專利名稱：零泄漏式制冷機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是制冷技術領域。
背景技術：
現(xiàn)有氣-液相變式壓縮制冷機已經(jīng)廣泛應用在冰箱、冰柜、空調(diào)等制冷裝置中，給 人類生活帶來諸多便利，但其制冷效能只有2. 0至3. 0，而浪費了大量能源，同時其內(nèi)部的 工作介質(zhì)對人體與大氣環(huán)境有著嚴重的污染，具統(tǒng)計這些是造成地球環(huán)境變暖的主要原因 之一。給人類將來的生活環(huán)境帶來了無法挽回的損失與破壞。斯特林機是斯特林于1816年發(fā)明的。斯特林制冷機理論上的效率幾乎等于理論 最大效率，稱為卡諾循環(huán)效率。斯特林制冷機是通過氣體壓縮升溫放熱、減壓降溫吸熱來制 冷制熱的。他具有高效能、噪音小、制冷范圍寬的優(yōu)點。但是，斯特林制冷機還有許多問題要解決，例如功率/重量比小，及密封困難而無 法實現(xiàn)零泄漏的問題等。所以，還不能成為大批量使用的制冷機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種零泄漏式制冷機，本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有氣-液相變式 壓縮制冷機制冷效能只有2. 0至3. 0，浪費大量能源，其工作介質(zhì)對人體與大氣環(huán)境有著嚴 重的污染的問題，及現(xiàn)有斯特林制冷機還存在功率/重量比小，及密封困難而無法實現(xiàn)零 泄漏的問題等。本發(fā)明的一種零泄漏式制冷機，包括導氣氣缸腔、導氣活塞、壓縮氣缸腔、壓縮活 塞、飛輪曲軸總成、通氣閥門、氣體工質(zhì)、密閉殼體、電動機；導氣活塞的內(nèi)部空腔內(nèi)設置有多層儲熱導氣金屬網(wǎng)，導氣活塞的兩端面上各開有 通孔與其內(nèi)部空腔連通，導氣活塞設置在導氣氣缸腔內(nèi)，導氣活塞的連桿穿過導氣氣缸腔 的一端的滑動密封套后與飛輪曲軸總成的第一曲桿轉(zhuǎn)動連接，飛輪曲軸總成的曲軸轉(zhuǎn)動時 帶動導氣活塞在導氣氣缸腔內(nèi)做左右往復運動，導氣氣缸腔的右端為制冷端，左端為制熱 端，或相反，壓縮活塞設置在壓縮氣缸腔內(nèi)，壓縮活塞的左端的連桿與飛輪曲軸總成的第二 曲桿轉(zhuǎn)動連接，導氣氣缸腔與壓縮氣缸腔的上端連通，飛輪曲軸總成的第一曲桿與第二曲 桿之間的夾角為90度，導氣氣缸腔與壓縮氣缸腔的上部連通成的封閉空腔連接有一個對 外通氣閥門，通氣閥門的導通起始點為飛輪曲軸總成中曲軸轉(zhuǎn)動時壓縮活塞運動到壓縮氣 缸腔的左側(cè)頂端前10度至后45度之間，通氣閥門的導通角為5度至30度，電動機的轉(zhuǎn)動 主軸與飛輪曲軸總的曲軸傳動連接，將上述所有部件的活動密封處、電動機及通氣閥門的 對外通氣端口都封閉在一個密閉殼體中，密閉殼體內(nèi)的氣體工質(zhì)的壓力為1 300個大氣 壓(在機械強度允許的情況下加壓)。本發(fā)明能實現(xiàn)高效的制冷、制熱，因外部都為靜密封，而能實現(xiàn)零泄漏，其內(nèi)部的 活動密封件技術采用現(xiàn)有技術就能滿足其工作要求，因而它的氣體工質(zhì)的壓力可以很高 (幾百個大氣壓，只要機械強度夠就可以)，進而能實現(xiàn)超大的功率/重量比，進一步縮小裝3置的體積和減小重量，實現(xiàn)高效節(jié)能。制冷/制熱的效能為2. 5至20，溫差越小其制冷/制熱效能越高。它還保持了原有高轉(zhuǎn)換率的性能(其理論上的效率幾乎等于理論最大效率-卡諾 循環(huán)效率)。它還具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲極小、結(jié)構(gòu)簡單、對材料要求低、使用方便、維護費用 低、使用壽命長、功率/重量比大的優(yōu)點。而適合大批量的生產(chǎn)銷售推廣使用。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式由導氣氣缸腔1、導氣活 塞2、壓縮氣缸腔3、壓縮活塞4、飛輪曲軸總成5、通氣閥門6、氣體工質(zhì)7、密閉殼體8、電動 機9組成；導氣活塞2的內(nèi)部空腔2-1內(nèi)設置有多層儲熱導氣金屬網(wǎng)2-2，導氣活塞2的兩端 面上各開有通孔2-3與其內(nèi)部空腔2-1連通，導氣活塞2設置在導氣氣缸腔1內(nèi)，導氣活塞 2的連桿2-4穿過導氣氣缸腔1的一端的滑動密封套1-1后與飛輪曲軸總成5的第一曲桿 5-1轉(zhuǎn)動連接，飛輪曲軸總成5的曲軸5-2轉(zhuǎn)動時帶動導氣活塞2在導氣氣缸腔1內(nèi)做左右 往復運動，導氣氣缸腔1的右端為制冷端，左端為制熱端，或相反，壓縮活塞4設置在壓縮氣 缸腔3內(nèi)，壓縮活塞4的左端的連桿4-1與飛輪曲軸總成5的第二曲桿5-3轉(zhuǎn)動連接，導氣 氣缸腔1與做功氣缸腔2的上端連通，飛輪曲軸總成5的第一曲桿5-1與第二曲桿5-3之 間的夾角為90度，導氣氣缸腔1與做功氣缸腔2的上部連通成的封閉空腔連接有一個對外 通氣閥門6，通氣閥門6的導通起始點為飛輪曲軸總成5中曲軸5-2轉(zhuǎn)動時壓縮活塞4運動 到壓縮氣缸腔3的左側(cè)頂端前10度至后45度之間，通氣閥門6的導通角為5度至30度， 電動機9的轉(zhuǎn)動主軸與飛輪曲軸總5的曲軸5-2傳動連接，將上述所有部件的活動密封處、 電動機9及通氣閥門6的對外通氣端口 6-1都封閉在一個密閉殼體8中，密閉殼體8內(nèi)的 氣體工質(zhì)7的壓力為1 300個大氣壓(在機械強度允許的情況下加壓)或更高。