專利名稱：液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷領(lǐng)域，尤其是ー種液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
制冷技術(shù)及裝備目前被廣泛應(yīng)用，但其耗功大，為此，人類消耗了大量能源，也對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。如果能夠發(fā)明ー種以環(huán)境作為高溫?zé)嵩?即被冷卻降溫的目標(biāo)熱源)，并通過內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)造ー個低溫?zé)嵩?，并以此低溫?zé)嵩醋鳛橹评淅湓磸沫h(huán)境吸熱，換句話說，不需要耗功就可以制冷，這將具有劃時代的意義。

發(fā)明內(nèi)容
要想利用環(huán)境作為高溫?zé)嵩?，在制冷系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)建ー個低溫?zé)嵩?，唯一的方法就是將來自于環(huán)境的氣體、或?qū)⒃诃h(huán)境中吸熱的氣體、進(jìn)行絕熱深度壓縮或進(jìn)行近似絕熱深度壓縮，在深度壓縮過程中被壓縮的氣體的壓カ和溫度均大幅度提高，向被深度壓縮的氣體內(nèi)混入液體(含臨界狀態(tài))，液體與氣體發(fā)生傳熱相變成氣體，使壓カ升高、溫度小幅升高或不升高或下降，然后進(jìn)行絕熱膨脹作功，膨脹作功的量大于壓縮過程的功耗，所以系統(tǒng)可以對外輸出動力，作功完了時的氣體溫度下降到低于壓縮前的溫度，至少部分氣體發(fā)生液化， 這樣就構(gòu)建了一個新的低溫?zé)嵩?。如果從表面上看，這個過程違反了熱力學(xué)的相關(guān)定律，但是詳細(xì)分析，可知在向高溫高壓氣體內(nèi)混入液體(含臨界狀態(tài))時，壓力會大幅升高，壓カ的升高會導(dǎo)致膨脹作功完了時的氣體溫度大幅下降，這ー過程的實(shí)質(zhì)是利用了傳質(zhì)過程和傳熱過程的互換，用傳質(zhì)過程替換了傳熱過程，從而實(shí)現(xiàn)了構(gòu)建低溫?zé)嵩吹哪康?，這ー低溫?zé)嵩纯梢宰鳛橹评溥^程的冷源。向被深度壓縮的氣體內(nèi)混入液體(含臨界狀態(tài))的量應(yīng)滿足液體氣化后氣相總摩爾數(shù)η、溫度T和氣體常數(shù)R的乘積大于混入液體前的此乘積。在向被深度壓縮的氣體內(nèi)混入液體(含臨界狀態(tài))的過程中，應(yīng)盡可能維持恒容狀態(tài)。深度壓縮需要很高的壓力，用傳統(tǒng)活塞和曲柄連桿機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)，因此，需要發(fā)明 ー種新型活塞。為此，本發(fā)明采用了液體活塞。為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下
ー種液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，包括氣液缸、液壓動カ機(jī)構(gòu)和液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)，在所述氣液缸上設(shè)液體エ質(zhì)出口和液體エ質(zhì)回流ロ，所述液體エ質(zhì)出口與所述液壓動カ機(jī)構(gòu)的動カ液體入口連通，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)的液體出口與所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)連通，所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)與所述液體エ質(zhì)回流ロ連通，在所述氣液缸內(nèi)的所述氣體エ質(zhì)的區(qū)域內(nèi)設(shè)高壓液體回流ロ，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)的液體出ロ與液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)連通，所述液體 ェ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)的高壓液體出口與所述高壓液體回流ロ連通，在所述高壓液體回流口和所述液壓動カ機(jī)構(gòu)的液體出口之間的液體通道上設(shè)液體ェ質(zhì)吸熱制冷器，在所述氣液缸內(nèi)的液體ェ質(zhì)的作用與傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機(jī)中的活塞的密封和傳力作用相同，在所述氣液缸內(nèi)的氣體ェ質(zhì)和所述液體ェ質(zhì)的相互作用關(guān)系與傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機(jī)中的氣態(tài)ェ質(zhì)和活塞的作用關(guān)系相同，在ー個工作循環(huán)的某一過程中所述氣體エ質(zhì)對所述液體エ質(zhì)施壓迫使所述液體エ質(zhì)推動所述液壓動カ機(jī)構(gòu)作功，在同一個工作循環(huán)的另ー過程中所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)將所述液體エ質(zhì)經(jīng)所述液體エ質(zhì)回流ロ回流到所述氣液缸內(nèi)實(shí)現(xiàn)對所述氣體エ質(zhì)的壓縮沖程，當(dāng)所述氣體エ質(zhì)被壓縮到設(shè)定程度吋，高壓液體エ質(zhì)經(jīng)液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)和所述高壓液體回流ロ被回送到所述氣液缸的所述氣體エ質(zhì)的區(qū)域內(nèi)與所述氣體エ質(zhì)混合傳熱發(fā)生氣化降溫增壓對所述液體エ質(zhì)施壓進(jìn)入下一循環(huán)，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)作功過程輸出的功大于系統(tǒng)壓縮等耗功過程的功耗，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)對系統(tǒng)外作功；
