一种可规模化的吸热反应设备、系统和方法，其捕集、浓缩大气热和湿气并将其转变成双原子氢和化学计量的氧，以用于放热设备如发电机、涡轮机或燃料电池中。在该设备所使用的过程中不引入氮或碳化合物。该过程中使用的所有工作物质和能量在闭环系统中再循环。从放热设备中作为废物排出的能量被捕集并立即作为废热水被送回到吸热装置。因此，做功装置的废弃物输出是可利用资产，其可通过吸热装置重复返回使用，而没有任何排放物从所述系统的废气或排气管中排放。在峰值效率下，放热和吸热过程形成为热密封成独立的自持式运行封装的设备。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开一般性涉及作为用于放热反应器如内燃机、涡轮机或燃料电池的燃料 产生能量的系统、设备和过程。将大气热和湿气捕集、浓缩和转化成双原子氢和化学计量的 氧，然后其可被用作放热反应器的燃料或氧化剂。本公开说明可适于从大气中提取和利用 能量的关键组件和方法。因此，所描述的技术可形成与可太阳能热能平台和地热能平台相 区别的空气热能技术平台的基础。
技术介绍
120多年以来，世界上的工业国已经增加了他们对放热装置的制造和部署以改善 他们的生活水平。现在我们的社会中总共有数以十亿计的汽车、炉子、热水器、烧烤架甚至 草坪割草机在运转。这类装置通常需要基于碳的燃料如基于石油的燃料、天然气和丙烷气。为这些设备提供动力的燃料是有限的，并且更难以提取、处理、运输和清除。本公 开指出需要可行和良好的技术作为保持和维持我们的燃料需求的替代燃料，从而使我们和 其他很多发展中国家的生活标准可持续改善和提高。因此，期望的是本公开的系统和方法 使用自平衡的闭环过程，其产生与自然界中其他过程相似的可再生和可重复利用的燃料形 式。可再生燃料的产生可大幅改变多数国家的外贸和财政负担，尤其是那些具有巨大能量 需求的国家。多数现代设备和车辆如基于石油的内燃机消耗大量燃料，同时排放热和废气形式 的能量，其可直接导致污染和全球变暖。本公开已经确认了一种有效的、迄今被忽视的解决 由化石燃料、全球变暖和高能量成本所带来的多方面难题的方法。如本文中将详细描述的， 耦联的吸热装置(coupled endothermic device)可用于进料、平衡和再循环我们社会中大 部分放热设备的排放物。所述吸热系统和方法不排放能量和物质，而是提取大气热和湿气 以及再循环来自放热装置自身的废品。从二十世纪七十年代早期开始，美国快速创新并逐步推广了目前无处不在的催化 转化器，以将有害的汽车排放物重整为更良性的化合物。在过去多于35年的时间里，在汽 车上已经安装了超过3亿个催化转化器。通过将吸热反应器与移动式放热反应器如机动车 辆的发动机连接，可同时在很多国家可大规模地和快速地引入分散的能源经济。这种扩建 将使开发任何广泛或昂贵的集中式基础设施来获得有活力的、有成本效益和无污染的氢经 济的需要最小化。附图说明图1是说明根据本公开的一些实施方案配置的一个示例性放热反应器的框图。3具体实施方案下面将参考附图详细描述多个实施方案，其中在多幅视图中相同的附图标记表示 相同的部件和组合件。对多个实施方案的参考并不限制本专利技术的范围，后者仅由所附权利 要求的范围限定。另外，本说明书中阐述的任何实施例都不意味着限制，而是仅阐述所要求 保护专利技术的多个可能实施方案中的一些实施方案。在整个说明书和权利要求中，下列术语采取至少与本文明确相关的含义，除非上 下文另有明确的相反指示。下面规定的含义并不是为了限定术语，而仅仅为术语的使用提供说明性实例。没有限定数量的词可包括单数或复数。“在......中”的意思可包括“在......中”和“在......上”。术语“连接”可表示所连接物品之间的直接电连接、电磁连接、机械连接、逻辑连接，而没有任何电的、机械的、逻辑的或其他中间物品。术语“耦联” 可指物品之间的直接连接、通过一个或多个中间物的间接连接或者物品之间以可以不构成 物理连接的方式的联通。简言之，本公开涉及一种方法和设备，其捕集、浓缩大气的热和湿气并将其转化成 双原子氢和化学计量的氧，以即时用作放热反应器如内燃机、涡轮机或燃料电池的燃料和 氧化剂。图1是示出用于将热水转化成氢和氧的一个示例性吸热反应器，所述吸热反应器 用于产生功的放热反应器并与其耦联；它们均根据本公开的至少一些实施方案来布置。大气热(1)被反向散热器(RR)捕集。反向散热器(RR)设置为利用所捕集的大气 热处理冷水(9)以产生温水(4)。