(57)【要約】この開示は、パワーユニットとベンチュリ管とを有する改良された熱力学サイクル、ベンチュリ管を使用して流体中に局所的に形成された大きな圧力勾配を使用して有用な効果を得る方法、より具体的には、熱力学サイクルの流体の第一部分をベンチュリ管の駆動力として使用すること、およびより大きな圧力勾配を形成するとともに熱力学サイクルの流体の第二部分を収集するために、ベンチュリ管のノズルをパワーユニットの排気エリアに配置することに関する。
2011522209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱力学サイクルであって、
機械的に結合された係合要素を持つパワーユニットと、
ベンチュリ管とを備え、
前記係合要素は、第一表面と第二表面とを反対同士で有するとともに、前記熱力学サイクルにおける流体循環に浸漬されており、
前記第一表面は前記熱力学サイクルにおける高圧ボリュームに隣接し、
前記第二表面は前記熱力学サイクルにおける低圧ボリュームに隣接し、
前記ベンチュリ管は前記低圧ボリュームに開放連通するノズルを有する
ことを特徴とする熱力学サイクル。
【請求項２】
前記ベンチュリ管の内部における流体の第一部分の前記流体循環の主ループと、
前記ノズルにおける流体の第二部分の前記流体循環の副ループとをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱力学サイクル。
【請求項３】
前記熱力学サイクルが電源サイクルである
ことを特徴とする請求項１に記載の熱力学サイクル。
【請求項４】
前記熱力学サイクルが加熱サイクルまたは冷却サイクルである
ことを特徴とする請求項１に記載の熱力学サイクル。
【請求項５】
前記主ループが、配管、熱交換器、電動機、および前記ベンチュリ管の内部を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の熱力学サイクル。
【請求項６】
前記主ループが、バルブ、圧力センサー、および流量制御手段をさらに含む
ことを特徴とする請求項５に記載の熱力学サイクル。
【請求項７】
前記副ループが、配管、高圧ボリューム、低圧ボリューム、および前記ベンチュリ管のノズルを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の熱力学サイクル。
【請求項８】
前記副ループが、バルブをさらに含む
ことを特徴とする請求項７に記載の熱力学サイクル。
【請求項９】
前記副ループが、熱交換器コイルをさらに含む
ことを特徴とする請求項８に記載の熱力学サイクル。
【請求項１０】
前記流体が二酸化炭素ガスである
ことを特徴とする請求項１に記載の熱力学サイクル。
【請求項１１】
前記流体がアルゴンガスである。
ことを特徴とする請求項１に記載の熱力学サイクル。
【請求項１２】
前記電動機が可変速制御のファンを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の熱力学サイクル。
【請求項１３】
前記ファンがコンプレッサーである
ことを特徴とする請求項１に記載の熱力学サイクル。
【請求項１４】
前記パワーユニットがタービンである
ことを特徴とする請求項１に記載の熱力学サイクル。
【請求項１５】
前記係合要素が、回転軸で前記タービンに結合されたブレードである
ことを特徴とする請求項１４に記載の熱力学サイクル。
【請求項１６】
前記低圧ボリュームが排気チャンバーである
ことを特徴とする請求項１５に記載の熱力学サイクル。
【請求項１７】
前記第一部分の前記第二部分に対する比が１より大きい
ことを特徴とする請求項２に記載の熱力学サイクル。
【請求項１８】
前記第一部分の前記第二部分に対する比が約１０である
ことを特徴とする請求項２に記載の熱力学サイクル。
【請求項１９】
熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法であって、
熱交換器を用いて、流体を第一状態まで加熱するステップと、
電動機を用いて、前記第一状態にある前記流体を第二状態まで圧縮するステップと、
前記第二状態にある前記流体の第一部分をベンチュリ管の内部に向かわせて、前記ベンチュリ管の駆動要素として働かせるステップと、
前記第二状態にある前記流体の第二部分をパワーユニットの係合要素に向かわせて、有用な効果を生みださせるステップと、
前記第二状態にある前記流体の前記第二部分を排気チャンバーに吐出して第三状態とするステップと、
前記ノズルを通じて、前記排気チャンバーにある前記第三状態にある前記流体の前記第二部分を回収するステップと、
前記第二状態にある前記流体の前記第一部分と一緒にするステップとを備え、
前記ベンチュリ管のノズルが前記排気チャンバーと流体的に接触している
ことを特徴とする熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【請求項２０】
