本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液體熱量回收裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中人們熟知在工業(yè)領(lǐng)域或生活領(lǐng)域中存在有大量的含有廢熱或余熱的液體，這些熱量由于自身品位、熱量品質(zhì)不高，不具有直接利用的可行性，絕大多數(shù)含有廢熱和余熱的液體被遺棄并排放掉，這不僅對(duì)能量造成極大的浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成不必要的污染。

隨著創(chuàng)新型社會(huì)的建設(shè)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)不斷提高，對(duì)含量很大但自身熱量品質(zhì)不高的液體中的廢熱或余熱的再利用的需求不斷增強(qiáng)，如何采用熱回收技術(shù)進(jìn)行回收，將含有廢熱或余熱的液體中的熱量變成高品位的熱量以便加以回收利用成為現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種液體熱量回收裝置來克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

本發(fā)明提供一種液體熱量回收裝置，包括制冷壓力容器1、制熱壓力容器2、換氣輔助容器3、控制機(jī)構(gòu)4及相關(guān)的管道，制冷壓力容器1與換氣輔助容器3、制熱壓力容器2分別通過制冷輔助管道G1、輔助管道G3連接，制熱壓力容器2與換氣輔助容器3通過制熱輔助管道G2連接，控制機(jī)構(gòu)4與制冷壓力容器1、制熱壓力容器2和換氣輔助容器3分別通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5、氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6和氣體交換控制設(shè)備管道G4連接，控制裝置各部分運(yùn)行，制冷壓力容器1通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5、控制機(jī)構(gòu)4及第一液體管道L1與外部冷水源連接，制熱壓力容器2通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6、控制機(jī)構(gòu)4及第二液體管道L2與外部熱水源連接。

氣體在制冷壓力容器中進(jìn)行膨脹，吸收液體的熱量，使液體溫度降低，膨脹后的氣體遷移到制熱壓力容器中進(jìn)行壓縮，放出熱量，使液體溫度升高，熱量由低溫液體遷移到高溫液體中。制冷、制熱壓力容器具有快速熱交換的能力，換氣輔助容器用于輔助氣體在制熱壓力容器與制冷壓力容器間的互相遷移，在氣體遷移通道上可設(shè)置中間調(diào)溫裝置對(duì)氣體進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，使壓縮后的氣體經(jīng)過中間調(diào)溫裝置適當(dāng)膨脹，溫度與制冷壓力容器中的液體溫度相當(dāng)后再進(jìn)入制冷壓力容器中，使膨脹后的氣體經(jīng)過中間調(diào)溫裝置適當(dāng)壓縮，溫度與制熱壓力容器中的液體溫度相當(dāng)后再進(jìn)入制熱壓力容器中；控制機(jī)構(gòu)可為電機(jī)帶動(dòng)的活塞機(jī)構(gòu)、水泵或其他液體勢(shì)能差驅(qū)動(dòng)的液壓機(jī)構(gòu)，也可為可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，也可為以上設(shè)備的組合，用于控制氣體的壓縮、膨脹和氣體在制熱壓力容器與制冷壓力容器間的遷移，控制氣體壓縮與膨脹的控制設(shè)備部分采用的連接方式可以使得氣體膨脹時(shí)產(chǎn)生的能量用于氣體的壓縮。

優(yōu)選地，其中控制機(jī)構(gòu)4包括氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42；換氣輔助容器3包括第一換氣輔助容器31和第二換氣輔助壓力容器32；制冷輔助管道G1包括制冷輔助第一管道G11和制冷輔助第二管道G12；制熱輔助管道G2包括制熱輔助第一管道G21和制熱輔助第二管道G22；輔助管道G3包括輔助第一管道G31和輔助第二管道G32；氣體交換控制設(shè)備管道G4包括氣體交換控制設(shè)備第一管道G41和氣體交換設(shè)備第二管道G42；還包括氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6；壓力容器1與第一換氣輔助容器31通過制冷輔助第一管道G11和制冷輔助第二管道G12連接形成環(huán)路；制熱壓力容器2與第二換氣輔助容器32通過制熱輔助第一管道G21和制熱輔助第二管道G22連接形成環(huán)路，第一換氣輔助容器31和第二換氣輔助容器32通過輔助第二管道G32連接，制冷壓力容器1與制熱壓力容器2通過輔助第一管道G31連接，換氣輔助容器31與控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41的左端控制設(shè)備通過氣體交換控制設(shè)備第一管道G41連接，換氣輔助容器32與控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41的右端控制設(shè)備通過氣體交換設(shè)備第二管道G42連接，制冷壓力容器1與控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)左端控制設(shè)備通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5連接，制熱壓力容器2與控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)右端控制設(shè)備通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6連接，控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)左端控制設(shè)備通過第一液體管道L1連接至外部冷水池；控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)右端控制設(shè)備通過第二液體管道L2連接至外部熱水池，上述各管道上分別設(shè)置相應(yīng)的各個(gè)閥門用于控制管道通斷。

優(yōu)選地，初始狀態(tài)制冷壓力容器1內(nèi)部為冷水，第一換氣輔助容器31內(nèi)部為壓縮氣體，制熱壓力容器2內(nèi)部為未壓縮氣體，第二換氣輔助容器32內(nèi)部為熱水；氣體壓縮膨脹過程為：在氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的作用下，將制熱壓力容器2中的氣體壓縮，使換氣輔助容器32中的熱水和制熱壓力容器2中的壓縮氣體完成氣液交換，在氣液交換過程中氣體壓縮放熱產(chǎn)生的能量傳遞至熱水中，在制熱壓力容器2中完成了氣液熱質(zhì)迅速交換，使熱水更熱，然后令第一換氣輔助容器31中的壓縮氣體進(jìn)入制冷壓力容器1中進(jìn)行膨脹，推動(dòng)制冷壓力容器1中的冷水進(jìn)入第一換氣輔助容器31中，使第一換氣輔助容器31中的壓縮氣體和制冷壓力容器1中的冷水完成氣液交換，在氣液交換過程中氣體膨脹吸熱從冷水中吸收能量，在制冷壓力容器1中完成了氣液熱質(zhì)迅速交換，使冷水更冷，多余的冷水可通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5、氣體交換控制設(shè)備41與氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)左端控制設(shè)備和第一液體管道L1進(jìn)入外部冷水池，至此氣體壓縮膨脹階段結(jié)束；氣體遷移交換過程為：在氣體交換控制設(shè)備41的作用下，在氣體交換控制設(shè)備41的作用下，使第一換氣輔助容器31中的冷水經(jīng)氣體交換控制設(shè)備第一管道G41、氣體交換控制設(shè)備41的左端控制設(shè)備和第一管道L1進(jìn)入外部冷水池中，同時(shí)將外部熱水池中的熱水經(jīng)第二管道L2、氣體交換控制設(shè)備41的右端控制設(shè)備和氣體交換設(shè)備第二管道G42抽入第一換氣輔助容器32中，推動(dòng)第二換氣輔助容器32中的壓縮氣體進(jìn)入第一換氣輔助容器31中，此時(shí)第一換氣輔助容器31和第二換氣輔助容器32回到初始狀態(tài)，然后在氣體交換控制設(shè)備的作用下，通過上述過程，使制冷壓力容器1中的膨脹氣體進(jìn)入制熱壓力容器2中，推動(dòng)制熱壓力容器2中的熱水通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6、氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)右端控制設(shè)備和第二管道L2進(jìn)入外部熱水池中，同時(shí)將外部冷水池中的冷水經(jīng)第一管道L1氣體交換控制設(shè)備41的左端控制設(shè)備和氣體交換控制設(shè)備第一管道G41抽入制冷壓力容器1中，至此制冷壓力容器1中充滿冷水，制熱壓力容器2中充滿膨脹后氣體，回到初始狀態(tài)。

