技术领域：

该发明涉及机械的发电技术，动力技术，和能源方面的热能转换为电能的技术；还有低温液体工质技术和涡轮机，发电机，压缩机，隔热材料等相关技术；属于热能转为电能或机械能的发电技术或动力技术。

该发明技术是一种可将高温或自然温度的空气或水的热能，直接转为电能或机械能的机械式的发电技术或动力技术(该发明装置既然能发电，就可以加一个电动机或去掉发电绕组，直接带动机械工作)。可以取代燃油发动机；安装在各种各样的汽车、火车、轮船以及水下的潜艇上工作。其特点是可以直接吸收高温或常温的空气或水的热能，将它们直接转为电能或机械能输出。所以它要求有高温或常温的空气或水存在，地点可以是高温热源或者是自然环境。可以是海底、海面、平原、草地、沼泽，还可以是沙漠、山坡、高原、山区，但是必需要有高温的，或常温的，大量的，空气或水存在。

背景技术：

现在的发电领域，仍然还是以传统能源-火力发电为主，其它发电方式的发电量加在一起也无法与火力发电量相比；传统能源中最主要的是煤炭和石油，它们占有现代应用能源的90％；其次是水能和天然气。太阳能、海洋能、风能和生物质能、核能虽最受关注，但它们的总发电量仍无法与传统能源相比。动力和机械仍然还以石油为主，包括汽车、火车、轮船、飞机、火箭、坦克、装甲车等设备，几乎都在使用石油及其制品；

现在的燃油发动机不但设备复杂，精度要求高；而且它们的主要部件的工作温度还特别高；压力也很大。尤其是汽缸、活塞、气门、曲轴、连杆、火花塞等关键部件。所以不但精密度要求很高，还对材料的耐高温性能和机械强度等，要求也特别高。要用缸套、风扇和水不断循环和冷却。人员怕热还需要加空调设备。有的机器设备也需要空调，这些都会增加燃油消耗和加重发动机的负担。

现在的发电设备，大多还采用水做发电工质，由于水到零度以下就会结冰，不能再用了。用水做发电工质是不能对+40度的空气或水进行吸热、蒸发、和推动涡轮机及发电机发电的；水在100℃以下是不能气化和产生高压的。

该发明装置与半导体温差发电技术也是有很大区别的。现在的半导体温差发电技术所使用的半导体芯片造价较高，很难大量普及。另外，半导体温差发电芯片在零度以下有可能不能正常发电。半导体芯片将热能转换为电能的效率很低，内阻也比较大，不能带动工作电流较大的电动机等重负载。如要大量电能输出，则需要安装大量的，高价的，很多个半导体发电芯片并联和串联才能输出大电流和高电压。还有，半导体温差发电芯片要求在芯片两端要有一定的温差才能发电。如果直接将它们放在+100℃、+300℃、+500℃、+1000℃的环境中，它们是不能将高温热能转为电能输出的。

还有现在的燃油发动机不但工艺复杂，制造精度也要求得非常高，所以成品率就不是很高。由于成本高，售价自然也不低。燃油发动机还需要大量的、长期的提供燃油。需要建油田设备、炼油厂、和遍地的加油站。它工作时还需要跟人类抢宝贵的氧气。工作时还要排放大量的有害气体，污染环境。工作时还需要往水箱里加冷却水。燃油发动机的效率也不是很高，一般只有30-40％，近70％的能量转为了热能被排到了空气中，造成气候变暖。并且石油和煤炭在地球上的总资源、总存储量还在不断的加速减少。有可能会在不久的某一天，世界上所有的燃油发动机及设备，包括多数的大小火电站和各种各样客车、轿车、货车、大小锅炉、压缩机、钢铁厂、拖拉机、农用车、坦克、装甲车、火车、轮船、舰艇、潜艇、飞机、火箭、宇宙飞船，还有制造它们的高精度、高价格的制造设备全都会变成废品和摆设。流水线和生产、组装工厂也只能是纪念品，和展品，供人们参观或者摆着霸占土地资源了。

