JP2001507777A

JP2001507777A - 熱エネルギーを転換してワークさせる方法と装置

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Publication number: JP2001507777A
Application number: JP53077998A
Authority: JP
Inventors: ダベルフ，ジェイチェヌス，アードリアンバン; ダベルフ，ヨハネス，ジェイチェヌスバン
Original assignee: サイクロダイナミックスベスローテンフエンノートシャップ
Priority date: 1997-01-08
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 2001-06-12
Also published as: AU5499598A; EP0968356A1; NL1004950C2; US6178750B1; WO1998030786A1

Abstract

(57)【要約】この発明は、低グレードの熱を機械的エネルギー、特に、電力に転換する方法と装置とに関する。この目的のために、ワーキング媒体をクローズド循環システム内で加熱し、該ワーキング媒体を膨張させる。この膨張が機械的エネルギーを生む。前記ワーキング媒体に留まる熱が向流の冷却媒体により抽出され、機械的エネルギー生産のために再利用される。これによって、高い効率の達成が可能になる。冷却により、前記ワーキング媒体は、収縮し、これが高い効率の達成に寄与する。前記ワーキング媒体は、パラフィンであることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】名称熱エネルギーを転換してワークさせる方法と装置本発明は、熱エネルギーを装置内で機械的エネルギーに転換する方法と装置に関するもので、前記装置は、ワーキング媒体を加熱して膨張させる第１のパートと、ワーキング媒体を冷却して収縮させる第２のパートを備えており、第１と第２のパートは、効率よく連結されて、ワーキング媒体を含むクローズドシステムを形成し、加熱の結果、クローズドシステム内に納められているワーキング媒体が液相から気相への相の変化なしに第１のパート内で膨張し、ワーキング媒体が機械的エネルギーを作り、加熱されたワーキング媒体が熱交換プロセスを受けて熱エネルギーが回収され、この熱エネルギーが仕事を行うようにさらに利用される。このような方法は、技術的に知られている。特に、Maloneは、加熱されたワーキング媒体から熱を抽出して、これを機械的エネルギーを作るのにさらに利用する方法(1931年6月12日のジャーナル・オブ・ザ・ロイヤル・ソサエティ・オブ・アーツの679〜703頁)を記載している。この目的のために、Maloneは、装置（1972年のロングマン・グループ・リミテッドのザ・サーモダイナミックス・アトラス、７８，９０頁）を使用しており、この装置は、第１と第２の縦長チャンバーを備え、これらのチャンバーは、基部が連続して加熱されるようになっている。この装置、及びしたがって各チャンバーにもワーキング媒体としての水が充填され、これが加熱の結果、前記チャンバー内で膨張する。第１の垂直のチャンバーは、第１の駆動チャンバーと連通しており、第２の垂直のチャンバーは、第２の駆動チャンバーと連通している。第１と第２の駆動チャンバーは、互いの延長部分に配置され、それらの対面する側面においては、可動のダブルピストンによりシールされている。このダブルピストンが第１の極度位置にあると、第１の駆動チャンバーの容積は、最大になり、第２の駆動チャンバーのそれは、最小になり、そしてまた、反対になる。第１の垂直チャンバーにおけるワーキング媒体の膨張により、第１の駆動チャンバーは、満杯になり、これによってダブルピストンを動かす。これでクランクシャフトを駆動し、作られた機械的エネルギーを伝える。ロッド状の要素を垂直方向に動かしても長くなっているチャンバーにおけるワーキング媒体に使える容積は、変わらない。一方の長くなっている要素が最高位置にあると、他方の長くなっている要素は、最下位置にある。さらに、長くなっている要素は、前記ダブルピストンの位置に対し９０°位相がずれている。前記長くなっているチャンバーにおけるワーキング媒体が膨張すると、該媒体は、前記長くなっている要素にそって上昇し、前記長くなっている要素と連通している前記駆動チャンバー内に満ちる。前記クランクシャフトが前記長くなっている要素を下方位置へ回転させる。その結果、前記長くなっているチャンバーの加熱されているパートにおけるワーキング媒体が減り、前記長くなっているチャンバーの上位パートにおいてワーキング媒体は、冷却される。冷却により、ワーキング媒体は、収縮し、前記長くなっているチャンバーに連通の駆動チャンバーは、空になる。このことは、また、前記ダブルピストンの駆動に貢献する。他方の長くなっているチャンバーは、１８０°位相がずれ、同時に他方の駆動チャンバーを満たし、前記クランクシャフトを駆動する。加熱されている前記長くなっているチャンバーのパートと冷却されているパートとの間には、熱交換器が設けられている。ホットなワーキング媒体が上昇するとき、前記熱交換器に熱を与える。ワーキング媒体が下降するとき、この熱を再吸収する。したがって前記装置が作動しているとき、前記熱交換器の下位パートは、ホットである一方、上位パートは、コールドである。この種の熱交換器の利点は、前記冷却媒体に対する熱損失がほとんどなく、その結果、機械的エネルギーへの熱の転換は、極めて効率がよい。Maloneは、ワーキング媒体として水を使用しているが、前記装置は、約７００大気圧のワーキング媒体圧力で運転されている。２５０℃のホット／コールドの温度差における彼の装置は、出力２３％の収率であった。この知られた方法の欠点は、膨張及び作動フェーズにおけるワーキング媒体が熱を奪うコールドの熱交換器を通過しなければならない点である。このことは、機械的エネルギーを作る間、ワーキング媒体が収縮し、これにより効率が落ちることを意味する。逆に、その機械的エネルギー生産収縮相の間、ワーキング媒体は、熱を吸収して膨張し、その結果、前記方法のこの相においてもまた効率が落ちる。実際のところ、エネルギーの損失はないが、熱を行き来させることは有用ではない。前記ロッド状の要素もまた熱交換作用を有している。それらが熱交換器に対し移動するにつれ、特定の高さにおけるそれらの温度は、前記熱交換器の温度と一致しない。これにより熱回収の効率が抑えられる。前記（クランク）シャフトに供給されるエネルギーにとって、前記装置は、大型で、大掛かりな構造が必要になる。本発明の目的は、効率が高まると共に低級の熱フローの利用に適している方法を提供することである。この目的のために、本発明による方法は、クローズドサーキュレーションシステムを使用し、このシステム内にワーキング媒体としての液体を循環させ、これによって、該液体が少なくとも第２のパートにおいて、向流熱交換関係にあり、トランスファーされた熱を機械的エネルギーの生産に使用することを特徴とするものである。このことで、熱交換器を少なくとも実質的に同じ温度に維持することができ、ワーキング媒体が機械的エネルギー生産に対し逆作用する熱交換を受けずにすむ。好ましい実施例によれば、前記液体を冷却媒体に対し向流で第２のパートへ導入し、冷却媒体を加熱し、このように加熱された冷却媒体の熱をワーキング媒体と共に向流で第１のパートに導入し、機械的エネルギーを作る。このような方法を使用することにより、単純で、したがって、安価な構造の熱交換器を使用することができる。