【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及动力产生领域，具体而言，涉及用于产生动力的系统、装置和方法。更具体而言，本公开的实施方式涉及动力产生装置和系统以及相关方法，其产生光动力、等离子体和热力并经由磁流体动力功率转换器、光动力-电力转换器、等离子体-电力转换器、光子-电力转换器或热力-电力转换器产生电力。此外，本公开的实施方式描述了利用水或水基燃料源的点燃以使用光伏功率转换器产生光动力、机械动力、电力和/或热力的系统、装置和方法。本公开中详细描述了这些和其他相关的实施方式。
技术介绍
1、动力产生可以采取多种从等离子体获取动力的形式。等离子体的成功商业化可能取决于能够有效形成等离子体然后捕获所产生的等离子体的动力的动力产生系统。
2、在点燃某些燃料期间可能形成等离子体。这些燃料可包括水或水基燃料源。在点燃期间，形成由剥离电子的原子构成的等离子体云，并且可以释放高的光动力。等离子体的高光动力可以被本公开的电转换器利用。离子和激发态原子可以复合并经历电子弛豫，从而发出光动力。光动力可以通过光伏转换成电。
技术实现思路
1、本公开涉及产生电能和热能中的至少一者的动力系统，其包括：
2、至少一个容器，其能够维持低于大气压的压力；
3、反应物，其能够发生产生足够能量以在所述容器中形成等离子体的反应，所述反应物包含：
4、a)氢气与氧气的混合物，和/或
5、水蒸气，和/或
6、氢气与水蒸气的混合物；
7、b)熔融金属；
8、质量
9、真空泵，其用以在一种或多种反应物正流入所述容器时使所述容器中的压力维持低于大气压；
10、熔融金属注射器系统，其包括容纳所述熔融金属中的一些的至少一个储罐、被构造用于递送所述储罐中的所述熔融金属并穿过注射器管从而提供熔融金属料流的熔融金属泵系统(例如，一个或多个电磁泵)以及用于接收所述熔融金属料流的至少一个非注射器熔融金属储罐；
11、至少一个点燃系统，其包括电力源或点燃电流源以将电力供应至所述至少一个熔融金属料流以在所述氢气和/或氧气和/或水蒸气正流入所述容器时点燃所述反应；
12、反应物供应系统，其用以补给在所述反应中消耗的反应物；
13、功率转换器或输出系统，其用以将从所述反应产生的能量(例如，来自所述等离子体的光和/或热输出)的一部分转换为电力和/或热力。
14、本公开的动力系统(本文称为“suncell”)可以包括：
15、a)能够维持低于大气压的压力的至少一个容器，其包括反应腔室；
16、b)两个电极，其被构造为允许熔融金属在其间流动以完成电路；
17、c)连接至所述两个电极的动力源，其用以在所述电路闭合时在所述两个电极之间施加电流；
18、d)用以引发由气体形成第一等离子体的等离子体产生池(如辉光放电池)；其中将所述等离子体产生池的流出物引向所述电路(如所述熔融金属、所述阳极、所述阴极、浸没在熔融金属储罐中的电极)；
19、其中当在整个电路上施加电流时，该等离子体产生池的流出物发生反应以产生第二等离子体和反应产物；和
20、e)动力适配器，其被构造为将来自第二等离子体的能量转换和/或传递成机械能、热能和/或电能。在一些实施方式中，等离子体产生池中的气体是氢(h2)和氧(o2)的混合物。例如，氧与氢的相对摩尔比为0.01％-50％(如0.1％-20％、0.1-15％等)。在某些具体实施中，熔融金属是镓。在一些实施方式中，反应产物具有至少一种如本文所述的光谱特征。在多个方面中，第二等离子体在反应池中形成，并且所述反应池的壁包括衬里，该衬里对与熔融金属形成合金具有增加的抵抗力并且该衬里和反应池的壁对反应产物具有高渗透性(如不锈钢诸如347ss诸如4130合金ss或cr-mo ss、镍、ti、铌、钒、铁、w、re、ta、mo、铌和nb(94.33重量％)-mo(4.86重量％)-zr(0.81重量％))。衬里可以由结晶材料(如sic、bn、石英)和/或难熔金属诸如nb、ta、mo或w中的至少一者制成。在某些实施方式中，在反应池中形成第二等离子体，其中反应池腔室的壁包括第一区段和第二区段，
21、第一区段由不锈钢诸如347ss诸如4130合金ss或cr-mo ss、镍、ti、铌、钒、铁、w、re、ta、mo、铌和nb(94.33重量)-mo(4.86重量％)-zr(0.81重量％)构成；
22、第二区段包括与第一区段中的金属不同的难熔金属；
23、其中所述不同金属之间的活接头(union)由层合材料(如陶瓷诸如bn)形成。
24、本公开的动力系统可以包括：
25、a.)能够维持低于大气压的压力的容器，其包括反应腔室；
26、b)多个电极对，每对包括被构造为允许熔融金属在其间流动以完成电路的电极；