发明内容：

热能就是能源，该发明装置正是直接吸收高温或自然界环境中水或空气的热能，将它们转变为电能或机械能。现在的发电设备大多采用水做发电工质，由于水到零度以下就会结冰，不能再用了。用水做发电工质是不能对+90度的空气或水进行吸热、蒸发、和推动涡轮机及发电机发电的。但是液体氟利昂或极其低温的液氮、液氢却不一样。液氮、液氢即使是对零下40度的冰也能吸热并气化，体积剧烈膨胀，产生巨大的气压。有强大的气压就可以推动涡轮机转动，并带动发电机转动发电。涡轮机：只要有高压的气体或液体等流体通过就会转动。是不分气体、液体的温度高低的。只跟压力、流量、流速等参数有关。那-40度的冰将进一步失去热能，温度将进一步降低。但是海水太多了，且水温降低后，就会向其它海水和地壳岩石吸热。由于热能总是向上传递的；海水、岩石温度降低后，大量的，半径数千公里的，温度数千度的地下熔岩、岩浆的热能便会上来补充和中和。地壳有32公里厚，越往下温度越高。海水虽然很多，却不到地壳的1/10，地壳以下更是半径3000多公里，数千度的极其高温的熔岩、岩浆物质，它们所含的热能又是地壳和海水无法相比的。地壳的厚度还不到极其高温的岩浆厚度3200多公里的尾数，即200多公里的零头70多公里的一半。我们并不需要钻到地下去开采地下数千公里、数千度的岩浆热能。只要地表温度降低了，地下的热能就会自动上来补充。地面的温度降低后，太阳的热能也会补充一些。可以说取之不尽，用之不完。

该技术使用的低温发电工质有液体氟里昂、低温液体有机物和低温液体无机物等低温液体工质。(例中所注温度为该低温发电工质在一个大气压下的沸点温度的近似值)，如：氟里昂R22-40.8℃、氟里昂R410a-51.6℃，液体二氧化碳-78.52℃、液体乙烯-103.8℃、液体四氟化碳-128℃及液氮-192℃、液氢-253℃等低温液体发电工质。

标准环境中，水在100℃以下是不能气化和产生高压的。但是极其低温的液氟、液氢、液氮、液氦却可以吸收零度冰的热能，并迅速气化，体积剧烈膨胀，产生很高压力的气体，并推动涡轮机转动和带动发电机发电。还可以带动机械转动，输出机械能。由于地球上大部分地区都有水或空气存在，还可以不断的循环使用。也不用像煤和石油以及铀矿一样需要寻找和开采、提炼等。也不像他们那样需要制造大量的汽车、火车、轮船等，并来回运输它们。更不需要像现在这样满世界建造大量的加油站。该发明装置可在地球上大多数地区长期使用。还因为它不需要氧气就能工作，所以在海底它也可以正常工作。可以用在潜艇上。在水下由于没有空气，该发明装置也可以吸收海水的热能来工作。由于海水温度降低后可能结冰，所以选用的低温液体发电工质沸点温度不能太低。可以采用增加数量或单体的面积以及体积的大小，还可采用增加海水的流速和流量的办法来解决这个问题。虽然只把海水的温度降低了20几度；但流速快，流量大，其效果也相差不太多。

该发明技术是一项发电技术，不是一项热传导技术，更不是热传导的逆过程技术。跟制冷技术完全是两回事，是两种完全不同的技术。制冷技术采用的是热传导的逆过程技术，它的主要产品(冰箱、空调)工作时是将低温环境的热能向高温环境转移。冰箱、空调工作时箱内、室内的温度降低，它却用制冷工质将低温环境的热能搬到高温环境中。再消耗电能用风扇将大量热能散到外部空间里。工作时，室外机会向高温环境散发比高温环境温度还要高不少的大量热能。冰箱工作时外部也会发热。大型柜式空调工作时，体外机更是不断的、大量的把高温热能散发到室外。它们采用的是热传导的逆过程技术，属于热力学第二定律规定的范围；当然也就需要消耗额外能量才能够实现热的逆传导。该发明技术虽然多少有一些制冷效果，但是它绝对属于热能转为机械能和电能的热机技术领域。完全是一种机械式的发电技术。它没有体外机，更不会向外部环境散发任何热能。该发明装置虽然无意中，间接的实现了一点制冷技术的功能，但它不属于制冷技术。它是一种利用热机原理的，机械的，发电技术。再加一个电动机，或者连电动机及发电机绕组的线圈都省去，直接让高速转动的涡轮机通过传动装置，直接输出机械能，就是一个热能转机械能的动力机。