前記有用な効果が電力である
ことを特徴とする請求項１９に記載の熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【請求項２１】
前記有用な効果が加熱または冷却である
ことを特徴とする請求項１９に記載の熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【請求項２２】
前記流体が二酸化炭素ガスである。 
ことを特徴とする請求項１９に記載の熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【請求項２３】
前記流体がアルゴンガスである。
ことを特徴とする請求項１９に記載の熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【請求項２４】
前記電動機がファンおよびコンプレッサーである
ことを特徴とする請求項１９に記載の熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【請求項２５】
前記パワーユニットがタービンである
ことを特徴とする請求項１９に記載の熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【請求項２６】
前記第一部分の前記第二部分に対する比が１より大きい
ことを特徴とする請求項１９に記載の熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【請求項２７】
前記第一部分の前記第二部分に対する比が約１０である
ことを特徴とする請求項１９に記載の熱力学的サイクルで有用な効果を得る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、パワーユニットとベンチュリ管とを有する改良された熱力学サイクル、ベンチュリ管を使用して流体中に局所的に形成された大きな圧力勾配を使用して有用な効果を得る方法、より具体的には、熱力学サイクルの流体の第一部分をベンチュリ管の駆動力として使用すること、およびより大きな圧力勾配を形成するとともに熱力学サイクルの流体の第二部分を収集するために、ベンチュリ管のノズルをパワーユニットの排気エリアに配置することに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱力学サイクルは、流体、多くの場合気体または液体に、熱力学的な状態の変化を強制する、閉ループ状に配置された熱力学的プロセスの一連である。熱力学サイクルで動作する機器の例としては、冷却パワーユニット、車のエンジン、空気冷却システム、発電所などが挙げられる。
【０００３】
すべての熱力学サイクルの目的は、第一の位置で第一の形態にあるエネルギーを第二の位置まで輸送して、しばしば第二の形態とし、望まれる有用な効果を生み出すために、流体を使用することである。例えば車のエンジンでは、ガスはシリンダ内で燃焼して圧力波を形成し、それがシリンダーにより捕獲されて、最終的に車両の駆動力に変換される。シリンダ内では、開かれた熱力学サイクルの中で空気が流体として使用されている。冷却パワーユニットの場合、圧縮機からのエネルギーを用いて、容積、表面、または流体から熱を取り除くことがその目的である。冷却能力を改善するため、相変化した圧縮された気体が、熱伝達プレートと共に用いられ、表面から熱が汲み上げられる。本開示と同じ発明者による米国特許番号第５１８６０１３号は、このような冷却パワーユニットおよび冷却方法について説明している。米国特許番号第５１８６０１３号は参照としてここに組み入れられる。
【０００４】
発電所についてはたいていの場合、リアクターやボイラー等の熱源との接触により加熱される流体として水や水蒸気を用い、タービンを作動させ電気を生み出すことが目的である。タービンは、中心にある円筒軸と、そこから径方向に延び、加熱された流体により回転させられる複数のプレートとを備えることができる。流体は、非常に高速かつそれに起因して高圧でタービンのプレートの第一表面に接触し、その反対表面（すなわち第二表面）が相対的に減圧環境となっている限り、円筒軸周りの回転運動を励起する。タービンの運動量は、各プレートに生じる圧力差（ΔＰ）に、各プレートの面積と、軸からプレートの中心までの距離とを掛けることにより計算される。
【０００５】
熱力学サイクルの流体は、圧力、温度または速度のような、直接に測定可能な物理特性を使用して、さまざまな状態で定量することができる。サイクルの状態も、複数の測定可能な物理特性から導かれる熱力学的変数を用いて、評価および定量することができる。流体のさまざまな状態の間における「有用なエネルギー」の違いを理解するためには、これらの熱力学的変数の方がより適していることがしばしばあり、これらの変数には、エントロピー（多くの場合、系が持つ仕事を行うためのエネルギーの尺度と呼ばれる）およびエンタルピー（等圧、等エントロピーの下、閉じられた熱力学系から熱で得られる有用な仕事の値）が含まれる。エントロピーはまた、系内の回復できない熱として分類されたエネルギーの一形態として記述される場合もある。
