一種真空隔熱的熱工裝置的製作方法

2023-06-11 07:06:01 2

專利名稱：一種真空隔熱的熱工裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空隔熱的熱工裝置。
背景技術：
小型的太陽能或餘熱利用熱工裝置，其第一熱源高溫熱源和第二熱源低溫熱源的空 間距離往往很近，如果這兩者之間以及其它部件的隔熱不好，會嚴重影響工作效率。
發明內容
本實用新型的目的是要提供一種真空隔熱的熱工裝置。
本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案是用蒸汽發生器、熱工換能器件、 冷凝室、 一個或多個與蒸汽發生器可控連通的中間倉和封閉殼體組成一臺真空隔熱的熱 工裝置。封閉殼體內抽成真空，蒸汽發生器置於真空隔熱層之中。進一步，採用一個與 夾套冷凝室一體製造的封閉殼體，同樣抽成真空，並將蒸汽發生器和熱工換能器件置於 此封閉殼體之中。熱工換能器件包括餘熱發動機、蒸汽噴射製冷裝置和熱電器件。對制 冷裝置可通過容器壁傳熱，對發動機可以通過磁力隔著容器壁傳遞功率。對於工質輸送 裝置則可採用一個與中間倉輪流接通集液室和蒸汽發生器，並讓工質從集液室流到中間 倉再流到蒸汽發生器。如工質不能自流，採用高位液倉與集液室連通並與中間倉可控連 通；再用噴射器向高位液倉提供負壓將集液室內的工質吸入高位液倉；或者將高位液倉 的頂部與一個冷源低熱阻連接，利用冷源在高位液倉頂部形成的低蒸汽壓將集液室內的 工質吸入高位液倉；或在冷凝室下方設置集液室並使冷凝室集液室可控連通，再在集液 室的頂部設置一個換熱界面，通過換熱界面對集液室頂部加熱形成高蒸汽壓將工質壓入 高位液倉，再令中間倉輪流接通高位液倉和蒸汽發生器，讓工質從高位液倉流到中間倉 再流到蒸汽發生器。
本實用新型的有益效果包括結構緊湊、無需保溫材料就可長期獲得良好的隔熱效 果。使利用太陽能和內燃機尾氣餘熱工作的小型或微型熱工裝置的設備不但投資大幅度 降低，工作效率、有效輸出和可靠性提高，並具有推廣應用所需要的經濟性和可操作性。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1和圖2是本實用新型一種真空隔熱的熱工裝置兩個實施例的結構示意圖。 圖中l.蒸汽發生器，2.噴射器，3.冷凝室，4.封閉殼體，5.蒸發室，6.中間倉，7.
負壓管，8.真空隔熱層，9.換熱器，10.出倉閥，ll.進倉閥，12.液面閥，13.餘熱發動機。
具體實施方式
在
圖1中，與內置催化材料的內燃機排氣管一體化製造的蒸汽發生器l、噴射器2、 與夾套冷凝室3 —體製造的封閉殼體4、兼作高位液倉的蒸發室5和中間倉6 —起組成 一個臥式真空隔熱的汽車尾氣餘熱製冷裝置。封閉殼體4內抽成真空，蒸汽發生器l和 熱工換能器件噴射器2置於此封閉殼體4之中。噴射器2的負壓管7向兩邊與冷凝室3 連通。冷凝室3和蒸汽發生器1之間因含有真空隔熱層8，有助於減少蒸汽發生器1的 熱損和輸出更多冷量。蒸汽發生器l除了和內燃機排氣管一體化製作外，也可採用其它 的低熱阻連接方式。圖l所示實施例的工作原理為尾氣熱能使蒸汽發生器1工質氣化，蒸汽使噴射器
2的負壓管7內形成負壓。從噴射器2噴出的乏汽進入冷凝室3凝結匯集於冷凝室3底 部集液室。冷凝室3內的工質被負壓吸入蒸發室5並汽化溫度下降，冷量通過換熱器9 輸出。圖l所示實施例的補液過程為通過控制系統令出倉閥10關閉、進倉閥ll打開， 兼作高位液倉的蒸發室5內的工質進入中間倉6。隨著中間倉6內液位升高，關閉進倉 閥11同時出倉閥10和蒸發室5內的液面閥12打開。出倉閥10打開使蒸汽發生器1內 的蒸汽進入中間倉6並使中間倉6內溫度升高，同時中間倉6內的工質進入蒸汽發生器 1。蒸發室5內的液面閥12打開則使冷凝室3內的工質進入蒸發室5。由此，進入下一 輪的補液循環。
