CN112041542B - 一种工质循环做功的新型蒸汽机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工质循环做功的新型蒸汽机，包括回收液化装置、注射装置、蒸汽发生装置和气动执行装置，回收液化装置、注射装置、蒸汽发生装置和气动执行装置通过管道相连接并形成循环通路，工质在循环通路中流动；通过蒸汽发生装置的工质被加热后至少部分变为气态，蒸汽发生装置通过吸收外界的热量，进而对流经蒸汽发生装置的工质进行加热；蒸汽发生装置输出的工质推动气动执行装置产生机械运动。该蒸汽机所使用的工质在相同温度下比水的饱和蒸汽压更高，即使当热源的温度较低，蒸汽机依然可以产生足够压力的蒸汽，推动气动执行装置产生机械运动。

Description

一种工质循环做功的新型蒸汽机

技术领域

本发明涉及蒸汽机技术领域，特别涉及一种工质循环做功的新型蒸汽机。

背景技术

现有的空调系统制冷运作的原理是，空调启动后，空调系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器，空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热能，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体，高压液体经过过滤器、节流机构后喷入空调蒸发器，并在相应的低压下蒸发，液态制冷剂在低压下蒸发形成低温低压的气体，通过热传递吸取周围的热能，从而达到制冷的目的。

总结出空调系统的优点是：

1.吸收热能的效率很高；

2.可以吸收温度较低环境中的热能。

同时，空调系统也有其自身的缺点：仅能将热能转移，不能将吸收的热能转化为机械能加以利用。

蒸汽机是将热能转化为机械能加以利用的设备，现有技术的蒸汽机的工作原理是，热源加热锅炉中的水，水达到沸点后产生高温高压的水蒸汽，利用水蒸汽的压力推动气动执行装置工作产生机械运动，达到将热能转化为机械能的目的。目前气动执行装置，比如气动马达，通常需要在不低于0.4Mpa的汽压下才能有效平稳运行，查找水在各温度下的饱和蒸汽压表可知，要达到0.4Mpa左右的蒸发压力，需要水温达到温度143℃左右，因为热能的传递只能从高温物质传向低温物质，热传递还需要有一定的温度差即热源的温度需要高于水温时热传递才能进行，温度差越大热传递进行的速度越快，温度差越小热传递进行的速度越慢，所以目前以水为工质的蒸汽机不可能在200℃左右的较低温度的热源条件下工作。

总结出现有技术中的蒸汽机的优点是：可以将热能转化为机械能。

同时，现有技术中的蒸汽机也有其固有的缺点：

1.水在较低温度下的饱和蒸汽压过低，要产生较高的蒸汽压力，水的沸点温度相应的被提高，由于热传递需要温度差，现有技术的蒸汽机需要的热源温度往往要达到数百摄氏度，甚至上摄氏度。

2.水的蒸发潜热相对较大，水由液体蒸发为高温蒸汽的过程中需要吸收相对较多的热能，这些热能并不能转化为机械能，而是随着水蒸汽排出了蒸汽机系统，造成现有技术的蒸汽机将热能转化为机械能的效率十分低下。

由于上述的现有技术的蒸汽机设计上的缺点，当面对一些较低温度的热源时，现有技术的蒸汽机无法完成将较低温度的热源转化为机械能的任务。比如，工厂生产过程中产生的余热，温度通常在70℃～150℃，包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17％～67％；再比如，绝大部分内燃机的冷却液在流出内燃机时的温度为80℃～100℃之间，由于内燃机需要散热，这些热量白白的被空气带走，没有加以利用，造成内燃机对燃油的燃烧值利用率较低的现况，现有技术的蒸汽机无法适应上述较低温度的热源，无法将这些热源的热能转化为机械能加以利用。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种工质循环做功的新型蒸汽机，技术方案如下：

本发明提供了一种工质循环做功的新型蒸汽机，其特征在于：包括回收液化装置、注射装置、蒸汽发生装置和气动执行装置，回收液化装置、注射装置、蒸汽发生装置和气动执行装置通过管道连接并形成循环通路，工质在循环通路中流动；

注射装置用于吸取工质并对工质加压后排出；蒸汽发生装置通过吸收外界的热量，进而对位于蒸汽发生装置内的液相工质进行加热，位于蒸汽发生装置内的液相工质被加热后至少部分汽化为蒸汽；气动执行装置输入口的气压大于其输出口的气压，蒸汽输入气动执行装置后膨胀做功，气动执行装置在膨胀做功的作用下产生机械运动，蒸汽完成膨胀做功后从气动执行装置排出，回收液化装置将流入其内的蒸汽液化。

进一步地，在相同温度下，工质的饱和蒸汽压高于水的饱和蒸汽压。

进一步地，蒸汽机还包括逻辑控制单元，逻辑控制单元对回收液化装置、注射装置、蒸汽发生装置和气动执行装置进行控制。。

可选地，回收液化装置、注射装置、蒸汽发生装置和气动执行装置通过管道顺序连接并形成循环通路。

可选地，注射装置、回收液化装置、蒸汽发生装置和气动执行装置通过管道顺序连接并形成循环通路。

进一步地，工质为在100℃时的饱和蒸汽压不低于0.4Mpa的物质。

进一步地，工质为在50℃时的饱和蒸汽压不低于0.4Mpa的物质。

进一步地，工质为在50℃时的饱和蒸汽压与在25℃时的饱和蒸汽压的差值不低于0.4Mpa的物质。

进一步地，工质包括但不限于二氧化碳、氨气、空调制冷剂R134a、空调制冷剂R410a、空调制冷剂R32等。

可选地，气动执行装置为气动马达或汽缸活塞机构或蒸汽涡轮机构，回收液化装置为空调系统的空调冷凝器，注射装置为液体增压泵。

进一步地，通过控制注射装置在单位时间内吸取工质的数量控制气动执行装置的输出口的气压，从而控制气动执行装置排出的蒸汽的温度。

可选地，回收液化装置、注射装置和蒸汽发生装置整合为空调系统的空调冷凝器、空调压缩机和空调蒸发器组合。

进一步地，外界的热量为设置在蒸汽发生装置处的热源，热源用于给蒸汽发生装置提供热量，热源的供热温度低于200℃。

进一步地，热源的供热温度范围为70℃-150℃。

进一步地，热源为自然界的热能，该热能包括但不限于空气所具有的热能、太阳的辐射热能等。

进一步地，蒸汽发生装置的输入管路上设置有单向阀。

进一步地，蒸汽发生装置的输出管路包括管道第一分支和管道第二分支，管道第一分支用于连通气动执行装置，管道第二分支上设有阀门，阀门在逻辑控制单元的控制下打开或者关闭。

