连接元件分别带有一个封闭的交叉螺纹轨道,从而在循环滚珠螺母以恒定速度沿冲程方向旋转时,周期性地上下移动各还原器,或者也可以使至少一个螺杆或循环滚珠螺母选择性地在机械控制系统作用下或直接被适宜的控制电机带动着沿不同方向周期性旋转。
在这种情况下,对于可以使用市场上供应部件的结构,最下部还原器咬合在带封闭轨道的循环滚珠螺母中,气体还原器上的至少一个部分作为咬合的轨道不封闭的传统循环滚珠螺母中。
这样,可以防止最下部还原器碰到液面。
导引管在其中部周期性或连续流过来自最冷局部空间的工作气体。
一个径向通风机通过螺纹或循环滚珠螺母连接在导引管上,而导引管则在这个区域中横向具有开口,这与导引管中部另一侧的最冷局部空间中的情况相同。
一个单独的工作气体管道从与导引管的一个开口相邻的空间开始伸展到与液面区域中的另一个开口相邻的空间中。
前面已经显示了,通过周期性改变工作空间的容积,一个周期性压缩可以增加能量转换。
通过下面的事实可以最有效地实现上面的过程,即一个管304连接着工作空间中的最冷区域,管304带有一个液柱305,后者在操作状态下会振荡。
出于这个目的,一个带有位于液位288之上的开口的管306沿冲程方向伸出外壳288。
在系统只有一个单一工作空间的情况下,液柱305的连接管304的周期性谐振的另一端连接在一个压力容器306上。
两个与液柱305端部相邻的空间308、309选择性地在位于预定平均液面310上的307处连接着一个减压阀311,其结果是,为了压力补偿,只有很少量的液体,但有很大量的气体,可以周期性地流过,或者每个时段中有一小部分通过一个带止回阀的管道系统从工作空间输送到压力容器中,而且一个附加的带止回阀的管道系统在液面的预定平均液位处连接着压力容器,并伸展到与液柱另一端相邻的空间中,其结果是,只有很少量的液体,但有很大量的气体,可以周期性地流过。
这样,可以温度压力容器中的气体量。
在用于将工作空间与振荡液柱相连的管的接头上装有一个阀312,其在工作空间的流向上带有一个挡块,当液柱沿工作空间方向移动过快时,阀板313将密封顶靠在挡块上。
当这个阀关闭时,其上游中积累起来的超压可以通过一个泄压阀而传递到振荡液柱的另一端309,该泄压阀从该空间308引出并相应地连接到振荡液柱的管系统和和一个专用管(伸入压力容器中)。
一个附加泄压阀315连接着相同空间308,以将空间308通向一个外部容器316,而不是通向压力容器309。
这个容器中的液位恒定保持在最高可能液位上。
容器通过一个附加止回阀连接在环绕着振荡液柱的管系统的一端上,通过这个止回阀,可以在特定时段中使少量的液体再次流回。
在最下部周期性移动还原器上紧固着一个管295a,其沿冲程方向伸展,气体可以从其上面的局部空间中无阻碍地进出该管,而其最下端总是浸入液体中。
在该管295a中同轴安置着一个密封连接着外壳的管295b,其上缘对应于还原器的密封圆筒285中的最高液面288,并且伸展到振荡液柱305入口处的安全阀313之上的工作空间中,可能出现的溢流可以经过该管295b流到振荡液柱305中的液体中。
一个管299的上端在最下方局部空间中位于工作空间预定液面288的高度上,该管299向下一直连接到前面所述的通则振荡液柱305的管295中。
该管端部的与振荡液柱中的阀313相连的接头中装有一个多孔结构297,当工作空间288中的液位高于该管端部的与振荡液柱中的阀313相连的接头时,一个组合在位于入口上缘的上述管系统中的多孔结构297不会被从周围流过。
每次机器启动后,会有预定量(例如31)的液体通过一个阀输送到工作空间中。
机器中的其余各液体量的管理是通过上述结构和功能关系而自动完成的。
压力容器还可以选择性地被一个附加工作空间替换,在该附加工作空间中,热力循环过程偏移了半个时段但具有相同的时段长度。
在太阳能收集器中组合了光学聚集和半透明绝热的原理。
因此,各镜面不会导致高集中系数(>100)。
由于只有一维曲率,因此适于采用镜面槽纹317以低成本的方式构造收集器。
从工艺上讲,槽纹镜317可以具有相对于尺寸和形状的高度柔性,而不必采用诸如木材或金属板等市场供应材料制成的高加工成本结构。
出于这个目的,槽纹的型材319可以由一块材料板318,例如胶合板,利用圆锯切割出来。
至少两块这样的板以基本平行的方式连接起来,从而使得两个型材边缘能够与一条垂直于板318的直线上的任何所需点理想平齐。
一个柔性扁平材料320,例如金属板或薄(5mm)胶合板选择性地紧固在型材边缘319上。
金属板自身可以具有一个反射表面。
必须在胶合板上敷设镜面箔或薄玻璃。
一组这样的镜面槽纹元件317被这样安置,从而使得,尤其是在春天或秋天,在中午12点钟时被各个镜面槽纹元件317反射的太阳射线可以被一个尽可能小的表面321吸收。
这种聚集镜结构可以通过下面的构造和建造方式而组合在屋顶上:
当只有吸收器322是跟踪型的而镜面永久性连接在屋顶时,光线集中系数也可以保证足够好。
镜面元件323的边缘竖直凸出,因而镜面更容易成为可被感官接受的屋顶。
在两个镜面元件之间安置着一个可以流过水的槽纹324。
因此,镜面系统可以构成屋顶的最上方罩子。
作用坚固构造建筑物的一种替换结构,可以选择性地通过适宜的混凝土槽纹构造这种结构。
上述结构的另一个有利效果是,由于没有构造水平伸展的槽纹,因而不会收集水或熔化的雪,而这种收集可以导致结构进水并因冰冻或泄漏而受损。
作为一种替换结构,镜面结构可以选择性地绕着一个轴线移动。
这样,当一个垂直于该轴线的平面与镜面的相贯线大致呈抛物线,而且吸收器322是跟踪型的时,则镜面绕着旋转的主轴线或对称轴线325可以与所吸收的辐射的主方向326一致。
在这种情况下,吸收器322总是位于抛物线槽纹镜317的对称平面上,从而可以获得良好的集中系数。
吸收器322的核心区域中包含一个扁平半透明绝热体(=TTI)327,其与一个绝热容器328一起环绕着一个内腔329,在该内腔中,充入的传热介质(例如,被加热的空气)将通过一个管道系统330抽走。
吸收器被安置在一个相对较大的空间中,该空间的量级覆盖了各个TTI,各侧壁被镜面化,从而使得吸收器可以吸收更均匀的辐射密度。
带反射内壁的绝热容器328构成一个上游太阳能收集器331的后壁,在传热介质流过TTI327之前,该收集器331向该介质传输能量。
通过一个连接着吸收器322的附加镜面332,该收集器331可以被供应TTI327丢失的太阳辐射能。
在采用这种收集器331的情况下,吸收器333也沿光束方向被流过传热介质,该介质通过至少一个可移动接头被管道系统334输送到整个吸收器结构中。
由一组彼此平行排列并具有相同聚焦长度的镜面构成的各吸收器结构322以相对直接的方式连接着一个共同移动的管道系统324。
一个吸收器通过三个齿条以可移动的方式连接着三个固定点,而所有间距均可以通过一个电机动力控制的齿条方向移动而改变。
至少一个吸收器322以能够在电机动力控制下沿齿条方向移动的方式连接着一个齿条,该齿条又通过两个附加齿条而分别以可移动的方式连接着两个固定点,而所有间距均可以通过一个电机动力控制的齿条方向移动而改变。
至少一个吸收器以可移动的方式连接着另一个吸收器,并且只在两个齿条的作用下移动。
传热介质的连接管334还用于确定各吸收器322的方位,这些吸收器相对于管轴线紧固在该连接管上。
一个吸收器绕着一个与水平东西轴线和吸收器主光束方向对称轴线相垂直的轴线的旋转可以这样实现,即吸收器通过两条缆索平行连接在一个齿条上,在正午12点钟,该齿条沿从北向南的方向在一个竖直平面上移动到尽可能距离最近处,缆索的旋转点336安置在一个平面上,该平面通过吸收器322的旋转轴线337或齿条紧固在吸收器结构处的旋转轴线,所述旋转点336分别位于这些旋转轴线337的两侧,而且当有一个凸块伸展到一个垂直于吸收器322旋转轴线337的平面中时,所述旋转点336还与通过旋转轴线337的直线一起构成了至少一个平行四边形,该平行四边形的各顶角在正午12点钟时等于90°。
作为上述缆索结构的一种替换结构,吸收器322绕着一个与水平东西轴线和吸收器主光束方向对称轴线相垂直的轴线的旋转可以这样实现,即吸收器通过各齿条平行连接在一个齿条上,在正午12点钟,该齿条沿从北向南的方向在一个竖直平面上移动到尽可能距离最近处,各齿条的旋转点安置在一个平面上,该平面通过吸收器的旋转轴线或齿条紧固在吸收器结构处的旋转轴线,而且当有一个凸块伸展到一个垂直于吸收器旋转轴线的平面中时,所述旋转点还与通过旋转轴线的直线一起构成了至少一个平行四边形,该平行四边形的各顶角在正午12点钟时等于90°。
齿条由一个支架构成,支架上紧固着一个链条,该链条咬合着一个链轮,该链轮通过一个不可逆齿轮而被一个电机驱动。
链轮被至少一个在另一侧压紧支架的滚子引导在链条上。
一个齿条可以被向上竖直设置到一定程度并向下加长至地面附近,从而能够通过咬合驱动作用而使吸收器结构沿着该齿条向下降低到地面附近。
带气体导槽的吸收器结构322的支点沿光束方向距大面积主镜面319的距离远于附加安置在该支点周围的较小镜面332的支点距主镜面的距离。
因此,可以在倾斜入射时,更有效地补偿光学误差,以便获得更高的收集效率。
半透明绝热体327中包含一个扁平支架结构,其安置在辐射方向上,例如,其为一组带槽金属板,金属板中带有垂直于辐射方向安置的槽,该结构被一个透明结构和/或首先被一个沿辐射方向反射并由沿辐射方向的玻璃纤维制成的结构环绕着。
此外,作为可选择结构或玻璃纤维的替代结构,可以将玻璃管或棒选择性地安置在光束方向。
收集器16完全被玻璃23包围着。
TTI327只被玻璃337以这样的程度包围着,即足以引导传热空气介质平行于TTI327流动。
其结果是,可以使得该TTI327对管道系统中的沾染不敏感,而且在辐射传输时不会出现反射。
气流是被控制的,特别是在太阳辐射衰减时,可以使得从位于TTI327上游的收集器331中吹出的空气多于TTI327排出的空气。这样,还能够建立起一个热气垫以屏蔽TTI,从而减少TTI被未过滤外界空气的沾染。
通过跟踪,聚焦在镜面结构上的太阳辐射能首先被集中在吸收器的半透明绝热体TTI327上。太阳辐射将至少穿透TTI327的前部,因而基本上不被吸收,而是随后被吸收于吸收器结构中。
只有在克服了TTI327的有效阻拦后,热能才能沿光束的相反方向逃逸,这是因为只通过具有相对较小温差的各表面即可基本上吸收器或每个发射表面上的热辐射,而且对流也会被TTI327的被分隔为若干适宜对流空间的大表面所抑制。通过上述过程传输到TTI11的不太热区域中的热能中的大部分将在此被传热介质沿光束方向的流动(例如气流)而吸收。
这样,可以产生一个弯曲的温度分布,其梯度随着温度的升高而显著增大。
当TTI的各表面具有恒定温差时,由于在TTI11低温侧的温度梯度随着传热介质在TTI327中的流速增加而减小,因此在TTI的各表面的低温侧的热量损失可以减小。
吸收器被细分为若干区域,在这些区域中,可以根据温度控制流动,以避免大温差的传热介质在输出总管330中混合。
在过程中,希望该区域中流过的横截面积保持恒定。
这可以通过下面的事实而实现,即流动可以通过一个双金属板339控制,双金属板上的两个部分分别连接着一个梁340,如一个天平那样,而这两个悬垂梁又以可移动的方式连接在一个中央悬垂梁上。
用于使热气从吸收器322中排出的管道330被一个绝热体341包裹着,该绝热体的外表面342具有良好的导热能力并选择性地具有良好或选定吸收能力,该外表面反过来又基本上完全被一个半透明绝热体343包裹着而在一个空间344中伸展,热能传输回路中的热气在该空间344中流向至少一个吸收器322,而且该空间的用于在秋天中午12点钟对准太阳,该空间的被直射一侧被一个不能流过的半透明绝热体345环绕着,而另一侧被一个镜面346环绕着,镜面346的面向上方的表面与一个绝热体347和一个抗天气保护装置结合起来,该镜面用于将非直射的入射光反射到内管342上并因此被包裹起来。
通过下面的事实,可以获得一种在热力学方面实用而且具有成本可接受结构的散料存储器,即被流过传热介质(例如空气)的散料348被至少一个不能流过的绝热内层349分隔开成同轴套,每个套分别具有一个圆筒形横向表面,该表面具有一个竖直轴线和向外弯曲的基表面和顶表面,可以被流过的过渡层350通过绝热圆筒形横向表面349中的开口而形成在一个充满散料的内套至相邻外套的位置上,过渡层350安置在一个穿过圆筒轴线的平面的两侧区域中,而气流被伸展于该平面区域中的不能流过的接头引导着,从而使得各套只能沿一个绕着竖直轴线旋转的方向流动。
一个位于两个半套之间并被充入散料的过渡层使得空气只能流过一个竖直轴351,通过该过渡层还可以交换传热介质。
其结果是,通过减小内流道的空间,可以控制流动,以使只有在较小温度范围内的传热介质能够流过该轴。
通过最外侧绝热层352中的一个,可以从一个散料填充层流入另一个散料填充层。这样可以获得确定的温度分布曲率,其结果是,由于低温侧梯度较浅,因此同没有流经的绝热层温度梯度相比相比,低温侧导致热能损失的流动速率更低。
通过在位于圆筒轴线354上方区域中水平伸展的各散料层353中附加的不能流过的小型障碍355,可以使流动路径加长。
其结果是,这些散料层353也以相对均匀的方式被流过,流动路径的长度几乎等于圆筒形横向表面356的长度,而且不会出现不希望有的不同温度传热介质混合。
出于季节性存储的目的,随着内流热气的冷却和冷气的流出,散料存储器被加热到远高于100℃,而几星期之后,可以使温度为大约50℃的气体流入存储器的外部区域中,并通过一个气体通道以120℃-150℃的温度将气体抽出,从而将热能从散料存储器中抽取出来,随后,被抽出的气体在一个热交换器中被冷却,并同时将水从大约40℃加热至100℃,这种水从一个位于较低区域中的绝热水池抽出并供应到较高区域中。
用作热气发动机的热力机排出的废热可以在建筑物用于供应能量,以加热水。
一个蓄热器被加入,以便根据时间而将机器的操作与热需求之间断开。
如果蓄热器中不是充入纯水而是充入生物废料和粪便时,则可以获得很高的协调效果。
特别是当目标是季节性存储热量、粪便在夏天因太热而不能进行分解反应,或需要在很长时间连续供应沼气制品时,效果更加明显。
这种效果可以以类似的方式用于水果储存。
当这些蓄热器在深秋或冬天被冷却时,可以确保沼气制品的供应。这样,不但可以季节性存储热能,还可以间接存储沼气。
Claims (501)
1.一种熵传输方法,其中至少一个被充入工作流体的工作容腔主要通过至少一个阀和至少一个压力壳相对于其它空间或外界限定出来,并选择性地不带或带有一个机械式压缩装置,例如,一个活塞、液力活塞或薄膜,以及选择性的至少一个或没有流体边界表面,其中·在所有情况下,至少两个可以互相限定的结构或结构件,工作流体可以在一个时段中通过它们以最大量流动,而且它们带有需要在热力学过程中起作用的传热表面,在所有情况下,可以在传热表面上形成用于被流过工作流体的具有不同温度的等温表面,·选择性地至少一个或没有部件或结构件,例如,一个(可折叠)薄膜、折叠的或伸缩式或弹性板材、一个形状可变的还原器或一个液体边界表面,其以连接或基本密封的方式安置或随着一个还原器的操作而装配在上述结构或结构件之间,·或者至少一个或没有置换器活塞,其可以在这个工作容腔中移动,·以及工作流体的界限限定了至少一个具有最小尺寸的局部容腔,其基本上不被一个类似容腔重叠,并且部分地因为受到控制系统元件的作用而导致,通过所述控制系统元件,在周期运行热力循环的那些时段中,该局部容腔与工作容腔比率会显著被扩大或减小,此时,工作容腔的尺寸只以很小的程度变化,这取决于工作容腔中的工作流体压力,在所有情况下,至少一个专用阀的打开和关闭时间将决定性地影响热力循环,而且该阀可以将该工作容腔从至少一个充满至少一种工作介质的外部空间中限定出来并具有局部不同的压力,这些压力的波动相对于这些时段中工作容腔周期性压力变化来说非常小,该阀在控制系统或流动压力的作用下主要保持打开(在具有上述特征的各时段中)并被流经,而在位于这些时段之间的其它时段中,其(阀)保持关闭,从而随着上面确定的或其它部件或结构件在控制系统作用下移位,而使工作容腔中的工作流体压力上升或下降,而这样引起的变化将导致工作容腔中的工作流体平均温度变化和/或工作容腔在机械式压缩装置作用下发生尺寸变化,而前面确定的每个局部容腔与该工作容腔之比只以显著更小的程度变化,其特征在于,在一个比时段长得多的时间间隔中,将有至少一种连续或周期性膨胀和缩减的物质的质量流吸收或输出热能,从而获得一个温度滑变或一组温度量级,而且在该工作容腔中至少一种工作介质至少部分地用作经过周期性热力循环的工作流体。
2.根据权利要求1的熵传输方法,其特征在于,位于至少一个工作容腔中且打开和关闭时间对热力循环具有决定性影响的所述阀被这样安置和组合,从而使得一种工作介质的一部分流经至少一个这样的进给阀,并且只在流经至少一个具有权利要求1中细节特征的局部容腔之后,到达至少一个这样的排除阀,并随着周期运行热力循环的另一个时段中的连续操作而通过上述排出阀再次离开这个工作容腔,在该另一个时段,压力和温度处于另一个范围中。
3.根据权利要求1和2中一款或两款的熵传输方法,其特征在于,在具有这些权利要求中更多细节特征的所述局部容腔中,至少一个工作容腔总是具有基本相同的相互比率。
4.根据权利要求1至3中一款或两款的熵传输方法,其特征在于,当权利要求1或2中详细描述过的并对热力循环的构造有决定性影响的所述阀关闭时,至少一个工作容腔在诸如活塞、液力活塞或薄膜等压缩装置中的控制系统作用下周期性地被扩大或减小。
5.根据权利要求1至4中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,控制系统被这样构造,从而在周期运行热力循环中的特定时段中,其会引起一个或多个在权利要求1中提出的部件或类似部件完成运动,这样,至少一个工作容腔中的那些主要被这些结构件限定的局部容腔将在那些具有权利要求中1特征的时段中扩大或减小,以使尺寸只在较小程度上变化,而具有权利要求中1特征的局部容腔的尺寸则显著变化。
6.根据权利要求5的熵传输方法,其特征在于,限定了至少一个在权利要求1或2中详细描述的局部容腔的所述部件被控制系统安置或移动,从而使得,在该局部容腔的周期运行热力循环中的具有权利要求5的第一部分特征的所述时段中,其尺寸只在较小程度上变化并可以完全被工作流体流过。
7.根据权利要求1至6中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在操作状态下,至少一个工作容腔中的在权利要求1-6中提出的所述局部容腔被控制系统改变尺寸,以使一个时段中的平均温度变化最大化。
8.根据权利要求1至7中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,根据至少某些在权利要求1中提出的结构或结构件的运动,至少一个工作容腔的在权利要求1中限定的所述局部容腔在周期运行热力循环中的一个特定时段中被控制系统连续减小,并因此使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著降低,并使热工作介质从一个空间流出,并通过至少一个张开的进给阀而以相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动而进入该工作容腔中的只与一个还原器直接邻接并用于在每个时段中被工作流体以最大量流过的一个局部容腔中,而且,在随后的时段中,即在权利要求1中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也界定了一个在权利要求1中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,在权利要求1中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将增加,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最冷局部容腔减小,而与至少一个进给阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最热局部容腔扩大,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度增加,而且,在接下来的时段中,根据在权利要求1中提出的某些部件的运动,该工作容腔中的在权利要求1中限定的所述局部容腔被控制系统连续扩大,以使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著上升,而温度低于流入状态时的工作流体将从权利要求1中详细描述过的并由一个至少临时顶靠着冷却器的还原器限定的局部容腔流出,并通过至少一个张开的排出阀而以相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动而流入一个空间中,而且,在随后的时段中,即在权利要求1中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个在权利要求1中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,在权利要求1中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将下降,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最冷局部容腔扩大,而与至少一个进给阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最热局部容腔减小,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度增加而且循环结束。
9.根据权利要求1至8中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在由至少一个工作容腔限定的空间中,分别由至少一个进给阀和排出阀引起的压差被这样设置,和/或权利要求1至8中详细描述的所述部件被控制系统这样驱动,从而使得,在周期运行热力循环中的具有权利要求1的所述时段,即具有权利要求1中特征的局部容腔与相应工作容腔比率显著变化的时段中,基本上保持尺寸不变的至少一个如权利要求5中详细描述的局部容腔在循环的总体时段中具有尺寸变化,从而使得该局部容腔在压力上升的所述时段中比在压力下降的所述时段中增大或减小,其结果是,总体上有热能被加入或抽出该局部容腔。
10.根据权利要求9的熵传输方法,其特征在于,在权利要求9中提出的所述局部容腔的温差通过具有该权利要求中特征的顺序而被扩大的操作状态下,并在周期运行热力循环中的具有权利要求5中特征的时段,即具有权利要求1中特征的局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的时段中,可以获得至少一个局部容腔中的工作流体平均温度的较低变化,而且这在假定该工作容腔尺寸恒定的前提下,基于所述阀关闭将导致较大压力变化,而且这种变化还可以受到该工作容腔尺寸同时变化的支持。
11.根据权利要求9或10的熵传输方法,其特征在于,热能只从这些权利要求中提出的所述最冷局部容腔中通过不同压力和控制系统的具有权利要求9或10中特征的相互作用而抽取出来。
12.根据权利要求1至11中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个工作容腔带有一个阀,其用于交换在操作状态下处于温度控制的工作流体,以防止最热局部容腔过热。
13.根据权利要求1至12中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,打开和关闭时间对热力循环具有决定性影响的至少一个阀被控制系统打开,并且只通过这种方式而使与该阀邻接的所述空间中的压力得到补偿。
14.根据权利要求1至13中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在周期运行热力循环中的一个特定时段,即至少一种工作介质通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流入或流出至少一个工作容腔的时段中,还有至少一种工作介质附加流入或流出至少一个由权利要求1等确定的工作容腔分隔出的局部容腔,而在另一个时段中,工作流体将以另一种压力通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流出或流入如权利要求1或2所述的该局部容腔。
15.根据权利要求1至14中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在周期运行热力循环中的一个特定时段,即至少一种工作介质通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流入或流出至少一个工作容腔的时段中,还有至少一种工作介质通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流出至少一个由权利要求1等确定的工作容腔分隔出的局部容腔,而在另一个时段,工作流体将以另一种压力通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流出如权利要求1或2所述的该局部容腔。
16.根据权利要求1至15中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个工作容腔的尺寸在操作状态下基本上保持不变,其结果是,在热量过程中通过改变该工作容腔,没有显著的机械功交换。
17.根据权利要求1至16中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在至少一个热交换器的作用下,热能被至少一个具有权利要求1中特征的带传热表面的结构(一个例如自动制冷机)供给或抽出至少一个工作容腔。
18.根据权利要求1至17中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个在权利要求1中详细描述的带传热表面的结构或结构件构成一个蓄热器。
19.根据权利要求18的熵传输方法,其特征在于,蓄热器具有相变或化学反应功能。
20.根据权利要求1至19中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,与至少一个工作容腔中的至少一个在权利要求1中确定的局部容腔相邻接的是至少一个热交换器,在操作状态下,热能通过该热交换器供给或抽出该工作容腔。
21.根据权利要求1至20中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,工作流体是空气。
22.根据权利要求1至21中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个在权利要求1中详细描述的带传热表面的结构或结构件还用作一个还原器,即用作一个蓄热器,其利用材料的热容量,并沿流动方向具有一个大边界表面和一个低导热率。
23.根据权利要求1至22中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个在权利要求1中详细描述的带传热表面的结构或结构件被这样设计,从而使得,在操作状态下诸如尘土、悬浮材料或凝结物等沉积物可以被自动清除并被工作流体或经过物输送到远处,从而可以将它们从至少一个工作容腔中通过专用开口或管系统排出。
24.根据权利要求1至23中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个还原器用作过滤器并连接在一个基架上,该过滤器以可移动的方式连接着该基架,从而可以以低成本更换。
25.根据权利要求23的熵传输方法,其特征在于,在不同温度下沉积的物质可以从至少一个工作容腔中分开排出,以便,例如,获得不同的化学成分。
