CN112742338A - 新型水反应装置的改进及增效机构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种新型水反应装置的改进及增效机构，其所属技术领域在专利分类号中属BOIJ7/00类；从实质上说这个改进及增效机构也是同时针对申请号201910186668.2和申请号202011142488.3提出的两种技术方案进一步作出的综合性改进，主要是借助申请号201910186668.2所述的技术方案来提高所述新型水反应装置运行能力的同时也反过来借助新型水反应装置中的回馈和补充机构解决了前述申请自身仍存在的缺陷，这样一来就把水蒸气等离子弧的自行回馈技术和新型水反应装置的自行回馈技术通过各取所长的方式整合在了一起。

Description

新型水反应装置的改进及增效机构

所属领域

本申请涉及新型能源的开发利用、尤指与水反应金属有关的应用技术，在专利分类号中属BOIJ7/00类。

背景技术

在申请号202011142488.3的说明书中申请人陈述了一种廉价获得新型能源的技术方案，该技术方案的要点是通过用熔化状态的铝作为与水发生剧烈反应的所需介质并结合一连串

自身回馈方式从该反应中获得低成本的热能和动能，概括的说就是通过把处在熔融状态的铝熔液自动投放到一个由双层涡轮泵构成的涡流制导器中，直接借助铝熔液和水在剧烈反应过程形成的冲击力及其混合液来驱动涡流制导器高速旋转并通过铝水混合液在高速旋转中持续不停的与金属容器内壁产生碰撞和摩擦来去除铝表面不断形成的氧化膜，致使所需的水反应过程不断延续和进行的更彻底；这个所谓的高速旋转效用也是上述技术方案中最关键的技术环节，甚至可以说在上述技术方案中水反应的质量和它的全部技术效果都是直接建立在所述涡流制导器的转速上的，可问题是这个技术环节还缺少更切实的技术保障、即单纯仅凭铝熔液与水产生的剧烈反应并不能完全确保所述涡流制导器真正实现更高更理想的转速，所谓高速旋转应该是指涡流制导器的转速始终都能维持在每分钟100转以上、而且当然是转速越快其所带来的技术效果才越理想，因此如何使涡流制导器实现更高的转速仍是个有待进一步解决的技术问题。

解决这方面问题对申请人来说似乎也能找到现成的答案，即在之前的另一申请中(请见申请号201910186668.2“用等离子弧作用于水的装置”)申请人曾提出过利用水蒸气等离子弧使容器内的水不断转换成高压水蒸气的同时通过借助一种行星齿轮结构的连体式气马达进一步把高压水蒸气不断转换成所述等离子弧赖以生成的所需电源、这样一来就等于通过以不断的自行回馈方式直接用水来获得加热它本身所需的廉价能源；在上述方案中所述行星齿轮结构的连体式气马达是作为一种自助发电机的气动引擎应用的，但实际上它还可以有多种不同的应用模式、即只要通过轴向连接方式把它固定在所述的涡流制导器底部就能将其作为专门用来给涡流制导器提高转速的气动加速器，也就是说只要能持续不断得到压力足够的水蒸气就能直接用行星齿轮结构的连体式气马达来为所述的涡流制导器实现每分钟不低于100转乃至更高的转速服务。

不过，要想真正作到这一点还必须面对另外两方面问题：首先是怎样才能持续不断得到压力足够的水蒸气？在之前所述的新型水反应装置中并不存在与这方面有关的设置，另外即便是能够得到压力足够的水蒸气也还是存在怎样获得制备水蒸气所需的理想水源问题，按说无论是污水还是海水都能用来制备水蒸气、但实际情况却并没那么简单，不是不能把未经处理的污水或海水直接用作制备水蒸气的所需水源，而是用污水或海水制备蒸汽的话不仅很容易腐蚀金属容器而且还因其不断导致容器和管系内部的结垢而使整个装置快速报废，除非用纯净水作为制备水蒸气的水源才能最大限度保障容器和管系的正常使用寿命，但纯净水也就是蒸馏水却属一种得来不易的资源，更何况现在的问题是要把纯净水当成一种源源不断和必不可少的消耗材料来看待呢？这不行、没那么多蒸馏水可供一刻不停的消耗，唯一可行的选择就是把水蒸气的消耗过程给它转换成不断的回收和再利用过程；

由此可见要想真正实现前述申请所提出的技术目标还有一连串需要解决的具体问题，甚至从这些问题中申请人也看出了前述申请中存在的另一缺陷，那就是尽管采用烧烤炉的方式启动该装置的水反应机构并不是没有道理，但与其占用两个熔化炉专为熔化废旧铝材服务倒不如直接把其中的烤架式熔化炉也改成可以用等离子弧制备水蒸气的自身回馈结构，也就是说只要能通过改进把申请号201910186668.2所述技术方案以更加切实可行的方式应用到申请号202011142488.3所述的水反应启动机构中、使该机构能产生出足矣维持两个等离子炬同时运作的高压水蒸气气源、就可以进一步借助其自身回馈方式从中获得更理想的技术效果；本申请就是针对这方面具体内容提出的新的技术方案。

发明内容

一种新型水反应装置的改进及增效机构，该机构是在前述新型水反应装置基础上针对其中所述的水反应启动机构A作出的改变，经过改进的水反应启动机构是由一个内部备有双效蒸汽炉和双效熔化炉的水反应启动容器A以及一组分别设置在水反应启动容器A两侧的水蒸气转换及自行回收容器Z共同构成，在所述双效蒸汽炉的内部备有一个用等离子炬加热的闪蒸式蒸汽制导器、在等离子弧的作用下从所述的闪蒸式蒸汽制导器中瞬间产生的高压蒸汽分别驱动两个连体式气动引擎共同承担所需的自助发电和驱使所述的涡流制导器高速旋转的职能，所述的水蒸气转换及自行回收容器Z通过设置在其内部的动能和热交换系统令携有高温和高压的水蒸气自行还原为纯净水并同时通过再循环方式不断为所述水反应启动容器A提供持续运作所需的工作电源和水源，经上述改进的所述新型水反应装置其整体运作能力得到大幅提升。

