一种化学发动机的制作方法

本发明涉及热能与动力领域，尤其涉及一种化学发动机。

背景技术：

电场可以控制火焰中的带电粒子之间的相互关系已是物理学中的常识，然而当火焰中的带电粒子的相互关系发生变化时，火焰中的燃烧化学反应也必然发生变化，这种变化必然导致热能和电能之间的相互转换。如果能够发明出一种能够利用火焰中带电粒子相互关系变化时所引发的热能和电能之间的相互转换的装置，就意味着一种新型化学发动机的诞生。这不言而喻的具有重要意义。因此，需要发明一种新型化学发动机。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种化学发动机，包括电极体a和电极体b，所述电极体a和所述电极体b之间设置燃烧区，在所述电极体a上设置接电区a，在所述电极体b上设置接电区b，所述电极体a和所述电极体b构成的电极对在吸收电能和提供电能两种状态间交替工作。

方案2：一种化学发动机，包括电极体a和电极体b，所述电极体a和所述电极体b交替设置，在相邻的所述电极体a和所述电极体b之间设置燃烧区，至少在一个所述电极体a上设置接电区a，至少在一个所述电极体b上设置接电区b，所述电极体a和所述电极体b构成的电极对在吸收电能和提供电能两种状态间交替工作。

方案3：在方案1的基础上，进一步选择性地选择在所述电极体a和所述电极体b之间设置电解质，或使所述电极体a和所述电极体b中的至少一个设为包括电解质的电极体，或使所述电极体a和所述电极体b中的至少一个设为电解质电极体。

方案4：在方案2的基础上，进一步选择性选择在所述电极体a和所述电极体b之间设置电解质，或使所述电极体a和所述电极体b中的至少一个设为包括电解质的电极体，或使所述电极体a和所述电极体b中的至少一个设为电解质电极体。

方案5：在方案1至4中任一方案的基础上，进一步选择性地选择所述燃烧区与氧化剂入口和还原剂入口连通设置，或使所述燃烧区与氧化剂和还原剂的混合物入口连通设置。

方案6：在方案1至4中任一方案的基础上，进一步选择性地选择使所述电极体a和所述电极体b与可逆电机电力连通设置，或使所述电极体a和所述电极体b与交变电源电力连通设置。

