【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、热力学循环在19世纪早期首次被开发和分类，首先是为了将热转化成动力，并且然后进一步发展成在制冷和热泵系统中使用动力将热从低温传递至高温。
2、热力学循环通常包括一系列使流体压缩和膨胀以及向周围环境传递热和从周围环境传递热的过程。
3、称为卡诺循环的最初的理论循环限定了当热被传递至散热器时可以从热源提取的最大量的功。理想的卡诺循环包括恒温膨胀过程，接着是恒熵膨胀过程，接着是恒温压缩过程，接着是恒熵压缩过程。这在图1中图示。
4、还描述了其他理论上的、理想化的循环，比如斯特林循环，斯特林循环包括恒温膨胀过程，接着是恒体积膨胀过程，接着是恒温压缩过程，接着是恒体积压缩过程。布雷顿循环包括恒压膨胀过程，接着是恒熵膨胀过程，接着是恒压压缩过程，接着是恒熵压缩过程。
5、过程的进一步改进是当选择在热传递过程期间改变相的工作流体时。最常见的示例是兰金循环，兰金循环是布雷顿循环的变型，其包括在排热过程期间工作流体的冷凝和在吸热过程期间工作流体的蒸发。这些压缩和膨胀过程名义上是恒压过程，但由于相变，它们也是恒温过程。兰金循环形成了在火力发电站中使用水作为工作流体的大多数发电系统的基础，也是从热能发电的有机兰金循环系统的基础。
6、然而，由于系统内的损失，理想的热力学循环在实践中无法实现。因此，现实生活中的热力学循环看起来尽可能接近理想的循环。
7、建造实用的机器以将热转化为动力或利用动力输入来传递热需要一些妥协。这些实用的机器倾向于包括在封闭循环中循环并经受压
8、机器内的摩擦无法消除，并且意味着压缩和膨胀过程不是无损失的，并且因此是不可逆的。
9、当使用两相工作流体时，一些压缩和膨胀技术需要受到保护，以防止液体进入或在过程期间形成液体的不利影响。例如，一些类型的涡轮机要求入口是干燥气体。一些类型的压缩机要求入口完全没有液体，并且在压缩过程期间没有液体形成。其他的可以忍受入口中的液滴细雾，但是更多的时候不能处理更大的液体聚集。所有这些预防措施可能会限制机器的应用范围，或者可能会增加其复杂性或降低其热力学效率。在某些情况下，液滴可能会对压缩机或膨胀机造成严重的物理损坏。
10、本专利技术的目的是克服上述缺点中的至少一些缺点。
技术实现思路
1、根据本公开，提供了如权利要求中所阐述的热力学设备和对构造为热机或热泵的热力学设备进行操作的方法。本专利技术的其他特征根据从属权利要求以及随后的描述将是明显的。
2、根据第一方面，提供了一种对构造为热机或热泵的热力学设备进行操作的方法，该热力学设备按流动顺序包括第一热交换器、膨胀子室和第二热交换器，该方法包括通过以下方式将流体从第一热交换器经由膨胀子室传递至第二热交换器：通过增加膨胀子室的容积而允许流体流以吸入压力从第一热交换器进入膨胀子室；将膨胀子室内的流体与第一热交换器流体隔离；通过进一步增加膨胀子室的容积而使膨胀子室内的流体膨胀，以使流体的压力从吸入压力降低；将膨胀子室流体联接至第二热交换器；并且通过减小膨胀子室的容积而将流体从膨胀子室传递至第二热交换器。
3、提供如上所述的方法能够实现用于在第一热交换器与第二热交换器之间输送膨胀流体的有效方式。该方法能够根据需要实现高功输出或高能量传递，并且适用于许多应用。
4、该热力学设备可以包括压缩子室，该方法包括通过增加压缩子室的容积而将流体从第二热交换器以传递压力传递至压缩子室。
5、该方法可以包括将压缩子室与第二热交换器流体隔离；通过减小压缩子室的容积而使压缩子室内的流体压缩以增加流体的压力。换句话说，该方法可以包括将压缩子室与第二热交换器流体隔离；通过减小压缩子室的容积而增加压缩子室内的流体的压力。
6、该方法可以包括：将压缩子室与第一热交换器流体联接；并且通过减小压缩子室的容积而将流体从压缩子室传递至第一加热室。
7、在一个示例中，离开膨胀子室的流体的温度近似等于离开压缩子室的流体的温度。
8、允许流体流以吸入压力从第一热交换器进入膨胀子室的过程可以是大致等压的。
9、通过进一步增加膨胀子室的容积而使膨胀子室内的流体膨胀的过程可以是近似绝热的。
10、将流体流从第二热交换器传递至压缩子室的过程可以是大致等压的。
11、通过减小压缩子室的容积而增加压缩子室内的流体压力的过程可以是近似绝热的。
12、该设备可以包括膨胀室并且可以包括第一活塞，并且膨胀子室可以是由膨胀室和第一活塞限定的可变容积方面。
13、在一个示例中，增加膨胀子室的容积以允许流体流从第一热交换器进入膨胀子室的步骤在其中在第一活塞与所述膨胀室之间沿第一方向存在相对运动的充注冲程的吸入阶段期间发生。
14、进一步增加膨胀子室的容积直到其达到所述流体达到第一阈值压力的预定容积的步骤可以在其中在第一活塞与膨胀子室之间沿第一方向存在持续的相对运动的充注冲程的膨胀阶段期间发生。
15、通过减小膨胀子室的容积而将流体流从膨胀子室传递至第二热交换器的步骤在其中存在第一活塞和膨胀室沿与充注冲程中的相对运动的方向相反的第二方向的相对运动的排出冲程期间发生。