进一步地，注射装置吸取位于回收液化装置内的液相工质并对液相工质增压，液相工质在压力作用下沿管道注入蒸汽发生装置内，液相工质在蒸汽发生装置内汽化为蒸汽后输入气动执行装置，蒸汽在气动执行装置内膨胀做功后流入回收液化装置。

进一步地，液相工质在压力作用下沿管道注入蒸汽发生装置的过程与蒸汽发生装置将蒸汽发生装置内的液相的工质汽化为蒸汽的过程以及与气动执行装置产生机械运动的过程同时进行。

进一步地，蒸汽机还包括蒸汽温度再提升装置，蒸汽温度再提升装置设置在被一热源加热的位置，蒸汽温度再提升装置的输入口与蒸汽发生装置的输出口连接，蒸汽温度再提升装置的输出口与气动执行装置的输入口连接，输入蒸汽温度再提升装置的蒸汽在一热源的加热作用下温度升高。

进一步地，注射装置排出的液相工质与气动执行装置排出的蒸汽进行互利性热传递，互利性热传递为蒸汽释放热量给液相工质。

进一步地，蒸汽机还包括辅助降温装置，辅助降温装置设置在给气动执行装置排出的蒸汽降温的位置，包括但不限于风扇、空调等。

进一步地，蒸汽机还包括降温装置，降温装置设置在为回收液化装置降温的位置，通过控制降温装置输出给回收液化装置的制冷功率从而控制气动执行装置排出的蒸汽的温度。

进一步地，降温装置为空调设备。

进一步地，气动执行装置排出的蒸汽的温度低于位于注射装置和蒸汽发生装置之间的管道所在环境的空气的温度。

进一步地，由注射装置排出的液相工质在流向蒸汽发生装置的过程中吸收热量。

进一步地，由注射装置排出的液相工质在流向蒸汽发生装置的过程中吸收的热量来源于自然界。

进一步地，由注射装置排出的液相工质在流向蒸汽发生装置的过程中吸收的热量的来源是位于注射装置和蒸汽发生装置之间的管道所在环境的空气。

进一步地，给蒸汽发生装置提供热量的热源是内燃机排放的高温废气和/或流出内燃机的高温冷却液。

进一步地，当外界的热量的供热温度高于200℃时，蒸汽发生装置内工质的蒸发温度在30℃～100℃范围内。

进一步地，当外界的热量的供热温度等于或低于200℃时，蒸汽发生装置内工质的蒸发温度在0℃～100℃范围内。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

1.本发明提供的蒸汽机不仅能将高温热源(数百摄氏度以上)的热能转化为机械能，还能够将低温热源(比如70℃-150℃，甚至更低温度)的热能转化为机械能，填补现有技术中的蒸汽机不能将低温热源的热能转化为机械能的缺陷。

2.与现有技术中的蒸汽机相比较，本发明提供的蒸汽机使用的工质与现有技术中的蒸汽机使用的工质相比在相同条件下的沸点更低，在热源的供热温度相同的情况下，本发明的蒸汽机使用的工质的汽化温度与热源温度的温差更大无论在吸收低温热源的热能时还是在吸收高温热源的热能时，热传递的速度更快，从而比现有技术中的蒸汽机能够在单位时间内将更多的热能转化为机械能。

3.本发明提供的蒸汽机，通过结构的优化设计使其转化热能为机械能的效率得到了大幅度的提升，尤其是可以将自然界中的热能转化为有用的机械能，对于节能减排意义重大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1是本发明实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机的原理结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机的第一种优选实施结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机的第二种优选实施结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机的第三种优选实施结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机的第四种优选实施结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机的第五种优选实施结构示意图；其中，附图标记包括：1-回收液化装置，11-空调压缩机，2-注射装置，21-空调冷凝器，211-液体增压泵，22-风扇，23-单向阀，3-蒸汽发生装置，31-空调蒸发器，4-热源，41-热源，42-热源，5-气动执行装置，51-气动马达，6-管道，61-管道第一分支，62-管道第二分支，63-阀门，64-低压管道，8-逻辑控制单元，81-控制线束，341-蒸汽温度再提升装置，151-辅助降温装置，161-降温装置，162-风扇。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

还需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“饱和蒸汽压”的具体定义是：在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸汽所具有的压强称为饱和蒸汽压。众所周知，饱和蒸汽压随温度升高而增加；如：放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少；如果把纯水放在一个密闭的容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方汽相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加，但是当温度一定时，汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力，而这时的汽相压强称为水在该温度下的饱和蒸汽压，当汽相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值时，液相的水分子仍然不断地气化，气相的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸气的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，液体和气体达到平衡状态；所以，液态纯物质蒸汽所具有的压强为其饱和蒸汽压时，汽液两相即达到了相平衡。饱和蒸汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；饱和蒸汽压越大，表示该物质越容易挥发。本发明的说明书和权利要求书中的术语“工质”的具体定义是:通过一系列的状态变化(固相、液相和气相的相互转换)来实现热能和机械能相互转化的媒介物质称为工质。所述工质包括但不限于是单一种类的物质，也包括2种和多于2种种类物质的混合物。

实施例1

在本发明的一个实施例中，提供了一种工质循环做功的新型蒸汽机，参见图1，图中箭头方向表示工质的流动方向，新型蒸汽机包括回收液化装置1、注射装置2、蒸汽发生装置3和气动执行装置5，回收液化装置1、注射装置2、蒸汽发生装置3和气动执行装置5通过管道6连接并形成循环通路，工质在循环通路中流动；

注射装置2将液相的工质注入到蒸汽发生装置3中，蒸汽发生装置3通过吸收外界的热量，进而对位于蒸汽发生装置3内的工质进行加热，位于蒸汽发生装置3内的液相工质被加热后至少部分汽化为蒸汽，蒸汽输出给气动执行装置5，气动执行装置5在蒸汽的作用下产生机械运动。

