使火焰的光能和热能直接转换电能的发电方法

专利名称：使火焰的光能和热能直接转换电能的发电方法
使火焰的光能和热能直接转换电能的发电方法
技术领域：
本发明涉及一种使燃料火焰的光和热能辐射在金属导体表面上立即起电的发电方法。
背景技术：
现有的大规模发电的主流发电方法是使燃料的热能先转换成机械能再驱动金属导体或铁磁体，作切割磁力线的相对运动而发出交变感应电流。期间燃料火焰的光能被全部废弃，热能最后转换成电能的实际效率极其低微。从微观机理上说，主流发电法是依靠交变的动磁场使导体价电子内部的负电荷在正电荷上往复位移取得电流电能的。电流能够瞬间释放出强烈的光和热，其逆过程是光和热瞬间变成电流。但是现在人类使光或热能单独转换成电能的发电方法，例如利用光伏、温差发电等只能发出低密度小功率的电流，更没有设想使光和热在静态的磁场作用下同时转换为电能的发电方法。燃料电池则靠化学能发电。由于1897年汤姆孙误以为电子就是负电荷，致使20世纪人们对于19世纪先辈关于电流实质方向的经典理论进行了根本错误的颠覆和革命，铸成了现代物理学和电磁学的背景理论扭曲，因此本发明没有任何背景技术可言。但本发明具有极其深邃的科技革命背景理论，目前处于非常特殊的艰难境地。因为如果不使人们对背景理论有所了解，人们对于本技术方案的应用原理莫名其妙或以为荒唐无稽，就无法积极和顺利地付诸实施与普及。故我先要把本发明涉及的物理学、电磁学革命的极其复杂的背景理论要领作些阐述，为了昌明科学真理和人类文明进步，我在陈述发明内容时还要对应用原理作一些理论解释，这些陈述按专利申请规则是不必要的多余的话，在此谨请专利局多多包涵体谅本发明的史无前例特殊性。1.整体电子是电中性的，是内部结构整合了正负电荷动态平衡的电磁元隐藏粒子。电子由一个负基元电荷的电心与96484个正基元电荷的电身组成。一切电磁现象都出于电心和电身打破又恢复平衡的互动行为。正是因为正负电荷出于同一个实体，电荷才能够完全彻底守恒。当电子一分为二个正负电荷，电心就前出到电子外部，周围的空间元就高度扭曲张紧，电子就带电而显示集中的强大的能量；当正负电荷合二为一体，电心就返回到电子内部，周围的空间元就恢复平和，电子外露的电性就抵消而成为普通物质粒子。光电管、电子管内电路中被发射的是电心而不是电子，光电效应是爱因斯坦误导；当年汤姆孙在阴极射线上观察到的其实是一个电子搭载上了一个电心而带负电的微粒，他的观察失误是现代理论物理扭曲的总根子，因此目前要在回归经典口号下发动理论革命。2.电流不是自由电子的定向漂移，而是在原子的边际电子的有序排列之中，电心在电身上的位移，往复位移是交流电、径直位移是直流电；凡原子上的电子都不自由，因此金属导体上并不存在自由电子云气；我已经以铁定的经典实验证明负电荷确实是从电源的正极向外电路流出来的，被颠倒的电流实质方向必须重新颠倒过来。3.我提出了磁性本原的新假说铁磁体分子的边际电子中，电身姿态的头足倒置是产生吸铁磁性的根源，而电身姿态的摇摆是产生磁场磁性的根源，故自然界存在两种磁性；电心在位移中有压迫电身的后坐力，电身保持姿态的惯性反作用力是电流激发磁场、磁场感生电流的根源；所以电磁场如影随形，电磁波是两个波源套合的复合波。4.我首先把电结构问题与量子理论融合，使优美典雅的麦克斯韦方程组破天荒地得到了完美的通解。通解结果认定①伟大麦克斯韦锁定了电磁作用元在光速作用场中的互动规律，光直接作用电心，热直接作用电身。②预示了波速恒定为1米/秒的物质波是电磁波的波源粒子上的波动，因此电荷元磁荷元都具有固有的基元振动幅度，只要两者振幅协调就有径直位移电流。