27、c)连接至所述两个电极的动力源，其用以在所述电路闭合时在所述两个电极之间施加电流；
28、d)用以引发由气体形成第一等离子体的等离子体产生池(如辉光放电池)；其中将所述等离子体产生池的流出物引向所述电路(如所述熔融金属、所述阳极、所述阴极、浸没在熔融金属储罐中的电极)；
29、其中当在整个电路上施加电流时，该等离子体产生池的流出物发生反应以产生第二等离子体和反应产物；和
30、e)动力适配器，其被构造为将来自第二等离子体的能量转换和/或传递成机械能、热能和/或电能；
31、其中反应产物(如中间体、最终产物)中的至少一者具有至少一种如本文所述的光谱特征。
32、该动力产生系统可以包括：
33、a)能够维持低于大气压的压力的至少一个包括底板的容器，其包括反应腔室；
34、b)各自与对应储罐中容纳的熔融金属流体连通的两个电极，其中所述熔融金属被构造成在所述电极之间流动以完成电路；
35、c)动力源，其连接至包括阴极和阳极的所述两个电极，用以在所述电路闭合时在所述两个电极之间施加点燃电流；
36、d)任选地，用以引发由气体形成第一等离子体的等离子体产生池(如辉光放电池)；其中将等离子体产生池的流出物引向所述电路(如所述熔融金属、所述阳极、所述阴极，各自通过其熔融金属储罐供应熔融金属)；
37、其中当在整个电路上施加电流时，该等离子体产生池的流出物发生反应以产生第二等离子体和反应产物，其中来自第二等离子体的能量产生辐射；
38、e)透明窗腔体，其用以传输由该第二等离子体产生的辐射，其中该透明窗腔体与该容器的该底板接触；
39、f)该透明窗腔体与该底板之间的湿密封件，其包含湿密封熔融金属，以及
40、g)动力适配器，其被构造为接收透过透明窗腔体传输的辐射并将来自该第二等离子体的能量转换和/或传递成机械能、热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动力产生系统，包括：
2.根据权利要求1所述的动力产生系统，其中所述熔融金属通过两个熔融金属注射器系统供应至所述电极以闭合电路，每个所述熔融金属注射器系统形成与所述电极中的一者接触的熔融金属料流，其中所述熔融金属料流相交以闭合电路，并且每个熔融金属注射器系统包括：
3.根据权利要求2所述的动力产生系统，其中每个所述注射器管由电绝缘套管覆盖，所述电绝缘套管能够抵抗所述熔融金属的润湿。
4.根据权利要求3所述的动力产生系统，其中所述套管包含石英、氮化硼、碳和由氮化硼或石英的电绝缘区段隔开的多个碳区段中的至少一者，并且包含至少两个部分，即上部部分和下部部分。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的动力产生系统，其中所述电磁泵包括内部涂覆有涂层(如TiN)的EM汇流条组装件，所述涂层对氧化和形成合金中的至少一者具有抗性。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的动力产生系统，其中所述电磁泵包括钨EM汇流条组装件和钨泵管，所述钨EM汇流条组装件和钨泵管在接头处用Kovar垫隙片激光焊接，并在外部进一步涂覆有二硅化钨或贵金属。p>
7.根据权利要求2-6中任一项所述的动力产生系统，其中每个储罐还包括由间隙隔开的内部储罐和外部储罐，其中所述外部储罐连接至所述容器并且在真空下容纳所述内部储罐，并且所述内部储罐通向所述容器和所述窗腔体的内部并接收所述熔融金属的返回流。
8.根据权利要求7所述的动力产生系统，其中所述内部储罐还在其通向所述容器的开口处包括漏斗(如石英漏斗)以使所述返回的熔融金属不会流入所述间隙。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的动力产生系统，其中所述容器包括所述储罐与之连接的球形、半球形或抛物线形圆顶区段，并且在与每个外部储罐的连接处还包括滴落边缘。
10.根据权利要求8或9所述的动力产生系统，其中所述漏斗还包括介于所述滴落边缘与所述漏斗之间的石墨或BN垫片以将所述漏斗的顶部密封至所述滴落边缘的底部。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的动力产生系统，其中所述底板和容器还包括所有表面的反射性衬里，所述反射性衬里入射所述等离子体辐射并将所述入射光穿过所述窗腔体反射至所述动力适配器，其中所述衬里还包括用于所述注射器的穿透部，所述穿透部进一步由反射性穿透部衬里覆盖。
12.根据权利要求11所述的动力产生系统，其中所述反射器包括石英板，所述石英板与衬有它们的表面适形，其背面涂覆有反射性涂层。