【０００６】
この開示の中では、温度は華氏（°Ｆ）で、圧力は平方インチ当たりポンドの絶対圧（ＰＳＩＡ）すなわち大気圧を含み、流体の比容積はポンド当たり立方フィート（ｆｔ３／ｌｂ）で、エンタルピーはポンド当たり英熱量（ＢＴＵ／ＬＢ）で、エントロピーはポンドランキン当たり英熱量（ＢＴＵ／ＬＢ°Ｒ）で与えられる。英国単位系の使用は単なる例示であり、メートル系等の系や、任意の系の組み合わせもまた、使用可能である。
【０００７】
この開示における実施形態は、主として熱力学的パワーサイクルを指向しており、流体に相変化が求められず、移送流体に蓄えられたエネルギーに基づき、サイクルにおいて異なる位置にある流体を通じて、パワーが移送される。パワーサイクルは、冷却サイクルの一部として、または他の種の装置を作動させるものとして使用でき、異なる流体と共に起こる相変化が熱力学サイクルの動作要件に基づいて使用されることを、当業者は知っている。
【０００８】
当技術分野で知られていることは、軸にプレートを結合したホイールを基にしたタービンを使用することであり、加圧された流体がプレートの外側部分を押して、タービンの中心軸周りの回転を始動させることになり、そして今度は冷却のための電力またはエネルギーを発生させる。従来技術では、一旦流体がそのエネルギーをプレートに、最終的にはパワーユニットに運ぶと、流体は、従来の手段により、排気ポートを介してシステムから排気チャンバーへと移され（開ループの場合）、または再びシステムに移される（閉ループの場合）。必要なのは、駆動流体の圧力、温度または速度の上昇を伴うことなく、固定の値で加圧された流体からより大きな力を引き出せる容量を持つパワーサイクルである。また必要なのは、特定のエネルギー源を必要とすることなく排気流体をパワーユニットから取り除けるような、改良された手段である。
【発明の概要】
【０００９】
この開示は、改良された熱力学サイクルおよびそれを用いて有用な効果を得る方法に関するものである。パワーユニットに使用できる圧力勾配、または有用な表面に適用されてパワーや他の有用な効果を生み出すのに使用可能な力を、熱力学的ループにおける直線状に並んだベンチュリ管を用いて増加させることにより、全体的な熱力学サイクルの効率が向上する。
【００１０】
熱力学サイクルの主要な流れは、ノズルに接続されてチョーク部でベンチュリ効果を発生させるベンチュリ管の内部の部分に向けられている。主要な流体からのエネルギーは、パワーユニットや他の装置の排気領域にあるベンチュリ管のノズルを通じ、吸い上げるのに用いられ、有用な効果を発生させる。排気領域からの吸い上げに加え、ベンチュリ管のノズルは、パワーユニットの駆動軸に結合されたプレートに作用する圧力差において、局部的な降下を形成するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
特定の好ましい実施形態が図面に示されている。しかし、本開示は、添付図面に図示された配置や手段のみに限定されるのではないことが理解される。
【００１２】
【図１】本開示の第一の実施形態に関し、ベンチュリ管を有する熱力学サイクルの機能ブロック図である。
【図１Ａ】図１に図示した熱力学サイクルにおいて発電機の代わりにギアを適用したパワーユニットの機能ブロック図である。
【図２】本開示の一つの実施形態に関し、タービンでの温度の変動は２５°Ｆでタービンでの圧力の変動が３．９ＰＳＩＡにおける、副ループ内の流体の熱力学的状態の表示である。
【図３】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は５０°Ｆでタービンでの圧力の変動が７．９ＰＳＩＡにおける、副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図４】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は７５°Ｆでタービンでの圧力の変動が１３．５ＰＳＩＡにおける、副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図５】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は１００°Ｆでタービンでの圧力の変動が１９．８ＰＳＩＡにおける、副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図６】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は１２５°Ｆでタービンでの圧力の変動が２７．