附图说明

以下结合附图给予进一步说明，附图描述了本申请给出的一种非限定性实施例，其中：图1是本申请所述新型水反应装置的改进及增效机构其外观示意图。图2是图1中所示水反应启动容器A的内部结构示意图。图3是图2中所示双效蒸汽炉A1的基本结构示意图。图4是图3中所示双效蒸气制导膛体A1b的内部结构示意图。图5是图4中所示闪蒸式高压蒸汽制导器A1b2的纵向剖面及工作原理示意图。图6是图2中所示水蒸汽的纵向驱动及横向传输管系A2的整体结构示意图。图7是图6中所示纵向驱动套筒A2a的纵向剖面及基本结构示意图。图8是图7中所示的变速齿轮盒A2a6的纵向剖面及工作原理示意图。图9是图6和图2中所示联动式铝熔液投诉器A3的纵向剖面及工作原理示意图。图10是图2中所示的双效熔化炉A4的基本结构示意图。图11是图10中所示双效熔化炉膛体A4b的内部结构示意图。图12是图11中所示等离子弧热传导框架A4d的结构分解示意图。图13是图2中所示设置在所述涡流制导器底部的新型连体式气引擎A6的外观示意图。图14是图13所示新型连体式气引擎A6的结构分解示意图。图15是图14中所示简易涡轮气马达A6b1的外观及其内部结构示意图。图16是图14中所示的另一型简易涡轮气马达A6b1的外观及内部结构示意图。图17是1中所示水蒸气转换及自行回收容器Z1的内部结构及工作原理示意图。图18是图1中所示水蒸气转换及自行回收容器E2的内部结构及工作原理示意图。

具体实施方式

如图1所示按照本申请提出的改进方案所述的水反应启动机构是由一个内部备有双效蒸汽炉及闪蒸式蒸汽制导器和蒸汽输出系统的水反应启动容器A以及一组分别设置在水反应启动容器A两侧的水蒸气转换与自行回收容器Z1及Z2共同构成，图2描述了图1中所示水反应启动容器A的内部结构及其与前述水反应启动机构的主要区别、如图所示所述的水反应启动容器A是由一个内部被水平隔板分隔成上下两层的耐高压容器和分别设置在隔板上方的双效蒸汽炉A1、水蒸汽的纵向驱动及横向传输系统A2，联动式铝熔液投放器A3和双效熔化炉A4以及设置在水平隔板底层的水反应及冲压输出釜A5、位于水反应及冲压输出釜A5底部的新型行连体式气引擎A6和输水管A7通过实现相互间的管系连接构成。

所述的双效蒸汽炉A1其主体结构如图3所示、是由双效蒸汽炉的壳体A1a和设置在壳体内部的双效蒸汽制导膛体A1b两部分构成，在所诉双效蒸汽炉壳体A1a底部备有烤架式的底盘和可供机制炭投放和清理的进出膛口A1a1、在蒸汽炉壳体的顶部备有两个专为等离子炬供气的水蒸气输出端口A1a2、所述的两个水蒸气输出端口A1a2其底端直接和设置在所述双效蒸汽制导膛体A1b顶部的两个供气端管A1b1b连通，此外在蒸汽炉壳体A1a的上下两侧还分别备有燃气排放口A1a3，进水端口A1a4和位于其底部的高压水输入端口A1a5以及专供等离子炬插入对接的定位端口A1a6和水蒸气喷射端口A1a7，从图中不难看出：所谓双效蒸汽炉实际上是指它必须先用机制炭来启动并产生出足矣维持等离子炬持续运作的水蒸气，但机制炭仅仅只是承担着整个机构在一开始启动阶段所需要的“碳加热″任务，也就是说一旦用机制炭把膛体内的水加热到沸点并通过两个所述的供气端口A1a2开始为等离子炬提供足够的工作气源后它所承担的任务基本上也就结束了(此时等离子弧的工作电源暂靠电瓶提供)，接下来的全部运作基本上都是由水蒸气等离子弧作用下的蒸气制导膛体A1b通过以一种持续不停的自我回馈方式单独为整个机构提供维持其运行所需的高压蒸汽气源和电源；在以下的陈述中申请人将反复围绕这方面内容进行说明。

图4和图5进一步解释了这个持续不停的自我回馈过程，如图4所示、所述的双效蒸气制导膛体A1b是由其膛体外壳A1b1及一组设置在其内部的闪蒸式高压气体制导器A1b2构成，在所述膛体外壳A1b1的底部备有高压水的输入导管A1b1a、在它的顶部备有两条专为等离子炬提供蒸汽气源的供气端管A1b1b和一个专供等离子弧废气排放的输出端口A1b1c，此外在它两侧的上下方还分别备有专为等离子炬喷口设置的定位连接端口A1b1d和一个与外部连接并在其内侧备有单向阀的进水端管A1b1f以及两个高压蒸汽输出端口A1b1h；所述的闪蒸式高压气体制导器A1b2其主体结构如图5所示是由两条呈纵向并列的管状闪蒸腔体A1b2a和一条横向贯穿于所述管状闪蒸腔体A1b2a内部并直接与所诉等离子炬定位连接端口A1b1d连通的高温导热管芯A1b2b、以及设置在管状闪蒸腔体底部的高压水的喷射端管A1b2c和一组分别设置在管状闪蒸腔体内部呈纵向延伸并与所述高温导热芯管实现连接的闪蒸叶片A1b2d整合构成，所述高压水的喷射端管A1b2c通过设置在其顶端两侧的两条喷射分管A1b2c1分别与纵向并列的两条所述闪蒸腔体A1b2a实现内部连通，在两条所述喷射分管A1b2c1的输出端上备有水雾喷头A1b2c2，此外在所述闪蒸腔体A1b2a上方还分别备有两条向外延伸的高压气体喷射导管A1b2a1和A1b2a2；