発明による方法の好ましい実施例によれば、使用される液体は、ワーキングレンジにおける膨張係数が少なくとも０．０２％／℃、好ましくは、少なくとも０．０５％／℃、最も好ましくは、少なくとも０．７％／℃である液体である。膨張係数が高い液体は、熱を機械的エネルギーへ転換する効率、特に電気エネルギーの発生における効率を高める。好ましくは、前記ワーキングレンジは、１５℃から１００℃の間にある。効率の高さにより、発明による方法は、比較的低温度の熱源の使用に特に適している。このようなケースにおいて、使用される液体は、好ましくは、パラフィン含有液体である。パラフィン及び例えば炭化水素溶媒におけるパラフィン溶液のようなパラフィン含有液体は、比較的低い温度で膨張係数が著しく高くなり、この発明による方法による機械的エネルギー生産に極めて好適である。適切な装置における内部抵抗によるエネルギー損失を減らすためには、パラフィン含有液体を液体として使用し、これに内部抵抗を低下させることができる添加剤を含ませる。フロー抵抗を具合良く低下させるために、Petrolad（B.R.B.，Itterv oort，オランダ）のような物質を例えば1:10,000のレシオで添加する。可動パーツの間の抵抗を下げるために、分子潤滑剤，テフロン又は硫化モリブデンを例えば１〜４％添加し、これら二つを平均粒径、例えば、３μｍの粒状でワーキング媒体に分散させる。エネルギー生産にいくつかの利用できる熱源を使用したい場合、ワーキングレンジが希釈によって低温度にシフトされたパラフィン液体をパラフィン含有液体として使用することにより、ワーキングレンジを非常に好都合に適合させることができる。この発明による他の実施例においては、加熱すべきパートにおいて、ワーキング媒体を熱源で向流中で加熱する。この態様で、熱源に存在する熱エネルギーを最適に利用できる。この発明は、また、この発明による方法により、熱エネルギーを機械的エネルギーに転換するのに適した装置にも関し、装置の複数のパートは、前記ワーキング媒体のためのクローズドシステムを形成し、このシステム内において、操作の間、前記ワーキング媒体は、加熱されるパートから冷却されるパートへ流れることができるようになっており、そしてさらに、前記装置は、前記ワーキング媒体で駆動されるシャフトと、機械的エネルギーに転換されていない熱エネルギーを回収する熱交換器とを備えている。この種の装置は、Maloneにより記載されている（1939年、上記）。この発明によう装置は、以下を特徴とするものであって、 −加熱されるべきパートは、冷えたワーキング媒体のための第１の入口と、加熱されたワーキング媒体の第１の出口とを有し、 −冷却されるべきパートは、加熱されたワーキング媒体の第１の入口と冷えたワーキング媒体のための第２の出口とを有し、 −第１の位置における第１のスイッチバルブを介し、前記第１の出口は、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第２の位置において、温かいワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通し、前記第２の入口は、第２の位置において、温かいワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第１の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通しており、 −第１の位置における第２のスイッチバルブを介し、前記第１の入口は、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第２の位置において、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通し、前記第２の出口は、第２の位置において、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第１の位置において、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通しており、 −加熱されたワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーは、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと効果的に連通していて、操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーが満杯になると、コールドのワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーが空になり、そしてまた、これらの逆になるようになっており、 −加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーは、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと効果的に連通していて、操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーが満杯になると、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーが空になり、そしてまた、これらの逆になるようになっており、 −操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーが満杯になると、加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーが空になり、そして −加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーとを満たす工程を前記それらが空になる工程へ進み、そしてまた、これらの逆になる工程を行うための手段が設けられ、 −加熱すべきパートが前記ワーキング媒体の流れにより駆動されるデバイスを介して冷却すべきパートに連通し、前記デバイスは、前記シャフトを備えている。この装置は、駆動されるデバイスを流れるワーキング媒体の流れを実質的にコンスタントなものにするが、Maloneの装置と対比すると、前記デバイスにおけるワーキング媒体は、一方向にのみ移動する。好ましい実施例によれば、加熱されたワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーと、コールドのワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーとのそれぞれ、加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーと、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーとのそれぞれは、ピストンを備えている。これによって、前記複数の貯蔵チャンバーのヴォリュウムに適合する実際的な手段が与えられる。好ましい実施例によれば、この発明による装置は、前記貯蔵チャンバーに面していないピストンのサイドを昇温された温度に保つ手段を備えている一方、前記装置の操作中においては、前記手段は、前記パートにおける圧力と等しい圧力を維持するのに適していることが好ましく、前記手段は、熱絶縁手段である。これで前記装置内の摩擦が低くなり、効率が増進する。