本发明涉及一种热——功直接转换的热力全自动蒸气压力自压液体回泵，应用在 热力循环系统中。

众所周知，现在应用广泛的离心泵、活塞泵、螺旋泵、齿轮泵均以机械能源为动 力作功的泵称为机械泵，现代各种热力系统中，如火力发电，热力制冷、热力循环系 统中低压低温液体工质输送的工质泵几乎全部采用的以机械能为动力的工质泵，因为 有机械能参入作功，所以全个热力循环系统运行过程中，需要以热力作功为主和机械 能作功为辅的两种能源体系。在实际运行中，输出功率的调整、锅炉液位高低、冷凝 器泵口的液位高低，这些就使得机械泵不断的开启，停止、加速或减速，进行有序的 配合热力循环系统才能正常工作，所以机械泵参入时，整个热力系统机械的调整、控 制、操纵需要设备复杂。再者机械泵消耗了常规或自身轴功率的动力，影响了总的热 功效率下降。

本发明的目的是提供一种热力循环系统中，不需要机械能参入的工质泵，而是以 热能为动力且自动开启运行的热力全自动蒸气压力自压液体回流泵，本发明的目的还 是将本发明应用在热力循环系统中，成为以热能为动力的全热能循环的热力循环系统。

本发明的目的是这样实现的，该热力全自动蒸气压力自压液体回流泵包括：一个 密封容器；一体积随温度变化而相变的液体工质；一个出口位于所述容器底部的排液 体工质的排液自动阀门；一个出口位于所述容器顶部的蒸气排气阀门；一个进液体工 质的进液阀门出口；在密封容器内有一隔热装置能上、下活动于盛液体工质的溶积空 间内：所述隔热装置下面中间表面接触部分及边缘处的表面接触部分，和对面相对应 的并固定在所述容器下部加热装置的表面接触部分蒸发器及包覆在蒸发器边缘的隔热 层表面接触部分的形状、大小及内平面、凸凹、沟槽部分完全吻合的相对应：一旦隔 热装置落下和蒸发器紧贴时，隔热装置及蒸发器立即被隔热装置和隔热层全部覆盖并 包覆，容器下面形成一个隔热实体，同时隔热层还包覆在加热装置容器壁接触外表面 及附近。容器一侧还包括了一和隔热装置相连接并和排气阀门开关及排液阀门开关的 自动控制装置。

此自动控制装置是由固定在容器内的两个支承点和两支承点连线两侧，有大致和 两支承点平形间距相等的隔热装置上面的两点，和支承点通平移杆活动相连接；另一 侧的大致和两支承点间连线平形、间距离相等的控制杆上面的两点，也和支承点两点 通过平移杆活动相连接；弹簧分别和支承点两边的平移杆中间部位相连接，弹簧两端 连线移动在支承点两侧范围内；有一控制浮漂的连杆交叉穿过控制杆与两支承点活动 连接的两个平移之间后，并活动连接容器壁上；控制杆活动在固定两端的定位销之间。

此自动控制装置还可是在由隔热装置中间部位穿过的至少有一对滑槽，和其对应 相匹配的滑杆穿过其滑槽并固定连接在所述容器顶壁和下面的加热装置之间；在容器 一侧壁内至少有一个锁舌，和锁舌相对应的隔热装置上面边缘部分至少在一个相对应 的凹槽；还包括一个作用于锁舌的弹簧和电磁线圈；以及测位传感器和电磁阀开关， 及和外界电路相连接并固定在容器壁上的插头卡坐组成；与外界相连接的控制电路有 信号放大器，和执行电路组成。

本发明进一步改进，隔热装置是由隔热层覆盖在隔热装置表层及包覆周边边缘的 表面接触部分，所述隔热装置中间表面接触部分和固定容器下面蒸发器表面接触部分 相对应的蓄热器及所述隔热盖和蓄热器之间的密封空间体浮漂组成，此浮漂可在开启 放开后，保持浮漂浮在液面上、使蓄热器在进液时蓄的热能不断向溶液释放，加速液 体工质的蒸发。

本发进一步改进时，此隔热装置还可以是由许多与所述容器内，跟蒸器表面形状 相对应的单体隔热装置，所述的单体隔热装置两端，由弹头形状的隔热盖和蓄热器组 成，共同活动连接于启动支架上。由于单体之间有间隙，加上弹头流线形。隔热装置 浮出和落下阻力减小。

本发明的进一步改进时，所述蒸发器表面接触部分是许多平形排列着锯齿状和蒸 发器表面表层内平形排列着许多加管，连接加热管两端容器壁出口处容器两侧的热能 入口和热能出口和所述的加热管两端相连通。由于蒸发器表面形状是由平形锯齿排列， 加大蒸发器表面和液体工质的接触面积，锯形在受热、冷交替时不会卡住隔热装置移 动；因为加热管排列在蒸发器表面表层，所以使能量容易蒸发器表面集中和传递。

