[发明专利]利用重力作用实现液体蒸发制冷和热机过程的机构及方法

权利要求书

1.一种利用重力作用实现液体蒸发制冷和热机过程的机构及方法，其特征是：机构包括液体（1）、储液槽（2）、液体管（3）、软管（4）、旋转中心（5）、蒸气（6）、转轴（7）、加热器（8）；其中，液体管（3）一端封闭，一端开口，软管（4）两端开口；液体管（3）的开口端通过软管（4）与盛有液体（1）的储液槽（2）相通；液体管（3）沿转轴（7）的周向分布，液体管（3）和转轴（7）组成轮系；轮系上方的液体管（3）未充满液体（1）；利用液体（1）的重力，在轮系作用下，通过旋转轮系及其两侧的重力平衡，实现液体（1）蒸发制冷过程；对轮系一侧进行加热，使其两侧形成重力差以驱动轮系转动，实现热机过程。

2. 根据权利要求1所述的利用重力作用实现液体蒸发制冷和热机过程的机构及方法，其特征是：利用重力作用实现液体蒸发制冷过程的机构及方法为：液体管（3）内充有液体（1），且轮系上方的液体管（3）未充满液体；在平衡状态时，轮系上方液体管（3）封闭端的蒸气（6）为饱和蒸气；此时输入扭矩将轮系沿顺时针方向绕旋转中心（5）旋转，左上方的液体管（3）封闭端蒸气（6）容积逐渐增大，液面压力逐渐减小，当压力低于环境温度所对应的饱和压力时，液体（1）吸热蒸发；当轮系左上方的液体管（3）沿顺时针方向转入轮系右上方区域时，液体管（3）封闭端的蒸气（6）容积逐渐减小，蒸气（6）压力逐渐升高，当蒸气（6）压力高于环境温度所对应的饱和压力时，液体管（3）内蒸气（6）放热冷凝，直至随着转轮的旋转，全部的蒸气（6）冷凝成液体（1）；在轮系机构作用下，通过旋转轮系及其两侧的重力平衡，实现液体（1）蒸发制冷过程。

3.根据权利要求1所述的利用重力作用实现液体蒸发制冷和热机过程的机构及方法，其特征是：利用重力作用实现液体蒸发制冷过程的机构及方法为：液体管（3）内充有液体（1），且轮系上方的液体管（3）未充满液体；在平衡状态时，轮系上方液体管（3）封闭端的蒸气（6）为饱和蒸气；此时输入扭矩将轮系沿逆时针方向绕旋转中心（5）旋转，右上方的液体管（3）封闭端蒸气（6）容积逐渐增大，液面压力逐渐减小，当压力低于环境温度所对应的饱和压力时，液体（1）吸热蒸发；当轮系右上方的液体管（3）沿逆时针方向转入轮系左上方区域时，液体管（3）封闭端的蒸气（6）容积逐渐减小，蒸气（6）压力逐渐升高，当蒸气（6）压力高于环境温度所对应的饱和压力时，液体管（3）内蒸气（6）放热冷凝，直至随着转轮的旋转，全部的蒸气（6）冷凝成液体（1）；在轮系机构作用下，通过旋转轮系及其两侧的重力平衡，实现液体（1）蒸发制冷过程。

4.根据权利要求1所述的利用重力作用实现液体蒸发制冷和热机过程的机构及方法，其特征是：利用重力作用实现热机过程的机构及方法为：液体管（3）内充有液体（1），且轮系上方的液体管（3）未充满液体；在平衡状态时，轮系上方液体管（3）封闭端的蒸气（6）为饱和蒸气；此时对轮系左上方区域的液体管（3）内的饱和液进行加热，轮系左上方区域的液体管（3）内液体（1）蒸发，轮系左上方区域的液体管（3）内液柱下降；同时对右上方区域的液体管（3）进行冷却，轮系右上方区域的液体管（3）内蒸气（6）冷凝，轮系右上方区域的液体管（3）内液柱升高；由于左右两侧区域液体管（3）内的液柱高度不同，形成重力差，从而产生一个顺时针方向的输出扭矩，能够使轮系沿顺时针方向旋转，实现热机过程。

5.根据权利要求1所述的利用重力作用实现液体蒸发制冷和热机过程的机构及方法，其特征是：利用重力作用实现热机过程的机构及方法为：液体管（3）内充有液体（1），且轮系上方的液体管（3）未充满液体；在平衡状态时，轮系上方液体管（3）封闭端的蒸气（6）为饱和蒸气；此时对轮系右上方区域的液体管（3）内的饱和液进行加热，轮系右上方区域的液体管（3）内液体（1）蒸发，轮系右上方区域的液体管（3）内液柱下降；同时对左上方区域的液体管（3）进行冷却，轮系左上方区域的液体管（3）内蒸气（6）冷凝，轮系左上方区域的液体管（3）内液柱升高；由于左右两侧区域液体管（3）内的液柱高度不同，形成重力差，从而产生一个逆时针方向的输出扭矩，能够使轮系沿逆时针方向旋转，实现热机过程。

6.根据权利要求1所述的利用重力作用实现液体蒸发制冷和热机过程的机构及方法，其特征是：液体管（3）的数量至少为2根。