一种温度差驱动装置及其驱动泵组制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种温度差驱动装置及其驱动泵组，驱动装置包括相变腔和驱动腔，所述驱动腔与所述相变腔相连通，驱动腔内设有一活塞，相变腔内设有相变工质及用于使相变工质发生相变的流体加热器、流体冷却器；相变工质的液‑气相变温度低于所述流体加热器中流体的温度，其气‑液相变温度高于所述流体冷却器中流体的温度，驱动泵组将各个相变腔通过热流连接管路串联。本实用新型专利技术中的加热流体采用自然界及人类生产生活过程中的中低温热源，将中低温热源高效的转变为动能或势能或机械能或电能，也可以用来作为利用中低温热源驱动其他装置或进行水(或气)的提升和输送或加压工作，充分将工厂废弃的热能利用起来进行能量转换，避免造成能源浪费。

A temperature difference driving device and its driving pump group

The utility model discloses a temperature difference driving device and driving pump, driving device includes a phase change driving cavity and cavity, the cavity and the phase change cavity is communicated with the driving chamber is provided with a piston cavity is provided with a phase change phase change medium and used for fluid heater, cooler fluid to phase change medium change; liquid gas phase transition temperature phase change refrigerant is lower than that of the fluid heater temperature, the gas liquid phase transition temperature is higher than that of the fluid in the cooler temperature, drive the pumps each connecting line cavity phase change heat flow through the series. Heating fluid of the utility model adopts the low temperature heat source in nature and human life and production process, will change in the low temperature heat source for efficient kinetic or potential energy or mechanical energy or electric energy, can also be used as a driving device or other water using low temperature heat (or gas) lifting and conveying or compression work the full use of waste heat plant for energy conversion, avoids the waste of energy.