この発明を添付の図面を参照しながら以下の限定でない実施例により説明するもので、図面において、図１は、第１の操作位置における、この発明による装置の略図を示し；図２は、第２の操作位置における、この発明による装置の略図を示し；図３ａは、この発明による装置の実施例に適した熱交換器の一部の断面を示し、そして、図３ｂは、III-III線にそった断面を示し；図４は、この発明による装置の実施例の詳細な断面側面図を表し、そして図５は、いくつかのパラフィン類の膨張挙動を示すグラフである。熱エネルギーを機械的エネルギー、特に電気へ転換するための、図１に示された装置は、加熱されるパート１と冷却されるパート２とを備える。加熱されるパート１は、入口３及び出口４を有し、冷却されるパート２は、入口５及び出口６を有している。出口４と入口５とは、出口６と入口３と同様に下記する態様でリンクされており、クローズドシステムを形成している。該クローズドシステムを操作するために、非ガスの流動するワーキング媒体が使用される。本発明におけるワーキング媒体の用語は、サスペンション類及びペースト類をも含む液体として理解される。ワーキングレンジにおけるワーキング媒体は、可能な限りの最高の熱膨張係数を有していることが好ましい。以下に詳しく説明するように、前記ワーキングレンジは、下限が冷却媒体の温度、上限が熱源の温度により規定される温度範囲として理解される。ワーキング媒体が熱吸収の影響で膨張するにつれ、ワーキング媒体が流れ出し、このワーキング媒体の流れで機械的エネルギーを作り出す。前記装置には、例えば、シャフト１０を有するハイドロモーター９のような流れエネルギーを回転エネルギーに転換する機関が設けられている。前記シャフト１０は、発電のための発電機（図示しない）に連結されていることが好ましい。図１と図２とに示した好ましい実施例によれば、ハイドロモーター９は、ワーキング媒体によって直に駆動される。図１と図２とに示した実施例においては、冷却するパート２には、向流理論の応用で冷却されるようになっている。図示の実施例においては、これは、冷却すべきパート２を囲むチューブ７により行われる。装置を操作する間、冷却媒体は、矢印の方向へチューブ７を流れる。該冷却媒体は、全部又は一部再使用される。この目的のために、図１に示された装置には、フィードバックパイプ３０とポンプ３１とが設けられている。前記冷却媒体が全部フィードバックされる場合、該冷却媒体は、熱交換器で冷却されなければならない。前記冷却媒体の一部のみをフィードバックする場合には、該冷却媒体にさらに新たな冷却媒体を補充して、その温度が冷却媒体の温度を十分低くするようにしなければならない。有利には、加熱されるパート１は、また向流において加熱される。図示の実施例は、チューブ８で冷却されたパート２により加熱された冷却媒体を供給することにとり、これを有利に実現しており、ここでは、チューブ８は、加熱されるパート１を囲んでいる。注目すべきは、これによって、装置に供給される熱の流れの全体のエンタルピーを少なくとも実質上利用可能にしている点である。熱の流れと冷却媒体とを混合することは、さておいて、代替実施例（図示せず）は、また、これらの流れを別に保つ可能性を提示している。例えば、第１のパイプを第２のパイプに通し、加熱するワーキング媒体を搬送し、第２のパイプを第３のパイプで囲み、第３のパイプで冷却するワーキング媒体を搬送する。この後者のパイプを冷却媒体が入っているパイプで囲むことができる。前記冷却媒体は、冷却されるパート２におけるワーキング媒体から可能な限りの熱を吸収することが好ましい。これによって、機械的エネルギーに転換されなかった熱エネルギーを回収して、さらに機械的エネルギーに転換させることを可能にする。機械的エネンルギーに転換される熱エネルギーは、補充されなければならず、これは、熱源によってなされる。この熱源は、生物ガス、オイル、木材、石炭などのような有機物質の燃焼、原子エネルギー、ソラーエネルギー、プロセスインダストリー又はトータルエネルギープラントからの余熱、地熱などにより発生する熱のようなもろもろの熱源でよい。熱は、好ましくは、ここでも加熱面領域を限定するために液体媒体の形で供給されることが好ましい。図示の実施例においては、前記媒体は、放出される加熱されたプロセスウオーターのような熱源で、この熱源もまたパイプ８へ供給され、冷却された冷却媒体と共に流出される。冷却されるパート２から熱すべてを完全に回収することができないから、そして、当然、熱の一部が機械的エネルギーへ転換されるから、加熱された冷却媒体の温度は、前記熱源の温度より低くなることが明らかである。この発明による装置の図示の実施例においては、この点が、加熱された冷却媒体をパイプ８へ導入するに当たり、前記熱源が導入されるポイントから下流のポイントで導入することにより考慮されている。図示の実施例においては、第１の位置における第１のスイッチバルブ１１を介して、加熱されるパート１の出口４が加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー１２と連通している。第１のスイッチバルブ１１の前記第１の位置においては、冷却されるパート２の入口５は、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー１３と連通している。同様に、第１の位置における第２のスイッチバルブ１４を介して、冷却されるパート２の出口６が冷却されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー１６と連通している。第２のスイッチバルブ１４の前記第１の位置においては、加熱されるパート１の入口３は、冷却されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー１５と連通している。装置の操作の間に生じる高圧のため、前記貯蔵チャンバー１２，１３，１５，１６は、シリンドリカルになっている。加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー１２は、冷却されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー１５と機能的に連通している。同様に、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー１３は、冷却されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー１６と機能的に連通している。加熱されたワーキング媒体のための貯蔵チャンバーが空になれば、冷却ワーキング媒体のための貯蔵チャンバーが満杯になり、そして、またこの逆になる。加熱されたワーキング媒体のための一方の貯蔵チャンバーが空になれば、加熱されたワーキング媒体のための他方の貯蔵チャンバーが満杯になり、そして、またこの逆になる。図示の実施例においては、上記の関係は、以下に記載のピストンにより実現されるもので、該ピストンは、第１のギアラック１７と第２のギアラック１８とに連結している。前記ピストンは、被駆動歯車１９により動かされる。この歯車は、中間ギアボックスをオプショナルに介して、又は、介さずシャフト１０により直に駆動され、又は、モーターにより間接的に駆動される。極めて好ましい実施例（そして、図１と図２に示したような）により、ピストン運動による貯蔵チャンバー１２におけるヴォリュウムの絶対変化が貯蔵チャンバー１５のヴォリュウムにおける絶対変化に等しければ、前記ワーキング媒体を動かすために必要なパワーをある限界に保たせておくことができる。このことは、貯蔵チャンバー１３，１６にも当てはまる。