優(yōu)選地，制冷壓力容器1、制熱壓力容器2可以是內(nèi)控溫液體活塞。內(nèi)控溫液體活塞是指通過液體活塞內(nèi)部液體控制氣體壓縮或膨脹時(shí)溫度的變化，腔內(nèi)采用蓄氣單元技術(shù)、蓄水單元技術(shù)、填料塔技術(shù)、平板塔技術(shù)、強(qiáng)制液體循環(huán)技術(shù)或換熱導(dǎo)管等換熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速的熱質(zhì)交換。

優(yōu)選地，控制機(jī)構(gòu)4控制氣體的壓縮與膨脹，將制冷壓力容器1中氣體膨脹產(chǎn)生的能量用于制熱壓力容器2中氣體的壓縮；控制機(jī)構(gòu)4采用左右成對(duì)對(duì)稱設(shè)置的活塞機(jī)構(gòu)時(shí)，制冷壓力容器1與制熱壓力容器2分別連接其中一個(gè)控制設(shè)備，左、右兩個(gè)控制設(shè)備中的活塞均通過連桿連接，傳遞動(dòng)力；或者控制機(jī)構(gòu)4采用左右成對(duì)對(duì)稱設(shè)置的泵類機(jī)構(gòu)時(shí)，制冷壓力容器1連接的泵與制熱壓力容器2連接的泵通過設(shè)置的液壓管路連接，以傳遞動(dòng)力；或者控制機(jī)構(gòu)4采用左右成對(duì)對(duì)稱設(shè)置的可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組時(shí)，制冷壓力容器1的可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組與制熱壓力容器2的可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組間設(shè)置電氣連接，制冷壓力容器1中的氣體膨脹帶動(dòng)與其所連的一側(cè)可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，所發(fā)電力通過電氣連接驅(qū)動(dòng)與制熱壓力容器2所連的另一側(cè)可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，用于氣體的壓縮，氣體膨脹與壓縮同時(shí)進(jìn)行。

優(yōu)選地，控制機(jī)構(gòu)4的控制設(shè)備為電機(jī)帶動(dòng)的活塞機(jī)構(gòu)、水泵或其他液體勢(shì)能差驅(qū)動(dòng)的液壓機(jī)構(gòu)，也可是可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，或以上設(shè)備的組合。所述的控制機(jī)構(gòu)4控制氣體壓縮與膨脹部分的控制設(shè)備采用多個(gè)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)置，配合壓力容器，通過相應(yīng)的閥門控制，使制冷壓力容器1與制熱壓力容器2獨(dú)立運(yùn)行或聯(lián)合運(yùn)行；或控制機(jī)構(gòu)4中的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42一體設(shè)置成同一個(gè)控制設(shè)備，對(duì)氣體交換和氣體壓縮膨脹進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述的第一換氣輔助容器31和第二換氣輔助壓力容器32參與氣體的交換過程采用液體進(jìn)入容器將氣體排出的方式進(jìn)行氣體遷移，在控制機(jī)構(gòu)4的作用下，制冷壓力容器1中的氣體被液體擠壓排出，進(jìn)入換氣輔助容器31，制熱壓力容器2中的氣體經(jīng)輔助第一管道G31進(jìn)入制冷壓力容器1，隨后換氣輔助容器32中氣體進(jìn)入制熱壓力容器2；氣體遷移方向也可以與上述方向相反進(jìn)行；或者第一換氣輔助容器31與第二換氣輔助容器32一體設(shè)置成一個(gè)換氣輔助容器3。

優(yōu)選地，液體在容器間的遷移可以通過調(diào)節(jié)容器間的高度差實(shí)現(xiàn)，制冷壓力容器1、換氣輔助容器3、制熱壓力容器2所在高度依次增加，制冷壓力容器1上部引出氣體管道連接到換氣輔助容器3上部，換氣輔助容器3上部引出氣體管道連接到制熱壓力容器2上部，制熱壓力容器2下部引出液體管道連接到換氣輔助容器3下部，換氣輔助容器3下部引出液體管道連接到制冷壓力容器1下部，在制冷壓力容器1與制熱壓力容器2間設(shè)置一控制機(jī)構(gòu)；氣體遷移過程為：換氣輔助容器3中液體經(jīng)閥門控制進(jìn)入制冷壓力容器1中，將制冷壓力容器1中氣體擠壓進(jìn)換氣輔助容器3，制熱壓力容器2中氣體在控制機(jī)構(gòu)作用下進(jìn)入制冷壓力容器1中，制熱壓力容器2中充滿液體經(jīng)閥門控制進(jìn)入換氣輔助容器3中，排擠換氣輔助容器3中氣體使氣體進(jìn)入制熱壓力容器2中；或者制冷壓力容器1、換氣輔助容器3、制熱壓力容器2所在高度依次遞減，氣體遷移方向相反。

優(yōu)選地，所述的氣體遷移過程可僅由控制機(jī)構(gòu)4實(shí)現(xiàn)，此時(shí)制冷壓力容器1和制熱壓力容器2不具高度差；采用的方式為兩個(gè)容器通過氣體管道連接，同時(shí)兩個(gè)容器均通過液體管道連接到控制機(jī)構(gòu)4，控制機(jī)構(gòu)4向其中一個(gè)容器注入液體，排擠該容器中的氣體，使氣體經(jīng)氣體管道進(jìn)入與其連接的另一個(gè)容器，同時(shí)從所連接的另一個(gè)容器中抽出液體，使得氣體進(jìn)入所述另一個(gè)容器，完成氣體遷移。

