CN208184912U - 一种温差驱动玄妙共轭泵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种温差驱动玄妙共轭泵系统，包括温差驱动泵玄和温差驱动泵妙，温差驱动泵玄与温差驱动泵妙之间通过玄妙共轭连杆连接，温差驱动泵玄内和温差驱动泵妙内分别设有相变工质及用于调节所述相变工质温度的温度调节装置。本实用新型通过分别控制相互连接的两个单独温差驱动泵的吸热膨胀和冷却收缩时间，使一侧的温差驱动泵玄内工质相变或工质PVT变换的吸热膨胀(或冷却收缩)和对侧的温度差驱动泵妙内工质相变或工质PVT变换的冷却收缩(或吸热膨胀)同步进行，且相互协调补充，使两个泵产生共轭协调作用，既能加快泵的运行速度，也能达到更好的对外做功效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及能量驱动和能量转换技术领域，特别涉及一种温差驱动玄妙共轭泵系统。
背景技术
自然界及人类生产生活过程中有很多中低温热源，现有的中低温热源利用多采用热泵技术对热量进行集中，使之达到更高的温度后再加以利用，但利用的途径非常有限，且利用效率极低。目前出现了一种通过温度差驱动泵送介质的技术，通过间断的温度差变化来驱动活塞往复运动，实现对外做功。在已公开的温差驱动泵技术中，缺乏对于温差驱动加热和冷却进程速度的有效控制，加热和冷却的过程较长，温差驱动泵的运行速度不高，需要配置较多的温差驱动设备，影响了输送效率和经济性，为实现工业化的发展，需要解决温差驱动泵运行速度低的问题。
实用新型内容
为此，本实用新型提供了一种温差驱动玄妙共轭泵系统，通过分别控制相互连接的两个单独温差驱动泵的吸热膨胀和冷却收缩时间，使一侧温差驱动泵(玄泵)内工质相变或工质PVT变换的吸热膨胀(或冷却收缩) 和对侧温度差驱动泵(妙泵)内工质相变或工质PVT变换的冷却收缩(或吸热膨胀)同步进行，且相互协调补充，使玄和妙两个泵产生共轭协调作用，既能加快泵的运行速度，也能达到更好的对外做功效果。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种温差驱动玄妙共轭泵系统，包括温差驱动泵玄和温差驱动泵妙，所述温差驱动泵玄与温差驱动泵妙之间通过玄妙共轭连杆连接，所述温差驱动泵玄内和所述温差驱动泵妙内分别设有相变工质，通过逻辑控制所述温差驱动泵玄内的相变工质的吸热膨胀(或冷却收缩)与所述温差驱动泵妙内相变工质的冷却收缩(或吸热膨胀)同步，使所述温差驱动泵玄与温差驱动泵妙交替完成对泵送介质的进动和出动的驱动。
所述温差驱动泵玄包括玄相变缸和玄驱动缸，所述玄驱动缸与所述玄相变缸相连通，所述玄相变缸内设有可进行液-气相转变的玄相变工质，所述玄驱动缸内设有玄活塞和玄泵送介质；
所述温差驱动泵妙包括妙相变缸和妙驱动缸，所述妙驱动缸与所述妙相变缸相连通，所述妙相变缸内设有可进行液-气相转变的妙相变工质，所述妙驱动缸内设有妙活塞和妙泵送介质；
所述玄活塞与所述妙活塞之间通过玄妙共轭连杆连接。
所述温度调节装置包括玄流体加热系统、玄流体冷却系统、妙流体加热系统和妙流体冷却系统。
所述玄相变缸上连通有气化所述玄相变工质的玄流体加热系统和液化所述玄相变工质的玄流体冷却系统；
所述妙相变缸上连通有气化所述妙相变工质的妙流体加热系统和液化所述妙相变工质的妙流体冷却系统。
所述玄流体加热系统包括玄流体加热管和设置在所述玄流体加热管两端的玄加热进流体控制阀和玄加热出流体控制阀；所述玄流体冷却系统包括玄流体冷却管和设置在所述玄流体冷却管两端的玄冷却进流体控制阀和玄冷却出流体控制阀；
所述妙流体加热系统包括妙流体加热管和设置在所述妙流体加热管两端的妙加热进流体控制阀和妙加热出流体控制阀；所述妙流体冷却系统包括妙流体冷却管和设置在所述妙流体冷却管两端的妙冷却进流体控制阀和妙冷却出流体控制阀；
所述玄流体加热管和玄流体冷却管位于所述玄相变缸内；所述妙流体加热管和妙流体冷却管位于所述妙相变缸内。
所述玄相变缸和妙相变缸上还分别设有至少一个对所述玄相变工质和妙相变工质的属性进行调节的玄工质属性调整阀和妙工质属性调整阀。
