CN112823243B - 热驱动的泵送系统 - Google Patents

Abstract

根据本公开的实例，提供了一种热驱动的泵送系统和一种泵送方法。该热驱动的泵送系统包括用于第一液体的闭合回路。该闭合回路包括蒸发部分。该蒸发部分配置成从外部源接收热量。该蒸发部分配置成引起该第一液体在该蒸发部分内的蒸发。因此，该第一液体在该蒸发部分内的蒸发增加该闭合回路中气体的量。该闭合回路密封成使得该气体的量的增加导致施加于该第一液体上的压力增加。该热驱动的泵送系统包括传递装置。该传递装置配置成将施加于该第一液体上的压力转换成泵送力。该泵送力被传递至泵送容器以泵送第二液体。

Description

热驱动的泵送系统

技术领域

本公开的实施例涉及一种热驱动的泵送系统。一些实施例涉及一种太阳能辐射驱动的泵送系统。一些实施例适用于巴氏灭菌。

背景技术

泵用于将液体从源移动至较高的高度水平，从而克服重力起作用。一些泵利用电力(来自电网，来自电池或来自相关联发电机)，以提供所需能量来使液体克服重力移动。由可再生能量源所驱动的泵为已知的。实例包括利用由相关联风力涡轮机或光伏电池单元所生成的能量的泵。本发明的目标是提供一种用于在需要或不需要电力的情况下克服重力自主地泵送液体的泵。

发明内容

根据各种但非必然所有实施例，提供了热驱动泵送系统和泵送方法的实例。

根据各种但非必然所有实施例，提供了热驱动泵送系统。热驱动泵送系统包括第一液体的闭合回路。闭合回路包括蒸发部分。蒸发部分配置成从外部源接收热量。蒸发部分配置成引起第一液体在蒸发部分内的蒸发。因此，第一液体在蒸发部分内的蒸发增加了闭合回路中气体的量。闭合回路密封成使得气体的量的增加使施加于第一液体上的压力增加。热驱动泵送系统包括传递装置。传递装置配置成将施加于第一液体上的压力转换成泵送力。泵送力传递至泵送容器以用于泵送第二液体。

根据各种但非必然所有实施例，提供了泵送第二液体的方法。该方法包括提供第一液体的闭合回路。闭合回路包括蒸发部分。该方法包括蒸发该蒸发部分内的第一液体。第一液体的蒸发由接收自蒸发部分处的外部源的热量来引起。第一液体的蒸发增加了闭合回路中气体的量。因此，增加闭合回路中气体的量引起施加于第一液体上的压力的增加。该方法包括将施加于第一液体上的压力转换成泵送力。该方法包括将泵送力传递至泵送容器以用于泵送第二液体。

本“发明内容”章节的下述部分描述了各种特征，这些特征可为“发明内容”章节的前述部分所描述的任一实施例的特征。功能的描述应额外地视为还公开了适用于执行该功能的任何装置。

闭合回路可能具有可膨胀的体积，并且闭合回路可配置成当闭合回路中的由气体施加于第一液体上的压力增加时引起体积膨胀。

传递装置可配置成提供泵送容器的体积和闭合回路的体积之间的固定关系。

传递装置可配置成引起泵送容器的体积和闭合回路的体积反相改变。

在一些但非必然所有实例中，提供了装置，该装置用于调整泵送容器的体积和闭合回路的体积之间的固定关系，以预先设定联接至泵送容器的排出系统中的第二液体的液面顶的位置。

闭合回路还可包括第一贮存器和第二贮存器。

闭合回路可配置成当闭合回路中的由气体施加于第一液体上的压力增加时引起第一液体从第一贮存器移动至第二贮存器中。

第二贮存器可包括界定有第一可压缩腔室的第一界面。

第一界面可为可移动的，以引起第一可压缩腔室在由第二贮存器中的第一流体所施加的压力条件下的压缩。

传递装置可包括第一界面。

传递装置可包括泵送容器内的第二可压缩腔室和第三贮存器之间的第二界面。

第二界面可为可移动的，以引起第三贮存器的体积的变化。

传递装置可包括第一界面和第二界面之间的闭合流体系统。

闭合回路可包括第二贮存器和蒸发部分之间的止回阀。

当气体而不是第一液体从第一贮存器移动时，该止回阀可配置成允许第一液体从第二贮存器流动至蒸发部分中。

蒸发部分可配置成允许来自第二贮存器第一液体的量流动穿过其中，以提供冷却以引起闭合回路中的第一液体蒸汽的冷凝。

在一些但非必然所有实例中，提供了至少一个阀，该至少一个阀配置成允许将气体引入至闭合回路和/或从闭合回路移除，从而允许压力的生成，该压力引起第一液体移动第一界面。

闭合回路可包括位于第一贮存器和第二贮存器之间的一个或多个止回阀。

这些一个或多个止回阀可配置成防止第一液体在一个以上方向上绕着闭合回路循环。

在一些但非必然所有实例中，提供了第一液体，该第一液体具有低于水的蒸发比潜热。

在一些但非必然所有实例中，提供了泵送容器，该泵送容器包括第三贮存器，该第三贮存器包括入口和用于联接至排出系统的出口，其中入口和出口均可包括止回阀。

根据各种但非必然所有实施例，提供了热驱动的泵送系统。热驱动的泵送系统包括第一液体的闭合回路。闭合回路包括蒸发部分。蒸发部分配置成从外部源接收热量。蒸发部分配置成引起第一液体在蒸发部分内的蒸发。因此，第一液体在蒸发部分内的蒸发增加了闭合回路中气体的量。闭合回路密封成使得气体的量的增加使施加于第一液体上的压力增加，第一液体上的压力可作为泵送力传递，以引起第二液体的泵送。