優(yōu)選地，可在氣體遷移路徑上設(shè)置中間調(diào)溫裝置，對(duì)氣體進(jìn)行中間調(diào)溫；中間調(diào)溫裝置包括中間膨脹容器和中間壓縮容器，中間膨脹容器位于壓縮的氣體向制冷壓力容器1遷移的制冷輔助管道G1、輔助管道G3或制熱輔助管道G2上，中間壓縮容器位于膨脹的氣體向制熱壓力容器2遷移的制冷輔助管道G1、輔助管道G3或制熱輔助管道G2上；中間膨脹容器和中間壓縮容器間可采用連桿或設(shè)置的液壓管路實(shí)現(xiàn)連接，將中間膨脹容器中氣體膨脹產(chǎn)生的能量用于中間壓縮容器間氣體的壓縮，中間調(diào)溫容器可以和換氣輔助容器3相配合利用換氣輔助容器3同時(shí)完成氣體的中間調(diào)溫和氣體的遷移。

本發(fā)明的有益效果為：能夠使液體中低品位的熱量變?yōu)楦咂肺粺崃?，使得大量的工業(yè)余熱得到充分的利用，能夠節(jié)約能源的投入，具有很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；將氣體膨脹時(shí)的熱量用于氣體壓縮，可以進(jìn)一步的減少熱量回收過程中外部能量的輸入，采用中間調(diào)溫裝置對(duì)氣體溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得系統(tǒng)整體的效率得到提高。

附圖說明

圖1為液體熱量回收裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為液體熱量回收裝置控制機(jī)構(gòu)控制氣體壓縮膨脹部分采用電機(jī)時(shí)的一種控制機(jī)構(gòu)方案圖；

圖3為液體熱量回收裝置控制機(jī)構(gòu)控制氣體壓縮膨脹部分采用水泵與液壓機(jī)構(gòu)結(jié)合時(shí)的一種控制機(jī)構(gòu)方案圖；

圖4為液體熱量回收裝置控制機(jī)構(gòu)控制氣體壓縮膨脹部分采用活塞時(shí)的一種控制機(jī)構(gòu)方案圖；

圖5為裝置采用高度差和控制機(jī)構(gòu)結(jié)合方式進(jìn)行氣體交換的一種氣體交換方案圖；

圖6為裝置采用無高度差，控制機(jī)構(gòu)參與氣體遷移部分為水泵和活塞時(shí)的一種氣體交換方案圖；

圖7為換氣輔助容器采用活塞內(nèi)置結(jié)構(gòu)時(shí)的一種氣體交換方案圖；

圖8為換氣輔助容器采用雙輔助容器時(shí)的一種氣體交換方案圖；

圖9為將換氣輔助容器與參與氣體交換的控制機(jī)構(gòu)融合的一種氣體交換方案圖，其中參與氣體交換的控制機(jī)構(gòu)采用的是活塞機(jī)構(gòu)；

圖10為具有中間調(diào)溫裝置的一種方案圖，其中中間調(diào)溫裝置采用通過連桿連接的兩個(gè)密閉活塞的結(jié)構(gòu)；

圖11為具有中間調(diào)溫裝置的一種方案圖，其中中間調(diào)溫裝置采用通過連桿連接的兩個(gè)半開口活塞的結(jié)構(gòu)；

圖12為將換氣輔助容器和調(diào)溫裝置相融合的一種氣體交換和調(diào)溫的方案圖，其中換氣輔助容器(或調(diào)溫裝置)采用密閉的控制設(shè)備內(nèi)置活塞的方式，通過管道連接和閥門控制可保證氣體交換的正確進(jìn)行。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

在本發(fā)明一寬泛實(shí)施例中：一種液體熱量回收裝置，包括制冷壓力容器1、制熱壓力容器2、換氣輔助容器3、控制機(jī)構(gòu)4及相關(guān)的管道，制冷壓力容器1與換氣輔助容器3、制熱壓力容器2分別通過制冷輔助管道G1、輔助管道G3連接，制熱壓力容器2與換氣輔助容器3通過制熱輔助管道G2連接，控制機(jī)構(gòu)4與制冷壓力容器1、制熱壓力容器2和換氣輔助容器3分別通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5、氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6和氣體交換控制設(shè)備管道G4連接，控制裝置各部分運(yùn)行，制冷壓力容器1通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5、控制機(jī)構(gòu)4及第一液體管道L1與外部冷水源連接，制熱壓力容器2通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6、控制機(jī)構(gòu)4及第二液體管道L2與外部熱水源連接。

氣體在制冷壓力容器中進(jìn)行膨脹，吸收液體的熱量，使液體溫度降低，膨脹后的氣體遷移到制熱壓力容器中進(jìn)行壓縮，放出熱量，使液體溫度升高，熱量由低溫液體遷移到高溫液體中。制冷、制熱壓力容器具有快速熱交換的能力，換氣輔助容器用于輔助氣體在制熱壓力容器與制冷壓力容器間的互相遷移，在氣體遷移通道上可設(shè)置中間調(diào)溫裝置對(duì)氣體進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，使壓縮后的氣體經(jīng)過中間調(diào)溫裝置適當(dāng)膨脹，溫度與制冷壓力容器中的液體溫度相當(dāng)后再進(jìn)入制冷壓力容器中，使膨脹后的氣體經(jīng)過中間調(diào)溫裝置適當(dāng)壓縮，溫度與制熱壓力容器中的液體溫度相當(dāng)后再進(jìn)入制熱壓力容器中；控制機(jī)構(gòu)可為電機(jī)帶動(dòng)的活塞機(jī)構(gòu)、水泵或其他液體勢(shì)能差驅(qū)動(dòng)的液壓機(jī)構(gòu)，也可為可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，也可為以上設(shè)備的組合，用于控制氣體的壓縮、膨脹和氣體在制熱壓力容器與制冷壓力容器間的遷移，控制氣體壓縮與膨脹的控制設(shè)備部分采用的連接方式可以使得氣體膨脹時(shí)產(chǎn)生的能量用于氣體的壓縮。

本發(fā)明的有益效果為：能夠使液體中低品位的熱量變?yōu)楦咂肺粺崃?，使得大量的工業(yè)余熱得到充分的利用，能夠節(jié)約能源的投入，具有很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；將氣體膨脹時(shí)的熱量用于氣體壓縮，可以進(jìn)一步的減少熱量回收過程中外部能量的輸入，采用中間調(diào)溫裝置對(duì)氣體溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得系統(tǒng)整體的效率得到提高。