方案7：在方案5的基础上，进一步选择性地选择使所述电极体a和所述电极体b与可逆电机电力连通设置，或使所述电极体a和所述电极体b与交变电源电力连通设置。

方案8：在方案1至4和7中任一方案的基础上，进一步选择性地选择在所述电极体a和所述电极体b之间的间隙内设置多孔绝缘体。

方案9：在方案5的基础上，进一步选择性地在所述电极体a和所述电极体b之间的间隙内设置多孔绝缘体。

方案10在方案6的基础上，进一步选择性地在所述电极体a和所述电极体b之间的间隙内设置多孔绝缘体。

方案11：在方案1至4和7和9和10中任一方案的基础上，进一步选择性地选择使所述燃烧区设为间歇式燃烧区或设为燃烧与冷却交替进行的燃烧区。

方案12：在方案5的基础上，进一步选择性地选择使所述燃烧区设为间歇式燃烧区或设为燃烧与冷却交替进行的燃烧区。

方案13：在方案6的基础上，进一步选择性地选择使所述燃烧区设为间歇式燃烧区或设为燃烧与冷却交替进行的燃烧区。

方案14：在方案8的基础上，进一步选择性地选择使所述燃烧区设为间歇式燃烧区或设为燃烧与冷却交替进行的燃烧区。

本发明中，所述电极体a和所述电极体b之间的间隙内即所述燃烧区内。

本发明中，所谓的“电极体”是指用于划分燃烧区的导电结构体、导电结构体与电解质的复合体或为电解质结构体。

本发明中，设置电极体的目的在于划分燃烧区形成电能的输入与输出。

本发明中，设置电极体的目的在于划分燃烧区构成串联关系形成电能的输入与输出。

本发明中，设置可逆电机的目的是为了形成电能的输入与输出。

本发明中，设置交变电源的目的是为了形成电能的输入与输出。

本发明中，可选择性地选择在所述电极体a和所述电极体b之间的间隙内即在所述燃烧区内设置多孔绝缘体。

本发明中，在某一部件名称后加所谓的“a”、“b”等字母仅是为了区分两个或几个名称相同的部件。

本发明中，某个数值以上包括本数，例如两个以上包括两个。

本发明中，所谓的“可逆电机”是指可以在电动机和发电机之间相互转换的电机，即供电时可输出动力旋转时可发电的电机。

本发明的原理是：利用氧化剂和还原剂之间的化学反应或部分反应或半反应产生的热能使在所述电极体a和所述电极体b之间的物质电荷易分离，进而实现用较小的电能使所述电极体a和所述电极体b分别发生正带电粒子和负带电粒子(包括电子)的聚集，此后使所述电极体a和所述电极体b之间的温度较高的物质移出或被冷却，进而使具有电荷聚集的所述电极体a和具有电荷聚集的所述电极体b之间的电压升高，进而实现所述电极体a和所述电极体b之间具有对外输出电能的功能。在本发明中所公开的所述化学发动机工作时，所述电极体a和所述电极体b构成的电极对在吸收电能和提供电能两种状态间交替工作，但是提供的电能大于其所吸收的电能。

本发明中，在所述电极体a和所述电极体b之间会发生两种变化，其中一种情况是因为温度的提升使所述电极体a和所述电极体b之间的物质的相对介电常数提升，进而导致较低的电压就可以使电荷在所述电极体a和所述电极体b之间发生某一设定量的聚集，而当所述电极体a和所述电极体b之间的物质被移除或被冷却时，所述电极体a和所述电极体b之间的物质的相对介电常数会减小，进而使所述电极体a和所述电极体b之间的电压升高，而上述的某一设定量的电荷并不改变，这样就相当于提升了所述电极体a和所述电极体b可对外释放能量的量。其中另一种情况是由于温度的作用形成等离子态，这样就会使所述电极体a和所述电极体b在较低电压下分别发生某一设定量的电荷聚集，当所述电极体a和所述电极体b之间的物质被移除或被冷却时，所述电极体a和所述电极体b之间的等离子态将被破坏，进而使所述电极体a和所述电极体b之间的电压升高，进而提升所述电极体a和所述电极体b对外所能提供电能的量。

本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。

本发明的有益效果如下:本发明所公开的所述化学发动机结构简单，且是一种具有重要意义的新型发动机。

附图说明

图1：本发明实施例1的结构示意图；

图2：本发明实施例2的结构示意图；

图3：本发明实施例3的结构示意图；

图4：本发明实施例4的结构示意图；

图4.1：本发明实施例4的一种变化实施方式的结构示意图；

图4.2：本发明实施例4的第二种变换实施方式的结构示意图；

图4.3：本发明实施例4的第三种变换实施方式的结构示意图；

图5：本发明实施例5的结构示意图；

图6：本发明实施例6的结构示意图；

图中：1电极体a，2电极体b，3燃烧室，4接电区a，5接电区b，6电解质，7多孔绝缘体。

具体实施方式

实施例1

一种化学发动机，如图1所示，包括电极体a1和电极体b2，所述电极体a1和所述电极体b2之间设置燃烧区3，在所述电极体a1上设置接电区a4，在所述电极体b2上设置接电区b5，所述燃烧区3设为燃烧与冷却交替进行的燃烧区，使所述电极体a1和所述电极体b2与电源电力连通设置，所述电极体a1和所述电极体b2构成的电极对在吸收电能和提供电能两种状态间交替工作。

本发明实施例1在具体实施时，对所述燃烧区3提供还原剂和氧化剂，并使所述还原剂和所述氧化剂化学反应或部分反应或半反应产生的热能使在所述电极体a1和所述电极体b2之间的物质电荷易分离，通过电源的作用使电荷在所述电极体a1和所述电极体b2之间发生聚集，进一步对所述燃烧区3进行冷却，使所述电极体a1和所述电极体b2之间的相对介电常数降低，在相同电量的情况下，继而使所述电极体a1和所述电极体b2之间的电压升高，此时所述电极体a1和所述电极体b2可对用电单元供电。