26.根据权利要求1至25中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一种附加工作介质被周期性供应到至少一个工作容腔中,这种介质在该工作容腔中移动,从而可以与一种工作流体进行交换并以改变了的相态、温度或化学成分被再次从该工作容腔中抽出。
27.根据权利要求1至26中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,热力过程所需并在权利要求1或2中详细描述的传热表面被设计成一种触媒。
28.根据权利要求1至27中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一些在这些权利要求中详细描述的局部容腔的周期性尺寸变化是至少部分地通过下面的过程实现的,即在权利要求1或2中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的结构或结构件沿冲程方向移向限定工作容腔的外壳,并密封滑动在沿冲程方向的表面上,从而使得带传热表面的结构在移动中必然被流过。
29.根据权利要求28的熵传输方法,其特征在于,被支撑在至少一个热交换器上的至少一个基架沿冲程方向距一个还原器总是具有一个基本恒定的间隔,而另一个结构或另一个结构件带着一个还原器只在周期运行热力循环中的一个时段的一部分中顶靠着该热交换器,而且在这个时段中还可以使工作流体通过一个安装在相同基架上的结构平行流向该热交换器,其中的流动阻力显著大于该热交换器中的。
30.根据权利要求1至29中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求1中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的并部分地被控制系统操纵的所述结构或结构件至少部分地由一个带大传热表面的相对均匀结构构成,由于该相对均匀结构具有内在粘附性或弹性,可以通过拉伸或压缩而改变所占据的容腔尺寸,因而可以确定被权利要求1或2覆盖的所述局部容腔。
31.根据权利要求30的熵传输方法,其特征在于,在权利要求30中提出的相对均匀结构通过一个金属织物构成因而具有大传热表面,该金属织物的对角线相对于布线方向具有波纹,而且在该相对均匀结构中有多个层彼此叠加着安置,这些层中的波纹彼此以十字交叉的方式(不只有90°夹角)布置。
32.根据权利要求36的熵传输方法,其特征在于,当至少一个热交换球或弹簧被安置在所述传热表面或多个/一个流道上时,可以使还原器结构进行一个补偿运动并具有弹性。
33.根据权利要求1至32中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在操作状态下,至少一个置换器活塞(在权利要求1中提出)可以被工作流体环绕着流过,并且其在冲程方向的长度至少等于相对于外壳的周期性运动的(最大)距离。
34.根据权利要求1至33中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在操作状态下,至少一个在权利要求33中提出的置换器活塞被工作流体流经并在该过程中与一个还原器交换热能,并且其在冲程方向的长度至少等于相对于外壳的周期性运动距离。
35.根据权利要求1至34中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在操作状态下,至少一个在权利要求33中提出的置换器活塞被工作流体在一个区域中流经,在该区域中,热能被工作流体通过至少一个压力壳的壁吸收或输出。
36.根据权利要求1至35中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在操作状态下,至少一个在这些权利要求中详细描述的局部容腔的周期性尺寸变化是至少部分地通过至少一个置换器活塞(在权利要求1中提出)的位移而实现的,而且工作流体可以从置换器活塞的可以被流过的一侧流到置换器活塞的只能在流经至少一个其它这样局部容腔后才能流过的另一侧。
37.根据权利要求36的熵传输方法,其特征在于,置换器活塞至少部分地在两个带还原器和/或热交换器的结构或结构元件之间被推动,并带有从一个还原器至另一个还原器的流道(形式为沿冲程方向的若干槽)。
38.根据权利要求36至37中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在至少一个在权利要求36或37中提出的置换器活塞上,沿冲程方向紧固着一个刚性元件,其与一个齿条合并,该齿条作用在一个轴上的至少一个齿轮上。
39.根据权利要求36至38中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在至少一个置换器活塞上以可移动的方式紧固着一个控制系统中的至少一个带有强张紧力的柔性元件(例如皮带),其在控制系统的其它局部系统驱动的一个轴上缠入或松开,而且其优选通过该置换器活塞的重力或控制系统的一个附加的带有强张紧力的柔性元件而保持张紧,该附加柔性元件装配在一个沿冲程方向紧固在置换器活塞上的刚性元件的自由端上,并且在另一个柔性元件被松开时,该附加柔性元件被控制系统的其它局部系统驱动着在轴上缠入。
40.根据权利要求38至39中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一组置换器活塞被一个轴驱动,而该轴控制系统的其它子系统驱动。
41.根据权利要求38至40中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个轴从工作容腔开始通过压力容器而引出(并在那里被控制系统的其它局部系统驱动)。
42.根据权利要求36至42中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,置换器活塞被设计为一个液力活塞,另一个绝热结构在移动时与液体接触,从而在周期性运动中使得在操作状态下被液体浸湿的各表面基本上被覆盖着,从而不会被直接流过热工作流体。
43.根据权利要求36至42中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个充有工作流体的工作容腔通过至少一个管改变尺寸,充有活塞液体的该管连接着压力容器并具有一个不与充有工作流体的工作容腔相接触的可移动液体边界表面。
44.根据权利要求43的熵传输方法,其特征在于,不与充有工作流体的工作容腔相接触的可移动液体边界表面被一个与控制系统和一个能量储存机构(例如飞轮)连接着的活塞移动。
45.根据权利要求44的熵传输方法,其特征在于,在权利要求44中提出的活塞被替换成一个浮体,其在每个位置上与边界壁之间只留下一个相对于总体尺寸来说较小的未充液间隙,该边界壁以至少一个工作容腔与压力壳合并,浮体必须沿移动方向足够长,以便在操作状态下不会被液体包围。
46.根据权利要求42至45中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个液力置换器活塞被至少一个涡轮机驱动。
47.根据权利要求46的熵传输方法,其特征在于,不同液力置换器活塞的涡轮机安装在一个共同的轴上。
48.根据权利要求42至47中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个气体容腔由连接着至少一个工作容腔的至少一个容器中的一个液面限定出来,而且该液体可以通过至少一个止回阀流入该容器中并通过至少一个喷嘴再次流出。
49.根据权利要求42至48中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个具有权利要求42至48中特征的液力活塞被至少一个根据权利要求48制作的喷嘴驱动。
50.根据权利要求1至49中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,流经至少一个闭路中的至少一个热交换器的液体被至少一个根据权利要求48制作的喷嘴驱动。
51.根据权利要求33至50中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,不同组的置换器被各不相同地驱动(例如带有相位移),以便在具有权利要求1至50中特征的所述局部容腔中实现各种具有权利要求1至50中特征的时间性变化。
52.根据权利要求1至51中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一些置换器活塞被设计为旋转式活塞(它们中的一些被紧固在相同轴上)。
53.根据权利要求28至52中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,具有权利要求1中特征的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件相对于张力和压力这样的方式连接着控制系统中的沿冲程方向伸展的元件上,从而使得,在操作状态下,所述元件的另一端在一个不会变热的空间中移动,因此需要引导所述元件通过这些结构中的一些。
54.根据权利要求53的熵传输方法,其特征在于,具有权利要求53中特征的冲程方向竖直伸展。
55.根据权利要求53至54中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件垂直于冲程方向安置。
56.根据权利要求53至55中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,所述进给阀和排出阀以及热交换器这样安置,从而使得相应工作容腔中的所述局部容腔在空间上安置在热交换器的上方,该热交换器的温度高于热交换器中所用热交换液体的沸点。
57.根据权利要求53至56中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求53中详细描述的所述控制系统元件通过密封而从至少一个工作容腔中引出。
58.根据权利要求57的熵传输方法,其特征在于,在权利要求53中详细描述的用于控制系统元件的所述密封装配在一个管的端部,该端部位于距工作容腔矩心尽可能远处,通过该端部可以引导所述控制系统元件,从而使密封只滑动在总与压力容器内部的横向管状表面直接邻接的表面上。
59.根据权利要求1至58中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一组在权利要求53至58中详细描述的控制系统元件以它们的仍能自由移动的端部通过螺栓而以传力的方式直接作用在至少一个杆上的多个点上,在所述螺栓中,如需要,可以装有被球轴承支撑着的滚子,这样可以获得具有权利要求3或22中特征的运动。
60.根据权利要求1至59中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一组在权利要求53至58中详细描述的控制系统元件以它们的仍能自由移动的端部通过至少一个以可移动方式紧固在端部上的中间部件而以可移动方式紧固在至少一个杆上的多个点上,这样可以获得具有权利要求3或53中特征的运动。
61.根据权利要求53至61中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一组结构尺寸稳定元件通过一组在权利要求59中描述的杆而以可移动方式连接着在权利要求53至58中详细描述的所述控制系统元件上的仍能自由移动的端部,从而使得力通量相对于冲程方向所在的一个平面具有径向对称性。
62.根据权利要求61的熵传输方法,其特征在于,至少两个在权利要求61中详细描述的控制系统元件通过权利要求61的所述结构尺寸稳定元件而以可移动方式分别连接着所述杆,而对于每组所述元件,这些杆分别连接在两个平行于相应组的对称平面伸展的轴上。
63.根据权利要求1至62中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个在权利要求53至62中详细描述的控制系统元件以其仍能自由移动的端部通过一个齿条作用在一个齿轮上。
64.根据权利要求1至62中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个在权利要求53至63中详细描述的控制系统元件以其仍能自由移动的端部通过控制系统中的至少一个带有强张紧力的结构尺寸不稳定元件,例如缠入在至少一个滚轮上的链条、皮带或类似物,而连接在至少一个轴上。
65.根据权利要求1至64中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求53至64中详细描述的所述控制系统元件,即可以以可移位的方式紧固在权利要求1或28中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的不同结构或结构件上的元件,以成组方式同轴安置。
66.根据权利要求65的熵传输方法,其特征在于,所述控制系统元件上的在权利要求65中提出的紧固件被设计为一个卡口锁,而咬合在一个控制系统元件中的结构件用于引导更靠内安置的控制系统元件。
67.根据权利要求1至66中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,用于将至少一个具有权利要求53中特征的控制系统元件连接到一个结构件上的结构件可以在一个垂直于冲程方向的平面内相对于带有热力过程中所需传热表面的结构或结构件移动。
68.根据权利要求67的熵传输方法,其特征在于,在权利要求67中提出的结构件只能够在相同权利要求中提出的结构的直线表面方向上移动。
69.根据权利要求28至68中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在所有情况下,两个还原器均被沿冲程方向位于一个固定空间中的元件相互连接起来。
70.根据权利要求1至69中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少两组具有权利要求1中特征的局部容腔由至少一个工作容腔限定出来,而且当一组局部容腔的尺寸扩大时,另一组局部容腔的尺寸减小。
71.根据权利要求28至70中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求53至70中提出并且未紧固在一个还原器上的所述元件的端部在至少一个充有液体的空间中的至少一个压力壳中移动。
72.根据权利要求71的熵传输方法,其特征在于,以密封方式紧固在至少一个还原器或热交换器上并且也沿竖直方向移动的是至少一个元件,其总是浸入至少一个具有权利要求71中特征并充有液体的空间中,从而使得还原器或热交换器在操作状态下必然被流经。
73.根据权利要求72的熵传输方法,其特征在于,具有权利要求72中特征的所述元件也取代了在权利要求53至71中一款或多款的由具有相同权利要求中的特征的所述控制系统元件实现的一种或多种功能。
74.根据权利要求53至73中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,用于补偿所连接结构重力的装置所述浮体在液面之下装配在至少一个具有权利要求53至71中一款或多款中特征的元件上。
75.根据权利要求71至74中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,工作流体从工作容腔中的相应局部容腔中开始经过一个管和一个气体导引管而流到位于压力壳中的排出阀中,上述管以密封的方式永久性连接着压力容器并沿冲程方向安置,从而使之伸出液位,而上述气体导引管以基本上同轴和密封的方式安置在上述管中,并以密封的方式连接到一个带有热力过程中所需传热表面的结构上。
76.根据权利要求75的熵传输方法,其特征在于,一个附加的基本上同轴安置的管以密封的方式连接着总是浸入液体很深并确保密封的气体导引管,该附加管是通过以密封的方式永久性连接着压力容器并沿冲程方向安置的管及其内部基本上同轴安置着的气体导引管安置的。
77.根据权利要求71至76中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个带有热力过程中所需传热表面的结构周期性浸入液体中并在过程中交换热能。
78.根据权利要求71至77中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一个结构周期性浸入液体中并在过程中吸收液体,随后,该液体从这个结构上滴下并在工作空间中缓慢流动。
79.根据权利要求71至78中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,液体在至少一个工作容腔中通过闭路中的一个热交换器吸收或输出热能。
80.根据权利要求71至79中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,液体在至少一个工作容腔中通过一个在液面之下装配在压力容器中的热交换器吸收或输出热能。
81.根据权利要求53至80中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个具有权利要求53至80中一款或多款中特征的控制系统元件与一个齿条合并,该齿条作用在一个轴上的至少一个齿轮上。
82.根据权利要求53至81中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个具有权利要求53至80中一款或多款中特征的控制系统元件被控制系统中的至少一个带有强张紧力的柔性元件移动,该柔性元件在控制系统的其它局部系统驱动的一个轴上缠入或松开,而且其优选通过该置换器活塞的重力或控制系统的一个附加的带有强张紧力的柔性元件保持张紧,该附加柔性元件紧固在至少一个具有权利要求53至80中一款或多款中特征的控制系统元件加长自由端上,并且在另一个柔性元件被松开时,该附加柔性元件被控制系统的其它局部系统驱动着在轴上缠入。
83.根据权利要求53至82中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个具有权利要求53至82中一款或多款中特征的控制系统元件被一个轴驱动,而该轴控制系统的一个局部系统驱动。
84.根据权利要求1至83中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个轴通过相应压力容器而从相应工作容腔中引出(并在那里被控制系统的另一个局部系统驱动)。
85.根据权利要求53至84中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,控制系统中的至少一个具有权利要求65中特征的同轴安置元件在所有情况下均包含两个沿冲程方向在自由端相连的细长元件,例如杆。
86.根据权利要求1至85中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,有弹簧作用在如权利要求1中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件之间。
87.根据权利要求86的熵传输方法,其特征在于,有弹簧作用在如权利要求53至85中详细描述的所述控制系统元件之间。
88.根据权利要求1至87中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求1中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件在所有情况下均以可移动的方式连接在至少两个结构件上并带有平行旋转轴线,而上述结构件在所有情况下均可以在彼此平行伸展的轴线中的一个上一个,而且所述旋转轴线垂直站立于一个平面上,而交叉点之间的连接路径可以构成一个平行四边形。
89.根据权利要求88的熵传输方法,其特征在于,在权利要求1或88中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件以受限的方式在两个旋转轴线的的邻近周围伸展,而且向在权利要求88中提出的至少两个附加结构件的过渡结构被这样设计,从而提供出一个广泛的密封并使泄流被最大可能地热交换。
90.一种熵传输方法中所用控制系统的局部系统,其能够实现在权利要求1中提出的所述结构或结构件,例如,置换器活塞或带有需要发挥作用的传热表面的结构或结构件在驱动装置作用下的运动,该驱动装置被两个同侧安装在链轮张紧,所述链轮中的至少一个连接在一个能量储存机构,例如,一个飞轮上,两个分别带有两个支承的杆以可移动的方式以基本上等于链轮节圆半径的距离紧固在一个链条上,并使所述杆在一个附加旋转轴线上相连,从而使得,随着链轮的连续旋转运动,在所有情况下,该旋转轴线在时段中的绝大部分时间里位于一个链轮轴线的邻近周围中,该旋转轴线平行于该链轮轴线伸展,而驱动运动所需的力来自,例如,一个杆。
91.根据权利要求90的熵传输方法,其特征在于,所述链轮上的至少一个链条被设计得比所用链轮多至少一个链轮盘,而所述杆安装在链条的链销上。
92.根据权利要求1至33中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少具有权利要求5或28中特征的所述运动,即能够使至少一个工作容腔中的由权利要求1确定的所述局部容腔出现尺寸变化的运动,是通过一个在权利要求90或91中详细描述的链传动装置和一个附加链传动装置而实现的,在权利要求91中详细描述的链条安装在该附加链传动装置中并在相同旋转时段中被驱动,而驱动运动所需的力选择性地直接由链条中的至少一个链销或至少一个链节分支供给。
93.根据权利要求92的熵传输方法,其特征在于,在权利要求92中提出的链传动中,至少一个盘上带有两个孔,所述孔中用于插入两个构成链锁片的链销,该盘被紧固在链条上,从而使之能够被选择性地直接用作杆中圆孔或至少另一个用于使驱动运动分支的结构部件或装置的一个运行表面,或用作一个单独支承的内部紧固件。
94.根据权利要求1至93中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,用于加宽或加高的结构部件装配在至少一个在权利要求90-93或97中描述的链条上,从而使得所述阀的运动(运动所需的力)可以被一个(通过一个滚子)作用在链条上的杆分支。
95.根据权利要求1至94中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,用于使至少一个工作容腔中的由权利要求1或气体权利要求确定的所述局部容腔出现尺寸变化的运动是通过一个循环滚珠螺母与一个振荡运动协作而实现的。
96.根据权利要求1至95中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,用于使至少一个工作容腔中的由权利要求1或气体权利要求确定的所述局部容腔出现尺寸变化的运动是通过一个滚轮压紧在一个凸轮盘上而实现的。
97.根据权利要求1至96中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,控制系统中的至少一个具有权利要求90至96中特征的局部系统至少作用在具有权利要求38至41或84中特征的轴上。
98.根据权利要求1至97中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在操作状态下,在至少一个在权利要求5中详细描述但不根据权利要求1的局部容腔中,通过至少一个可以流经的附加结构(108、109)而附加分隔出子容腔,该局部容腔被设计得传热较少,以主要用于提供流动阻力和防止涡流,并且在移动时使得,当该结构(108、109)安置在距压力容器的壁尽可能近时,沿着带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的结构件方向安置着的相邻局部容腔将显著减小,而且只有当邻接在另一侧的局部子容腔已经处于最大值时,邻接在压力容器壁方向的局部子容腔才会显著扩大。
99.一种熵传输方法,其特征在于,至少一个将被流经并带有一个(弹簧)元件的结构(例如180,109)中包含一个周期性移动结构件,其具有一个沿纵向变化的形状,例如一个增大或减小的横截面积,并因此在周期性循环的特定时段中被驱动着进行周期性运动。
100.根据权利要求99的熵传输方法,其特征在于,在该权利要求中提出的移动移动结构件紧固在具有权利要求98中特征的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的结构件上。
101.根据权利要求1至100中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在驱动至少一个工作容腔中的压缩装置时的相位被控制系统这样设置,从而使得工作流体在周期性热力循环的那些时段中被压缩,其中平均温度略低于发生膨胀的所述时段,而机械能因此在移动时段中被供给到控制系统,以通过这种方式补偿机械损失或流动损失,或着,例如,在一个传动机器上实现机械功。
102.根据权利要求1至101中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,控制系统被连接到一个飞轮和至少一个驱动活塞,例如,一个薄膜活塞、膜盒上,从而被驱动。
103.根据权利要求102的熵传输方法,其特征在于,驱动活塞的工作空间属于一个工作容腔,并且在预期运动中,在高压时段被控制系统显著扩大,而在低压时段被缩小。
104.根据权利要求102的熵传输方法,其特征在于,工作活塞的工作空间在其被扩大的时段中通过控制系统操纵的至少一个阀而连接到至少一个高压空间,而在其被缩小的时段中被类似连接到一个低压空间。
105.根据权利要求1至104中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个压力容器47自身基本上保持外界温度并以空间充填的方式(通过带封闭空隙的绝热材料,如玻璃泡)而与热的内部空间保持绝热,其结果是,该中间空间相对于压力变化保持中性。
106.根据权利要求1至105中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,沿着至少一个压力壳的冲程方向,内壁39由两层错置的板状金属带构成,它们直接的接合面沿冲程方向伸展。
107.根据权利要求1至106中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,控还有至少一个压力补偿容器连接着至少一个空间,该空间直接连接着与至少一个在权利要求1中提出的工作容腔邻接的至少一个阀。
108.根据权利要求1至107中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在工作容腔中汇合的气体/液体混合物通过下面的方式实现分离,即混合物沿切向(在中央高度上)流入一个具有适宜竖直轴线的圆筒形压力容器,气体在轴线的顶部区域重新流出,而液体则被至少一个工作容腔通过至少一个被位于最下方的浮体控制的阀并通过一个管道而被重新输送回压力容器或被输送到一个位于所有工作容腔外面的容器中,该容器由于具有一个溢流,因而几乎总是位于每个工作容腔的目标液位上,并通过至少一个管道和至少一个位于液位之下的容易移动的止回阀连接着每个工作容腔,容器中位于液面之上部分的压力几乎与相应工作容腔中在最低压力相同。
109.根据权利要求1至50中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,对位于至少一个工作容腔限定的空间中的至少一个阀具有决定性影响的压差也呈现在带至少一个可调元件的至少一个通风机或至少一个涡轮机上,以使通风机或涡轮机能够对至少一种工作介质的流率变化起反应(被该工作容腔的控制系统控制)。
110.根据权利要求109的熵传输方法,其特征在于,径向涡轮机被工作流体驱动,或迫使至少一种工作介质进入至少一个高压空间中,而位于涡轮叶片附近的进给流道可以通过具有最大圆周的外壳的偏心率变化而(被(流动)压差或控制系统)改变尺寸,这种尺寸变化使得,在压力尽可能保持恒定的前提下,每时间单位中流过的体积可以在尽可能大的范围内变化。