本發(fā)明提供了一種液體熱量回收裝置，對(duì)該裝置的方案作詳細(xì)說明。

一種液體熱量回收裝置，包括制冷壓力容器1、制熱壓力容器2、換氣輔助容器3、控制機(jī)構(gòu)4及相關(guān)的管道，制冷壓力容器1與換氣輔助容器3、制熱壓力容器2分別通過制冷輔助管道G1、輔助管道G3連接，制熱壓力容器2與換氣輔助容器3通過制熱輔助管道G2連接，控制機(jī)構(gòu)4與制冷壓力容器1、制熱壓力容器2和換氣輔助容器3分別通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5、氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6和氣體交換控制設(shè)備管道G4連接，控制裝置各部分運(yùn)行，制冷壓力容器1通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5、控制機(jī)構(gòu)4及第一液體管道L1與外部冷水源連接，制熱壓力容器2通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6、控制機(jī)構(gòu)4及第二液體管道L2與外部熱水源連接。

其中控制機(jī)構(gòu)4包括氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42；換氣輔助容器3包括第一換氣輔助容器31和第二換氣輔助壓力容器32；制冷輔助管道G1包括制冷輔助第一管道G11和制冷輔助第二管道G12；制熱輔助管道G2包括制熱輔助第一管道G21和制熱輔助第二管道G22；輔助管道G3包括輔助第一管道G31和輔助第二管道G32；氣體交換控制設(shè)備管道G4包括氣體交換控制設(shè)備第一管道G41和氣體交換設(shè)備第二管道G42；還包括氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6；壓力容器1與第一換氣輔助容器31通過制冷輔助第一管道G11和制冷輔助第二管道G12連接形成環(huán)路；制熱壓力容器2與第二換氣輔助容器32通過制熱輔助第一管道G21和制熱輔助第二管道G22連接形成環(huán)路，第一換氣輔助容器31和第二換氣輔助容器32通過輔助第二管道G32連接，制冷壓力容器1與制熱壓力容器2通過輔助第一管道G31連接，換氣輔助容器31與控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41的左端控制設(shè)備通過氣體交換控制設(shè)備第一管道G41連接，換氣輔助容器32與控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41的右端控制設(shè)備通過氣體交換設(shè)備第二管道G42連接，制冷壓力容器1與控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)左端控制設(shè)備通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5連接，制熱壓力容器2與控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)右端控制設(shè)備通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6連接，控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)左端控制設(shè)備通過第一液體管道L1連接至外部冷水池；控制機(jī)構(gòu)4的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)右端控制設(shè)備通過第二液體管道L2連接至外部熱水池，上述各管道上分別設(shè)置相應(yīng)的各個(gè)閥門用于控制管道通斷。

初始狀態(tài)制冷壓力容器1內(nèi)部為冷水，第一換氣輔助容器31內(nèi)部為壓縮氣體，制熱壓力容器2內(nèi)部為未壓縮氣體，第二換氣輔助容器32內(nèi)部為熱水；氣體壓縮膨脹過程為：在氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的作用下，將制熱壓力容器2中的氣體壓縮，使換氣輔助容器32中的熱水和制熱壓力容器2中的壓縮氣體完成氣液交換，在氣液交換過程中氣體壓縮放熱產(chǎn)生的能量傳遞至熱水中，在制熱壓力容器2中完成了氣液熱質(zhì)迅速交換，使熱水更熱，然后令第一換氣輔助容器31中的壓縮氣體進(jìn)入制冷壓力容器1中進(jìn)行膨脹，推動(dòng)制冷壓力容器1中的冷水進(jìn)入第一換氣輔助容器31中，使第一換氣輔助容器31中的壓縮氣體和制冷壓力容器1中的冷水完成氣液交換，在氣液交換過程中氣體膨脹吸熱從冷水中吸收能量，在制冷壓力容器1中完成了氣液熱質(zhì)迅速交換，使冷水更冷，多余的冷水可通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第一管道G5、氣體交換控制設(shè)備41與氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)左端控制設(shè)備和第一液體管道L1進(jìn)入外部冷水池，至此氣體壓縮膨脹階段結(jié)束；氣體遷移交換過程為：在氣體交換控制設(shè)備41的作用下，在氣體交換控制設(shè)備41的作用下，使第一換氣輔助容器31中的冷水經(jīng)氣體交換控制設(shè)備第一管道G41、氣體交換控制設(shè)備41的左端控制設(shè)備和第一管道L1進(jìn)入外部冷水池中，同時(shí)將外部熱水池中的熱水經(jīng)第二管道L2、氣體交換控制設(shè)備41的右端控制設(shè)備和氣體交換設(shè)備第二管道G42抽入第一換氣輔助容器32中，推動(dòng)第二換氣輔助容器32中的壓縮氣體進(jìn)入第一換氣輔助容器31中，此時(shí)第一換氣輔助容器31和第二換氣輔助容器32回到初始狀態(tài)，然后在氣體交換控制設(shè)備的作用下，通過上述過程，使制冷壓力容器1中的膨脹氣體進(jìn)入制熱壓力容器2中，推動(dòng)制熱壓力容器2中的熱水通過氣體壓縮膨脹控制設(shè)備第二管道G6、氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42的兩個(gè)右端控制設(shè)備和第二管道L2進(jìn)入外部熱水池中，同時(shí)將外部冷水池中的冷水經(jīng)第一管道L1氣體交換控制設(shè)備41的左端控制設(shè)備和氣體交換控制設(shè)備第一管道G41抽入制冷壓力容器1中，至此制冷壓力容器1中充滿冷水，制熱壓力容器2中充滿膨脹后氣體，回到初始狀態(tài)。

制冷壓力容器1、制熱壓力容器2可以是內(nèi)控溫液體活塞。內(nèi)控溫液體活塞是指通過液體活塞內(nèi)部液體控制氣體壓縮或膨脹時(shí)溫度的變化，腔內(nèi)采用蓄氣單元技術(shù)、蓄水單元技術(shù)、填料塔技術(shù)、平板塔技術(shù)、強(qiáng)制液體循環(huán)技術(shù)或換熱導(dǎo)管等換熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速的熱質(zhì)交換。

控制機(jī)構(gòu)4控制氣體的壓縮與膨脹，將制冷壓力容器1中氣體膨脹產(chǎn)生的能量用于制熱壓力容器2中氣體的壓縮；控制機(jī)構(gòu)4采用左右成對(duì)對(duì)稱設(shè)置的活塞機(jī)構(gòu)時(shí)，制冷壓力容器1與制熱壓力容器2分別連接其中一個(gè)控制設(shè)備，左、右兩個(gè)控制設(shè)備中的活塞均通過連桿連接，傳遞動(dòng)力；或者控制機(jī)構(gòu)4采用左右成對(duì)對(duì)稱設(shè)置的泵類機(jī)構(gòu)時(shí)，制冷壓力容器1連接的泵與制熱壓力容器2連接的泵通過設(shè)置的液壓管路連接，以傳遞動(dòng)力；或者控制機(jī)構(gòu)4采用左右成對(duì)對(duì)稱設(shè)置的可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組時(shí)，制冷壓力容器1的可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組與制熱壓力容器2的可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組間設(shè)置電氣連接，制冷壓力容器1中的氣體膨脹帶動(dòng)與其所連的一側(cè)可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，所發(fā)電力通過電氣連接驅(qū)動(dòng)與制熱壓力容器2所連的另一側(cè)可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，用于氣體的壓縮，氣體膨脹與壓縮同時(shí)進(jìn)行。

