专利名称：蒸汽驱动水循环传热系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种新的水循环传热方法，属传热、采暖技术领域。
以水为介质进行传热的系统非常普遍，但水循环的驱动方式无非两种重力循环和泵循环。本发明所提供的水循环方法，是利用水汽化时体积的膨胀为循环的动力，是不同于现有两者的一种新方法。
基于该方法的典型系统如
图1所示，由取热器1、单向阀2、热源3、冷源4、切换器5、缓冲器6、热用户7及连接管路8组成。在切换器5的控制下，热源3和冷源4交替作用于取热器1，使其内部交替发生水的汽化和蒸汽的凝结，进而使压力交替升高与降低。在缓冲器6及单向阀2的配合下，热水与冷水间歇地被排出与吸入，并沿管路单向流动，热水则不断地将热量传输给热用户。
该系统的特点是取热器交替进行冷热变换，交替进行汽化和凝结，器内压力交替升高和降低，从而实现水交替排出和吸入并沿管路单向循环流动。它不需要水泵，也不需要热源与热用户之间的高度差，因而比较简易、可靠。
基于上述基本原理，在实施中，典型的系统可以进行如下的变形1.如图2所示的串联系统和图3所示的并联系统。此时切换器就同时控制所有的取热器。在采用串联或并联系统时，理论上取热器的个数可以是任意多。
2.缓冲器可以如上述是封闭的，也可以与大气相通。封闭的缓冲器可以是充气式的，也可以是薄膜式的。
3.该系统可以如上述密闭循环，也可以在取热器上安装排汽阀，由切换器控制其开、关。当取热器内充满水时，排汽阀关闭，取热器升温，发生汽化并排水。当汽化完成，取热器内充满蒸汽时，排汽阀打开，蒸汽排出，取热器降压，由缓冲器将水补进取热器。如此循环。
4.根据传热量和水循环量的大小，从热用户返回的冷水可以直接由缓冲器压回取热器，也可以经预热后再返回。
5.所采用的切换器可以是机械式的，也可以是电子式的或是两者的混合。
现结合附图对该发明做进一步的说明。
图1是基于该方法的典型系统，由取热器1、单向阀2、热源3、冷源4、切换器5、缓冲器6、热用户7及连接管路8组成。
首先，在切换器5的控制下，热源3作用于取热器1，使其内部发生水的汽化。取热器的结构是入口在顶部而出口在底部。汽化时取热器内压力升高，但由于单向阀的作用，上部的蒸汽不能排出，而只能压迫下部已经被加热的水沿预定的方向流出，并经过热用户降温后进入缓冲器。此时切换器将取热器切换到冷源，即停止加热，开始冷却。取热器内存留的蒸汽受冷后凝结成水，使取热器内压力下降。于是，在单向阀的作用下，缓冲器内的高压便推动水沿预定的方向进入取热器。然后，切换器控制热源又作用于取热器，开始下一个工作过程，如此不已，实现了系统内水的循环流动，热量则不断地传输给热用户。
图2是基于图1变形而成的串联系统，此处切换器则同时控制两只取热器，即先使其中任何一只取热器加热而另一只冷却。由于单向阀的存在，受热的取热器排出的热水沿预定的方向进入另一只受冷后处于低压的取热器。此时，切换器将热源与冷源切换，即原来受热的取热器变为受冷而原来受冷的取热器变为受热，于是两只取热器内的压力就变换，水就从高压的取热器流如低压的取热器。而这样的过程每循环一次，即切换器每切换两次，经过加热的水就流经热用户一次。此系统中的缓冲器的作用稍有不同，即主要的压力切换在两个取热器之间进行，缓冲器只是吸收切换过程中系统内多余的压力。
图3是基于图1变形而成的并联系统，切换器也是同时控制两只取热器，即先使其中任何一只取热器加热而另一只冷却。由于单向阀的存在，受热的取热器排出的热水沿预定的方向流经热用户(和缓冲器)进入另一只受冷后处于低压的取热器。此时，切换器将热源与冷源切换，即原来受热的取热器变为受冷而原来受冷的取热器变为受热，于是两取热器内的压力就对换，热水就又流动一次。即切换器每切换一次，热水就流经热用户一次，这与串联系统有所区别。此系统中的缓冲器的作用则与串联系统的一样，即主要是吸收切换过程中系统内多余的压力。
权利要求
1.一种新的水循环传热方法，其原理是取热元件受热后使其内部的一部分水汽化，由汽化过程导致的体积膨胀推动管路系统内的水进行循环。
2.基于权利要求1所述的原理，典型的系统包括取热器、单向阀、热源、冷源、切换器、缓冲器、热用户和连接管路。
3.基于权利要求1所述的原理，权利要求2所述的典型系统变形后的衍生系统。变形的项目包括1)缓冲器的封闭或开口；2)单器系统、串联系统或并联系统；3)取热器内蒸汽在器内冷凝或排出；4)冷水直接返回取热器或经预热后返回。
全文摘要
本发明是关于一种新的水循环传热系统，该系统由取热器、单向阀、热源、冷源、切换器、热用户及连接管路组成。在切换器的控制下，热源和冷源交替作用于取热器，使其内部交替发生水的汽化和蒸汽的凝结。在单向阀和缓冲器的配合下，热水间歇地被排出取热器，而冷水则间歇地被吸入，从而实现了水的间歇式的循环，而热量则不断地被送到热用户。
文档编号F24D3/06GK1755198SQ20041007315
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者王国庆 申请人:王国庆