111.一种熵传输方法,其特征在于,气体以受控方式周期性流入再流出一个容器,该容器同时被至少沿竖直方向相对于一个充有液体的容器中的液面移动。
112.根据权利要求111的熵传输方法,其特征在于,在至少一个轴上安置着至少一个容器,它的各开口点沿切向方向垂直于轴的轴线,并在容器深入液面之下时根据使用类型或旋转方向而以开口接收或输出气体,以使气体以较小的压差流入或流出该容器,并且在容器至少部分地浮出到液面之上并再次流入或排出液体时,使气体再次输出或占据容器。
113.根据权利要求1至112中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,气体选择性地通过喷嘴或一个多孔材料而在液面之下吹入一个管中,以使气泡以尽可能小的尺寸间隔保持,而且这种气体/液体混合物由于具有较低平均密度,因而可以以较高液位流入一个容器中。
114.根据权利要求1至113中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一种工作介质与位于一个(或多个)工作容腔外面的至少一个蓄热器交换热能。
115.根据权利要求114的熵传输方法,其特征在于,至少一个蓄热器中包含至少一种散装填料结构,该散装填料将要至少被一种工作介质流经,并由热容性蓄热材料(例如(废)玻璃、(白色)卵石(直径在一个窄公差范围内:±20%)、金属(金属碎片)等)和/或绝热材料构成。
116.一种熵传输方法,其特征在于,在至少一个蓄热器中,由将要被流经的蓄热材料和它包围着的绝热材料(该绝热材料可以随着蓄热材料热膨胀而弹性收缩)构成的结构被这样设计,从而使得,简言之,一个将要被竖直流经的随机表面缘小于总体结构的最短流经距离,而且这个软管状结构象一个缠绕的毛线球那样并列安置,以使蓄热材料自身分别被绝热材料分隔开,而且至少一种工作介质在流经该结构时必须被覆盖在一个尽可能短的路径内。
117.根据权利要求114至116中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个蓄热器中包含一组入口,它们可以被阀关闭并位于一组位置上,至少一种工作介质能够从一个这样的入口开始,在只通过总体蓄热材料之后流入另一个中。
118.根据权利要求1至117中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一种工作介质被太阳能加热,并选择性地至少部分地发生相态变化或化学变化。
119.根据权利要求118的熵传输方法,其特征在于,太阳辐射被镜面或透镜光学聚集到,例如,被流过至少一种工作介质的至少一个热交换器中。
120.根据权利要求119的熵传输方法,其特征在于,太阳辐射向安置在焦线区域中的至少一个吸收器结构中的聚集是通过至少一个装置,例如,对准太阳相对位置的抛物线槽纹镜而实现的。
121.根据权利要求119和120中一款或两款的熵传输方法,其特征在于,最重要的是,至少一个吸收器结构可以跟踪太阳的变化位置。
122.根据权利要求118至122中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个光学吸收器和热交换器通过一个结构或材料而与外界绝热,以使太阳辐射在通过该结构进入热交换器时,被尽可能最少地吸收或反射。
123.一种熵传输方法,其特征在于,在与一个平面实际邻接处安置着若干元件,该平面垂直于一个将至少一个用于将辐射能光学聚集在一条焦线上的装置(例如一个抛物线槽纹镜)所反射的辐射中的至少一部分分隔为两个等强光束的平面,并通过该装置的焦线,所述元件的表面平行于一条直线伸展,该直线穿过一个区域,在该区域中辐射被聚集在该焦线周围,当所述表面至少可以从该焦线上看到时(由玻璃管或玻璃纤维构成,请参考光导纤维),最终以定向的方式反射照射的太阳光,并且尽可能地吸收一个黑体的温度为700°K的热辐射,其结果是,聚集在至少一条焦线上的直射射线被至少部分地引入一个区域中(请参考光导纤维或半透明绝热体)并在此被吸收。
124.根据权利要求120至123中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个用于将辐射能光学聚集在一条焦线上的装置(例如一个抛物线槽纹镜)被分隔为若干平行于焦线的单独段,它们被单独地平行校正至一个低于权利要求120中所需的程度,从而在吸收器跟踪时获得改进的光学集中度。
125.根据权利要求122至124中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求123或122中提出的所述元件通过一种工作介质的流动而被局部冷却,该工作介质从使用的焦线和焦点处流走。
126.根据权利要求123和125中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,没有安置结构元件,从而使得被吸收的辐射必须随后通过材料传输。
127.根据权利要求123至126中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求123中提出的所述元件安置在距至少经过一条焦线的最高对称平面很远处,从而使得,在用于光学聚集辐射能的适宜装置被理想排列时,沿该焦线方向反射出的辐射能中只有一小部分能到达这些元件的端面区域。
128.根据权利要求123至127中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在这些权利要求中提出的所述元件被从适宜的焦线开始流经。
129.根据权利要求123至128中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求123至128中提出的所述元件被这样安置,从而使得太阳辐射可以到达它的吸收表面上而没有透射,该表面通过工作流体的流动而被冷却。
130.根据权利要求123至129中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,工作介质可以流经至少一个带有可以吸收太阳辐射的表面的结构。
131.根据权利要求130的熵传输方法,其特征在于,在权利要求130中提出的所述元件以密封的方式在两端安装并因此而组合在一个至少在邻接区域是关闭着的导管系统中。
132.根据权利要求131的熵传输方法,其特征在于,在如权利要求131中提出的所述元件内部,当采用至少某些表面时(例如通过黑化、采用一个由金属或陶瓷制成的插入管或一个金属带),在远离适宜焦线的区域中的太阳射线吸收效率高于采用玻璃墙时。
133.根据权利要求131和132中一款或两款的熵传输方法,其特征在于,在这些权利要求中提出的所述元件被合并到要被流经并由另一种材料制成且表面基本上具有相同方向的元件中。
134.根据权利要求123至133中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,太阳辐射的吸收发生在各表面上,这些表面还可以定向反射,并吸收或不吸收一个黑体的温度为700°K的辐射,并且被这样安置,从而使得每单位面积上吸收的太阳辐射能尽可能保持恒定,其结果是,热能从所述表面向传输工作介质传输时可以使能量损失最小(紧固上述工作介质的导热率或热容量低)。
135.根据权利要求119至134中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,整个结构在至少一条焦线或至少一个焦点中的至少一部分的沿光束方向下游被覆盖着绝热体。
136.根据权利要求123至135中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在焦线沿辐射方向的上游装配着至少一个扁平薄结构件(沿辐射方向导热率低)(例如一个带槽金属板,可以被抛光),适宜的所述焦线即位于该结构件所在平面上或至少在这个区域中伸展。
137.根据权利要求119至154中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,气体从位于焦线或焦点区域中的至少一个流道中释放出来,以便沿辐射方向的反向流动。
138.根据权利要求119的熵传输方法,其特征在于,太阳辐射通过至少一个抛物线镜面而聚集在安置在焦点区域中的至少一个热交换器上,该抛物线镜面相对于一条对称轴线旋转对称并根据太阳的相对位置而校正位置。
139.根据权利要求119至138中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,最重要的是,至少一个吸收器结构可以跟踪太阳的变化位置。
140.一种熵传输系统,其特征在于,若干元件以选择性的基本平行的方式或以基本上相对于一个主光束线旋转对称的方式安置,该主光束线必须位于每一个将至少一个用于将辐射能光学聚集在一个焦点上的装置所反射的辐射分隔为两个等强光束的平面上,并且所述元件安置在与一个垂直于上述平面并通过该焦点的平面的实际邻接处,所述元件的表面基本上平行于一条直线伸展,该直线穿过一个区域,在该区域中辐射被聚集在该焦点周围,当所述表面至少可以从该焦线上看到时(由玻璃管或玻璃纤维构成,请参考光导纤维),最终以定向的方式反射照射的太阳光,并且尽可能地吸收一个黑体的温度为700°K的热辐射,其结果是,聚集在至少一条焦线上的太阳射线被至少部分地引入一个区域中(请参考光导纤维或半透明绝热体)并在此被吸收。
141.根据权利要求119至140中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个用于将辐射能光学聚集在一个焦点上的装置被分隔为若干单独段,它们被单独地平行校正至一个低于权利要求139或120中所需的程度,从而在吸收器跟踪时获得改进的光学集中度。
142.根据权利要求140的熵传输方法,其特征在于,在权利要求140中提出的所述元件通过一种工作介质的流动而被局部冷却,该工作介质从使用的焦线和焦点处流走。
143.根据权利要求140至142中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,没有安置结构元件,从而使得辐射必须传输通过这样的表面,即所述表面上的各切向伸展平面以一个角度与主光束线相交,该角度基本上从0°开始偏离。
144.根据权利要求140至143中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在这些权利要求中提出的所述元件安置在距经过焦点的相应主光束线很远处,从而使得,在抛物线镜面被理想排列时,沿焦点方向反射出的辐射能中只有一小部分能到达这些元件的端面区域。
145.根据权利要求140至144中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在这些权利要求中提出的所述元件被从适宜的焦点开始流经。
146.根据权利要求140至145中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求140至145中提出的所述元件被这样安置,从而使得太阳辐射可以到达它的吸收表面上而没有透射,该表面通过工作流体的流动而被冷却。
147.根据权利要求140至146中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,工作介质可以流经至少一个带有可以吸收太阳辐射的表面的结构。
148.根据权利要求140至147中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求145中提出的所述元件以密封的方式在两端安装并因此而组合在一个至少在邻接区域是关闭着的导管系统中。
149.根据权利要求140至148中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在如权利要求148中提出的所述元件内部,当采用至少某些带有交线基本平行的切平面的表面时(例如通过黑化、采用一个由金属或陶瓷制成的插入管或一个金属带),在远离焦点的区域中的太阳射线吸收效率高于采用玻璃墙时。
150.根据权利要求140至148中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在权利要求148中提出的所述元件被合并到要被流经并由另一种材料制成且表面基本上具有相同方向的元件中。
151.根据权利要求123至150中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,太阳辐射的吸收发生在各表面上,这些表面还可以定向反射,并至少吸收或不吸收一个黑体的温度为700°K的辐射,并且被这样安置,从而使得每单位面积上吸收的能量尽可能保持恒定,其结果是,热能从所述表面向传输工作介质传输时可以使能量损失最小(紧固上述工作介质的导热率或热容量低)。
152.根据权利要求119至151中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,整个结构在至少一条焦线或至少一个焦点中的沿光束方向下游被覆盖着绝热体。
153.根据权利要求140至152中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在至少一个焦点沿辐射方向的上游装配着至少一个具有低导热率的横向圆锥表面形的扁平薄的定向反射和/或透射结构件(例如一个带槽金属板,可以被抛光),该结构件的对称轴线为主光束线,而且其延伸锥顶指向焦点。
154.根据权利要求123至153中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在至少一个光学吸收器的区域中安置着至少一个阀,其可以根据温度而在紧急情况下打开,以防止过热,其结果是,气体在烟道效果的作用下流过吸收器结构,该吸收器结构可以通过一个加长管(沿主光束方向)而扩大。
155.一种熵传输方法,其特征在于,这些元件,即在理想状态下以定向的方式透射和/或反射并沿光束方向安置在至少一个透明盖下游,并且在理想状态下主要吸收一个黑体的温度为700°K的红外线辐射的元件,以基本平行和对齐的方式安置,从而使得各表面基本上平行于辐射方向,并且在距离透明盖尽可能远处吸收射线尽可能多的部分,并且沿光束方向从透明盖开始流过至少一种工作介质,该结构的不被照射的各侧被绝热。
156.根据权利要求155的熵传输方法,其特征在于,在权利要求155中提出的基本上平面形的并带有较大表面的所述元件分别单独安装在一个轴线上,而通过绕着该轴线旋转可以跟踪太阳。
157.根据权利要求155的熵传输方法,其特征在于,在权利要求155中提出的所述元件与具有权利要求155中特征的整个结构一起跟踪太阳。
158.根据权利要求155的熵传输方法,其特征在于,具有权利要求155中特征的所述基本上平面形的元件与具有权利要求155中特征的整个结构一起安装在一个共同轴线上并跟踪太阳。
159.根据权利要求155的熵传输方法,其特征在于,至少一个附加透明元件结构在沿光束方向位于在权利要求155中提出的所述元件的上游处沿着与光束方向相反的方向被流经。
160.根据权利要求155至159中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,位于至少一个透明盖与具有这些权利要求中特征的所述元件之间的空间被分隔成若干流道,而在所述元件的另一侧位于所述元件与适宜的绝热体之间的空间也是这样。
161.根据权利要求155至160中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,位于具有权利要求155中特征的所述元件之间并可以被至少一种工作流体沿不同方向流经的至少一个空间也被分隔为若干流道,这类似于具有权利要求160中特征的空间。
162.根据权利要求155至161中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,只有在克服了足够高的流动阻力之后,才能够经过具有权利要求155和159中特征的所述元件而从一个流道流进另一个流道,从而使得该流道中不会实际出现干扰对流。
163.根据权利要求155至162中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一个将要被流经并具有适宜的大流动阻力的吸收器结构邻近于具有这些权利要求中特征的所述元件的端部装配在位于上述元件与适宜的不透明绝热体之间的至少一个空间中。
164.根据权利要求160至163中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,具有这些权利要求中特征的伸展于不同空间中的所述流道也沿不同方向伸展。
165.根据权利要求160至164中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,流动被调节,从而使得一定量的工作流体流经每个位于过渡结构处的流道并流入适宜的收集器流道中,该工作流体的量几乎与被所述流道覆盖着的表面区域中所吸收的辐射能成正比。
166.根据权利要求160至165中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一些流道均分别通过一个专用通风机而与一个收集道交换工作介质。
167.根据权利要求160至166中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一些流道均分别通过一个根据温度进行控制的阀而将工作介质输出到一个收集道中。
168.根据权利要求155至167中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在至少一个光学吸收器的区域中安置着至少一个阀,其可以根据温度而在紧急情况下打开,以防止过热,其结果是,气体在烟道效果的作用下流过吸收器结构,该吸收器结构可以通过一个加长管而扩大。
169.根据权利要求123至168中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一组具有权利要求123至168中特征的收集器串联连接,其结果是,至少一种工作流体被在多个阶段解热。
170.根据权利要求1至169中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一种工作介质被热能解热,该热能选择性地被,例如,在一个被氦气冷却并被石墨缓和的核反应堆中所进行的核反应释放出来,或在诸如生物体或沼气等与新鲜空气燃烧时释放出来。
171.根据权利要求1至170中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,控制系统一组工作容腔中的一定部件和阀,从而使得各相应热力循环在相同时段中以相位移的方式运行。
172.根据权利要求171的熵传输方法,其特征在于,所述工作容腔中的至少一些进给阀和排出阀分别被引入相同外界空间中。
173.根据权利要求1至171中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在从至少一个工作容腔的至少一个排出阀流出之后,至少一种工作介质选择性地经过(重新)加热、冷却或压力变化后将通过至少一个进给阀流入至少一个附加工作容腔中。
174.根据权利要求1至173中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在(过滤的)新鲜空气在至少一个热交换器或至少一个还原器(用作一个触媒)中被至少一个内燃机的废气加热,并通过至少一个进给阀而被至少一个工作容腔吸收,并至少部分地通过至少一个排出阀而以更高压力再次输出到至少一个空间中。
175.根据权利要求174的熵传输方法,其特征在于,从至少一个工作容腔开始通过至少一个排出阀而以更高压力排出的空气至少部分地流入至少一个内燃机中(在一个缓冲压力罐中经过中间存储后)。
176.根据权利要求174至175中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在这种情况下,冷却空气从至少一个局部容腔中的邻近于冷却器的局部容腔中抽出。
177.根据权利要求1至176中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少两个工作容腔中的进给阀和排出阀是连通的(通过一个共同空间),从而使得,在选择性地经过与系统相互作用或没有作用以选择性地交换压力或交换热能再从至少一个工作容腔中流出之后,工作流体可以至少部分地流入至少一个附加工作容腔中。
178.根据权利要求1至177中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,一种被吸入在权利要求45中详细描述的一个工作容腔结构中的气体将作为一种干燥压缩气体而输送到一个压缩气体罐中,该压缩气体具有降低了的溶剂蒸汽成分和/或没有油,气体的干燥是通过在如权利要求211中详细描述的最冷工作容腔中停留而使溶剂或水蒸气的一部分冷凝或升华而实现的,而且,在空载运行实际中,其中,例如,进给阀保持打开且驱动装置保持运行,冰/冻结溶剂被从至少一个工作容腔抽出并去除。
179.根据权利要求1至178中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,从至少一个工作容腔中分离出的热能被选择性地传输,以用于热水准备或加热(通过室内或地区加热系统)。
180.根据权利要求1至179中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,来自建筑业的附加部件被这样安置,从而能够居住和生活在里面,而且工作容腔的子系统、利用燃烧过程的存储器和加热器以及太阳能收集器通过并联而组合起来。
181.根据权利要求180的熵传输方法,其特征在于,工作流体是空气并且/或者在至少一个工作容腔中被冷却水(带防冻剂)冷却。
182.根据权利要求1至181中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,热能通过一个热交换器,例如一个气体一液体式的,而可以利用,以加热水。
183.根据权利要求1至182中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,为了冷却或被用作一个热源,至少一个水罐,例如,雨水罐,被用作一个中间蓄热器并被外界空气冷却或加热。
184.根据权利要求1至183中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个工作容腔的尺寸变化只能实现一部分压力变化。
185.根据权利要求1至183中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,通过组合一组具有本发明特征的子系统,例如一个压气机、蓄热器、太阳能收集器、压缩气体罐、涡轮机和发电机,可以将太阳能在经过具有本发明特征的转换和/或存储之后根据需要用于提供电能。
186.根据权利要求1至184中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在所有在逃下,在每个工作容腔中的每个热交换器中的液体压力总是低于相应工作容腔在操纵状态下的最低压力。
187.根据权利要求1至186中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,邻近于至少一个最冷局部容腔的至少一个还原器被旋转或移动,从而使得该还原器的至少一部分可以至少周期性地在一个温暖空间中融化并滴下,液体因而可以在此被自动去除(通过一个管道系统)。
188.根据权利要求1至187中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,工作流体通过流经至少一个还原器而被冷却和重新加热,热能被从被冷却的工作流体中抽取出来,而且在这个过程中溶剂被冷凝或升华。
189.根据权利要求1至188中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,气体至少通过熵传输方法中用作制冷机的部分而被冷却,而且(在闭路中)该被冷却气体可以用于冷却一个将被另一股气流重新加热的蓄热器(请参考权利要求114-117),而溶剂被凝结和/或冻结(升华)而从气体中排出。
190.根据权利要求187至189中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,这种方法可以用于从潮湿空气中提取水。
191.根据权利要求1至190中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个将要被冷却的空间热力连接着至少一个工作容腔的一个局部容腔。
192.根据权利要求1至191中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,至少一个冷却空间热力连接着至少一个工作容腔的至少一个局部容腔,该工作容腔被构造成现有热力压缩机中的那样并连接着至少一个具有权利要求1至191中特征的工作容腔,控制系统在相同时段中带动各结构或结构件在两个不同类型的工作容腔中移动。
193.根据权利要求42至192中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在操纵状态下,至少一个液力活塞中的至少一种液体润湿热交换表面,同时又被用作加热或冷却液。
194.根据权利要求42至193中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在操纵状态下,至少一个液力活塞中的至少一种液体充入至少一个容器或至少一个吸收结构中,并缓慢流入至少一个工作容腔的一个局部容腔中。
195.根据权利要求42至194中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,所述阀用于实现至少一个敞开容器与至少一个工作容腔之间的液体交换,而且该容器中的平均液位高于相应工作容腔中的。
196.根据权利要求42至195中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,当至少一个液力活塞开始撞击到位于低温区域顶部的一个行程限制器时,液体将通过至少一个泄压阀而从至少一个工作容腔中漏失。
197.根据权利要求42至196中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,液体置换器活塞的浮体周期性地临时锁闭在各极端位置上,以便获得一系列顺序进行的运动,通过这种运动,可以在一个时段中使至少一个工作容腔中的工作流体获得最大温差。
198.根据权利要求42至197中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,当液体置换器活塞的浮体在所述机械位置上移动时,在所有情况下,均有一个叶片沿流动方向的反向密封住液体流经的横截面,而且该浮体被一个弹簧保持打开到这样的程度,从而能够根据流率而使该叶片完全关闭。
199.根据权利要求1至198中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,随着至少一个压力腔的至少一个压缩装置的操作,所转换的压缩功被至少部分地存储在液压系统中(通过至少一个高压气体弹簧)。
200.根据权利要求1至199中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,随着至少一个压力腔的至少一个压缩装置的操作,所转换的压缩功被至少部分地通过至少一个连接着泵的飞轮而存储在液压系统中,该飞轮用于临时性驱动或从动。