所述液壓動カ機(jī)構(gòu)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)受過程控制機(jī)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。在所述氣液缸的中下部設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱制冷器。在所述液壓動カ機(jī)構(gòu)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)、所述液體エ質(zhì)出口和所述液體エ 質(zhì)回流ロ所構(gòu)成的所述液體エ質(zhì)的流通通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱制冷器。在所述氣液缸上設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)出ロ，在所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出ロ處設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)出控制閥，在所述氣液缸上設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)入ロ，在所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入ロ處設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)入控制閥，所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出口經(jīng)連通通道與所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入口連通，在所述連通通道上設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱制冷器；
所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出控制閥、所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入控制閥、所述液壓動カ機(jī)構(gòu)、所述液體エ 質(zhì)回送系統(tǒng)和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)受過程控制機(jī)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作達(dá)到在所述氣液缸內(nèi)膨脹作功降溫的所述氣體エ質(zhì)在所述氣體エ質(zhì)吸熱制冷器內(nèi)吸熱升溫后再被吸入所述氣液缸再次被壓縮的目的。在所述氣液缸上設(shè)進(jìn)氣道，在所述進(jìn)氣道上設(shè)進(jìn)氣門，所述氣液缸上設(shè)排氣道，在所述排氣道上設(shè)排氣門，所述進(jìn)氣道與中低溫氣體源連通，在所述排氣道上設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱制冷器；
所述進(jìn)氣門、所述排氣門、所述液壓動カ機(jī)構(gòu)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)受過程控制機(jī)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作達(dá)到在所述氣液缸內(nèi)膨脹作功降溫的所述氣體エ質(zhì)在所述氣體エ質(zhì)吸熱制冷器內(nèi)吸熱升溫后排放。在所述氣液缸的中上部設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器。在所述液壓動カ機(jī)構(gòu)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)、所述液體エ質(zhì)出口和所述液體エ 質(zhì)回流ロ所構(gòu)成的所述液體エ質(zhì)的流通通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器。在所述液壓動カ機(jī)構(gòu)和所述高壓液體回流ロ之間的所述液體エ質(zhì)的流通通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器。本發(fā)明中所述液壓動カ機(jī)構(gòu)對外輸出的功以飛輪蓄能的形式或以蓄能罐的形式或以蓄電池的蓄電形式或?qū)﹄娋W(wǎng)供電的形式存儲，供所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)的氣體壓縮過程和其他耗功過程使用。本發(fā)明所公開的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)在壓縮沖程完了時的壓力大于等于 3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、 9. 5MPa、10MPa、10. 5MPa、llMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、 15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、 25MPa、30MPa、35MPa、40MPa、45MPa、50MPa、55MPa 或 60MPa。