所述玄相变缸上还连接有输送玄泵送介质的玄泵送介质进动开关和玄泵送介质出动开关；
所述妙相变缸上还连接有输送妙泵送介质的妙泵送介质进动开关和妙泵送介质出动开关；
在特定的情况下，玄泵送介质进动开关和妙泵送介质进动开关可以是同一个开关，玄泵送介质出动开关和妙泵送介质出动开关也可以是同一个开关。
所述玄泵送介质、妙泵送介质为气体、液体或固体中的一种；所述固体可以为曲轴连杆。
所述玄泵送介质、妙泵送介质若为流体，所述玄妙共轭连杆与所述玄驱动缸和妙驱动缸结合处采用叶腊石密封或其他防泄漏密封处理。
所述玄泵送介质进动开关、玄泵送介质出动开关、妙泵送介质进动开关、妙泵送介质出动开关、玄加热进流体控制阀、玄加热出流体控制阀、玄冷却进流体控制阀、玄冷却出流体控制阀、妙加热进流体控制阀、妙加热出流体控制阀、妙冷却进流体控制阀和妙冷却出流体控制阀均为单向控制。
所述玄相变缸和玄驱动缸之间通过玄连接短管连通，妙相变缸和妙驱动缸之间通过妙连接短管连通，同时，所述玄连接短管和妙连接短管分别对所述玄活塞和妙活塞起到限位作用。
本实用新型技术方案具有如下优点：
A.本实用新型通过分别控制相互连接的两个单独温差驱动泵的吸热膨胀和冷却收缩时间，使一侧温差驱动泵(玄泵)内工质相变或工质PVT 变换的吸热膨胀(或冷却收缩)和对侧温度差驱动泵(妙泵)内工质相变或工质PVT变换的冷却收缩(或吸热膨胀)同步进行，且相互协调补充，使两个泵产生共轭协调作用，既能加快泵的运行速度，也能达到更好的对外做功效果。
B.本实用新型充分利用现有热能，可将多种中低温热源加以综合利用，进行诸如驱动、泵送、加压等工作，可根据实际需要转变为动能、势能、机械能、电能等多种形式，减少能量转换中的中间转换环节，具有较高的转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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附图。
图1为本实用新型的温差驱动玄妙共轭泵系统逻辑控制框图；
图2为本实用新型的温差驱动玄妙共轭泵系统结构示意图。
附图标记说明：
1-温差驱动泵玄，11-玄相变缸，111-玄相变工质，112-玄工质属性调整阀，12-玄驱动缸，121-玄活塞，122-玄泵送介质，123-玄泵送介质进动开关，124-玄泵送介质出动开关，13-玄流体加热系统，131-玄流体加热管， 132-玄加热进流体控制阀，133-玄加热出流体控制阀，14-玄流体冷却系统， 141-玄流体冷却管，142-玄冷却进流体控制阀，143-玄冷却出流体控制阀， 15-玄连接短管；2-温差驱动泵妙，21-妙相变缸，211-妙相变工质，212-妙工质属性调整阀，22-妙驱动缸，221-妙活塞，222-妙泵送介质，223-妙泵送介质进动开关，224-妙泵送介质出动开关，23-妙流体加热系统，231- 妙流体加热管，232-妙加热进流体控制阀，233-妙加热出流体控制阀，24- 妙流体冷却系统，241-妙流体冷却管，242-妙冷却进流体控制阀，243-妙冷却出流体控制阀，25-妙连接短管；3-玄妙共轭连杆。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图2所示，一种温差驱动玄妙共轭泵系统，包括控制装置、温差驱动泵玄1和温差驱动泵妙2，温差驱动泵玄1与温差驱动泵妙2之间通过玄妙共轭连杆3连接，温差驱动泵玄1内和温差驱动泵妙2内分别设有相变工质及用于调节相变工质温度的温度调节装置，控制装置采用逻辑控制使温差驱动泵玄1内的相变工质的吸热膨胀(或冷却收缩)与温差驱动泵妙2内相变工质的冷却收缩(或吸热膨胀)同步，使温差驱动泵玄1与温差驱动泵妙2交替完成对泵送介质的进动和出动。