本发明的进一步改进，此加热装置还可以是位于容器内的蒸发器表面接触部分是 由许多平形排列着平板形状的蒸发器，所述蒸发器每个平板横截面积中间是有空间通 道和容器两侧热能入口和热能出口连接相通连。由于采用平板蒸发器，使蒸发器表面 增大，中间的空间通道，可简化蒸发器的加工程序同时，也增加了热能流入和流出量。

本发明进一步发明蒸发器各底部和排液阀门之间至少有一根旁通底管相连通，便 于排液后期液体工质能及时的排出，在隔热装置上浮时，旁通底管使液体工质能及时 进入蒸发器底部，不至于有吸力所滞。

本发明的热力全自动蒸气压力自压液体回流泵，采用了上述结构后，不但以热力 为动力进行工作，而且还具有输出功率自动调整、输入断流自动保护、停机自动开启、 自动运行、只要有热能输入，本泵就可以自动进行热——功转换，当本发明应用在热 力循环系统中，不但简化了能源结构，还简化了机械设备，控制机构、使热力循环系 统具有自动操纵、自动开启、自动运行、自动保护、自动控制的作用，同时也提高了 总的热功效率，也具有喷射、排出、加压、液体作功的功能。对开发利用热能资源发 电制冷及无电地区开发太阳能和新能源的及工业余热提供了十分方便的新能源机械。 下面结合附图对本发明具本实施方式作进一步的详细说明。

图1是本发明热力全自动蒸气压力自压液体回流泵第一个具体实施方式的剖视图。

图2图3是本发明的隔热装置和加热装置的二个局部剖视图。

图4至图6是本发明第二个具体实施方式的三个工作过程的剖视图。

图7是第三个具体实施方式的剖视图。

图8是图7的配套电路原理图。

图9是图7的锁舌局部放大图。

图10是本发明的横向外观示意图。

图11是本发明的应原理图。

图1所示本发明热力全自动蒸气压力自力液体回流泵的剖视图，它包括一个密封 容器1，用于工作流体的液体工质，随温度变化而相变的液体工质容器壁和外界连接出 口，有一个位于容器1底部的排液自动阀门出口15，和一个出口位于容器顶部的排气 阀门出口17及一个位于容器1侧壁的进液阀门入口16；所述容器1内有一体积盛装液 体工质的空间溶积2，所述空间溶积2内可使隔热装置上下活动的空间，隔热装置下面 中间表面接触部分及边缘处的表面接触部分，和对面相对应的固定在所述容器1下部 的加热装置表面接触部分和包覆在蒸发器24边缘的表面接触部分的形状、大小及内平 面、凸凹、沟槽部分完全吻合的相对应。图1所视本发明的进液过程的位置状况，排 气阀门17和进液阀门16是打开的，隔热装置落下后，这时弹簧10对平移杆8和平多 杆11的相互作用拉力，弹簧10以固定在容器1内的支承点21为基点，给隔热装置的 向下的压力，迫使隔热装置中间及边缘表面接触部分和对面的蒸发器24表面接触部分 及包覆在蒸发器24周边的隔热层5，紧密的对贴在一起，形成一个被隔热装置及隔热 层5包围并包覆的隔热、阻流的隔热实体；所述隔热层5还包覆并覆盖暴露在容器1 内的所有加热装置及连接加热装置的容器壁附及固定在表面处，因为隔热装置和隔热 层5是用导热系数小的隔热材料做成。所以当液体工质从进液阀门16进入容器1内时， 被隔热装置及隔热层5隔热并阻流在隔热实体以外，液体工质接触不到加热装置及表 面的蒸发器24；也就得不到加热。随着液体工质不断的流入容器1内(外界的液体工 质的液面高度和压力必须大于或高于容器1内)多余的气体从排气阀门17排出，这时 控制浮漂14随着容器1内的液面升高而升高(控制浮漂浮在液面)当液体工质快要充 满容器1的液位大约4/5时，控制浮漂连杆13开始接触上面相交叉的平移杆11并以固 定在容器1内的支承点23为支承点以杠杆的形势抬动，接着又一点一点的抬起平移杆 11，连接在平移杆11端的弹簧10以支承点21为基点，向上移动，当液面接近顶部时， 弹簧两端连接直线也移过支承点21时位于支承点两端两侧的隔热装置和控制杆20开 始向上移动。因为，位于固定在容器1内的两个支承点21和22；支承点21、22两点 间连线两侧有大致和两支承点21、22平形间距相等隔热装置上面的两点分别通过平移 杆8和9活动平形相连接于支承点21、22；另一侧的大致和两支承点21、22间连线平 形、间距相等的控制杆上20上面的两点，也和支承点21、22通过平移杆11、12平形 活动相连接，所以，当进液过程完成以后控制杆20两端的凸轮滑块使上面的滑轮同时 滑下，同时关闭排气阀门17和进液阀门16，由于蒸发器24底部和排液阀门之间有旁 通底管连通，才使隔热装置紧跟着控制杆20也离开蒸发器24向上移动上浮时减少滞 留效益，液体工质开始进入齿形蒸发器24，因为蒸发器24是由许多齿形状平形排列在 容器1内，使得蒸发器24表面接触部分增大，所以相应的加热装置的蒸发器24下面 并暴露在所述容器1外部分的受热面积也增大，热能经加热装置外形受热区31传递给 蒸发器24，又因加热装置的蒸发器24是用导热系数大的优质材料，如红铜做的，所以， 热能不断的从蒸发器24表面传向液体工质，使其加热蒸发，随着液体工质不断的液化， 蒸气压力不断的增加，当液体工质的压力等于或大于排液自动阀门15自身开启的压力 加上阀门外液体工质的工作压力之和时，液体工质开始流出排液自动阀门15，如图5 的蒸发过程、图6的排液过程所示。当容器内的液体工质下降到溶积总量的五分之四 时，控制浮漂连杆13开始和平移杆12接触，控制浮漂连杆13以杠杆力的作用，近使 平移杆12带动平移杆11，向下移动。当容器1内蒸发器24底部的少量液体工质，通 过旁通底管25向排液阀门流动，当液体工质接近底壁时，这时，弹簧10两端连接直 线也移过支承点21，受弹簧的作用力，隔热装置和控制杆20同时向下平移跳动；控制 杆20下移受到下面的限位销18被限制，凸块滑坡19推动排气阀门17和进液阀门16 背后的滑轮上到凸块滑坡19上面。排气阀门17和进液阀门16同时打开。液体工质又 开始进入容器1内，容器1内的蒸气由排气阀门17排出完成蒸发过程和排液过程，同 时也完成了一个热力循环过程，如此不断的循环下去。