控制機(jī)構(gòu)4的控制設(shè)備為電機(jī)帶動(dòng)的活塞機(jī)構(gòu)、水泵或其他液體勢(shì)能差驅(qū)動(dòng)的液壓機(jī)構(gòu)，也可是可逆式水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，或以上設(shè)備的組合。所述的控制機(jī)構(gòu)4控制氣體壓縮與膨脹部分的控制設(shè)備采用多個(gè)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)置，配合壓力容器，通過相應(yīng)的閥門控制，使制冷壓力容器1與制熱壓力容器2獨(dú)立運(yùn)行或聯(lián)合運(yùn)行；或控制機(jī)構(gòu)4中的氣體交換控制設(shè)備41和氣體壓縮膨脹控制設(shè)備42一體設(shè)置成同一個(gè)控制設(shè)備，對(duì)氣體交換和氣體壓縮膨脹進(jìn)行控制。

第一換氣輔助容器31和第二換氣輔助壓力容器32參與氣體的交換過程采用液體進(jìn)入容器將氣體排出的方式進(jìn)行氣體遷移，在控制機(jī)構(gòu)4的作用下，制冷壓力容器1中的氣體被液體擠壓排出，進(jìn)入換氣輔助容器31，制熱壓力容器2中的氣體經(jīng)輔助第一管道G31進(jìn)入制冷壓力容器1，隨后換氣輔助容器32中氣體進(jìn)入制熱壓力容器2；氣體遷移方向也可以與上述方向相反進(jìn)行；或者第一換氣輔助容器31與第二換氣輔助容器32一體設(shè)置成一個(gè)換氣輔助容器3。

液體在容器間的遷移可以通過調(diào)節(jié)容器間的高度差實(shí)現(xiàn)，制冷壓力容器1、換氣輔助容器3、制熱壓力容器2所在高度依次增加，制冷壓力容器1上部引出氣體管道連接到換氣輔助容器3上部，換氣輔助容器3上部引出氣體管道連接到制熱壓力容器2上部，制熱壓力容器2下部引出液體管道連接到換氣輔助容器3下部，換氣輔助容器3下部引出液體管道連接到制冷壓力容器1下部，在制冷壓力容器1與制熱壓力容器2間設(shè)置一控制機(jī)構(gòu)；氣體遷移過程為：換氣輔助容器3中液體經(jīng)閥門控制進(jìn)入制冷壓力容器1中，將制冷壓力容器1中氣體擠壓進(jìn)換氣輔助容器3，制熱壓力容器2中氣體在控制機(jī)構(gòu)作用下進(jìn)入制冷壓力容器1中，制熱壓力容器2中充滿液體經(jīng)閥門控制進(jìn)入換氣輔助容器3中，排擠換氣輔助容器3中氣體使氣體進(jìn)入制熱壓力容器2中；或者制冷壓力容器1、換氣輔助容器3、制熱壓力容器2所在高度依次遞減，氣體遷移方向相反。

所述的氣體遷移過程可僅由控制機(jī)構(gòu)4實(shí)現(xiàn)，此時(shí)制冷壓力容器1和制熱壓力容器2不具高度差；采用的方式為兩個(gè)容器通過氣體管道連接，同時(shí)兩個(gè)容器均通過液體管道連接到控制機(jī)構(gòu)4，控制機(jī)構(gòu)4向其中一個(gè)容器注入液體，排擠該容器中的氣體，使氣體經(jīng)氣體管道進(jìn)入與其連接的另一個(gè)容器，同時(shí)從所連接的另一個(gè)容器中抽出液體，使得氣體進(jìn)入所述另一個(gè)容器，完成氣體遷移。

可在氣體遷移路徑上設(shè)置中間調(diào)溫裝置，對(duì)氣體進(jìn)行中間調(diào)溫；中間調(diào)溫裝置包括中間膨脹容器和中間壓縮容器，中間膨脹容器位于壓縮的氣體向制冷壓力容器1遷移的制冷輔助管道G1、輔助管道G3或制熱輔助管道G2上，中間壓縮容器位于膨脹的氣體向制熱壓力容器2遷移的制冷輔助管道G1、輔助管道G3或制熱輔助管道G2上；中間膨脹容器和中間壓縮容器間可采用連桿或設(shè)置的液壓管路實(shí)現(xiàn)連接，將中間膨脹容器中氣體膨脹產(chǎn)生的能量用于中間壓縮容器間氣體的壓縮，中間調(diào)溫容器可以和換氣輔助容器3相配合利用換氣輔助容器3同時(shí)完成氣體的中間調(diào)溫和氣體的遷移。

下面結(jié)合附圖1-12對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案再次進(jìn)行詳細(xì)的描述：

一種液體熱量回收轉(zhuǎn)置的總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。包括制冷壓力容器1、制熱壓力容器2、換氣輔助容器3、控制機(jī)構(gòu)4。制冷壓力容器1與制熱壓力容器2間設(shè)置連通管道G3，制冷壓力容器1與制熱壓力容器2分別通過氣體管道G1和G2連接到換氣輔助容器3，1、2、3均與控制機(jī)構(gòu)4通過管道G5、G6、G4連接，控制機(jī)構(gòu)4分別通過L1、L2外接冷水源和熱水源。裝置的原理為采用氣液熱量交換來實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，制熱、制冷壓力容器為氣液共容容器，采用具有快速熱交換的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得內(nèi)部的氣體與液體能進(jìn)行充分、快速的熱量交換。換氣輔助容器3用于氣體在1與2中的遷移，控制機(jī)構(gòu)4為能夠傳遞液壓的機(jī)構(gòu)，可以為電機(jī)帶動(dòng)的活塞、可逆式的水輪發(fā)電機(jī)組、或其他的液壓機(jī)構(gòu)等，在控制機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置能量轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)，使得1中氣體膨脹的能量能夠通過該結(jié)構(gòu)傳遞到2中并對(duì)2中的氣體進(jìn)行壓縮，且外界向其提供額外的能量以維持系統(tǒng)的運(yùn)行，該結(jié)構(gòu)可以為連接活塞的連桿、傳遞液壓的液壓機(jī)構(gòu)、或連接電機(jī)的導(dǎo)線等。