大气湿气(2)由除湿器(DH)捕集，所述除湿器设置为从 捕集的大气湿气产生微温水⑶。补充模块(RM)设置为处理微温水⑶和温水⑷以产生 热水(6)。依据设备所在的周围环境，可能有必要利用可由微波热源(5)或任意其它合适的 辅助热源产生的额外热来增加由补充模块(RM)产生的热水(6)的热。示例性热源可包括 红外热源、对流热源、辐射热源、太阳能反射器热源以及任意的其它热源。热水(6)被送至吸热反应器(NR)，其设置为经吸热化学反应将热水转化成双原子 氢和化学计量的氧。控制模块(7)用于操纵和保持吸热反应器(NR)的正确运行。由于水 分子放热，因此作为吸热分解的副产物而产生剩余冷水(8)。吸热反应器(NR)的气体输出 (即双原子氢和化学计量的氧)与剩余冷水(8)混合，然后供应到相分离器(PS)。相分离器(PS)设置为从混合的剩余水中分离冷水(9)和气体(10)。相分离器 (PS)设置为分离流体。分离的剩余冷水(9)放出热以形成氢和氧分子的耦合键，并且被送 回反向散热器(RR)的进口侧以从周围环境中捕集更多的大气热⑴。相分离器也将分离的 气体(10，双原子氢和化学计量的氧)送到可以为任意合适类型的放热反应器(XR)，例如发 动机或燃料电池(例如内燃机中的燃烧、燃料电池的发电以及其他常规已知的放热过程)。在放热反应器(XR)处理了气体(10)之后，所得废热水(11)经吸能分解处理单元 (12)回到吸热反应器(NR)，从而保存和重新利用作为热水6的物质和能量。为了最大限度 保存热水6，图1中所示的整个设备应是热封闭的。图1示出通过不同的组件和/或过程处理大气热(1)、大气湿气(2)和可选的微波 热(5)，以利用吸热反应产生能量，其中所得气体通过某种放热反应器(XR)处理使用。控制模块7设置为监测和保持冷水(9)、温水(4)、微温水(3)、混有水(8)的热水(6)和废热 水(11)的流动，使得达到平衡而不产生过压。通过在多个过程中保持动态平衡，来避免系 统的泄漏(13)。来自放热反应器(XR)的热被转化成功(14)，所述功可以是任意合适的形 式(例如旋转运动、直线运动等)。控制模块7由此保持系统的闭环运行，从而可以利用最 小的大气资源来进行无限期运转。如上所述，所述过程和方法可以用作使用具有吸热分解的再循环能量的大气热技 术平台。通常，所述系统和方法说明应用吸热的形式。术语大气热指涉及或利用地球大气 中的热和湿气，将其吸热捕集和转化成双原子氢和化学计量的氧(例如参见地热的定义) 的过程和方法，其中所捕集和废弃的能量和物质都对应于相同的资源。更一般来说，此处描 述的水资源被再循环，使得用作所述系统的输入燃料的相同水资源被重新使用，由此用作 闭环系统的输入和输出。例如，热水(6)是吸热反应器(NR)的输入，从发电机或燃料电池 输出的废热水(11)通过吸能分解处理单元(12)循环，然后再循环到输入热水(6)中。类 似地，来自相分离器(PS)输出的冷水(9)通过反向散热器(RR)再循环以产生额外的温水 (4)，再送入其他系统模块中。所述大气热过程可布置为与现有的地热过程(如燃料燃烧过程)如以热电联产型 过程、现有的太阳能热技术过程、现有的涡轮流技术过程(如风力涡轮机、水力涡轮机等) 或这些现有过程的任意合适的组合或替代过程一起协作发电。因此预计所述过程可用于公 共事业发电/热电联产发电站、机动发电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用大气热和大气湿气做功的设备，其包括： 反向散热器，其设置为通过捕集和浓缩大气热以产生温水； 除湿器，其设置为通过捕集和浓缩大气湿气以产生微温水； 补充模块，其设置为由所述温水和所述微温水产生热水； 吸热反应器，其设置为通过将所述热水转化成双原子氢和化学计量的氧来产生气体和水的掺杂混合物； 相分离器，其设置为处理所述气体和水的掺杂混合物以从所述掺杂混合物中分离冷水和气体，其中来自所述吸热反应器的所述冷水与所述反向散热器的进口侧耦联，并且其中所述气体包括所述双原子氢和化学计量的氧；和 放热反应器，其设置为利用所述气体做功。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩休斯巴龙，
申请(专利权)人：布赖恩休斯巴龙，
类型：发明
国别省市：US
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