作为本发明另一种实施方式，如图2所示，隔热装置是由许多与所述容器1内， 跟蒸发器24表面形状相对应的单体隔热装置，所述的单体隔热装置是由隔热盖了和蓄 热器6组成，共同通过连接杆29活动连接于启动支架28槽内，由于蓄热器6是用储 热和隔热性能好的材料做的，这样在进液时蒸发器24向蓄热器6传递并储存热能，由 于采用了单体，可以克服机械加工不一致，弹簧30可以克服蒸发器24，在热胀冷缩时 各单体能保持一致升降，本实施方式单体还不限一种形势。如把单体隔热装置的隔热 盖3制成弹头流线型，或把单体两端都用流线型隔热盖了，就可大大的提高隔热盖3 的升降速度，提高热功率。

作为本发明另一种实施方式如图3所示，加热装置的蒸发器24表面接触部分有许 多平形排列着平板形状的蒸发器24，所述蒸发器24横截面的每个平板中间有空间通道 31和容器1壁两侧的热能入口26和热能出口27连接相连通。平板形蒸发器24，可使 蒸发器24的表面面积最大，平板横截面的中间通道31相应的受热面积也增大。

图4是本发明第二个具本实施方式，它和第一个具体实施方式基本相同，不同的 是隔热装置和加热装置两处，所述的隔热装置是覆盖在隔热装置表面及包覆在其边缘 表面接触部分的隔热盖了；所述隔热装置中间表面接触部分和下面蒸发器24表面接触 部分相对应的蓄热器6及所述隔热装置中间形成空间体浮漂4，使隔热装置在蒸发过程 和排液过程时始终浮在液面，让液体工质从蓄热器6中多得到些热能；有平移的平移 作用也使隔热装置下落时平移。

作为本发明另一种实施方式，所述加热装置暴露在所述容器1下部被隔热层5包 覆着的蒸发器24，所述蒸发器24表面接触部分是许多平形排列着锯齿状和蒸发器24 表面表层内排列着许多加热管7，图4所示，连接加热管7两端容器1壁出口处及容器 两侧热能入口26及热能出口27和加热管两端相通连。排列着蒸发器表面表层的许多 加热管7下是将热量热能离液体工质更近，便于在蒸发器24表面处集中和传递。有能 量流过通道，适应不同的热源。