其中：回收液化装置1的作用是回收从气动执行装置5中排出的工质蒸汽，并把蒸汽重新液化；

注射装置2的作用是将液化的低温液相工质注入到蒸汽发生装置3中；

蒸汽发生装置3的作用是吸收热源4的热量将注入进来的液相工质气化成为高温高压的蒸汽，起到相当于现有技术中的蒸汽机中产生蒸汽的锅炉的作用；

气动执行装置5的作用是在来自蒸汽发生装置3的高温高压的蒸汽的压力作用下产生机械运动，将高温高压的蒸汽的压力能转化为机械能；

上述装置通过管道6相连接，管道6的作用是连接各个系统部件成为一个整体，并形成工质的循环流动通道；

工质的作用是吸收热源4的热量形成高温高压的蒸汽，推动气动执行装置5产生机械运动；

蒸汽发生装置3设置在热源4处，便于吸收热源4的热能，具体的工作过程如下：注射装置2将液相工质注入到蒸汽发生装置3中，在热源4的加热作用下，液相工质在蒸汽发生装置3中剧烈汽化形成高温高压的蒸汽，高温高压的蒸汽输出给气动执行装置5的输入口，气动执行装置5的输出口处的气压较低，气动执行装置5在高温高压的蒸汽的作用下产生机械运动，之后，气动执行装置5排出低压蒸汽，低压蒸汽被回收液化装置1回收并重新液化变为液相状态，接着，回收液化装置1中液相的工质被注射装置2吸取并再次注入到蒸汽发生装置3中，重复工质汽化，推动气动执行装置5产生机械运动，再被回收液化装置1液化和再被注射装置2注入到蒸汽发生装置3中的过程，如此循环，实现将热源4的热能转化为有用的机械能的目的。

目前的气动执行装置，比如气动马达，一般需要输入的蒸汽压力不低于0.4Mpa时才能有效平稳运行，查找水在各温度下的饱和蒸汽压表可知，0.4Mpa左右的水的饱和蒸汽压，对应的水的沸点温度是143℃左右；所以当热源的温度低于143℃时，产生的最高水蒸汽的压强将低于0.4Mpa。

本发明提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机，所优选的工质为在相同温度下的饱和蒸汽压高于水的饱和蒸汽压的物质，进一步的，为提高在相同温度下的工质的饱和蒸汽压力以增加对气动执行装置的驱动能力和提高工质的汽化速率，作为一种优选方案，为适应150℃左右的热源，优选的工质为在100℃下的饱和蒸汽压不低于0.4Mpa的物质；为了适应70℃左右甚至更低温度的热源，优选的工质为在50℃温度下的饱和蒸汽压不低于0.4Mpa的物质。

同时为了减少工质被重新液化时所消耗的能量，需要在常温25℃条件下用自然风可以较易将工质冷凝液化，作为一种优选方案，本发明提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机所优选的工质为在50℃时的饱和蒸汽压与在25℃时的饱和蒸汽压的差值不低于0.4Mpa的物质，包括但不限于二氧化碳、氨气、空调制冷剂R134a、空调制冷剂R410a、空调制冷剂R32等。

本发明提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机与现有技术中的蒸汽机相比，新型蒸汽机可以在热源的供热温度较低的情况下运转，比如：供热热源4的供热温度可以低于200℃，再从能源优化的角度考虑，热源4的供热温度优选范围为70℃-150℃，可选的，热源4的供热温度优选范围为低于70℃的热源。热源4包括但不限于为自然界的热能，包括但不限于空气所具有的热能、太阳的辐射热能，热源4也包括但不限于人工制造的热能，比如，工作中的内燃机的冷却液(温度一般在80℃-100℃)、内燃机排放的高温废气(温度一般高于600℃)等。需要说明的是，本发明提供的新型蒸汽机所优选的热源4的供热温度可以做到一个低温的范围，这是本发明实施方案的一个优势，显而易见，当热源4输出高温热量(温度高于200℃)时，同样可以甚至更好地实现本发明的技术方案(可以有更多的热能转化为机械能)，因此，热源4的供热温度的上限值不作为本发明保护范围的限制。显然，热源4的供热温度与蒸汽发生装置3内工质的蒸发温度的温度差越大，热源4向工质传递热量的速度就越快，所以理论上，工质在蒸汽发生装置3内的蒸发温度越低越有利，但是从驱动气动执行装置5所需要的蒸发压力而言，对于同一工质，上述蒸发温度越高获得的蒸发压力越大，再综合考虑生产新型蒸汽机的难易程度，作为优选，当热源4的供热温度高于200℃时，蒸汽发生装置3内工质的蒸发温度在30℃～100℃范围内；当热源4的供热温度等于或低于200℃时，蒸汽发生装置3内工质的蒸发温度在0℃～100℃范围内。

实施例2

在本发明的一个优选实施例中，如图2所示，其中箭头方向表示工质的流动方向，一种工质循环做功的新型蒸汽机，包括空调压缩机11、空调冷凝器21、风扇22、单向阀23、空调蒸发器31、气动马达51、管道第一分支61、管道第二分支62、阀门63、低压管道64、逻辑控制单元8以及控制线束81、工质优选空调制冷剂R410a，图中箭头方向表示工质的流动方向，空调压缩机11(相当于实施例1中的注射装置2)、空调冷凝器21(相当于实施例1中的回收液化装置1)、空调蒸发器31(相当于实施例1中的蒸汽发生装置3)和气动马达51(相当于实施例1中的气动执行装置5)通过管道6顺序连接并形成循环通路；空调制冷剂R410a(实施例1中的工质的优选方案)在循环通路中循环流动。其中：

