[發明專利]用于熱機的流體泵、熱機、熱系統和方法

無效

• 申請號: 200980109622.5
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101978134A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 巴里·伍茲·約翰斯頓
• 申請（專利權）人: 巴里·伍茲·約翰斯頓
• 主分類號: F01B29/10
• 分類號: F01B29/10;F02G1/04
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

1.一種流體泵(700)，用于將流體從處于低壓狀態的所述流體的第一流體源(600)移動到處于高壓狀態的所述流體的第二流體源(500)，所述流體泵包括：

室；

分隔構件(113)，在所述室中能夠移位，并將所述室劃分為具有變化容積的第一分室和第二分室(114、112)；

所述第一分室(114)具有分別與第二流體源和第一流體源(500、600)可控地連通的輸入端口及排出端口(121、122)；

所述第二分室(112)具有分別與第一和第二流體源(600、500)可控地連通的輸入端口及排出端口(125、124)；以及

其中，所述分隔構件被設置為當所述分隔構件(113)兩側的壓力相等時移動到所述第二分室(112)內，從而將處于所述低壓狀態的流體從所述第二分室(112)泵送到所述第二流體源(500)。

2.如權利要求1所述的流體泵，其中所述泵是蒸汽泵，并適合將所述流體的低壓蒸汽從所述第一流體源強制地移到所述第二流體源而不發生汽液相變。

3.如權利要求1所述的流體泵，其中通過出現以下情形的至少之一來實現所述分隔構件兩側的壓力相等：

(i)當所述泵將被關閉時，處于所述高壓狀態的流體位于所述分隔構件的兩側，以及

(ii)當所述泵開啟時，處于中壓狀態的流體位于所述分隔構件的兩側。

4.如權利要求3所述的流體泵，其中當所述第一分室(114)的輸入端口(121)和所述第二分室(112)的輸出端口(124)操作地開啟時，所述第一和第二分室內的流體壓力與所述第二流體源的流體壓力相等，由此達到所述壓力均衡。

5.如權利要求1所述的流體泵，其中所述分隔機構偏向于關閉所述第二分室。

6.如權利要求1所述的流體泵，進一步包括變工況調節器(1001)，所述調節器用于根據所述第二流體源內的流體高壓和/或溫度等級的范圍來調節所述泵的所述室的容積。

7.如權利要求6所述的流體泵，其中所述變工況調節器進一步包括穩定器件，用于防止所述泵在不同壓力條件下波動。

8.如權利要求1所述的流體泵，進一步包括旋轉回轉閥(1469)，用于在不同的時間操作地關閉和/或開啟所述第一分室(114)的輸入端口和輸出端口(121、122)。

9.如權利要求1所述的流體泵，進一步包括一種機構，所述機構用于在不同的時間操作地關閉和/或開啟所述第一分室的輸入端口和輸出端口(121、122)，其中所述機構能夠響應處于所述高壓狀態的所述流體的壓力和溫度中的至少之一進行自動調節。

10.如權利要求1所述的流體泵，進一步包括電磁閥，所述電磁閥用于響應于分布在所述室上的可變觸點在不同的時間操作地關閉和/或開啟所述第一分室的輸入端口和輸出端口(121、122)。

11.一種熱系統，包括：

熱交換器(500)，用于供給高壓流體；

發動機(400)，連接到所述熱交換器(500)，用于運行所述高壓流體并排出處于低壓狀態的流體；以及

流體泵(700)，通過內部壓力或內力的平衡使從所述低壓狀態泵送到所述高壓狀態的工質的流動阻力平衡，從而將所述低壓流體從發動機排出端(600)返回到所述熱交換器(500)。

12.如權利要求11所述的熱系統，其中：

所述流體泵包括膨脹室，且所述發動機包括活塞室；

在所述發動機的動力活塞(103)的下沖程內，所述流體在所述膨脹室和所述活塞室內膨脹；

在所述發動機的動力活塞的上沖程內，所述膨脹室被轉換為泵排量室(114)，其中所述活塞室和所述泵排量室均進入先前的活塞和泵排量室以壓縮膨脹的流體。

13.如權利要求12所述的熱系統，進一步包括冷卻室(110)和泵室(112)，所述冷卻室和所述泵室與所述泵排量室共同限定冷卻膨脹室(100)，所述膨脹的流體在被泵送返回到所述熱交換器之前在所述冷卻膨脹室中被冷卻并壓縮，其中所述冷卻室內的流體的壓力保持為在控制中。

14.如權利要求13所述的熱系統，所述發動機排氣端包括冷交換器(600)，所述冷交換器用于將所述泵排量室和所述泵室之間的所述冷卻室內的所述膨脹的流體冷卻。