201.一种熵传输装置,其中至少一个被充入工作流体的工作容腔主要通过至少一个阀和至少一个压力壳相对于其它空间或外界限定出来,并选择性地不带或带有一个机械式压缩装置,例如,一个活塞、液力活塞或薄膜,以及选择性的至少一个或没有流体边界表面,其中·在所有情况下,至少两个可以互相限定的结构或结构件,工作流体可以在一个时段中通过它们以最大量流动,而且它们带有需要在热力学过程中起作用的传热表面,在所有情况下,可以在传热表面上形成用于被流过工作流体的具有不同温度的等温表面,·选择性地至少一个或没有部件或结构件,例如,一个(可折叠)薄膜、折叠的或伸缩式或弹性板材、一个形状可变的还原器或 一个液体边界表面,其以连接或基本密封的方式安置或随着一个还原器的操作而装配在上述结构或结构件之间,·或者至少一个或没有置换器活塞,其可以在这个工作容腔中移动,·以及工作流体的界限限定了至少一个具有最小尺寸的局部容腔,其基本上不被一个类似容腔重叠,并且部分地因为受到控制系统元件的作用而导致,通过所述控制系统元件,在周期运行热力循环的那些时段中,该局部容腔与工作容腔比率会显著被扩大或减小,此时,工作容腔的尺寸只以很小的程度变化,这取决于工作容腔中的工作流体压力,在所有情况下,至少一个专用阀的打开和关闭时间将决定性地影响热力循环,而且该阀可以将该工作容腔从至少一个充满至少一种工作介质的外部空间中限定出来并具有局部不同的压力,这些压力的波动相对于这些时段中工作容腔周期性压力变化来说非常小,该阀在控制系统或流动压力的作用下主要保持打开(在具有上述特征的各时段中)并被流经,而在位于这些时段之间的其它时段中,其(阀)保持关闭,从而随着上面确定的或其它部件或结构件在控制系统作用下移位,而使工作容腔中的工作流体压力上升或下降,而这样引起的变化将导致工作容腔中的工作流体平均温度变化和/或工作容腔在机械式压缩装置作用下发生尺寸变化,而前面确定的每个局部容腔与该工作容腔之比只以显著更小的程度变化,其特征在于,在一个比时段长得多的时间间隔中,将有至少一种连续或周期性膨胀和缩减的物质的质量流吸收或输出热能,从而获得一个温度滑变或一组温度量级,而且在该工作容腔中至少一种工作介质至少部分地用作经过周期性热力循环的工作流体。
202.根据权利要求201的熵传输装置,其特征在于,位于至少一个工作容腔中且打开和关闭时间对热力循环具有决定性影响的所述阀被这样安置和组合,从而使得一种工作介质的一部分流经至少一个这样的进给阀,并且只在流经至少一个具有权利要求201中限定的局部容腔之后,到达至少一个这样的排除阀,并随着周期运行热力循环的另一个时段中的连续操作而通过上述排出阀再次离开这个工作容腔,在该另一个时段,压力和温度处于另一个范围中。
203.根据权利要求201和202中一款或两款的熵传输装置,其特征在于,在具有这些权利要求中更多细节特征的所述局部容腔中,至少一个工作容腔总是具有基本相同的相互比率。
204.根据权利要求201至203中一款或两款的熵传输装置,其特征在于,当权利要求201或202中详细描述过的并对热力循环的构造有决定性影响的所述阀关闭时,至少一个工作容腔在诸如活塞、液力活塞或薄膜等压缩装置中的控制系统作用下周期性地被扩大或减小。
205.根据权利要求201至204中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,控制系统被这样构造,从而在周期运行热力循环中的特定时段中,其会引起一个或多个在权利要求201中提出的部件或类似部件完成运动,这样,至少一个工作容腔中的那些主要被这些结构件限定的局部容腔将在那些具有权利要求201限定的时段中扩大或减小,以使尺寸只在较小程度上变化,而具有权利要求201限定的局部容腔的尺寸则显著变化。
206.根据权利要求205的熵传输装置,其特征在于,限定了至少一个在权利要求201或202中详细描述的局部容腔的所述部件被控制系统安置或移动,从而使得,在该局部容腔的周期运行热力循环中的具有权利要求205的第一部分特征的所述时段中,其尺寸只在较小程度上变化并可以完全被工作流体流过。
207.根据权利要求201至206中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在操作状态下,至少一个工作容腔中的在权利要求201-206中提出的所述局部容腔被控制系统改变尺寸,以使一个时段中的平均温度变化最大化。
208.根据权利要求201至207中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,根据至少某些在权利要求201中提出的结构或结构件的运动,至少一个工作容腔的具有权利要求201中限定的所述局部容腔在周期运行热力循环中的一个特定时段中被控制系统连续减小,并因此使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著降低,并使热工作介质从一个相对于该工作容腔中所发生的而言只具有轻微压力波动的空间流出,并通过至少一个张开的进给阀而进入该工作容腔中的只与一个还原器直接邻接并用于在每个时段中被工作流体以最大量流过的一个局部容腔中,而且,在随后的时段中,即具有权利要求201中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个具有权利要求201中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,具有权利要求201中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将增加,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最冷局部容腔减小,而与至少一个进给阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最热局部容腔扩大,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度增加,而且,在接下来的时段中,根据在权利要求201中提出的某些部件的运动,该工作容腔中的具有权利要求201中限定的所述局部容腔被控制系统连续扩大,以使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著上升,而温度低于流入状态时的工作流体从权利要求201中详细描述过的并由一个至少临时顶靠着冷却器的还原器限定的局部容腔流出,并通过至少一个张开的排出阀而流入一个相对于该工作容腔中所发生的而言只具有轻微压力波动的空间中,而且,在随后的时段中,即具有权利要求201中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个具有权利要求201中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,具有权利要求201中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将下降,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最冷局部容腔扩大,而与至少一个进给阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最热局部容腔减小,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度增加而且循环结束。
209.根据权利要求201至8中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在由至少一个工作容腔限定的空间中,分别由至少一个进给阀和排出阀引起的压差被这样设置,和/或权利要求201至208中详细描述的所述部件被控制系统这样驱动,从而使得,在周期运行热力循环中的具有权利要求201的所述时段,即具有权利要求201中限定的局部容腔与相应工作容腔比率显著变化的时段中,基本上保持尺寸不变的至少一个如权利要求205中详细描述的局部容腔在循环的总体时段中具有尺寸变化,从而使得该局部容腔在压力上升的所述时段中比在压力下降的所述时段中增大或减小,其结果是,总体上有热能被加入或抽出该局部容腔。
210.根据权利要求209的熵传输装置,其特征在于,在权利要求209中提出的所述局部容腔的温差通过具有该权利要求中限定的顺序而被扩大的操作状态下,并在周期运行热力循环中的具有权利要求205中限定的时段,即具有权利要求201中限定的局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的时段中,可以获得至少一个局部容腔中的工作流体平均温度的较低变化,而且这在假定该工作容腔尺寸恒定的前提下,基于所述阀关闭将导致较大压力变化,而且这种变化还可以受到该工作容腔尺寸同时变化的支持。
211.根据权利要求209或210的熵传输装置,其特征在于,热能只从这些权利要求中提出的所述最冷局部容腔中通过不同压力和控制系统的具有权利要求209或210中限定的相互作用而抽取出来。
212.根据权利要求201至211中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个工作容腔带有一个阀,其用于交换在操作状态下处于温度控制的工作流体,以防止最热局部容腔过热。
213.根据权利要求201至212中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,打开和关闭时间对热力循环具有决定性影响的至少一个阀被控制系统打开,并且只通过这种方式而使与该阀邻接的所述空间中的压力得到补偿。
214.根据权利要求201至213中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在周期运行热力循环中的一个特定时段,即至少一种工作介质通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流入或流出至少一个工作容腔的时段中,还有至少一种工作介质附加流入或流出至少一个由权利要求201等确定的工作容腔分隔出的局部容腔,而在另一个时段中,工作流体将以另一种压力通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流出或流入如权利要求201或202所述的该局部容腔。
215.根据权利要求201至214中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在周期运行热力循环中的一个特定时段,即至少一种工作介质通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流入或流出至少一个工作容腔的时段中,还有至少一种工作介质通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流出至少一个由权利要求201等确定的工作容腔分隔出的局部容腔,而在另一个时段,工作流体将以另一种压力通过至少一个被控制系统保持打开的阀而流出如权利要求201或202所述的该局部容腔。
216.根据权利要求201至215中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个工作容腔的尺寸在操作状态下基本上保持不变,其结果是,在热量过程中通过改变该工作容腔,没有显著的机械功交换。
217.根据权利要求201至216中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在至少一个热交换器的作用下,热能被至少一个具有权利要求201中限定的带传热表面的结构(一个例如自动制冷机)供给或抽出至少一个工作容腔。
218.根据权利要求201至217中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个在权利要求201中详细描述的带传热表面的结构或结构件构成一个蓄热器。
219.根据权利要求218的熵传输装置,其特征在于,蓄热器具有相变或化学反应功能。
220.根据权利要求201至219中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,与至少一个工作容腔中的至少一个在权利要求201中确定的局部容腔相邻接的是至少一个热交换器,在操作状态下,热能通过该热交换器供给或抽出该工作容腔。
221.根据权利要求201至220中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,工作流体是空气。
222.根据权利要求201至221中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个在权利要求201中详细描述的带传热表面的结构或结构件还用作一个还原器,即用作一个蓄热器,其利用材料的热容量,并沿流动方向具有一个大边界表面和一个低导热率。
223.根据权利要求201至222中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个在权利要求201中详细描述的带传热表面的结构或结构件被这样设计,从而使得,在操作状态下诸如尘土、悬浮材料或凝结物等沉积物可以被自动清除并被工作流体或经过物输送到远处,从而可以将它们从至少一个工作容腔中通过专用开口或管系统排出。
224.根据权利要求201至223中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个还原器用作过滤器并连接在一个基架上,该过滤器以可移动的方式连接着该基架,从而可以以低成本更换。
225.根据权利要求223的熵传输装置,其特征在于,在不同温度下沉积的物质可以从至少一个工作容腔中分开排出,以便,例如,获得不同的化学成分。
226.根据权利要求201至225中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一种附加工作介质被周期性供应到至少一个工作容腔中,这种介质在该工作容腔中移动,从而可以与一种工作流体进行交换并以改变了的相态、温度或化学成分被再次从该工作容腔中抽出。
227.根据权利要求201至226中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,热力过程所需并在权利要求201或202中详细描述的传热表面被设计成一种触媒。
228.根据权利要求201至227中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一些在这些权利要求中详细描述的局部容腔的周期性尺寸变化是至少部分地通过下面的过程实现的,即在权利要求201或202中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的结构或结构件沿冲程方向移向限定工作容腔的外壳,并密封滑动在沿冲程方向的表面上,从而使得带传热表面的结构在移动中必然被流过。
229.根据权利要求228的熵传输装置,其特征在于,被支撑在至少一个热交换器上的至少一个基架沿冲程方向距一个还原器总是具有一个基本恒定的间隔,而另一个结构或另一个结构件带着一个还原器只在周期运行热力循环中的一个时段的一部分中顶靠着该热交换器,而且在这个时段中还可以使工作流体通过一个安装在相同基架上的结构平行流向该热交换器,其中的流动阻力显著大于该热交换器中的。
230.根据权利要求201至229中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求201中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的并部分地被控制系统操纵的所述结构或结构件至少部分地由一个带大传热表面的相对均匀结构构成,由于该相对均匀结构具有内在粘附性或弹性,可以通过拉伸或压缩而改变所占据的容腔尺寸,因而可以确定被权利要求201或202覆盖的所述局部容腔。
231.根据权利要求230的熵传输装置,其特征在于,在权利要求230中提出的相对均匀结构通过一个金属织物构成因而具有大传热表面,该金属织物的对角线相对于布线方向具有波纹,而且在该相对均匀结构中有多个层彼此叠加着安置,这些层中的波纹彼此以十字交叉的方式(不只有90°夹角)布置。
232.根据权利要求236的熵传输装置,其特征在于,当至少一个热交换球或弹簧被安置在所述传热表面或多个/一个流道上时,可以使还原器结构进行一个补偿运动并具有弹性。
233.根据权利要求201至232中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在操作状态下,至少一个置换器活塞(在权利要求201中提出)可以被工作流体环绕着流过,并且其在冲程方向的长度至少等于相对于外壳的周期性运动的(最大)距离。
234.根据权利要求201至233中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在操作状态下,至少一个在权利要求233中提出的置换器活塞被工作流体流经并在该过程中与一个还原器交换热能,并且其在冲程方向的长度至少等于相对于外壳的周期性运动距离。
235.根据权利要求201至234中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在操作状态下,至少一个在权利要求233中提出的置换器活塞被工作流体在一个区域中流经,在该区域中,热能被工作流体通过至少一个压力壳的壁吸收或输出。
236.根据权利要求201至235中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在操作状态下,至少一个在这些权利要求中详细描述的局部容腔的周期性尺寸变化是至少部分地通过至少一个置换器活塞(在权利要求201中提出)的位移而实现的,而且工作流体可以从置换器活塞的可以被流过的一侧流到置换器活塞的只能在流经至少一个其它这样局部容腔后才能流过的另一侧。
237.根据权利要求236的熵传输装置,其特征在于,置换器活塞至少部分地在两个带还原器和/或热交换器的结构或结构元件之间被推动,并带有从一个还原器至另一个还原器的流道(形式为沿冲程方向的若干槽)。
238.根据权利要求236至237中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在至少一个在权利要求236或237中提出的置换器活塞上,沿冲程方向紧固着一个刚性元件,其与一个齿条合并,该齿条作用在一个轴上的至少一个齿轮上。
239.根据权利要求236至238中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在至少一个置换器活塞上以可移动的方式紧固着一个控制系统中的至少一个带有强张紧力的柔性元件(例如皮带),其在控制系统的其它局部系统驱动的一个轴上缠入或松开,而且其优选通过该置换器活塞的重力或控制系统的一个附加的带有强张紧力的柔性元件而保持张紧,该附加柔性元件装配在一个沿冲程方向紧固在置换器活塞上的刚性元件的自由端上,并且在另一个柔性元件被松开时,该附加柔性元件被控制系统的其它局部系统驱动着在轴上缠入。
240.根据权利要求238至239中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一组置换器活塞被一个轴驱动,而该轴控制系统的其它子系统驱动。
241.根据权利要求238至240中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个轴从工作容腔开始通过压力容器而引出(并在那里被控制系统的其它局部系统驱动)。
242.根据权利要求236至242中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,置换器活塞被设计为一个液力活塞,另一个绝热结构在移动时与液体接触,从而在周期性运动中使得在操作状态下被液体浸湿的各表面基本上被覆盖着,从而不会被直接流过热工作流体。
243.根据权利要求236至242中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个充有工作流体的工作容腔通过至少一个管改变尺寸,充有活塞液体的该管连接着压力容器并具有一个不与充有工作流体的工作容腔相接触的可移动液体边界表面。
244.根据权利要求243的熵传输装置,其特征在于,不与充有工作流体的工作容腔相接触的可移动液体边界表面被一个与控制系统和一个能量储存机构(例如飞轮)连接着的活塞移动。
245.根据权利要求244的熵传输装置,其特征在于,在权利要求244中提出的活塞被替换成一个浮体,其在每个位置上与边界壁之间只留下一个相对于总体尺寸来说较小的未充液间隙,该边界壁以至少一个工作容腔与压力壳合并,浮体必须沿移动方向足够长,以便在操作状态下不会被液体包围。
246.根据权利要求242至245中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个液力置换器活塞被至少一个涡轮机驱动。
247.根据权利要求246的熵传输装置,其特征在于,不同液力置换器活塞的涡轮机安装在一个共同的轴上。
248.根据权利要求242至247中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个气体容腔由连接着至少一个工作容腔的至少一个容器中的一个液面限定出来,而且该液体可以通过至少一个止回阀流入该容器中并通过至少一个喷嘴再次流出。
249.根据权利要求242至248中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个具有权利要求242至248中限定的液力活塞被至少一个根据权利要求248制作的喷嘴驱动。
250.根据权利要求201至249中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,流经至少一个闭路中的至少一个热交换器的液体被至少一个根据权利要求248制作的喷嘴驱动。
251.根据权利要求233至250中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,不同组的置换器被各不相同地驱动(例如带有相位移),以便在具有权利要求201至250中限定的所述局部容腔中实现各种具有权利要求201至250中限定的时间性变化。
252.根据权利要求201至251中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一些置换器活塞被设计为旋转式活塞(它们中的一些被紧固在相同轴上)。
253.根据权利要求228至252中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,具有权利要求201中限定的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件相对于张力和压力这样的方式连接着控制系统中的沿冲程方向伸展的元件上,从而使得,在操作状态下,所述元件的另一端在一个不会变热的空间中移动,因此需要引导所述元件通过这些结构中的一些。
254.根据权利要求253的熵传输装置,其特征在于,具有权利要求253中限定的冲程方向竖直伸展。
255.根据权利要求253至254中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件垂直于冲程方向安置。
256.根据权利要求253至255中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,所述进给阀和排出阀以及热交换器这样安置,从而使得相应工作容腔中的所述局部容腔在空间上安置在热交换器的上方,该热交换器的温度高于热交换器中所用热交换液体的沸点。
257.根据权利要求253至256中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求253中详细描述的所述控制系统元件通过密封而从至少一个工作容腔中引出。
258.根据权利要求257的熵传输装置,其特征在于,在权利要求253中详细描述的用于控制系统元件的所述密封装配在一个管的端部,该端部位于距工作容腔矩心尽可能远处,通过该端部可以引导所述控制系统元件,从而使密封只滑动在总与压力容器内部的横向管状表面直接邻接的表面上。
259.根据权利要求201至258中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一组在权利要求253至258中详细描述的控制系统元件以它们的仍能自由移动的端部通过螺栓而以传力的方式直接作用在至少一个杆上的多个点上,在所述螺栓中,如需要,可以装有被球轴承支撑着的滚子,这样可以获得具有权利要求203或222中限定的运动。
260.根据权利要求201至259中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一组在权利要求253至258中详细描述的控制系统元件以它们的仍能自由移动的端部通过至少一个以可移动方式紧固在端部上的中间部件而以可移动方式紧固在至少一个杆上的多个点上,这样可以获得具有权利要求203或253中限定的运动。
261.根据权利要求253至261中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一组结构尺寸稳定元件通过一组在权利要求259中描述的杆而以可移动方式连接着在权利要求253至258中详细描述的所述控制系统元件上的仍能自由移动的端部,从而使得力通量相对于冲程方向所在的一个平面具有径向对称性。
262.根据权利要求261的熵传输装置,其特征在于,至少两个在权利要求261中详细描述的控制系统元件通过权利要求261的所述结构尺寸稳定元件而以可移动方式分别连接着所述杆,而对于每组所述元件,这些杆分别连接在两个平行于相应组的对称平面伸展的轴上。
263.根据权利要求201至262中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个在权利要求253至262中详细描述的控制系统元件以其仍能自由移动的端部通过一个齿条作用在一个齿轮上。
264.根据权利要求201至262中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个在权利要求253至263中详细描述的控制系统元件以其仍能自由移动的端部通过控制系统中的至少一个带有强张紧力的结构尺寸不稳定元件,例如缠入在至少一个滚轮上的链条、皮带或类似物,而连接在至少一个轴上。
265.根据权利要求201至264中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求253至264中详细描述的所述控制系统元件,即可以以可移位的方式紧固在权利要求201或228中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的不同结构或结构件上的元件,以成组方式同轴安置。
266.根据权利要求265的熵传输装置,其特征在于,所述控制系统元件上的在权利要求265中提出的紧固件被设计为一个卡口锁,而咬合在一个控制系统元件中的结构件用于引导更靠内安置的控制系统元件。
267.根据权利要求201至266中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,用于将至少一个具有权利要求253中限定的控制系统元件连接到一个结构件上的结构件可以在一个垂直于冲程方向的平面内相对于带有热力过程中所需传热表面的结构或结构件移动。
268.根据权利要求267的熵传输装置,其特征在于,在权利要求267中提出的结构件只能够在相同权利要求中提出的结构的直线表面方向上移动。
