[发明专利]气体提升液体的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及液体提升设备，以气体压力驱动液体的装置及方法，特别是采用太阳能、余热、地热等产生的热能提升液体的装置及方法

背景技术

现有液体提升的技术，主要是采用泵为驱动进行液体的提升，但是该技术需要消耗电能。

采用气体压力驱动提升液体的装置，可以通过喷嘴喷射形成一种真空提升液体，如各种气体抽真空泵及气体的提升液体的泵，但是这些技术主要是依靠电能产生的高压气体因而需要消耗电能，同时气体和液体被混合在一起，不容易将气体进行分离及回收利用。更不能采用可再生能源或余热及余压进行提升。

但是在可再生能源领域，需要依靠可再生能源实现对液体的提升，以及针对能源的节约和高效利用，需要对余热余压、地热进行利用，因而需要新的技术方法实现现有目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用气体提升液体的装置，特别是采用热能获得高压的气体实现对液体的提升的装置，通过在一个箱体内的液体充入高压气体，来实现液体的提升，同时在箱体的外部设置一个冷凝箱体，对箱体的气体进行冷凝，从而降低气体的压力将液体再次的充入到箱体内，再通过充入的高压气体完成气体的提升。

本发明的另外一个目的是提供一种利用热能提升液体的方法，将热能加热低温的工作介质产生高压气体，将高压气体充入到箱体中，通过气体的压力提升箱体内部的液体，在箱体的外部设置有一个冷凝箱体，采用低于气体的温度的液体对气体进行冷凝，降低箱体内部的压力，被提升的液体可以再次被充入到箱体内，实现对液体的提升。

具体的发明内容如下：

采用气体提升液体的装置包括一个箱体，在箱体内部有被提升的液体，将带有压力的气体充入到箱体内，箱体内部被分割为其气体腔室和液体腔室，在箱体的气体腔室的外壳部分设置有一个冷凝箱体，冷凝箱体可以对气体进行冷凝来降低气体的压力，从而可以使被提升的液体充入到箱体内，再将带有压力的气体充入到箱体，依靠气体的压力实现对液体的提升。

将气体充入到液体的箱体内部后，为了避免气体与液体进行换热以及产生直接的接触，需要在其间设置一个装置，通常可以采用活塞，但是也可以采用其他形式的挡板，都适合于本发明。

通常箱体为一个带有活塞的缸体，活塞将缸体分割为气体腔室和液体腔室，在缸体的气体腔室的外部设置一个冷凝箱体，将带有压力的气体充入到缸体中，活塞被推动将在活塞另一端的液体提升，然后，在冷凝箱体内部充入低于气体温度的液体，对缸体内部的气体进行冷凝，再将被提升的液体充入到缸体的液体腔室，高压气体再次被充入到缸体实现对液体的提升。

这种结构可以实现冷凝液的循环使用及加热，通常可以采用低温工作介质为冷凝液，将其充入到箱体后，再次冷凝后可以重复循环利用。

冷凝箱体位于箱体上部或与箱体处于同一个平面，在外部设置有一个冷凝液箱体和一个被提升液体箱体，冷凝液箱体高于冷凝箱体，被提升液体箱体高于箱体的液体腔室，冷凝液箱体和被提升液体箱体利用重力将液体充入到冷凝箱体和箱体内。

为了增加冷凝效果，在冷凝箱体与箱体的交界面上加工上凸起结构、翅片、换热管、热管。

设置有两个或多个箱体，每个箱体上设置有一个冷凝箱体或多个共同使用一个冷凝箱体。设置多个箱体可以进行依次的提升液体，同时在一个箱体提升液体时，另外一个对其进行充液，这样可以实现连续的提升液体。

采用热能加热低温工作介质，产生所需要的高压气体。可以采用任何形式的热能加热一种物质后产生高压的气体，这样可以将热能转换为压力的动能，实现对液体的提升。

低温工作介质为可以在-50-800摄氏度进行气化的低温工作介质。根据不同的应用领域，可与选择不同的气体为工作介质，通常优选环保、可再生的物质，通常为了获得高压而选择低温有机物工作介质，但是本发明没有对工作介质的气化温度有特别的要求。

热能采用太阳能集热、余热、地热、海水、浅层地表热能、传统能源产生的热能之一或多种。

被冷凝后的低温工作介质通过一个闭环的管道再次被热能加热后成为高压气体被循环利用。

利用本装置完全可以提升液体、固体、气体的混合物质，但是只要是具备流动性，如在液体中加入的固体物质，都在本发明中将其称为液体，本发明中使用液体一词，都具备上述的含义，都是本发明的应用范围。