该发明技术使用的是机械发电方式，原理比较简单，发电量大，效率较高，设备成本还比较低。还有，该发电装置不但可以在高温或常温状态下工作，它还可以直接将+100℃、+300℃、+500℃、+1000℃的高温热能转变为电能输出。所输出的电量也比常温多。它不像半导体温差发电芯片那样需要有温差才能发电。在高温环境里它也可以将热能转为电能输出。但是，由于它有大量的电能输出，高温热源将有大至等量的热能损失。

具体实施方式：

1/用一种标准气压下，沸点温度在零度以下的低温液体做发电工质。

2/该设备为垂直于地面摆放，低温液体发电工质在涡轮机和压缩机的底部，并且互通。

3/该设备的中心是钢轴，它的两端有轴承等装置固定，可以使钢轴和它上面的设备能够在固定的位置上高速旋转。钢轴上是三套焊接上的螺旋通道，从内到外分别是压缩机通道、涡轮机通道和高温流体通道。这三个螺旋通道为一体结构，被依次焊到垂直于地面上的钢轴上。并用相应的钢管分隔。钢轴的顶部是发电机和轴承等装置。

4/新型的涡轮机：这种涡轮机是由多个相连的圆环焊接而成的螺旋体与钢管构成的。

5/新型的压缩机：这种压缩机是由多个相连的圆环焊接而成的螺旋体与钢管构成的。并且由上到下圆环的间隙(一层一层间的距离)越来越小。

6/涡轮机和压缩机为一体结构，它的底部和顶部的钢管壁上有通液体和通气体孔，但是底部和顶部的不锈钢管的两端对外面却必须是密封的，是一体结构。

7/新型的压缩机和涡轮机及高温流体通道均采用导热板(注：以不锈钢板为例)，采用激光等切割方法将大的不锈钢板切割成多套(每套三个)比例合适的同心的圆环。最里面为轴的半径(这个圆去掉，被钢轴取代)。轴的外部，分别为压缩机、涡轮机和高温流体通道等圆环。各圆环间打磨或切割出一定的缝隙，以便安装导热的不锈钢管。它可将压缩机环、涡轮机环、和高温流体通道圆环隔离。不锈钢管在这里即起隔离作用，又起导热作用。各环分别在一侧断开，并且将断开的圆环向上或向下加工成一个螺旋环道(备用)。

8/该设备采用导热材料(一般为导热的金属，如：铜、不锈钢等)焊接而成。中心为钢轴(底部和顶部有轴承限制和承重，使钢轴能够自由的在固定位置旋转)。制造前先加工钢轴的底部和顶部(以便安装轴承和发电机等设备)。加工钢轴后将它固定在一个设备上，由钢轴的底部开始，依次向上焊接压缩机环。将加工好的压缩螺旋圆环相连，螺旋圆环的角度(即旋转的角度)由小变大，总匝数为数十匝以上(即新型的压缩机由数十个以上的螺旋环道组成)。压缩螺旋道的底部和顶部为平面的圆环封口。在压缩螺旋道的外部为不锈钢管，它的内半径与压缩螺旋道的外径完全相同。它的长度与压缩螺旋道的总高度相同。它的底部加工一个通液体的小孔，顶部加工一个通气体的大孔，然后将不锈钢管套在压缩螺旋道的外部，并将它的底部和顶部与压缩螺旋道的底部和顶部的平面的圆环封口相焊接密封。