269.根据权利要求228至268中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在所有情况下,两个还原器均被沿冲程方向位于一个固定空间中的元件相互连接起来。
270.根据权利要求201至269中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少两组具有权利要求201中限定的局部容腔由至少一个工作容腔限定出来,而且当一组局部容腔的尺寸扩大时,另一组局部容腔的尺寸减小。
271.根据权利要求28至270中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求253至270中提出并且未紧固在一个还原器上的所述元件的端部在至少一个充有液体的空间中的至少一个压力壳中移动。
272.根据权利要求271的熵传输装置,其特征在于,以密封方式紧固在至少一个还原器或热交换器上并且也沿竖直方向移动的是至少一个元件,其总是浸入至少一个具有权利要求271中特征并充有液体的空间中,从而使得还原器或热交换器在操作状态下必然被流经。
273.根据权利要求272的熵传输装置,其特征在于,具有权利要求272中限定的所述元件也取代了在权利要求253至271中一款或多款的由具有相同权利要求中的特征的所述控制系统元件实现的一种或多种功能。
274.根据权利要求253至273中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,用于补偿所连接结构重力的装置所述浮体在液面之下装配在至少一个具有权利要求253至271中一款或多款中限定的元件上。
275.根据权利要求271至274中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,工作流体从工作容腔中的相应局部容腔中开始经过一个管和一个气体导引管而流到位于压力壳中的排出阀中,上述管以密封的方式永久性连接着压力容器并沿冲程方向安置,从而使之伸出液位,而上述气体导引管以基本上同轴和密封的方式安置在上述管中,并以密封的方式连接到一个带有热力过程中所需传热表面的结构上。
276.根据权利要求275的熵传输装置,其特征在于,一个附加的基本上同轴安置的管以密封的方式连接着总是浸入液体很深并确保密封的气体导引管,该附加管是通过以密封的方式永久性连接着压力容器并沿冲程方向安置的管及其内部基本上同轴安置着的气体导引管安置的。
277.根据权利要求271至276中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个带有热力过程中所需传热表面的结构周期性浸入液体中并在过程中交换热能。
278.根据权利要求271至277中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个结构周期性浸入液体中并在过程中吸收液体,随后,该液体从这个结构上滴下并在工作空间中缓慢流动。
279.根据权利要求271至278中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,液体在至少一个工作容腔中通过闭路中的一个热交换器吸收或输出热能。
280.根据权利要求271至279中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,液体在至少一个工作容腔中通过一个在液面之下装配在压力容器中的热交换器吸收或输出热能。
281.根据权利要求253至280中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个具有权利要求253至280中一款或多款中限定的控制系统元件与一个齿条合并,该齿条作用在一个轴上的至少一个齿轮上。
282.根据权利要求253至281中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个具有权利要求253至280中一款或多款中限定的控制系统元件被控制系统中的至少一个带有强张紧力的柔性元件移动,该柔性元件在控制系统的其它局部系统驱动的一个轴上缠入或松开,而且其优选通过该置换器活塞的重力或控制系统的一个附加的带有强张紧力的柔性元件保持张紧,该附加柔性元件紧固在至少一个具有权利要求253至280中一款或多款中限定的控制系统元件加长自由端上,并且在另一个柔性元件被松开时,该附加柔性元件被控制系统的其它局部系统驱动着在轴上缠入。
283.根据权利要求253至282中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个具有权利要求253至282中一款或多款中限定的控制系统元件被一个轴驱动,而该轴控制系统的一个局部系统驱动。
284.根据权利要求201至283中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个轴通过相应压力容器而从相应工作容腔中引出(并在那里被控制系统的另一个局部系统驱动)。
285.根据权利要求253至284中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,控制系统中的至少一个具有权利要求265中限定的同轴安置元件在所有情况下均包含两个沿冲程方向在自由端相连的细长元件,例如杆。
286.根据权利要求201至285中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,有弹簧作用在如权利要求201中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件之间。
287.根据权利要求286的熵传输装置,其特征在于,有弹簧作用在如权利要求253至285中详细描述的所述控制系统元件之间。
288.根据权利要求201至287中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求201中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件在所有情况下均以可移动的方式连接在至少两个结构件上并带有平行旋转轴线,而上述结构件在所有情况下均可以在彼此平行伸展的轴线中的一个上一个,而且所述旋转轴线垂直站立于一个平面上,而交叉点之间的连接路径可以构成一个平行四边形。
289.根据权利要求288的熵传输装置,其特征在于,在权利要求201或288中详细描述的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的所述结构或结构件以受限的方式在两个旋转轴线的的邻近周围伸展,而且向在权利要求288中提出的至少两个附加结构件的过渡结构被这样设计,从而提供出一个广泛的密封并使泄流被最大可能地热交换。
290.一种熵传输装置中所用控制系统的局部系统,其能够实现在权利要求201中提出的所述结构或结构件,例如,置换器活塞或带有需要发挥作用的传热表面的结构或结构件在驱动装置作用下的运动,该驱动装置被两个同侧安装在链轮张紧,所述链轮中的至少一个连接在一个能量储存机构,例如,一个飞轮上,两个分别带有两个支承的杆以可移动的方式以基本上等于链轮节圆半径的距离紧固在一个链条上,并使所述杆在一个附加旋转轴线上相连,从而使得,随着链轮的连续旋转运动,在所有情况下,该旋转轴线在时段中的绝大部分时间里位于一个链轮轴线的邻近周围中,该旋转轴线平行于该链轮轴线伸展,而驱动运动所需的力来自,例如,一个杆。
291.根据权利要求290的熵传输装置,其特征在于,所述链轮上的至少一个链条被设计得比所用链轮多至少一个链轮盘,而所述杆安装在链条的链销上。
292.根据权利要求201至233中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少具有权利要求25或228中限定的所述运动,即能够使至少一个工作容腔中的由权利要求201确定的所述局部容腔出现尺寸变化的运动,是通过一个在权利要求290或291中详细描述的链传动装置和一个附加链传动装置而实现的,在权利要求291中详细描述的链条安装在该附加链传动装置中并在相同旋转时段中被驱动,而驱动运动所需的力选择性地直接由链条中的至少一个链销或至少一个链节分支供给。
293.根据权利要求292的熵传输装置,其特征在于,在权利要求292中提出的链传动中,至少一个盘上带有两个孔,所述孔中用于插入两个构成链锁片的链销,该盘被紧固在链条上,从而使之能够被选择性地直接用作杆中圆孔或至少另一个用于使驱动运动分支的结构部件或装置的一个运行表面,或用作一个单独支承的内部紧固件。
294.根据权利要求201至293中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,用于加宽或加高的结构部件装配在至少一个在权利要求290-293或297中描述的链条上,从而使得所述阀的运动(运动所需的力)可以被一个(通过一个滚子)作用在链条上的杆分支。
295.根据权利要求201至294中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,用于使至少一个工作容腔中的由权利要求201或气体权利要求确定的所述局部容腔出现尺寸变化的运动是通过一个循环滚珠螺母与一个振荡运动协作而实现的。
296.根据权利要求201至295中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,用于使至少一个工作容腔中的由权利要求201或气体权利要求确定的所述局部容腔出现尺寸变化的运动是通过一个滚轮压紧在一个凸轮盘上而实现的。
297.根据权利要求201至296中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,控制系统中的至少一个具有权利要求290至296中限定的局部系统至少作用在具有权利要求238至241或284中限定的轴上。
298.根据权利要求201至297中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在操作状态下,在至少一个在权利要求205中详细描述但不根据权利要求201的局部容腔中,通过至少一个可以流经的附加结构(108、109)而附加分隔出子容腔,该局部容腔被设计得传热较少,以主要用于提供流动阻力和防止涡流,并且在移动时使得,当该结构(108、109)安置在距压力容器的壁尽可能近时,沿着带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的结构件方向安置着的相邻局部容腔将显著减小,而且只有当邻接在另一侧的局部子容腔已经处于最大值时,邻接在压力容器壁方向的局部子容腔才会显著扩大。
299.一种熵传输装置,其特征在于,至少一个将被流经并带有一个(弹簧)元件的结构(例如180,109)中包含一个周期性移动结构件,其具有一个沿纵向变化的形状,例如一个增大或减小的横截面积,并因此在周期性循环的特定时段中被驱动着进行周期性运动。
300.根据权利要求299的熵传输装置,其特征在于,在该权利要求中提出的移动移动结构件紧固在具有权利要求98中限定的带有需要在热力过程中发挥作用的传热表面的结构件上。
301.根据权利要求201至300中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在驱动至少一个工作容腔中的压缩装置时的相位被控制系统这样设置,从而使得工作流体在周期性热力循环的那些时段中被压缩,其中平均温度略低于发生膨胀的所述时段,而机械能因此在移动时段中被供给到控制系统,以通过这种方式补偿机械损失或流动损失,或着,例如,在一个传动机器上实现机械功。
302.根据权利要求201至301中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,控制系统被连接到一个飞轮和至少一个驱动活塞,例如,一个薄膜活塞、膜盒上,从而被驱动。
303.根据权利要求302的熵传输装置,其特征在于,驱动活塞的工作空间属于一个工作容腔,并且在预期运动中,在高压时段被控制系统显著扩大,而在低压时段被缩小。
304.根据权利要求302的熵传输装置,其特征在于,工作活塞的工作空间在其被扩大的时段中通过控制系统操纵的至少一个阀而连接到至少一个高压空间,而在其被缩小的时段中被类似连接到一个低压空间。
305.根据权利要求201至304中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个压力容器247自身基本上保持外界温度并以空间充填的方式(通过带封闭空隙的绝热材料,如玻璃泡)而与热的内部空间保持绝热,其结果是,该中间空间相对于压力变化保持中性。
306.根据权利要求201至305中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,沿着至少一个压力壳的冲程方向,内壁(39)由两层错置的板状金属带构成,它们直接的接合面沿冲程方向伸展。
307.根据权利要求201至306中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,控还有至少一个压力补偿容器连接着至少一个空间,该空间直接连接着与至少一个在权利要求201中提出的工作容腔邻接的至少一个阀。
308.根据权利要求201至307中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在工作容腔中汇合的气体/液体混合物通过下面的方式实现分离,即混合物沿切向(在中央高度上)流入一个具有适宜竖直轴线的圆筒形压力容器,气体在轴线的顶部区域重新流出,而液体则被至少一个工作容腔通过至少一个被位于最下方的浮体控制的阀并通过一个管道而被重新输送回压力容器或被输送到一个位于所有工作容腔外面的容器中,该容器由于具有一个溢流,因而几乎总是位于每个工作容腔的目标液位上,并通过至少一个管道和至少一个位于液位之下的容易移动的止回阀连接着每个工作容腔,容器中位于液面之上部分的压力几乎与相应工作容腔中在最低压力相同。
309.根据权利要求201至250中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,对位于至少一个工作容腔限定的空间中的至少一个阀具有决定性影响的压差也呈现在带至少一个可调元件的至少一个通风机或至少一个涡轮机上,以使通风机或涡轮机能够对至少一种工作介质的流率变化起反应(被该工作容腔的控制系统控制)。
310.根据权利要求309的熵传输装置,其特征在于,径向涡轮机被工作流体驱动,或迫使至少一种工作介质进入至少一个高压空间中,而位于涡轮叶片附近的进给流道可以通过具有最大圆周的外壳的偏心率变化而(被(流动)压差或控制系统)改变尺寸,这种尺寸变化使得,在压力尽可能保持恒定的前提下,每时间单位中流过的体积可以在尽可能大的范围内变化。
311.一种熵传输装置,其特征在于,气体以受控方式周期性流入再流出一个容器,该容器同时被至少沿竖直方向相对于一个充有液体的容器中的液面移动。
312.根据权利要求311的熵传输装置,其特征在于,在至少一个轴上安置着至少一个容器,它的各开口点沿切向方向垂直于轴的轴线,并在容器深入液面之下时根据使用类型或旋转方向而以开口接收或输出气体,以使气体以较小的压差流入或流出该容器,并且在容器至少部分地浮出到液面之上并再次流入或排出液体时,使气体再次输出或占据容器。
313.根据权利要求201至312中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,气体选择性地通过喷嘴或一个多孔材料而在液面之下吹入一个管中,以使气泡以尽可能小的尺寸间隔保持,而且这种气体/液体混合物由于具有较低平均密度,因而可以以较高液位流入一个容器中。
314.根据权利要求201至313中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一种工作介质与位于一个(或多个)工作容腔外面的至少一个蓄热器交换热能。
315.根据权利要求314的熵传输装置,其特征在于,至少一个蓄热器中包含至少一种散装填料结构,该散装填料将要至少被一种工作介质流经,并由热容性蓄热材料(例如(废)玻璃、(白色)卵石(直径在一个窄公差范围内:±20%)、金属(金属碎片)等)和/或绝热材料构成。
316.一种熵传输装置,其特征在于,在至少一个蓄热器中,由将要被流经的蓄热材料和它包围着的绝热材料(该绝热材料可以随着蓄热材料热膨胀而弹性收缩)构成的结构被这样设计,从而使得,简言之,一个将要被竖直流经的随机表面缘小于总体结构的最短流经距离,而且这个软管状结构象一个缠绕的毛线球那样并列安置,以使蓄热材料自身分别被绝热材料分隔开,而且至少一种工作介质在流经该结构时必须被覆盖在一个尽可能短的路径内。
317.根据权利要求314至316中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个蓄热器中包含一组入口,它们可以被阀关闭并位于一组位置上,至少一种工作介质能够从一个这样的入口开始,在只通过总体蓄热材料之后流入另一个中。
318.根据权利要求201至317中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一种工作介质被太阳能加热,并选择性地至少部分地发生相态变化或化学变化。
319.根据权利要求318的熵传输装置,其特征在于,太阳辐射被镜面或透镜光学聚集到,例如,被流过至少一种工作介质的至少一个热交换器中。
320.根据权利要求319的熵传输装置,其特征在于,太阳辐射向安置在焦线区域中的至少一个吸收器结构中的聚集是通过至少一个装置,例如,对准太阳相对位置的抛物线槽纹镜而实现的。
321.根据权利要求319和320中一款或两款的熵传输装置,其特征在于,最重要的是,至少一个吸收器结构可以跟踪太阳的变化位置。
322.根据权利要求318至322中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个光学吸收器和热交换器通过一个结构或材料而与外界绝热,以使太阳辐射在通过该结构进入热交换器时,被尽可能最少地吸收或反射。
323.一种熵传输装置,其特征在于,在与一个平面实际邻接处安置着若干元件,该平面垂直于一个将至少一个用于将辐射能光学聚集在一条焦线上的装置(例如一个抛物线槽纹镜)所反射的辐射中的至少一部分分隔为两个等强光束的平面,并通过该装置的焦线,所述元件的表面平行于一条直线伸展,该直线穿过一个区域,在该区域中辐射被聚集在该焦线周围,当所述表面至少可以从该焦线上看到时(由玻璃管或玻璃纤维构成,请参考光导纤维),最终以定向的方式反射照射的太阳光,并且尽可能地吸收一个黑体的温度为700°K的热辐射,其结果是,聚集在至少一条焦线上的直射射线被至少部分地引入一个区域中(请参考光导纤维或半透明绝热体)并在此被吸收。
324.根据权利要求320至323中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个用于将辐射能光学聚集在一条焦线上的装置(例如一个抛物线槽纹镜)被分隔为若干平行于焦线的单独段,它们被单独地平行校正至一个低于权利要求320中所需的程度,从而在吸收器跟踪时获得改进的光学集中度。
325.根据权利要求322至324中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求323或322中提出的所述元件通过一种工作介质的流动而被局部冷却,该工作介质从使用的焦线和焦点处流走。
326.根据权利要求323和325中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,没有安置结构元件,从而使得被吸收的辐射必须随后通过材料传输。
327.根据权利要求323至326中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求323中提出的所述元件安置在距至少经过一条焦线的最高对称平面很远处,从而使得,在用于光学聚集辐射能的适宜装置被理想排列时,沿该焦线方向反射出的辐射能中只有一小部分能到达这些元件的端面区域。
328.根据权利要求323至327中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在这些权利要求中提出的所述元件被从适宜的焦线开始流经。
329.根据权利要求323至328中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求323至328中提出的所述元件被这样安置,从而使得太阳辐射可以到达它的吸收表面上而没有透射,该表面通过工作流体的流动而被冷却。
330.根据权利要求323至329中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,工作介质可以流经至少一个带有可以吸收太阳辐射的表面的结构。
331.根据权利要求330的熵传输装置,其特征在于,在权利要求330中提出的所述元件以密封的方式在两端安装并因此而组合在一个至少在邻接区域是关闭着的导管系统中。
332.根据权利要求331的熵传输装置,其特征在于,在如权利要求331中提出的所述元件内部,当采用至少某些表面时(例如通过黑化、采用一个由金属或陶瓷制成的插入管或一个金属带),在远离适宜焦线的区域中的太阳射线吸收效率高于采用玻璃墙时。
333.根据权利要求331和332中一款或两款的熵传输装置,其特征在于,在这些权利要求中提出的所述元件被合并到要被流经并由另一种材料制成且表面基本上具有相同方向的元件中。
334.根据权利要求323至333中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,太阳辐射的吸收发生在各表面上,这些表面还可以定向反射,并吸收或不吸收一个黑体的温度为700°K的辐射,并且被这样安置,从而使得每单位面积上吸收的太阳辐射能尽可能保持恒定,其结果是,热能从所述表面向传输工作介质传输时可以使能量损失最小(紧固上述工作介质的导热率或热容量低)。
335.根据权利要求319至334中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,整个结构在至少一条焦线或至少一个焦点中的至少一部分的沿光束方向下游被覆盖着绝热体。
336.根据权利要求323至335中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在焦线沿辐射方向的上游装配着至少一个扁平薄结构件(沿辐射方向导热率低)(例如一个带槽金属板,可以被抛光),适宜的所述焦线即位于该结构件所在平面上或至少在这个区域中伸展。
337.根据权利要求319至354中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,气体从位于焦线或焦点区域中的至少一个流道中释放出来,以便沿辐射方向的反向流动。
338.根据权利要求319的熵传输装置,其特征在于,太阳辐射通过至少一个抛物线镜面而聚集在安置在焦点区域中的至少一个热交换器上,该抛物线镜面相对于一条对称轴线旋转对称并根据太阳的相对位置而校正位置。
339.根据权利要求319至338中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,最重要的是,至少一个吸收器结构可以跟踪太阳的变化位置。
340.一种熵传输系统,其特征在于,若干元件以选择性的基本平行的方式或以基本上相对于一个主光束线旋转对称的方式安置,该主光束线必须位于每一个将至少一个用于将辐射能光学聚集在一个焦点上的装置所反射的辐射分隔为两个等强光束的平面上,并且所述元件安置在与一个垂直于上述平面并通过该焦点的平面的实际邻接处,所述元件的表面基本上平行于一条直线伸展,该直线穿过一个区域,在该区域中辐射被聚集在该焦点周围,当所述表面至少可以从该焦线上看到时(由玻璃管或玻璃纤维构成,请参考光导纤维),最终以定向的方式反射照射的太阳光,并且尽可能地吸收一个黑体的温度为700°K的热辐射,其结果是,聚集在至少一条焦线上的太阳射线被至少部分地引入一个区域中(请参考光导纤维或半透明绝热体)并在此被吸收。
341.根据权利要求319至340中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个用于将辐射能光学聚集在一个焦点上的装置被分隔为若干单独段,它们被单独地平行校正至一个低于权利要求339或320中所需的程度,从而在吸收器跟踪时获得改进的光学集中度。
342.根据权利要求340的熵传输装置,其特征在于,在权利要求340中提出的所述元件通过一种工作介质的流动而被局部冷却,该工作介质从使用的焦线和焦点处流走。
343.根据权利要求340至342中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,没有安置结构元件,从而使得辐射必须传输通过这样的表面,即所述表面上的各切向伸展平面以一个角度与主光束线相交,该角度基本上从0°开始偏离。
344.根据权利要求340至343中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在这些权利要求中提出的所述元件安置在距经过焦点的相应主光束线很远处,从而使得,在抛物线镜面被理想排列时,沿焦点方向反射出的辐射能中只有一小部分能到达这些元件的端面区域。
345.根据权利要求340至344中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在这些权利要求中提出的所述元件被从适宜的焦点开始流经。
346.根据权利要求340至345中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求340至345中提出的所述元件被这样安置,从而使得太阳辐射可以到达它的吸收表面上而没有透射,该表面通过工作流体的流动而被冷却。
347.根据权利要求340至346中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,工作介质可以流经至少一个带有可以吸收太阳辐射的表面的结构。
348.根据权利要求340至347中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求345中提出的所述元件以密封的方式在两端安装并因此而组合在一个至少在邻接区域是关闭着的导管系统中。
349.根据权利要求340至348中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在如权利要求348中提出的所述元件内部,当采用至少某些带有交线基本平行的切平面的表面时(例如通过黑化、采用一个由金属或陶瓷制成的插入管或一个金属带),在远离焦点的区域中的太阳射线吸收效率高于采用玻璃墙时。
350.根据权利要求340至348中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在权利要求348中提出的所述元件被合并到要被流经并由另一种材料制成且表面基本上具有相同方向的元件中。
351.根据权利要求323至350中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,太阳辐射的吸收发生在各表面上,这些表面还可以定向反射,并至少吸收或不吸收一个黑体的温度为700°K的辐射,并且被这样安置,从而使得每单位面积上吸收的能量尽可能保持恒定,其结果是,热能从所述表面向传输工作介质传输时可以使能量损失最小(紧固上述工作介质的导热率或热容量低)。
352.根据权利要求319至351中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,整个结构在至少一条焦线或至少一个焦点中的沿光束方向下游被覆盖着绝热体。