从图5可以看出、当水蒸气等离子弧经由等离子炬喷口持续作用于所述闪蒸腔体内部的高温导热管芯A1b2b并足矣将其加热到2000度左右时、所述的闪蒸叶片A1b2d和闪蒸腔体的内部也将处在相近的高温状态，此时位于管状闪蒸腔体底部的所述高压水的喷射端管A1b2c通过设置在其顶部的两条喷射分管A1b2c1分别把高压水及水雾喷头作用下形成的水雾不断向所述闪蒸叶片A1b2d表面喷射，这些雾状水立刻就转换成了水蒸气并随即以高温高压区持续向低温低压区输出的方式不断经由所述的两条高压气体喷射导管A1b2a1和A1b2a2分别从双效蒸汽炉的内部向外喷出；

由于水蒸气中氧原子和氢原子都处于更活跃状态、因此水蒸气等离子弧能够产生出比其他工作气源更高的弧温，按照现有科研文献记载(请见天津大学2002年博士学位论文“水蒸气等离子弧机理及特征研究”)在形成水蒸气等离子弧的“焰心”部其温度可高达近万度，这个温度甚至比太阳表面的温度还要高一倍(当然这种高温只存在于不到一粒米那么大的范围)，至于为什么能达到这样的高温是量子物理学家更该去关心的问题，申请人关心的仅仅是如何捕获和更有效利用这个现成的技术，实际上由于根本找不到可以较长时间承受上述高温的“阳极材料”因此水蒸气等离子弧所具有的超高温优势很难得到实际应用，但这并不妨碍将其用在本申请所要解决的问题上，对本申请而言只要能借助水蒸气等离子弧将所述闪蒸腔体的内部温度稳定维持在1500至2000度范围就已足够了，而且只要把等离子炬喷嘴的口径加大即可使其“焰心”温度显著降低并因此更有助于通过热传导方式实现本申请所述的闪蒸效应。

众所周知、由于等量的水从液相状态转变为气相状态时其体积会增大1400倍因此水蒸气历来被视为一种现成和可直接利用的动能，但申请人在这方面却有些不同见解，按照申请人所提出的技术主张是首先把水蒸气看成是等离子弧赖以产生的最基本要素、并通过把水蒸气的应用模式编入一种等离子弧与气动马达相结合所产生的“相变”程序中，这样一来就可以通过一整套自身回馈模式从水蒸气的来回相变中去寻求对它的“间接利用”，而且这个“间接利用”的模式贯穿于本申请所述技术方案的每一具体环节中，本申请中所述的“水蒸气纵向驱动和横向传输管系A2”就是这方面的例子，如图6所示、

所述的水蒸气纵向驱动和横向传输管系A2是由水蒸气纵向驱动套筒A2a、纯净水再循环容器A2b和水蒸气横向传送管A2c组成，在所述水蒸气横向传送管A2c的输出端备有一节带单向阀的三通导管A2c1，在所述纯净水再循环容器A2b上分别备有与所述水蒸气纵向驱动套筒A2a内两个微型水泵连通的输出端管以及一条专门与双效蒸汽炉A1连通的连接导管A2b1、在其底部备有专门与所述水蒸气转换及自行回收容器Z1输出导管连通的连接端口A2b2，在所述水蒸气的纵向驱动套筒A2a的上侧备有和位于所述闪蒸腔体上侧喷射导管A1b2a2连通的导气端口A2、在其底部备有和所述双效蒸汽炉底部高压水输入端口A1a5连通的高压水输出导管A2a4a、此外在所述纵向驱动套筒的中部还备有一段专门用来和所述三通导管A2c1连通的高压水输出导管A2a3a，

所述的水蒸气纵向驱动套筒A2a是由一个内部分割为节段式的双层壳体A2a1和设置在壳体内的气动马达A2a2及设置在其下方的两个微型水泵A2a3和A2a4通过轴向串联构成，此外还包括一个设置在容器A顶盖上侧并备有传动轮A2a5的齿轮盒A2a6、所述气动马达A2a1通过轴向串联方式与所述齿轮盒A2a5内部的小齿轮A2a5a实现连接；

当高压气体横向穿越并驱动所述气动马达A2a2运转的同时也就随之带动了位于其上下方的微型水泵A2a3和A2a4及所述齿轮箱A2a5同步运作，在这个过程中所述的气动马达A2a2同时承担了三项职能：即通过驱动其底部的微型水泵为所述的闪蒸腔体A1b2a持续不断提供高压水蒸气赖以生成的高压水，并同时驱动所述微型水泵A2a3向所述的三通导管A2c1内输送高压水，以及通过设置在其顶部的齿轮盒A2a5来驱动本申请所述的联动式铝熔液投放器A3；