9/我们再从(刚焊上的)不锈钢管的底部开始焊接涡轮机的螺旋道。每个螺旋道仍旧依次相连并且牢固的焊接在不锈钢管上，但是螺旋道的旋转方向与压缩螺旋道的旋转方向相反，角度基本相等(每匝的间距基本相等)，匝数更多为数十匝以上，在它的底端和顶端同样为平面的圆环封口。在涡轮机螺旋道的外面同样为不锈钢管，在不锈钢管顶部两侧各打一个小孔(安装单向阀，方便以后输入低温发电工质)。它的长度与涡轮机螺旋道或压缩螺旋道的高度相同。它的内半径与涡轮机螺旋道的外径完全相同。然后将不锈钢管套在涡轮机螺旋道的外部，并将它的底部和顶部与涡轮机螺旋道的底部和顶部的平面的圆环封口相焊接密封。再取两个圆环封口(外径与第二个不锈钢管外径相同，内径与钢轴的外径相同)，将它们的内外边沿与外不锈钢管和钢轴外部接口焊严(再巩固一下)，目的是不让里面的低温发电工质发生泄露。然后再焊接和安装两个单向阀(以便输入低温液体发电工质)。

10/最后在第二个不锈钢管外焊接第三个(高温流体通道)螺旋道圆环。我们再从不锈钢的底部开始焊接高温流体的螺旋道，每个螺旋道依次相连，螺旋道的旋转方向与压缩螺旋道的旋转方向相同，与涡轮机螺旋道的旋转方向相反。角度基本相等(每匝的高度基本相等)，总匝数为数十匝。它的外面为等高的不锈钢管或不锈钢板(压成管的状态)。底部和顶部与螺旋道的底部和顶部焊接牢固，但是底部和顶部却不封口(可以让高温流体水或空气等由这里从上到下顺着螺旋道通过，从这里失去热能)。

11/安装和焊接固定设备(注：上面所说的设备及发电机转子为转动设备)。这里说的固定设备(有些象垂直地面摆放的电动机的定子)有底座、支架、及轴承等设备。

注：1/上面说的里面那两个不锈钢管的长度比钢轴的长度至少短25厘米(为安装轴承和发电机等提供方便)，最外面的螺旋道和最外不锈钢管的顶部要比里面的那两个不锈钢管的长度至少短15厘米(为单向阀以后输入低温发电工质提供方便)。

2/最外的螺旋管道(高温流体通道：工作时流体由上到下，暂时称呼下降段)和最里面的螺旋管道(压缩螺旋道：工作时流体由上到下；暂时也称呼下降段)的旋转方向相同。它们中间的螺旋管道(涡轮机螺旋道：工作时流体由下升到上，暂时称呼上升段)，它的旋转方向与前两者的旋转方向相反。即上升段和下降段的旋转方向相反。

3/流体物质是不能从不锈钢管的内壁跑到不锈钢管的外壁的。但是热能却可以轻易的从不锈钢管的内壁跑到不锈钢管的外壁。即不锈钢管是热能的良导体。

4/该设备工作时底部的温度低，顶部的温度高。并且底部的压力大，顶部的压力小。

5/压缩气体时，压力增高，温度也增高。气体被液化除了与压力有关外，还与温度有着密切关系，即温度越低越容易液化。

6/螺旋体的受力面的压强相同时，受力的有效面积越大，获得的旋转力也越大。

7/液体的比重比它的气体的比重大，由于该设备是垂直于地面的，从单向阀输入低温发电工质时液体会流到该设备封闭的内部的底部。由于其内部不能有空气，所以要将内部的空气排出去，由于气体氟里昂等气体的比重远比空气大，所以我们可以采用向上排空气法(或相反的方法)将其内部的空气排出去。其内部的液体低温工质占其内部空间的1/7左右，太多和太少都会影响其正常工作。