４ＰＳＩＡにおける、副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図７】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は１５０°Ｆでタービンでの圧力の変動が３５．８ＰＳＩＡにおける、副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図８】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は１７５°Ｆでタービンでの圧力の変動が４８．５ＰＳＩＡにおける、副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図９】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は２００°Ｆでタービンでの圧力の変動が６２．３ＰＳＩＡにおける、副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図１０】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は２２５°Ｆでタービンでの圧力の変動が７７．１ＰＳＩＡにおける、副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図１１】本開示の他の実施形態に関し、タービンでの温度の変動は１５０°Ｆでタービンでの圧力の変動が４０ＰＳＩＡにおける、図１２に示す副ループ内の二酸化炭素ガスの熱力学的状態の表示である。
【図１２】本開示の第二の実施形態に関し、ベンチュリ管と熱交換器とを有する熱力学サイクルの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここに開示された発明および原則を促進および理解するため、図面に示された好ましい実施形態への参照が付されており、これを説明するため特定の言葉が用いられている。しかしながら、これにより本発明の範囲を制限しようとする意図ではないことが理解される。図示された装置に施す変更や修正、およびここで説明された原則のさらなる適用をも企図されており、本開示に関連する当業者も通常想起するであろう。
【００１４】
本開示は閉じた熱力学サイクルについて詳細に記述しているが、本開示における閉じたサイクルおよび開いたサイクルいずれの実施についても企図されている。大気中のまたは蓄積された、熱力学的状態における第一状態にある流体を利用し、第二状態で放出することにより、閉じたサイクルの一つ以上のプロセスをバイパスすることができる。開いた熱力学サイクルの例としては、外部の空気を導入して冷却する機器内蔵型の冷却システムや、川の冷水を導入して、許容範囲で高温の水を排出する、発電所が含まれる。
【００１５】
図面を参照すると、図１は熱力学サイクル１００の物理的な実施形態を示しており、また熱力学的なチャートは図２〜１１に示されている。図１および１２の物理的な実施形態において、サイクルは、熱交換器１、ファン２、それに関連付けられている電動機２Ａ、タービン駆動のパワーユニット４、ベンチュリ管のノズル５およびベンチュリ管１６を含むハウジング３を含む閉ループを備える、冷凍システムである。図１２に示すサイクルは、さらに熱交換器コイル１９を含む。図１，１２に示される構造は内部で運動する流体を含んでいるが、直接的には示されておらず、図２〜１１に概略的に示されている。当技術分野で知られているように、熱力学サイクルにおいては、図２〜１１で与えられる流体のさまざまな特性が、合理的な精度で、流れの断面を通じての平均値として解釈される。例えば、ノズル１０またはブレード１２のような部分において、特性の勾配および変動は重要に成り得るが、流体がループに沿って移動しつつ一つの熱力学的状態から他の熱力学的状態に移る限り、流体のエンタルピーおよびエントロピーの平均値には影響を与えない。
【００１６】
図２〜１０の各々は、図１に示す熱力学的流体の状態に基づく図を説明しており、副ループにおける流体の三つの異なる主要な状態が点Ａ，ＢおよびＣとして示されている。これらの図は、漸増する温度勾配、圧力変動およびエネルギー伝達について、異なる範囲での熱力学サイクルの適用に対応している。これらの図では、熱力学サイクル１００において、どのように、流体が状態Ａから状態Ｂに、そして状態Ａに戻る前に状態にＣに、移動するかを三つの矢印が示している。実例として、平均的な流体の粒子は、副ループに向かう場合は、状態Ａから状態Ｂへの経路、状態Ｂから状態Ｃへの経路、そして状態Ｃから状態Ａに戻る経路を、それぞれ通る。開ループの場合には、三つの経路のうちいずれか一つの経路が欠けており、図において次の状態にある新しい流体が挿入される。例えば発電所の場合、川の水は状態Ａから状態Ｂへと移動し、そして再び川に排出される前に状態Ｃへと移動する。そして状態Ａにある新しい川の水は、開ループに導入される。