系統(tǒng)的運(yùn)行過程為：在控制機(jī)構(gòu)4的控制下，壓縮氣體在制冷壓力容器1中進(jìn)行膨脹吸熱，從1中的液體吸收熱量而使得液體溫度降低；膨脹氣體在制熱壓力容器2中進(jìn)行壓縮放出熱量，2中的液體吸收該熱量而升溫；隨后通過換氣輔助容器和在控制機(jī)構(gòu)的控制下，氣體互換位置，即1中膨脹后的氣體進(jìn)入2中進(jìn)行壓縮，2中壓縮后的氣體進(jìn)入1中進(jìn)行膨脹，氣體的壓縮與膨脹同時(shí)進(jìn)行；通過以上操作，冷水源的熱量傳遞到熱水源的液體中，實(shí)現(xiàn)熱量品位的提升或?qū)崿F(xiàn)熱量的回收利用。

裝置中的控制機(jī)構(gòu)分別為參與氣體壓縮膨脹的部分和參與氣體遷移的部分，兩部分都可采用不同的方案。圖2為參與氣體壓縮膨脹部分采用電機(jī)組的方案圖，電機(jī)可為水輪機(jī)帶動(dòng)或液體勢(shì)能差驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，電機(jī)具有發(fā)電和電動(dòng)兩種運(yùn)行狀態(tài)。制冷壓力容器1、制熱壓力容器2分別配備電機(jī)組E1和E2，E1、E2之間通過導(dǎo)線連接。1中壓縮氣體膨脹，吸收液體的熱量并將液體經(jīng)管道G5排出，使得E1運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，所發(fā)電力通過導(dǎo)線傳遞到E2，E2利用該電力和外部提供的額外能量將2中氣體壓縮。

圖3為參與氣體壓縮膨脹部分采用電機(jī)帶動(dòng)活塞的方案圖。制冷壓力容器1、制熱壓力容器2分別連接到活塞缸41和42，41、42內(nèi)部均設(shè)置一活塞，兩個(gè)活塞通過連桿C1連接，同時(shí)連桿外接輔助電機(jī)M。1中壓縮氣體膨脹，將液體經(jīng)管道G5排出，進(jìn)入活塞缸41，通過閥門控制，在連桿的作用下，42從熱水源抽液進(jìn)入制熱壓力容器2，進(jìn)行氣體的壓縮，同時(shí)輔助電機(jī)M提供的額外能量用于從熱水源抽液對(duì)2中氣體進(jìn)行壓縮。

圖4為參與氣體壓縮膨脹部分采用水泵的方案圖。制冷壓力容器1、制熱壓力容器2分別配備水泵P1和P2，P1、P2之間配備活塞組(43、C2、44)，43、44為活塞缸，內(nèi)部均設(shè)置一活塞，兩個(gè)活塞通過連桿C2連接。1中壓縮氣體膨脹，將液體經(jīng)管道G5排出，經(jīng)P1進(jìn)入活塞缸43，通過閥門控制，在連桿的作用下，44從熱水源抽液經(jīng)P2進(jìn)入制熱壓力容器，進(jìn)行氣體的壓縮，同時(shí)水泵接受外部提供的額外能量用于從熱水源抽液對(duì)2中氣體進(jìn)行壓縮。

氣體在1、2間的遷移有多種方式，圖5采用將各容器置于不同的高度上并設(shè)置一個(gè)參與氣體遷移的控制機(jī)構(gòu)的一種氣體遷移方案圖。如圖所示，1、3、2所在高度依次升高，1通過G1連接到3，3通過G2連接到2，1、2、3通過液體管道G9相互連接，各個(gè)容器氣體管道位于容器上部，液體管道可位于容器的任意位置，但需要保證容器液體管道接口間具有足夠的高度差。1、2分別經(jīng)過液體管道G5、G6連接到采用活塞機(jī)構(gòu)的控制機(jī)構(gòu)的活塞45、46。氣體遷移過程為：1中氣體膨脹完成、2中氣體壓縮完成后，第一步：打開閥門F27、F29、F28、F26，關(guān)閉閥門F35、F37、F30、F18、F19、F67，1與2處于等壓狀態(tài)，在重力作用下，3中的液體經(jīng)G9進(jìn)入1中，1中的氣體受到排擠經(jīng)上部的氣體管道G1進(jìn)入3中，容器3具有與1相同的容積，此時(shí)3中充滿氣體，1中充滿液體；第二步：打開閥門F27、F35、活塞缸45、46所連的相關(guān)閥門，關(guān)閉F26、F28、F30、F29、F37、F67，1與2處于等壓狀態(tài)，電機(jī)M使活塞缸46從熱水源抽水注入2中，同時(shí)活塞缸將1中的液體抽出，2中頂部氣體經(jīng)氣體管道G2、G1進(jìn)入1中；第三步，關(guān)閉閥門F26、F27、F67、F37、活塞缸45、46所連的相關(guān)閥門，打開F29、F35、F28、F30，經(jīng)與第一步相似的步驟，2中液體進(jìn)入3、3中氣體進(jìn)入2；第四步，關(guān)閉F35、F28，打開F37、F29、F67和活塞缸45、46所連的相關(guān)閥門，使得3中的液體通過管道G4排出到熱水源，外部空氣經(jīng)過閥門F37、F29進(jìn)入3；隨后經(jīng)閥門控制，打開閥門F26、F28及活塞缸45所連相關(guān)活塞，關(guān)閉閥門67，使得冷水源中的液體經(jīng)1、閥門F26、F28進(jìn)入3中，將3中氣體從閥門F37排出，系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，為下一次遷移氣體做準(zhǔn)備。

圖6所示為各容器間無高度差，采用控制裝置進(jìn)行氣體控制氣體交換的一種方案圖，控制機(jī)構(gòu)采用了水泵和活塞組相結(jié)合的方式，具體為在1、3間設(shè)置水泵P3，在3、2間設(shè)置水泵P4，在1、2間設(shè)置活塞組(45、C3、46、M)，管道連接如圖所示。氣體遷移過程為：第一步，打開閥門F27、F34、F29、F32、F26，關(guān)閉F35、F37、F33，1、2處于等壓狀態(tài)，在P3作用下將3中的液體抽進(jìn)1，使得1中的氣體進(jìn)入3；第二步，打開閥門F35、F31、F36、活塞缸45、46所連的相關(guān)閥門，關(guān)閉F30、F29、F37、F26，在活塞運(yùn)動(dòng)過程中，熱水源中液體進(jìn)入2，將2中氣體排擠進(jìn)1，同時(shí)1中液體排出；第三步，關(guān)閉F36、F34、F37、F32打開F33、F35、F30，經(jīng)第一步類似過程，3、2中的氣液互換；第四步，關(guān)閉閥門F35、F34、F32，打開F37、F29、F33、F30、F36及活塞缸46相關(guān)閥門，將3中的液體排出到熱水源，外界氣體經(jīng)閥門F37、F39進(jìn)入3；隨后經(jīng)閥門控制，使得3與P3連通，與P4斷開，P3使得冷水源中的液體進(jìn)入3，3中氣體排出，系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，為下一次氣體交換做準(zhǔn)備。

