JP2014501880A - 熱エネルギーを機械的エネルギーに変換するための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
−第1の流体を供給するラインと、
−熱伝達流体を供給するラインと、
−蒸気生成器であって、
前記第1の流体を供給するラインに接続された第1の流入部であって、前記第1の流体が当該第1の流入部と第1の流出部との間に第1の経路を取る第1の流入部と、
前記熱伝達流体を受け入れる第2の流入部であって、前記熱伝達流体が当該第2の流入部と第2の流出部とに間の第2の経路を取る第2の流入部と、
が設けられており、
前記第2の経路は、前記第1の経路とは別個の経路であり、
前記第1の経路は、前記第1の流体から蒸気を形成するよう、前記第2の経路と熱的に接続されており、当該蒸気は、前記蒸気生成器から前記第1の流出部を介して流出される
という蒸気生成器と、
−チャンバであって、
前記蒸気生成器の前記第1の流出部に接続された第1の流入部であって、前記第1の流体が前記チャンバ内において当該第1の流入部と第1の流出部との間で第1の経路を取る第1の流入部と、
前記熱伝達流体供給ラインに接続された第2の流入部であって、前記熱伝達流体が前記第2の流入部と第2の流出部との間で前記第1の経路とは別個の第2の経路を取る第2の流入部と、
が設けられており、
前記チャンバは、複数の基本等温膨張により分割された膨張によって前記チャンバ内の第1の流体の等温膨張を行うように構成されており、
前記チャンバの前記第2の流出部は、前記蒸気生成器の第2の流入部に接続されており、
前記第1の経路は、各膨張の間で第1の流体を加熱するように前記第2の経路に熱的に接続されている
というチャンバと、
−混合装置であって、前記チャンバの前記第1の流出部と、前記蒸気生成器の前記第2の流出部と、に接続されており、二相混合物を得るように蒸気の形態の前記第1の流体を熱伝達流体と混合するように構成されている、という混合装置と、
を備えている。
熱伝達流体及び高温の気体によって形成された噴流からの力学的エネルギーの変換器であって、
−熱伝達流体源及び高温の気体源の少なくとも1つからの前記噴流の少なくとも1つの注入部と、
−前記注入部に実質的に垂直な軸に沿って延びるシャフトに固定された回転式に取り付けられた推進車であって、当該推進車が複数の非対称のブレードを含んでおり、前記シャフトを回転させるように且つ当該噴流の軸方向の力学的エネルギーを前記シャフトの回転力学的エネルギーに変換するように、前記噴流が前記ブレード上に注入される、という推進車と、
−前記推進車を取り囲むタンクであって、当該推進車の前記軸に実質的に沿って延びているタンクと、
を備え、
当該変換器は、前記ブレードの下に延びている少なくとも1つの偏向部を備えている。
前記偏向部は、前記推進車の流出部における熱伝達流体と高温の気体との混合物を回復させるように且つ前記タンクの壁部に実質的に接する方向に前記混合物を向け直すように設定された形状を示しており、
前記タンクの前記壁部は、前記熱伝達流体を前記高温の気体から分離するように前記混合物にサイクロン効果を与えるように設けられており、
前記タンクは、前記熱伝達流体及び前記高温の気体を回復させるための要素を含んでいる。
−前記偏向部は、熱伝達流体と高温の気体との混合物の少なくとも1つの流入開口部を前記推進車からの流出部において含んでおり、前記流入開口部は、前記推進車の前記軸に対して実質的に垂直な面内を延びており、前記偏向部は、前記混合物の流出開口部を含んでおり、前記流出開口部は、前記タンクの前記壁部の近傍において、前記流入開口部の前記平面に対して実質的に垂直な面内を延びており、前記流入開口部及び前記流出開口部は、曲がった形状を示す筐体によって互いに接続されている。
−前記エネルギー変換器の前記シャフトは、それが回転駆動する交流発電機に接続されており、前記交流発電機は、前記シャフトの前記回転力学的エネルギーから電気的エネルギーを生成するように設けられている。
−気体の熱エネルギーを力学的エネルギーに変換する等温膨張
−力学的エネルギーの気体から混合装置の内部の熱伝達液体への伝達
装置は、完全に機械的調整をもたらし、電子機器が装置内に存在するということを回避する。
Claims (15)
- −第1の流体を供給するライン(205)と、
−熱伝達流体を供給するライン(206)と、
−蒸気生成器(201)であって、
前記第1の流体を供給するライン(205)に接続された第1の流入部であって、前記第1の流体が当該第1の流入部と第1の流出部との間に第1の経路を取る第1の流入部と、
前記熱伝達流体を受け入れる第2の流入部であって、前記熱伝達流体が当該第2の流入部と第2の流出部とに間の第2の経路を取る第2の流入部と、
が設けられており、
前記第2の経路は、前記第1の経路とは別個の経路であり、
前記第1の経路は、前記第1の流体から蒸気を形成するよう、前記第2の経路と熱的に接続されており、当該蒸気は、前記蒸気生成器(201)から前記第1の流出部を介して流出される
という蒸気生成器(201)と、
−チャンバ(202)であって、
