[发明专利]用于多种清洁能量生成的系统、设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求美国临时专利申请号61/282,303的优先权，该申请于2010年1月19日提交，题为″Advance Multi-Energy Operating Engine and Internal Clean Energy Generation″，其通过引用并入本文。

技术领域

本发明旨在改进引擎设计和运行，并致力于利用这样的设备来节约能源，以及有效地使用(和再利用)资源，优选地为清洁能源。

背景技术

自从工业时代詹姆斯·瓦特改进了蒸汽形成，特别是上世纪矿物燃料的使用，人类大大增加了能源的消耗，这导致环境发生了改变。随着中国和其它拥有大量人口国家的崛起，所有想达到更高生活标准的渴望依赖于矿物燃料的消耗，这加速了对地球生态的破坏效应，环境也正被围攻。人们正在寻求减轻和缓和这些后果的解决方案。虽然存在非矿物燃料的替代物，但经济利益阻碍了立即大量利用更清洁的能量生成源。

对于非矿物燃料替代物的急切需求仍然存在，为解决这样的需求所进行的开发正沿各种各样的前沿在进行，例如太阳能发电和风能发电。然而，随着微处理器和计算机以及新型材料和强度更强的材料的出现，其它开发机制的焦点越来越有可能从矿物燃料转移到可再生的和更清洁的能量形式，例如，通过改进后经验证是好的技术，例如蒸汽能和气动能。例如，在冶金和零部件工程方面的开发已产生高强度的材料，其能更好地控制蒸汽、气动或压缩空气和其它能源。更新的技术也是有可能的，例如将氢气作为能源进行控制。可以知道上述三种能源对于环境是清洁的，本发明旨在改进这些能源的使用。

事实上，清洁能源在美国(和其它地方)已成为经济恢复的驱动力，作为一种能量类型，它们已超过当前矿物燃料的使用水平。作为瓦特带来的工业革命的基础，蒸汽能仍然是主要的发电手段，例如，在更大型蒸汽轮机和长途海洋货运方面。在过去七十五年来蒸汽能的使用量急剧下降，这一部分是由于缺乏先进的技术来使蒸汽更加经济，并跟上提高的环境标准。随着改进的新材料的出现，以及计算机技术领域的其它进步，有效控制引擎运行和性能变得可能，新的革命即将到来，本发明即位于这些开发的最前沿。

随着清洁能源的投资提升和技术上预测价格降低，能更好地利用清洁技术的引擎和系统将变得相当有价值。本发明通过最小化或消除矿物燃料的使用，来改进碳排放量，并制造在运行中零污染物的、环境清洁型设备。

本发明还致力于通过闭环能量系统来降低运行成本，在多种应用中该闭环能量系统能在较长时间内监视热量、流动和负荷，并且反馈以保证和维持有效的运行。

本发明允许共同或单独利用不同的清洁能源，并且提供回收和循环利用任何剩余的或未利用的能量的方法。

为了在清洁技术开发中充分利用优势，设备和组成装置零部件在设计上应当模块化，零部件的通用性将便于组装和拆卸，由此可获得额外收益，并使得清洁技术能够与矿物燃料竞争。

发明概述

本发明的系统、方法和设备是为了在引擎运行时能够利用多种能源，所述能源优选为清洁能源，包括在引擎内单独使用各种能源，或各能源与其它能源协调使用的机制。除了清洁能源，例如蒸汽、压缩空气和氢气，本发明的引擎配置还可以包括矿物燃料，并创建了在单个引擎或系统内同时消耗不同能源的引擎和方法。

附图简要说明

本说明书通过权利要求书总结和具体地指出，并清楚地声明了本发明的范围，同时可以知道，结合附图以及下述说明，将更好地理解本发明。图中，相同的标号代表相同的结构性和其它性质的元件，图中：

图1是感应线圈加热设备的代表性示意图，其中图1A表示空闲状态，图1B表示中间位置，以及图1C代表最大位置；

图2更详细地显示了图1的设备，其显示了设备和系统的监视与处理器控制；

图3显示了利用图1和图2的设备，本发明蒸汽生成的实施方式中的各种运行元件；

图4进一步显示如图1-3所示、本发明蒸汽产生器实施方式的运行；

图5是引擎的代表性示意图，所述引擎根据本发明所述利用多个能源；

图6显示本发明气动能生成的实施方式中的运行元件；

图7显示本发明氢能生成的实施方式中的运行元件；

图8是本发明的四缸引擎的实施方式的底视图，其显示同时调动蒸汽能和气动能；

图9是本发明的八缸引擎的实施方式的底视图，其串联式地使用两个图8的引擎；