353.根据权利要求340至352中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在至少一个焦点沿辐射方向的上游装配着至少一个具有低导热率的横向圆锥表面形的扁平薄的定向反射和/或透射结构件(例如一个带槽金属板,可以被抛光),该结构件的对称轴线为主光束线,而且其延伸锥顶指向焦点。
354.根据权利要求323至353中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在至少一个光学吸收器的区域中安置着至少一个阀,其可以根据温度而在紧急情况下打开,以防止过热,其结果是,气体在烟道效果的作用下流过吸收器结构,该吸收器结构可以通过一个加长管(沿主光束方向)而扩大。
355.一种熵传输装置,其特征在于,这些元件,即在理想状态下以定向的方式透射和/或反射并沿光束方向安置在至少一个透明盖下游,并且在理想状态下主要吸收一个黑体的温度为700°K的红外线辐射的元件,以基本平行和对齐的方式安置,从而使得各表面基本上平行于辐射方向,并且在距离透明盖尽可能远处吸收射线尽可能多的部分,并且沿光束方向从透明盖开始流过至少一种工作介质,该结构的不被照射的各侧被绝热。
356.根据权利要求355的熵传输装置,其特征在于,在权利要求355中提出的基本上平面形的并带有较大表面的所述元件分别单独安装在一个轴线上,而通过绕着该轴线旋转可以跟踪太阳。
357.根据权利要求355的熵传输装置,其特征在于,在权利要求355中提出的所述元件与具有权利要求355中限定的整个结构一起跟踪太阳。
358.根据权利要求355的熵传输装置,其特征在于,具有权利要求355中限定的所述基本上平面形的元件与具有权利要求355中限定的整个结构一起安装在一个共同轴线上并跟踪太阳。
359.根据权利要求355的熵传输装置,其特征在于,至少一个附加透明元件结构在沿光束方向位于在权利要求355中提出的所述元件的上游处沿着与光束方向相反的方向被流经。
360.根据权利要求355至359中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,位于至少一个透明盖与具有这些权利要求中限定的所述元件之间的空间被分隔成若干流道,而在所述元件的另一侧位于所述元件与适宜的绝热体之间的空间也是这样。
361.根据权利要求355至360中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,位于具有权利要求355中限定的所述元件之间并可以被至少一种工作流体沿不同方向流经的至少一个空间也被分隔为若干流道,这类似于具有权利要求360中限定的空间。
362.根据权利要求355至361中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,只有在克服了足够高的流动阻力之后,才能够经过具有权利要求355和359中限定的所述元件而从一个流道流进另一个流道,从而使得该流道中不会实际出现干扰对流。
363.根据权利要求355至362中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个将要被流经并具有适宜的大流动阻力的吸收器结构邻近于具有这些权利要求中限定的所述元件的端部装配在位于上述元件与适宜的不透明绝热体之间的至少一个空间中。
364.根据权利要求360至363中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,具有这些权利要求中限定的伸展于不同空间中的所述流道也沿不同方向伸展。
365.根据权利要求360至364中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,流动被调节,从而使得一定量的工作流体流经每个位于过渡结构处的流道并流入适宜的收集器流道中,该工作流体的量几乎与被所述流道覆盖着的表面区域中所吸收的辐射能成正比。
366.根据权利要求360至365中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一些流道均分别通过一个专用通风机而与一个收集道交换工作介质。
367.根据权利要求360至366中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一些流道均分别通过一个根据温度进行控制的阀而将工作介质输出到一个收集道中。
368.根据权利要求355至367中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在至少一个光学吸收器的区域中安置着至少一个阀,其可以根据温度而在紧急情况下打开,以防止过热,其结果是,气体在烟道效果的作用下流过吸收器结构,该吸收器结构可以通过一个加长管而扩大。
369.根据权利要求323至368中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一组具有权利要求323至368中限定的收集器串联连接,其结果是,至少一种工作流体被在多个阶段解热。
370.根据权利要求201至369中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一种工作介质被热能解热,该热能选择性地被,例如,在一个被氦气冷却并被石墨缓和的核反应堆中所进行的核反应释放出来,或在诸如生物体或沼气等与新鲜空气燃烧时释放出来。
371.根据权利要求201至370中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,控制系统一组工作容腔中的一定部件和阀,从而使得各相应热力循环在相同时段中以相位移的方式运行。
372.根据权利要求371的熵传输装置,其特征在于,所述工作容腔中的至少一些进给阀和排出阀分别被引入相同外界空间中。
373.根据权利要求201至371中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在从至少一个工作容腔的至少一个排出阀流出之后,至少一种工作介质选择性地经过(重新)加热、冷却或压力变化后将通过至少一个进给阀流入至少一个附加工作容腔中。
374.根据权利要求201至373中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在(过滤的)新鲜空气在至少一个热交换器或至少一个还原器(用作一个触媒)中被至少一个内燃机的废气加热,并通过至少一个进给阀而被至少一个工作容腔吸收,并至少部分地通过至少一个排出阀而以更高压力再次输出到至少一个空间中。
375.根据权利要求374的熵传输装置,其特征在于,从至少一个工作容腔开始通过至少一个排出阀而以更高压力排出的空气至少部分地流入至少一个内燃机中(在一个缓冲压力罐中经过中间存储后)。
376.根据权利要求374至375中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在这种情况下,冷却空气从至少一个局部容腔中的邻近于冷却器的局部容腔中抽出。
377.根据权利要求201至376中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少两个工作容腔中的进给阀和排出阀是连通的(通过一个共同空间),从而使得,在选择性地经过与系统相互作用或没有作用以选择性地交换压力或交换热能再从至少一个工作容腔中流出之后,工作流体可以至少部分地流入至少一个附加工作容腔中。
378.根据权利要求201至377中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一种被吸入在权利要求245中详细描述的一个工作容腔结构中的气体将作为一种干燥压缩气体而输送到一个压缩气体罐中,该压缩气体具有降低了的溶剂蒸汽成分和/或没有油,气体的干燥是通过在如权利要求211中详细描述的最冷工作容腔中停留而使溶剂或水蒸气的一部分冷凝或升华而实现的,而且,在空载运行实际中,其中,例如,进给阀保持打开且驱动装置保持运行,冰/冻结溶剂被从至少一个工作容腔抽出并去除。
379.根据权利要求201至378中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,从至少一个工作容腔中分离出的热能被选择性地传输,以用于热水准备或加热(通过室内或地区加热系统)。
380.根据权利要求201至379中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,来自建筑业的附加部件被这样安置,从而能够居住和生活在里面,而且工作容腔的子系统、利用燃烧过程的存储器和加热器以及太阳能收集器通过并联而组合起来。
381.根据权利要求380的熵传输装置,其特征在于,工作流体是空气并且/或者在至少一个工作容腔中被冷却水(带防冻剂)冷却。
382.根据权利要求201至381中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,热能通过一个热交换器,例如一个气体—液体式的,而可以利用,以加热水。
383.根据权利要求201至382中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,为了冷却或被用作一个热源,至少一个水罐,例如,雨水罐,被用作一个中间蓄热器并被外界空气冷却或加热。
384.根据权利要求201至383中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个工作容腔的尺寸变化只能实现一部分压力变化。
385.根据权利要求201至383中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,通过组合一组具有本发明特征的子系统,例如一个压气机、蓄热器、太阳能收集器、压缩气体罐、涡轮机和发电机,可以将太阳能在经过具有本发明特征的转换和/或存储之后根据需要用于提供电能。
386.根据权利要求201至384中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在所有在逃下,在每个工作容腔中的每个热交换器中的液体压力总是低于相应工作容腔在操纵状态下的最低压力。
387.根据权利要求201至386中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,邻近于至少一个最冷局部容腔的至少一个还原器被旋转或移动,从而使得该还原器的至少一部分可以至少周期性地在一个温暖空间中融化并滴下,液体因而可以在此被自动去除(通过一个管道系统)。
388.根据权利要求201至387中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,工作流体通过流经至少一个还原器而被冷却和重新加热,热能被从被冷却的工作流体中抽取出来,而且在这个过程中溶剂被冷凝或升华。
389.根据权利要求201至388中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,气体至少通过熵传输装置中用作制冷机的部分而被冷却,而且(在闭路中)该被冷却气体可以用于冷却一个将被另一股气流重新加热的蓄热器(请参考权利要求314-317),而溶剂被凝结和/或冻结(升华)而从气体中排出。
390.根据权利要求387至389中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,这种方法可以用于从潮湿空气中提取水。
391.根据权利要求201至390中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个将要被冷却的空间热力连接着至少一个工作容腔的一个局部容腔。
392.根据权利要求201至391中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个冷却空间热力连接着至少一个工作容腔的至少一个局部容腔,该工作容腔被构造成现有热力压缩机中的那样并连接着至少一个具有权利要求201至391中限定的工作容腔,控制系统在相同时段中带动各结构或结构件在两个不同类型的工作容腔中移动。
393.根据权利要求242至392中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在操纵状态下,至少一个液力活塞中的至少一种液体润湿热交换表面,同时又被用作加热或冷却液。
394.根据权利要求242至393中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在操纵状态下,至少一个液力活塞中的至少一种液体充入至少一个容器或至少一个吸收结构中,并缓慢流入至少一个工作容腔的一个局部容腔中。
395.根据权利要求242至394中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,所述阀用于实现至少一个敞开容器与至少一个工作容腔之间的液体交换,而且该容器中的平均液位高于相应工作容腔中的。
396.根据权利要求242至395中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,当至少一个液力活塞开始撞击到位于低温区域顶部的一个行程限制器时,液体将通过至少一个泄压阀而从至少一个工作容腔中漏失。
397.根据权利要求242至396中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,液体置换器活塞的浮体周期性地临时锁闭在各极端位置上,以便获得一系列顺序进行的运动,通过这种运动,可以在一个时段中使至少一个工作容腔中的工作流体获得最大温差。
398.根据权利要求242至397中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,当液体置换器活塞的浮体在所述机械位置上移动时,在所有情况下,均有一个叶片沿流动方向的反向密封住液体流经的横截面,而且该浮体被一个弹簧保持打开到这样的程度,从而能够根据流率而使该叶片完全关闭。
399.根据权利要求201至398中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,随着至少一个压力腔的至少一个压缩装置的操作,所转换的压缩功被至少部分地存储在液压系统中(通过至少一个高压气体弹簧)。
400.根据权利要求201至399中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,随着至少一个压力腔的至少一个压缩装置的操作,所转换的压缩功被至少部分地通过至少一个连接着泵的飞轮而存储在液压系统中,该飞轮用于临时性驱动或从动。
401.根据权利要求200至400中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,水蒸气用作工作流体,而且一个水—水蒸气界面出现在压力容器中。
402.根据权利要求401的熵传输装置,其特征在于,出于冷却目的,水被供应到压力容器中,而水蒸气被抽出。
403.根据权利要求402的熵传输装置,其特征在于,权利要求402中限定的子系统选择性地组装在室内或地区加热系统中。
404.根据权利要求1至400中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,水蒸气用作工作流体,而且一个水—水蒸气界面出现在压力容器中。
405.根据权利要求404的熵传输方法,其特征在于,出于冷却目的,水被供应到压力容器中,而水蒸气被抽出。
406.根据权利要求405的熵传输方法,其特征在于,权利要求405中限定的子系统选择性地组装在室内或地区加热系统中。
407.根据权利要求71至406中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,在周期性运动中,一个带空隙置换结构安置在液面与一个还原器之间,并且在安放在液面上之后向下运动时会缩短,其结果是,该置换结构基本上填满还原器与液面之间的空隙。
408.根据权利要求271至407中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在周期性运动中,一个带空隙置换结构安置在液面与一个还原器之间,并且在安放在液面上之后向下运动时会缩短,其结果是,该置换结构基本上填满还原器与液面之间的空隙。
409.根据权利要求118至408中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,除了至少一个可移动太阳能收集器以外,一个固定蓬顶安装在支撑结构上,从而在从空闲位置旋转到工作位置后,冰或雪可以落在该蓬顶上。
410.根据权利要求409的熵传输方法,其特征在于,通过蓬顶和收集器的组合,一个很大的区域被完全覆盖。
411.根据权利要求409至410中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,对于单轴跟踪型收集器,区域的蓬顶是绕着旋转轴线在一个向下倾斜的平面上安置的。
412.根据权利要求117至411中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,根据布置并根据蓄热材料软管,用于提供进入被一个带绝热材料的软管套装着的蓄热材料的入口的各阀被交替指派给两个空间中的一个,从而使得,当所有这些阀打开以将热气吹入这些空间中的一个中并从其它空间抽出气体时,总体蓄热器中的一组局部段可以同时平行加载。
413.根据权利要求318至408中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,除了至少一个可移动太阳能收集器以外,一个固定蓬顶安装在支撑结构上,从而在从空闲位置旋转到工作位置后,冰或雪可以落在该蓬顶上。
414.根据权利要求413的熵传输装置,其特征在于,通过蓬顶和收集器的组合,一个很低的区域被完全覆盖。
415.根据权利要求413至414中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,对于单轴跟踪型收集器,区域的蓬顶是绕着旋转轴线在一个向下倾斜的平面上安置。
416.根据权利要求317至415中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,根据布置并根据蓄热材料软管,用于提供进入被一个带绝热材料的软管套装着的蓄热材料的入口的各阀被交替指派给两个空间中的一个,从而使得,当所有这些阀打开以将热气吹入这些空间中的一个中并从其它空间抽出气体时,总体蓄热器中的一组局部段可以同时平行加载。
417.根据权利要求1至416中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,气体被迫,例如通过一个涡轮机或另一个类似的用作热力压气机工作腔,而进入一个权利要求1至416中一款或多款特征的工作腔,再以低压和高温离开该工作腔,而该加热过程所需的温度是部分地通过将这种气体的一部分液化而提供的。
418.根据权利要求1至417中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,液化气体还用于实现在权利要求71-80、271-280、108、308、193-196或393-396中一款或多款中赋予液体的功能。
419.根据权利要求1至418中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,气体被迫,例如通过一个涡轮机或另一个类似的用作热力压气机工作腔,而进入一个权利要求1至418中一款或多款特征的工作腔,再以低压和高温离开该工作腔,而该加热过程所需的温度是部分地通过将这种气体的一部分液化而提供的。
420.根据权利要求1至419中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,液化气体还用于实现在权利要求71-80、271-280、108、308、193-196或393-396中一款或多款中赋予液体的功能。
421.根据权利要求1至420中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,根据至少某些在权利要求1提出的结构或结构件的运动,至少一个工作腔中的权利要求1中限定的所述局部腔在周期运行热力循环中的一个特定时段中被控制系统连续减小,并因此使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著上升,并使冷工作介质从该工作容腔中的只与一个还原器直接邻接并用于在每个时段中被工作流体以最大量流过的一个局部容腔流出,经过至少一个张开的排出阀而且相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动流入一个空间,在随后的时段中,即权利要求1中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个权利要求1中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,权利要求1中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将增加,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最热局部容腔扩大,而与至少一个排出阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最冷局部容腔减小,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度增加,而且,在接下来的时段中,根据在权利要求1中提出的某些部件的运动,该工作容腔中的权利要求1中限定的所述局部容腔被控制系统连续扩大,以使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著下降,而温度高于流入状态时的工作流体将从一个空间开始,经过至少一个张开的进给阀而以相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动流入在权利要求1中详细描述过的并由一个至少临时顶靠着冷却器的还原器限定的局部容腔中,而且,在随后的时段中,即权利要求1中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些界定了一个权利要求1中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,权利要求1中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将下降,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最热局部容腔减小,而与至少一个排出阀邻接的最冷局部容腔扩大,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度降低而且循环结束,而在所有启动状态下,当压力补偿尚未实现之前,特定阀也被控制系统保持打开,以使工作腔获得平衡状态下的温度分布。
422.根据权利要求1至420中一款或多款的熵传输方法,其特征在于,根据至少某些在权利要求1提出的结构或结构件的运动,至少一个工作腔中的权利要求1中限定的所述局部腔在周期运行热力循环中的一个特定时段中被控制系统连续扩大,并因此使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著上升,并使冷工作介质从该工作容腔中的只与一个还原器直接邻接并用于在每个时段中被工作流体以最大量流过的一个局部容腔流出,经过至少一个张开的排出阀而且相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动流入一个空间,在随后的时段中,即权利要求1中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个权利要求1中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,权利要求1中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将增加,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最冷局部容腔减小,而与至少一个排出阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最热局部容腔扩大,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度增加,而且,在接下来的时段中,根据在权利要求1中提出的某些部件的运动,该工作容腔中的权利要求1中限定的所述局部容腔被控制系统连续减小,以使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著下降,而温度低于流入状态时的工作流体将从一个空间开始,经过至少一个张开的进给阀而以相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动流入在权利要求1中详细描述过的并由一个至少临时顶靠着冷却器的还原器限定的局部容腔中,而且,在随后的时段中,即权利要求1中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个权利要求1中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,权利要求1中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将下降,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最冷局部容腔扩大,而与至少一个排出阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最热局部容腔减小,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度降低而且循环结束,而在所有启动状态下,当压力补偿尚未实现之前,特定阀也被控制系统保持打开,以使工作腔获得平衡状态下的温度分布。