貯蔵チャンバーにおけるピストンが該貯蔵チャンバーの壁を通るピストンロッドにより駆動される実施例においては、前記相補の貯蔵チャンバーもまた該貯蔵チャンバーの壁を通るピストンロッドを備えてなければならない。操作の間、加熱されるパート１におけるワーキング媒体は、膨張する。これにより、パート１に圧力が生じる。ワーキング媒体は、パート１とパート２との間の連結部２０を経てパート１から去ることができ、該連結部２０は、ハイドロモーター９を備える。表示された実施例においては、前記連結部は、パート１とパート２とのコールドの端部の間に配置されているが、パート１とパート２の加熱された端部を互いに同様に具合よく連結することもできるようになっている。パート１にコールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー１５からコールドのワーキング媒体が供給されなければ、加熱されるパート１に存在するワーキング媒体は、完全にヒートアップし、その結果、ワーキング媒体の流れ、そしてしたがって、機械的エネルギーの生産が中止になる。前記コールドのワーキング媒体は、第１のピストン２１と第２のピストン２２を動かして供給され、これらは、表示の実施例においては、ギアラック１７を介して連結され、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー１２が満杯になれば、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー１５が空になるようになっている。コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーが空になった後、前記第１と第２のスイッチバルブ１１，１４は、第２の位置におかれる（図２）。これによって、加熱されたワーキング媒体は、満たされた第１の貯蔵チャンバー１２からコールドのパート２へ流れ、収縮する。これによって連結部２０を経ての加熱されたパート１からのワーキング媒体の搬送が促進される。したがって、連結部２０における流れの方向は、同じ状態に留まる。記載した装置によれば、ハイドロモーター９を流れるワーキング媒体の量は、ヴォリュウムにおける増加で増える。スイッチバルブ１１，１４の第１位置と第２位置とをシフトするとき、それまで高圧であった貯蔵チャンバーは、圧力が突然に低下してしまう。装置のダメージを避けるために、いくつかの手立てが可能である。例えば、ピストン２１，２２を停止させるとか、あるいは、逆方向へ動かし、熱交換器を停止させる。連結部２０を経てパラフィンが流れておれば、圧力差をなくし、スイッチバルブ１１，１４を他方の位置へ切り替える。望みに応じて、冷却媒体と熱源との供給を停止することも可能である。装置の操作開始に当たり、ワーキング媒体のすべてがコールドで、したがって収縮していると、該ワーキング媒体の一部が膨張する。このような装置にダメージを与えることを防ぐために、膨張ベッセル２３，２４が設けられている。これらは、また、スイッチバルブ１１，１４の切り替えの間、圧力波を吸収するバッファーとしても機能する。記載した装置の利点は、操作の間、装置の両パートが実質的に同じ温度にあることである。この発明による方法においては、操作圧力は、極めて高く、通常、１００バールから１０００バールの間になっている。出力は、圧力が高ければ大きくなり、第１のパートにおける圧力は、２５０バール以上が有利である。第２のパートにおける圧力は、５０バールである。前記装置は、ラウンドのもの、即ち、シリンドリカルのパイプ及びシリンドリカルの貯蔵タンバーを用いて前記のような圧力を使用することに適している。熱伝導を良好にするには、銅及び銅合金で作られたものを使用すると有利である。Wieland（Ulm，ドイツ国）により市販されている長さ35m，厚さ1mm,内径8mmの高圧に耐えることができる銅パイプが使用に便宜である。熱の流れは、機械的エネルギーへ転換される熱の量に対し比較的大きい。熱を機械的エネルギーに効率よく転換させるためには、熱回収を効率よくしなければならない。有利な実施例によれば、この点は、加熱されるパート１をスパイラル形状のチューブに形成し、好ましくは、マニフォールド（図４に図示）、複数のスパイラル形状のチューブ１ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ（図３ａ，ｂ）を使用することによって達成できる。複数のチューブ１は、これらチューブの回りにスパイラルに巻き付けられたスペーサー２５により離されている。これらは、また、前記チューブまわりを動く液体（点線で図示）の混合を促進するものでもあり、該液体は、ワーキング媒体（実線矢印）に対し向流になっている。複数のチューブ１及びスペーサー２５の全体は、スパイラル形状のチューブ２６内に納められている。この構造は、図４で分かるものであり、加熱されるパート１は、装置をコンパクトにするために、冷却されるパート２を囲んでいる。チューブ状の熱交換器を使用することにより、前記複数のチューブの長さの選択は、熱回収をどの程度にしたいかにより定まる。専門家であれば、前記方法を実施する適切な操作条件を選ぶことができ、該条件は、熱源の温度に依存する。加熱された冷却媒体の温度に応じて、該媒体をバルブ２７，２８，２９の一つを介して加熱されるパートへ供給する。該冷却媒体の温度は、供給ポイントにおけるワーキング媒体の温度と同じか、又は、やや高いものであることが基準になる。前記装置は、本記述から当業者にとり明らかな通常使用されているコンゴロール及び計測設備によってコントロールされる。特に、圧力及び温度（Ｐ及びＴ）が測定され、チューブ８を介しての熱の供給、チューブ７をを介しての冷却媒体の供給、スイッチバルブ１１，１４の切り替え及びピストン２１，２２の動きは、コンピューターによりコントロールされる。図５は、異なるパラフィン類が異なる膨張挙動を示し、そして、したがって、ワーキングレンジにおいて、即ち、特定の熱源の温度に依存して、最大の膨張を示す一つのパラフィン（該パラフィンの融点は、図に◆で示す）が使用できることを示す。急峻なカーブ、即ち、高い膨張係数は、加熱すべき表面領域をリミットまで保つことができることを意味し、このことは、装置のサイズとコストを大幅に縮小し、転換効率に好ましいものである。図５に示されたカーブは、C18パラフィンをもつIタイプ4444(ヴォリュウムレシオ66:34)、IIタイプ4444、IIIタイプVP858、IVタイプ5600についてのものである。他のパラフィン類と溶媒を加えることによりパラフィンの膨張係数と融点とに影響を与えることができる（カーブII及びＩと比較せよ）。適当なワーキング媒体は、以下の四つの組成物、即ち、C18-20、タイプ2139、C14-C17（ドイツ国ハンブルグのシューマン−サソルからのパラフィン類）及びPetroleum Jellie Merkur 746（B.R.B．オランダ国Itte rvoort）をヴォリュウムレシオが70:20:5:5の比率になっているものである。75% C18-C20，15% タイプ2139及び10% C10-C13からなる混合物に対する操作温度は、さらに低い（20〜55℃）。この発明は、例えば約６０℃の温度をもつ低グレードの熱源の利用に特に適している。種々の装置を用いて、この発明による方法が実施できることは、当業者に明らかなことである。例えば、向流で加熱され、高圧状態にある第１のパートにシングルループを設け、そのホットの端部をハイドロモーターを介して第２のパート、即ち、そのホットな端部に連結する。