第一液体上的压力可作为泵送力传递至泵送容器以引起第二液体的泵送。

根据各种但非必然所有实施例，提供了太阳能辐射驱动的泵送系统。太阳能辐射驱动的泵送系统包括第一液体的闭合回路。闭合回路至少包括气体膨胀腔室和贮存器，该贮存器包括与闭合流体系统交接的界面。气体膨胀腔室包括蒸发筛网。蒸发筛网配置成接收源自太阳能辐射的热量。该热量引起由蒸发筛网所保持的第一液体的蒸发。因此，由蒸发筛网所保持的第一液体的蒸发增加了气体膨胀腔室中气体的量。闭合回路密封成使得气体膨胀腔室中气体的量的增加将第一液体迫使至贮存器中。太阳能辐射驱动的泵送系统包括闭合流体系统。闭合流体系统包括第一流体填充囊体和第二流体填充囊体，该第一和第二流体填充囊体被流体地联接起来。第一流体填充囊体配置成提供包括于闭合回路的贮存器中的界面。闭合流体系统配置成响应于通过第二贮存器中的第一液体经由该界面施加于第一流体填充囊体上的压力，将流体从第一流体填充囊体传递至第二流体填充囊体。第二流体填充囊体配置成，响应于从第一流体填充囊体接收流体，将泵送力施加于包括在泵送容器中的第二液体上。

附图说明

一些实例实施例现将参考附图进行描述，其中：

图1示出了本文所描述的热驱动的泵送系统的示意性实例；

图2示出了本文所描述的热驱动的泵送系统的另一实例；

图3示出了如本文所描述的蒸发部分的示意性实例；

图4示出了如本文所描述的泵送循环的实例；

图5示出了如本文所描述的处于泵送循环的某一阶段的热驱动的泵送系统的实例；和

图6示出了如本文所描述的处于泵送循环的另一阶段的热驱动泵送系统的实例。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本公开是热驱动泵送系统1。热驱动泵送系统1包括第一液体110的闭合回路100(如图5和图6所示)和传递装置200，传递装置200用于将泵送力传递至第二液体310(如图5和图6所示)。

闭合回路100包括蒸发部分120。闭合回路100的蒸发部分120配置成从外部源 (未示出)接收热量并且引起第一液体110在蒸发部分120内的蒸发。第一液体110 在蒸发部分120内的蒸发引起闭合回路100内的气体132量的增加。因为闭合回路 100是密封的，所以闭合回路100内的气体132量的增加使闭合回路100内的施加于第一液体110上的压力量增加。

在一些实例中，来自外部源的热量包括太阳能辐射。在其它实例中，来自外部源的热量额外地或替代地包括已由其它装置生成的热量，诸如工程热毯或直接燃料源 (诸如电力、生物气体)。

在一些但非必然所有实例中，第一液体110可为水。替代地，第一液体110可为具有低于水的蒸发比潜热的液体。例如，水具有2264.75kJ/kg的蒸发比潜热，然而替代的第一液体110的实例(诸如乙醇)具有大约850kJ/kg的蒸发比潜热，并且替代的第一液体110的另一实例(诸如甲醇)具有大约1100kJ/kg的蒸发比潜热。在一些实例中，第一液体110可为具有小于2000kJ/kg的蒸发比潜热的液体。通过利用具有低于水的蒸发比潜热的液体，蒸发的效率可改善。例如，为引起蒸发，需要更低的能量输入。在一些实例中，第一液体110选择成在蒸发之后不留下残余物。例如，第一液体110并非悬浮液或胶体悬浮液。

并非闭合回路100内的所有第一液体110可在任何时间处于蒸发部分120内；因此，并非闭合回路100内的所有第一液体110在任何时间进行蒸发。在一些实例中，蒸发部分120配置成允许液体(例如，第一液体110)流动穿过，从而保持一定量的液体并且允许其它液体穿行至闭合回路100的其它部分。蒸发部分可能包括对于闭合回路100的其它部分的阻隔件，这些部分在由液体(诸如，例如第一液体110)饱和时变为可渗透的或渐增地可渗透的。

甚至在无第一液体110的蒸发的情况下，闭合回路100中也存在一定量的气体132。在一些实例中，该气体132可为空气。在其它实例中，该气体132可包括另一种气体。除了第一液体蒸汽之外，存在于闭合回路100内的气体132也可能选择成具有大于第一液体110的分子量。因此，在此类实例中，气体132倾向于下沉于第一液体蒸汽下方。这样，气体132形成了第一液体蒸汽和第一液体110之间的层，从而将它们保持大体分离。这减少了第一液体蒸汽的冷凝，并且因此允许保持第一液体110 上的压力。还应当理解，甚至在该分子量不小于第一液体110的分子量的情况下，第一液体蒸汽的热量倾向于引起第一液体蒸汽保持于气体132的上方。例如，如果第一液体110包括水并且气体132包括空气，那么水蒸汽倾向于停留于空气上方。气体132还可包括压缩空气。压缩空气相比于空气保持更少的水蒸汽，并且因此将提供水蒸汽和压缩空气下方的水之间的改善分离。在一些实施例中，气体132还选择成具有相比于空气的更低可压缩性。这提供了优点：气体132相比于空气将为更有效地在第一液体110上施加压力。

虽然闭合回路100描述为密封的，但是在一些实例中，闭合回路110有可能为不密封的，以替换第一液体110或以增加或减小闭合回路100内的气体132的量。因此，出于此类目的，闭合回路100可能包括一个或多个阀134。

传递装置200允许将施加于闭合回路100中的第一液体110上的压力传递成施加于第二液体310上的压力。在一些实例中，传递装置200将施加于第一液体110上的压力转换成贮存器对于第二液体310的压缩(参见例如图2的第三贮存器320)。该贮存器的压缩引起第二液体310在所述贮存器内位移至排出系统(参见例如图2的排出系统330)，该排出系统联接至该贮存器。应当理解，在这种情况下，排出系统流体地联接至贮存器。在一些实例中，传递装置200配置成将施加于第一液体110上的压力转换成泵送力，该泵送力传递至泵送容器300以用于泵送第二液体310。

因为闭合回路100与大气压力密封，所以如图1所示的热驱动泵送系统1相比于大气压力可以正压力操作。相比于未针对大气压力密封并且因此利用负压力操作的泵送系统，系统1的部件(例如，闭合回路100)可由较薄和较低重量材料形成。因此，如图1所示的热驱动泵送系统1为更易于运输的，并且具有相比于现有泵送系统的较小包装尺寸。

通过以相比于大气压力的正压力而非相比于大气压力的负压力运行热驱动泵送系统1，第二液体310的更佳流速可实现。较强泵送可通过较大压力梯度来提供。

因为第一液体110绕着闭合回路100来循环，所以第一液体110和第二液体310 保持独立。因此，用于第二液体310的驱动泵送的更有效液体可用作第一液体110。此外，受污染的第二液体310在不负面地影响热驱动泵送系统1的驱动机构的情况下，可进行泵送，其由闭合回路100来提供。因此，如图1所示的热驱动泵送系统1为更易于重复使用的，并且可与许多不同液体一起重复使用，一些此类液体可能受污染并且一些此类液体可能要求避免污染。热驱动泵送系统1可与含砂砾液体(其引起系统的部件的磨损)和与悬浮液(其可引起系统内沉积物的堆积)一起使用，而无对于系统的闭合回路100的任何不利影响。因此，驱动泵送的闭合回路100的工作未受阻止，并且能够维持最大效率。闭合回路100的部件的磨损将不利地影响闭合回路100内的液体保持力；并且闭合回路100中沉积物的堆积可隔离或反射外部源的热量，并且因此减少蒸发部分内的热量并从而减小闭合回路100内蒸发的效率。通过利用闭合回路100，这些问题通过第一液体110与第二液体310的分离来改善。

图2示出了根据本公开的热驱动泵送系统1的实例。在图2的实例中，可看出，闭合回路100的蒸发部分120为闭合回路100的一部分，该部分配置成从外部源接收热量。蒸发部分120可为热量聚集于其上的部分。闭合回路100在蒸发部分120处的外壳为导热的，使得入射于该外壳上的热量传送至蒸发部分120内的第一液体110。

在图2的实例中，蒸发部分120为膨胀腔室130的一部分。膨胀腔室130为闭合回路100的一部分，其中气体132和第一液体蒸汽由于从外部源所接收的热量而膨胀。阀134允许气体132引入至膨胀腔室130中或从膨胀腔室130移除，以调整闭合回路 100中的气体132的量。

在图2的实例中，膨胀腔室130独立于第一液体110的第一贮存器140并且经由管136连接至第一贮存器140；然而应当理解，膨胀腔室130可能包括第一液体110 的第一贮存器140，或膨胀腔室130和第一液体110可能包括于共同腔室内，其中分隔物处于两者之间。在一些实例中，此类分隔物可能为浮置于第一液体110上方的挡板。如在图2的实例中，通过设置第一贮存器140的独立腔室，对第一液体110加热较少。

在一些实例中，蒸发部分120可能包括蒸发筛网122。蒸发筛网122相对于图3 更详细地描述。图3示意性地示出了蒸发筛网122的实例。在一些实例中，蒸发筛网 122为窄规编织或纤维材料，诸如，例如玻璃纤维。在一些实例中，编织物将允许过来的液体穿过该材料，并且允许编织物中的一些液体的保持，以在蒸发部分120内，在液体和气体132之间的界面处形成大的表面积。

在一些实例中，蒸发筛网122粘合至膨胀腔室130的壁138。在一些实例中，壁 138用作太阳能收集器。例如，膨胀腔室130的壁138可能具有色素，该色素已知用以在由合成塑料材料制成的情况下吸收太阳能辐射。在一些实例中，膨胀腔室130的壁138还可由窄尺寸钢或铝制成，该窄尺寸钢或铝在其外表面上涂布有已知用于吸收太阳能辐射并将该太阳能辐射转换成热量的材料。尺寸可处于0.25mm和1.5mm之间。

在一些实例中，作为蒸发筛网122的替代形式，蒸发部分120可能包括用于将第一液体110液滴的细小喷雾提供于加热板上的装置，该板通过外部源的热量来直接地或间接地加热。适于以有效方式允许蒸发的其它装置(例如，迅速地和以最小热量输入)可替代蒸发筛网122来使用。在一些实例中，蒸发部分120维持于高压力下，因为高压力增加蒸发的速率。该高压力可能通过利用阀将更多气体132引入至闭合回路 100中来提供。

在替代性实例中，膨胀腔室130可能由真空管来替换。在一些实例中，例如在真空管内存在较低压力的情况下，蒸发筛网122可直接地粘合至真空管的内表面。在其它实例中，例如在真空管内存在较高压力的情况下，蒸发筛网122可密封于装配至真空管中的压力容器中。

返回至图2的实例，膨胀腔室130由外壳体180包封或大体包封。外壳体180可能配置为光学器件以将太阳能辐射聚集于膨胀腔室130上或特别地聚集于膨胀腔室 130的蒸发部分120上。例如，外壳体180可包括背侧壁182和基部壁184，背侧壁 182和基部壁184为平坦的并且内衬有反射材料。膨胀腔室130可定位于外壳体180 内，使得太阳能辐射反射于膨胀腔室130的壁138的、不接受直接太阳能辐射的一部分上。外壳体180的前壁(出于清晰目的，未示出)可由透明塑料或玻璃制成。外壳体180的前壁可能包括透镜，该透镜配置成将太阳能辐射集中于膨胀腔室130上或特别地集中于蒸发部分120上，以增加温度和因此增加闭合回路100内的压力。在一些实例中，外壳体180的背侧壁182和基部壁184可能配置为大抛物线型反射器。

外壳体180的一些壁可能内衬有防潮低密度隔热材料，诸如膨胀聚苯乙烯。这改善了热损失并且还改善了外壳体180的壁内的热保持。特别地，热损失在发生蒸发部分120内的第一液体110的蒸发的时间期间和在膨胀腔室130内的气体132的膨胀的发生时间期间得以改善。热损失在泵送循环2的泵送阶段4期间得以改善(参见图4)。热保持在第一液体110蒸汽冷凝的时间期间得以改善。热损失在泵送循环2的重新设定阶段6期间得以改善(参见图4)。

在图2的实例中，闭合回路100还包括第一液体110的第一贮存器140。第一贮存器140包括出口142，出口142布置于第一贮存器140内的低高度水平处，使得第一贮存器140内的至少基本上所有(并且在一些实例中，所有)液体可从第一贮存器 140移置至出口142。

管144使第一贮存器140的出口142与第二贮存器150的入口152连接。在一些实例中，管144布置成使得从第一贮存器140的液体需要克服重力才能移动至第二贮存器150。这防止液体在不存在或存在不充分的接收自外部源的热量时从第一贮存器 140移动至第二贮存器150。在一些实例中，管144包括止回阀146(也已知为单向阀)。止回阀146配置成防止第一液体110在一个以上方向上绕着闭合回路100循环。止回阀146允许流体从第一贮存器140至第二贮存器150的流动，但不允许沿着互连管144从第二贮存器150至第一贮存器140的流动。

在图2的实例中，用于从第一贮存器140排出的第一液体110的第二贮存器150，由容器160内的腔室来形成。第二贮存器150包括入口，从第一贮存器140所排出的液体通过该入口可进入。第二贮存器150包括出口154，出口154通过管156连接至蒸发部分120。该管156还包括止回阀158，止回阀158允许流体从第二贮存器150 至蒸发部分120的流动，但不允许沿着该管156从蒸发部分120至第二贮存器150的流动。

在一些实例中，气体返回管170允许气体132离开第二贮存器150的流动和返回至管144中的流动，从而在第一贮存器140和止回阀146之间的位置处互连第一贮存器140和第二贮存器150。气体返回管170执行减少气体132的量的功能，气体132 可能在第二贮存器150的连续泵送循环中累积。气体返回管170可能由用于减少第二贮存器150中的气体132的累积的任何合适装置来替换。例如，气体返回管170和止回阀146可以换成包括在管144中的限制性返回阀(未示出)。限制性返回阀可选择成允许在从第一贮存器140至第二贮存器150的方向上的大体100％流动并且允许在相对方向上的大体10％至20％流动。在其它实例中，止回阀146可配置成在闭合时形成液体紧密密封而非气体紧密密封，从而允许一些气体132经由止回阀146流动离开第二贮存器150流向第一贮存器140。止回阀146可包括半透性部件，该半透性部件允许气体在两个方向上的穿过，但允许液体在仅一个方向上的穿过。

第二贮存器150包括界定第一可压缩腔室220的第一界面210。第一界面210为可移动的，以引起第一可压缩腔室220在由第二贮存器150中的第一液体110所施加的压力条件下的压缩。在图2所示的实施例中，第一界面210由第一膜来提供。第一膜形成第一流体填充囊体的外壁，该第一流体填充囊体提供第一可压缩腔室220。第一流体填充囊体通过管230连接至第二流体填充囊体。第二流体填充囊不包括于与图 2的实例中的第一流体填充囊体相同的容器中。该两个流体填充囊体和互连管230形成了闭合流体系统。在一些实例中，可能设置阀232，阀232允许该闭合流体系统内的流体量进行调整，例如增加或减少。

在图2的实例中，第二流体填充囊体包括于泵送容器300内。泵送容器300包括第二液体310的第三贮存器320。第三贮存器320包括出口326以将第三贮存器320 联接至排出系统330。第三贮存器320还包括入口322。在一些实例中，泵送容器300 浸没于第二液体310的源340中。这在图5和图6中示出。入口322和出口326均包括止回阀324、328。排出系统330包括管332，管332允许第二液体310从源340泵送至较高高度。

第三贮存器320包括界定有第二可压缩腔室250的第二界面240。第二可压缩腔室250通过第二流体填充囊体来提供。第二界面240为可移动的，以引起第三贮存器 320的体积的变化。第二界面240通过第二膜来提供，该第二膜形成第二流体填充囊体的外壁。

传递装置200包括第一界面210和第二界面240，以及位于第一界面210和第二界面240之间的闭合流体系统。在图2的具体实例中，传递装置200包括两个流体填充囊体和互连管230。在其它实例中，传递装置200可能配置为往复式正排量泵。例如，传递装置200可能包括活塞、柱塞或隔膜。在一些实例中，界定有第二贮存器 150的第一界面210由第一活塞来提供。在一些实例中，第二界面240由第二活塞来提供。第一活塞可与第二活塞为一体的，或第一活塞和第二活塞可能通过一些其它机械装置进行连接，诸如一个或多个连接杆和/或一个或多个齿轮。替代地，第一活塞和第二活塞可通过提供闭合流体系统的气动或液压连接进行连接。在其它实例中，第二贮存器150和第三贮存器320可包括于单个容器中，由此传递装置200包括两个贮存器150、320之间的可移动的分隔壁。在一些此类实例中，第三贮存器320可能设置于包括于第二贮存器150中的囊体内。

尽管图2中未示出，但是闭合回路100可能在不同的点提供有冷却翅片以耗散热量，否则该热量保持于闭合回路100中。附加地或替代地，一些所泵送第二液体310 可用于冷却闭合回路100。例如，所泵送第二液体310可用于换热器中。

热驱动泵送系统1的操作实质上为循环的。在一些实例中，泵送循环2具有不同阶段，这些阶段至少包括泵送阶段4和重新设定阶段6。图4示出了泵送循环的流程图。泵送循环参考图5和图6进行描述，图5示出了热驱动泵送系统1在泵送阶段4 的开始时(和重新设定阶段6的结束时)的配置，图6示出了热驱动泵送系统1在泵送阶段4的结束时(和重新设定阶段6的开始时)的配置。参考循环2，术语开始和结束随意地使用。

在循环2的开始时，少量的第一液体110包括于闭合回路100的蒸发部分120中。第一贮存器140包括较大量的第一液体110。在一些实例中，第一贮存器140包括除蒸发部分120外的所有的第一液体110。

根据图4的框410，外部源的热量由蒸发部分120来接收。所接收的热量引起第一液体110在蒸发部分120内的蒸发，根据图4的框420所示。蒸发引起闭合回路 100中气体132的量的增加。在一些实例中，这使膨胀腔室130中气体132的量增加。因为该气体132不可在一个方向上(例如，图5和图6所示的闭合回路100的顺时针方向)朝向第二贮存器150膨胀穿过止回阀158，并且不可在另一方向上(例如，图5和图6所示的闭合回路100的逆时针方向)膨胀穿过第一贮存器140中的第一液体110，所以气体132施压于第一液体110上并且引起施加于第一液体110上的压力的增加，根据图4的框430所示。因为液体相对于气体基本上为不可压缩的，因此，在由膨胀气体132所施加的压力下，第一液体110受迫穿过第一贮存器140的出口142进入连接第一贮存器140与第二贮存器150的管144中。因此，第一液体110从第一贮存器140移动，穿过止回阀146并且进入第二贮存器150中。

闭合回路100的体积不是固定的。闭合回路100具有可膨胀的体积。闭合回路 100配置，当闭合回路100中的由气体132施加于第一液体110上的压力增加时，闭合回路100引起其体积膨胀。在一些实例中，闭合回路100的外部体积固定，但内部体积可膨胀。随着第一液体110进入第二贮存器150中，第一液体110接触第一界面 210并且开始将压力施加于第一界面210上。第一界面210在由第一液体110所施加的压力下移动，并且该移动继而引起在图5和图6的实例中，由第一流体填充囊体所提供的第一可压缩腔室220的压缩。这引起第二贮存器150和闭合回路100的体积作为整体的膨胀。

传递装置200将压力从第一液体110传递至第二液体310，根据图4的框440所示。在一些实例中，传递装置200提供泵送容器300的体积和闭合回路100的体积之间的固定关系。在一些实例中，传递装置200配置成引起泵送容器300的体积和闭合回路100的体积反相改变。例如，当泵送容器300的体积处于最小值时，闭合回路 100的体积处于最大值；并且当泵送容器300的体积处于最大值时，闭合回路100的体积处于最小值。

在如图5和图6所示的实例中，第一流体填充囊体(提供第一可压缩腔室220) 通过移置至第二贮存器150中的第一液体110进行压缩。因此，第一流体填充囊体中的流体移置至第二流体填充囊体(提供第二可压缩腔室250)中。因为这两个流体填充囊体为闭合流体系统的部分，所以其中一者的体积的减小将引起另一者的体积的对应增加。因此，随着第二囊体膨胀，第三贮存器320的体积减小。因此，传递装置 200提供泵送容器300中第三贮存器320的体积和闭合回路100中第二贮存器150的体积之间的固定关系。传递装置200引起泵送容器300中第三贮存器320的体积和闭合回路100中第二贮存器150的体积反相改变。应当注意的是，在两个界面210、240 之间的闭合流体系统所包括的流体为可压缩的情况下，第三贮存器320的体积和第二贮存器150的体积之间的关系可能为非线性的。

减小泵送容器300的体积(例如，通过减小第三贮存器320的体积)引起第二液体的泵送，根据图4的框450所示。在减小第三贮存器320的体积时，第三贮存器 320内所包括的第二液体310受迫经由第三贮存器320的出口326进入排出系统330 中。第二液体310受迫穿过止回阀328，并且因此不可返流离开排出系统330回到第三贮存器320中。由于设置于第三贮存器320的入口322中的止回阀，第二液体310 不可离开第三贮存器320返流至第二液体310的源340中。随着时间推移，排出系统 330内的第二液体310的液面顶的高度增加，直至其到达排出管332的顶部。

在一些实例中，通过调整泵送容器300的体积和闭合回路100的体积之间的固定关系，排出系统330中第二液体310的液面顶的位置可进行预先设定，使得其在泵送阶段4开始之前靠近于排出管的顶部。因此，第二液体310受迫进入排出系统330中引起第二液体310在较短时间内到达排出管的顶部。当第三贮存器320对于源于排出管中的第二液体310的深度的压力具有其最大体积时，通过匹配由第二界面240施加于第二液体310上的压力，第二液体310通过热驱动泵送系统1可上升的高度得以增加。因此，第二液体310可在较大高度上进行泵送。

在图5和图6的实例中，阀232允许流体引入至传递装置200所包括的第一界面 210和第二界面240之间的闭合流体系统。通过将更多流体添加至该闭合流体系统，经由第二界面240施加于第二液体310上的压力增加，从而允许克服由于排出系统 330中的第二液体310的较大深度所产生的较大压力。

在一些实例中，当将流体引入至传递装置200所包括的两个界面210、240之间的闭合流体系统中时，闭合回路100中的压力也应增加以允许第二贮存器150内的第一可压缩腔室220的压缩。膨胀腔室130所包括的阀134允许额外气体引入至闭合回路100中，使得当发生第一液体110在蒸发部分120内的蒸发时，未蒸发的第一液体 110可移动至第二贮存器150中，从而克服第一可压缩腔室220内的压力。

当第一液体110从第一贮存器140移动时，蒸发部分120中的压力足以将止回阀158(止回阀158设置于蒸发部分120和第二贮存器150之间)保持闭合。一旦第一贮存器140中的第一液体110的高度已下降低于第一贮存器140的出口142的高度，则闭合回路100的气体132经由第一贮存器140的出口142膨胀至管144中并且膨胀朝向第二贮存器150。因此，蒸发部分120中的压力开始下降，根据图4的框610所示。因此，将止回阀158保持闭合的压力降低至止回阀158打开的点。例如，蒸发部分120和第二贮存器150内的压力可均衡，并且第一液体110在重力影响条件下迫使止回阀158打开。第一液体110然后从第一个第二贮存器150流动至蒸发部分120中，根据图4的框620所示。例如，第一液体110可经由管156在重力影响下从第一个第二贮存器150流动至蒸发部分120中。

在一些实例中，重力可能不是用于迫使止回阀158打开或用于第一液体110从第一第二贮存器150流动至蒸发部分120中的主要驱动力。由第一界面210施加于第一液体110上的压力可能是这种情况的主要原因。该压力可源于界面210自身的性质。例如，第一界面210可能为弹性材料，该弹性材料在泵送阶段4期间拉伸，从而存储弹性能量，在重新设定阶段6期间释放该弹性能量以迫使第一液体110返回至蒸发部分中。额外地或替代地，该压力可能源于第一可压缩腔室220内的流体量的增加，或可能源于所述流体的膨胀。

在一些但非必然所有实例中，当闭合回路100中的气体132经由管144膨胀至第二贮存器150中时，气体132能够经由气体返回管170或其它合适装置随后地逸出贮存器150。这在连续泵送循环2中减少了气体132在第二贮存器150中的累积。气体 132在第二贮存器150中的累积可引起阻碍第一液体110从第一贮存器140朝向第二贮存器150的流动阻力的增加。通过减少此类累积，这个问题得以改善，并且热驱动泵送系统1的效率在连续泵送循环2中得以维持。

当第一液体110从第一个第二贮存器150流动至蒸发部分120中时，根据图4的框620所示，一些第一液体110保持于蒸发部分120中，并且其余液体流动至第一贮存器140中，从而重新填充第一贮存器140。

在一些实例中，随着第一液体110流动穿过蒸发部分120并且在一些实例中流动穿过膨胀腔室130，第一液体110提供冷却以引起闭合回路100中的第一液体蒸汽的冷凝，根据图4的框630所示。该第一液体110的流动有效地使蒸发部分120和膨胀腔室130的内部与从外部源所接收的热量隔离，从而引起膨胀腔室130内侧的温度和压力的下降。温度和压力的这种下降引起大多数的第一液体蒸汽冷凝并且然后流动至第一贮存器140中。

随着第一液体110离开第二贮存器150，回流至蒸发部分120中，由第一液体110 施加于第一可压缩腔室220(在图5和图6的实例中，由第一流体填充囊体来提供) 上的压力减小。因此，由第二液体310施加于第二可压缩腔室250(在图5和图6的实例中，由第二流体填充囊体来提供)上的压力大于第一可压缩腔室220上由第一液体110产生的压力。因此，流体受迫离开第二可压缩腔室250，并且移动至第一可压缩腔室220中。因此，第一可压缩腔室220随着第二可压缩腔室250压缩而膨胀。在一些实例中，第一可压缩腔室220的膨胀以较快速率将第一液体110迫使离开第二贮存器150。

随着第二可压缩腔室250压缩，更多第二液体310经由入口可进入第三贮存器 320以填充其膨胀的体积，根据图4的框640所示。通过止回阀324防止该第二液体 310经由入口322返流至第二液体310的源340中。第三贮存器320中的第二液体310 只能经由排出系统330离开第三贮存器320。

此时，循环2已返回至开始状态。

上文所描述的热驱动泵送系统1的实例可作为第二液体310的净化器(未示出) 的使能部件而得到应用。

该净化器可能包括巴氏灭菌器，该巴氏灭菌器布置成接收排放系统330的输入并且具有处于相比于其入口的较高高度水平处的出口，使得巴氏灭菌器的输出仅当存在由热驱动泵送系统生成足够的泵送力时来提供，该泵送力使第二液体310升高巴氏灭菌器入口和出口之间的高度差。

如前文所描述，当接收充分热量以在闭合回路100内生成充分压力来引起传递装置200将泵送力传递至第二液体310的泵送容器300时，热驱动泵送系统1泵送第二液体310。因此，利用热驱动泵送系统1的适当调节，仅当存在外部源的充分热量的情况下，才能提供用于使第二液体310升高巴氏灭菌器的入口和出口之间的高度差的充分泵送力，以使巴氏灭菌器(未示出)对第二液体310进行适度地巴氏灭菌。

热驱动泵送系统1的调节可通过闭合回路100内的尺寸的选择或通过传递装置200中所用的第一液体110、气体132和/或流体的组成或量的选择。

如前文所描述，第二液体310通过闭合回路100的仔细控制腔室中压力的精确累积来移动，从而消除对于电气传感器或电气控制致动器的需求。这提供了改善效率，同时大大降低了生产和操作成本。

在已描述了结构特征的情况下，该结构特征可能通过用于执行该结构特征的一种或多种功能的装置来替换，无论该功能或这些功能是否明确地或隐含地描述。

术语“联接”和“连接”在本文档中用于意指操作地联接，除非另行指出，并且可存在任何数量或组合的居间元素(包括无居间元素)。

术语“包括”在本文档中以包括性而非排除性意义来使用。也就是说，X包括Y 的任何引用指，X可能包括仅一个Y或可能包括一个以上的Y。如果旨在以排他性意义来使用“包括”，那么将在上下文中通过引用“包括仅一个”或通过“由......组成”来明确。

在本说明书中，已引用多种实例。特征或功能相对于实例的描述表明，这些特征或功能存在于该实例中。术语“实例”或“例如”或“可”或“可能”在上下文中的使用表示(无论是否明确地指示)：此类特征或功能至少存在于所描述实例中，无论是否作为实例进行描述；并且此类特征或功能可但非必然地存在于一些或所有其它实例中。因此，“实例”、“例如”、“可”或“可能”指代一类实例中的特定实例。实例的性质可为仅该实例的性质或该类的性质或该类的子类的性质，该子类包括该类的一些但非所有实例。因此，隐含地公开了，参考一个实例而非参考另一实例所描述的特征在可能的情况下可作为可行的组合的一部分用于其它实例，但非必然地必须用于其它实例。

虽然实施例已参考各种实例在先前段落中进行描述，但是应当理解，在不脱离权利要求书的范围的情况下，可作出对于所给出实例的修改。

先前描述中所描述的特征可能以上文所明确描述的组合方式之外的组合方式来使用。

虽然功能已参考某些特征进行描述，但是这些功能可能为其它特征(无论是否描述)可执行的。

虽然特征已参考某些实施例进行描述，但是这些特征还可能存在于其它实施例中(无论是否描述)。

术语“一个”或“该”在本文档中以包容性而非排他性意义来使用。也就是说， X包括一个/该Y的任何引用表明，X可能包括仅一个Y或可能包括一个以上的Y，除非上下文明显地指示相反意义。如果旨在以排他性意义来使用“一个”或“该”，那么其在上下文中将会明确表示。在一些情况下，“至少一个”或“一个或多个”的使用可能用于强调包括性意义，但这些术语的不存在不应视为推断性和排除性意义。