423.根据权利要求1至420中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,根据至少某些在权利要求201提出的结构或结构件的运动,至少一个工作腔中的权利要求201中限定的所述局部腔在周期运行热力循环中的一个特定时段中被控制系统连续减小,并因此使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著上升,并使冷工作介质从该工作容腔中的只与一个还原器直接邻接并用于在每个时段中被工作流体以最大量流过的一个局部容腔流出,经过至少一个张开的排出阀而且相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动流入一个空间,在随后的时段中,即权利要求201中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个权利要求201中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,权利要求201中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将增加,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最热局部容腔扩大,而与至少一个排出阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最冷局部容腔减小,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度增加,而且,在接下来的时段中,根据在权利要求201中提出的某些部件的运动,该工作容腔中的权利要求201中限定的所述局部容腔被控制系统连续扩大,以使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著下降,而温度高于流入状态时的工作流体将从一个空间开始,经过至少一个张开的进给阀而以相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动流入在权利要求201中详细描述过的并由一个至少临时顶靠着冷却器的还原器限定的局部容腔中,而且,在随后的时段中,即权利要求201中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个权利要求201中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,权利要求201中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将下降,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最热局部容腔减小,而与至少一个排出阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最冷局部容腔扩大,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度降低而且循环结束,而在所有启动状态下,当压力补偿尚未实现之前,特定阀也被控制系统保持打开,以使工作腔获得平衡状态下的温度分布。
424.根据权利要求1至420中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,根据至少某些在权利要求201提出的结构或结构件的运动,至少一个工作腔中的权利要求201中限定的所述局部腔在周期运行热力循环中的一个特定时段中被控制系统连续扩大,并因此使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著上升,并使冷工作介质从该工作容腔中的只与一个还原器直接邻接并用于在每个时段中被工作流体以最大量流过的一个局部容腔流出,经过至少一个张开的排出阀而且相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动流入一个空间,在随后的时段中,即权利要求201中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个权利要求201中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,权利要求201中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将增加,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最冷局部容腔减小,而与至少一个排出阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最热局部容腔扩大,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度增加,而且,在接下来的时段中,根据在权利要求201中提出的某些部件的运动,该工作容腔中的权利要求201中限定的所述局部容腔被控制系统连续减小,以使该工作容腔中的工作流体的平均温度显著下降,而温度低于流入状态时的工作流体将从一个空间开始,经过至少一个张开的进给阀而以相对于该工作容腔中所发生的而言只有轻微压力波动流入在权利要求201中详细描述过的并由一个至少临时顶靠着冷却器的还原器限定的局部容腔中,而且,在随后的时段中,即权利要求201中限定的所述局部容腔与相应工作容腔比率变化较小的一个时段中,根据机械压缩装置在控制系统作用下的运动和/或根据某些也限定了一个权利要求201中限定的局部容腔的部件或类似部件在控制系统作用下的运动,权利要求201中限定的所述阀被关闭而工作容腔中的压力将下降,该运动导致该工作容腔中的只与一个冷却器而没有还原器直接邻接的最冷局部容腔扩大,而与至少一个排出阀邻接并具有本权利要求中的前面部分中的特征的最热局部容腔减小,其结果是,该工作容腔中的工作流体的平均温度降低而且循环结束,而在所有启动状态下,当压力补偿尚未实现之前,特定阀也被控制系统保持打开,以使工作腔获得平衡状态下的温度分布。
425.根据权利要求1至424中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个还原器被设计成厚度恒定的横向圆锥形式,并且在其外边缘与一个圆筒的横向表面汇合,而基本上不需要一个还原器进行工作。
426.根据权利要求425的熵传输装置,其特征在于,至少一个还原器在锥顶区域被引导并被控制系统移动,而且连接到一个元件上,该元件以可移动的方式被引导于一个平行于圆筒轴线的静止元件上的两个区域中。
427.根据权利要求1至426中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,圆筒横向表面的下缘或尖截头圆锥总是浸入液体中。
428.根据权利要求1至427中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,被平行于圆筒轴线引导着的元件中包含有若干管,这些管被内部静止元件同轴引导于冲程方向,而各管带有沿冲程方向和管轴向的狭缝,从而使得这些内部管能够连接到所述还原器上。
429.根据权利要求1至426中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,最下部还原器表面与水面之间的空间基本上被一个两部分式置换结构填充,这两部分连接着控制系统,从而能够在最下部还原器向上移动时彼此移开,以使一个工作气体流道形成在该置换结构上的相对于冲程方向倾斜的分离表面上。
430.根据权利要求1至429中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,构成还原器形状的横向圆锥表面以其顶点指向液面。
431.根据权利要求1至430中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,热交换器永久紧固在最下部还原器的圆筒上并浸入液体中,而且一个置换结构安置在该还原器与冷却器之间。
432.根据权利要求1至431中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,最下部还原器沿冲程方向被至少一个管穿过,该管直接紧固在该还原器上并总是浸入液体中,而且在该管中同轴安置着至少一个管,其连接着外壳并从液位之上伸出而没有穿过还原器,而且气体从其开始通过至少一个阀而进行交换。
433.根据权利要求1至432中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,还有一个附加管在权利要求432描述的结构中同轴安置并密封连接着外壳,该附加管的上缘从液面伸出的距离大于相邻管,而且气体从该附加管开始通过一个阀而周期性交换,而在两个管之间新产生的空间被一个与内部管气阀相邻的阀连通到一个空间,该空间通过一个管系统连接着一个气体空间并选择性地通过阀连接着该工作容腔或一个单独容器中的液体。
434.根据权利要求1至433中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,外壳被这样设计,从而使得其位于工作容腔外围并非常接近于在其内部移动并位于极端位置上的最外侧还原器,并且沿移动方向具有一个切口,从而使得权利要求426中限定的静止元件从冷却器一侧看远远伸出该还原器,但没有离开该工作容腔,而且权利要求426中限定的移动元件在切口区域被外壳以相对直接的方式环绕着。
435.根据权利要求1至434中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个导向元件沿冲程方向至少部分地被设计成一个螺杆或循环滚珠螺母,通过沿冲程方向旋转螺杆或循环滚珠螺母,一个咬合在其内部的元件可以移动至少一个与该元件连接着的还原器。
436.根据权利要求1至435中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,螺杆或循环滚珠螺母带有至少两个螺距不同的区域,以不同速度移动的两个还原器上的连接元件咬合在所述区域中,从而在螺杆或循环滚珠螺母的旋转时,使得各连接元件将沿冲程方向以不同速度移动。
437.根据权利要求1至436中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个循环滚珠螺母和它咬合的连接元件所在的至少一个区域中带有一个封闭的交叉螺纹轨道,而且在循环滚珠螺母以恒定速度沿冲程方向旋转时,该区域周期性地上下移动。
438.根据权利要求1至437中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个螺杆或循环滚珠螺母选择性地在机械控制系统作用下或直接被适宜的控制电机带动着而沿不同方向周期性旋转。
439.根据权利要求1至438中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,最下部还原器咬合在带封闭轨道的循环滚珠螺母中,而其它还原器上的至少一个部分则咬合的轨道不封闭的传统循环滚珠螺母中。
440.根据权利要求1至439中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少一个导引管在其中部周期性或连续流过来自最冷局部空间的工作气体。
441.根据权利要求1至440中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个径向通风机通过螺纹或循环滚珠螺母连接在导引管上,而导引管则在这个区域中横向具有开口,这与导引管中部另一侧的最冷局部空间中的情况相同。
442.根据权利要求1至441中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个单独的工作气体管道从与导引管的一个开口相邻的空间开始伸展到与液面区域中的另一个开口相邻的空间中。
443.根据权利要求1至442中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个管系统连接着一个工作容腔,一个液柱可以在工作状态下在该工作容腔中振荡,而且一个压力容器连接着管系统的另一端。
444.根据权利要求1至443中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,该压力容器通过一个止回阀连接着工作容腔,从而使得位于压力容器中的工作气体量在每个时段中只略微增加。
445.根据权利要求1至444中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个管道系统在液面的预定平均液位处连接着压力容器,并且伸展到液柱另一端并带有一个止回阀,在每个时段中只有很少量的液体,但有很大量的气体,可以通过该管道而离开压力容器。
446.根据权利要求1至445中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,两个邻近于液柱端部的空间在平均液面的预定高度上相互连接。
447.根据权利要求1至446中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在用于将工作容腔与振荡液柱相连的管的接头上装有一个阀,其在工作容腔的流向上带有一个挡块,当液柱沿工作容腔方向移动过快时,阀板将密封顶靠在挡块上。
448.根据权利要求1至447中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在用于将工作容腔与振荡液柱相连的管的接头上装有一个阀,其在工作容腔的流向上带有一个挡块,当液柱沿工作容腔方向移动过快时,阀板将密封顶靠在挡块上,而且一个带泄压阀的管道连接着这个空间,液体可以通过该管道而到达振荡液柱的另一端。
449.根据权利要求1至448中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,两个工作容腔通过一个管连接到一个在二者之间振荡的液柱上,在这两个工作容腔中,循环以相等的时段长度运行但在时间上偏移了半个时段。
450.根据权利要求1至449中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个泄压阀和一个管从相同空间开始通过一个权利要求448中限定的泄压阀而引入一个单独的储存容器中。
451.根据权利要求1至450中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在开始时,液体选择性地从一个容器或导管系统通过一个控制阀和/或利用一个泵而被引入,从而使振荡液柱的管道中的液体量稍稍增加。
452.根据权利要求1至451中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个管紧固在最下部周期性运行的还原器上,该管沿冲程方向运行,气体可以通过该管流入和流出其邻接上方的局部空间,而且该管的最下部总是浸入液体中,
而且,在该管中同心安置着一个管,后者以密封的方式连接着外壳,而且上缘对应于还原器的密封圆筒中出现的最高液面,而且其安置在工作容腔中的位于振荡水柱入口处安全阀之上的区域中,从该管开始,可能溢流的液体将到达振荡液柱中的液体中。
453.根据权利要求1至452中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个沿冲程方向伸展且上缘端部在最下部局部空间中位于工作容腔中预定液位处的管向下尽可能远地连接着前面所述的通向振荡液柱的管。
454.根据权利要求1至453中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个不能被从周围流过的多孔结构在前面所述管系统的入口上游组装在权利要求453中限定的管中。
455.根据权利要求1至454中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,每次机器启动后,会有预定量(例如31)的液体通过一个阀输送到位于热交换器下方的工作容腔中。
456.根据权利要求1至455中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一组还原器或与它们刚性连接着的元件上以可移动的方式紧固着中间杆,在所有情况下,每个中间杆的另一端分别以可移动的方式连接着至少一个附加主杆上的不同点,该主杆选择性地直接或通过一个杆而以可移动的方式连接着外壳,而且最上部还原器以可移动的方式直接或间接作用在主杆上的一个点上,该点距离主杆以可移动的方式直接或间接连接着外壳的点最近。
457.根据权利要求456的熵传输装置,其特征在于,杆结构相对于冲程方向所在的一个平面具有镜像对称。
458.根据权利要求1至457中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,最下部还原器中的一个通过至少一个连接杆而以可移动的方式连接着至少一个传动曲轴,该曲轴至少部分地安置在液面之下。
459.根据权利要求1至458中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,最下部还原器中的一个通过连接杆连接着两个传动曲轴,所述曲轴沿冲程方向相对于静止导向元件所在的一个平面呈镜像安置和进行运动。
460.根据权利要求1至459中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在曲轴轴向的与连接杆支撑相反一侧,有质量块安装在曲轴上,它们的重力可以至少部分地补偿还原器结构的重量。
461.根据权利要求1至460中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一组还原器中分别以可移动的方式连接着连接杆中的至少一个,所述连接杆以它们的另一端安装在至少一个曲轴的旋转轴上,所有连接杆均与一条穿过曲轴旋转轴线并平行于所述还原器的直线相交,最下部还原器的连接杆的支撑距曲轴旋转轴线最远,而最上部还原器的连接杆的支撑距该轴线最近。
462.根据权利要求1至461中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,与斯特林发动机中的情况类似,至少一个还原器以一个容积变化循环的四分之一(25%)的相位移被驱动。
463.根据权利要求1至462中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,在容积周期性变化的工作容腔中具有最低压力的时段中,在用作原动机时周期性进给的工作流体以及在用作热泵或制冷机时周期性排出的工作流体,是通过一个阀实现的,该阀在工作容腔中邻近于一个被两个还原器完全包围着的恒定容积局部空间,而所述还原器中的一个相对直接地与外壳邻接。
464.根据权利要求1至463中一款或多款的太阳辐射能热力利用装置,其特征在于,光学聚集和沿光束方向流经半透明绝热体的原理被组合起来,而且在第一步,太阳辐射被各镜面光学聚集,并且在到达吸收器结构之前在很大程度上穿过一个半透明绝热体,该半透明绝热体被传热介质(例如空气)沿光束方向流经,从而基于温度或状态变化而传输热能。
465.根据权利要求1至464中一款或多款的太阳辐射能热力利用装置,其特征在于,吸收器被细分为若干区域,可以根据温度而控制这些区域中的流动,以具有大温差的避免传热介质在收集器输出管道中完全混合。
466.根据权利要求465的太阳辐射能热力利用装置,其特征在于,在这种情况下,吸收器区域中可以被流经的横截面保持恒定。
467.根据权利要求1至466中一款或多款的太阳辐射能热力利用装置,其特征在于,流经吸收器的过程可以通过双金属控制,在所有情况下,两个双金属均分别连接着一个梁,如一个天平那样,而这两个悬垂梁又以可移动的方式连接在一个中央悬垂梁上。
468.一种太阳辐射能利用装置,其特征在于,镜面包含一组槽纹镜面元件,它们可以均能将太阳直射辐射大致聚集在一条焦线上,而且它们的边缘基本上均位于两个表面内,所述表面在所有情况下均很可能是弯曲的,并且如果是平面的时会垂直于相关焦线。
469.根据权利要求1至468中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,与焦线之间的垂直程度远大于平行程度的一组槽纹镜面元件紧靠着安置并这样排列,从而使得,尤其是是在春天或秋天的中午附近,直射的太阳射线可以被一个尽可能小的表面反射并吸收。
470.根据权利要求1至469中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,至少一个槽纹镜面段被紧固在一个几乎为平面的结构,例如,屋顶上,而且其垂线位于一个平面上,该平面垂直于该平面结构并与一个垂直于焦线的平面位于共同交线上。
471.根据权利要求1至470中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,镜面结构不移动,而吸收器则适宜地跟踪和旋转,从而使得其主轴或对称轴线与所吸收辐射的主方向一致。
472.根据权利要求1至471中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,镜面结构只绕着一条轴线旋转,一个垂直于镜面结构的平面与镜面个相贯线基本上是一条抛物线,而且吸收器是跟踪型的。
473.根据权利要求1至472中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,传热介质在流经半透明绝热体之前,在一个上游收集器中被加热。
474.根据权利要求1至473中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,上游吸收器与被流经的半透明绝热体一起形成了一个空间,传热介质从该空间中被抽出吸收器。
475.根据权利要求1至474中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,刚刚被半透明绝热体错过的太阳辐射能通过一个环绕着整个吸收器结构附加安置的镜面反射,从而被供应到上游收集器中。
476.根据权利要求1至475中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,带气体导槽的吸收器结构的支点沿光束方向距大面积主镜面的距离大于附加安置在该支点周围的较小镜面的支点距主镜面的距离。
477.根据权利要求1至476中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,一组吸收器结构以相对直接的方式连接着一个共同移动的管道系统。
478.根据权利要求1至477中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,连接着吸收器的传热介质管道系统被以半透明的方式绝热。
479.根据权利要求1至478中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,用于使热气从吸收器中排出的管道被一个绝热体包裹着,该绝热体的外表面选择性地具有良好或选定吸收能力,该外表面反过来又基本上完全被一个半透明绝热体包裹着而在一个空间中伸展,热能传输回路中的热气在该空间中流向至少一个吸收器,而且该空间用于在秋天中午12点钟对准太阳,该空间的被直射一侧被一个不能流过的半透明绝热体环绕着,而另一侧被一个镜面环绕着,镜面的面向上方的表面与一个绝热体和一个抗天气保护装置组装起来,该镜面主要用于将非直射的入射光反射到内管侧上,并因而被完全包裹起来。
480.根据权利要求1至479中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,将要被流经的半透明绝热体中包含一个扁平支架结构,其安置在辐射方向上,并由一组带槽金属板构成,所述槽垂直于辐射方向安置,该结构被沿辐射方向伸展的玻璃纤维环绕着。
481.根据权利要求1至480中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,将要被流经的半透明绝热体中包含一个扁平支架结构,其安置在辐射方向上,并由一组带槽金属板构成,所述槽垂直于辐射方向安置,该结构被沿辐射方向伸展的带表面玻璃元件环绕着。
482.根据权利要求1至481中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,至少一个吸收器通过三个齿条而以可移动的方式连接着三个固定点,而在所有情况下,间距均可以通过被电机动力控制的沿齿条方向的移动而改变。
483.根据权利要求1至482中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,至少一个吸收器以能够在电机动力控制下沿齿条方向移动的方式连接着一个齿条,该齿条又通过两个附加齿条而分别以可移动的方式连接着两个固定点,而在所有情况下,间距均可以通过被电机动力控制的沿齿条方向的移动而改变。
484.根据权利要求1至483中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,至少一个吸收器以可移动的方式连接着另一个吸收器,并且只在两个齿条的作用下移动。
485.根据权利要求1至484中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,传热介质的连接管还用于确定其上紧固着的各吸收器相对于管轴线的方位。
486.根据权利要求1至485中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,一个吸收器绕着一个与水平东西轴线和吸收器主光束方向对称轴线相垂直的轴线的旋转可以这样实现,即吸收器通过两条缆索而平行连接在一个齿条上,该齿条在正午12点钟沿从北向南的方向在一个竖直平面上移动到尽可能距离最近处,缆索的支点安置在一个平面上,该平面通过吸收器的旋转轴线或齿条紧固在吸收器结构处的旋转轴线,所述支点分别位于这些旋转轴线的两侧,而且当所述支点投射到一个垂直于吸收器旋转轴线的平面中时,它们至少近似地形成了一个平行四边形,该平行四边形的各顶角在正午12点钟时理想等于90°。
487.根据权利要求1至486中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,一个吸收器绕着一个与水平东西轴线和吸收器主光束方向对称轴线相垂直的轴线的旋转可以这样实现,即吸收器通过轨道个而平行连接在一个齿条上,该齿条在正午12点钟沿从北向南的方向在一个竖直平面上移动到尽可能距离最近处,轨道的支点安置在一个平面上,该平面通过吸收器的旋转轴线或齿条紧固在吸收器结构处的旋转轴线,所述支点分别位于这些旋转轴线的两侧,而且当所述支点投射到一个垂直于吸收器旋转轴线的平面中时,它们至少近似地形成了一个平行四边形,该平行四边形的各顶角在正午12点钟时理想等于90°。
488.根据权利要求1至487中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,齿条由一个支架构成,支架上紧固着一个链条,该链条咬合着一个链轮,该链轮通过一个不可逆齿轮而被一个电机驱动。
489.根据权利要求1至488中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,链轮被至少一个滚子引导在链条上,所述滚子在另一侧压紧支架。
490.根据权利要求1至489中一款或多款的太阳辐射能利用装置,其特征在于,一个齿条可以被向上竖直设置到一定程度并向下加长至地面附近,从而能够通过咬合驱动作用而使吸收器结构沿着该齿条向下降低到地面附近。
491.一种灵敏蓄热器,其特征在于,将要被流过传热介质的散料被至少一个不能流过的绝热内层分隔开成分别具有一个圆筒形横向表的同轴套,该表面具有一个竖直轴线和向外弯曲的基表面和顶表面,可以被流过的过渡层通过绝热圆筒形横向表面中的开口而形成在一个充满散料的内套至相邻外套的位置上,所述开口均分布安置在一个穿过圆筒轴线的平面的两侧区域中,而气流被伸展于该平面区域中的不能流过的接头引导着,从而使得各套只能沿一个绕着竖直轴线旋转的方向流动。
492.根据权利要求1至491中一款或多款的灵敏蓄热器,其特征在于,位于两个半套之间并被充入散料的过渡层只能沿一个竖直轴被流经,并因此而交换传热介质。
493.根据权利要求1至492中一款或多款的灵敏蓄热器,其特征在于,通过最外侧绝热层中的一个,可以从一个散料填充层流入另一个散料填充层。
494.根据权利要求1至493中一款或多款的灵敏蓄热器,其特征在于,通过在位于圆筒轴线上方区域中水平伸展的各散料层中附加的不能流过的小型障碍,可以使流动路径加长。