第２のパートにおいて、ワーキング媒体は、向流中において冷却され、ヴォリュウムが減ったコールドの間、ハイドロモーターにより直接又は間接に駆動されるポンプ手段により第１のパートのコールドの端部に圧入される。加熱される冷却媒体は、第２のパートを冷却する一方、第１のパートの向流加熱に使用される。当然のことではあるが、装置を設計するに当たり、ワーキング媒体の内部（フロー）抵抗を考慮しなければならない。前記抵抗は、発生されるパワーに影響を与える点で、これを抑えなければならない。B.R.B(オランダ国Ittervoo rde)により市販されているザ・モルキュラー・モディファイヤーが使用に便利である。粒子状潤滑剤とは対照的に、そのような分子状潤滑剤については、塊になったり、蓄積したりすることが実際に生じない。例示の実施例において、前記抵抗を抑えるためには、種々の方法がある。図１に示した実施例において使用したピストン２１，２２は、すぐれたシールを必要とし、抵抗を増やしてしまう。これに代わるものとして、貯蔵チャンバー１２，１６を連結し、例えば、熱伝導が低いチューブとして構成し、これに可動のボディを導入する。この状態では、圧力に大きな差がなく、したがって、該チューブの内壁に対し可動のボディをシールするのに、ほとんど力が要らず、摩擦を抑えられる。前記可動のボディを装置の壁にそって動かす代わりに、モーターを装置内、例えば、貯蔵チャンバー１５内に設けて、可動のボディを動かす。スクリュウを前記可動のボディから他方の貯蔵チャンバーへ通して搬送を行う。発電機１０もまた装置内に位置できる。このようなケースにあっては、装置の壁を通って動く可動パーツが一切ないから、リークの問題と摩擦の問題がなくなる。この発明による方法と装置とは、地熱源からのような低グレードの熱（廃熱）の利用に適している。さらに可能な応用は、マイクロ−トータル・エネルギー・セントラル・ヒーティング・システム及びオプショナルに熱源と組み合わされた太陽熱集熱器である。これらのケースにおいては、熱源から熱を完全に利用することは、必要ではなく、この熱を後でスペース・ヒーティングに使用したり、太陽熱集熱器に通す。前記装置は、自動車のような輸送手段のハイブリッドエンジンの開発に有用である。この発明による方法と装置は、極めて効率的に熱を機械的エネルギーに転換できるから、ヒートポンプを用いて水又は空気から熱を抽出し、この発明を適用するのに十分な高い温度の加熱された流れを作ることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年１月２０日（１９９９．１．２０）【補正内容】明細書名称熱エネルギーを転換してワークさせる方法と装置本発明は、熱エネルギーを装置内で機械的エネルギーに転換する方法と装置に関するもので、前記装置は、液体ワーキング媒体を液体媒体の形の熱源を用いて加熱して膨張させる第１のパートと、ワーキング媒体を冷却して収縮させる第２のパートを備えており、第１と第２のパートは、効率よく連結されて、ワーキング媒体を含むクローズド循環システムを形成し、これにより加熱の結果、クローズド循環システム内に納められている前記ワーキング媒体が液相から気相へ相が変わらずに第１のパート内で膨張し、前記ワーキング媒体が機械的エネルギーを作り、加熱されたワーキング媒体が熱交換プロセスを受けて熱エネルギーが回収され、この熱エネルギーが仕事を行うようにさらに利用され、前記液体は、少なくとも前記第２のパートにおいて、向流熱交換関係にあり、移された熱が機械的エネルギーの生み出しに使用される。このような方法は、ホワイト他への米国特許４，６３７，２１１から知られている。熱が高温、低圧のワーキング流体から低温、高圧のワーキング流体へ伝えられ、低温、低圧のワーキング流体と高温、高圧のワーキング流体が作られる。さらに熱は、熱源を用いて高温、高圧のワーキング流体へ伝えられる。この発明の目的は、効率を高めた方法、特に、低グレードの熱の流れの利用に適した効率がよい方法を提供するものである。この目的のために、この発明による方法は、液体熱源媒体が前記第１のパートにおいて、前記液体ワーキング媒体と向流熱交換関係にあって、前記液体熱源媒体から熱コンテントの全部が前記第１のパートにおけるワーキング媒体へ実質的に伝えられることを特徴とするものである。熱が伝わりやすくしたことで、仕事をさせるための熱エネルギーの転換を一層効率化することができる。 Maloneは、加熱されたワーキング媒体から熱を抽出して、これを機械的エネルギーを作るのにさらに利用する方法を記載している（1931年6月12日のジャーナル・オブ・ザ．ロイヤル・ソサエティ・オブ・アーツの679〜703頁)。この目的のために、Maloneは、装置（1972年のロングマン・グループ・リミテッドのザ・サーモダイナミックス・アトラス、７８，９０頁）を使用しており、この装置は、第１と第２の縦長チャンバーを備え、これらのチャンバーは、基部が連続して加熱されるようになっている。この装置、及びしたがって各チャンバーにもワーキング媒体としての水が充填され、これが加熱の結果、前記チャンバー内で膨張する。第１の垂直のチャンバーは、第１の駆動チャンバーと連通しており、第２の垂直のチャンバーは、第２の駆動チャンバーと連通している。第１と第２の駆動チャンバーは、互いの延長部分に配置され、それらの対面する側面においては、可動のダブルピストンによりシールされている。このダブルピストンが第１の極度位置にあると、第１の駆動チャンバーの容積は、最大になり、第２の駆動チャンバーのそれは、最小になり、そしてまた、反対になる。第１の垂直チャンバーにおけるワーキング媒体の膨張により、第１の駆動チャンバーは、満杯になり、これによってダブルピストンを動かす。これでクランクシャフトを駆動し、作られた機械的エネルギーを伝える。ロッド状の要素を垂直方向に動かしても長くなっているチャンバーにおけるワーキング媒体に使える容積は、変わらない。一方の長くなっている要素が最高位置にあると、他方の長くなっている要素は、最下位置にある。さらに、長くなっている要素は、前記ダブルピストンの位置に対し９０°位相がずれている。前記長くなっているチャンバーにおけるワーキング媒体が膨張すると、該媒体は、前記長くなっている要素にそって上昇し、前記長くなっている要素と連通している前記駆動チャンバー内に満ちる。前記クランクシャフトが前記長くなっている要素を下方位置へ回転させる。その結果、前記長くなっているチャンバーの加熱されているパートにおけるワーキング媒体が減り、前記長くなっているチャンバーの上位パートにおいてワーキング媒体は、冷却される。冷却により、ワーキング媒体は、収縮し、前記長くなっているチャンバーに連通の駆動チャンバーは、空になる。このことは、また、前記ダブルピストンの駆動に貢献する。他方の長くなっているチャンバーは、１８０°位相がずれ、同時に他方の駆動チャンバーを満たし、前記クランクシャフトを駆動する。加熱されている前記長くなっているチャンバーのパートと冷却されているパートとの間には、熱交換器が設けられている。ホットなワーキング媒体が上昇するとき、前記熱交換器に熱を与える。ワーキング媒体が下降するとき、この熱を再吸収する。したがって前記装置が作動しているとき、前記熱交換器の下位パートは、ホットである一方、上位パートは、コールドである。この種の熱交換器の利点は、前記冷却媒体に対する熱損失がほとんどなく、その結果、機械的エネルギーへの熱の転換は、極めて効率がよい。Maloneは、ワーキング媒体として水を使用しているが、前記装置は、約７００大気圧のワーキング媒体圧力で運転されている。