【技术实现步骤摘要】
一种温度差驱动装置及其驱动泵组
本技术属于能量驱动泵
，特别涉及一种温度差驱动装置及其驱动泵组，利用低温热源高效转变为动能、势能、机械能、电能的有效装置。
技术介绍
自然界及人类生产生活过程中有很多中低温热源，比如：地热、表层海水和深层海水之间的温度差、火力发电厂的尾烟排放所形成的低温热源等等。如何更好地利用自然界及生活中所产生的这些低温热源，减少能源的浪费，这是本技术亟需解决的技术问题。现有的中低温热源利用，多采用热泵技术对中低温热源的热量进行集中，使之达到更高的温度后再加以利用(如供热或发电)，利用途径非常有限，利用效率也比较低。
技术实现思路
本技术为了解决自然界和生活过程中低温热源的利用问题，提供了一种温度差驱动装置及其驱动泵组，利用温度差驱动泵将中低温热源高效的转变为动能或势能或机械能或电能，也可以用来作为利用中低温热源驱动其他装置或进行水(或气)的提升和输送或加压工作。所采取的技术方案是：一方面，本技术提供了一种温度差驱动装置，所述装置包括相变腔和驱动腔，所述驱动腔与所述相变腔相连通，所述驱动腔内设有一活塞，所述相变腔内设有相变工质及用于使所述相变工质发生相变的流体加热器、流体冷却器；所述相变工质的液-气相变温度低于所述流体加热器中流体的温度，其气-液相变温度高于所述流体冷却器中流体的温度。所述的流体加热器和流体冷却器分别包括一流体换热管和设置于所述流体换热管两端的进液控制阀门和出液控制阀门，所述流体加热器中的流体换热管用于输入加热流体，所述流体冷却器中的流体换热管用于输入冷却流体。所述流体冷却器中的流体换热管位于所述相变腔内，且靠近所述驱动腔设置；所述流体加热器中的流体换热管位于所述相变腔内，且远离所述驱动腔设置。所述流体换热管为蛇形翅片管或热管。所述相变腔和所述驱动腔之间通过一连接短管连接。另一方面，本技术还提供了一种温度差驱动泵组，包括多组上述的温度差驱动装置，各所述流体加热器中的所述流体换热管通过热流连接管路形成串接；各所述相变腔中的相变工质的液-气相变温度沿着加热流体流动方向依次降低，所述热流连接管路上设有与其连通的热流存储箱。所述热流连接管路中的流体通过加热设备直接加热。所述热流连接管路中的流体通过热管进行热交换加热。各所述相变腔中的流体冷却器输出端通过冷流连接管路连通，所述冷流连接管路上设有与其连通的冷流存储箱，所述冷流存储箱与对应的所述相变腔中流体加热器的流体输入端相连通，所述冷流存储箱中的流体温度高于所对应的所述相变腔中相变工质的液-气相变温度。本技术具有的优点和积极效果是：A.本技术通过在相变腔中同时设置流体加热器和流体冷却器，当将流体加热器与流体冷却器采用交替工作方式，流体加热器工作时，使相变腔中的温度高于腔内相变工质的气化温度，相变工质由液态变为汽态，相变工质体积发生变化，从而推动驱动腔内的活塞移动；当流体加热器停止工作，流体冷却器开始工作，使相变工质的温度逐渐降温，直至相变工质完全由汽态变成液态，活塞在重力或大气压力或外界其他的作用力的作用下回落，如此实现活塞的往复运动，实现对外做功。本技术中的流体加热器中的加热流体采用自然界及人类生产生活过程中的中低温热源，将中低温热源高效的转变为动能或势能或机械能或电能，也可以用来作为利用中低温热源驱动其他装置或进行水(或气)的提升和输送或加压工作，充分将工厂废弃的热能利用起来进行能量转换，避免造成能源浪费。B.本技术通过将多个温度差驱动装置中的流体换热管串联起来，充分利用前一个温度差驱动装置的流体热能，利用上一级或上若干级的加热流体剩余热量或受热后的冷却流体中的热量，通过利用流体直接加热或通过利用热管换热加热对下一个温度差驱动装置中的相变工质进行加热，使下一个温度差驱动装置中的相变工质从液态变为汽态进行对外做功，充分利用加热流体与相变工质之间的温差，提高加热流体的热能利用率。C.本技术则可将多种中低温热源(无论是火力发电厂排放的尾烟，还是蒸汽、热水，等等)加以综合梯级利用，进行诸如驱动、泵送、加压等工作，可以根据实际需要转变为动能、势能、机械能、电能等多种形式，可以根据需要减少能量转换中的中间转换环节，具有较高的转换效率高。附图说明图1是本技术所提供的温度差驱动装置原理示意图；图2是本技术所提供的温度差驱动泵组示意图。图中：1-相变腔；2-驱动腔；3-活塞；4-相变工质，41-第一相变工质，42-第二相变工质，43-第N相变工质；5-流体加热器；6-流体冷却器；7-流体换热管；8-进液控制阀门；9-出液控制阀门；10-连接短管；20-热流连接管路；30-热流存储箱；40-冷流连接管路；50-冷流存储箱。具体实施方式:为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例说明如下：如图1所示，本技术提供了一种温度差驱动装置，包括相变腔1和驱动腔2，驱动腔2与相变腔1相连通，驱动腔2内设有一活塞3，相变腔1内设有相变工质4及用于使相变工质4发生相变的流体加热器5、流体冷却器6；相变工质4的液-气相变温度低于流体加热器5中流体的温度，其气-液相变温度高于流体冷却器6中流体的温度。本技术通过在相变腔1中同时设置流体加热器5和流体冷却器6，当将流体加热器5与流体冷却器6采用交替工作方式，流体加热器5工作时，使相变腔1中的温度高于腔内相变工质4的气化温度，相变工质4由液态变为汽态，相变工质4体积发生变化，从而推动驱动腔2内的活塞3移动；当流体加热器停止工作，流体冷却器开始工作，使相变工质的温度逐渐降温，直至相变工质4完全由汽态变成液态，活塞在重力或大气压力或外界其他作用力的作用下回落，如此实现活塞3的往复运动，实现对外做功。本技术中的流体加热器5和流体冷却器6分别包括一流体换热管7和设置于流体换热管7两端的进液控制阀门8和出液控制阀门9，流体加热器5中的流体换热管7用于输入加热流体，流体冷却器6中的流体换热管7用于输入冷却流体。进液控制阀门8用于交替控制加热流体和冷却流体的输入，而出液控制阀门9用于交替控制加热流体和冷却流体的输出，使相变工质4交替发生液化和汽化，实现对活塞3的往复驱动。其中流体冷却器6中的流体换热管7位于相变腔1内，且靠近驱动腔2设置；流体加热器5中的流体换热管7位于相变腔1内，且远离驱动腔2设置。流体换热管7优选为蛇形翅片管、热管或其他热交换装置。在图1中，相变腔1和驱动腔2之间通过一连接短管10连接，汽化后的相变工质由连接短管10进入驱动腔2中，推动活塞3向上移动。如图2所示的温度差驱动泵组原理图，包括多个温度差驱动装置，各流体加热器5中的流体换热管7形成串接；各相变腔1中的相变工质4的液-气相变温度沿着加热流体流动方向依次降低，即第一相变工质41、第二相变工质42,......,第N相变工质43的液-气相变温度呈依次降低，热流连接管路20上设有与其连通的热流存储箱30。在对相变工质进行冷却时，需要将打开出液控制阀，将加热流体暂存在热流存储箱30中，经加热后再打入流体换热管中对相变工质的温度进行提升，使相变工质达到汽化后做功。其中热流连接管路20中的流体通过加热设备直接加热，特别优选采用热交换加热，其效果更好。为了充分利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度差驱动装置，其特征在于，所述装置包括相变腔(1)和驱动腔(2)，所述驱动腔(2)与所述相变腔(1)相连通，所述驱动腔内(2)设有一活塞(3)，所述相变腔(1)内设有相变工质(4)及用于使所述相变工质(4)发生相变的流体加热器(5)、流体冷却器(6)；所述相变工质(4)的液‑气相变温度低于所述流体加热器(5)中流体的温度，其气‑液相变温度高于所述流体冷却器(6)中流体的温度。