所述联动式铝熔液投放器A3的具体结构如图9所示，是由一个底部和所述等离子弧熔化釜A4b连通的纵向导流和传送管筒A3a和一条顶部与之连通的投放导管A3b以及一个设置在所述容器A顶盖上侧的传动齿轮盒A3c经组合连接构成，在所述导流和传送管筒A3a的内部备有螺旋顶推连杆A3a1和铝熔液导流端口、所述螺旋顶推连杆A3a1的上端与所述传动齿轮盒中的工作齿轮A3c1轴向连接、在所述传动齿轮盒A3c上备有一个和所述纵向驱动套筒A2上所述传动轮A2a5互动的传动轮A3d该传动轮通过设置在齿轮盒A3c中的一个四分之一齿轮A3c2作用于所述的工作齿轮A3c1、通过该齿轮间歇性的驱动所述螺旋顶推连杆A3a1实现间歇式联动运作，从图中可以看出这种经过改进的铝熔液投放器要比前述说明书中描述的那种铝熔液自动投放罐A3的结构简单得多。

此外从图中还能看出：如果不是借助气动马达A2a2在实现上述运作的同时也把水蒸气连同一部分纯净水不断输入所述的水蒸气横向传送官A2c那也就等于从源头上切断了等离子弧不断生成的火种，更谈不上水蒸气最终从何而来了；不过以上这些都不属于本申请要解决的最主要问题，如前所述本申请要解决的根本问题是通过利用气动引擎来为所述的旋流制导器加速，而现在的问题是当高压水蒸气通过所述气动马达A2a2并同时驱动两个微型水泵和一个传动轮后它所携带的一部分能量已被消耗了，为了补偿这部分消耗和进一步强化水蒸气携带的能量本申请还对前述启动机构中的“等离子熔化炉A4”也作了同步改进，改进后的熔化炉除了承担废旧铝材的熔化任务外还同时承担了对水蒸气的进一步强化职能；图10、图11和图12就是针对这一改进的说明，如图10和图11所示改进后的双效熔化炉A4其主体结构是由熔化炉的壳体A4a、设置在壳体内并由三节套筒连接组成的熔化釜A4b、沿熔化釜内壁设置的环形加热管A4c以及设置在熔化釜内部的等离子弧热传导框架A4d经套装组合构成，在所述双效熔化炉壳体A2a的上侧分别备有与所述双效蒸汽炉A1排风口A1a3连通的引风口A4a1及直接与位于容器A上侧的排气管连通的通风口A4a2，在熔化炉壳体的中部备有专供所诉导热套管A4c与外部管系连通的输入及输出端口A4a3和A4a4，在熔化炉壳体的下方备有铝熔液的输出端口A4a5和专门用来与等离子炬实现对接的定位端口A4a6，在构成所诉熔化釜A4b的上层套筒顶部及其侧面备有顶盖A4b1及一个等离子弧废气排放端口A4b2，在构成所诉熔化釜A4b的中间套筒上备有专供所述加热管A4c与外部管系实现对接的输入导管A4b3和输出导管A4b4，所述输入导管A4b3的输入端口与一段内部备有水雾喷头的喷射端管A4b3a实现组合连接，在构成所诉熔化釜A4b的底层套筒的两侧分别备有专门与所述联动式铝熔液投放器A3连通的连接端口A4b5和专门用来和等离子炬实现对接的连接端口A4b6，

所述等离子弧热传导框架A4d如图12所示是由备有定位对接槽口的三通管A4d1和与之实现纵向连通的排气管A4d2、热传导及纵向对接插片A4d3以及备有定位插接槽口的弧型热传导板A4d4经相互定位对接构成，在以上结构中热传导及纵向对接插片A4d3既作为连接组件同时又作为等离子弧直接作用的受体、而弧型热传导板A4d4由于有着比纵向片材更大的接触面因此当它与纵向插接片组合后就在熔化釜内部形成了一个“E”字型的抱握状框架、在这种情况下从熔化釜顶部投放的碎块儿或残渣状废旧铝材首先呈堆积状聚落在“E”字型抱握框架的内外，这为通过热传导方式进一步熔化碎渣或碎块儿状的废旧铝材提供了相对更适宜的条件，这里尤其需要说明的是：在本申请所述技术方案的具体际操作中还包括可根据需要括将一些备有燃烧剂或铝热剂成分的块状物和废旧铝材混杂在一起共同投放到熔化釜中，这样作不会影响水反应的质量，尤其在熔化釜内还没形成足够铝熔液前的启动初期这样作能使釜内温度迅速达到所需要的效果，在这个前提下确实也没必要再占用两个炉体空间专为制备铝熔液服务了。

参照图11和图12不难看出：当来自于外部的水蒸气经过设置在熔化釜内的所述环形导热管A4c被再次加热后其将产生更高的热能来驱动图2中所示的新型连体式气动引擎A6、并为最大限度提高所述旋流制导器的转速提供了技术保障。但这并不等于说本申请是把申请号201910186668.2提出的技术方案直接应用到了本申请中，如前所述申请号201910186668.2提出的技术方案并没考虑到制备水蒸气等离子弧所需的纯净水问题，它更主要还是代表着一种仍需改进的技术雏形，其中的待改进方面主要集中在两点：一个是有关连体式气动引擎其具体结构及其应用模式方面，另一个则与纯净水的来源也就是所述水蒸气的有效回收和再利用有关。

以下先从所述连体式气动引擎的结构改进说起：如前所述、尽管在该申请中申请人描述了一种行星齿轮结构的连体式气马达，但这种连体式气马达至少在三个环节上存在缺陷而无法适用于本申请，首先是它的行星齿轮结构缺乏稳定性保障因此很容易松动也谈不上更长的使用寿命，此外也很难想象把这类气动引擎放在水里实现长时间运行，而本申请需要的正是可以在水里实现长时间运作的连体式气动引擎，再有就是前述连体式气马达是用页片式的气马达作为基本构成单元的，页片式气马达气动效能相对低于其他类型气马达，而且采用页片式气马达组成环形结构时其相互间的连接角度也给导气管的连接带来太多限定，这样一来也就导致了很难将它的整体结构作得更小更符合多种不同场合需要；