【００１７】
熱交換器１は流体を加熱して、点Ａから点Ｂへの経路をとる。図２に示す一つの実施形態では、６．０９９ｆｔ３／ｌｂの等比容積に対応して、０．２ＰＳＩＡという若干の圧力の増加が示されている。図２では、熱交換器１の中を通過した後、流体のエンタルピーが１ＢＴＵ／ｌｂだけ増加している。流体はその後、ファン２とそれに関連する電動機２Ａとを通り過ぎ、一つまたは二つのバルブ９，１８に助力され、また個別流量制御器５０の有無を問わず、主ループ５１および副ループ５２の異なる二つの支流に向かう。もし一つのバルブが用いられた構成の場合、残りの流量はネットワークの他の支流で調整されることが当業者に理解されるであろう。もし二つ以上の支流が用いられた場合、バルブや各支流における流れの抵抗を校正することにより、流量が規制されるであろう。
【００１８】
一つの好ましい実施形態では、構造には二つのループが含まれ、副ループ５２より多くの流量が主ループ５１に向かう。好ましい実施形態における副ループの流量に対する主ループの流量の比は、十分な流量でベンチュリ管を作動させるために、１より大きくなる。さらに別の実施形態において、主ループの流量と副ループの流量との比は、おおよそ１０：１であり、約９０％の流量が主ループ５１を流れることに対応する。流体がベンチュリ管の内部に結合されている場合において、流れの過半数を主ループ５１に使用することの必要性は、１９世紀にジョバンニ・バチスタ・ベンチュリによって定義されたベルヌーイの式の下で作動する、ベンチュリ管１５の物理特性に基づいている。
【００１９】
ベンチュリ管は、主となる流体が最初の断面では第一速度（Ｖ１）で移動し、急激に絞られて増速し、絞り部では速度がＶ２となるような、メインの流路である。絞り部での圧力低下はベルヌーイの定理で記述される。この絞り部に結合されるノズルもまた、圧力を低下させ、主となる流体とノズルを挟んだ次の流体との間で、ノズル位置においてΔＰの圧力下落を生み出す。圧力下落の理論値はΔＰ＝（ρ／２）×（Ｖ２２−Ｖ１２）で計算され、ここでρは流体の密度である。ノズル位置における圧力下落は、主となる流れと絞り部とで断面積を変えること、および流体の密度に基づき調整可能であることを、当業者は理解するであろう。したがって、複数の形状からなる場合において所望の圧力下落を得るためには、形状的な変数が調整可能である。
【００２０】
パワーユニット４はハウジング３を介して熱力学サイクル１００に配置されている。流体をパワーユニット４のブレード１２に集中させるために、ハウジングのノズル１０（さらなる詳細な説明は米国特許第５１８６０１３号でされている）のような小さい開口が用いられる。パワーユニット４の特定の部分への流体の接触は、一つの実施形態ではパワーユニット４の軸１４に取り付けられたブレード１２のような、係合要素を作動させることのより、パワーが生み出される。ブレード１２のような係合要素は、流入する流体に曝される第一表面と、第一表面の反対に位置し、流出する流体に曝される第二表面とを有する。
【００２１】
一つの実施形態では、係合要素は熱力学サイクル１００の中に配置され、流体は、高圧となる係合要素の正面側と、排気チャンバー１３ような、低圧となる係合要素の背面とにて規定される。図２は、流体の部分が熱力学サイクル１００を通過する際の、熱力学的特性の平均値を示している。流体の熱力学的状態は位置Ｂから位置Ｃに滑らかに落ちる。副ループ５２を通過した流体を含む排気チャンバー１３の中の流体は、ベンチュリ管５のノズルを介して主ループ５１と一緒になり、この流体の特性の平均値は点Ｃから点Ａまでの経路を通り、点Ａで定義される最初の流体の特性に戻る。
【００２２】
ファン２からの部分の流体は、バルブ９を通り、タービン駆動のパワーユニット４、または他のパワーユニットを含むハウジング３に流れる。冷媒は、パワーユニットの内外シェルとハウジング３との間の空間を通って流れ、流体は、ハウジング３からタービンのノズル１０へと流れる。また流体は、パワーユニットからの排熱エネルギーを吸収し、流体の気体温度およびエンタルピーを増加させる。パワーユニットは、一つの実施形態では可搬型電源であり、全てのタイプの機器および車両に給電できる。パワーユニット４は、加熱、冷却、照明その他家庭用、建物用、産業用のあらゆる電気のニーズに適合する電力を生み出すのに使うこともできる。
【００２３】