空调压缩机11的作用是吸取从气动马达51中排出的空调制冷剂R410a并对空调制冷剂R410a适量压缩增压；同时，通过控制单位时间内空调压缩机11吸取空调制冷剂R410a的数量，达到控制从气动马达51排气口到空调压缩机11的输入口这段管道内空调制冷剂R410a蒸汽的压力(即低压管道64内的空调制冷剂R410a的蒸汽压力)的目的；显然，空调压缩机11在单位时间内吸取空调制冷剂R410a的数量越多，低压管道64内的蒸汽压力就越低；空调压缩机11在单位时间内吸取空调制冷剂R410a的数量越少，低压管道64内的蒸汽压力就越高；而低压管道64内的蒸汽的气压近似等于气动执行装置5的输出口的气压；而气动执行装置5的输出口的气压又可以决定从气动执行装置5排出的蒸汽的温度；所以，通过控制空调压缩机11在单位时间内吸取空调制冷剂R410a的数量，可以控制气动执行装置5排出的蒸汽的温度；

空调冷凝器21的作用，是将经过空调压缩机11适量增压的空调制冷剂R410a进行冷却，使空调制冷剂R410a最终重新液化；

风扇22的作用，是向空调冷凝器21吹风，带走热量，使空调制冷剂R410a快速降温液化；

单向阀23的作用，是保证液相的空调制冷剂R410a只能从空调冷凝器21流向空调蒸发器31，而不能反向流动；

空调蒸发器31的作用，是通过吸收热源4的热量将注入进来的液相空调制冷剂R410a加热汽化成为高温高压的蒸汽，起到相当于现有技术中的蒸汽机中产生蒸汽的锅炉的作用；

气动马达51的作用，是将来自空调蒸发器31的高温高压的空调制冷剂R410a的蒸汽的压力能转化为机械能；

管道第一分支61的作用，用于连通气动执行装置5，是提供给空调制冷剂R410a一条流动通道；

管道第二分支62的作用，是提供给空调制冷剂R410a一条潜在流动通道，管道第二分支62上设有阀门63，阀门63在逻辑控制单元8的控制下打开或者关闭；

阀门63的作用，是在逻辑控制单元8的控制下，实现对管道第二分支62的导通和截止；

空调制冷剂R410a的作用是吸收热源4的热量形成高温高压的蒸汽，推动气动马达51产生机械运动；

逻辑控制单元8内有预先设置的控制程序，并通过控制线束81分别与空调压缩机11、空调冷凝器21、单向阀23、空调蒸发器31、气动马达51相连接，用以检测与其相连接的各个系统部件的运行状态，根据其内部预先设置的控制程序做出逻辑判断，输出信号给与其相连接的各个系统部件进行控制；

控制线束81的作用是将逻辑控制单元8和其他系统部件通过电信号连接起来；

具体地，在工作时，空调压缩机11吸取气动马达51排出的空调制冷剂R410a蒸汽并对其进行适量压缩增压后排入到空调冷凝器21中，此时，逻辑控制单元8监控整个新型蒸汽机的运行情况，并根据其预先设置的程序作出判断，输出信号控制空调压缩机11在单位时间内吸取空调制冷剂R410a的速度，使低压管道64内蒸汽的压力达到设定值；风扇22向空调冷凝器21吹风，带走热量，使在空调冷凝器21中的空调制冷剂R410a快速降温并最终冷凝液化，此时，空调冷凝器21中的液相的空调制冷剂R410a的压强大于空调蒸发器31内蒸汽的压强，液相的空调制冷剂R410a便在压力的推动下流动，经过单向阀23流向空调蒸发器31内，待一定数量的液相的空调制冷剂R410a注入到空调蒸发器31中后，伴随着液相的空调制冷剂R410a在空调蒸发器31内被热源4加热剧烈汽化的过程，空调蒸发器31内蒸汽的压强逐渐增大直到大于空调冷凝器21中的液相的空调制冷剂R410a的压强时，单向阀23在高温高压的蒸汽作用下关闭，阻止空调蒸发器31中的高温高压蒸汽向空调冷凝器21回流，此时，逻辑控制单元8根据其内部的预先设置的控制程序控制阀门63为截止状态，管道第二分支62被截止，空调蒸发器31中的高温高压蒸汽只能通过管道第一分支61流向气动马达51，空调蒸发器31内的空调制冷剂R410a蒸汽的压强继续增大直到可以推动气动马达51转动做功；高温高压的空调制冷剂R410a蒸汽推动气动马达51产生机械运动做功后，流经低压管道64被空调压缩机11和空调冷凝器21的组合吸取并适量压缩增压和降温后重新液化，变为低温中压的液相工质；当空调蒸发器31内注入的液相空调制冷剂R410a逐渐汽化耗尽后，逻辑控制单元8根据其内部预先设置的控制程序通过控制线束81控制阀门63打开变为导通状态，使管道第二分支62与低压管道64导通，空调蒸发器31内部的汽压迅速被降低，直到低于空调冷凝器21中的液相低温中压空调制冷剂R410a的压力时，液相空调制冷剂R410a再次在压力作用下经单向阀23流向空调蒸发器31，因此时空调蒸发器31内部呈低压状态，液相的空调制冷剂R410a在空调蒸发器31内部剧烈汽化吸热，使空调蒸发器31内部被快速降温，形成暂时的低压低温氛围，被逻辑控制单元8检测到后，逻辑控制单元8通过控制线束81向阀门63输出关闭信号，使管道第二分支62与低压管道64的导通变为截止，此时，空调蒸发器31内部仍旧是低压低温状态，液相的空调制冷剂R410a能够继续注入到空调蒸发器31中，由于热传递需要时间，在空调蒸发器31内部的温度尚未升高太多时，适量的空调冷凝器21中的液相低温中压空调制冷剂R410a已经注入到空调蒸发器31中，之后随着空调蒸发器31中的液相空调制冷剂R410a被加热汽化，压强逐渐升高，直至高于空调冷凝器21中的液相空调制冷剂R410a的压强时，单向阀23被迫关闭，空调压缩机11向空调蒸发器31中注入液相空调制冷剂R410a的任务完成，此后，空调制冷剂R410a开始重复在空调蒸发器31中膨胀做功、推动气动马达51产生机械运动、以及重新被回收液化的过程，循环工作。其中,作为公众已知技术和从发明优化考虑，一种优先结构是空调冷凝器21和空调蒸发器31均由弯曲的管道6和翅片组成,弯曲的管道6穿过翅片，空调制冷剂R410a在弯曲的管道6中流动并进行热交换,翅片与弯曲的管道6的外壁相接触用于增大热交换的面积从而使热交换加速。