本申请提出的改进方案解决了上述问题、如图13和图14所示按照本申请作出的改进，所述的新型连体式气引擎A6是由密封连接顶盖A6a、行星齿轮驱动器A6b和承载行星齿轮驱动器的罐状底盘A6c以及定位整合套管A6d经封闭式定位组合构成，在所述密封连接顶盖A6a上备有专门用来与所述行星齿轮驱动器A6b实现定位对接的定位轴承A6a1和定位对接螺孔A6a2，在所述罐状底盘A6c的外侧及上沿备有专门用来与水蒸气传送导管实现对接的定位连接端头A6c1和对接螺孔A6c2，所述的行星齿轮驱动器A6b是由定位夹持在两片圆形隔板之间的若干简易涡轮式气马达A6b1以环状的组合连接方式通过与水蒸气传导端管A6b2实现封闭对接组成，在位于所述行星齿轮驱动器A6b中央的工作齿轮上端备有与外部实现轴向对接的连接端管A6b3，

所述的简易涡轮式气马达A6b1其具体结构如图15和图16所示、是由上下分别备有抱握状导气管的蜗壳A6b1a、设置在蜗壳内的涡轮或涡扇A6b1b、定位轴承A6b1c和传动齿轮A6b1d经实现相互间的轴向串联构成；

从实质上说以上改进就是直接借用了现有的车用涡轮增压器中的涡轮或涡扇，只是给它另外配了个结构更简单的蜗壳，这样作不仅可以从来源广泛的各种报废车中得到所需部件而且还能从中获高质量的产品保障，此外、从图15和图16的比对中还可以看出：由于可以通过涡扇在蜗壳内的不同设置产生出高压气体的上旋输出和下旋输出两种交替组合的模式，这就为它们之间的互动连接提供了更合理的外部条件，这样一来不仅便于将整体结构作得更小更适于多种应用需要而且也更高效，尤其当考虑用更多涡轮式气马达组成连体式行星齿轮结构时情况更是如此。

现在还剩下最后一个有待解决的问题、那就是如何通过自行回馈方式实现水蒸气的来回相变并从中得到维持所述容器A持续运转的纯净水，所述的水蒸气转换及自行回收容器Z就是本申请针对这个问题提出的解决方案，如图17所示所述的水蒸气转换及自行回收容器Z1是由一个内部被分隔为四层的容器Z1a和设置在其内部的一个同轴整合式动能转换系统Z1b以及一个环绕于容器内壁设置的热交换管系Z1c和设置在容器外侧的纵向回收导管Z1d构成，所述的纵向回收导管A1d通过设置在其底部的三通导管Z1d1与设置在容器底层的微型水泵Z1b4其输入端直接连通、在所述的三通导管Z1d1的底端备有管接头Z1b2，所述的管接头Z1b2与图1中所示的液相水传输导管Z2c连通，所述的同轴整合式动能转换系统Z1b是由分别设置在容器顶层的直流发电机Z1b1、设置在第三层的风力涡轮Z1b2、设置在容器第二层中部的同轴整合气动引擎Z1b3和位于容器底层的微型离心泵Z1b4通过轴向串联组合构成，在所述微型离心泵Z1b4的输出端上备有单向阀Z1b4a，所述的同轴整合气动引擎Z1b3是由所述的新型连体气引擎A6和一个设置在其底部的所述简易涡轮气马达A6b1通过相互间的管系对接和轴向串联组成，它的水蒸气进气导管A6b2通过设置在容器外侧的对接端口与所述的容器A外侧的水蒸气输出端管A1b1h连通，其输出导管A6b2b的输出端穿过容器第三层的隔离挡板固定在隔离挡板的上侧，所述的纵向回收管Z1d其输入端口与设置在容器上方外侧的蒸汽输出端口Z1a2对接连通、其输出端和设置在容器底层的回收端口Z1a3对接连通，此外在所述容器Z1a的中部两侧还分别设有一个带单向阀的纯净水的输入端口Z1a4及纯净水的输出端口Z1a5，在所述的热交换管系Z1c内备有酒精和水的混合熔液，所述热交换管系Z1c的顶部呈螺旋环绕状设置在所述涡轮风扇Z1b2的外围、其底部经由设置在容器底部的输入和输出端口Z1a6与前述新型水反应装置中所述的回馈与补偿机构C中的温差发电管系实现封闭连通；

从图中不难看出：当携有高温高压的水蒸气从设置在容器外侧的对接端口Z1a1中射入所述的同轴整合气引擎Z1b3其输入端管A6b2a并从其输出端口排放后也同时驱动了所述的涡轮风扇Z1b2同步旋转并同时带动位于容器顶层的直流发电机Z1b1和位于容器底层的微型离心泵Z1b4实现同步运作，

这个过程实际上也是把高压水蒸气携带的动能转换成机械能的泄能过程，此外通过环绕在所述涡轮风扇Z1b2周围的热交换管系Z1c同时也把水蒸气所携带的一部分热能进而转换成了部分电能，这也就是说所述的水蒸气转换和回收容器Z1通过其内部设置给高压水蒸气创造了一连串从高温高压区向低温低压区流动和不断消耗其动能与热能的必要条件，这类消耗作用同时也是水蒸气自行还原为液相水和实现再循环的起点，经上述过程水蒸气以纯净水的形式通过容器中所述的纯净水输出端口Z1a5向设置在所述的容器A内部的水蒸气再循环容器A2b不断输出；另外值得一提的是：由于设置在所述转换和回收容器顶部的是直流发电机(同时也包括设置在新型水反应装置的其它发电机)在为所诉等离子炬提供其工作电源、这要比通常用交流电为其提供电源时还必须配置专门的逆变器把交流电转变为直流电更简单合理得多，也更进一步表明本申请所述的水反应装置在远离电网的条件下可实现独立运作。