③相对论指控位移电流概念是不恰当的假说，硬说方程建立于空虚空间之中，给人类以致命性误导，致使地球面临石油枯竭危机。④方程组显示电子结构是圆锥体形的，电心位于锥顶，对分布在其四周的电身元张开4p弧度的立体角。⑤电现象是电心的行为，磁现象是电身的行为，电身一身兼两职，即是吸引负电荷的正电荷，又因它可作正反往复摇摆转动显示磁性，故磁单极子不存在。⑥从方程组可解出电作用元强度是磁作用元的96484倍，与法拉第恒量极其精彩地巧合。说明当年法拉第在电解实验中感觉“电变成了一小片一小片，1库仑的电量等于96480库仑”，绝不是荒谬的表述，而是有重大科学价值的思索，后人对法拉第极不尊重的歪曲已形成极端严重恶果。⑦第四式又可演绎出五个方程式，可综合解读成“麦克斯韦触及光速作用场中电荷全面位移成超导性电流的方程式”。⑧因此利用光速运动物能够直接作用到电子的结构内部，使电身由阻挡电心，转变为主动推进电心位移而产生直流电的发电方法，可以在宏观磁体静止的状态下实现，并使人类取得极高的能量转换效率和很低的转换代价。总而言之，本发电方法所应用的科学知识原理就是上述科技革命背景理论的产物，本发明的实施成功必将掀起一场科技大革命风暴。

发明内容本发明的核心构思是把一条作为电流载体的鱼形金属导体构件抽象为一段电流线，从总体上分成箭头、尾闾和腹部三个连贯的部分，使箭头和尾闾分别具备发电系统的正极和负极的功能，使光能热能在腹部输入即起电而转换为电能。为此，本发明首先对导体的箭头作静电感应起电处理，使其带上一定数量的负电荷及电场强度。静电感应的方法与电磁学教科书入门初讲述的法拉第经典实验及示意图一致，即大小相同的前后两个子弹头式的金属柱体先合拢而密切接触，一个带有负电荷的金属球屏蔽在法拉第笼子里，打开笼子门移近后头柱体，使其带上正电荷，这时远离金属球的前头柱体就带上了负电荷，把后头柱体与法拉第笼一起向后退移，再关上笼门。这样分离了的前后两个柱体依然带有一定的数量相等的异号电荷及电场强度。这个方法象用火柴点火那样可形容简称为“用电柴来点电”。但即使这样简单又原始的方法，也因其违反常识而触及深刻的背景理论革命。在此我们必须明确，作为施感电荷种源的法拉第笼子内的金属球上的负电荷必须是现在被人们当成正电荷的，它是从负极接地的直流电电源的正极上采集来的，如果这负电荷取自范德格拉夫起电机，起电机装置的直流电电源就必须是负极接地的。这样，在采用本发明发电方法及电源装置的设计图、说明书、论文文献或原理示意图中，都必须有一种革命性的又回归经典的格式标记，就是把作为正电极的导体端头放大画，在内部标上一个或若干个“_”
4号，表明导体此端带负电荷可向外流出，又要在端头的正前方外部标上一个醒目的“ + ”号； 在对应的负电极同部位上，则标上与正极相反的符号。标记的意思简洁又重要——负电荷从电源的正极流出来，经过闭合外电路流进负极中去，因此，现实存在的电流根本不是自由电子流，电子不是负电荷。由于电荷和电流的实质方向已被颠倒了一百多年，人们的意识习惯已经根深蒂固，而不严谨确认并深刻理解这个标记，新的发电方法和原理就无从谈起。因此，本发明的标记需要有十多年的推广和保护期。把已经带上负电荷和电场强度的前头柱体与腹部的由高斯曲面包裹壳体的外表面用导线接通，就算设置成了电流的出口箭头，即本发明的电源正极。本发明设置电源负极的方法是在鱼形导体的尾闾施加一个与箭头电场强度对应的磁场强度，其实体装置是一个或若干个并联的虚拟电感。