本發(fā)明的原理是將氣體深度壓縮，使其溫度和壓カ大幅度上升后混入液體(含臨界狀態(tài))，使壓カ進(jìn)一歩提高而溫度的增幅較小或不升溫或降溫，然后進(jìn)行絕熱膨脹對外作功。由于膨脹過程的起始壓カ在相當(dāng)程度上大于壓縮終了時的壓力，所以氣體膨脹作功的量大于或接近壓縮過程的功耗，為此，系統(tǒng)可以對外輸出動力，至少系統(tǒng)可以不耗功，或只耗極少量的功。膨脹作功完了后的氣體的溫度低于壓縮開始時的氣體溫度，所以相當(dāng)多了 ー個低溫?zé)嵩矗梢岳玫蜏貧怏w作為制冷過程的冷源，吸熱升溫后再進(jìn)行壓縮構(gòu)成閉合循環(huán)，也可以將低溫氣體排放到低品位熱源中，重新從低品位熱源中吸入氣體進(jìn)行壓縮，構(gòu)成開路循環(huán)。在利用低溫氣體從低品位熱源吸熱，吸熱后再進(jìn)行壓縮構(gòu)成閉合循環(huán)的結(jié)構(gòu)中，低品位熱源的熱量可以先被吸收到所述液體エ質(zhì)中，再利用所述液體エ質(zhì)對膨脹作功降溫后的所述氣體エ質(zhì)進(jìn)行加熱后再進(jìn)行壓縮。在制冷過程中，相當(dāng)于從低品位熱源吸熱， 或者在所述氣體エ質(zhì)在所述氣體エ質(zhì)吸熱制冷器內(nèi)吸熱后和/或所述液體エ質(zhì)所述液體 エ質(zhì)吸熱制冷器中吸熱后再從低品位熱源中吸取熱量。本發(fā)明中所謂的低品位熱源指海水、地?zé)?、尾氣、エ廠余熱以及太陽能集熱系統(tǒng)等一切可以對本發(fā)明所公開的傳統(tǒng)活塞單熱源閉合制冷系統(tǒng)中的エ質(zhì)提供熱量的熱源。本發(fā)明所謂的中低溫氣體源是指來自于環(huán)境和/或來自于低品位熱源的氣體，或溫度與環(huán)境或低品位熱源相近的氣體。本發(fā)明所謂的液體エ質(zhì)吸熱制冷器是指由所述液體エ質(zhì)對被制冷目標(biāo)熱源(例如房間、冷庫等)進(jìn)行制冷的熱交換器；所謂的氣體エ質(zhì)吸熱制冷器是指由所述氣體エ質(zhì)對被制冷目標(biāo)熱源(例如房間、冷庫等)進(jìn)行制冷的熱交換器。本發(fā)明所公開的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)設(shè)置所述氣體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器和所述液體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器的目的是為了給被壓縮之前的氣體エ質(zhì)或液體エ質(zhì)提供一定的熱量使其升溫，以滿足本發(fā)明所公開的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)循環(huán)的需要，提高制冷效果。當(dāng)被制冷熱源的溫度較低時，這兩個加熱器尤為重要。本發(fā)明中的所謂液壓動カ系統(tǒng)是指一切可以利用液體壓カ產(chǎn)生動カ同時具備利用動カ產(chǎn)生液體泵效應(yīng)的系統(tǒng)，如液壓馬達(dá)、液壓缸等，在所述液壓動カ系統(tǒng)的動力軸上可設(shè)蓄能飛輪。本發(fā)明所公開液體活塞發(fā)動機(jī)充分利用了所述液壓動カ系統(tǒng)的優(yōu)勢取代了固體活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)，可以大幅度提高發(fā)動機(jī)的效率，大幅度降低發(fā)動機(jī)的體積和質(zhì)量。為了使所謂的液壓動カ系統(tǒng)連續(xù)對外輸出動力，可以在發(fā)動機(jī)內(nèi)設(shè)置兩個或多個氣液缸對，所有氣液缸對并聯(lián)設(shè)置，所有氣液缸對中的一部分與另一部分工作相位不同。所述氣液缸對的工作模式包括壓縮一噴液一作功一升溫過程(沖程)，所謂工作相位不同是指處于不同工作過程，所謂升溫過程是指所述氣體エ質(zhì)直接吸收低溫?zé)嵩吹挠酂峄蛩鰵怏wエ質(zhì)經(jīng)液體エ質(zhì)間接吸收低溫?zé)嵩吹挠酂峄蛘邚牡蜏責(zé)嵩匦挛霘怏wエ質(zhì)的過程。本發(fā)明所謂的“工作循環(huán)的某ー過程”可以是傳統(tǒng)意義上所說的發(fā)動機(jī)沖程，也可以是指工作循環(huán)中的某ー階段。本發(fā)明的所謂協(xié)調(diào)工作是指為保證只有液體エ質(zhì)直接與液壓動カ機(jī)構(gòu)接觸，推動液壓動カ機(jī)構(gòu)作功過程所需要的按邏輯關(guān)系的工作過程；所謂氣液缸是指可以利用氣體エ 質(zhì)對液體エ質(zhì)加壓并可以將液體エ質(zhì)壓出、可以將液體エ質(zhì)回流、可以將低壓氣體エ質(zhì)排出的容器；所謂液體ェ質(zhì)回送系統(tǒng)是指能夠把來自于液壓動カ機(jī)構(gòu)液體出口的液體ェ質(zhì)回送到所述氣液缸內(nèi)的系統(tǒng)，可以是由回流控制閥(一般可用逆止閥)和蓄能儲罐構(gòu)成，也可以是由泵、儲罐和回流控制閥構(gòu)成，還可以是其他形式的系統(tǒng)，但是所述液體エ質(zhì)回流系統(tǒng)應(yīng)具備泵、閥和液體儲存功能。本發(fā)明中所謂的液體エ質(zhì)是指一切可以用于推動液壓動カ機(jī)構(gòu)的液體，如水、油、 液壓油、液體ニ氧化碳、液氮、液氦、氟里昂等；所謂氣體エ質(zhì)是指一切可以從環(huán)境直接或間接吸熱并可參與本發(fā)明所公開的傳統(tǒng)活塞單熱源閉合制冷系統(tǒng)循環(huán)過程的氣體。所謂氣體 エ質(zhì)和所謂液體エ質(zhì)可以是同一種的物質(zhì)的兩種不同狀態(tài)，也可以是不同物質(zhì)。