所述的水蒸气转换及回收容器Z2如图18所示、是由一个内部被隔离挡板分隔为两层的动能转换容器Z2a和一个设置在其外侧的热交换套筒Z2b组合构成，所述动能转换容器Z2a通过设置在其底部的对接端口Z2a1与所述容器A底部的输出端口通过所述的水蒸气传送导管A6c1连通，在所述动能转换容器Z2a内部的隔离挡板上方备有风力涡轮Z2a2、所述风力涡轮Z2a2通过轴向串联与设置在容器底层的微型离心泵Z2a3实现整合连接、所述微型离心泵Z2a3的输出端口Z2a31通过图1中所示的一条液相水传送导管Z2c与所述的水蒸气转换及自行回收容器Z1底部连通，此外在所述隔离挡板上还分别设有高压水蒸气的输出导管Z2a4和冷却水的输导短管Z2a5，所述的动能转换容器Z2a分别通过设置在其上侧的连通端口Z2a6及设置在其底部的对接端口Z2a7与所述的热能转换套筒Z2b实现连通，在所述热交换套筒Z2b的内部备有一条纵走向的热交换分管Z2b1、在所述热交换分管Z2b1的顶部和底部分别备有与设置在所述新型水反应装置中其回馈与补偿机构C里的所述螺旋式散热管C7实现连通的连接导管Z2b1a和Z2b1b，此外在所述热交换套筒Z2b的顶部还设有与所述动能转换容器Z2a顶部连通的水蒸气导流分管Z2b2；从图中不难看出：当携有高温高压的水蒸气从设置容器A底部的所述水蒸气传送导管A6c1通过所述高压水蒸气的输出导管Z2a4向处在低温低压区的容器Z2a内部呼啸而出的同时又再一次造了成强烈的闪蒸效应，但这次的闪蒸现象和发生在前述闪蒸腔体内的闪蒸现象却带来相反的相变结果，之前的闪蒸是液相水受高温高压作用在突破临界点后因气相化发生的突变，而发生在容器Z内部的闪蒸则属于压力和热能从气相水中被释放和卸载的现象，但这还不完全是问题的重点、最主要的是通过借助容器Z的结构设置就相当于用既简单又高效的方式完成了水蒸气来回相变过程的一个回合并为水蒸气等离子炬实现持续运作提供了全部所需的条件。

如前所述、通常人们更关心的是如何将水蒸气更有效的转换成机械能、即便是考虑循环利用也很少把它和等离子弧的生成条件直接连在一起，在这一点上本申请所持的主张几乎正好相反、换言之如果离开了让水蒸气来回相变这个运作前提则本申请在前面提到的每个技术环节就都等于是断了链子而毫无存在的价值，而且只要多看一眼就可以发现图17和18中描述的水蒸气转换及自行回收容器Z和前述申请所描述的回馈和补偿机构C没多大区别，但实际上前述申请并没把自行回馈和纯净水的来源连在一起、申请号201910186668.2所述技术方案也没把纯净水的来源放在更重要位置，从这一点上说本申请实质上就相当于把前述两个仍有待进一步完善的技术方案通过各取所长方式给组装在了一起，并通过这一方式使所述的新型水反应装置在整体运作能力上得到了大幅度提升。

Claims (1)

1.一种新型水反应装置的改进及增效机构，该机构是在前述新型水反应装置基础上针对其中所述的水反应启动机构A作出的改变，经过改进的水反应启动机构是由一个内部备有双效蒸汽炉和双效熔化炉的水反应启动容器A以及一组分别设置在水反应启动容器A两侧的水蒸气转换及自行回收容器Z共同构成，在所述双效蒸汽炉的内部备有一个用等离子炬加热的闪蒸式蒸汽制导器、在等离子弧的作用下从所述的闪蒸式蒸汽制导器中瞬间产生的高压蒸汽分别驱动两个连体式气动引擎共同承担所需的自助发电和驱使所述的涡流制导器高速旋转的职能，所述的水蒸气转换及自行回收容器Z通过设置在其内部的动能和热能转换系统令携有高温和高压的水蒸气自行还原为纯净水并同时通过再循环方式不断为所述水反应启动容器A提供持续运作所需的工作电源和水源，经上述改进的所述新型水反应装置其整体运作能力得到大幅提升，其特征在于：

(一)所述的水反应启动机构是由一个内部备有双效蒸汽炉及闪蒸式蒸汽制导器和蒸汽输出系统的水反应启动容器A以及一组分别设置在水反应启动容器A两侧的水蒸气转换与自行回收容器Z1及Z2共同构成，图2描述了图1中所示水反应启动容器A的内部结构及其与前述水反应启动机构的主要区别、如图所示所述的水反应启动容器A是由一个内部被水平隔板分隔成上下两层的耐高压容器和分别设置在隔板上方的双效蒸汽炉A1、水蒸汽的纵向驱动及横向传输系统A2，联动式铝熔液投放器A3和等离子弧熔化炉A4以及设置在水平隔板底层的水反应及冲压输出釜A5、位于水反应及冲压输出釜A5底部的新型行连体气动引擎A6和输水管A7通过实现相互间的管系连接构成；