具体地，温差驱动泵玄1包括玄相变缸11和玄驱动缸12，玄驱动缸 12与玄相变缸11相连通，玄相变缸11内设有可进行液-气相转变的玄相变工质111，玄驱动缸12内设有玄活塞121和玄泵送介质122；同理，温差驱动泵妙2包括妙相变缸21和妙驱动缸22，妙驱动缸22与妙相变缸21相连通，妙相变缸21内设有可进行液-气相转变的妙相变工质211，妙驱动缸 22内设有妙活塞221和妙泵送介质222；玄活塞121与妙活塞221之间通过玄妙共轭连杆3连接。
玄相变缸11上连通有气化玄相变工质111的玄流体加热系统13和液化玄相变工质111的玄流体冷却系统14；妙相变缸21上连通有气化妙相变工质211的妙流体加热系统23和液化妙相变工质211的妙流体冷却系统24。
使用时，温差驱动玄妙共轭泵系统中的温差驱动泵玄1通过逻辑控制的玄流体加热系统13加热封闭在玄相变缸11内的玄相变工质111使其膨胀，玄活塞121膨出对外做功，同时，通过逻辑控制的妙流体冷却系统24 冷却封闭在温差驱动泵妙2的妙相变缸21内的妙相变工质211使其冷却液化，妙活塞221回落。再通过逻辑控制的温差驱动泵玄1的玄流体冷却系统14冷却封闭在玄相变缸11内的玄相变工质111使其冷却液化，玄活塞 121回落，同时，妙流体加热系统23加热封闭在温差驱动泵妙2的妙相变缸21内的妙相变工质211使其膨胀，妙活塞221膨出对外做功。这样，就使得所述温差驱动泵玄1内相变介质的吸热膨胀(或冷却收缩)与所述温差驱动泵妙2内相变介质的冷却收缩(或吸热膨胀)同步进行，通过玄妙共轭连杆3使温差驱动泵玄和温差驱动泵妙这两个泵的工作作用相互协调，互为补充，使玄泵和妙泵产生共轭协调作用，既能加快泵的运行速度，也能达到更好的对外做功效果。
玄流体加热系统13包括玄流体加热管131和设置在玄流体加热管131 两端的玄加热进流体控制阀132和玄加热出流体控制阀133；玄流体冷却系统14包括玄流体冷却管141和设置在玄流体冷却管141两端的玄冷却进流体控制阀142和玄冷却出流体控制阀143。妙流体加热系统23包括妙流体加热管231和设置在妙流体加热管231两端的妙加热进流体控制阀232和妙加热出流体控制阀233；妙流体冷却系统24包括妙流体冷却管241和设置在妙流体冷却管241两端的妙冷却进流体控制阀242和妙冷却出流体控制阀243；玄流体加热管131和玄流体冷却管141位于玄相变缸11内；妙流体加热管231和妙流体冷却管241位于妙相变缸21内。
玄相变缸11和妙相变缸21上还分别设有至少一个对玄相变工质111 和妙变工质211的属性进行调节的玄工质属性调整阀112和妙工质属性调整阀212。玄相变缸11上还连接有输送玄泵送介质122的玄泵送介质进动开关123和玄泵送介质出动开关124；所述妙相变缸21上还连接有输送妙泵送介质222的妙泵送介质进动开关223和妙泵送介质出动开关224。
玄泵送介质122、妙泵送介质222可以为气体、液体或固体(如曲轴连杆)中的一种。当玄泵送介质122、妙泵送介质222为流体时，玄妙共轭连杆3与玄驱动缸12和妙驱动缸22结合处需采用叶腊石密封或其他防泄漏密封处理。
本实用新型中，玄泵送介质进动开关123、玄泵送介质出动开关124、妙泵送介质进动开关223、妙泵送介质出动开关224、玄加热进流体控制阀 132、玄加热出流体控制阀133、玄冷却进流体控制阀142、玄冷却出流体控制阀143、妙加热进流体控制阀232、妙加热出流体控制阀233、妙冷却进流体控制阀242和妙冷却出流体控制阀243均为单向控制。玄相变缸11 和玄驱动缸12之间通过玄连接短管15连通，妙相变缸21和妙驱动缸22 之间通过妙连接短管25连通；同时，玄连接短管15和妙连接短管25分别对玄活塞121和妙活塞221起到限位作用。
在特定的情况下，玄泵送介质进动开关和妙泵送介质进动开关可以是同一个开关，玄泵送介质出动开关和妙泵送介质出动开关也可以是同一个开关。
具体的操作过程如下：
S1、关闭温差驱动泵玄中玄流体冷却系统的玄冷却进流体控制阀，开启玄流体加热系统的玄加热进流体控制阀，玄相变工质吸热膨胀，产生足够的膨胀力驱动玄活塞对外做功，同时，关闭温差驱动泵妙中妙流体加热系统的妙加热进流体控制阀，开启妙流体冷却系统的妙冷却进流体控制阀，妙相变工质冷却液化，妙活塞回落。