图7是本发明的第三个具体实施方式，它和前两种不同之处是自动控制装置，本 控制装置是在隔热装置中间部位有穿过的滑槽509，所述的整个隔热盖至少有一对滑槽 509和其对应相匹配的滑杆511.508，穿过其滑槽，并固定连接在所述容器内顶壁和面 加热装置之间：在容器一侧壁内至少有一个锁舌503和锁舌503相对应的隔热装置上 面边缘部分至少有一个相对应的凹槽；还包括一个作用于锁舌503的弹簧505和一个 吸合锁舌的电磁线圈504、及容器1内位于顶壁固定安装测位传感器501、和底壁固定 安装测位传感器507、和控制进液阀门16开关的电磁阀506、及控制排气阀门17开关 的电磁阀502、及和连接容器1内各电器电路的连接线和外面相配套电路、并固定在容 器1壁上的插销卡坐501组成；图8所示，外界面相配套电路信号放大器512和热行 电路513通过卡坐插头510和泵内相连接。本实施方式是这样工作的，图7、图8所示 当容器1底部的测位传达室感器507测到液体工质排完的信号后，经信号放大器512 的电路01放大处理后，分二路输出到执行电路513一路通过04放大输出、控制容器1 内的电磁阀502和506同时打开液体工质通道液体工质开始进入泵内，另一路通过03 切断电磁线图504的输出，弹簧505压迫锁舌尖部位作用在隔热装置的凹槽小坡上面， 如图9所示使隔热装置有向下紧压的力；当液体工质充满整个溶积工时，并上升到测 位传感器501、501的信号经512放大处理后，分二路输送到513的03和04一路经03 放大后输给电磁线圈504吸合锁舌503抬起，隔热装置上浮，液体工质进入蒸发器24 齿间蒸发器24内加热。另一路给04切断电磁阀503和506的输出，同时关闭排气阀17 和进液阀门16的阀门开关。液体工质一步一步的不断加热——蒸发——排出，直到测 位传感器507发出信号给信号放大器512，继续工作完成一个热力循环过程。

作为本发明的另一种实施方式，在容器1内，内壁及平移杆自动控制装置上面喷 上隔热防辐材料，是为了减少热能在溶液进出时，产生不必要的热交换和散出，提高 热效率。 用为本发明的另一种实施方式，在容器1壁上安装有通向低温低压冷凝器处的防高压 安全阀及通道。是为了在容器1内的高压蒸气体或溶液突然高压超出本泵设计的完全 系数时，或者输出管道堵塞，机械失灵，电路故障时，从泵内把液体工质或蒸气完全 排出

图11所示是本发明热力全自动蒸气压力自压液体回流泵的应用原理图。现以热力 发电装置为例说明本发明热力全自动蒸气自压液体回流泵是怎样应用的，如图11，排 液自动阀门15和锅炉401的液体工质入口406相连接，进液阀门16和冷凝出口403 相连接，排气阀门17和冷凝器407入口处旁通底管402连接至403，由于排气阀门排 出的气体还有大量的热能、可以连接需要加热或作功的地方，如接下一级热力循环的 热力全自动蒸气压力自压液体回流泵接着作功、之后(图中未画出)，接于冷凝器入口 402相连接，热能(加热管输出型)从图10所示的热能入口26进入后分散给许多平形 排列在蒸发器24表面表层处的加热管7，给利用后的热能由热能出口27排出再输送到 锅炉401予热或直接加热作功，由锅炉401产生大量的高温高压蒸气，通过气轮机404 作功发电后，低蒸气后经405进入冷凝器407，冷却成液体再进入工质泵，完成一个以 热能动力的会热力循环系统，循环过程。

本发明应用另一个实施方案，将本发明应用在热力制冷机方面，效果更好，普通 的技术人员都知道，热力制冷是以工质对为工体流体的，采用两种不同沸点液体，以 一个为吸收剂另一个为制冷剂在发生器和吸收器之间有一个以机械能为动的工质交换 泵，这也是必须使用的这样也使用了两种不同的能源。若在这里使用本发明的热力全 自动蒸气压力自压液体回流泵，不但省去了机械能源，也成为全热力制冷系统，而且 还产生许多极积和新的效果，如将吸收器中的工质输送到发生器过程中，即把液体提 升时进行了加热，也可将排气阀门的纯制冷蒸气送到发生器先进行热交换再送到冷凝 器中进行制冷，因为本机具有自动进行功率调整输出，输入断流自动保护，停机自动 开启运行，运行自动控制，超高压自动保护等许多优点，不光是在这里得到充分的利 用，而且应用喷射、液体作功、加压的有效的利用热能，开发太阳能新能源及工业余 热的开发，地热海洋热力资源的开采，提供了新型热力动力机械。

当然，上述所述不仅是本发明的几个优选实施方式及方案，当应当指出对于本领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理前提下，还可以作出若干变型和改进， 如蒸发器的形状还可以是螺旋型、梯型、波浪型或以上几个实施例进行不同的拆装给 组合，如将加热装置改成直接燃烧式，将自动控制装置图4和图7的机械哪一部分， 用电子代替电子的哪一部分；或者用电子的哪一部分，用机械的哪一部分代替。总之， 对于本领域的普通技术人员来说显而易见的变换代替以及改型，也应视为属于本发明 的保护范围之内。