它是采用磁性强的圆柱体形永久磁铁棒，用绝缘金属导线紧贴着磁棒外圆，紧密又均勻地绕上一个直螺线管线圈。这个螺线管上的每匝线圈挤得很紧又相互绝缘，每匝线圈相当于一个圆形线圈。根据现有的磁学理论，螺线管型线圈通上稳恒直流电后，其管内的感应磁场相当于插着一根圆柱体型永久磁铁固有的磁场。同时常识使人们懂得，一个无电的螺线管线圈套在圆柱体永久磁铁上是不会自动起电的，除非线圈和磁铁不断地作相对运动，但这样线圈中产生的是交流电而不是稳恒直流电。本发明的创新理论认为螺线管线圈套在圆柱体永久磁铁上虽然没有电流，但是管内磁场在微观机理上对整个回路上的导线中边际电子排列中的电身姿态具有连带的以光速拉动的作用，并对电心产生一种推进位移的势能。一旦回路上有一段导线的赤裸表面暴露在光速作用场中，电心和电身各获得外界的光、热能量后振幅变得协调(有点象儿童跳绳游戏，当然要复杂无限)，这种势能就会释放而使电心径直位移。由于本方法的设置外表象电感，其中稳恒磁场是饱和的，线圈中却没有对应的稳恒电流或负感应电动势匹配，这线圈体现一种电流和电动势的真空虹吸和欠缺感，故简称为虚拟电感或负电感。在这个装置的外围，还需要加上一个磁导率很大的铁磁材料(例如坡莫合金或铁铝合金)做成的罩壳来屏蔽磁铁棒的磁场。把从虚拟电感的线圈靠圆柱体永久磁铁棒南极S端面抽出的引线，以尽可能短的长度与中段导体接通，并且使导线结头在绝缘状态下穿过一个灌有低温冷却剂的盒子。这样，从线圈靠磁铁棒北极N端面抽出的引线就成为了本发电系统的负极。本发明用这样的方法预先设置发电系统的正负极，其深刻应用原理是按经典电磁学，光电和热电效应中， 坡印廷矢量的方向是垂直导体表面、指向导体内部的，本方法首先改变电极的微观结构和电矢量、磁矢量场的分布方向，使坡印廷矢量的方向改变为沿着导体的表面从尾间指向了箭头。在正极预先充上一批负电荷，就使鱼形导体埋伏了种子负电荷及启动电流。种子负电荷在流经接有负载的闭合回路后，进入负极时已消耗尽了能量。因此本发明的中心任务是要使在腹部输入的光和热，通过起电直接转换为电能，才能给流经的种子负电荷灌输上新的能量使其不断循环流动作功。这种根本任务决定起电导体腹部的形状是胖大的象鼓起的肚皮。本发明采取的方法是把导体腹部分成两大部分设置一个体积充分大的高斯曲面包裹的空心球壳体，和一个表面积拓展得充分大的金属丝编织的格子网络球。高斯曲面包裹壳体通常采用金属圆球、椭圆球或其它旋转曲线围成，也可用法拉第圆桶型。球壳的厚度通常为2-10毫米，球壳的内外表面做得高度光洁和圆滑，球壳上没置一个或若干个剑突，在尖头上焊接导线与正极连接，使球面上的电荷经剑突汇总流向正极。导线接近正极处要穿过一个灌有低温冷却剂的盒子。球壳内壁要电镀钼、金、银、铝等对光线反射性强又导电性能好的薄层。球壳上还开有数十个小孔，以便空腔内部的热气流发散及氧气进入。在小孔附近，要装置曲面凸向腔内的反光镜，使火焰的光芒不会逃逸并且能够在空腔内强烈反射。为了避免对球壳上的电荷分布造成干扰，反光镜要用绝缘材料制成。拓展导体腹部表面积的方法是把它分成许多股细金属丝，编织成一个细格子网络球体，球体上金属丝的总体表面积是一根径直穿越腹部空腔的导通导线表面积的数十倍。 每个方格子的长度为0. 5-2毫米，网络球面上焊接若干根金属细杆，细杆的另一头焊接在金属球壳内壁上，这样就把网络球支撑固定在空腔的中央，使火焰的光线可以充分照射和反射于网络格子之中。