[发明专利]热的利用方法和装置

说明书

本发明涉及一种热的利用方法，使热循环作功、反复利用，尤其涉及到利用该方法设置的有关装置。

利用热作功，现有的方法是将热作为能源，利用能源本身或液体的体积膨胀作功，尤其是利用液体为工质作功，为了使液体充分膨胀需要达到和保持一定的高温，现有的做法是对液体直接加温产生蒸气作功。为使液体达到和保持一定的高温需要消耗一定的热能，但最终人们需要的是蒸气而不是液体。给液体加温一般都采用外加热，进行外加热需要空气助燃，空气的助燃带来空气的流通，势必又散失一部分热能。最主要的是作功后的蒸气或作它用，或进行冷却，没有很好地利用，使宝贵的热能白白流失。以上这些是导至热能利用率不高的原因。

本发明的目的就是要克服上述热能利用中的不足，提供一种热的循环利用方法以及相关的装置，以提高热的利用效率。

本发明的目的是这样实现的：热在密封容器内以液体为工质，通过热交换达到热循环，循环中进行热补充并以气化的液体作功，作功后的液体被换置。方法中热交换含自然热交换与强制热交换，热补充的能源含外源热补充和内源热补充，热循环的形式含封闭式热循环和开放式热循环。装置有下列几种：装置(1)用自然热交换，外源热补充作封闭式热循环：是在有保温层和进出通口的耐压密封容器内设进出通口显露在外的换热器，容器、换热器和作功设施连接的循环通道上设置加热器，液体用泵作单向换置。装置(2)用自然热交换，内源热补充作封闭式热循环：是装置(1)的加热器设置在通道内。装置(3)用强制热交换，内源热补充作封闭式热循环：热交换由机械强制进行，散热器和冷凝器分别置于密封容器两边或分置两个容器并用管道和作功设施相连能达到真空，液体作单向换置。装置(4)用强制热交换，内源热补充作开放式热循环：是装置(3)的散热器按置在容器外，热交换产生的热排放空中，装置所需的热量使用加热器，密封容器使用液体密封，液体作自由换置。

热，在本发明中不是作为能源一次性消耗，而是作为一种工具反复多次地使用，对热的利用不是追求达到某个高温使液体的体积膨胀大一些、压力高一些为目标，而是追求使用的频率，尽可能使热在装置中多作几个循环，使更多的液体气化，总量有了，效率就在其中。因此将现在转换过程中的加热程序和冷却程序合二为一，这样既节省了为提高液体温度所消耗的热能，又避免了作功后的蒸气对环境影响而采用冷却程序形成的热能流失。一个目的，两个截然相反的程序，最简单的融通办法就是交换，热交换是本发明的核心，有了热交换就有热循环。进行热补充是因为现有的技术对热的散失还不能做到完全避免和阻断，采用的形式则根据条件，目的不同采用不同的配置方式。

本发明构思清晰，结构简单，内涵丰富，热交换有自然热交换和强制热交换之分，热补充的能源有外供热源和内供热源之别，热循环有封闭式热循环和开放式热循环之分，作功的力有顶推力和吸引力之别，液体换置有单向换置和自由换置两种，就连密封容器还有全密封和水密封的区别。根据以上的不同因素可以组合成多种貌似不同的装置，下面是几种典行装置分别列图给出：

图1是用自然热交换、外供热源和封闭式热循环装置(1)的结构示意图；

图2是用自然热交换，内供热源和封闭式热循环装置(2)的结构示意图；

图3是用强制热交换，内供热源和封闭式热循环装置(3)的结构示意图；

图4是用强制热交换，内供热源和开放式热循环装置(4)的结构示意图；

先结合图1，详细说明本发明的方法，用自然热交换、外源热补充和封闭式热循环装置(1)的结构和运作过程。

本装置是在有保温层和进出通口的耐压密封容器内设进出通口显露在外的换热器，使容器的出口与换热器的进口和作功设施相连形成热的循环管路并在其中设置加热器，容器的进口和泵的出口相连，换热器的出口和另一容器相连并让泵的进口置于容器内形成液体的循环通道。

装置的主体1(中国专利申请号：00119029.6，公开号：CN1288138A)包括保温耐压的密封容器2，上部设有出口3，下部设有进口4，内置换热器5，其进口6和出口7分别置于容器的上、下两端并显露在外，由外热源8和受热器9组成的加热器置于容器出口3和作功设施11之间的通道上对容器2内产生的蒸气进行热补充并作蒸气输出通道，容器进口4和泵12相连，泵12的进口接入容器13作水补充的通道，换热器5的进口6和作功设施11的出口相连作蒸气回转通道，出口7用管道和容器13相通(换热器5下部空间大也可不用容器13，直接用管道接在泵12的进口上)作蒸气冷却后水的通道。