S2、关闭温差驱动泵玄中玄流体加热系统的玄加热进流体控制阀，开启玄流体冷却系统的玄冷却进流体控制阀，玄相变工质冷却液化，玄活塞回落，同时，关闭温差驱动泵妙中妙流体冷却系统的妙冷却进流体控制阀，开启妙流体加热系统的妙加热进流体控制阀，妙相变工质吸热膨胀，产生足够的膨胀力驱动妙活塞对外做功。
S3、重复步骤S1和S2，进行下一个循环，使玄活塞和妙活塞做往复运动，提供驱动力。
本实用新型通过分别控制相互连接的两个单独的温差驱动泵的吸热膨胀和冷却收缩时间，使一侧温差驱动泵(玄泵)内工质相变或工质PVT变换的吸热膨胀(或冷却收缩)和对侧温度差驱动泵(妙泵)内工质相变或工质PVT变换的冷却收缩(或吸热膨胀)同步进行，且相互协调补充，使玄泵和妙泵两个泵产生共轭协调作用，既能加快泵的运行速度，也能达到更好的对外做功效果。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，包括温差驱动泵玄(1)和温差驱动泵妙(2)，所述温差驱动泵玄(1)与温差驱动泵妙(2)之间通过玄妙共轭连杆(3)连接，所述温差驱动泵玄(1)内和所述温差驱动泵妙(2)内分别设有相变工质，通过逻辑控制所述温差驱动泵玄(1)内的相变工质的吸热膨胀与所述温差驱动泵妙(2)内相变工质的冷却收缩同步，或所述温差驱动泵玄(1)内的相变工质的冷却收缩与所述温差驱动泵妙(2)内相变工质的吸热膨胀同步,使所述温差驱动泵玄(1)与温差驱动泵妙(2)交替完成对泵送介质的进动与出动的驱动。
2.根据权利要求1所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，所述温差驱动泵玄(1)包括玄相变缸(11)和玄驱动缸(12)，所述玄驱动缸(12)与所述玄相变缸(11)相连通，所述玄相变缸(11)内设有可进行液-气相转变的玄相变工质(111)，所述玄驱动缸(12)内设有玄活塞(121)和玄泵送介质(122)；
所述温差驱动泵妙(2)包括妙相变缸(21)和妙驱动缸(22)，所述妙驱动缸(22)与所述妙相变缸(21)相连通，所述妙相变缸(21)内设有可进行液-气相转变的妙相变工质(211)，所述妙驱动缸(22)内设有妙活塞(221)和妙泵送介质(222)；
所述玄活塞(121)与所述妙活塞(221)之间通过玄妙共轭连杆(3)连接。
3.根据权利要求2所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，所述玄相变缸(11)上连通有气化所述玄相变工质(111)的玄流体加热系统(13)和液化所述玄相变工质(111)的玄流体冷却系统(14)；
所述妙相变缸(21)上连通有气化所述妙相变工质(211)的妙流体加热系统(23)和液化所述妙相变工质(211)的妙流体冷却系统(24)。
4.根据权利要求3所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，所述玄流体加热系统(13)包括玄流体加热管(131)和设置在所述玄流体加热管(131)两端的玄加热进流体控制阀(132)和玄加热出流体控制阀(133)；所述玄流体冷却系统(14)包括玄流体冷却管(141)和设置在所述玄流体冷却管(141)两端的玄冷却进流体控制阀(142)和玄冷却出流体控制阀(143)；
所述妙流体加热系统(23)包括妙流体加热管(231)和设置在所述妙流体加热管(231)两端的妙加热进流体控制阀(232)和妙加热出流体控制阀(233)；所述妙流体冷却系统(24)包括妙流体冷却管(241)和设置在所述妙流体冷却管(241)两端的妙冷却进流体控制阀(242)和妙冷却出流体控制阀(243)；
所述玄流体加热管(131)和玄流体冷却管(141)位于所述玄相变缸(11)内；所述妙流体加热管(231)和妙流体冷却管(241)位于所述妙相变缸(21)内。
5.根据权利要求4所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，所述玄相变缸(11)和妙相变缸(21)上还分别设有至少一个对所述玄相变工质(111)和妙相变工质(211)的属性进行调节的玄工质属性调整阀(112)和妙工质属性调整阀(212)。