２５０℃のホット／コールドの温度差における彼の装置は、出力２３％の収率であった。この方法の欠点は、膨張及び作動フェーズにおけるワーキング媒体が熱を奪うコールドの熱交換器を通過しなければならない点である。このことは、機械的エネルギーを作る間、ワーキング媒体が収縮し、これにより効率が落ちることを意味する。逆に、その機械的エネルギー生産収縮相の間、ワーキング媒体は、熱を吸収して膨張し、その結果、前記方法のこの相においてもまた効率が落ちる。実際のところ、エネルギーの損失はないが、熱を行き来させることは有用ではない。前記ロッド状の要素もまた熱交換作用を有している。それらが熱交換器に対し移動するにつれ、特定の高さにおけるそれらの温度は、前記熱交換器の温度と一致しない。これにより熱回収の効率が抑えられる。前記（クランク）シャフトに供給される特定のアウトプットパワーにとって、前記装置は、大型で、大掛かりな構造が必要になる。本発明は、熱交換器を少なくとも実質的に同じ温度に維持することができ、ワーキング媒体が機械的エネルギー生産に対し逆作用する熱交換を受けずにすむ。好ましい実施例によれば、前記液体を冷却媒体に対し向流で第２のこの発明による他の実施例においては、加熱すべきパートにおいて、ワーキング媒体を熱源で向流中で加熱する。この態様で、熱源に存在する熱エネルギーを最適に利用できる。この発明は、また、請求項１から請求項９の一つによる方法により、熱エネルギーを機械的エネルギーに転換するのに適した装置に関するものであり、該装置は、加熱されるパートと冷却されるパートとを備え、これらパートは、前記ワーキング媒体のためのクローズドシステムを形成し、このシステム内において、操作の間、前記ワーキング媒体は、加熱されるパートから冷却されるパートへ流れることができるようになっており、そしてさらに、前記装置は、前記ワーキング媒体で駆動されるシャフトと、機械的エネルギーに転換されていない熱エネルギーを回収する熱交換器とを備えており、以下を特徴とするもの、 −加熱されるべきパートは、冷えたワーキング媒体のための第１の入口と、加熱されたワーキング媒体の第１の出口とを有し、 −冷却されるべきパートは、加熱されたワーキング媒体の第１の入口と冷えたワーキング媒体のための第２の出口とを有し、 −第１の位置における第１のスイッチバルブを介し、前記第１の入口は、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第２の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通し、前記第２の入口は、第２の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第１の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通しており、 −第１の位置における第２のスイッチバルブを介し、前記第１の入口は、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第２の位置において、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通し、前記第２の出口は、第２の位置において、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第１の位置において、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通しており、 −加熱されたワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーは、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと効果的に連通していて、操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーが満杯になると、コールドのワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーが空になり、そしてまた、これらの逆になるようになっており、 −加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーは、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと効果的に連通していて、操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーが満杯になると、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーが空になり、そしてまた、これらの逆になるようになっており、 −操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーが満杯になると、加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーが空になり、そして −加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーとを満たす工程を前記それらが空になる工程へ進み、そしてまた、これらの逆になる工程を行うための手段が設けられ、 −加熱すべきパートが前記ワーキング媒体の流れにより駆動されるデバイスを介して冷却すべきパートに連通し、前記デバイスは、前記シャフトを備えている。ホワイト他（米国４，６３７，２１１）は、とりわけ、膨張したワーキング媒体がアキュムレーターへ流れ、これがポンプとして作用してハイドロリック流体を圧送して機械的エネルギーを発生させるハイドリックモーターを駆動する点でこの発明による装置と相違する若干類似した装置を記載している。これと対照的に、この発明によれば、膨張するワーキング媒体がシャフトを駆動する。この装置は、駆動されるデバイスを流れるワーキング媒体の実質的にコンスタントな流れを作るが、Maloneの装置と対比すると、前記デバイス請求の範囲１．熱エネルギーを装置内で機械的エネルギーに転換する方法であり、前記装置は、液体媒体の形の熱源を使用して液体ワーキング媒体を加熱して膨張させる第１のパート（１）と、前記ワーキング媒体を冷却して収縮させる第２のパート（２）とを備えており、前記第１と第２のパート（１，２）は、効率よく連結されて、ワーキング媒体を含むクローズド循環システムを形成し、加熱の結果、クローズド循環システム内に納められている前記ワーキング媒体が液相から気相への相変化なしに第１のパート（１）内で膨張し、前記ワーキング媒体が機械的エネルギーを作り、前記加熱されたワーキング媒体が熱交換プロセスを受けて熱エネルギーを回収し、この熱エネルギーが仕事を行うようにさらに利用され、該液体が少なくとも第２のパート（２）において、向流熱交換関係にあり、トランスファーされた熱を機械的エネルギーの生産に使用する方法であって、前記液体熱源媒体が第１のパート（１）において、前記液体ワーキング媒体と向流熱交換関係にあって、前記液体熱源媒体から熱コンテント全部を第１のパート（１）における前記ワーキング媒体へ移すことを特徴とするもの。２．前記液体を冷却媒体に対し向流で第２のパートへ導入し、加熱された冷却媒体を作り、このように加熱された冷却媒体の熱を前記ワーキング媒体に対し向流で第１のパート（１）に導入し、機械的エネルギーを作ることを特徴とする請求項１による方法。３．使用される液体は、ワーキングレンジにおける膨張係数が少なくとも０．