圖7為在圖6的基礎(chǔ)上對(duì)換氣輔助容器3進(jìn)行改進(jìn)得到的一種方案圖。3中內(nèi)置的活塞將3分為兩部分，管道連接方式如圖所示，控制機(jī)構(gòu)僅采用兩個(gè)水泵P3、P4。氣體遷移步驟為：氣體在各個(gè)容器間遷移的原理與圖6所示的類似，3的初始狀態(tài)為活塞位于3的右端，左端充滿液體；第一步，3左端液體進(jìn)入1，1中氣體進(jìn)入3的左端；第二步，隔離1和3，連通1和2，P3經(jīng)G4將1中液體排出，P4經(jīng)G4從熱水源向2注入液體，使得2中的氣體進(jìn)入1；第三步，隔離1和2，連通2和3，P4作用從2中抽水注入3的右端，3左端的氣體經(jīng)閥門F38、G2進(jìn)入2第四步恢復(fù)初始狀態(tài)，P3向3左端注水，使活塞向右運(yùn)動(dòng)，3右端中的液體排出。

圖8為換氣輔助容器采用采用雙輔助容器31、32時(shí)的一種整體方案?？刂茩C(jī)構(gòu)采用活塞組的方式，其中活塞組(41、C1、42、M)參與氣體的壓縮與膨脹，活塞組(45、C3、46、M)參與氣體的交換遷移，45、41與1、31存在管路連通，46、42與2、32存在管路連通，31與1間管路連接成環(huán)，32與2間管路連接成環(huán)，31、32通過管路連通，1、2通過G3連通，具體連接方式如圖所示。

圖8所示系統(tǒng)運(yùn)行方式為：初始狀態(tài)為，32中充滿液體，31中存放著壓縮氣體，1中充滿液體，2中為未壓縮的氣體；氣體壓縮膨脹階段，在活塞組(41、C1、42、M)作用下，當(dāng)2中氣體壓縮后，打開閥門F42、F41，32與2利用高度差完成氣液交換，打開閥門F45、F47，壓縮氣體經(jīng)過管道進(jìn)入1中進(jìn)行膨脹，推動(dòng)1中的液體經(jīng)G5和閥門F47排出，膨脹結(jié)束后，31中充滿液體，氣體壓縮膨脹階段結(jié)束；氣體交換過程為：打開閥門F44、F39、F43和活塞缸45、46所連的相關(guān)閥門，關(guān)閉F48、F42、F41、F45，在活塞組(45、C3、46、M)作用下，31中的氣體經(jīng)G4排出，46從熱水源中抽水注入32中，32中的氣體進(jìn)入輔助容器31中，31與32回到初始狀態(tài)；隨后隔離31、32、45、46四者間的連通管道，打開閥門F46、F40、F48及45、46所連的相關(guān)閥門，在活塞組(45、C3、46、M)作用下，利用類似的動(dòng)作過程，使得1中的氣體進(jìn)入2中，2中的液體排出，1中充滿液體，2中充滿膨脹后的氣體，1、2恢復(fù)到初始狀態(tài)，為下一次運(yùn)行作準(zhǔn)備。

圖9所示為在圖8的基礎(chǔ)上將輔助容器與控制機(jī)構(gòu)相融合的一種氣體遷移裝置方案圖，并對(duì)相應(yīng)的管道進(jìn)行了改變。連通1與2頂部的管道G3設(shè)置為兩根管道，兩管道分別通過G1、G2連接到活塞缸47和410，同時(shí)活塞缸49、47分別通過管道G51、G52連接到1的底部，48、410通過管道連接到2的底部。裝置運(yùn)行過程為：活塞缸47、48的活塞位于最右端，活塞缸左側(cè)活塞腔充滿液體，活塞缸49、410的活塞位于最左端，活塞缸右側(cè)活塞腔充滿液體，1中充滿膨脹后的氣體、2中充滿壓縮后的氣體；打開閥門F45及活塞缸47所連的閥門，關(guān)閉F41、F47，在C4向左運(yùn)動(dòng)過程中，活塞缸47向1中注入液體，1中的氣體受排擠進(jìn)入活塞缸47的右端，47有足夠的容量來全部容納1中的氣體，活塞缸48在此過程中不起作用；經(jīng)類似的過程2中的氣體進(jìn)入活塞缸410的左側(cè)活塞腔；隨后關(guān)閉閥門F45、F42，打開閥門F41、F50、F47，C4向右運(yùn)動(dòng)，使得2中的液體經(jīng)G62抽出，47右側(cè)的氣體經(jīng)F44、F41進(jìn)入2中，C5向左運(yùn)動(dòng)，使得1中的液體經(jīng)G51抽出，410左側(cè)的氣體經(jīng)F55、F47進(jìn)入1中，氣體交換完成。

在壓縮氣體進(jìn)入制冷壓力容器中前，可能由于其溫度較高，在制冷容器中可能會(huì)使得熱量從氣體向液體傳遞，同時(shí)膨脹后的氣體由于溫度較低，進(jìn)入制熱容器后可能使得熱量從容器中的熱液體向氣體傳遞，這樣會(huì)降低裝置運(yùn)行時(shí)的效率，為此可在氣體的遷移通道上設(shè)置一中間調(diào)溫裝置，對(duì)氣體的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得氣體溫度與液體溫度相當(dāng)；調(diào)溫過程中壓縮氣體膨脹的能量用于對(duì)膨脹后的氣體進(jìn)行壓縮，且這一過程為絕熱過程，裝置應(yīng)具備很好的絕熱性能。

圖10是具有中間調(diào)溫裝置的液體熱量回收轉(zhuǎn)置的一種方案圖。在圖8的基礎(chǔ)上增設(shè)兩個(gè)調(diào)溫容器：中間氣體膨脹容器T1和中間氣體壓縮容器T2，兩容器為全封閉的容器，內(nèi)部均設(shè)置一個(gè)活塞，兩個(gè)活塞通過連桿C6連接?；钊麑⑷萜鞣譃閮蓚€(gè)腔體，稱為氣體腔和液體腔，當(dāng)容器T1左側(cè)為氣體腔，右側(cè)為液體腔時(shí)，為保證氣體膨脹時(shí)可帶動(dòng)氣體的壓縮，容器T2左側(cè)設(shè)為液體腔，右側(cè)為氣體腔(如圖10所示)；氣體腔與液體腔的設(shè)置也可以為以下方式：當(dāng)容器T1左側(cè)為液體腔，右側(cè)為氣體腔時(shí)，容器T2右側(cè)設(shè)為液體腔，左側(cè)為氣體腔。容器T1的氣體腔通過管道連接到輔助容器31與32之間的連通管道上，液體腔與活塞缸45連通，T2通過管道連接到氣體管道G3，液體腔與活塞缸46連通。兩個(gè)氣體腔引出的管道上分別設(shè)置一個(gè)閥門61、62連接外界低壓氣體。圖10所示的中間調(diào)溫裝置運(yùn)行過程敘述如下：