(二)所述的双效蒸汽炉A1是由双效蒸汽炉的壳体A1a和设置在壳体内部的双效蒸汽制导膛体A1b两部分构成，在所诉双效蒸汽炉壳体A1a底部备有烤架式的底盘和可供机制炭投放和清理的进出膛口A1a1、在蒸汽炉壳体的顶部备有两个专为等离子炬供气的水蒸气输出端口A1a2、所述的两个水蒸气输出端口A1a2其底端直接和设置在所述双效蒸汽制导膛体A1b顶部的两个供气端管A1b1b连通，此外在蒸汽炉壳体A1a的上下两侧还分别备有燃气排放口A1a3，进水端口A1a4和位于其底部的高压水输入端口A1a5以及专供等离子炬插入连接的定位端口A1a6和水蒸气喷射端口A1a7；

(三)所述的双效蒸气制导膛体A1b是由其膛体外壳A1b1及一组设置在其内部的闪蒸式高压气体制导器A1b2构成，在所述膛体外壳A1b1的底部备有高压水的输入导管A1b1a、在它的顶部备有两条专为等离子炬提供蒸汽气源的供气端管A1b1b和一个专供等离子弧废气排放的输出端口A1b1c，此外在它两侧的上下方还分别备有专为等离子炬喷口设置的定位连接端口A1b1d和一个与外部连接并在其内侧备有单向阀的进水端管A1b1f以及两个高压蒸汽输出端口A1b1h；所述的闪蒸式高压气体制导器A1b2其主体结构如图5所示是由两条呈纵向并列的管状闪蒸腔体A1b2a和一条横向穿于所述管状闪蒸腔体A1b2a内部并与直接所诉等离子炬定位连接端口A1b1d贯通的高温导热管芯A1b2b、以及设置在管状闪蒸腔体底部的高压水的喷射端管A1b2c和一组分别设置在管状闪蒸腔体内部呈纵向延伸并与所述高温导热芯管实现连接的闪蒸叶片A1b2d整合构成，所述高压水的喷射端管A1b2c通过设置在其顶端两侧的两条喷射分管A1b2c1分别与纵向并列的两条所述闪蒸腔体A1b2a实现内部连通，在两条所述喷射分管A1b2c1的输出端上备有水雾喷头A1b2c2，此外在所述闪蒸腔体A1b2a上方还分别备有两条向外延伸的高压气体喷射导管A1b2a1和A1b2a2；

(四)所述的水蒸气纵向驱动和横向传输管系A2是由水蒸气纵向驱动套筒A2a、纯净水再循环容器A2b和水蒸气横向传送管A2c组成，在所述水蒸气横向传送管A2c的输出端备有一节带单向阀的三通导管A2c1，在所述纯净水再循环容器A2b上分别备有与所述水蒸气纵向驱动套筒A2a内两个微型水泵连通的输出端管以及一条专门与双效蒸汽炉A1连通的连接导管A2b1、在其底部备有专门与所述水蒸气转换及自行回收容器Z1输出导管连通的连接端口A2b2，在所述水蒸气的纵向驱动套筒A2a的上侧备有和位于所述闪蒸腔体上侧喷射导管A1b2a2连通的导气端口A2、在其底部备有和所述双效蒸汽炉底部高压水输入端口A1a5连通的高压水输出导管A2a4a、此外在所述纵向驱动套筒的中部还备有一段专门用来和所述三通导管A2c1连通的高压水输出导管A2a3a；

(五)所述的水蒸气纵向驱动套筒A2a是由一个内部分割为节段式的双层壳体A2a1和设置在壳体内的气动马达A2a2及设置在其下方的两个微型水泵A2a3和A2a4通过轴向串联构成，此外还包括一个设置在容器A顶盖上侧并备有传动轮A2a5的齿轮盒A2a6、所述气动马达A2a1通过轴向串联方式与所述齿轮盒A2a5内部的小齿轮A2a5a实现连接；

(六)所述联动式铝熔液投放器A3是由一个底部和所述等离子炬熔化釜A4连通的纵向导流和传送管筒A3a和一条顶部与之连通的投放导管A3b以及一个设置在所述容器A顶盖上侧的传动齿轮盒A3c经组合连接构成，在所述导流和传送管筒A3a的内部备有螺旋顶推连杆A3a1和铝熔液导流端口、所述螺旋顶推连杆A3a1的顶部与所述传动齿轮盒中的工作齿轮A3c1轴向连接、在所述传动齿轮盒A3c上备有一个和所述纵向驱动套筒A2上所述传动轮A2a5互动的传动轮A3d该传动轮通过设置在齿轮盒A3c中的一个四分之一齿轮A3c2作用于所述的工作齿轮A3c1、并通过该齿轮间歇性的驱动所述螺旋顶推连杆A3a1实现顶推运作；

(七)所述的双效熔化炉A4是由熔化炉的壳体A4a、设置在壳体内并由三节套筒连接组成的熔化釜A4b、沿熔化釜内壁设置的环形加热管A4c以及设置在熔化釜内部的等离子弧热传导框架A4d经套装组合构成，在所述双效熔化炉壳体A2a的上侧分别备有与所述双效蒸汽炉A1排风口A1a3连通的引风口A4a1及直接与位于容器A上侧的排气管连通的通风口A4a2，在熔化炉壳体的中部备有专供所诉导热套管A4c与外部管系连通的输入及输出端口A4a3和A4a4，在熔化炉壳体的下方备有铝熔液的输出端口A4a5和专门用来与等离子炬实现对接的定位端口A4a6，在构成所诉熔化釜A4b的上层套筒顶部及其侧面备有顶盖A4b1及一个等离子弧废气排放端口A4b2，在构成所诉熔化釜A4b的中间套筒上备有专供所述加热管A4c与外部管系实现对接的输入导管A4b3和输出导管A4b4，所述输入导管A4b3的输入端口与一段内部备有水雾喷头的喷射端管A4b3a实现固定连接，在构成所诉熔化釜A4b的底层套筒的两侧分别备有专门与所述联动式铝熔液投放器连通的连接端口A4b5和专门用来和等离子炬实现对接的连接端口A4b6，所述等离子弧热传导框架A4d如图12所示是由备有定位对接槽口的三通管A4d1和与之实现纵向连通的排气管A4d2、热传导及纵向对接插片A4d3以及备有定位插接槽口的弧型导热传板A4d4经相互定位对接构成；