前記蒸気生成器(201)の前記第1の流出部に接続された第1の流入部であって、前記第1の流体が前記チャンバ(202)内において当該第1の流入部と第1の流出部との間で第1の経路を取る第1の流入部と、
前記熱伝達流体供給ライン(206)に接続された第2の流入部であって、前記熱伝達流体が前記第2の流入部と第2の流出部との間で前記第1の経路とは別個の第2の経路を取る第2の流入部と、
が設けられており、
前記チャンバ(202)は、複数の基本等温膨張により分割された膨張によって前記チャンバ(205)内の第1の流体の等温膨張を行うように構成されており、
前記チャンバの前記第2の流出部は、前記蒸気生成器(201)の第2の流入部に接続されており、
前記第1の経路は、各膨張の間で第1の流体を加熱するように前記第2の経路に熱的に接続されている
というチャンバ(202)と、
−混合装置(204)であって、前記チャンバ(202)の前記第1の流出部と、前記蒸気生成器(201)の前記第2の流出部と、に接続されており、二相混合物を得るように蒸気の形態の前記第1の流体を熱伝達流体と混合するように構成されている、という混合装置(204)と、
を備えたことを特徴とする熱エネルギーを機械的エネルギーに変換するための装置。 - −前記チャンバ(202)は、一定圧力で前記蒸気生成器(201)の流出圧力を維持するように構成された等温余水路であり、
−注入部(204)が、二相混合物を生成するようにスプレー式ノズル(203)と、前記等温余水路(202)の前記第1の流出部と、を用いて構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記蒸気生成器(201)は、106Paの圧力で前記第1の流体を蒸気の形態に変化させるように構成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の装置。 - 前記注入部(204)は、前記熱伝達流体が、当該注入部(204)からの流出部における大気圧力で約2〜5℃の軽度の低飽和状態(sub−saturated)であるように構成されている
ことを特徴とする請求項2及び3のいずれかに記載の装置。 - 前記等温余水路は、当該等温余水路(202)内において蒸気の形態の前記第1の流体が1.5×105Paに膨張するように構成されている
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の装置。
- 前記等温余水路(202)は、蒸気の形態の前記第1の流体の加熱領域によって分離された8つの積層装置(211、212、213、214、215、216、217、239)を含んでいる
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の装置。 - 前記積層システム(211、212、213、214、215、216、217、239)の直径が、前記等温余水路(202)の前記流入部(216)と前記流出部(237)との間において増大している
ことを特徴とする請求項6に記載の装置。 - 前記等温余水路(202)は、固定された本体部(215a)内に取り付けられた可動式弁(210)を含んでいる
ことを特徴とする請求項2乃至7のいずれかに記載の装置。 - 前記等温余水路(202)は、互いに対して密着した3つのチャネルを各々が形成するように設けられた3つの殻部(250、251、252)を含んでいる
ことを特徴とする請求項2乃至8のいずれかに記載の装置。 - 前記等温余水路(202)は、蒸気の形態の前記第1の流体の送りチャネル(255)を含んでおり、
前記チャネルは、2つの積層装置の間に、固定されたピッチを有する螺旋状部を含んでおり、
前記ピッチは、各ステージで増大している
ことを特徴とする請求項2乃至9のいずれかに記載の装置。 - 前記螺旋状に巻かれたチャネル(255)は、前記蒸気生成器(201)の前記流出部から前記注入部(204)の前記流入部に前記蒸気を流動させるように構成されている
ことを特徴とする請求項2乃至10のいずれかに記載の装置。 - 前記等温余水路(202)は、蒸気の形態の前記第1の流体の前記送りチャネルの各側に位置決めされた螺旋状チャネル(253)及び(254)を含んでおり、
前記チャネルは、固定されたピッチ及び深さを有しており、各ステージで変化する直径を有しており、熱伝達流体の流れのために構成されている
ことを特徴とする請求項2乃至11のいずれかに記載の装置。 - 変化するピッチ及び直径(255)を有する螺旋状に巻かれたチャネルは、前記可動式弁(210)の前記殻部(252)の外周部に位置決めされている
ことを特徴とする請求項11及び12のいずれかに記載の装置。 - 前記本体部(215a)に対する前記弁(210)の動きを可能にする機能的クリアランスが、前記殻部(252)と前記殻部(251)との間に設けられている
ことを特徴とする請求項11乃至13のいずれかに記載の装置。 - 前記殻部(250)及び(251)は、互いに対して固定されており、前記殻部(252)は、前記可動式弁(210)に固定されている
ことを特徴とする請求項9及び14のいずれかに記載の装置。
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