第一步將1中膨脹后的氣體遷移到T2中。假定開始時(shí)容器T1、T2中活塞位于最右端，打開閥門F46、F65、F60、F48、F61及與活塞缸45、46直接相連的相關(guān)閥門，閥門F45、F66、F62、F63、F64、F39、F40、F43關(guān)閉，在活塞組(45、C3、46、M)的作用下，T2左側(cè)活塞腔中液體排出，1中的氣體進(jìn)入中間氣體壓縮容器T2的氣體腔中，T1右側(cè)液體腔注入來自冷水源液體，氣體腔中的低壓氣體從閥門F61排出。

第二步將輔助容32中的壓縮氣體遷移進(jìn)容器T1的氣體腔中。打開閥門F64、F59、F43以及與活塞缸45、46直接相連的相關(guān)閥門，其余閥門關(guān)閉，在活塞組(45、C3、46、M)的作用下，熱水源液體經(jīng)G4進(jìn)入32，32中的壓縮氣體進(jìn)入T1氣體腔進(jìn)行膨脹，并推動(dòng)活塞往右運(yùn)動(dòng)，使容器T2氣體腔中的氣體壓縮，可以設(shè)置T1、T2兩容器的體積比例和活塞的面積，使得當(dāng)壓縮氣體全部進(jìn)入T1氣體腔后T2中的氣體還未壓縮到預(yù)定值，也可以使得其剛好壓縮到預(yù)定體積。

第三步進(jìn)行氣體的遷移。當(dāng)?shù)诙街蠺2中氣體壓縮到預(yù)定的體積后，打開閥門F66、F40、F60、F63、F39、F59、以及與活塞缸45、46直接相連的相關(guān)閥門，其余閥門處于關(guān)斷狀態(tài)；在活塞組(45、C3、46、M)的作用下，連桿向右運(yùn)動(dòng)，T1氣體腔中的氣體進(jìn)一步膨脹，T2氣體腔中的氣體經(jīng)過管道G2和閥門F42進(jìn)入2中，T2液體腔充滿液體，T1氣體腔中的氣體膨脹到預(yù)定體積；隨后連桿向左運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉閥門F66，打開閥門F62，T1氣體腔中的氣體進(jìn)入輔助容器31中，液體腔充滿液體，T2液體腔液體排出，氣體腔接受來自F62的低壓氣體；隨后關(guān)閉閥門F63，打開閥門F61，C6向右運(yùn)動(dòng)，T1、T2容器和連桿恢復(fù)最初狀態(tài)，準(zhǔn)備下一次調(diào)溫。

圖11為具有中間調(diào)溫裝置的液體熱量回收轉(zhuǎn)置的另一種方案圖。半開口活塞T3、T4分別作為中間氣體膨脹容器和中間氣體壓縮容器，兩活塞通過連桿連接，T3活塞腔連接到輔助容器31與32之間的連通管道上，也與活塞缸45連接，T4通過管道連接到G3，圖中僅表示出調(diào)溫裝置部分，其余部分與圖10一致。圖11所示的中間調(diào)溫裝置運(yùn)行過程敘述如下：

假設(shè)開始時(shí)兩調(diào)溫容器中活塞位于容器最右端，T3中充滿液體。第一步將1中膨脹后的氣體遷移到T4中。打開閥門F65，閥門F62關(guān)閉，1中的氣體經(jīng)G3進(jìn)入T4中，T3中液體經(jīng)管道排出，活塞到達(dá)最左端時(shí)1中氣體全部進(jìn)入T4中；隨后經(jīng)閥門控制，容器32中的氣體進(jìn)入T3中膨脹，壓縮T4中的氣體，T4中氣體壓縮到預(yù)定體積時(shí)經(jīng)閥門F66進(jìn)入2中，此時(shí)T3中氣體膨脹到預(yù)定值；隨后控制機(jī)構(gòu)經(jīng)管道G7向T3中注水，使得T3中氣體進(jìn)入輔助容器31中，兩容器恢復(fù)到初始狀態(tài)。

圖12所示為將換氣輔助容器與調(diào)溫裝置相融合的一種方案圖。該圖在圖7的基礎(chǔ)上改變管道連接實(shí)現(xiàn)。1、2與3的兩側(cè)活塞腔均有管道連接，具體的一種運(yùn)行方式敘述如下。

在控制機(jī)構(gòu)的作用下，1、2中分別完成氣體的膨脹和壓縮，3中兩側(cè)活塞腔充滿液體，隨后打開閥門F27、F34、F32、F26、F33、F30，其余閥門關(guān)閉；水泵P3將3中左側(cè)活塞腔液體抽到1中，使得1中的膨脹氣體進(jìn)入3左側(cè)活塞腔，且使得3中活塞向右運(yùn)動(dòng)，右側(cè)活塞腔中的液體經(jīng)P4排出，當(dāng)1中氣體完全進(jìn)入3時(shí)，3中活塞位于最右端，此過程可能需要從G5向1中注入液體；隨后打開閥門F35、F36，其余閥門關(guān)閉，經(jīng)G6向2中注入液體，將2中的壓縮氣體排擠進(jìn)入3中右側(cè)活塞腔，氣體膨脹壓縮左側(cè)的膨脹氣體；當(dāng)3中兩側(cè)活塞腔中的氣體均達(dá)到預(yù)定體積時(shí)，關(guān)閉閥門F34、F35、F31、F36，其余閥門打開。P3從1中抽液進(jìn)入3左側(cè)活塞腔，左側(cè)腔體內(nèi)的氣體經(jīng)F68、G2進(jìn)入2，P4從2中抽液進(jìn)入3右側(cè)活塞腔，右側(cè)腔體中的氣體經(jīng)F69、G1進(jìn)入1中，3恢復(fù)到初始狀態(tài)；在此過程中可以設(shè)定P3、P4的抽液速度，同時(shí)也可以打開閥門F31或F36進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)液，使得在氣體的遷移過程中不發(fā)生氣體的膨脹與壓縮現(xiàn)象。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。