16、该设备可以包括压缩室并且可以包括第二活塞，并且压缩子室是由压缩室和第二活塞限定的可变容积方面，其中通过增加压缩子室的容积而将流体流从第二热交换器以传递压力传递至压缩子室的步骤在其中存在第二活塞和压缩室的相对运动的充注冲程期间发生。
17、通过减小压缩子室的容积而增加压缩子室中的流体的压力的步骤可以在其中存在第二活塞沿与压缩子室的充注冲程中的相对运动的方向相反的方向的相对运动的排出冲程的压缩阶段期间发生。
18、第一活塞和第二活塞可以彼此成一体。
19、膨胀子室和压缩子室可以位于往复式机器内的第一活塞的两侧，其中，第一活塞的运动改变膨胀子室和压缩子室的容积。
20、膨胀子室和压缩子室可以位于不同的往复式机器中。
21、该热力学设备可以包括第二膨胀子室和第二压缩子室，该方法包括：当流体流被允许进入第一膨胀子室并在第一膨胀子室中膨胀时，通过减小第二膨胀子室的容积而将流体流从第二膨胀子室以传递压力传递至第二热交换器。
22、该方法可以包括：当流体流从第二膨胀子室传递时，通过增加第二压缩子室的容积而将流体流从第二热交换器传递到第二压缩子室中；将第二压缩子室与第二热交换器流体隔离；通过减小第二压缩子室的容积来压缩第二压缩子室内的流体以增加流体的压力。换句话说，该方法包括以下步骤：将第二压缩子室与第二热交换器流体隔离；通过减小第二压缩子室的容积而增加第二压缩子室内的流体的压力。
23、该方法可以包括：将第二压缩子室与第一热交换器流体联接；并且通过继续减小第二压缩子室的容积而将所述流体流从第二压缩子室传递至第一热交换器，其中，这些步骤在流体流从第一膨胀子室传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种对构造为热机或热泵的热力学设备进行操作的方法，
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热力学设备包括压缩子室，所述方法包括：
3.根据权利要求2所述的方法，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，包括：
5.根据权利要求3至4中的任一项所述的方法，其中，离开所述膨胀子室的流体的温度近似等于离开所述压缩子室的流体的温度。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过进一步增加所述膨胀子室的容积而使所述膨胀子室内的流体膨胀的过程是近似绝热的。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，将流体流从所述第二热交换器传递至所述压缩子室的过程是大致等压的。
8.根据在从属于权利要求3时的权利要求4至7中的任一项所述的方法，其中，通过减小所述压缩子室的容积而增加所述压缩子室内的流体的压力的过程是近似绝热的。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述设备包括膨胀室和第一活塞，并且所述膨胀子室是由所述膨胀室和所述第一活塞限定的可变容积方面。
10.根据权利要
11.根据权利要求10所述的方法，其中，进一步增加所述膨胀子室的容积的步骤在其中在所述第一活塞与所述膨胀室之间沿所述第一方向存在持续的相对运动的充注冲程的膨胀阶段期间发生。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，通过减小所述膨胀子室的容积而将流体流从所述膨胀子室传递至所述第二热交换器的步骤在其中存在所述第一活塞和所述膨胀室沿与所述充注冲程中的相对运动的方向相反的第二方向的相对运动的排出冲程期间发生。
13.根据在从属于权利要求3时的权利要求11至12所述的方法，其中，所述设备包括压缩室和第二活塞，并且所述压缩子室是由所述压缩室和所述第二活塞限定的可变容积方面，其中，通过增加所述压缩子室的容积而将流体流从所述第二热交换器以传递压力传递至所述压缩子室的步骤在其中存在所述第二活塞和所述压缩室的相对运动的充注冲程期间发生。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，通过减小所述压缩子室的容积而增加所述压缩子室内的流体的压力的步骤在其中存在所述第二活塞沿与所述压缩子室的所述充注冲程中的相对运动的方向相反的方向的相对运动的排出冲程的压缩阶段期间发生。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述第一活塞和所述第二活塞彼此成一体。
16.根据权利要求10至15中的任一项所述的方法，其中，在所述充注冲程期间，所述膨胀子室中的流体在10％至90％之间的预定点处与所述第一热交换器流体隔离。
17.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，其中，所述膨胀子室和所述压缩子室位于往复式机器内的第一活塞的两侧，其中，所述第一活塞的运动改变所述膨胀子室和所述压缩子室的容积。
18.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，其中，所述膨胀子室和所述压缩子室位于不同的往复式机器中。