０２％／℃、好ましくは、少なくとも０．０５％／℃、最も好ましくは、少なくとも０．７％／℃である液体であることを特徴とする請求項１又は請求項２による方法。４．前記ワーキングレンジは、１５℃から１００℃の間にあることを特徴とする請求項３による方法。５．使用される液体は、パラフィン含有液体であることを特徴とする請求項２から請求項４の一つによる方法。６．前記パラフィン含有液体として液体を使用し、該液体は、内部抵抗を低下させることができる添加剤を含んでいることを特徴とする請求項５による方法。７．内部抵抗を低下させるために、分子状潤滑剤，テフロン又は硫化モリブデンを１〜４％添加することを特徴とする請求項５による方法。８．パラフィン液体をパラフィン含有液体として添加し、希釈により低温度にシフトされたワーキングレンジを有することを特徴とする請求項５から請求項７の一つによる方法。９．加熱すべきパートにおいて、ワーキング媒体を熱源に対する向流で加熱することを特徴とする前記請求項の一つによる方法。１０．請求項１から請求項８の一つによる方法により、熱エネルギーを機械的エネルギーに転換するのに適した装置であり、該装置は、加熱されるパート（１）と冷却されるパート（２）とを備え、これらパート（１，２）は、前記ワーキング媒体のためのクローズド循環システムを形成し、このシステム内において、操作の間、前記ワーキング媒体は、加熱されるパート（１）から冷却されるパート（２）へ流れることができるようになっており、そしてさらに、前記装置は、前記ワーキング媒体で駆動されるシャフト（１０）と、機械的エネルギーに転換されていない熱エネルギーを回収する熱交換器とを備えており、以下を特徴とするもの、 −加熱されるべきパート（１）は、コールドのワーキング媒体のための第１の入口（３）と、加熱されたワーキング媒体の第１の出口（４）とを有し、 −冷却されるべきパート（２）は、加熱されたワーキング媒体のための第２の入口（５）とコールドのワーキング媒体のための第２の出口（８）とを有し、 −第１の位置における第１のスイッチバルブ（１１）を介し、前記第１の出口（４）は、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー（１２）と連通し、第２の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー（１３）と連通し、前記第２の入口（５）は、第２の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー（１２）と連通し、第１の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー（１３）と連通しており、 −第１の位置における第２のスイッチバルブ（１４）を介し、前記第１の入口は、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー（１６）と連通し、第２の位置において、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー（１５）と連通し、前記第２の出口（６）は、第２の位置において、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー（１６）と連通し、第１の位置において、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー（１５）と連通しており、 −加熱されたワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバー（１２）は、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー（１６）と効果的に連通していて、操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー（１２）が満杯になると、コールドのワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバー（１６）が空になり、そしてまた、これらの逆になるようになっており、 −加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバー（１３）は、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー（１５）と効果的に連通していて、操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバー（１３）が満杯になると、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバー（１５）が空になり、そしてまた、これらの逆になるようになっており、 −操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー（１２）が満杯になると、加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバー（１５）が空になり、そして −加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバー（１２）と、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバー（１６）とを満たす工程を前記それらが空になる工程へ進み、そしてまた、これらの逆になる工程を行うための手段が設けられ、 −加熱すべきパート（１）が前記ワーキング媒体の流れにより駆動されるデバイス（９）を介して冷却すべきパート（２）に連通し、前記デバイスは、前記シャフト（１０）を備えている。１１．加熱されたワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバー（１２）と、コールドのワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバー（１６）とのそれぞれ、加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバー（１５）と、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバー（１６）とのそれぞれは、ピストンを備えていることを特徴とする請求項１０による装置。１２．前記貯蔵チャンバーに面していないピストンのサイドを昇温された温度に保つ手段を備えている一方、前記装置の操作中においては、前記手段は、前記パートにおける圧力と等しい圧力を維持するのに適していることが好ましく、前記手段は、熱絶縁手段であることを特徴とする請求項１１による装置。１３．ピストン運動により生じる加熱されたワーキング媒体のための貯蔵チャンバーにおけるヴォリュウムの絶対変化がコールドのワーキング媒体のための貯蔵チャンバーのヴォリュウムにおける絶対変化に等しいものであることを特徴とする請求項１１又は請求項１２による装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者バンダベルフ，ヨハネス，ジェイチェヌスオランダ国エヌエル―2645 ビーイーデルフガウツァイデインゼベグ 39

Claims

