一種輔助輸出的換熱裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種輔助輸出的換熱裝置，屬于工程熱物理領域，包括殼體，殼體包括容納腔，能夠容納第一介質

【技術實現步驟摘要】
一種輔助輸出的換熱裝置


[0001]本專利技術屬于工程熱物理領域，具體涉及一種輔助輸出的換熱裝置
。

技術介紹

[0002]第三介質能夠在第一介質中吸熱汽化，以其巨大相變潛熱為第一介質降溫，從而達到制冷的目的
。
該制冷方式無需壓縮機
、
冷凝器等主動制冷設備，吸熱潛力巨大，運行方便，因諸多優勢被廣泛應用于醫療
、
電子加工和激光器新型熱控系統等領域中
。
[0003]傳統的第三介質制冷利用空浴
、
水浴
、
噴淋式換熱器，即將內部流通第三介質的金屬管道沒入第一介質中，依靠第一介質與管道間和管道與第三介質間的對流換熱，將冷量傳遞給第一介質，從而降低第一介質溫度
。
[0004]該換熱方式的換熱能力受第一介質與管道間的對流換熱熱阻
、
管壁自身導熱熱阻
、
管道與第三介質間的對流換熱熱阻等諸多因素影響，且在長期使用過程中管壁附近局部冷量集中導致結冰現象進一步惡化了對流傳熱
。
同時，第三介質氣化而膨脹過程中產生的大量機械能量未被利用
。
以上諸多因素導致傳統換熱器的第三介質冷量有效利用率為一半左右，造成較大的能源浪費
。

