[发明专利]吸收低温热源热量实现同温或高温物体升温的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于能量收集传递技术领域，尤其与一种吸收低温热源热量实现同温或高温物体升温的方法及装置有关。

背景技术

在现有的热力学理论中，处于孤立系统中两物体通过热传递的方式最终能达到两物体的等温平衡，并且认为热量只能从高温物体向低温物体传递。热传递的方式有传导、对流和辐射，从辐射方式来分析，虽然辐射本身是各相同性的(各方向幅射量相同)，但其幅射出来的能量实质-光子却是可以通过镜体折射，镜面反射等方式来改变方向的，也就是说，幅射热传递的方向是可控的。那么如果我们隔绝传导和对流的热传递方式(或者减少它们的影响，以至于可忽不计)，只用幅射传热，控制辐射热传递方向实现单向热传递，就可以将低温物体产生的热辐射实现单向热传递，收集热辐射产生高温物体，将低温热源的热量转化为可有效利用的能量。所以，根据这一理论可以实现从低温物体收集热量进行有效利用。本专利所述的低温只是相对于高温来说，并不是绝对意义某个温度值以下就是低温。

发明内容

本发明的目的根据辐射方式热传递方向可控的原理，提供一种吸收低温热源热量实现同温或高温物体升温的方法及使用该方法的装置。

为此，本发明采用以下技术方案：吸收低温热源热量实现同温或高温物体升温的方法，其特征是：以低温热源作为热量发出体，使用另一独立物体作为热量接收体，以热量接收体为圆心，在周向上设置多个热量发出体，通过反射将多个热量发出体的热辐射都反射到同一热量接收体，经过对热辐射的聚集和叠加作用，产生热量接收体的温升，达到吸收低温热源热量实现同温或高温物体升温。

所述热量发出体的热辐射通过柱面反射，柱面轮廓线由部分椭圆线和两条直线连接组成，部分椭圆线由与椭圆短径平行的直线分割椭圆线形成，两条直线的一端与部分椭圆线连接，另一端指向所述椭圆的其中一个焦点并且不连接，该焦点不在所述部分椭圆线包围区域，所述的热量发出体和热量接收体都为圆柱状物体，所述热量发出体和热量接收体分设于所述椭圆的两焦点。椭圆反射具有这样的性质：从椭圆的一个焦点发出的所有光线(不论哪个方向)，经过椭圆内侧的反射后都交汇于另一个焦点，达到热量发出体的热辐射能尽可能多反射到热量接收体上。

所述的热量发出体和热量接收体都使用空心管，

为实现更大的温升，可以将上述技术方案进行多级串接，将一级热量接收体作为二级热量发出体，另设独立的二级热量接收体，回绕二级热量接收体设置多个作为二级热量发出体的一级热量接收体，如此类推，通过多级叠加，达到更大的温升。

一种实现吸收低温热源热量实现同温或高温物体升温的装置，其特征是，该装置包括反射座和两个端盖，反射座中设置有由多个柱形空心腔组成的空腔，柱形空心腔腔壁为柱面，作为热辐射反射面，柱面轮廓线由部分椭圆线和两条直线连接组成，部分椭圆线由与椭圆短径平行的直线分割椭圆线形成，两条直线的一端与部分椭圆线连接，另一端指向所述椭圆的其中一个焦点并且不连接，该焦点不在所述部分椭圆线包围区域；柱形空心腔具有两条过柱面轮廓线椭圆两焦点的轴线，多个柱形空心腔的其中一根轴线重合，多个柱形空心腔以该重合轴线为中心周向布置，柱形空心腔的重合轴线位置设置有柱形的热量接收体，柱形空心腔其他轴线位置都设置有热量发出体，所述的两个端盖分别盖装于与所述轴线垂直的反射座两端端面，所述的空腔形成密闭内腔，该密闭内腔抽真空，避免空气产生热传导、对流并且避免空气对热辐射的干扰，所述的热量发出体和热量接收体固定于端盖。

所述的柱面上涂覆能形成光滑镜面的反射材料，提高反射能力。

所述的热量发出体和热量接收体为空心圆管，在空心管中通入流体，通过流体流动进行热量交换，空心圆管外闭涂覆黑色物质，提高发出和吸收热辐射能力。

所述的柱形空心腔数量为六个。

使用本发明可以达到以下有益效果：通过将低温热源的热辐射吸收形成可利用的高温能量，达到了有效利用低温热源的热量，并且在高温转低温的热能利用过程中又能实现能量的循环，保证了低温热源的热量用之不竭，对国际能源和人类发展意义重大：(1)可以无需在消耗能源资源，解决人类发展的能源供应问题，保证了人类的永恒发展；(2)热能的利用过程是一个清洁的过程，解决了人类利用能源过程中产生的环保问题，实现人类永续可持续发展。

附图说明：

图1是本发明方法的原理示意图。

图2是本发明装置的结构示意图。

图3是本发明装置反射座的结构图。

图4是本发明装置反射座的结构图。

具体实施方式