显然，在本实施例2中，空调压缩机11、空调冷凝器21、单向阀23、管道第一分支61、管道第二分支62、阀门63和低压管道64共同配合完成了实施例1中回收液化装置1和注射装置2的作用，是实施例1中回收液化装置1和注射装置2的一种优选方案；空调蒸发器31起到了实施例1中蒸汽发生装置3的作用，是实施例1中蒸汽发生装置3的一种优选方案；气动马达51起到了实施例1中气动执行装置5的作用，是实施例1中气动执行装置5的一种优选方案；显而易见，若将气动马达51换作是汽缸活塞机构或蒸汽涡轮机构等，同样可以起到实施例1中气动执行装置5的作用，汽缸活塞机构和蒸汽涡轮机构同样是实施例1中气动执行装置5的优选方案。

实施例3

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，一种工质循环做功的新型蒸汽机，包括空调冷凝器21、风扇22、单向阀23、液体增压泵211、空调蒸发器31、气动马达51、工质优选为空调制冷剂R410a、逻辑控制单元8以及控制线束81，图中箭头方向表示工质的流动方向，空调冷凝器21(相当于实施例1中的回收液化装置1)、液体增压泵211(相当于实施例1中的注射装置2)、空调蒸发器31(相当于实施例1中的蒸汽发生装置3)和气动马达51(相当于实施例1中的气动执行装置5)通过管道6顺序连接并形成循环通路。其中：

空调冷凝器21的作用是收容从气动马达51中排出的空调制冷剂R410a蒸汽，并对R410a蒸汽进行散热使其最终冷凝为液相；同时，通过控制空调冷凝器21在单位时间内将气态的空调制冷剂R410a液化的数量，达到控制低压管道64内蒸汽压力的目的，使气动马达51的输入口气压与输出口的气压产生压力差；显然，单位时间内空调冷凝器21液化的气态空调制冷剂R410a越多，低压管道64内的蒸汽压力越低；

液体增压泵211的作用，是将来自空调冷凝器21的液相低温低压的空调制冷剂R410a增压；

风扇22的作用，是向空调冷凝器21吹风，带走热量，使空调制冷剂R410a快速降温冷凝为液相；

单向阀23的作用，是保证液相的空调制冷剂R410a只能从液体增压泵211流向空调蒸发器31，而不能反向流动；

空调蒸发器31的作用，是通过吸收热源4的热量将注入进来的低温高压的液相空调制冷剂R410a加热汽化成为高温高压的蒸汽，起到相当于传统蒸汽机中产生蒸汽的锅炉的作用；

气动马达51的作用，是将来自空调蒸发器31的高温高压的空调制冷剂R410a的蒸汽的压力能转化为机械能；

空调制冷剂R410a的作用是吸收热源4的热量形成高温高压的蒸汽后推动气动马达51产生转动；

逻辑控制单元8内储存有预先设置的控制程序，并通过控制线束81分别与空调冷凝器21、单向阀23、液体增压泵211、空调蒸发器31、气动马达51相连接，用以检测与其相连接的各个系统部件的运行状态，根据其内部预先设置的控制程序做出逻辑判断，输出信号给与其相连接的各个系统部件进行控制；

控制线束81的作用是将逻辑控制单元8和其他系统部件通过电信号连接起来；

具体的，在工作时，液体增压泵211吸入经空调冷凝器21液化后的低温低压的液相空调制冷剂R410a并对其增压，将空调制冷剂R410a经过单向阀23注入到空调蒸发器31中，空调制冷剂R410a在空调蒸发器31中吸收热源4的热量剧烈汽化成为高温高压的蒸汽，同时通过控制气动马达51的负载不超过所设定的上限值的方式，使空调蒸发器31中的高温高压蒸汽的压强在不高于液体增压泵211排出的液相空调制冷剂R410a的压强的情况下也足以推动气动马达51运转，这样液体增压泵211能持续不断的注入液相空调制冷剂R410a到空调蒸发器31中，也就是液相工质在压力作用下沿管道6注入蒸汽发生装置3的过程可以与蒸汽发生装置3将蒸汽发生装置3内的液相的工质汽化产生高压蒸汽的过程以及与气动执行装置5产生机械运动的过程同时进行，空调蒸发器31中形成的高温高压的空调制冷剂R410a蒸汽经过管道6流入气动马达51，推动气动马达51转动做功，空调制冷剂R410a蒸汽从气动马达51排出后重新流入到空调冷凝器21中，风扇22向空调冷凝器21吹风带走空调制冷剂R410a的热量，空调制冷剂R410a在冷凝器21中逐渐降温至低于其的蒸发温度时开始逐渐液化，直到最终完全液化成为低温低压的液相工质，再被液体增压泵211吸入并增压后注入到空调蒸发器31中产生高压蒸汽，接着，重复推动气动马达51运转、重新液化等过程；循环工作。

显然，在本实施例3中，空调冷凝器21完成了实施例1中回收液化装置1的作用，是实施例1中回收液化装置1的一种优选方案；液体增压泵211起到了实施例1中注射装置2的作用，是实施例1中注射装置2的一种优选方案；空调蒸发器31起到了实施例1中蒸发装置3的作用，是实施例1中蒸发装置3的一种优选方案，气动马达51将所输入的蒸汽的压力能转化为机械能，是实施例1中气动执行装置5的一种优选方案，显然，若将气动马达51换作是汽缸活塞机构或蒸汽涡轮机构，同样可以起到将所输入的蒸汽的压力能转化为机械能的作用，所以汽缸活塞机构和蒸汽涡轮机构同样是实施例1中气动执行装置5的优选方案。