蒸發室5兼作高位容器會造成一些能量損失，需要時可分開。
在圖2中，與內置催化材料的內燃機排氣管一體化製造的蒸汽發生器1、與夾套冷 凝室3 —體製造的封閉殼體4、中間倉6和帶發電機負載的餘熱發動機13組成一個豎式 真空隔熱的餘熱發電機組。蒸汽發生器1和餘熱發動機13都被置於封閉殼體3之中；冷 凝室3和蒸汽發生器1之間含有真空隔熱層8。蒸汽發生器1產生蒸汽使餘熱發動機13 做功並產生電能輸出。從餘熱發動機13噴出的乏汽進入冷凝室3凝結成液體匯集於底部 的集液器。工質從集液室流到中間倉6再流到蒸汽發生器1的自流條件滿足。
圖2所示實施例的補液過程為通過控制系統令出倉閥IO關閉、進倉閥ll打開， 集液器14內的工質通過進倉閥ll進入中間倉b。隨著中間倉6內液位升高，關閉進倉 閥11同時出倉閥10打開。蒸汽發生器1內的蒸汽進入中間倉6並使中間倉6內溫度升 高，同時中間倉6內的工質進入蒸汽發生器1。等中間倉6內液體流完，令出倉閥10關 閉、進倉閥11打開，集液器內的工質通過進倉閥11進入中間倉6……如是周而復始進 行補液，維持熱工系統正常運行。
利用本實用新型製造的真空隔熱的排氣餘熱發動機將排氣能量的10%轉化為電能， 對於一臺輸出功率100馬力的柴油機，大約可以多得到7. 35kw的電力。以每年工作3000 小時計，可得到餘熱發電2.2萬度。
轎車使用的製冷空調平均約佔發動機功率的15%。利用本實用新型製造等壓補液尾 氣餘熱製冷空調，以每年使用製冷空調400小時計可節油240升。對於計程車一個夏季 有可能節油1100升。而這個製冷空調僅僅利用了排氣20%的能量。所有這一切，基本不 影響轎車的動力性能。
權利要求1.一種真空隔熱的熱工裝置，由蒸汽發生器、熱工換能器件、一個或多個與蒸汽發生器可控連通的中間倉和組成，其特徵在於含有一個封閉的殼體，殼體內抽成真空，蒸汽發生器置於真空隔熱層之中。
2.根據權利要求1所述的熱工裝置，其特徵在於含有一個與夾套冷凝室一體製造的封 閉殼體；蒸汽發生器和熱工換能器件被置於此封閉殼體之中。
3. 根據權利要求1或2所述的熱工裝置，其特徵在於含有一個與中間倉可控連通的高位 液倉，高位液倉通過抽液管與冷凝室底部的集液室連通。
4. 根據權利要求1或2或3所述的熱工裝置，其特徵在於高位液倉通過負壓管與一個 噴射器連通。
5. 根據權利要求1和2或3所述的熱工裝置，其特徵在於高位液倉的頂部與一個冷源低 熱阻連接。
6. 根據權利要求1和2或3所述的熱工裝置，其特徵在於含有一個與冷凝室可控連通的 集液室，在集液室的頂部含有一個換熱界面。
7. 根據權利要求1或2或3所述的熱工裝置，其特徵在於含有和內燃機排氣管低熱阻連 接的蒸汽發生器；或者含有和內燃機排氣管一體化製作的蒸汽發生器。
專利摘要用蒸汽發生器、熱工換能器件、冷凝室、一個或多個與蒸汽發生器可控連通的中間倉和封閉殼體組成一個真空隔熱的熱工裝置。對製冷裝置可通過容器壁傳熱，對發動機可以通過磁力隔著容器壁傳遞功率。給液裝置可讓工質從集液室流到中間倉再流到蒸汽發生器。或採用高位液倉，用噴射器將工質吸入高位液倉；或用冷源在高位液倉頂部形成低壓吸收工質；或通過換熱界面在集液室頂部形成高壓將工質壓入高位液倉，再讓工質經中間倉再流到蒸汽發生器。本實用新型的有益效果包括殼體無接縫為熱工裝置長期保持真空度保持高效工作創造了條件，使利用太陽能和內燃機尾氣餘熱工作的熱工裝置投資降低，工作效率、有效輸出和可靠性提高。
文檔編號F02G5/02GK201133302SQ20072007789
公開日2008年10月15日 申請日期2007年12月31日 優先權日2007年12月31日
發明者施國梁 申請人:林建平