6.根据权利要求5所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，所述玄相变缸(11)上还连接有输送玄泵送介质(122)的玄泵送介质进动开关(123)和玄泵送介质出动开关(124)；
所述妙相变缸(21)上还连接有输送妙泵送介质(222)的妙泵送介质进动开关(223)和妙泵送介质出动开关(224)。
7.根据权利要求6所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，所述玄泵送介质(122)、妙泵送介质(222)为气体、液体或固体中的一种。
8.根据权利要求7所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，所述固体可以为曲轴连杆。
9.根据权利要求7所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，若所述玄泵送介质(122)、妙泵送介质(222)为流体，所述共轭连杆(3)与所述玄驱动缸(12)和妙驱动缸(22)结合处采用叶腊石密封或防泄漏密封处理。
10.根据权利要求9所述的温差驱动玄妙共轭泵系统，其特征在于，所述玄泵送介质进动开关(123)、玄泵送介质出动开关(124)、妙泵送介质进动开关(223)、妙泵送介质出动开关(224)、玄加热进流体控制阀(132)、玄加热出流体控制阀(133)、玄冷却进流体控制阀(142)、玄冷却出流体控制阀(143)、妙加热进流体控制阀(232)、妙加热出流体控制阀(233)、妙冷却进流体控制阀(242)和妙冷却出流体控制阀(243)均为单向控制。
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|---|---|---|---|
| CN201820424214.5U CN208184912U (zh) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 一种温差驱动玄妙共轭泵系统 |
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| CN201820424214.5U CN208184912U (zh) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 一种温差驱动玄妙共轭泵系统 |
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| CN201820424214.5U Active CN208184912U (zh) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 一种温差驱动玄妙共轭泵系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108425824A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-21 | 天津融渌众乐科技有限公司 | 一种温差驱动玄妙共轭泵系统 |
| CN110159617A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-08-23 | 吴银峰 | 感应于热场动态波动变化的自动触发控制方法 |
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2018
- 2018-03-28 CN CN201820424214.5U patent/CN208184912U/zh active Active
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