实施例4

在本发明的另一个实施例中，如图4所示，其中箭头方向表示工质的流动方向，一种工质循环做功的新型蒸汽机，包括回收液化装置1、注射装置2、蒸汽发生装置3、蒸汽温度再提升装置341和气动执行装置5，回收液化装置1、注射装置2、蒸汽发生装置3、蒸汽温度再提升装置341和气动执行装置5通过管道6顺序连接并形成循环通路，工质在循环通路中流动，蒸汽发生装置3设置在被热源41加热的位置，蒸汽温度再提升装置341设置在被热源42加热的位置，蒸汽温度再提升装置341的输入口与蒸汽发生装置3的输出口连接，蒸汽温度再提升装置341的输出口与气动执行装置5的输入口连接，输入蒸汽温度再提升装置341的蒸汽在热源42的加热作用下温度升高，热源41与热源42可以是同一热源，也可以是不同的热源，注射装置2优选液体增压泵，气动执行装置5优选蒸汽涡轮机构，液体增压泵吸取位于回收液化装置1内的液相工质，对液相工质增压后排入管道6中，液相工质在压力作用下，沿管道6流入蒸汽发生装置3内，热源41通过加热蒸汽发生装置3间接加热液相工质，液相工质在加热作用下汽化后成为蒸汽流入蒸汽温度再提升装置341内，在热源42的加热作用下蒸汽的温度进一步升高，蒸汽温度升高对外做功能力增加后再输出给气动执行装置5，因气动执行装置5的输入口的气压与其输出口的气压存在压力差，蒸汽在气动执行装置5内膨胀做功，推动气动执行装置5产生机械运动，具有蒸汽温度再提升装置341的一种工质循环做功的新型蒸汽机的有益效果是:在不改变液相工质在蒸汽发生装置3内的蒸发压力和蒸发温度的前提下，使蒸汽的温度进一步升高、压力能进一步增加后，再输入气动执行装置5内进行膨胀做功，从而提高了气动执行装置5的输出功率和效率。

实施例5

在本发明的另一个实施例中，如图5所示，其中箭头方向表示工质的流动方向，一种工质循环做功的新型蒸汽机，其特征在于，包括回收液化装置1、注射装置2、蒸汽发生装置3和气动执行装置5，回收液化装置1、注射装置2、蒸汽发生装置3和气动执行装置5通过管道6顺序连接并形成循环通路，工质在循环通路中流动，蒸汽发生装置3设置在被热源4加热的位置，注射装置2排出的液相工质通过管道6引流到回收液化装置1，使注射装置2排出的液相工质与气动执行装置5排出的蒸汽进行互利性热传递，互利性热传递为蒸汽释放热量给液相工质，作为优选，实现互利性热传递的技术方案是：在新型蒸汽机未启动前，位于回收液化装置1内存留有冷态的液相工质，在新型蒸汽机启动后，注射装置2吸取回收液化装置1内的冷态的液相工质并排到管道6中，冷态的液相工质在管道6的引导下到达回收液化装置1，由气动执行装置5排出的工质蒸汽也到达回收液化装置1，由于工质蒸汽的温度比冷态的液相工质的温度高，工质蒸汽的热量通过管道6的管壁和回收液化装置1的器壁间接的传递给了冷态的液相工质，从而实现了用气动执行装置5排出的工质蒸汽的热量预热从注射装置2排出的液相工质的目的，同时，也实现了用冷态的液相工质冷凝工质蒸汽的目的；作为优选，一种工质循环做功的新型蒸汽机，还包括辅助降温装置151，辅助降温装置151设置在给回收液化装置1降温的位置，包括但不限于风扇、空调等，辅助降温装151的作用是在用冷态的液相工质无法完全将气动执行装置5排出的工质蒸汽及时充分的冷凝液化时，启动辅助降温装置151对回收液化装置1降温，加速回收液化装置1内工质蒸汽的冷凝速度，保证所有流经回收液化装置1的蒸汽及时冷凝为液相；显然，从气动执行装置5排出的工质蒸汽在冷凝过程中释放的热量从根本上是来自于热源的热能，若释放的热量散失在环境中，没有得到有效利用，则会造成热源热能的浪费，本实施例所提供的具有互利性热传递的一种工质循环做功的新型蒸汽机的有益效果是：把工质蒸汽冷凝液化过程中释放的热量的全部或大部分传递给了液相工质，使工质蒸汽冷凝释放的热量重新回到新型蒸汽机系统内，用于对外做功，大幅度提高了新型蒸汽机将热能转化为机械能的效率，同时，用冷态的液相工质给工质蒸汽降温的设计，也降低了冷凝工质蒸汽所需要消耗的功率，进一步节约了能源。

实施例6

在本发明的另一个实施例中，如图6所示，其中箭头方向表示工质的流动方向，提供了一种工质循环做功的新型蒸汽机，其特征在于，包括回收液化装置1、注射装置2、蒸汽发生装置3、热源4、气动执行装置5和降温装置161，回收液化装置1、注射装置2、蒸汽发生装置3和气动执行装置5通过管道6顺序连接并形成循环通路，工质在循环通路中流动，蒸汽发生装置3设置在被热源4加热的位置，降温装置161设置在给回收热化装置1降温的位置，降温装置161启动时给回收液化装置1降温，风扇162设置在管道6处，风扇162启动时，将管道6所在环境的空气吹向管道6，加速空气与管道6的热传递，作为优选，注射装置2为液体增压泵，气动执行装置5为蒸汽涡轮机构，降温装置161为空调设备，作为优选，热源4为内燃机排放的高温废气或流出内燃机的高温冷却液，工质优选为空调制冷剂R410a，本实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机，通过控制降温装置161输出给回收液化装置1的制冷功率从而控制气动执行装置5排出的蒸汽的温度，作为优选，气动执行装置5排出的蒸汽的温度低于位于注射装置2和蒸汽发生装置3之间的管道6所在环境的空气的温度，由注射装置2排出的液相工质在流向蒸汽发生装置3的过程中吸收空气的热量。