作为可变换的实施方式，本发明实施例1在具体实施时，还可在氧化剂和还原剂在所述燃烧区3反应后，以及在电源对所述电极体a1和所述电极体b2供电并使电荷发生聚集后，通过移出所述燃烧区3的高温物质来使所述电极体a1和所述电极体b2之间的电压升高。

作为可变换的实施方式，本发明实施例1在具体实施时，还可进一步选择性地选择在包括所述电极体a1、电极体b2和所述电源的回路上设置控制开关，当需要对所述电极体a1和所述电极体b2供电时，通过所述控制开关接通所述回路。除此之外，所述电极体a1和所述电极体b2在电压升高后还可对所述电源供电。

作为可变换的实施方式，本发明实施例1及其可变换的实施方式在具体实施时，还可进一步选择性地选择使所述电极体a1和所述电极体b2与负载电力连接设置，当所述电极体a1和所述电极体b2之间的电压升高后，可对所述负载供电。

作为可变换的实施方式，本发明前述包括负载和电源的实施方式还可选择性地选择使所述电源和所述负载用可逆电机替代，当所述电极体a1和所述电极体b2需要电时，所述可逆电机对所述电极体a1和所述电极体b2供电以使反应后的电荷发生一定量的聚集，所述燃烧区3在冷却或将高温物质移出后，所述电极体a1和所述电极体b2可对所述可逆电机供电并对外输出动力。优选地使所述可逆电机与旋转惯量体联动设置，所述旋转惯量体可设为飞轮。

实施例2

一种化学发动机，如图2所示，包括两个电极体a1和两个电极体b2，所述电极体a1和所述电极体b2交替对应设置，在相邻的所述电极体a1和所述电极体b2之间设置燃烧区3，设置在最外侧的所述电极体a1上设置接电区a4，设置在最外侧的所述电极体b2上设置接电区b5，所述燃烧区3设为燃烧与冷却交替进行的燃烧区，使所述电极体a1和所述电极体b2与电源电力连通设置，所述电极体a1和所述电极体b2对负载供电设置，所述电极体a1和所述电极体b2构成的电极对在吸收电能和提供电能两种状态间交替工作。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2还可选择性地选择使所述化学发动机包括三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个或十六个以上所述电极体a1，且所述电极体b2的数量与所述电极体a1的数量相同，并使设置在最外侧的所述电极体a1上设置接电区a4，设置在最外侧的所述电极体b2上设置接电区b5。

本发明实施例2在具体实施时，对相邻的所述电极体a1和所述电极体b2之间的所述燃烧区3提供还原剂和氧化剂，并使所述还原剂和所述氧化剂化学反应或部分反应或半反应产生的热能使在所述电极体a1和所述电极体b2之间的物质电荷易分离，通过电源的作用使电荷在所述电极体a1和所述电极体b2之间发生聚集，进一步对所述燃烧区3进行冷却，进而使所述电极体a1和所述电极体b2之间的相对介电常数降低，在相同电量的情况下，继而使所述电极体a1和所述电极体b2之间的电压升高，此时所述电极体a1和所述电极体b2可对用电单元供电。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2在具体实施时，还可在氧化剂和还原剂在所述燃烧区3反应后，以及在电源对所述电极体a1和所述电极体b2供电并使电荷发生一定量的聚集后，通过移出所述燃烧区3的高温物质来使所述电极体a1和所述电极体b2之间的电压升高。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2在具体实施时，还可进一步选择性地选择在包括所述电极体a1、电极体b2和所述电源的回路上设置控制开关，当需要对所述电极体a1和所述电极体b2供电时，通过所述控制开关接通所述回路。除此之外，所述电极体a1和所述电极体b2在电压升高后还可对所述电源供电。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2及其可变换的实施方式在具体实施时，还可进一步选择性地选择使所述电极体a1和所述电极体b2与负载电力连接设置，当所述电极体a1和所述电极体b2之间的电压升高后，可对所述负载供电。