所述飛輪曲軸總成5的曲軸5-2可與密閉殼體8內(nèi)設置的發(fā)電機8-1連動，或通 過磁力與密閉殼體8的外界轉(zhuǎn)輪磁力傳動連接。所述通氣閥門6的動作可由凸輪機構(gòu)(曲軸機構(gòu))或傳感器電控實現(xiàn)。所述導氣氣缸腔1的制冷端/制熱端可通過熱管與制熱/制冷處連接。所述氣體工質(zhì)7可選用空氣、氮氣、氦氣或氫氣(都應是干燥的氣體)。
具體實施方式
二 結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通起始點為飛輪曲軸總成5中曲軸5-2轉(zhuǎn)動時壓縮活塞4運 動到壓縮氣缸腔3的左側(cè)頂端前5度。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通起始點為飛輪曲軸總成5中曲軸5-2轉(zhuǎn)動時壓縮活塞4運 動到壓縮氣缸腔3的左側(cè)頂端處。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通起始點為飛輪曲軸總成5中曲軸5-2轉(zhuǎn)動時壓縮活塞4運動到壓縮氣缸腔3的左側(cè)頂端后5度。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通起始點為飛輪曲軸總成5中曲軸5-2轉(zhuǎn)動時壓縮活塞4運 動到壓縮氣缸腔3的左側(cè)頂端后15度。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通起始點為飛輪曲軸總成5中曲軸5-2轉(zhuǎn)動時壓縮活塞4運 動到壓縮氣缸腔3的左側(cè)頂端后25度。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通起始點為飛輪曲軸總成5中曲軸5-2轉(zhuǎn)動時壓縮活塞4運 動到壓縮氣缸腔3的左側(cè)頂端后35度。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
八結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通角為6度。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
九結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通角為10度。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
十結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一的不 同點在于所述通氣閥門6的導通角為15度。其它組成和連接與具體實施方式
一相同。工作原理電動機9通電轉(zhuǎn)動后，帶動飛輪曲軸總5的曲軸5-2轉(zhuǎn)動，第一曲桿5-1與第二曲 桿5-3分別帶動導氣活塞2、壓縮活塞4做往復運動，導氣活塞2運動到導氣氣缸腔1的右 側(cè)頂端時，壓縮活塞4向右端運動壓縮作功，在導氣氣缸腔1左端內(nèi)部的氣體工質(zhì)7被壓 縮，并升溫，其熱能被導氣氣缸腔1左端外部釋放掉(風冷或水冷)，然后導氣活塞2向左運 動，將導氣氣缸腔1內(nèi)高壓低溫的氣體工質(zhì)7排擠到導氣氣缸腔1內(nèi)的右側(cè)端，壓縮活塞4 向左端運動，在導氣氣缸腔1右端內(nèi)部的氣體工質(zhì)7被減壓，使其氣體工質(zhì)7溫度進一步降 低，而向?qū)鈿飧浊?的右端吸收熱能，實現(xiàn)制冷目的，周而復始旋轉(zhuǎn)制冷或制熱。當飛輪曲軸總成5中曲軸5-2轉(zhuǎn)動時壓縮活塞4運動到壓縮氣缸腔3的左側(cè)頂端 前10度至后45度之間時，其內(nèi)部系統(tǒng)壓力正好處在等于小于外界壓力階段，當通氣閥門6 導通后內(nèi)外壓力會自動平衡，使下一周的轉(zhuǎn)動處于系統(tǒng)平衡點最優(yōu)狀態(tài)，因而能克服因動 密封微小露氣而影響系統(tǒng)平衡點穩(wěn)定度的問題，使其更具有實用性。其內(nèi)部的活動密封部 件所承受的密封壓力僅為做功時的壓力差，而降低了密封難度，進一步的降低造價。
權(quán)利要求