13.根据权利要求12所述的动力产生系统，其中所述反射性涂层包含来自以下群组中的至少一者：Aremco石英涂层850、CP4040-S2-HT及LC4040-SG、Aremco Pyro-DuctTM597-A(粘合剂)Pyro-DuctTM597-C(涂层)(填充银、导电和导热的单组分系统，温度可达1700°F(927℃))、Aremco 634-BN-SiC、反射性石英材料OM 100、金属银、铝、贵金属金、铑、铱、钌、钯和铂，
14.根据权利要求1-13中任一项所述的动力产生系统，其中所述系统还包括电磁泵底板，其中与所述熔融金属接触的表面涂覆有防止与所述熔融金属形成合金的涂层(如氮化硼)。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的动力产生系统，其中所述容器连接至所述窗腔体并且所述湿密封件还包括：
16.根据权利要求1-15中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件包括用于所述透明窗腔体的带石墨垫圈的凸缘密封件，所述透明窗腔体包括螺栓连接在一起的顶部和底部密封凸缘，其中在所述窗腔体的每个凸缘表面之间具有顶部和底部石墨垫圈，并且
17.根据权利要求16所述的动力产生系统，其中所述湿密封垫圈(如石墨或碳垫圈)由于所述压差而被大气压压缩使得实现以下中的至少一者：所述凸缘机械张力降低以及用以维持垫圈压缩的力仅由大气压提供。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件包括屏障垫圈，所述屏障垫圈实现以下中的至少一者：支承所述窗腔体的重量以及防止熔融金属由于与大气与所述窗腔体内的气体压力之间的压差相对应的向下力而流动。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件包括至少一者：
20.根据权利要求1-19中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封熔融金属沿着以下中的至少一者凝固：所述外部壳体或保持壁的外周边以及所述PV窗腔体或其凸缘的基部下方。
21.根据权利要求15所述的动力产生系统，其中以下中的至少一者：
22.根据权利要求1-21中任一项所...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种动力产生系统，包括：
2.根据权利要求1所述的动力产生系统，其中所述熔融金属通过两个熔融金属注射器系统供应至所述电极以闭合电路，每个所述熔融金属注射器系统形成与所述电极中的一者接触的熔融金属料流，其中所述熔融金属料流相交以闭合电路，并且每个熔融金属注射器系统包括：
3.根据权利要求2所述的动力产生系统，其中每个所述注射器管由电绝缘套管覆盖，所述电绝缘套管能够抵抗所述熔融金属的润湿。
4.根据权利要求3所述的动力产生系统，其中所述套管包含石英、氮化硼、碳和由氮化硼或石英的电绝缘区段隔开的多个碳区段中的至少一者，并且包含至少两个部分，即上部部分和下部部分。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的动力产生系统，其中所述电磁泵包括内部涂覆有涂层(如tin)的em汇流条组装件，所述涂层对氧化和形成合金中的至少一者具有抗性。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的动力产生系统，其中所述电磁泵包括钨em汇流条组装件和钨泵管，所述钨em汇流条组装件和钨泵管在接头处用kovar垫隙片激光焊接，并在外部进一步涂覆有二硅化钨或贵金属。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的动力产生系统，其中每个储罐还包括由间隙隔开的内部储罐和外部储罐，其中所述外部储罐连接至所述容器并且在真空下容纳所述内部储罐，并且所述内部储罐通向所述容器和所述窗腔体的内部并接收所述熔融金属的返回流。
8.根据权利要求7所述的动力产生系统，其中所述内部储罐还在其通向所述容器的开口处包括漏斗(如石英漏斗)以使所述返回的熔融金属不会流入所述间隙。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的动力产生系统，其中所述容器包括所述储罐与之连接的球形、半球形或抛物线形圆顶区段，并且在与每个外部储罐的连接处还包括滴落边缘。