金属丝的抽头可以象梳辫子那样打结与粗导线连接，然后通过小孔伸出到金属球壳外，与抽自虚拟电感磁棒南极N端的导线连接，接头也要在绝缘状态下浸泡在低温冷却剂中，这样即可保证使永久磁铁棒的工作温度始终远低于100°C或者室温， 同时也形成了正极与负极的工作温度为冷节点，与网络球的高温热节点相对应，可促进温差起电。这样一来，根据高斯定理(实际是电子的结构形态所决定)，在光热能的辐射激发下，负电荷的电心在网络球金属细丝上一旦位移跃迁出来就会被抽吸到球壳的外表面上去。(这里需要说明，在电子管中，跃迁出的大多数电心受电身引力的制约，只能在垂直于灯丝表面的附近上下跳动，需要在表面施加较高电压能量朝垂直方向发射才能取得较强电流，因此电子管是内阻很大的电源，而光电管不依靠高电压发射更是一点电流也没有)。如果火焰加热网络球的温度高于1000°C，金属丝就应该采用钨、镍、铁，钛；或钼、铑等耐高温合金。并且大部分(约70-80%)金属丝表面还要镀上钡、钍等金属薄层，以加速电心的位移跃迁。在金属球壳的正下方开出一个小洞，使火焰可以从洞口伸进空腔直接照射或烘烤金属网络球而激发负电荷跃迁。为此，火焰发生器或火炉需要制成灯盏形状，灯柱要细长， 象火炬棒。灯盏上要有火焰的温度、光度调控器和打火、熄火开关，并且刻录根据实验得出的，在不同温度、光度辐射下的发电系统的额定电压、电流数值。发出的火焰也要象火炬形状完全突出，清纯明亮。面层燃料要能够充分地燃烧，使火焰中的烟尘可以控制在微量范围。燃料来源要广泛易得，可以是固体、液体或气体，例如是提纯了的碳、酒精、汽油、液化
移跃迁。本发电方法还可以同时利用照射到地球上的太阳火焰的光热能，或与太阳能发电装置联体工作。例如使太阳的光和热透过光伏电池薄膜照射到已经改变了坡印廷矢量方向的金属球壳外表面，或者通过向阳面开洞，或光纤传输等途径投射到空腔中的网络球上，使其也转换成为电能。采用上述的方法把系统设置好后，就可以实施发电。发电时先使系统的正极与负载的用电器或蓄电池的正极接通，再点火，紧接着把系统的负极与负载接通，使整个全电路闭合，电流就可以循环做功了。根据所需功率的需要，把火焰的温度、亮度调控好，系统就会以稳定的电压、电流发电。当一个发电作业过程中止时，先熄灭火焰，再把负极与外电路断开，把带正电荷的后头柱体与作为正极的前柱体合拢，两者原带的等量异号电荷就抵消了。最后才把电源的正极与外电路断开。本发明的方法使电力系统的设备装置的结构变得简单，由于没有传动机构，使用寿命极长，能量转换效率极高，如果暂且把光能项的转换贡献算在热能项上，就会发现热能转换为电能的效率达到甚至超过了百分之百。由于不再需要昂贵又易磨损的热力发动机， 转换的代价就很低。本发明的实施将使人类的车船飞机引擎及其必备燃料的体积重量均缩小到为现有尺度的百分之十以下。采用本方法的发电器的积木化组合程度高，大规模可灵活移动的发电系统和家用发电器的普及将使地球上蜘蛛网式的远程输电系统成为历史遗迹。

本发明的说明书附图只有一幅。参见附图，(0)与⑴号部分状态图表示本发明采用静电感应方法，使一个发电系统的正极预先埋伏种子负电荷及启动的过程。状态(0) 表示大小相同的前后两个子弹头式的金属柱体a、b先合拢密切接触，一个带负电荷的金属球c屏蔽在法拉第笼子里，打开笼子门移近后头柱体b，使其带上正电荷，这时远离金属球的前头柱体a就带上了负电荷及电场强度。到了状态(1)，后头柱体b与法拉第笼c 一起向后退移，再关上笼门，这样分离了的a、b依然带有一定的数量相等的异号电荷。图中带电体下部分别标有a、b、c的区域表示是绝缘体支座。需要特别强调的是，图中柱体a内部标有三个“-”号，外部正前方标有一个“ + ”号，它表示a是可以向外电路流出负电荷的电源的正极，这种实际的负电荷现在正被人类共识为正电荷。