專利名稱：一種真空隔熱的熱工裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種真空隔熱的熱工裝置。
背景技術：
小型的太陽能或余熱利用熱工裝置，其第一熱源髙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
本發明的目的是要提供一種真空隔熱的熱工裝置。
本發明解決其技術問題所采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，蒸汽發生器置于真空隔熱層之中。進一步，采用一個與夾套 冷凝室一體制造的封閉殼體，同樣抽成真空，并將蒸汽發生器和熱工換能器件置于此封 閉殼體之中。熱工換能器件包括余熱發動機、蒸汽噴射制冷裝置和熱電器件。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。對于工質輸送裝置 則可采用一個與中間倉輪流接通集液室和蒸汽發生器，并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，采用高位液倉與集液室連通并與中間倉可控連通； 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；或者將髙位液倉的頂 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并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。
本發明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余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，并具有推廣應用所需要的經濟性和可操作性。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1和圖2是本發明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.余熱發動機。
具體實施例方式
在圖1中，與內置催化材料的內燃機排氣管一體化制造的蒸汽發生器l、噴射器2、 與夾套冷凝室3 —體制造的封閉殼體4、兼作髙位液倉的蒸發室5和中間倉6 —起組成 一個臥式真空隔熱的汽車尾氣余熱制冷裝置。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置于此封閉殼體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，有助于減少蒸汽發生器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制作外，也可采用其它 的低熱阻連接方式。 .圖1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凝結匯集于冷凝室3底 部集液室。冷凝室3內的工質被負壓吸入蒸發室5并汽化溫度下降，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并使中間倉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制造的蒸汽發生器1、與夾套冷 凝室3 —體制造的封閉殼體4、中間倉6和帶發電機負載的余熱發動機13組成一個豎式 真空隔熱的余熱發電機組。蒸汽發生器1和余熱發動機13都被置于封閉殼體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產生蒸汽使余熱發動機13 做功并產生電能輸出。從余熱發動機13噴出的乏汽進入冷凝室3凝結成液體匯集于底部 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11進入中間倉6。隨著中間倉6內液位升高，關閉進倉 閥ll同時出倉閥10打開。蒸汽發生器l內的蒸汽進入中間倉6并使中間倉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。
利用本發明制造的等壓補液排氣余熱發動機將排氣能量的10%轉化為電能，對于一 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，可得到余熱發電2.2萬度。
轎車使用的制冷空調平均約占發動機功率的15%。利用本發明制造等壓補液尾氣余 熱制冷空調，以每年使用制冷空調400小時計可節油240升。對于出租車一個夏季有可 能節油1100升。而這個制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，其特征在于含有一個封閉的殼體，殼體內抽成真空，蒸汽發生器置于真空隔熱層之中。
2.根據權利要求1'^述的熱工裝置，其特征在于含有一個與夾套冷凝室一體制造的封閉殼體；蒸汽發生器和熱工換能器件被置于此封閉殼體之中。
3. 根據權利要求1或2所述的熱工裝置，其特征在于含有一個與中間倉可控連通的髙位液倉，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，其特征在于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，其特征在于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，其特征在于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，其特征在于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制作的蒸汽發生器。
全文摘要
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。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。或采用高位液倉，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。本發明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余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F02G5/02GK101476520SQ20071009470
公開日2009年7月8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:施國慶