JP2010534822A - 機械エネルギーによって低温の熱エネルギーを高温の熱エネルギーに変換する方法、及びその逆の変換をする方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
−作動媒体の可逆的な等エントロピー圧縮と、
−作動媒体からの等圧熱伝達と、
−作動媒体の可逆的な等エントロピー膨張と、
−作動媒体への等圧熱伝達と、
が含まれる。
熱交換媒体は、次に、共に回転する配管25によって、共に回転する供給器29に送られ、次に、静止供給器28に送られ、その後、供給部28’によって排出される。
Claims (26)
- 作動媒体を用いて機械エネルギーによって、低温の熱エネルギーを高温の熱エネルギーに変換する方法、及びその逆の変換を行う方法、であって、前記作動媒体が、閉じた熱力学的循環プロセスを介して移動し、この循環プロセスが、
−作動媒体の可逆的な等エントロピー圧縮と、
−作動媒体からの等圧熱伝達と、
−作動媒体の可逆的な等エントロピー膨張と、
−作動媒体への等圧熱伝達と、
を含み、
前記作動媒体の圧力が、圧縮又は膨張の間、前記作動媒体に作用する遠心力を増加又は減少させることによって増加又は減少され、前記作動媒体の流れのエネルギーが、圧縮又は膨張の間、維持される、
方法。 - 前記作動媒体が、全循環プロセスの間、ガス状である、請求項1に記載の方法。
- 前記作動媒体として、クリプトン、キセノン、アルゴン、ラドン、又はこれらの混合の、不活性ガスが利用される、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記閉じた循環プロセスの圧力が、少なくとも50bar以上であり、70bar以上であることが好ましく、約100barであることが好ましい、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記閉じた循環プロセスが、前記ガス状の作動媒体の臨界点の近くで実行される、請求項2から4のいずれか1項に記載の方法。
- 熱量が、液体熱交換媒体等の、等エントロピー比熱比κが約1である熱交換媒体を利用して取り除かれたり供給されたりする、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の方法を実施する装置であって、圧縮機(1)と、膨張ユニット(3)と、熱量を取り除いたり供給したりする各熱交換器(2、4)と、を備え、前記圧縮機又は膨張ユニット(1、3)が、案内環を有さず、前記作動媒体の圧力が前記作動媒体に作用する遠心力を増加又は減少させることによって増加又は減少される、装置。
- 前記熱交換器(2、4)が、それぞれ、液体熱交換媒体を送る少なくとも1つの配管(9)を備える、請求項7に記載の装置。
- 膨張ユニット(3)が、前記熱交換器(2、4)を介して直接圧縮機(1)に接続されている、請求項7又は8に記載の装置。
- 前記圧縮機と膨張ユニット(1、3)の羽根車(1’、3’)が、同一回転軸(5’)上に取り付けられている、請求項7から9のいずれか1項に記載の装置。
- ケーシング(6)を備え、前記ケーシング(6)が、前記圧縮機(1)の羽根車(1’)と前記膨張ユニット(3)と共に回転するようにされている、請求項10に記載の装置。
- 前記ケーシング(6)と共に回転する熱交換器(2)が、前記ケーシング(6)に組み込まれている、請求項11に記載の装置。
- 前記羽根車(1’、3’)が、静止したケーシング(6’)に囲まれている、請求項10に記載の装置。
- 前記熱交換器(2)の前記配管(9)が、前記ケーシング(6’)に部分的に組み込まれている、請求項12に記載の装置。
- 前記圧縮機(1)と前記膨張ユニット(3)を取り囲む、回転しないケーシング(8)を備える、請求項7から14のいずれか1項に記載の装置。
- 2つの熱交換(2、4)が、前記ケーシング(8)に組み込まれている、請求項15に記載の装置。
- 前記作動媒体を循環させる、少なくとも1つの回転可能に取り付けられた配管システム(17)を備える、請求項7から9のいずれか1項に記載の装置。
- 前記配管システム(17)が、半径方向に延びる直線状の圧縮配管(18)を備える、請求項17に記載の装置。
- 前記配管システム(17)が、前記回転軸(5’)の回転方向に対して反対方向に曲げられた膨張配管(20)を備える、請求項17又は18に記載の装置。
- 前記膨張配管(20)が、円弧状に曲げられた断面を有する、請求項19に記載の装置。
- 前記膨張配管(20)が、回転中心(30)に向かって次第に減少する断面半径の曲がりを有する、請求項19に記載の装置。
- 前記配管システム(17)が、前記配管システム(17)に対して回転する翼車(31)を組み込んでいる、請求項17又は18に記載の装置。
- 前記翼車(31)が、回転しないように配置されている、請求項22に記載の装置。
- 前記翼車(31)が、前記配管システム(17)に対して相対的な運動を発生させる又は相対的な運動を利用するモーター(38)を備える、請求項22に記載の装置。
- 前記配管システム(17)の軸方向に延びる部分が、前記熱交換器(2、4)の、同軸に配置された配管(19)で取り囲まれている、請求項17から24のいずれか1項に記載の装置。
- モーター又は発電機(5)が、回転軸(5’)又は配管システム(17)と接続されている、請求項10から25のいずれか1項に記載の装置。
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