流体は発電機のハウジング３を去った後、タービンのノズル１０に入る。ノズル１０を通った流体は、配管内のより低い圧力の領域に入る。サイクルのこの部分では、流体が高速分子のジェット列として流れている。ノズルは、タービンホイール１１に対して鋭角に揃えられており、流体をタービンのブレード１２上のあらかじめ選んだ領域に向かわせ、そしてタービンの排気チャンバー１３の中に向かわせる。流体がブレード１２の間を動くと、流体は膨張する。気体分子の速度より遅い速度でブレード１２の接線方向の速度を維持することで、流体のジェット流は、だいたい軸方向に、かつブレード１２に進入してきた時の速度よりも遅い速度で、タービンのブレード１２から離れるようになる。分子の運動量は、この速度変化により減少し、その運動エネルギーのほとんどを放出することになる。このエネルギーは、ブレード１２に作用してタービンホイール１１およびパワーユニットの共通の軸を駆動して回転運動を起こさせるような、力の作用に変換される。
【００２４】
異なるレベルで動作させた九つの例示が、図２〜１０に示されている。これらの例では、温度勾配（すなわち、タービンの前後の温度）が、図２での２５°Ｆから図１０での２２５°Ｆの範囲までを２５°Ｆ刻みとして、既知の値で固定されている。温度勾配の増加および圧力の変動の結果として、エントロピーを０．４５の一定として、エンタルピーの解放が増加する。図１１は、点Ｄで示される、タービンの後に起こる状態を、熱交換コイルが生み出すような熱力学サイクルを開示する。
【００２５】
熱力学サイクル１００であって、機械的に結合された係合要素１１を持つパワーユニット４を備え、係合要素１１は、第一表面と第二表面とを反対同士で有する（詳細な図示は省略）とともに、熱力学サイクルにおける図２〜１１に示す流体循環に浸漬されており、第一表面は熱力学サイクルにおけるノズル１０のような高圧ボリュームに隣接し、第二表面は熱力学サイクルにおける排気チャンバー１３のような低圧ボリュームに隣接する、熱力学サイクルが企図されている。熱力学サイクルにおけるベンチュリ管１５は低圧ボリューム１３に開放連通するノズル５を有する。
【００２６】
さらに、熱力学サイクル１００は、ベンチュリ管１５の内部における流体の第一部分の流体循環の主ループ５１と、ノズル５における流体の第二部分の、熱力学サイクルにおける図２〜１１に示す流体循環の副ループ５２とを備える。一つの実施形態では、熱力学サイクル１００が電源サイクルである。また他の一つの実施形態では、熱力学サイクル１００が加熱サイクルまたは冷却サイクルである。一つの実施形態では、主ループ５１が、配管１７、熱交換器１、電動機２、ファン２Ａおよびベンチュリ管５３の内部を含む。主ループ５１が、バルブ１８、圧力センサー５４、および流量制御手段５５をさらに含んでもよい。
【００２７】
副ループ５２は、配管５６、高圧ボリューム１０、低圧ボリューム１３、およびベンチュリ管のノズル５を含むことができる。また副ループ５２は、図１２に示すように、バルブ９と熱交換器コイル１９をさらに含むことができる。流体は複数の媒体とすることができる。一つの好ましい実施形態では、二酸化炭素ガスが用いられる。他の実施形態では、アルゴンガスが用いられる。また他の実施形態では、水と水蒸気とが混相プロセスで用いられる。
【００２８】
また他の実施形態では、熱力学サイクル１００で有用な効果を得る方法であって、熱交換器を用いて、流体を第一状態まで加熱するステップ、電動機２を用いて、第一状態にある流体を第二状態まで圧縮するステップ、第二状態にある前記流体の第一部分をベンチュリ管５３の内部に向かわせて、ベンチュリ管１５の駆動要素として働かせるステップ（ここでベンチュリ管のノズル５は排気チャンバー１３または熱交換器コイル１９の出口と流体的に接触している）、第二状態にある流体の第二部分をパワーユニットの係合要素１２に向かわせて、有用な効果を生みださせるステップ、第二状態にある流体の第二部分を排気チャンバーに吐出して第三状態とするステップ、ノズル５を通じて、排気チャンバー１３にある第三状態にある流体の第二部分を回収するステップ、第二状態にある流体の第一部分と一緒にするステップを備える熱力学サイクルで有用な効果を得る方法を企図している。
【００２９】
本開示の教示は、特定の実施形態および方法に結びつけられて説明されてはいるが、その実施形態および方法に発明を限定する意図ではないことを、当業者は認識するであろう。それどころか、この開示の意図はこの開示の教示の範囲内にある全ての変更および実施形態に及ぶのである。
【図１】
2011522209.tif 000003
【図１Ａ】
2011522209.tif 000004
【図２】
2011522209.tif 000005
【図３】
2011522209.tif 000006
【図４】
2011522209.tif 000007
【図５】
2011522209.tif 000008
【図６】
2011522209.tif 000009
【図７】
2011522209.tif 000010
【図８】
2011522209.tif 000011
【図９】
2011522209.tif 000012
【図１０】
2011522209.tif 000013
【図１１】
2011522209.tif 000014
【図１２】
2011522209.tif 000015
【国際調査報告】
2011522209.tif 000016