495.根据权利要求1至494中一款或多款的蓄热方法,其特征在于,随着内流热气的冷却和冷气的流出,散料存储器被加热到远高于100℃,而几星期之后,可以使温度为大约50℃的气体流入存储器的外部区域中,并通过一个气体通道以120℃-150℃的温度将气体抽出,从而将热能从散料存储器中抽取出来,随后,被抽出的气体在一个热交换器中被冷却,并同时将水从大约40℃加热至100℃,这种水从一个位于较低区域中的绝热水池抽出并供应到较高区域中。
496.一种灵敏蓄能器,其特征在于,蓄能器罐中填充了生物废料和/或粪便,而且通过温度变化而交换热能,以聚集能量。
497.一种蓄能方法,其特征在于,在炎热月份中,蓄能器罐中被台车粪便并被加热到这样的程度,即不能进行分解反应或不能大量产生沼气,而主要在寒冷月份中进行制造沼气的过程。
498.根据权利要求1至497中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个用于传递拉力的可移动元件,例如一个链条和齿形皮带,以强制闭合的形式环绕在至少一个在操作状态相对均匀旋转的轮上,所述轮这样安置,从而使得,在循环中的那些时段,即与该元件相连的还原器或置换器不在工作容腔中运动的时段中,该元件相对于一个与之相连并用于至少传递拉力的附加元件之间的夹角呈直角,而当需要进行快速运动时,该夹角变小。
499.根据权利要求1至498中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,至少两个静止还原器沿平行线以基本恒定的间隔多次叠加,至少一个可以相对于它们周期性平行移动的碟形置换元件在两侧被一个还原器环绕着并一致伸展到该置换元件的中心轴区域,该中心轴平行于叠加边缘,置换元件的另一半也被相邻还原器环绕着。
500.根据权利要求1至499中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个处于负压状态的管道系统,例如一个锅炉或一个尘土收集器的尘土袋,通过一个加热器连接在一个根据本发明的热力机的进给阀上。
501.根据权利要求1至500中一款或多款的熵传输装置,其特征在于,一个下部还原器选择性地与在行程方向可运动的一个液压—或气动活塞或薄膜体相连,并且通过来自相耦合的振荡液注的远离相应工作腔的液体表面周围的腔室的液体或气体通过调节阀被连接。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742660.3 | 1997-09-26 | ||
DE1997142660 DE19742660A1 (de) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung von Sonnenenergie oder Wärmequellen zur Transformation von Entropie |
DE19742520 | 1997-09-26 | ||
DE19742520.8 | 1997-09-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1273623A true CN1273623A (zh) | 2000-11-15 |
Family
ID=26040336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN98809857A Pending CN1273623A (zh) | 1997-09-26 | 1998-09-23 | 带热力循环过程的熵传输方法和设备 |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6470679B1 (zh) |
EP (1) | EP1017933B1 (zh) |
JP (1) | JP2001518592A (zh) |
KR (1) | KR20010082498A (zh) |
CN (1) | CN1273623A (zh) |
AP (1) | AP2000001794A0 (zh) |
AT (1) | ATE247773T1 (zh) |
AU (1) | AU753000B2 (zh) |
BR (1) | BR9812554A (zh) |
CA (1) | CA2304570A1 (zh) |
DE (2) | DE59809356D1 (zh) |
EA (1) | EA200000257A1 (zh) |
IL (1) | IL135136A0 (zh) |
NZ (1) | NZ503628A (zh) |
OA (1) | OA11343A (zh) |
TR (1) | TR200001624T2 (zh) |
WO (1) | WO1999017011A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104040174A (zh) * | 2011-10-06 | 2014-09-10 | 小埃德·吉尔伯特 | 线性液压设备与发电机耦合的装置及其使用方法 |
CN104481085A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-04-01 | 无锡伊佩克科技有限公司 | 一种楼顶雨水收集过滤装置 |
CN106091460A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 铜陵海科锐科技有限公司 | 用于低温制冷机的压差驱动式膨胀机 |
CN109312726A (zh) * | 2016-05-25 | 2019-02-05 | 韦内特公司 | 用于生产恒温元件的组件 |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6701708B2 (en) * | 2001-05-03 | 2004-03-09 | Pasadena Power | Moveable regenerator for stirling engines |
JP4411829B2 (ja) * | 2002-08-26 | 2010-02-10 | 株式会社デンソー | 蒸気エンジン |
US20050126171A1 (en) * | 2002-11-01 | 2005-06-16 | George Lasker | Uncoupled, thermal-compressor, gas-turbine engine |
US8037686B2 (en) * | 2002-11-01 | 2011-10-18 | George Lasker | Uncoupled, thermal-compressor, gas-turbine engine |
JP4567996B2 (ja) * | 2003-06-09 | 2010-10-27 | パナソニック株式会社 | 蓄熱式ヒートポンプシステム |
US7019415B2 (en) * | 2004-03-22 | 2006-03-28 | Honeywell International Inc. | Electrical power generation system and method for mitigating corona discharge |
US7810330B1 (en) | 2006-08-28 | 2010-10-12 | Cool Energy, Inc. | Power generation using thermal gradients maintained by phase transitions |
US7617680B1 (en) | 2006-08-28 | 2009-11-17 | Cool Energy, Inc. | Power generation using low-temperature liquids |
JP4936439B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2012-05-23 | 国立大学法人東京工業大学 | 圧力レギュレータ及び除振装置 |
US8661817B2 (en) * | 2007-03-07 | 2014-03-04 | Thermal Power Recovery Llc | High efficiency dual cycle internal combustion steam engine and method |
US7877999B2 (en) | 2007-04-13 | 2011-02-01 | Cool Energy, Inc. | Power generation and space conditioning using a thermodynamic engine driven through environmental heating and cooling |
US7805934B1 (en) | 2007-04-13 | 2010-10-05 | Cool Energy, Inc. | Displacer motion control within air engines |
KR100814001B1 (ko) * | 2007-05-28 | 2008-03-14 | 주식회사 동광에너텍 | 다목적 보일러 |
US7694514B2 (en) * | 2007-08-08 | 2010-04-13 | Cool Energy, Inc. | Direct contact thermal exchange heat engine or heat pump |
DE102008009784A1 (de) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Hausgerät zum Trocknen eines feuchten Gutes mit einer Kühlanordnung und einer Heizanordnung |
US8559197B2 (en) * | 2008-10-13 | 2013-10-15 | Infinia Corporation | Electrical control circuits for an energy converting apparatus |
US8151568B2 (en) * | 2008-10-13 | 2012-04-10 | Infinia Corporation | Stirling engine systems, apparatus and methods |
US8601809B2 (en) * | 2009-02-11 | 2013-12-10 | Stirling Biopower, Inc. | Pressure equalization system for a stirling engine |
EP2406485B1 (en) * | 2009-03-12 | 2017-09-06 | Joseph B. Seale | Heat engine with regenerator and timed gas exchange |
US20110011053A1 (en) * | 2009-07-14 | 2011-01-20 | Benham Roger A | Adiabatic external combustion with low pressure positive displacement motor |
US20110060464A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-10 | Akribio Corp. | Adiabatic control method for isothermal characteristics of reaction vessels |
CN101985370A (zh) * | 2010-07-13 | 2011-03-16 | 吴江市屯村颜料厂 | 一种空气分离管 |
WO2012158781A2 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Sustainx, Inc. | Systems and methods for efficient two-phase heat transfer in compressed-air energy storage systems |
CN103133178B (zh) * | 2011-12-01 | 2015-08-19 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 双通道熵循环发动机 |
JP5816106B2 (ja) * | 2012-01-24 | 2015-11-18 | 一般財団法人電力中央研究所 | 発電装置及び発電方法 |
US9157322B2 (en) | 2012-06-08 | 2015-10-13 | Roger A. Benham | Journal-less crankshaft and non-friction variable speed transmission with inherent clutch and free spin |
US10197338B2 (en) * | 2013-08-22 | 2019-02-05 | Kevin Hans Melsheimer | Building system for cascading flows of matter and energy |
CN104295328B (zh) * | 2014-08-15 | 2016-01-20 | 宁波高新区金杉新能源科技有限公司 | 一种介质能发动机装置及其做功方式 |
NL2015638B9 (en) * | 2015-10-20 | 2017-05-17 | Niki Enerji Uretim A S | A power generator and a method of generating power. |
SE544805C2 (en) * | 2019-01-29 | 2022-11-22 | Azelio Ab | Improved stirling engine design and assembly |
CN114865872B (zh) * | 2022-05-25 | 2024-04-26 | 横川机器人(深圳)有限公司 | 一种音圈电机、空气压缩系统及呼吸机 |
US11873772B1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-01-16 | Cummins Power Generation Inc. | Dual fuel engine system and method for controlling dual fuel engine system |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3845624A (en) * | 1970-05-21 | 1974-11-05 | W Roos | Sterling process engines |
US3879945A (en) * | 1973-04-16 | 1975-04-29 | John L Summers | Hot gas machine |
US3986359A (en) * | 1973-05-29 | 1976-10-19 | Cryo Power, Inc. | Thermodynamic engine system and method |
DE2835592A1 (de) * | 1978-08-14 | 1980-02-28 | Roland Soelch | Waermekraftanlage |
US4270351A (en) * | 1978-11-13 | 1981-06-02 | Kuhns John P | Heat engine and thermodynamic cycle |
DE2928316C2 (de) * | 1979-07-13 | 1983-12-22 | Bertrand Dr. 8000 München Weißenbach | Mit Luft als Arbeitsmittel im offenen Kreisprozeß arbeitende Maschine |
US4414812A (en) * | 1981-04-30 | 1983-11-15 | R & D Associates | Hot air solar engine |
US4442670A (en) * | 1982-07-12 | 1984-04-17 | Jacob Goldman | Closed-cycle heat-engine |
DE3607432A1 (de) * | 1986-03-06 | 1987-09-10 | Eder Franz X | Regenerative arbeits- und waermemaschine mit aeusserer waermezufuhr |
DE3826117A1 (de) * | 1988-08-01 | 1990-02-08 | Pelka Bertram Dipl Ing Fh | Waermekraftmaschinenanordnung |
AR245806A1 (es) * | 1990-04-27 | 1994-02-28 | Bomin Solar Gmbh & Co Kg | Maquina stirling, y procedimiento para llevar a cabo su operacion. |
AU8508691A (en) * | 1990-10-01 | 1992-04-28 | Bartl, Ludwig | Process and devices for the free mutual conversion of heat and work and for the approximate exchange of the temperatures of two heat carriers by heat transfer |
US5353596A (en) * | 1993-02-22 | 1994-10-11 | Israel Siegel | Low temperature heat engine |
-
1998
- 1998-09-23 AT AT98955343T patent/ATE247773T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-09-23 BR BR9812554-0A patent/BR9812554A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-09-23 JP JP2000514054A patent/JP2001518592A/ja active Pending
- 1998-09-23 IL IL13513698A patent/IL135136A0/xx unknown
- 1998-09-23 CN CN98809857A patent/CN1273623A/zh active Pending
- 1998-09-23 AP APAP/P/2000/001794A patent/AP2000001794A0/en unknown
- 1998-09-23 NZ NZ503628A patent/NZ503628A/en unknown
- 1998-09-23 DE DE59809356T patent/DE59809356D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-23 CA CA002304570A patent/CA2304570A1/en not_active Abandoned
- 1998-09-23 KR KR1020007003261A patent/KR20010082498A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-09-23 DE DE19881421T patent/DE19881421D2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-23 EA EA200000257A patent/EA200000257A1/ru unknown
- 1998-09-23 AU AU12235/99A patent/AU753000B2/en not_active Ceased
- 1998-09-23 US US09/509,388 patent/US6470679B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-23 TR TR2000/01624T patent/TR200001624T2/xx unknown
- 1998-09-23 EP EP98955343A patent/EP1017933B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-23 WO PCT/DE1998/002827 patent/WO1999017011A1/de not_active Application Discontinuation
-
2000
- 2000-03-24 OA OA1200000088A patent/OA11343A/en unknown
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104040174A (zh) * | 2011-10-06 | 2014-09-10 | 小埃德·吉尔伯特 | 线性液压设备与发电机耦合的装置及其使用方法 |
CN104481085A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-04-01 | 无锡伊佩克科技有限公司 | 一种楼顶雨水收集过滤装置 |
CN104481085B (zh) * | 2014-10-27 | 2017-02-08 | 无锡伊佩克科技有限公司 | 一种楼顶雨水收集过滤装置 |
CN109312726A (zh) * | 2016-05-25 | 2019-02-05 | 韦内特公司 | 用于生产恒温元件的组件 |
CN106091460A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 铜陵海科锐科技有限公司 | 用于低温制冷机的压差驱动式膨胀机 |
CN106091460B (zh) * | 2016-06-12 | 2018-10-02 | 铜陵天海流体控制股份有限公司 | 用于低温制冷机的压差驱动式膨胀机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19881421D2 (de) | 1999-10-28 |
DE59809356D1 (de) | 2003-09-25 |
NZ503628A (en) | 2003-05-30 |
CA2304570A1 (en) | 1999-04-08 |
AU1223599A (en) | 1999-04-23 |
KR20010082498A (ko) | 2001-08-30 |
WO1999017011A1 (de) | 1999-04-08 |
AU753000B2 (en) | 2002-10-03 |
JP2001518592A (ja) | 2001-10-16 |
ATE247773T1 (de) | 2003-09-15 |
OA11343A (en) | 2003-12-10 |
BR9812554A (pt) | 2000-07-25 |
AP2000001794A0 (en) | 2000-06-30 |
TR200001624T2 (tr) | 2000-10-23 |
IL135136A0 (en) | 2001-05-20 |
EP1017933B1 (de) | 2003-08-20 |
EP1017933A1 (de) | 2000-07-12 |
EA200000257A1 (ru) | 2000-12-25 |
US6470679B1 (en) | 2002-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1273623A (zh) | 带热力循环过程的熵传输方法和设备 | |
CN1083941C (zh) | 热回收装置 | |
CN1283914C (zh) | 热机及其产生机械能的相关方法以及它们在运载工具上的应用 | |
US9500185B2 (en) | System and method using solar thermal energy for power, cogeneration and/or poly-generation using supercritical brayton cycles | |
US7331178B2 (en) | Hybrid generation with alternative fuel sources | |
US7191597B2 (en) | Hybrid generation with alternative fuel sources | |
CN1136645C (zh) | 线性电机压缩机及其在制冷系统中的应用 | |
CN1401728A (zh) | 使用高速率传热介质之装置 | |
US20090318572A1 (en) | Apparatus and process for production of liquid fuel from biomass | |
CN101043929A (zh) | 从空气中除去二氧化碳 | |
CN1621660A (zh) | 流体机械的揉动变容方法及其机构与用途 | |
CN101952564A (zh) | 用于储存热能的设备和方法 | |
CN1766461A (zh) | 吸收式热泵 | |
CN1826496A (zh) | 小型、集中、太阳能热电联供系统 | |
CN1173762C (zh) | 蒸馏装置 | |
US8539764B2 (en) | Configurations of a Stirling engine and heat pump | |
CN1558793A (zh) | 用于制造颗粒的吸着剂的方法和实施此方法的设备 | |
CN106481522B (zh) | 一种带有蓄热的闭式氦气轮机塔式太阳能热发电系统 | |
CN1291199C (zh) | 吸收式冷热水机 | |
CN101284222B (zh) | 复聚光太阳能反应釜 | |
Iodice et al. | Comparative exergetic analysis of solar integration and regeneration in steam power plants | |
Lea et al. | Augmentation of solar water distiller performance with Pv/T | |
CN1053108A (zh) | 普适温差能发电技术 | |
Abene et al. | Improving the Basin Type Solar Still Performances Using an Internal Solar Collector | |
CN101684971A (zh) | 太阳能高温集热系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |