CN1324223C - 温差冷凝制水、供热、空调、发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温差冷凝制水、供热、空调、发电系统，它是由低温压力发生装置、冷能发电装置、温差冷凝制水装置、低温制氮制热装置由管路连接而成；其中包括有：气液交换器、等压位差注液器、气轮机、温差冷凝制水器、热风装置、储水罐、风机、涡流管式制冷机、蒸汽发生器、蒸汽热水储罐；该装置是利用新的“闭路循环”理论设计的，运行时无能耗，只须性启动用冷能，就将永久向人类提供热水、热风、冷风、蒸汽和电力。

Description

温差冷凝制水、供热、空调、发电系统

技术领域

本发明涉及一种制水、供热、空调、发电系统，特别是涉及一种利用低温制冷机冷凝空气中水分制水、供热、空调、发电的系统。

背景技术

一直以来，沙漠和高原等地区干旱缺水，冷、热无常，更缺少电力，用水都是靠收集雨水和雪水或靠外来运进的水，以上两种方法主要缺点是长时间储存雨水和雪水，将使水质变质；外来运进的水，经过长时间远距离的运输，水质不好并且成本高；常年干旱造成的冷、热无常和缺少电力，给人类生存造成很大的困难；目前，为汽轮发电机提供动力的装置仍是锅炉，其“被加热工质”是水，水被加热汽化产生高压蒸汽驱动汽轮机发电。它不仅要消耗大量的水，更要消耗大量的用于加热水的石油、煤、天然气等能源。为开采、运输和储存这些能源不仅要耗费大量的人力和财力，而且它们在燃烧后排出的废气和废渣又对环境造成污染。本人于2000年2月24日申请的“一种能源装置”中的不足之处在于：因设多个气液交换器，使装置体积增大造价增加且由于降压缸设在气液交换器下端，使液态低温工质很难在同一个压力状态下顺利回流至气液交换器内，造成装置运转困难，另外“一种能源装置”长期运转时，冷能消耗无法补充。

发明内容

鉴于以上事实，本发明的目的是提供一种更科学合理方案来利用低温制冷机联机在冷凝空气制水的同时供热、空调、发电的系统，使沙漠和高原等干旱缺水，冷、热无常，缺少电力的地区，得到干净廉价的冷、热水和冷、热风及充足的电力。

本发明所提供的温差冷凝制水供热空调发电系统，是由陶瓷隔热漆处理的气液交换器和外壳用陶瓷隔热漆处理的等压位差注液器、由耐低温的金属材料制成的低温压力发生器、由陶瓷隔热漆处理的气轮机、由耐低温的金属材料制成的温差冷凝制水器和外壳由隔热材料处理的空调冷气发生器、储水罐、风机、由涡流管制冷机用陶瓷隔热漆处理的蒸汽发生器由陶瓷隔热漆处理的蒸汽热水储罐、风机及外表由陶瓷隔热漆处理的管路、外表用隔热材料处理的风管组成；所述的温差冷凝制水供热空调发电系统内，还包括有低温压力发生装置、冷能发电装置、温差冷凝制水装置、低温制氮制热装置；

所述的低温压力发生装置由陶瓷隔热漆处理的气液交换器和外壳用陶瓷隔热漆处理的等压位差注液器及外表用陶瓷隔热漆处理的由电磁阀控制的管路组成，气液交换器是用耐低温的金属材料如高锰低碳钢制成的中空球形壳体，在气液交换器的中空球形壳体上、下中心各设一个通孔，在气液交换器中空球形壳体上通孔处的氮气出口通过管路与温差冷凝制水装置中的温差冷凝器B组顶部的由电磁阀控制的两个氮气入口及等压位差注液器顶部的由电磁阀控制的两个氮气入气口相并连，气液交换器下通孔处的入液口通过管路与等压位差注液器底部由电磁阀控制的相连的液氮出口，在气液交换器内还设有上下两端分别穿过壳体上下两部与壳体通孔相连的螺旋换热盘管，气液交换器内的螺旋换热盘管顶部的氮气入口通过管路与气液交换器侧顶部的冷能发电装置的气轮机氮气出口及冷能发电装置的等压位差注液器顶部由电磁阀控制的两个氮气入口相并连，气液交换器内的螺旋换热盘管下出口通过管路与气液交换器侧底部与冷能发电装置的等压位差注液器顶部由电磁阀控制的液氮入口相连；

其中所述的等压位差注液器是由两个是用耐低温的金属材料如高锰低碳钢制成的中空柱形上、下球顶的壳体组成，在两个壳体上球顶各设三个通孔，在两个中空柱形壳体上部各设一个通孔，在两个壳体下球顶各设一个通孔，在两个壳体上球顶各设一个与壳体通孔相连由电磁阀控制的排气阀，在两个壳体球顶部各设一个与壳体通孔相连的由电磁阀控制的与气液交换器顶部氮气出口及温差冷凝制水装置的氮气入口相并连的入口，在两个壳体球顶部还各设一个与壳体通孔相连的与低温制氮制热装置末端的涡流管制冷机液氮出口相并连的液氮入口，在两个壳体球形底部各设一个与壳体通孔相连由电磁阀控制的与气液交换器底部的液氮入口相并连的出口，在两个中空柱形壳体中上部各设一个与壳体通孔相连的注液阀口；

所述的冷能发电装置，由外壳用陶瓷隔热漆处理的等压位差注液器、由耐低温的金属材料制成的在温差冷凝制水装置中交叉组合的A组温差冷凝制水器和外壳用陶瓷隔热漆处理的气轮机及外表用陶瓷隔热漆处理的管路组成；所述的等压位差注液器与低温压力发生装置所述的等压位差注液器结构相同，在此不再详细说明；在等压位差注液器顶部各设一个与低温压力发生装置的气液交换器内的螺旋换热盘管上入口和气轮机一端口的氮气出口相并连由电磁阀控制的入口，在等压位差注液器顶部还各设一个与低温压力发生装置的气液交换器内的螺旋换热盘管下口液氮出口相连由电磁阀控制的液氮入口；在等压位差注液器底部还各设一个由电磁阀控制的液氮出口与在温差冷凝制水装置中交叉组合的A组温差冷凝制水器底部的液氮入口相连，气轮机另一端口设有与在温差冷凝制水装置中交叉组合的A组温差冷凝制水器的氮气出口相连的氮气入口；

所述的温差冷凝制水装置，由隔热材料处理的热风装置、交叉组合的由隔热材料处理的A、B组温差冷凝制水器，由隔热材料处理的连通风管、外表由隔热材料处理的空调冷风发生器，储水罐及外表由陶瓷隔热漆处理的管路和外表由隔热材料处理的风管管路组成。所述热风装置上开口由隔热材料处理的壳体内由上至下设有：风机，蒸汽加热器及蒸汽入口、电加热器、磁力换向装置及两组送热风管路；其中壳体第一个下口与A组的第一个温差冷凝制水器上口相连，壳体中第二个下口与B组的第一个温差冷凝制水上口相连，壳体中第三个的下口与A组第二个温差冷凝制水器上口相连，壳体中第四个的的下口与B组第二个温差冷凝制水器上口相连，蒸汽加热器的蒸汽入口与蒸汽热水储罐顶部的第五通孔上的蒸汽出口相连。所述的热风装置中的磁力换向装置是由中心相连设在上风管中的转向挡板，下设重力金属板两旁各设电磁线圈组成的电磁磁场。1所述交叉组合成的两组温差冷凝制水器，A组两个温差冷凝制水器在冷能发电装置中配套；B组两个温差冷凝制水器是设在风桶内的两个换热片式螺旋换热盘管，在两个换热片式螺旋换热盘管的上端是与两个由电磁阀控制的氮气入口相连，下端与两个由电磁阀控制的氮气出口；所述由隔热材料处理的连通风管向上设有四个入口，是的交叉的将两个入口与冷能发电装置的两个风桶底部相连，另外两个与温差冷凝制水装置的两个风桶底部相连，在其侧面还经由电磁阀控制的冷风机与冷藏室风道管相连，在其底部冷凝水出口处，还由管路与空调冷风发生器顶部的入水管口相连；所述由隔热材料处理的空调冷风发生器是利用多管式进行气水交换，在侧面带电磁阀控制的通风机和空调送风管，在气水交换器的顶部设两个管口，是由上至下插入气水交换器内底部的入口，一个是与储水罐顶部的入水口相连的出水口；所述的储水罐是一个上设入水口，侧设出水口的容器；

所述的低温制氮制热装置：由三台涡流管式制冷机组成的涡流管式制冷机组、和由三台蒸汽发生器组成的蒸汽发生器组，蒸汽热水储罐及外表由陶瓷隔热漆处理的管路组成。所述的涡流管式冷机组是由三台涡流管式制冷机首尾串连相接组成的；外表由隔热材料处理的顶部带自动冷风排放阀的蒸汽发生器是由金属材料制成的套在三台涡流管式制冷机后面散热管上的中空式柱型上、下球顶处各设一个通孔的，外表由隔热材料处理的蒸汽热水储罐是由金属材料制成内设三组螺旋换热盘管的中空式上下球顶的柱型圆桶，在蒸汽热水储罐上部球顶设五个通孔，在蒸汽热水储罐中上部设两个通孔，在蒸汽热水储罐中部设一个通孔，在蒸汽热水储罐底部设四个通孔。第一台涡流管式冷机的氮气入口与温差冷凝制水装置的B组温差冷凝制水器的底部设有两个的氮气出口相并连，第一台涡流管式制冷机的氮气出口与第二台涡流管式制冷机的氮气入口相连，第二台涡流管式制冷机的氮气出口与第三台涡流管式制冷机的氮气入口相连，第三台涡流管式制冷机的液氮出口与低温压力发生装置的等压位差注液器顶部的液氮入口相并连。套在三台涡流管制制冷机上的蒸汽发生器上球顶通孔处，各设一个经蒸汽热水储罐上球顶部三个通孔与蒸汽热水储罐内的三个螺旋换热盘管上的蒸汽入口单独相连的蒸汽出口；三个蒸汽发生器下球顶的通孔处，的三个冷凝水入口与蒸汽热水储罐下球顶通孔内的螺旋换热盘管的冷凝水出口和注水阀门相并连，在蒸汽热水储罐球顶另外两个通孔处设两个由电磁阀控制的蒸汽出口，在蒸汽热水储罐球顶另一个通孔处设一个由电脑控制的水位控制仪，在蒸汽热水储罐中上部通孔处设一个由电磁阀控制的开水出口，在蒸汽热水储罐中部通孔处设一个由电磁阀控制的热水出口，在蒸汽热水储罐底部另一个通孔处设一个由电磁阀控制的自来水入口。

本发明主要包括有：低温压力发生装置、冷能发电装置、温差冷凝制水装置、低温制氮制热装置；所述的温差冷凝制水、供热、空调、发电系统内，还包括有低温压力发生器、气轮机、等压位差注液器、A、B两组共四个温差冷凝制水器、空调冷风发生器、储水罐、风机、三台涡流管式制冷机、三个蒸汽发生器、蒸汽热水储罐、及管路构成；

所述的低温压力发生装置最好由陶瓷隔热漆处理的气液交换器和外壳最好用陶瓷隔热漆处理的等压位差注液器及外表最好用陶瓷隔热漆处理的由电磁阀控制的管路组成，气液交换器最好是用耐低温的金属材料如高锰低碳钢制成的中空球形壳体，在气液交换器的中空球形壳体上、下中心各设一个通孔，在气液交换器中空球形壳体上通孔处的氮气出口通过管路与温差冷凝制水装置中的温差冷凝器B组顶部的由电磁阀控制的两个氮气入口及等压位差注液器顶部的由电磁阀控制的两个氮气入气口相并连，气液交换器下通孔处的入液口通过管路与等压位差注液器底部由电磁阀控制的相连的液氮出口，在气液交换器内还设有上下两端分别穿过壳体上下两部与壳体通孔相连的螺旋换热盘管，气液交换器内的螺旋换热盘管顶部的氮气入口通过管路与气液交换器侧顶部的冷能发电装置的气轮机氮气出口及冷能发电装置的等压位差注液器顶部由电磁阀控制的两个氮气入口相并连，气液交换器内的螺旋换热盘管下出口通过管路与气液交换器侧底部与冷能发电装置的等压位差注液器顶部由电磁阀控制的液氮入口相连；

其中所述的等压位差注液器最好是由两个是用耐低温的金属材料如高锰低碳钢制成的中空柱形上下设球顶的壳体组成，在两个壳体上球顶各设三个通孔，在两个中空形壳体中上部最好各设一个通孔，在两个壳体下球顶各设一个通孔，在两个壳体上球顶各设一个与壳体通孔相连由电磁阀控制的排气阀，在两个壳体球顶部各设一个与壳体通孔相连的由电磁阀控制的与气液交换器顶部氮气出口及温差冷凝制水装置的氮气入口相并连的入口，在两个壳体球顶部还各设一个与壳体通孔相连的与低温制氮制热装置末端的涡流管制冷机液氮出口相并连的液氮入口，在两个壳体球形底部设一个与壳体通孔相连由电磁阀控制的与气液交换器底部的液氮入口相并连的出口，在两个中空桶形壳体中上部各设一个与壳体通孔相连的注液阀口；

所述的冷能发电装置，最好由外壳由陶瓷隔热漆处理的等压位差注液器、由耐低温的金属材料制成的在湿差冷凝制水装置中交叉组合的A组温差冷凝制水器和外壳由陶瓷隔热漆处理的气轮机及外表由陶瓷隔热漆处理的管路组成，所述的等压位差注液器与低温压力发生装置所述的等压位差注液器结构相同，在此不再详细说明。在等压位差注液器顶部各设一个与低温压力发生装置的气液交换器内的螺旋换热盘管上入口和气轮机一端口的氮气出口相并连由电磁阀控制的入口，在等压位差注液器顶部还各设一个与低温压力发生装置的气液交换器内的螺旋换热盘管下口液氮出口相连由电磁阀控制的液氮入口，在等压位差注液器底部还各设一个由电磁阀控制的液氮出口与在温差冷凝制水装置中交叉组合的A组温差冷凝制水器底部的液氮入口相连，气轮机另一端口最好设有与在温差冷凝制水装置中交叉组合的A组温差冷凝制水器的氮气出口相连的氮气入口；

所述的温差冷凝制水装置，最好由隔热材料处理的热风装置、交叉组合的由隔热材料处理的A、B组温差冷凝制水器，由隔热材料处理的连通风管、外表由隔热材料处理的空调冷风发生器，储水罐及外表由陶瓷隔热漆处理的管路和外表由隔热材料处理的风管管路组成；所述热风装置上开口的由隔热材料处理的壳体内由上至下设有：风机，蒸汽加热器及蒸汽入口，电加热器、磁力换向装置及两组送热风管路：其中壳体第一个下口与A组的第一个温差冷凝制水器上口相连，壳体中第二个下口与B组的第一个温差冷凝制水上口相连，壳体中第三个的下口与A组第二个温差冷凝制水器上口相连，壳体中第四个的的下口与B组第二个温差冷凝制水器上口相连，蒸汽加热器的蒸汽入口与蒸汽热水储罐顶部的第五通孔上的蒸汽出口相连；所述的热风装置中的磁力换向装置最好是由中心相连设在上风管中的转向挡板，下设重力金属板，两旁各设电磁线圈所组成的电磁磁场；所述交叉组合成的两组温差冷凝制水器，A组两个温差冷凝制水器在冷能发电装置中配套；B组两个温差冷凝制水器是设在风桶内的两个换热片式螺旋换热盘管，在两个换热片式螺旋换热盘管的上端最好是与两个由电磁阀控制的氮气入口相连，下端最好是与两个由电磁阀控制的氮气出口；所述由隔热材料处理的连通风管向上最好设有四个入口，最好是的交叉的将两个入口与冷能发电装置的两个风桶底部相连，另外两个与温差冷凝制水装置的两个风桶底部相连，在其侧面还经由电磁阀控制的冷风机与冷藏室风道管相连，在其底部冷凝水出口处，由管路与空调冷风发生器顶部的入水管口相连；所述由隔热材料处理的空调冷风发生器是利用多管式进行气水交换，在侧面由电磁阀控制的通风机和空调送风管，在气水交换器的顶部设两个管口，一是由上至下插入气水交换器内底部的入口，另一个是与储水罐顶部的入水口相连的出水口；所述的储水罐是一个上设入水口，侧设出水口的容器；

所述的低温制氮制热装置：最好由三台涡流管式制冷机组成的涡流管制冷机组、和由三台蒸汽发生器组成的蒸汽发生器组，蒸汽热水储罐及外表由陶瓷隔热漆处理的管路组成；所述的涡流管制冷机组最好是由三台涡流管式制冷机首尾串连相接组成的；外表由隔热材料处理的顶部带自动冷风排放阀的蒸汽发生器是由金属材料制成的套在三台涡流管制冷机后面散热管上的中空式柱型上下球顶处各设一个通孔的；最好外表由隔热材料处理的蒸汽热水储罐是由金属材料制成内设三组螺旋换热盘管的中空式上下球顶的柱型圆桶，在蒸汽热水储罐上部球顶设五个通孔，在蒸汽热水储罐中上部设两个通孔，在蒸汽热水储罐中部设一个通孔，在蒸汽热水储罐底部设四个通孔。第一台涡流管式制冷机的氮气入口与温差冷凝制水装置的B组温差冷凝制水器的底部设有两个的氮气出口相并连，第一台涡流管式制冷机的氮气出口与第二台涡流管式制冷机的氮气入口相连，第二台涡流管式制冷机的氮气出口与第三台涡流管式冷机的氮气入口相连，第三台涡流管式制冷机的液氮出口与低温压力发生装置的等压位差注液器顶部的液氮入口相并连。套在三台涡流管式制冷机上的三个蒸汽发生器上球顶通孔各设一个经蒸汽热水储罐上球顶部三个通孔与蒸汽热水储罐内的三个螺旋换热盘管上的蒸汽入口单独相连的蒸汽出口，三个蒸汽发生器下球顶通孔处，各设有的冷凝水入口与蒸汽热水储罐下球顶通孔内的三个螺旋换热盘管的冷凝水出口及注水阀门相并连，在蒸汽热水储罐球顶另外两个通孔处设两个由电磁阀控制的蒸汽出口，在蒸汽热水储罐球顶另一个通孔处设一个由电脑控制的水位控制仪，在蒸汽热水储罐中上部通孔处设一个由电磁阀控制的开水出口，在蒸汽热水储罐中部通孔处设一个由电磁阀控制的热水出口，在蒸汽热水储罐底部另一个通孔处设一个由电磁阀控制的自来水入口。

本发明比现有技术有相比具有如下优点：一次性启动，运转时无能耗的冷凝制水并提供热水、热风、冷风、蒸汽和电力。

现在结合附图对本发明的实施例做详细说明，以使对本发明有更清晰更详细的了解。

附图说明

图1为本发明温差冷凝制水、供热、空调、发电系统的实施示意图。

具体实施方式

本发明提供的温差冷凝制水、供热、空调、发电系统，由低温压力发生装置、冷能发电装置、温差冷凝制水装置以及低温制氮制热装置相互连接而成：

所述的低温压力发生装置由气液交换器16和两个等压位差注液器1、10及由电磁阀控制的管路组成：

其中所述气液交换器16，是在中空球形壳体上下各设一个通孔，上通孔为气液交换器16的氮气出口13，下通孔为气液交换器16的液氮入口18，气液交换器16内还设有上下两端分别穿过壳体上下两部与壳体通孔相连的螺旋换热盘管15，螺旋换热盘管15设有上入口14和下出口17；

其中所述的两个等压位差注液器1、10在壳体中上部各设三个与壳体相连通的管孔，其一通孔为由电磁阀控制的排气口5、9，另一通孔为由电磁阀控制的氮气入口4、8，第三个通孔为由电磁阀控制的液氮入口3、6，在壳体中上部各设一个与壳体相连通的注液阀口2、7；在壳体底部各设一个由电磁阀控制的与壳体相连通的出液口，11、12；

所述的冷能发电装置，由两个等压位差注液器30、29和在温差冷凝制水装置中交叉组合的A组温差冷凝制水器52、59和一个气轮机28及管路组成：

其中所述等压位差注液器30、29在壳体中上部各设三个与壳体相连通的管孔，其一通孔为由电磁阀控制的排气口21、25，另一通孔为由电磁阀控制的氮气入口20、24，第三个通孔为由电磁阀控制的液氮入口19、22，在壳体中上部各设一个与壳体相连通的注液阀口23、26；在壳体底部各设一个由电磁阀控制的与壳体相连通的出液口，31、32；

其中所述的交叉组合的A温差冷凝制水器52、59中还包括有，设在A组温差冷凝制水器52、59的风桶51、60内的两个换热片式螺旋换热盘管50、58，在这两个换热片式螺旋换热盘管50、58顶部各设一个氮气出口49、57，并在底部各设一个液氮入口66、68；

其中所述的气轮机28是一端设氮气出口27一端设氮气入口33的蜗牛式密封、保温、保压的能带动发电机做功的装置；

所述的温差冷凝制水装置，由热风装置35和交叉组合的A、B组温差冷凝制水器，连通风管72、空调冷风发生器76和储水罐80及管路组成：

其中所述热风装置35上开口的壳体40内由上至下设有：风机34，蒸汽加热器37及蒸汽入口36，电加热器38、磁力换向装置41及两组送热风管路：45、46、47、48，其中45的下口与A组52的上口相连，46的下口与B组53的上口相连，47的下口与A组59的上口相连，48的下口与B组63的上口相连，蒸汽加热器37的蒸汽入口36与蒸汽热水储罐115顶部的第五通孔上的蒸汽出口98相连；

其中热风装置35中的磁力换向装置41是与中轴相连、上设风向挡板39，下设重力金属板42、两旁各设电磁线圈的电磁磁场44、42的装置；

其中所述交叉组合成的两组温差冷凝制水器，A组52、59，在冷能发电装置中配套；B组53、63，由设在风桶56、64内的换热片式螺旋换热盘管54、62，该换热片式螺旋换热盘管54、62的上端是由电磁阀控制的氮气入口55、61相连，下端是由电磁阀控制的氮气出口67、69；

其中所述的连通风管64向上设有四个入口，其中的交叉的两个入口与冷能发电装置的风桶51、60底部相连，另外两个与温差冷凝制水装置的两个风桶56、64底部相连，在其侧面还经由电磁阀控制的冷风机71与冷藏室风道管70相连，在其底部冷凝水出口处，还由管路与空调冷风发生器76顶部的入水管口75相连；

其中所述的空调冷风发生器76是利用多管式进行气水交换，在侧面带电磁阀控制的通风机74和空调送风管73，在气水交换器的顶部设两个管口，一个是由上至下插入气水交换器内底部的入口75，一个是与储水罐80顶部的入水口78相连的出水口77；

其中所述的储水罐80是一个上设入水口78，侧设出水口79的容器；

所述的低温制氮制热装置：由三台涡流管式制冷机87、88、89组成的涡流管制冷机组、由三台蒸汽发生器90、91、92组成的蒸汽发生器组，和一台蒸汽热水储罐115及管路组成；

其中所述的涡流管制冷机组是由三台涡流管式制冷机87、88、89首尾串连相接组成的，第一台涡流管式制冷机87的氮气入口81与温差冷凝制水器的底部设有两个的氮气出口67、69相并连，第一台涡流管式制冷机87的氮气出口82与第二台涡流管式制冷机88的氮气入口83相连，第二台涡流管式制冷机88的氮气出口84与第三台涡流管式制冷机89的氮气入口85相连，第三台涡流管式制冷机89的液氮出口86与压力发生装置的等压位差注液器1、10顶部的液氮入口3、6相并连；

其中所述带自动冷风排放阀99、108、114的蒸汽发生器90、91、92为套装在三台涡流管式制冷机87、88、89后面散热管102、110、113上的中空式柱型圆桶，在圆桶上下球顶处各设一个通孔，上通孔为蒸汽出口93、104、112，下通孔为冷凝水入口103、111、116；

其中所述蒸汽热水储罐115为内设三组螺旋换热盘管105、106、107的中空式上下球顶的柱型圆桶，蒸汽热水储罐115上球顶部设五个通孔，其中三个通孔为三个螺旋换热盘管105、106、107的蒸汽入口94、95、97，第四、五通孔为由电磁阀控制的蒸汽出口96、98；在蒸汽热水储罐中上部设两个通孔，其一为由电脑控制的水位控制仪100，另一个为由电磁阀控制的开水出口101；在蒸汽热水储罐115球顶侧中下方另设一个通孔为由电磁阀控制的热水出口109，蒸汽热水储罐115下球底部设四个通孔，其中三个为冷凝水出口117、118、119，另一个通孔为由电磁阀控制的自来水入口120。

其中三个蒸汽发生器90、91、92上顶部蒸汽出口93、104、112，是通过管路与蒸汽热水储罐115内的三组螺旋换热盘管105、106、107上的蒸汽入口94、95、97相连；三个蒸汽发生器90、91、92下部的冷凝水入口103、111、116与蒸汽热水储罐115内的三组螺旋换热盘管105、106、107的冷凝水出口117、118、119在底部相连后再与注水阀门121、122、123相连。

所述低温压力发生装置中的气液交换器16的氮气出口13通过管路与温差冷凝制水装置B组温差冷凝制水器53、63的氮气入口55、61及等压位差注液器1、10的压力氮气入口4、8相连；

所述压力发生装置的气液交换器16液氮入口18通过管路与等压位差注液器1、10底部由电磁阀控制的出液口11、12相连；

所述压力发生装置的气液交换器16内螺旋换热盘管15的上入口14与所述气轮机28的氮气出口27及与所述冷能发电装置的等压位差注液器30、29顶部的氮气入口20、24相连；

所述压力发生装置的气液交换器16内螺旋换热盘管15的下出口17与所述冷能发电装置的等压位差注液器30、29顶部氮入液口19、22相连；

所述冷能发电装置的等压位差注液器30、29底部由电磁阀控制的出液口31、32并连后再与冷能发电装置的交叉组合的温差冷凝制水器A组52、59底部由电磁阀控制的两个液氮入口66、68相并连；

所述冷能发电装置的气轮机28的氮气入口33与温差冷凝制水器A组52、59中的两个换热片式螺旋换热盘管50、58顶部的氮气出口49、57相并连；

所述温差冷凝制水装置温差冷凝制水器B组53、63的散热片式换热排管54、62，下端由电磁阀控制的氮气出口67、69与所述低温制氮制热装置的第一台涡流管式制冷机87的氮气入口81相并连；

整个系统全部电磁阀和风机都由电脑系统124自控进行交替开、关，其中低温制氮制热装置的蒸汽热水储罐中的水位由蒸汽热水储罐侧上部的水位控制仪100自控；热风装置35中的磁力换向装置41中的电磁线圈的电磁磁场44、42由电脑自控进行交替通、断电源。

所述系统内的低温压力发生装置的气液交换器16、等压位差注液器1、10；冷能发电装置的气轮机28、等压位差注液器30、29，热风装置35的壳体40和温差冷凝制水装置的连通风管72、空调冷风发生器76；低温制氮制热装置的三个蒸汽发生器90、91、92、蒸汽热水储罐115；还包括所有输气管、输液管和风机71、74及风管70、73的所有外壳都必须由隔热材料隔热处理。

本发明的温差冷凝制水、供热、空调、发电系统，是这样工作的：首先将等压位差注液器1、30、上部的注液阀门2、23、用手开启并注满液氮再关上，同时将蒸汽热水储罐115底部的冷凝水出口117、118、119上的注水阀门121、122、123、再用手开启，设在蒸汽发生器90、91、92中部的排气阀门99、108、114向蒸汽发生器90、91、92内注一定量的水，至从排气阀门99、108、114流出水，再用手关闭蒸汽热水储罐115底部的冷凝水出口117、118、119上的注水阀门121、122、123和蒸汽发生器90、91、92中部的排气阀门99、108、114，至此开机前准备工作完毕。

启动电脑控制系统，使等压位差注液器1、30底部由电磁阀控制的出液口11、31及顶部由电磁阀控制的氮气入口4、20和等压位差注液器10、29顶部的由电磁阀控制的排气阀9、25及等压位差注液器10、29顶部的由电磁阀控制的液氮入口6、22，热风装置中的磁力换向装置和风机、电加热器、和连通管一端的风机及空调冷风发生器的风机自控开启蒸汽热水储罐115上侧面由水位控制仪100自控的蒸汽热水储罐115顶部由电磁阀控制的蒸汽出口96的阀门和底部的由电磁阀控制的自来水入口120阀门，同时开启，使液氮经管路同时进入气液交换器16和温差冷凝制水装置的A组温差冷凝制水器的下方的液氮入口内，热风装置中的磁力换向装置也同时每次间隙10秒转换风机的热风方向，从而保证了系统正常进行温差交换。

当全系统工作初始，液氮从等压位差注液器1底部由电磁阀控制的出液口11因降差进入温差冷凝制水装置的A组温差冷凝制水器的换热片式螺旋换热盘管下端的由电磁阀控制的氮气入口内，并在换热片式螺旋换热盘管舜间吸热气化成常温高压氮气，经换热片式螺旋换热盘管的上端的由电磁阀控制的氮气出口及管路经过气轮机带动发电机做功，同时进入等压位差注液器30由电磁阀控制的氮气入口对该等压位差注液器送压后，进入低温压力发生器16内设的螺旋换热盘管内与低温压力发生器内的液氮由上至下进行温差交换，舜间失热降温冷凝成液氮，被压力所推经管路进入等压位差注液器29顶部开启由电磁阀控制的氮气入口注入等压位差注液器29内从而完成半程循环；

于此同时低温压力发生器16内的液氮舜间吸热气化，温度控制在负60℃的高压氮气经顶部的出口首先进入等压位差注液器1顶部的氮气入口，向等压位差注液器1送压，再经管路进入温差冷凝制水装置的B组温差冷凝制水器的换热片式螺旋换热盘管上端的由电磁阀控制的氮气入口内，并在换热片式螺旋换热盘管舜间吸热气化温度控制在负20℃高压氮气，最近经第三台涡流管式制冷机(每经过一台降温60℃)的三次降温降压后又成为液氮，被压力所动回流等压位差注液器10顶部的液氮入口，进入等压位差注液器10，也从而完成半程循环；

在液氮和低温氮气在温差冷凝制水装置的A、B组温差冷凝制水器内经过时，产生的低温使装置周围空气舜间被吸附到换热片式螺旋换热盘管上结成冰霜，在定时换向装置的按时导入的由风机将电加热器产生的热流吹至换热片式螺旋换热盘管上，使螺旋换热盘管上结成的冰霜舜间溶化成低温水，流入连通风管内，一部分低温被压力和吸引力经连通风管侧面的风机经管路送入冷冻库，而低温水经底部流入空调冷气发生器内，在空调冷气发生器内的多管式气水交换器中再次强制换热后，升温成常温水，在空调冷气发生器内水满溢出流入储水罐；

在负60℃的高压氮气温差冷凝制水装置的B组温差冷凝制水器经过后，吸热气温度控制在负20℃高压氮气，最近经第三台涡流管式制冷机(每经过一台降温60℃)的三次降温降压后又成为液氮的同时，三台涡流管式制冷机后部套装的带自动冷风排放阀的三台蒸汽发生器内的三个散热管同时吸热产生蒸汽，经管路进入蒸汽热水罐顶部再进入到蒸汽热水罐内三组螺旋换热盘管，在蒸汽热水罐内由上至下进行热交换，放热又冷凝成水被再次因水位差压入三台蒸汽发生器内的三个散热管再次循环蒸发换热，而此时蒸汽热水罐内的低温水因吸热而升温汽化产生130℃的高温，此时蒸汽热水罐顶部的与热风装置内的蒸汽加热器的蒸汽入口相连的由电磁阀控制的出口自动开启，向蒸汽加热器供热，同时热风装置内的电加热器自动关闭，此时蒸汽热水罐将自动向外供蒸汽或开水热水；

待等压位差注液器1、30内的液氮流尽，电脑将自控关闭等压位差注液器1、30底部由电磁阀控制的出液口11、31及顶部由电磁阀控制的氮气入口4、20和等压位差注液器10、29顶部的由电磁阀控制的排气阀9、25及等压位差注液器10、29顶部的由电磁阀控制的液氮入口6、22，并同时开启等压位差注液器10、29底部由电磁阀控制的出液口12、32及顶部由电磁阀控制的氮气入口8、24和等压位差注液器1、30顶部的由电磁阀控制的排气阀5、21及等压位差注液器1、30顶部的由电磁阀控制的液氮入口3、19，等压位差注液器1、30顶部的由电磁阀控制的排气阀5、21使氮气与液氮进行无能耗自控循环做功。

本发明的工作原理如下：本发明是利用“热很难向下传导的现象”以环境温度为“高温热源”人为的制造一个“低温热源”液氮，利用氮气与液氮之间的温差，按照“闭路循环”方法，进行无能耗自控循环做功。

工业应用性

本发明提供的温差冷凝制水、供热、空调、发电系统，是利用“闭路循环”理论设计的，运行时无能耗，只须一次性启动冷能，利用空气中的自然热源，即可在冷凝空气制水的同时提供热风、冷风、蒸汽和电力，使沙漠和高原等干旱缺水或冷、热无常或缺少电力的地区，得到干净廉价的冷、热水和冷、热风及充足的电力。本发明具有广阔的工业应用前景。

Claims (4)

1、温差冷凝制水、供热、空调、发电系统，其特征在于，由低温压力发生装置、冷能发电装置、温差冷凝制水装置以及低温制氮制热装置相互连接而成，其中：

所述的低温压力发生装置由气液交换器(16)两个等压位差注液器(1)、(10)及由电磁阀控制的管路组成：

其中所述气液交换器(16)是在中空球形壳体上下各设一个通孔，上通孔为气液交换器(16)的氮气出口(13)，下通孔为气液交换器(16)的液氮入口(18)，气液交换器(16)内还设有上下两端分别穿过壳体上下两部与壳体通孔相连的螺旋换热盘管(15)，螺旋换热盘管(15)设有上入口(14)和下出口(17)；

其中所述的两个等压位差注液器(1)、(10)在壳体中上部各设三个与壳体相连通的管孔，其一通孔为由电磁阀控制的排气口(5)、(9)，另一通孔为由电磁阀控制的氮气入口(4)、(8)，第三个通孔为由电磁阀控制的液氮入口(3)、(6)，在壳体中上部各设一个与壳体相连通的注液阀口(2)、(7)；在壳体底部各设一个由电磁阀控制的与壳体相连通的出液口(11)、(12)；

所述的冷能发电装置，由两个等压位差注液器(30)、(29)和在温差冷凝制水装置中交叉组合的A组温差冷凝制水器(52)、(59)和一个气轮机(28)及管路组成：

其中所述等压位差注液器(30)、(29)在壳体中上部各设三个与壳体相连通的管孔，其一通孔为由电磁阀控制的排气口(21)、(25)，另一通孔为由电磁阀控制的氮气入口(20)、(24)，第三个通孔为由电磁阀控制的液氮入口(19)、(22)，在壳体中上部各设一个与壳体相连通的注液阀口(23)、(26)；在壳体底部各设一个由电磁阀控制的与壳体相连通的出液口(31)、(32)；

其中所述的交叉组合的A组温差冷凝制水器(52)、(59)中还包括有，设在A组温差冷凝制水器(52)、(59)的风桶(51)、(60)内的两个换热片式螺旋换热盘管(50)、(58)，在这两个换热片式螺旋换热盘管(50)、(58)顶部各设一个氮气出口(49)、(57)，并在底部各设一个液氮入口(66)(68)；

其中所述的气轮机(28)是一端设氮气出口(27)一端设氮气入口(33)的蜗牛式密封、保温、保压的能带动发电机做功的装置；

所述的温差冷凝制水装置，由热风装置(35)和交叉组合的A、B组温差冷凝制水器，连通风管(72)、空调冷风发生器(76)和储水罐(80)及管路组成：

其中所述热风装置(35)上开口的壳体(40)内由上至下设有：风机(34)，蒸汽加热器(37)及蒸汽入口(36)，电加热器(38)、磁力换向装置(41)及两组送热风管路：(45)、(46)、(47)、(48)，其中(45)的下口与A组(52)的上口相连，(46)的下口与B组(53)的上口相连，(47)的下口与A组(59)的上口相连，(48)的下口与B组(63)的上口相连，蒸汽加热器(37)的蒸汽入口(36)与蒸汽热水储罐(115)顶部的第五通孔上的蒸汽出口(98)相连；

其中热风装置(35)中的磁力换向装置(41)是中心相连设上风向挡板(39)，下设重力金属板(42)两旁各设电磁线圈的电磁磁场(44)、(42)；

其中所述交叉组合成的两组温差冷凝制水器，A组(52)、(59)，在冷能发电装置中配套；B组(53)、(63)，由设在风桶(56)、(64)内的换热片式螺旋换热盘管(54)、(62)，在换热片式螺旋换热盘管(54)、(62)的上端是由电磁阀控制的氮气入口(55)、(61)相连，下端是由电磁阀控制的氮气出口(67)、(69)；

其中所述的连通风管(64)向上设有四个入口，其中的交叉的两个入口与冷能发电装置的风桶(51)、(60)底部相连，另外两个与温差冷凝制水装置的两个风桶(56)、(64)底部相连，在其侧面还经由电磁阀控制的冷风机(71)与冷藏室风道管(70)相连，在其底部冷凝水出口处，还由管路与空调冷风发生器(76)顶部的入水管口(75)相连；

其中所述的空调冷风发生器(76)是利用多管式进行气水交换，在侧面带电磁阀控制的通风机(74)和空调送风管(73)，在气水交换器的顶部设两个管口，一个是由上至下插入气水交换器内底部的入口(75)，一个是与储水罐(80)顶部的入水口(78)相连的出水口(77)；

其中所述的储水罐(80)是一个上设入水口(78)，侧设出水口(79)的容器；

所述的低温制氮制热装置：由三台涡流管制冷机(87)、(88)、(89)组成的涡流管制冷机组、由三台蒸汽发生器(90)、(91)、(92)组成的蒸汽发生器组，和一台蒸汽热水储罐(115)及管路组成；

其中所述的涡流管制冷机组是由三台涡流管制冷机(87)、(88)、(89)首尾串连相接组成的，第一台涡流管制冷机(87)的氮气入口(81)与温差冷凝制水器的底部设有两个的氮气出口(67)、(69)相并连，第一台涡流管制冷机(87)的氮气出口(82)与第二台涡流管制冷机(88)的氮气入口(83)相连，第二台涡流管制冷机(88)的氮气出口(84)与第三台涡流管制冷机(89)的氮气入口(85)相连，第三台涡流管制冷机(89)的液氮出口(86)与压力发生装置的等压位差注液器(1)、(10)顶部的液氮入口(3)、(6)相并连；

其中所述带自动冷风排放阀(99)(108)(114)的蒸汽发生器(90)、(91)、(92)为套装在三台涡流管制冷机(87)、(88)、(89)后面散热管(102)、(110)、(113)上的中空式柱型圆桶，在圆桶上下球顶处各设一个通孔，上通孔为蒸汽出口(93)、(104)、(112)，下通孔为冷凝水入口(103)、(111)、(116)；

其中所述蒸汽热水储罐(115)为内设三组螺旋换热盘管(105)、(106)、(107)的中空式上下球顶的柱型圆桶，蒸汽热水储罐(115)上球顶部设五个通孔，其中三个通孔为三个螺旋换热盘管(105)、(106)、(107)的蒸汽入口(94)、(95)、(97)，第四、五通孔为由电磁阀控制的蒸汽出口(96)、(98)；在蒸汽热水储罐中上部设两个通孔，其一为由电脑控制的水位控制仪(100)，另一个为由电磁阀控制的开水出口(101)；在蒸汽热水储罐(115)球顶侧中下方另设一个通孔为由电磁阀控制的热水出口(109)，蒸汽热水储罐(115)下球底部设四个通孔，其中三个为冷凝水出口(117)、(118)、(119)，另一个通孔为由电磁阀控制的自来水入口(120)。

其中三个蒸汽发生器(90)、(91)、(92)顶部蒸汽出口(93)、(104)、(112)，是通过管路与蒸汽热水储罐(115)内的三组螺旋换热盘管(105)、(106)、(107)上部的蒸汽入口(94)、(95)、(97)相连；三个蒸汽发生器(90)、(91)、(92)下部的冷凝水入口(103)、(111)、(116)与蒸汽热水储罐(115)内的三组螺旋换热盘管(105)、(106)、(107)的冷凝水出口(117)、(118)、(119)在底部相连后再与注水阀门(121)、(122)、(123)相连。

2、根据权利要求1所述的温差冷凝制水、供热、空调、发电系统，其特征在于，所述低温压力发生装置气液交换器(16)的氮气出口(13)通过管路与温差冷凝制水装置B组温差冷凝制水器(53)、(63)的氮气入口(55)、(61)及等压位差注液器(1)、(10)的压力氮气入口(4)、(8)相连；

所述压力发生装置的气液交换器(16)液氮入口(18)通过管路与等压位差注液器(1)、(10)底部由电磁阀控制的出液口(11)、(12)相连；

所述压力发生装置的在气液交换器(16)内螺旋换热盘管(15)的上入口(14)与所述气轮机(28)的氮气出口(27)及与所述冷能发电装置的等压位差注液器(30)、(29)顶部的氮气入口(20)、(24)相连；

所述压力发生装置的气液交换器(16)内螺旋换热盘管(15)的下出口(17)与所述冷能发电装置的等压位差注液器(30)、(29)顶部氮入液口(19)、(22)相连；

所述冷能发电装置的等压位差注液器(30)、(29)底部由电磁阀控制的出液口(31)、(32)并连后再与冷能发电装置的交叉组合的温差冷凝制水器A组(52)、(59)底部由电磁阀控制的两个液氮入口(66)、(68)相并连；

所述冷能发电装置的气轮机(28)的氮气入口(33)与温差冷凝制水器A组(52)、(59)中的两个换热片式螺旋换热盘管(50)、(58)顶部的氮气出口(49)、(57)相并连；

所述温差冷凝制水装置温差冷凝制水器B组(53)、(63)的散热片式换热排管(54)、(62)，下端由电磁阀控制的氮气出口(67)、(69)与所述低温制氮制热装置的第一台涡流管制冷机(87)的氮气入口(81)相并连；

3、根据权利要求1或2所述的温差冷凝制水、供热、空调、发电系统，其特征在于，整个系统全部电磁阀和风机都由电脑系统(124)自控进行交替开、关，其中低温制氮制热装置的蒸汽热水储罐中的水位由蒸汽热水储罐侧上部的水位控制仪(100)自控；热风装置(35)中的磁力换向装置(41)中的电磁线圈的电磁磁场(44)、(42)由电脑自控进行交替通、断电源。

4、根据权利要求1或2所述的温差冷凝制水、供热、空调、发电系统，其特征在于，所述系统内的低温压力发生装置的气液交换器(16)、等压位差注液器(1)、(10)；冷能发电装置的气轮机(28)、等压位差注液器(30)、(29)，热风装置(35)的壳体(40)和温差冷凝制水装置的连通风管(72)、空调冷风发生器(76)；低温制氮制热装置的三个蒸汽发生器(90)、(91)、(92)、蒸汽热水储罐(115)；还包括所有输气管、输液管和风(71)、(74)及风管(70)、(73)的所有外壳都必须由隔热材料隔热处理。

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