柱体b标的符号与a相反，但意义相同。附图第(2)部分表示一个金属空心球体。其中，(2-1)表示开在球壳上的小孔； (2-2)是球壳外表面上的剑突状导体接头；(2- 表示安装在球壳内壁的可以挡住小孔的反光镜；(2-4)是固定金属球壳的绝缘支座。附图第C3)表示负极是一个或若干个并联的虚拟电感。是采用磁性强的永久磁铁芯棒，用金属导线紧贴着磁棒外圆，绕上一个直螺线管线圈。本示意图中的线圈绕得很宽松，是为了鲜明负极的结构，实际的螺线管线圈是绕得很紧密又均勻，每匝线圈靠得很紧。 图中沿线圈螺旋方向的箭头也不是电流方向。而是表示永久磁铁芯棒的磁场在微观机理上对整个线圈导线中的电身姿态排列存以光速拉动的作用，从而对负电荷产生一个沿箭头方向推进位移的趋势，即磁场产生可能的感应电流和电动势的方向和趋势。其中，图(3-1)是磁屏蔽罩壳；(3-2)是固定虚拟电感的绝缘支座。附图第(4)部分表示接受火焰辐射和烘烤的金属导体已拓展出充分大的表面积， 它分成许多股细金属丝，编织成一个细格子网络球体，可以充分接受火焰光芒的照射和反射。其中，(4-1)表示若干根金属细杆的两头分别焊接在球壳内壁与网络球上，并且把球支撑固定在空腔的中央。(4-2)表示金属丝的抽头象梳辫子那样打成结，再与由球壳小孔穿入的连接虚拟电感的粗导线接通。附图部分(5)表示本发电方法采用的火焰发生器或火炉需要制成灯柱细长的灯盏形状。其中，(5-1)表示火焰呈火炬形。附图部分(6)表示直达正极与虚拟电感的导线接头要在绝缘状态下穿过装有低温冷却剂的盒子。
附图部分(7)表示太阳光照射。
具体实施方式在附图所示的发电方法实施例中，一个关在法拉第笼子c里的带有负电荷的球体在笼门打开后，经过从附图部分(0)状态到(1)，使柱体a带上了与b等量相反的负电荷种子及电场强度后，法拉第笼关闭。a通过与图(2- 所示的剑突的与金属球壳体( 接通， 就成为可以流出负电荷的电源的正极。把从附图部分(3)所示的虚拟电感的线圈靠磁铁棒北极N端面抽出的引线作为发电系统的负极。虚拟电感的芯棒材料采用钕铁硼永久磁铁， 其磁能积在250千焦耳/立方米以上。线圈靠圆柱体永久磁铁棒南极S端面抽出的引线，以尽可能短的长度与导体腹部的网络球的引线接通，并且使导线接头在绝缘状态下穿过装有低温冷却剂的盒子(6)。接近正极的导线接头也要在绝缘状态下穿过装有低温冷却剂的盒子(6)，用这种方法来保证发电系统正负两极与永久磁铁棒的工作温度一致保持较低并且形成冷节点。采用编织网络球0)的方法使起电导体拓展出了充分大的表面积，金属细杆的两头分别与⑷的圆周和⑵的内壁焊接，并把⑷固定在金属球壳(2)的内腔中央，编织成(4)的金属丝抽头打成结(4-2)与小孔Q-10)穿入的直通虚拟电感的导通粗导线连接。把负载R的正极先与发电系统正极接通，再把灯盏状的火焰发生器(5)点燃，把火焰伸入O)的内腔中辐射和烘烤网络球G)，然后把发电系统负极与负载接通形成闭合回路。系统就能成功发电了。
权利要求
1.一种利用光热能发电的方法，其特征是使火焰辐射在金属导体表面上立即起电， 先用静电感应经典实验的方法，使构件的箭头埋伏种子负电荷及启动电流而具有电源正极性能，用颠覆现有理论的方法重新判定电荷、电极的正负性与电流实质方向，用设置虚拟电感的方法使导体尾闾具有电源负极性能，用在腹部设置硕大的高斯曲面包裹壳体的方法来抽吸受光热激励而跃迁位移的负电荷，使穿越壳体空腔的导线拓展出充分大表面积的方法以强化光与热的辐射和反射作用，用冷却导线接头的方法使正负电极温度处于冷节点，把正极金属球-网络球-负极以次导通，用清纯明亮的火焰照射和烘烤空腔内导体的方法，即能实施发电。