作为可变换的实施方式，本发明前述包括负载和电源的实施方式还可选择性地选择使所述电源和所述负载用可逆电机替代，当所述电极体a1和所述电极体b2需要电时，所述可逆电机对所述电极体a1和所述电极体b2供电以使反应后的电荷发生一定量的聚集，所述燃烧区3在冷却或将高温物质移出后，所述电极体a1和所述电极体b2可对所述可逆电机供电并对外输出动力。优选地使所述可逆电机与旋转惯量体联动设置，所述旋转惯量体可设为飞轮。

实施例3

一种化学发动机，如图3所示，包括两个电极体a1和两个电极体b2，所述电极体a1和所述电极体b2交替对应设置，在相邻的所述电极体a1和所述电极体b2之间设置燃烧区3，每个所述电极体a1上设置接电区a4，每个所述电极体b2上设置接电区b5，所述燃烧区3设为燃烧与冷却交替进行的燃烧区，使所述电极体a1和所述电极体b2与电源电力连通设置，所述电极体a1和所述电极体b2对负载供电设置，所述电极体a1和所述电极体b2构成的电极对在吸收电能和提供电能两种状态间交替工作。

作为可变换的实施方式，本发明实施例3还可选择性地选择使所述化学发动机包括三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个或十六个以上所述电极体a1，且所述电极体b2的数量与所述电极体a1的数量相同；并可进一步选择性地选择使每个所述电极体a1上设置接电区a4且每个所述电极体b2上设置接电区b5，或使部分所述电极体a1上设置接电区a4且部分所述电极体b2上设置接电区b5。

本发明实施例3及其可变换的实施方式和实施例1的区别仅在于实施例3是由多个实施例1及其可变换的实施方式所述化学发动机组合后形成的化学发动机，其在具体实施时可参照实施例1的实施方式实施。

实施例4

一种化学发动机，如图4所示，包括电极体a1和电极体b2，所述电极体a1和所述电极体b2之间设置燃烧区3，在所述电极体a1上设置接电区a4，在所述电极体b2上设置接电区b5，在所述电极体a1和所述电极体b2之间设置电解质6，所述电解质6与所述电极体a1接触设置，所述燃烧区3设为燃烧与冷却交替进行的燃烧区，使所述电极体a1和所述电极体b2与电源电力连通设置，所述电极体a1和所述电极体b2对负载供电设置，所述电极体a1和所述电极体b2构成的电极对在吸收电能和提供电能两种状态间交替工作。

作为可变换的实施方式，本发明实施例4还可选择性地选择使所述电解质6与所述电极体b2接触设置(如图4.1所示)；或使所述电解质6既不与所述电极体a1接触也不与所述电极体b2接触设置，并可进一步选择性地选择使所述电极体a1与所述电解质6之间的间隙和所述电极体b2与所述电解质6之间的间隙相等设置(如图4.2所示)或不等设置(图中未示)；或使所述电极体a1与电解质6接触设置，使所述电极体b2与另一电解质6接触设置(如图4.3所示)；或选择性地使电解质6与所述电极体a1和所述电极体b2中的至少一个接触设置，且在所述电极体a1和所述电极体b2之间的间隙设置另外的所述电解质6。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2和实施例3及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使部分或全部相邻的所述电极体a1和所述电极体b2之间设置电解质6，具体实施时，可参见实施例4及其可变换的实施方式所采用的设置形式设置。

作为可变换的实施方式，本发明前述所有含有所述电解质6且与所述电极体a1或与所述电极体b2接触的实施方式均可进一步选择性地选择使所述电解质6与所述电极体a1或所述电解质6与所述电极体b2一体化设置。

作为可变换的实施方式，本发明前述所有实施方式还可选择性地选择使所述电极体a1和所述电极体b2中的至少一个设为包括电解质的电极体，或使所述电极体a1和所述电极体b2中的至少一个设为电解质电极体。

本发明前述所有实施方式在具体实施时，均可进一步选择性地选择使所述燃烧区3与氧化剂入口和还原剂入口连通设置，或所述燃烧区3与氧化剂和还原剂的混合物入口连通设置。

本发明前述所有实施方式在具体实施时，均可进一步选择性地选择使所述化学发动机的燃烧区3与氧化剂入口和还原剂入口连通设置，或使所述燃烧区3与氧化剂和还原剂的混合物入口连通设置，并可进一步选择性地选择使所述化学发动机所包括的所述电极体a1和所述电极体b2设置在密闭的容腔内。

