일반기술

기체의 액화장치와 대기열을 이용한 열기관

본 발명 시스템은 열 사이클 기관에 있어서 저온열원으로 팽창기체를 액화시키는 방법과 는 달리 고압의 저온 기체를 저압으로 단열팽창시 습분이 증가되어 극히 일부 액화되는 자연현상을 이용하여 저압에서 압축과 팽창을 반복함으로써 별도의 저온열원이 전혀 필요 없거나 또는 필요시 초기 시동시만 소량의 저온열원이 필요하여 액화가 이루어 질 수 있도록 고안된 열 사이클 기관이다. 고압의 저온 기체를 저압으로 단열 팽창후 과열상태가 되지 않도록 약간의 압력을 가하였을 시에 팽창후 극히 일부 액화되는 포화수 보다는 약간의 압력을 가한 압축기체의 온도가 높은 현상을 이용하여 압축과 팽창을 낮은 압력에서 수회 반복함으로써 매우 적은 소요 동력으로 액화를 하여 열사이클 기관이 구성되어 진다. 일정한 압력의 기체가 포화상태 에서는 저온 열원과 열교환을 하여도 온도가 강하하지 않음으로써 약간의 압력을 가한 미응축 팽창 기체는 일부 액화된 저온액체와 열교환이 가능하여 건도가 미소하게 낮아진 상태에서 재 팽창하여 일부의 액화량을 증가시키고 나머지 팽창 기체를 재차 압축하여 같은 과정을 반복 함으로써 포화온도 상태에서 건도가 계속 낮아져 전량을 액화시키는 것이 가능하여 본 고안이 이루어진다. 또한 경우에 따라 열기관 사이클을 구성함에 있어서 영구기체(대기압에서의 비점 -150 ℃ 이하)를 이용하여 대기 또는 해수 등이 지니고 있는 열량을 이용함으로써 동력 발생의 시도와 대기를 감온 시킬려는 대기열을 이용한 열기관 구성 방법과 구조이다. 열역학 법칙에서는 이용하고자 하는 고온열원 보다 저온열원이 없으면 고온열원의 열량을 일로 변환할 수 없으며 고온열원을 감온시킬 수 없는 것으로 되어 있다. 하지만 본 고안에서는 필요시에 초기 시동시만 이의 현상이 적용되거나 또는 별도의 저온 열원이 전혀 필요치 않으며 시동 이후에는 저온 열원이 전혀 필요치 않도록 고안되었다. 본 고안은 고온열원에서 기체를 팽창후 저온열원 없이 액화시킬 수 있는 방법을 찾은 데서 연구된 것이며 고안의 내용은 그 방법과 그를 이용한 열기관의 구성, 압축팽창 반복 액화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.대기의 열량을 이용하여 에너지의 창출과 저온 열원이 없이 팽창된 기체를 액화 시키고 대기온도를 감온시키는 것은 학문적으로 불가능한 것으로 판명되어 있지만 예로부터 많은 연구가들이 감히 이에 도전해 온 것은 부인할 수 없는 사실이다. 많은 발명가들에 의해 대기열을 이용한 동력의 발생을 위한 여러가지 장치가 시도되고 구성된 적이 있으나 공학적 이론의 정립이 되지않아 사실상 불가능 하였다. 현재까지의 공학 이론은 어떠한 장치를 만들어 구성하든지 상관없이 저온열원이 없으면 팽창된 기체를 액화시킬 수 없고 또한 대기의 열량을 이용하여 일을 창출한다는 것은 불가능하며 대기의 감온 효과를 가져올 수 있는 장치는 이론적으로 불가능 하였다. 그렇지만 본 고안은 열역학적 장치의 구성 여부에 따라 그렇지 않은 경우도 있다는 것을 입증하기 위해서이다. 또한 만약 대기열을 이용하여 에너지의 창출은 불가능 하다고 하더라도 아주 적은 소요동력으로써 대기를 감온시키는 것이 가능하다는 것을 나타내기 위한 이론이다. 대기는 태양으로부터 열량을 받아있는 상태이며 열은 일로 변환할 수 있는 것이 사실이다. 본 고안은 열을 일로 변환하는데 있어서 저온 열원이 반드시 필요하지 않은 경우도 있다는 것과 대기의 감온이 가능하다는 것을 입증하기 위한 연구 고안이다.