2.根据权利要求一所述的发电方法，其特征是采用做静电感应经典实验的方法，以取自负极接地的电源正极上的电荷为施主种源电荷，使前头金属柱体埋伏种子负电荷与启动电流，该柱体就成为鱼形起电导体的箭头与正极。
3.根据权利要求一所述的发电方法，其特征是用颠覆现有理论的革命方法重新判定电荷、电极的正负性与电流实质方向，确认电流不是自由电子流，凡现有理论文献认定带正电荷的，或负电荷是从电源负极流出来的，一律判定为带负电荷，负电荷是从电源正极流出来的，由于背景理论的拨乱反正是本发明得以立足的先决条件，在涉及本方法原理发电的设计图纸和说明书中，必须采用统一的格式标记，即把画作正电极的导体端头放大，其内部标上一个或若干个“_”号，表明导体此端带负电荷，又要在导体端头的外部标上一个“ + ” 号；在负电极的对应部位上，则标上与正极相反的符号。
4.根据权利要求一所述的发电方法，其特征是设置在起电导体尾闾的虚拟电感采用圆柱体钕铁硼永久磁铁棒套合密绕的螺线管线圈的方法制取，以线圈靠磁铁棒北极N端面抽出的引线作为发电器的负极，磁体的磁能积在250千焦耳/立方米以上。
5.根据权利要求一所述的发电方法，其特征是抽吸负电荷的高斯曲面包裹壳体采用金属圆球、椭圆球或其它旋转曲线围成，也可用法拉第圆桶型，球壳的厚度为2-10毫米，球壳的内外表面做得高度光洁和圆滑，球壳上设置一个或若干个剑突，在尖头焊接导线与正极导通，球壳内壁要电镀钼、金、银、铝等对光线反射性强又导电性能好的薄层。球壳上还开有数十个小孔，在小孔附近，装置曲面凸向腔内的反光镜，球壳的正下方开一个小洞以便火焰伸进。
6.根据权利要求一所述的发电方法，其特征是用许多股细金属丝编织成一个细格子网络球体，金属丝的总体表面积是一根径直穿越壳体内腔的导通导线表面积的数十倍， 每个方格子的长度为0. 5-2毫米，使火焰的光线充分照射和反射于网络格子之间，如果火焰加热网络球的温度高于1000°C，金属丝就采用钨、镍、铁，钛或钼、铑等耐高温合金，并且 70-80 %金属丝表面还要镀上钡、钍等金属薄层。
7.根据权利要求一所述的发电方法，其特征是采用以网络球工作温度为热节点，把正负极和磁铁的工作温度设为冷节点的方法以促进温差起电，采用把通向正负极的导线接头在绝缘状态下埋在装有冷却剂的盒子中的办法。
8.根据权利要求一所述的发电方法，其特征是除利用燃料燃烧发出的火焰外，还可利用照射到地球上的太阳火焰的光热能，或与太阳能发电装置联合发电。
9.根据权利要求一所述的发电方法，其特征是把火焰发生器或火炉制成灯盏形状， 用清纯明亮的火焰由金属球壳正下方的小洞伸进内腔照射或烘烤金属网络球。
全文摘要
一种用火焰的光热能直接发电的方法，用静电感应经典实验的方法使鱼形导体构件的箭头埋伏种子负电荷及启动电流而成为正极，用颠覆现有理论的革命方法重新确认电荷、电极正负性与电流实质方向，用设置虚拟电感的方法使构件尾闾成为负极，正极导通腹部硕大的高斯曲面包裹的空心金属球壳，球壳导通设于其空腔中的由许多股金属丝编织成的细格子网络球，网络球与虚拟电感导通，用冷却方法使正负极为冷节点，用火焰烘烤网络球，即能实施发电。
文档编号H02N3/00GK102291044SQ20111013476
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者林志德 申请人:林志德