(11)	014465 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	200970217
(22)	2007.08.24
(51)	F01K 21/04 (2006.01) F01K 17/06 (2006.01)
(31)	2006904633; 2006904634
(32)	2006.08.25
(33)	AU
(43)	2009.08.28
(86)	PCT/AU2007/001226
(87)	WO 2008/022406 2008.02.28
(71)	(73) КОММОНВЕЛТ САЙЕНТИФИК ЭНД ИНДАСТРИАЛ РИСЕРЧ ОРГАНИЗЕЙШН; ПЕРПЕТЬЮИТИ МЕНЕДЖМЕНТ ПТИ ЛТД. (AU)
(72)	Глинн Патрик, Бакленд Колин (AU)
(74)	Медведев В.Н. (RU)
(54)	СИСТЕМА ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

(57) 1. Система теплового двигателя для совершения работы посредством расширения рабочего тела, содержащего первый компонент и второй компонент, при этом система содержит

компрессор для сжатия первого компонента;

насос для сжатия по меньшей мере большей части второго компонента;

устройство для объединения второго компонента с первым компонентом;

нагреватель для нагрева первого и второго компонентов;

расширитель для расширения первого и второго компонентов для совершения работы и

рекуператор для передачи, по меньшей мере, некоторого количества энергии рабочего тела, поступающего в рекуператор из расширителя, к рабочему телу, поступающему в рекуператор из устройства,

при этом первый компонент находится в газообразном состоянии по всей системе, а второй компонент поступает в устройство для объединения второго компонента в жидком состоянии с первым компонентом; первый компонент поступает в устройство при температуре, которая меньше температуры, которая вызывала бы испарение второго компонента при его объединении с первым компонентом в устройстве; и значительная часть энергии, переданной в рекуператоре, является по меньшей мере частью скрытой теплоты второго компонента с выхода расширителя.

2. Система теплового двигателя по п.1, в которой устройство выполнено с возможностью распыления жидкого второго компонента в пространство, имеющее первый компонент в нем, или диффундирования первого компонента в жидкий второй компонент.

3. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая по меньшей мере один охладитель для охлаждения первого и/или второго компонентов до их объединения в устройстве, при этом охладитель представляет собой промежуточный охладитель в компрессоре для обеспечения межступенчатого охлаждения первого компонента, и/или посткомпрессорный охладитель для охлаждения первого компонента после его сжатия, и/или предкомпрессорный охладитель для охлаждения первого компонента до его сжатия в компрессоре, и/или жидкостной охладитель для охлаждения жидкого второго компонента.

4. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов, в которой насос сжимает жидкий второй компонент до давления или около него, до которого компрессор сжимает первый компонент.

5. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая конденсатор для охлаждения рабочего тела от расширителя после его выхода из рекуператора, при этом конденсатор выполнен с возможностью, по существу, конденсирования в жидкость второго компонента рабочего тела от расширителя.

6. Система теплового двигателя по п.5, в которой конденсатор является сепаратором для отделения второго компонента, когда он конденсируется, от первого компонента.

7. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов, представляет собой замкнутую систему, по существу, не имеющую никаких подводов или отводов массы во время работы системы, помимо возмещения случайных потерь.

8. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов дополнительно содержащая регулятор передачи энергии для регулирования передачи энергии в рекуператоре во время работы системы.

9. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая регулятор массового расхода для регулирования массового расхода второго компонента относительно массового расхода первого компонента.

10. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов, в которой второй компонент является веществом, которое имеет высокий коэффициент объемного расширения из жидкости в газ.

11. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов, в которой первый компонент является азотом, а второй компонент является водой.

12. Система теплового двигателя по любому из предшествующих пунктов, в которой нагреватель содержит по меньшей мере один объем материала, выполненный с возможностью его нагрева до температуры плавления материала или выше ее, при этом нагреватель дополнительно содержит каналы по меньшей мере через один объем материала для потока рабочего тела через них.

13. Способ для совершения работы, при котором

сжимают первый компонент рабочего тела в компрессоре, при этом первый компонент на протяжении осуществления способа всегда является газом;

сжимают в насосе по меньшей мере большую часть второго компонента рабочего тела в виде жидкости;

объединяют в устройстве второй компонент в виде жидкости с первым компонентом;

нагревают в нагревателе объединенные первый и второй компоненты;

расширяют в расширителе нагретые первый и второй компоненты для совершения работы и

передают в рекуператоре, по меньшей мере, некоторое количество энергии рабочего тела после того, как оно расширено, к рабочему телу до его нагрева в нагревателе,

при этом температура первого компонента, поступающего в устройство, меньше температуры, которая вызывала бы испарение второго компонента при его объединении с первым компонентом в устройстве, и значительная часть переданной энергии является по меньшей мере частью скрытой теплоты второго компонента после того, как рабочее тело было расширено в расширителе.

14. Способ по п.13, являющийся способом с замкнутым циклом, при котором повторяют этапы способа, осуществляемые на рабочем теле после того, как, по меньшей мере, некоторое количество его энергии передано в рекуператоре к рабочему телу, которое еще должно быть нагрето в нагревателе.

15. Способ по п.13 или 14, при котором дополнительно охлаждают первый и/или второй компоненты до их объединения, при этом при охлаждении осуществляют охлаждение первого компонента по меньшей мере между двумя ступенями компрессора, используя промежуточный охладитель, и/или охлаждение первого компонента после сжатия первого компонента, и/или охлаждение первого компонента до сжатия первого компонента, и/или охлаждение второго компонента до объединения второго компонента с первым компонентом.

16. Способ по любому из пп.13-15, при котором дополнительно отделяют жидкую фракцию рабочего тела от газообразной фракции после того, как рабочее тело было расширено, и отделяют первый компонент от второго компонента, охлаждая рабочее тело для конденсации большей части второго компонента.

17. Способ по любому из пп.13-16, при котором дополнительно регулируют энергию, переданную в рекуператор, при этом при регулировании энергии, переданной в рекуператоре, измеряют параметры рабочего тела до его расширения в расширителе и/или измеряют количество второго компонента, который объединяется с первым компонентом в устройстве.

18. Способ по любому из пп.13-17, при котором дополнительно регулируют массовый расход второго компонента относительно массового расхода первого компонента.

19. Способ по любому из пп.13-18, при котором при нагреве пропускают объединенные первый и второй компоненты по меньшей мере через один объем материала, который нагрет до температуры плавления материала или выше ее.

20. Способ по любому из пп.13-19, при котором при нагреве осуществляют нагрев рабочего тела до сверхкритического газа.