本发明前述所有实施方式在具体实施时，所述化学发动机所包括的至少一组所述电极体a1和所述电极体b2与电源电力连通设置，可选择性地选择使所述电源设为交流电源或直流电源，并可进一步选择性地使包括电极体a1、电极体b2和所述电源的电力回路上设置控制开关。

本发明实施例4及其可变换的实施方式与实施例1及其可变换的实施方式相比，区别仅在于在实施例1及其可变换的实施方式的基础上，在所述电极体a1和所述电极体b2之间设置电解质，或使所述电极体a1和所述电极体b2中的至少一个设为包括电解质的电极体，或使所述电极体a1和所述电极体b2中的至少一个设为电解质电极体，这些实施方式在具体实施时并不对工作原理造成影响，故其在具体实施时，也可参照实施例1及其可变换的实施例的实施方式进行具体实施。

实施例5

一种化学发动机，如图5所示，其与实施例1的区别在于：所述电极体a1和所述电极体b2与交变电源电力连通设置。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2至实施例4及其可变换的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述电极体a1和所述电极体b2与交变电源电力连通设置。

实施例6

一种化学发动机，如图6所示，其与实施例1的区别在于：在所述电极体a1和所述电极体b2之间的间隙内设置多孔绝缘体7。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2至实施例5及其可变换的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地选择在所述电极体a1和所述电极体b2之间的间隙内设置多孔绝缘体7。

本发明前述所有在所述电极体a1和所述电极体b2之间的间隙设置电解质6的实施方式，均可进一步选择性地选择使所述电解质6设为多孔绝缘体7，或使所述电解质6与所述多孔绝缘体7接触设置。

作为可变换的实施方式，本发明前述所有实施方式在具体实施时，还可选择性地使所述燃烧区3设为间歇式燃烧区。

作为可变化的实施方式，本发明前述所有所述电极体a1和所述电极体b2中的至少一个可选择性地选择设为导体、设为电解质或设为包括导体和电解质的结构体。

作为可变换的实施方式，本发明前述所有实施方式在具体实施时，可进一步选择性地选择使相邻设置的所述电极体a和所述电极体b之间的间隙即所述燃烧区在相邻所述电极体a和所述电极体b之间的尺寸可选择性地选择设为小于等于10mm、小于等于9mm、小于等于8mm、小于等于7mm、小于等于6mm、小于等于5mm、小于等于4mm、小于等于3mm、小于等于2mm、小于等于1mm、小于等于0.9mm、小于等于0.8mm、小于等于0.7mm、小于等于0.6mm、小于等于0.5mm、小于等于0.4mm、小于等于0.3mm、小于等于0.2mm、小于等于0.1mm、小于等于0.09mm、小于等于0.08mm、小于等于0.07mm、小于等于0.06mm、小于等于0.05mm、小于等于0.04mm、小于等于0.03mm、小于等于0.02mm或小于等于0.01mm。

本发明中，所述电源设为任何能够提供电能的单元或装置，例如能够提供电能的电机、蓄电池、外接电源等。

本发明前述所有实施方式在具体实施时，可进一步选择性地选择使所述氧化剂设为氧、压缩空气、氧气、液氧、空气、液化空气等，并使所述还原剂设为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇类化合物、酚类化合物、醛类化合物、酮类化合物、酯类化合物等，具体例如使所述还原剂设为氢、乙醇、甲醇、天然气、煤气、甲烷、氢一氧化碳混合物、一氧化碳等。

本发明前述所有实施方式在具体实施时，可进一步选择性地使所述还原剂和所述氧化剂化学反应或部分反应或半反应产生的热能使在所述电极体a1和所述电极体b2之间的物质包括带电粒子，例如使所述带电粒子包括等离子体。

本发明前述所有实施方式在具体实施时，使所述电极体a1和所述电极体b2对负载供电设置，并可进一步选择性地在供电回路上设置控制开关。

本发明的说明书附图仅代表一种示意，任何满足本申请文字记载的技术方案均应属于本申请的保护范围。

显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。