技術實現思路

[0005]針對現有技術的以上缺陷或改進需求中的一種或者多種，本專利技術提供了一種輔助輸出的換熱裝置，采用第一介質與第三介質直接接觸混合式換熱，減少了上述傳熱熱阻，換熱效率得到大幅提升，同時充分利用了第三介質氣化膨脹過程中的機械能，極大地提高了第三介質冷量利用率
。
[0006]為實現上述目的，本專利技術提供一種輔助輸出的換熱裝置，包括殼體，所述殼體包括容納腔，能夠容納第一介質，所述第一介質未裝滿所述容納腔；對應所述殼體還設置有活塞組件
、
氣液噴射組件
、
液體噴射組件和氣液抽排組件；
[0007]所述活塞組件包括活塞和氣缸，所述活塞可在氣缸內做往復運動；
[0008]所述氣液噴射組件包括氣液輸入管路和氣液泵，所述氣液輸入管路一端連通所述氣缸，另一端連接所述氣液泵，所述氣液泵浮于所述第一介質表面并可以同時吸收所述第一介質和所述殼體內的空氣，所述第一介質和所述殼體內的空氣混合形成氣液混合的第二介質，所述氣液泵抽取所述第二介質并通過所述氣液輸入管路噴射至所述氣缸內；
[0009]所述液體噴射組件包括高壓泵
、
第三介質存儲罐和第三介質管路，儲存于所述第三介質存儲罐內的所述第三介質為液體；所述第三介質管路一端連接所述第三介質存儲罐，另一端連通所述氣缸，所述高壓泵抽取所述第三介質并通過所述第三介質管路噴射至所述氣缸內；
[0010]所述第二介質的溫度大于所述第三介質的汽化溫度；所述第三介質在所述氣缸內與所述第二介質進行換熱并汽化為氣體，所述第三介質汽化膨脹推動所述活塞對外做功；
[0011]所述氣液抽排組件包括真空泵，其一端連通所述氣缸，另一端連通所述容納腔；所
述真空泵可將所述氣缸中的所述第一介質和所述第三介質汽化后形成的氣體抽出所述氣缸并排入所述容納腔內
。
[0012]作為本專利技術的進一步改進，所述氣液噴射組件還包括氣液噴嘴，所述氣液噴嘴一端與所述氣缸連通，另一端連接所述氣液輸入管路
。
[0013]作為本專利技術的進一步改進，所述液體噴射組件還包括第三介質噴嘴，所述第三介質噴嘴一端與所述氣缸連通，另一端連接所述第三介質管路
。
[0014]作為本專利技術的進一步改進，所述第三介質管路由絕熱材料制成
。
[0015]作為本專利技術的進一步改進，所述氣液抽排組件還包括氣液輸出管路和第一排氣孔，所述氣液輸出管路一端連接所述真空泵，另一端上設有所述第一排氣孔；所述第一介質和所述第三介質汽化后形成的氣體通過所述氣液輸出管路和所述第一排氣孔排出至所述容納腔內
。
[0016]作為本專利技術的進一步改進，還包括能量輸出組件，其包括曲軸和連桿，所述連桿連接于所述活塞，所述曲軸連接于所述連桿
。
[0017]作為本專利技術的進一步改進，所述殼體外側連接有支撐架，用于支撐所述曲軸
。
[0018]作為本專利技術的進一步改進，還包括上位機，所述上位機控制所述氣液噴射組件
、
所述液體噴射組件和所述氣液抽排組件與所述氣缸之間連通或封閉
。
[0019]作為本專利技術的進一步改進，所述殼體上設置有第二排氣孔，所述第二排氣孔連接回收裝置或連通外部空氣
。
[0020]作為本專利技術的進一步改進，所述殼體外側涂有隔熱層
。
[0021]上述改進技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合
。
[0022]總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案與現有技術相比，具有的有益效果包括：
[0023](1)
本專利技術的輔助輸出的換熱裝置，其通過第一介質與第三介質直接接觸，產生大量能量，且連接活塞，將第三介質汽化膨脹產生的能量進行利用，第三介質冷量利用率較高
。
該裝置具有換熱效率高，經濟效益好
、
系統結構簡單
、
制冷快等優點，同時能輸出機械能為發電機
、
泵等提供動力
。
因此本專利技術在第三介質制冷
、
第三介質汽化的換熱器和換熱系統以及動力機械領域內具有廣闊的市場前景和經濟社會應用價值
。
[0024](2)
本專利技術的輔助輸出的換熱裝置，其通過采用氣缸內強化的液液
、
氣液直接接觸式混合換熱，減少了諸多傳熱熱阻，且第三介質汽化后由氣液輸出管道上的排氣孔進入第一介質后緩慢上升等過程中與第一介質持續熱交換，使得系統換熱效率進一步得到提升，整體換熱效率較高
。
[0025](3)
本專利技術的輔助輸出的換熱裝置，其通過利于第三介質充分吸熱汽化，進而可以在相同的第三介質使用量的情況下，提高利用率
。
其汽化潛熱的實際利用率較傳統水浴式換熱器相比得到較大的提升，單位質量第三介質制冷量相應提高，運行經濟性得到較大的提升
。
[0026](4)
本專利技術的輔助輸出的換熱裝置，其通過第三介質吸熱后急劇汽化膨脹推動活塞，使得活塞做功同時帶動能量輸出組件做功
。
該裝置對膨脹能進行了有效的回收利用，可有效對外做功，使得第三介質利用率較高，提高系統運行經濟性，具有較大的社會經濟效益
。
[0027](5)
本專利技術中的輔助輸出的換熱裝置，利用第一介質與第三介質的換熱過程進行制冷，且利用換熱過程中產生的能量進行對外做功，避免換熱過程中產生的能量流失，提高利用率，具有良好的經濟效益
。
并且，將進行換熱的物質直接在氣缸中接觸，換熱效率高，損失較小
。...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種輔助輸出的換熱裝置，其特征在于，包括殼體，所述殼體包括容納腔，能夠容納第一介質，所述第一介質未裝滿所述容納腔；對應所述殼體還設置有活塞組件
、
氣液噴射組件
、
液體噴射組件和氣液抽排組件；所述活塞組件包括活塞和氣缸，所述活塞可在所述氣缸內做往復運動；所述氣液噴射組件包括氣液輸入管路和氣液泵，所述氣液輸入管路一端連通所述氣缸，另一端連接所述氣液泵，所述氣液泵浮于所述第一介質表面并可以同時吸收所述第一介質和所述殼體內的空氣，所述第一介質和所述殼體內的空氣混合形成氣液混合的第二介質，所述氣液泵抽取所述第二介質并通過所述氣液輸入管路噴射至所述氣缸內；所述液體噴射組件包括高壓泵
、
第三介質存儲罐和第三介質管路，儲存于所述第三介質存儲罐內的所述第三介質為液體；所述第三介質管路一端連接所述第三介質存儲罐，另一端連通所述氣缸，所述高壓泵抽取所述第三介質并通過所述第三介質管路噴射至所述氣缸內；所述第二介質的溫度大于所述第三介質的汽化溫度；所述第三介質在所述氣缸內與所述第二介質進行換熱并汽化為氣體，所述第三介質汽化膨脹推動所述活塞對外做功；所述氣液抽排組件包括真空泵，其一端連通所述氣缸，另一端連通所述容納腔；所述真空泵可將所述氣缸中的所述第一介質和所述第三介質汽化后形成的氣體抽出所述氣缸并排入所述容納腔內
。2.
根據權利要求1所述的輔助輸出的換熱裝置，其特征在于，所述氣液噴射組件還包括氣液噴嘴，所述氣液噴嘴一端與所述氣缸連通，另一端連接所述氣液輸入管路
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董超，王琦，韓新麗，李婷婷，劉嘉巍，何欽政，李曄，
申請(專利權)人：湖北華中長江光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：