该设备的具体工作原理：

首先向涡轮机螺旋道的工作旋转方向加一个合适的助力，该设备的转子(即前面诉说的转动部分)将按着上升段(既涡轮机螺旋道的工作旋转方向)旋转。理由是：

1/因为有助力。2/涡轮机螺旋道的旋转面的有效受力面积大。压强相同时，旋转面的有效受力面积越大，所得到的有效压力越大。

上升段(既涡轮机)的外部是高温热水(或空气)，内部(压缩段)是高温气体工质。热能会通过它们的不锈钢管壁(导热体)传到底部的液体氟里昂(可以是其他液体低温发电工质)。低温的液体氟里昂会快速吸热，压力剧烈增大，涡轮机转动，并且带动发电机发电和压缩机螺旋管道等转动。上升段的气体做工后升到上一层，上面一层的温度比下面一层高一些，所以它又吸热，又做工，又上一层。温度又高一些，又吸热，又做工，又上一层。温度又高一些，又吸热，又做工，又上一层。又吸热，又做工，如此循环……………不断地吸热，不断地做工。一直到顶部后，通过内部的不锈钢管的大的通气体孔，气体工质开始进入里面的压缩螺旋管道。螺旋管道高速转动，气体的压力开始增加，温度也增加。由于上面的气体温度高，所以压缩后的气体温度也高。底部的气体温度很低，所以压缩后得到的温度也低。温度分布(从底部到顶部)是由低到高分布。上升段(既涡轮机)不但吸收热水的热能，还不断的吸收压缩段的热能，让它们也做工，不浪费能源，充分利用。由于热水(热空气)由上到下不断的被吸热，所以温度由上到下不断的降低。最后的冷水(冷空气)由底部的冷水口排出，再被循环利用。注：气体氟里昂被压缩、吸热后变成液体又通过底部的通液体孔被压回上升段(既涡轮机)的底部，又被重新循环利用。

由于该设备的唯一输入是高温热水，唯一输出是冷水。虽然压缩气体需要消耗能量，但是其温度不断的被降低，到达底部温度已经非常低了。假如到达液体氟里昂的温度，那么它们不用压缩便已经液化了，也就很少消耗能量了，所以该设备应该有大量的电能输出。由于该设备不需要燃煤、燃油，不需要氧气；只要有热水、热空气(或常温水、常温空气)就可以工作，所以它的应用场所很广，应用前景也很大。

由于地球上大部分地区都有空气存在。还可以不断的循环使用，不用像煤和石油以及铀矿一样需要寻找和开采、提炼等。也不需要像他们那样要制造大量的汽车、火车、轮船来回来去的运输。也不需要满世界建设大量的加油站。该发明装置可在地球上大多数地区长期使用。因为它不需要氧气就能工作，所以在海底它们也可以正常工作。可以用在潜艇上。在水下由于没有空气，该发明装置还可以吸收海水的热能来工作。由于海水温度降太低后可能会结冰，所以选用的低温液体发电工质沸点温度不能太低。可以采用增加数量或单体的面积以及体积大小；还可采用增加海水的流速和流量的办法来解决这个问题。虽然只把海水的温度降低了20度；但流速快，流量大，其效果也相差不太多。

我有该发明的发电机、发动机的各种数据。例如它们的具体形状、大小、材料、体积等。由于这些数据内容太多，还可能根据实际情况、以及各种条件会不断的改变，我就不全写出来了，如果确实有必要，我再进行补充。

我还有一些以该发明装置为动力的各种汽车、火车、船只、潜艇等设计。它们与现有的设备相差不大，只不过是将发动机换一下，再将风扇、水箱、油箱去掉，再稍做一些改动就可以了。潜艇(柴电式潜艇)的改动稍微大一些，要将原来的柴油发动机组，电动机及发电机组拆下来，再装上该发明的大型装置。原来的电池组也有些太多了，也需要去掉一大部分。再加一些人员的保暖等设施就基本上可以了。

等该技术成熟和完善后，再进行一些改良和优化。应用时间长了，技术较成熟后，效率也应该会有所提高的。