[其他]兩相可控交變熱工裝置

無效

• 申請號: 85104889
• 申請日: 1985-06-21
• 公開（公告）號: CN85104889A
• 公開（公告）日: 1986-09-03
• 發明（設計）人: 施國梁
• 申請（專利權）人: 施國梁
• 主分類號: F03G7/00
• 分類號: F03G7/00;F22B1/02;//F24J2/00;3/00F25B29/00H01L41/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明-兩相可控交變熱工裝置，包括LH熱機和M熱泵。LH熱機利用密封容器中的蒸汽壓來做功。M熱泵利用密封容器中的交變蒸汽壓來獲得高溫或低溫。

本發明涉及熱管、參《熱管》，馬同澤等著;第二代熱管、參中華人民共和國專利局第85102929號專利申請;壓電材料、參科學出版社的《壓電陶瓷》「英」;螺旋發動機研制、參半月刊《科技參考消息》85年第二期;等有關技術領域。

本發明的目的是為了更合理地利用各種熱能和余熱能、開發太陽能、地熱能和海洋溫差能等新能源。

本發明采用將液體噴到加熱面的方法來產生蒸汽，為使液體的分配合理和改善蒸發條件，在噴管和加熱面之間安放有吸液芯。並假定：一、蒸汽被封閉在一個密封容器中，這個容器有一個熱端和一個傳熱作用可調的冷端，容器的其它部分的管壁有絕熱作用。二、容器內的蒸汽壓可通過對熱端輸送工質量的多少和調節冷端的傳熱能力而從某個最大值到最小值之間任意調節，調節過程可在足夠短的時間內完成並可反復進行。

本發明的工作過程為：先令冷端傳熱作用為最小，並起動相應的電動泵對容器的熱端噴射工質。這時工質受熱汽化，容器內的蒸汽壓迅速增大直到達到對應溫度下的飽和蒸汽壓，然后停止泵送並令冷端的傳熱作用為最大使蒸汽放熱凝結，容器內的蒸汽壓很快達最小，這樣就可得到其壓力在最大值到最小值之間交變的蒸汽壓。

這個壓力可用來推動活塞來壓縮氣體、由熱學可知被壓縮部分的壓力增大同時溫度增高，這樣我們便得到品位更高的熱能。而且一旦被壓縮氣體中較多的熱能被取走后我們還可以利用它的膨脹作用來獲得低溫，這就是所謂的M熱泵。

又、如果我們利用這壓力來驅動氣動馬達、螺旋發動機或活塞，則可制成各種熱機。本文作者稱之為LH熱機。顯然它屬于外燃機。

本發明的關鍵是上面講到的電動泵;為此除用其它現有的泵外，本發明還專門設計了利用壓電材料的場致伸縮效應而制成的壓電泵，這種壓電泵直接把電能變換成推動液體的機械能。具有成本低、使用壽命長、無機械摩擦、可靠性高和可微型化等優點。《用壓電材料制造的液體承送、開關器件》已同時向中國申請專利。

從傳熱角度看，這種熱工裝置的動力部分與第二代熱管相似，並且它較多采用了熱管技術故又可稱作熱管發動機及熱管熱泵。

由于采用對加熱面噴液的方法產生蒸汽，故裝置的熱時間常數短工作精度高。使用各種工質可充分利用各種品位的熱源;M熱泵的動力部分工作頻率與功能部分的作用時間相匹配並且它利用高壓集熱以及采用熱管傳熱來代替通常的真空吸熱，故其效率較高並且不需要附加機械壓縮系統即可使低品位熱能變成高品位熱能。同時LH熱機可省去消耗功率而又操作復雜的液體循環供給系統。

LH熱機在外層空間也是一種理想能源，那里向陽和背陽面之間溫差大且熱通量也大所以熱效率高。通常太空中的宇航器需要時蓄電池進行加熱、對紅外攝象儀進行深冷保護，本發明對這種情況很適合。此外本發明中有關高壓汽體可直接用來調整宇航器的運行姿態以及用來對付運行中遇到的各種高速物體的碰撞，利用高壓汽體可高速回避或進行緩沖。對空間工廠來講，本發明比光電池耐幅射並可有一定的蓄能作用，其光電轉換效率也可以做得更高。

下面結合附圖來具體說明，附圖1為LH-1型熱機工作原理示意圖，主要由可控抗重力熱管11、12及其變形而成的左、右汽缸

室7、8組合而成，兩室用活塞6隔開。電動泵10、16和電動泵9、17分成Ⅰ、Ⅱ兩組。由以上交待的交變汽壓的產生過程可知：第Ⅱ（Ⅰ）組泵單獨工作時，對應工質18通過管道4和吸液芯2送到熱端1使受熱汽化。（7與11以及8與12之間的聯結面同時作為各自的冷端和熱端，這由熱管工作原理不難理解）由于蒸汽5的作用使左（右）缸室中的壓力大于右（左）缸室的，故使活塞右（左）移，受壓縮的汽體其溫度和壓力都會增大，但升高的溫度很快通過熱管12（11）傳到冷端13移走，隨著熱量的移走，右（左）缸壓中的壓力變小使活塞向右（左）運動受到的阻力減小並進一步向前運動。這個運動通過連桿14輸出以推動飛輪15運動，圖中的管壁3在冷端和熱端-分別用向外和向里的箭頭表示-以外都涂有絕熱涂料。（圖中省略未畫出）