【技术特征摘要】
1.一种温度差驱动装置，其特征在于，所述装置包括相变腔(1)和驱动腔(2)，所述驱动腔(2)与所述相变腔(1)相连通，所述驱动腔内(2)设有一活塞(3)，所述相变腔(1)内设有相变工质(4)及用于使所述相变工质(4)发生相变的流体加热器(5)、流体冷却器(6)；所述相变工质(4)的液-气相变温度低于所述流体加热器(5)中流体的温度，其气-液相变温度高于所述流体冷却器(6)中流体的温度。2.根据权利要求1所述的温度差驱动装置，其特征在于，所述的流体加热器(5)和流体冷却器(6)分别包括一流体换热管(7)和设置于所述流体换热管(7)两端的进液控制阀门(8)和出液控制阀门(9)，所述流体加热器(5)中的流体换热管(7)用于输入加热流体，所述流体冷却器(6)中的流体换热管(7)用于输入冷却流体。3.根据权利要求2所述的温度差驱动装置，其特征在于，所述流体冷却器(6)中的流体换热管(7)位于所述相变腔(1)内，且靠近所述驱动腔(2)设置；所述流体加热器(5)中的流体换热管(7)位于所述相变腔(1)内，且远离所述驱动腔(2)设置。4.根据权利要求3所述的温度差驱动装置，其特征在于，所述流体换热管(7)为蛇形...

【专利技术属性】
技术研发人员：范海燕，王娜，
申请(专利权)人：天津融渌众乐科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12