特征(或特征的组合)在权利要求中的存在指代该特征或特征自身的组合，并且还指代实现大体相同技术效果的特征(等同特征)。等同特征包括例如作为变体并且以大体相同方式实现大体相同结果的特征。等同特征包括例如执行大体相同功能和以大体相同方式执行以实现大体相同结果的特征。

在本说明书中，已参考利用形容词或形容词短语来描述实例的特征的多种实例。特性相对于实例的此类描述表明，该特性存在于所准确描述的一些实例中并且存在于所描述实例的大体相同的其它实例中。

虽然在前述说明书中努力提请注意据信重要的那些特征，但是应当理解，申请人经由权利要求可寻求关于前文所提及和/或附图所示的任何可授予专利特征或特征组合的保护，无论是否已强调了这些特征。

Claims (13)

1.一种热驱动的泵送系统，包括：

用于第一液体的闭合回路，所述闭合回路包括蒸发部分，所述蒸发部分配置成从外部源接收热量，并且引起第一液体在所述蒸发部分内的蒸发，从而增加所述闭合回路中气体的量，其中所述闭合回路密封成使得所述气体的量的增加导致施加于所述第一液体上的压力增大，其中所述闭合回路具有能够膨胀的体积，并且所述闭合回路配置成，当所述闭合回路中、由气体施加于所述第一液体上的压力增加时，引起所述体积膨胀；

传递装置，所述传递装置配置成将施加于所述第一液体上的压力转换成泵送力，所述泵送力传递至泵送容器以泵送第二液体，其中所述传递装置配置成提供所述泵送容器的体积和所述闭合回路的体积之间的固定关系；和

用于调整所述泵送容器的体积和所述闭合回路的体积之间的所述固定关系的装置，以允许联接至所述泵送容器的排出系统中的所述第二液体的液面顶的位置的预先设定。

2.根据权利要求1所述的泵送系统，其中所述传递装置配置成引起所述泵送容器的体积和所述闭合回路的体积反相改变。

3.根据任一项前述权利要求所述的泵送系统，其中所述闭合回路还包括第一贮存器和第二贮存器，

其中所述闭合回路配置成，当所述闭合回路中，由气体施加于所述第一液体上的压力增加时，引起所述第一液体从所述第一贮存器移动至所述第二贮存器中，

其中所述第二贮存器包括界定有第一可压缩腔室的第一界面，并且

其中所述第一界面为能够移动的，以引起所述第一可压缩腔室在由所述第二贮存器中的所述第一液体所施加的压力下的压缩。

4.根据权利要求3所述的泵送系统，其中所述传递装置包括所述第一界面。

5.根据权利要求4所述的泵送系统，其中所述传递装置包括位于所述泵送容器内的第二可压缩腔室和第三贮存器之间的第二界面，和

其中所述第二界面为可移动的，以引起所述第三贮存器的体积的变化。

6.根据权利要求5所述的泵送系统，其中所述传递装置包括位于所述第一界面和所述第二界面之间的闭合流体系统。

7.根据权利要求3所述的泵送系统，其中所述闭合回路包括位于所述第二贮存器和所述蒸发部分之间的止回阀，其中所述止回阀配置成当气体而不是所述第一液体从所述第一贮存器移动时，允许所述第一液体从所述第二贮存器流动至所述蒸发部分中。

8.根据权利要求3所述的泵送系统，其中所述蒸发部分配置成允许来自所述第二贮存器的所述第一液体的量流动穿过其中，以提供冷却以引起所述闭合回路中的所述第一液体蒸汽的冷凝。

9.根据权利要求3所述的泵送系统，包括至少一个阀，所述至少一个阀配置成允许将气体引入至所述闭合回路，和/或从所述闭合回路移除，从而允许引起所述第一液体使所述第一界面移动的压力的生成。

10.根据权利要求3所述的泵送系统，其中所述闭合回路包括位于所述第一贮存器和所述第二贮存器之间的一个或多个止回阀，所述一个或多个止回阀配置成防止所述第一液体在一个以上的方向上绕着所述闭合回路循环。

11.根据权利要求1所述的泵送系统，包括所述第一液体，所述第一液体具有低于水的蒸发比潜热。

12.根据权利要求5所述的泵送系统，包括所述泵送容器，其中所述第三贮存器包括入口和用于联接至排出系统的出口，并且其中所述入口和所述出口均包括止回阀。

13.一种泵送第二液体的方法，所述方法包括：

设置用于第一液体的闭合回路，所述闭合回路包括蒸发部分和能够膨胀的体积，所述闭合回路的所述体积具有与用于泵送所述第二液体的泵送容器的体积的固定关系；

调整所述泵送容器的体积和所述闭合回路的体积之间的所述固定关系，以预先设定联接至所述泵送容器的排出系统中的所述第二液体的液面顶的位置；

蒸发所述蒸发部分内的所述第一液体，所述蒸发由所述蒸发部分处的从外部源接受的热量来引起，所述蒸发增加所述闭合回路中气体的量，从而引起施加于所述第一液体上的压力的增加和所述闭合回路的所述体积的膨胀；

将施加于所述第一液体上的所述压力转换成泵送力；和

将所述泵送力传递至泵送容器以泵送第二液体。

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