【特許請求の範囲】１．熱エネルギーを装置内で機械的エネルギーに転換する方法であり、前記装置は、ワーキング媒体を加熱して膨張させる第１のパートと、ワーキング媒体を冷却して収縮させる第２のパートを備えており、第１と第２のパートは、効率よく連結されて、ワーキング媒体を含むクローズドシステムを形成し、加熱の結果、クローズドシステム内に納められているワーキング媒体が液相から気相への相変化無しに第１のパート内で膨張し、ワーキング媒体が機械的エネルギーを作り、加熱されたワーキング媒体が熱交換プロセスを受けて熱エネルギーが回収され、この熱エネルギーが仕事を行うようにさらに利用される構成になっているもので、クローズドサーキュレーションシステムを使用し、このシステム内にワーキング媒体としての液体を循環させ、これによって、該液体が少なくとも第２のパートにおいて、向流熱交換関係にあり、トランスファーされた熱を機械的エネルギーの生産に使用することを特徴とする前記方法。２．前記液体を冷却媒体に対し向流で第２のパートへ導入し、冷却媒体を加熱し、このように加熱された冷却媒体の熱をワーキング媒体と共に向流で第１のパートに導入し、機械的エネルギーを作ることを特徴とする請求項１による方法。３．使用される液体は、ワーキングレンジにおける膨張係数が少なくとも０．０２％／℃、好ましくは、少なくとも０．０５％／℃、最も好ましくは、少なくとも０．７％／℃である液体であることを特徴とする請求項１又は請求項２による方法。４．前記ワーキングレンジは、１５℃から１００℃の間にあることを特徴とする請求項３による方法。５．使用される液体は、パラフィン含有液体であることを特徴とする請求項２から請求項４の一つによる方法。６．前記パラフィン含有液体として液体を使用し、該液体は、内部抵抗を低下させることができる添加剤を含んでいることを特徴とする請求項５による方法。７．内部抵抗を低下させるために、分子状潤滑剤，テフロン又は硫化モリブデンを１〜４％添加することを特徴とする請求項５による方法。８．パラフィン含有液体として、パラフィン液体を添加し、希釈により低温度にシフトされたワーキングレンジを有することを特徴とする請求項５から請求項７の一つによる方法。９．加熱すべきパートにおいて、ワーキング媒体を熱源に対する向流で加熱することを特徴とする前記請求項の一つによる方法。１０．請求項１から請求項９の一つによる方法により、熱エネルギーを機械的エネルギーに転換するのに適した装置であり、該装置は、加熱されるパートと冷却されるパートとを備え、これらパートは、前記ワーキング媒体のためのクローズドシステムを形成し、このシステム内において、操作の間、前記ワーキング媒体は、加熱されるパートから冷却されるパートへ流れることができるようになっており、そしてさらに、前記装置は、前記ワーキング媒体で駆動されるシャフトと、機械的エネルギーに転換されていない熱エネルギーを回収する熱交換器とを備えており、以下を特徴とするもの、 −加熱されるべきパートは、コールドのワーキング媒体のための第１の入口と、加熱されたワーキング媒体の第１の出口とを有し、 −冷却されるべきパートは、加熱されたワーキング媒体の第１の入口とコールドのワーキング媒体のための第２の出口とを有し、 −第１の位置における第１のスイッチバルブを介し、前記第１の出口は、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第２の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通し、前記第２の入口は、第２の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第１の位置において、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通しており、 −第１の位置における第２のスイッチバルブを介し、前記第１の入口は、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第２の位置において、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通し、前記第２の出口は、第２の位置において、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと連通し、第１の位置において、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと連通しており、 −加熱されたワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーは、コールドのワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと効果的に連通していて、操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーが満杯になると、コールドのワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーが空になり、そしてまた、これらの逆になるようになっており、 −加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーは、コールドのワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーと効果的に連通していて、操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第２の貯蔵チャンバーが満杯になると、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーが空になり、そしてまた、これらの逆になるようになっており、 −操作の間、加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーが満杯になると、加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーが空になり、そして −加熱されたワーキング媒体のための第１の貯蔵チャンバーと、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーとを満たす工程を前記それらが空になる工程へ進み、そしてまた、これらの逆になる工程を行うための手段が設けられ、 −加熱すべきパートが前記ワーキング媒体の流れにより駆動されるデバイスを介して冷却すべきパートに連通し、前記デバイスは、前記シャフトを備えている。１１．加熱されたワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーと、コールドのワーキング媒体のための前記第１の貯蔵チャンバーとのそれぞれ、加熱されたワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーと、コールドのワーキング媒体のための前記第２の貯蔵チャンバーとのそれぞれは、ピストンを備えていることを特徴とする請求項１０による装置。１２．前記貯蔵チャンバーに面していないピストンのサイドを昇温された温度に保つ手段を備えている一方、前記装置の操作中においては、前記手段は、前記パートにおける圧力と等しい圧力を維持するのに適していることが好ましく、前記手段は、熱絶縁手段であることを特徴とする請求項１１による装置。１３．ピストン運動により生じる加熱されたワーキング媒体のための貯蔵チャンバーにおけるヴォリュウムの絶対変化がコールドのワーキング媒体のための貯蔵チャンバーのヴォリュウムにおける絶対変化に等しいものであることを特徴とする請求項１１又は請求項１２による装置。