19.根据权利要求2至5、8或13至18中的任一项所述的方法，
20.根据权利要求19所述的方法，包括：
21.根据权利要求20所述的方法，包括：
22.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述设备构造成作为热机工作，并且热在流体穿过所述第二热交换器时从所述流体中移除。
23.根据权利要求1至21中的任一项所述的方法，其中，所述设备构造成作为热泵工作，并且热在流体穿过所述第二热交换器时被添加至所述流体。
24.一种构造为热机或热泵的热力学设备：
25.根据权利要求24所述的热力学设备，包括：
26.根据权利要求25所述的热力学设备，其中，所述热力学设备包括压缩子室，所述设备构造成：
27.根据权利要求26所述的热力学设备，其中，所述设备构造成：
28.根据权利要求27所述的热力学设备，其中，所述设备构造成：
29.根据权利要求24至28中的任一项所述的热力学设备，其中，所述设备包括膨胀室和第一活塞，并且所述膨胀子室是由所述膨胀室和所述第一活塞限定的可变容积方面。
30.根据权利要求29所述的热力学设备，其中，所述膨胀子室的容积配置成在其中在所述第一活塞与所述膨胀室之间沿第一方向存在相对运动的充注冲程的吸入阶段期间增加以允许流体流从所述第一热交换器进入所述膨胀子室。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种对构造为热机或热泵的热力学设备进行操作的方法，
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热力学设备包括压缩子室，所述方法包括：
3.根据权利要求2所述的方法，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，包括：
5.根据权利要求3至4中的任一项所述的方法，其中，离开所述膨胀子室的流体的温度近似等于离开所述压缩子室的流体的温度。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过进一步增加所述膨胀子室的容积而使所述膨胀子室内的流体膨胀的过程是近似绝热的。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，将流体流从所述第二热交换器传递至所述压缩子室的过程是大致等压的。
8.根据在从属于权利要求3时的权利要求4至7中的任一项所述的方法，其中，通过减小所述压缩子室的容积而增加所述压缩子室内的流体的压力的过程是近似绝热的。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述设备包括膨胀室和第一活塞，并且所述膨胀子室是由所述膨胀室和所述第一活塞限定的可变容积方面。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，增加所述膨胀子室的容积以允许流体流从所述第一热交换器进入所述膨胀子室的步骤在其中在所述第一活塞与所述膨胀室之间沿第一方向存在相对运动的充注冲程的吸入阶段期间发生。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，进一步增加所述膨胀子室的容积的步骤在其中在所述第一活塞与所述膨胀室之间沿所述第一方向存在持续的相对运动的充注冲程的膨胀阶段期间发生。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，通过减小所述膨胀子室的容积而将流体流从所述膨胀子室传递至所述第二热交换器的步骤在其中存在所述第一活塞和所述膨胀室沿与所述充注冲程中的相对运动的方向相反的第二方向的相对运动的排出冲程期间发生。
13.根据在从属于权利要求3时的权利要求11至12所述的方法，其中，所述设备包括压缩室和第二活塞，并且所述压缩子室是由所述压缩室和所述第二活塞限定的可变容积方面，其中，通过增加所述压缩子室的容积而将流体流从所述第二热交换器以传递压力传递至所述压缩子室的步骤在其中存在所述第二活塞和所述压缩室的相对运动的充注冲程期间发生。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，通过减小所述压缩子室的容积而增加所述压缩子室内的流体的压力的步骤在其中存在所述第二活塞沿与所述压缩子室的所述充注冲程中的相对运动的方向相反的方向的相对运动的排出冲程的压缩阶段期间发生。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述第一活塞和所述第二活塞彼此成一体。
16.根据权利要求10至15中的任一项所述的方法，其中，在所述充注冲程期间，所述膨胀子室中的流体在10％至90％之间的预定点处与所述第一热交换器流体隔离。
17.根据权利要求9至1...
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