1.零泄漏式制冷機，它包括導氣氣缸腔(1)、導氣活塞O)、做功氣缸腔(3)、做功活塞 (4)、飛輪曲軸總成(5)、通氣閥門(6)、氣體工質(zhì)(7)、密閉殼體(8)、電動機(9)；導氣活塞(2)的內(nèi)部空腔內(nèi)設置有多層儲熱導氣金屬網(wǎng)0-2)，導氣活塞(2)的 兩端面上各開有通孔(2- 與其內(nèi)部空腔(2-1)連通，導氣活塞( 設置在導氣氣缸腔(1) 內(nèi)，導氣活塞O)的連桿0-4)穿過導氣氣缸腔(1)的一端的滑動密封套(1-1)后與飛輪 曲軸總成(5)的第一曲桿(5-1)轉(zhuǎn)動連接，飛輪曲軸總成(5)的曲軸(5-2)轉(zhuǎn)動時帶動導 氣活塞( 在導氣氣缸腔(1)內(nèi)做左右往復運動，導氣氣缸腔(1)的右端為制冷端，左端為 制熱端，或相反，壓縮活塞(4)設置在壓縮氣缸腔C3)內(nèi)，壓縮活塞(4)的左端的連桿(4-1) 與飛輪曲軸總成(5)的第二曲桿(5-3)轉(zhuǎn)動連接，導氣氣缸腔(1)與做功氣缸腔O)的上 端連通，飛輪曲軸總成(5)的第一曲桿(5-1)與第二曲桿(5-3)之間的夾角為90度，其特 征在于導氣氣缸腔(1)與做功氣缸腔( 的上部連通成的封閉空腔連接有一個對外通氣閥 門(6)，通氣閥門(6)的導通起始點為飛輪曲軸總成(5)中曲軸(5-2)轉(zhuǎn)動時壓縮活塞(4) 運動到壓縮氣缸腔(3)的左側(cè)頂端前10度至后45度之間，通氣閥門(6)的導通角為5度 至30度，電動機(9)的轉(zhuǎn)動主軸與飛輪曲軸總(5)的曲軸(5- 傳動連接，將上述所有部 件的活動密封處、電動機(9)及通氣閥門(6)的對外通氣端口(6-1)都封閉在一個密閉殼 體(8)中，密閉殼體(8)內(nèi)的氣體工質(zhì)(7)的壓力為1 300個大氣壓或更高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通起始 點為飛輪曲軸總成(5)中曲軸(5- 轉(zhuǎn)動時壓縮活塞(4)運動到壓縮氣缸腔( 的左側(cè)頂 端前5度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通起始 點為飛輪曲軸總成(5)中曲軸(5- 轉(zhuǎn)動時壓縮活塞(4)運動到壓縮氣缸腔(3)的左側(cè)頂 端處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通起始 點為飛輪曲軸總成(5)中曲軸(5- 轉(zhuǎn)動時壓縮活塞(4)運動到壓縮氣缸腔(3)的左側(cè)頂 端后5度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通起始 點為飛輪曲軸總成(5)中曲軸(5- 轉(zhuǎn)動時壓縮活塞(4)運動到壓縮氣缸腔(3)的左側(cè)頂 端后15度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通起始 點為飛輪曲軸總成(5)中曲軸(5- 轉(zhuǎn)動時壓縮活塞(4)運動到壓縮氣缸腔(3)的左側(cè)頂 端后25度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通起始 點為飛輪曲軸總成(5)中曲軸(5- 轉(zhuǎn)動時壓縮活塞(4)運動到壓縮氣缸腔(3)的左側(cè)頂 端后35度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通角為 6度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通角為 10度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏式制冷機，其特征在于所述通氣閥門(6)的導通角為15度。
全文摘要
零泄漏式制冷機，它涉及的是熱能轉(zhuǎn)換技術領域。它是為了克服現(xiàn)有氣-液相變式壓縮制冷機制冷效能只有2.0至3.0，浪費大量能源，其工作介質(zhì)對人體與大氣環(huán)境有著嚴重的污染的問題，及現(xiàn)有斯特林制冷機還存在功率/重量比小，及密封困難而無法實現(xiàn)零泄漏的問題等。它的導氣氣缸腔與壓縮氣缸腔的上部連通成的封閉空腔連接有一個對外通氣閥門，通氣閥門的導通起始點為飛輪曲軸總成中曲軸轉(zhuǎn)動時壓縮活塞運動到壓縮氣缸腔的左側(cè)頂端前10度至后45度之間，通氣閥門的導通角為5度至30度，所有活動密封處及通氣閥門的對外通氣端口都封閉在一個密閉殼體中。本發(fā)明能實現(xiàn)高效的制冷、制熱，能實現(xiàn)零泄漏，超大的功率/重量比，制冷/制熱的效能為2.5至20。
文檔編號F25B31/02GK102042716SQ20101060166
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者雷濤 申請人:哈爾濱翔凱科技發(fā)展有限公司