10.根据权利要求8或9所述的动力产生系统，其中所述漏斗还包括介于所述滴落边缘与所述漏斗之间的石墨或bn垫片以将所述漏斗的顶部密封至所述滴落边缘的底部。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的动力产生系统，其中所述底板和容器还包括所有表面的反射性衬里，所述反射性衬里入射所述等离子体辐射并将所述入射光穿过所述窗腔体反射至所述动力适配器，其中所述衬里还包括用于所述注射器的穿透部，所述穿透部进一步由反射性穿透部衬里覆盖。
12.根据权利要求11所述的动力产生系统，其中所述反射器包括石英板，所述石英板与衬有它们的表面适形，其背面涂覆有反射性涂层。
13.根据权利要求12所述的动力产生系统，其中所述反射性涂层包含来自以下群组中的至少一者：aremco石英涂层850、cp4040-s2-ht及lc4040-sg、aremco pyro-ducttm597-a(粘合剂)pyro-ducttm597-c(涂层)(填充银、导电和导热的单组分系统，温度可达1700°f(927℃))、aremco 634-bn-sic、反射性石英材料om 100、金属银、铝、贵金属金、铑、铱、钌、钯和铂，
14.根据权利要求1-13中任一项所述的动力产生系统，其中所述系统还包括电磁泵底板，其中与所述熔融金属接触的表面涂覆有防止与所述熔融金属形成合金的涂层(如氮化硼)。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的动力产生系统，其中所述容器连接至所述窗腔体并且所述湿密封件还包括：
16.根据权利要求1-15中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件包括用于所述透明窗腔体的带石墨垫圈的凸缘密封件，所述透明窗腔体包括螺栓连接在一起的顶部和底部密封凸缘，其中在所述窗腔体的每个凸缘表面之间具有顶部和底部石墨垫圈，并且
17.根据权利要求16所述的动力产生系统，其中所述湿密封垫圈(如石墨或碳垫圈)由于所述压差而被大气压压缩使得实现以下中的至少一者：所述凸缘机械张力降低以及用以维持垫圈压缩的力仅由大气压提供。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件包括屏障垫圈，所述屏障垫圈实现以下中的至少一者：支承所述窗腔体的重量以及防止熔融金属由于与大气与所述窗腔体内的气体压力之间的压差相对应的向下力而流动。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件包括至少一者：
20.根据权利要求1-19中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封熔融金属沿着以下中的至少一者凝固：所述外部壳体或保持壁的外周边以及所述pv窗腔体或其凸缘的基部下方。
21.根据权利要求15所述的动力产生系统，其中以下中的至少一者：
22.根据权利要求1-21中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件包括所述窗腔体凸缘和底板的精度和匹配平坦度，并且其中存在以下中的至少一者：
23.根据权利要求1-22中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封熔融金属包含锡或镓。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封熔融金属浸渍在固体基质中。
25.根据权利要求1-24中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件和窗腔体还包括垫圈界面，所述垫圈界面包括允许所述垫圈与所述窗腔体之间的相对力矩而不会对所述垫圈造成破坏性损害的表面。
26.根据权利要求25所述的动力产生系统，其中所述垫圈界面包括所述窗腔体的基部，或者凸缘包括边缘，每个边缘都具有曲率半径或倒角以形成平滑的边缘。
27.根据权利要求1-26中任一项所述的动力产生系统，其中所述湿密封件包括内部壳体和外部壳体以及保持环中的至少一者，其中存在以下中的至少一者：
28.根据权利要求7-27中任一项所述的动力产生系统，其中所述内部储罐和外部储罐还包括传导热量的热导体和电绝缘体，所述热导体和电绝缘体位于所述内部储罐与所述外部储罐之间的间隙中并允许热传导而同时维持所述两个电极的电隔离。
29.根据权利要求28所述的动力产生系统，其中所述热导体和电绝缘体包括用以提供导热性的铜圆柱体以及用以提供电隔离和热传导的氮化硼圆柱体；其中所述圆柱体是同心的并且填充所述内部储罐与外部储罐之间的间隙，包括膨胀狭槽，并且具有...
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