具体工作过程是：启动降温装置161给回收液化装置1降温，间接给位于回收液化装置1内的工质蒸汽降温，使工质蒸汽冷凝液化为液相工质，降温后的液相工质的温度低于位于注射装置2和蒸汽发生装置3之间的管道6所在环境的空气的温度，注射装置2吸取回收液化装置1内的液相工质，并对其增压后排入管道6中，液相工质在压力的作用下沿管道6向前流动，当流入位于注射装置2和蒸汽发生装置3之间的管道段时，由于液相工质的温度低于上述管道段所在环境的空气的温度，空气开始向液相的工质传递热量，作为优选，风扇162向管道段吹风，加速传递热量的速度，液相工质沿管道6流入蒸汽发生装置3内时，被热源4间接加热，在间接加热作用下剧烈汽化为蒸汽形式，蒸汽形式的工质在压力作用下沿管道6继续向前流动，输入气动执行装置5，在气动执行装置5内膨胀做功，推动气动执行装置5产生机械运动，经历膨胀做功后的工质蒸汽，压力会下降、温度会降低，工质蒸汽从气动执行装置5排出继续沿管道6流入回收液化装置1中，完成了一个工作循环，之后重复冷凝液化、吸收热量、受热汽化、膨胀做功等的循环过程，伴随着循环过程的运行新型蒸汽机不断将热源4的热能和在管道6内吸收的空气的热能转化为机械能对外输出；因为热传递只能从高温物质向低温物质传递，温度差越大热传递的速度越快，所以，作为优选，在气动执行装置5内膨胀做功后排出的工质蒸汽的温度低于位于注射装置2和蒸汽发生装置3之间的管道段所在环境的空气的温度的幅度越大，上述管道段内的液相工质吸收空气的热量的速度越快，作为优选，实现膨胀做功后输出的工质蒸汽的温度低于上述管道段所在环境的空气的温度的技术方案是：在气动执行装置5运转所需要输入的蒸汽的压力P1和温度T1为定值时，通过控制气动执行装置5的输出口的气压P2值，实现膨胀做功后输出的工质蒸汽的温度低于上述管道段所在环境的空气的温度的目的，实现上述目的的原理是：当工质蒸汽在气动执行装置5内膨胀做功的过程时间非常短时，蒸汽在膨胀做功的过程中与外界的热传递的热量就非常小，所以膨胀做功的过程可以近似看做是蒸汽的等熵变化过程，根据等熵变化过程的规律，在所输入气动执行装置5的蒸汽的气压P1和温度T1为定值时，根据气压P1和温度T1值可在蒸汽的压焓图上找到对应的等熵线，沿等熵线可以看出蒸汽膨胀做功后的气压一定时，则膨胀做功后的蒸汽的温度是定值；所以，可以通过控制气动执行装置5的输出口的气压P2的技术方案，实现控制气动执行装置5排出的蒸汽的温度的目的；查工质压焓图可知，气压P2值越小，则排出的蒸汽的温度就越低，作为优选，控制气压P2的技术方案是：通过控制降温装置161输出给回收液化装置1的制冷功率，从而控制回收液化装置1内的工质的温度T2的值，温度T2又可以控制气压P2，用温度T2控制气压P2原理是：回收液化装置1内既有液相工质，又有气相工质，因为单位时间内从气动执行装置5的输出口流入回收液化装置1内的工质蒸汽的量相对于原先存在于回收液化装置1内的工质的量非常小，在瞬态下，回收液化装置1的内部可近似看做是密闭容器，气相工质的气压近似等于温度T2下的工质的蒸发压力，所以，控制温度T2的值，就可以控制气相工质的气压值，在蒸汽流动引起的沿程压力损失较小的情况下，气相工质的气压近似等于气动执行装置5的输出口的气压P2，所以，通过控制回收液化装置1内的工质的温度T2可以实现控制气动执行装置5的输出口的气压P2，而通过控制降温装置161输出给回收液化装置1的制冷功率可以控制温度T2，T2又控制P2，P2又控制气动执行装置5排出的蒸汽的温度；也就是：可以通过控制降温装置161输出给回收液化装置1的制冷功率从而控制气动执行装置5排出的蒸汽的温度。

本实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机实现了从环境中吸收热量并把所吸收的热量的部分热能转化为机械能的功能，从环境中吸收的热量的总量不受限制，可以大于新型蒸汽机向环境中散发的热量的总和。

本实施例提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机的有益效果是：新型蒸汽机在转化特定热源的热能为机械能时，新型蒸汽机所输出的机械能不只来自于特定热源，还有部分来自于液相工质在流动过程中所吸收的热能，使蒸汽机输出的功率和效率大幅度增加，；尤其是可以利用一些自然界的热源辅助给新型蒸汽机供热，利用自然界的热能取代部分化石能源，对于节能和减少二氧化碳排放具有重大意义。

本发明提供的一种工质循环做功的新型蒸汽机，是一种全新的蒸汽机，它能有效的转化较低温度的热源的热能为机械能，使转化低温热源的热能为机械能成为可能，填补了现有技术中的蒸汽机不能转化较低温度的热源的热能为机械能的不足；而较低温度的热源通常是自然界的天然热能，本发明提供的蒸汽机为开发自然界的天然热能创造了可行条件，同时，与现有技术中的蒸汽机相比较，本发明的新型蒸汽机在将高温热源的热能转化为机械能时，能够在单位时间内能将更多的热能转化为机械能，提高能源的利用效率。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种工质循环做功的新型蒸汽机，其特征在于：包括回收液化装置(1)、注射装置(2)、蒸汽发生装置(3)和气动执行装置(5)，所述回收液化装置(1)、所述注射装置(2)、所述蒸汽发生装置(3)和所述气动执行装置(5)通过管道(6)连接并形成循环通路，工质在所述循环通路中流动；

所述注射装置(2)用于从所述回收液化装置(1)中吸取工质并对所述工质加压后排出；所述蒸汽发生装置(3)通过吸收外界的热量，进而对位于所述蒸汽发生装置(3)内的液相工质进行加热，位于所述蒸汽发生装置(3)内的液相工质被加热后至少部分汽化为蒸汽；所述气动执行装置(5)输入口的气压大于其输出口的气压，所述蒸汽输入所述气动执行装置(5)后膨胀做功，所述气动执行装置(5)在所述膨胀做功的作用下产生机械运动，所述蒸汽完成所述膨胀做功后从所述气动执行装置(5)排出至回收液化装置(1)中，所述回收液化装置(1)将流入其内的蒸汽液化；

所述注射装置(2)排出的液相工质与所述气动执行装置(5)排出的蒸汽进行互利性热传递，所述互利性热传递为所述蒸汽释放热量给所述液相工质；所述注射装置(2)排出的液相工质流经的管道的一部分沿着所述回收液化装置(1)的器壁延伸，所述管道的另一部分邻近所述气动执行装置(5)排出的蒸汽所流经的管道，所述气动执行装置(5)排出的蒸汽的热量通过管道的管壁和所述回收液化装置(1)的器壁传递给所述注射装置(2)排出的液相工质；