(八)在本申请所述技术方案的具体际操作中还包括可根据需要括将一些备有燃烧剂或铝热剂成分的块状物和废旧铝材混杂在一起共同投放到熔化釜中；

(九)所述的新型连体式气引擎A6是由密封连接顶盖A6a、行星齿轮驱动器A6b和承载行星齿轮驱动器的罐状底盘A6c以及定位整合套管A6d经封闭式定位组合构成，在所述密封连接顶盖A6a上备有专门用来与所述行星齿轮驱动器A6b实现定位对接的定位轴承A6a1和定位对接螺孔A6a2，在所述罐状底盘A6c的外侧及上沿备有专门用来与水蒸气传送导管实现对接的定位连接端头A6c1和对接螺孔A6c2，所述的行星齿轮驱动器A6b是由定位夹持在两片圆形隔板之间的若干简易涡轮式气马达A6b1以环状的组合连接方式通过与水蒸气传导端管A6b2实现封闭对接组成，在位于所述行星齿轮驱动器A6b中央的工作齿轮上端备有与外部实现轴向对接的连接端管A6b3；

(十)所述的简易涡轮式气马达A6b1其具体结构如图15和图16所示、是由上下分别备有抱握状导气管的蜗壳A6b1a、设置在蜗壳内的涡轮或涡扇A6b1b、定位轴承A6b1c和传动齿轮A6b1d经实现相互间的轴向串联构成；

(十一)所述的水蒸气转换及自行回收容器Z1是由一个内部被分隔为四层的容器Z1a和设置在其内部的一个同轴整合式动能转换系统Z1b以及一个环绕于容器内壁设置的热能转换管系Z1c和设置在容器外侧的纵向回收导管Z1d构成，所述的纵向回收导管A1d通过设置在其底部的三通导管Z1d1与设置在容器底层的微型水泵Z1b4其输入端直接连通、所述的三通导管Z1d1通过设置在其底端的管接头Z1b2与设置在所述的水蒸气转换及自行回收容器Z2底部的液相水传输导管Z2c连通，所述的同轴整合式动能转换系统Z1b是由分别设置在容器顶层的直流发电机Z1b1、设置在第三层的风力涡轮Z1b2、设置在容器第二层中部的同轴整合气动引擎Z1b3和位于容器底层的微型离心泵Z1b4通过轴向串联组合构成，在所述微型离心泵Z1b4的输出端上备有单向阀Z1b4a，所述的同轴整合气动引擎Z1b3是由所述的新型连体气动引擎A6和一个位于其底部的所述简易涡轮气马达A6b1通过相互间的管系对接和轴向串联组成，它的水蒸气进气导管A6b2通过设置在容器外侧的对接端口与所述的容器A外侧的水蒸气输出端管A1b1h连通，其输出导管A6b2b的输出端穿过容器第三层的隔离挡板固定在隔离挡板的上侧，所述的纵向回收管Z1d其输入端口与设置在容器上方外侧的蒸汽输出端口Z1a2对接连通、其输出端和设置在容器底层的回收端口Z1a3对接连通，此外在所述容器Z1a的中部两侧还分别设有一个带单向阀的纯净水的输入端口Z1a4及纯净水的输出端口Z1a5，在所述的热能转换管系Z1c内部备有酒精和水的混合熔液，所述热能转换管系Z1c的顶部呈螺旋环绕状设置在所述涡轮风扇Z1b2的外围其底部经由设置在容器底部的输入和输出端口Z1a6与前述新型水反应装置中所述的回馈与补偿机构C中的温差发电管系实现封闭式连通；

(十二)所述的水蒸气转换及回收容器Z2是由一个内部被隔离挡板分隔为两层的动能转换容器Z2a和一个设置在其外侧的热能转换套筒Z2b组合构成，所述动能转换容器Z2a通过设置在其底部的对接端口Z2a1与所述容器A底部的输出端口通过所述的水蒸气传送导管A6c1连通，在所述动能转换容器Z2a内部的隔离挡板上方备有风力涡轮Z2a2、所述风力涡轮Z2a2通过轴向串联与设置在容器底层的微型离心泵Z2a3实现整合连接、所述微型离心泵Z2a3的输出端口通过图1中所示的一条液相水传送导管Z2c与所述的水蒸气转换及自行回收容器Z1底部连通，此外在所述隔离挡板上还分别设有高压水蒸气的输出导管Z2a4和冷却水的输导短管Z2a5，所述的动能转换容器Z2a分别通过设置在其上侧的连通端口Z2a6及设置在其底部的对接端口Z2a7与所述的热能转换套筒Z2b实现连通，在所述热能转换套筒Z2b的内部备有一条纵走向的热交换分管Z2b1、在所述热交换分管Z2b1的顶部和底部分别备有与设置在所述新型水反应装置中其回馈与补偿机构C里的所述螺旋式散热管C7实现连通的连接导管Z2b1a和Z2b1b，此外在所述热能转换套筒Z2b的顶部还设有与所述动能转换容器Z2a顶部连通的水蒸气输入和输出分管Z2b2。

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