在相同温度下，所述工质的饱和蒸汽压高于水的饱和蒸汽压，所述工质为在100℃时的饱和蒸汽压不低于0.4Mpa的物质，所述外界的热量为设置在蒸汽发生装置(3)处的热源(4)，所述热源(4)用于给所述蒸汽发生装置(3)提供热量，所述蒸汽发生装置(3)内工质的蒸发温度在0℃～100℃范围内，所述热源(4)的供热温度范围为70℃-150℃，由所述注射装置(2)排出的液相工质在流向所述蒸汽发生装置(3)的过程中所吸收的热量来源于自然界的热能或人工制造的热能，其中，自然界的热能包括空气具有的热能或太阳的辐射热能，人工制造的热能包括工作中的内燃机的冷却液的热能或内燃机排放的废气的热能。

2.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：还包括逻辑控制单元(8)，所述逻辑控制单元(8)对所述回收液化装置(1)、所述注射装置(2)、所述蒸汽发生装置(3)和所述气动执行装置(5)进行控制。

3.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：所述回收液化装置(1)、所述注射装置(2)、所述蒸汽发生装置(3)和所述气动执行装置(5)通过管道(6)顺序连接并形成循环通路。

4.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：所述注射装置(2)、所述回收液化装置(1)、所述蒸汽发生装置(3)和所述气动执行装置(5)通过管道(6)顺序连接并形成循环通路。

5.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：所述工质为在50℃时的饱和蒸汽压不低于0.4Mpa的物质。

6.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：所述工质为在50℃时的饱和蒸汽压与其在25℃时的饱和蒸汽压的差值不低于0.4Mpa的物质。

7.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：所述工质包括二氧化碳、氨气、空调制冷剂R134a、空调制冷剂R410a、空调制冷剂R32中的任意一种。

8.根据权利要求3所述的蒸汽机，其特征在于：所述气动执行装置(5)为气动马达或汽缸活塞机构或蒸汽涡轮机构，所述回收液化装置(1)为空调系统的空调冷凝器(21)，所述注射装置(2)为液体增压泵(211)，所述蒸汽发生装置(3)为空调蒸发器(31)。

9.根据权利要求4所述的蒸汽机，其特征在于：通过控制所述注射装置(2)在单位时间内吸取所述工质的数量控制气动执行装置(5)的输出口的气压，从而控制气动执行装置(5)排出的蒸汽的温度。

10.根据权利要求4所述的蒸汽机，其特征在于：所述回收液化装置(1)、所述注射装置(2)和所述蒸汽发生装置(3)整合为空调系统的空调冷凝器(21)、空调压缩机(11)和空调蒸发器(31)组合。

11.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：所述热源(4)为自然界的热能，该热能包括空气所具有的热能、太阳的辐射热能。

12.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：所述蒸汽发生装置(3)的输入管路上设置有单向阀(23)。

13.根据权利要求2所述的蒸汽机，其特征在于：所述蒸汽发生装置(3)的输出管路包括管道第一分支(61)和管道第二分支(62)，所述管道第一分支(61)用于连通所述气动执行装置(5)，所述管道第二分支(62)上设有阀门(63)，所述阀门(63)在所述逻辑控制单元(8)的控制下打开或者关闭。

14.根据权利要求3所述的蒸汽机，其特征在于：所述注射装置(2)吸取位于所述回收液化装置(1)内的液相工质并对所述液相工质增压，所述液相工质在压力作用下沿管道(6)注入所述蒸汽发生装置(3)内，所述液相工质在所述蒸汽发生装置(3)内汽化为蒸汽后输入所述气动执行装置(5)，所述蒸汽在所述气动执行装置(5)内膨胀做功后流入所述回收液化装置(1)。

15.根据权利要求14所述的蒸汽机，其特征在于：所述液相工质在压力作用下沿管道(6)注入所述蒸汽发生装置(3)的过程与所述蒸汽发生装置(3)将蒸汽发生装置(3)内的液相的工质汽化为蒸汽的过程以及与所述气动执行装置(5)产生机械运动的过程同时进行。

16.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：还包括蒸汽温度再提升装置(341)，所述蒸汽温度再提升装置(341)设置在被一热源加热的位置，所述蒸汽温度再提升装置(341)的输入口与所述蒸汽发生装置(3)的输出口连接，所述蒸汽温度再提升装置(341)的输出口与所述气动执行装置(5)的输入口连接，输入所述蒸汽温度再提升装置(341)的蒸汽在所述一热源的加热作用下温度升高。

17.根据权利要求14所述的蒸汽机，其特征在于：还包括辅助降温装置(151)，所述辅助降温装置(151)设置在给所述气动执行装置(5)排出的蒸汽降温的位置，所述辅助降温装置(151)包括风扇、空调。

18.根据权利要求14所述的蒸汽机，其特征在于：还包括降温装置(161)，所述降温装置(161)设置在为所述回收液化装置(1)降温的位置，通过控制所述降温装置(161)输出给所述回收液化装置(1)的制冷功率从而控制所述气动执行装置(5)排出的蒸汽的温度。

19.根据权利要求18所述的蒸汽机，其特征在于：所述降温装置(161)为空调设备。

20.根据权利要求14所述的蒸汽机，其特征在于：所述气动执行装置(5)排出的蒸汽的温度低于位于所述注射装置(2)和所述蒸汽发生装置(3)之间的管道(6)所在环境的空气的温度。

21.根据权利要求14所述的蒸汽机，其特征在于：由所述注射装置(2)排出的液相工质在流向所述蒸汽发生装置(3)的过程中吸收热量。

22.根据权利要求1所述的蒸汽机，其特征在于：由所述注射装置(2)排出的液相工质在流向所述蒸汽发生装置(3)的过程中所吸收的热量的来源是位于所述注射装置(2)和所述蒸汽发生装置(3)之间的管道(6)所在环境的空气。

23.根据权利要求22所述的蒸汽机，其特征在于：给所述蒸汽发生装置(3)提供热量的热源(4)是内燃机排放的高温废气和/或流出内燃机的高温冷却液。

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