當(dāng)所述氣體エ質(zhì)和所述液體エ質(zhì)設(shè)為不同物質(zhì)時，所述氣體エ質(zhì)要選擇不發(fā)生相變的氣體。根據(jù)液壓領(lǐng)域公知技木，在必要的地方可設(shè)泵、閥、儲液罐、蓄能罐和傳感器等。本發(fā)明所公開的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，在不設(shè)所述進(jìn)氣道和所述排氣道的機(jī)構(gòu)中，所述氣體エ質(zhì)處于完全密封狀態(tài)，因此可以使所述氣體エ質(zhì)在非工作狀態(tài)下仍然處于高壓狀態(tài)，故可以使用優(yōu)質(zhì)氣體エ質(zhì)，如氦氣等。本發(fā)明中，可根據(jù)液壓領(lǐng)域的公知技木，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)其他控制閥、蓄能儲罐、 泵、傳感器等必要裝置。本發(fā)明所公開的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)在開始工作吋，需要啟動馬達(dá)轉(zhuǎn)動所述液壓動カ機(jī)構(gòu)的動カ軸。由于系統(tǒng)需要協(xié)調(diào)工作，必須在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)蓄能罐或飛輪蓄能機(jī)構(gòu)或與電源連接或蓄電池，以為壓縮等耗功過程提供動力。在本發(fā)明中，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)可以設(shè)為兩個或多個，所有所述液壓動カ機(jī)構(gòu)可以分別獨(dú)立設(shè)置，也可以設(shè)置成一體式，每個所述液壓動カ機(jī)構(gòu)的功率可以設(shè)為不同或相同。本發(fā)明中與高溫高壓氣體エ質(zhì)混合的所述液體エ質(zhì)的量應(yīng)盡可能多但要保證完全氣化沒有過剩液體，其潛熱小者為好，其溫度越高越好，最好是處于臨界狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明省略了傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)，可制造出不消耗燃料對外輸出功的高效制冷系統(tǒng)。


圖1所示的是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6所示的是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1所示的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，包括氣液缸1、液壓動カ機(jī)構(gòu)2和液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)3，在所述氣液缸1上設(shè)液體エ質(zhì)出ロ 4和液體エ質(zhì)回流ロ 5，所述液體エ質(zhì)出ロ 4 與所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2的動カ液體入口連通，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2的液體出口與所述液體 ェ質(zhì)回送系統(tǒng)3連通，所述液體ェ質(zhì)回送系統(tǒng)3與所述液體ェ質(zhì)回流ロ 5連通，在所述氣液缸1內(nèi)的所述氣體エ質(zhì)7的區(qū)域內(nèi)設(shè)高壓液體回流ロ 9，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2的液體出口與液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)8連通，所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)8的高壓液體出口與所述高壓液體回流ロ 9連通，在所述高壓液體回流ロ 9和所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2的液體出ロ之間的液體通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱制冷器8001，在所述氣液缸1內(nèi)的液體エ質(zhì)6的作用與傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機(jī)中的活塞的密封和傳力作用相同，在所述氣液缸1內(nèi)的氣體エ質(zhì)7和所述液體エ 質(zhì)6的相互作用關(guān)系與傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機(jī)中的氣態(tài)エ質(zhì)和活塞的作用關(guān)系相同，在ー個エ 作循環(huán)的某一過程中所述氣體エ質(zhì)7對所述液體エ質(zhì)6施壓迫使所述液體エ質(zhì)6推動所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2作功，在同一個工作循環(huán)的另ー過程中所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)3將所述液體エ質(zhì)6經(jīng)所述液體エ質(zhì)回流ロ 5回流到所述氣液缸1內(nèi)實(shí)現(xiàn)對所述氣體エ質(zhì)7的壓縮沖程，當(dāng)所述氣體エ質(zhì)7被壓縮到設(shè)定程度吋，高壓液體エ質(zhì)經(jīng)液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)8和所述高壓液體回流ロ 9被回送到所述氣液缸1的所述氣體エ質(zhì)7的區(qū)域內(nèi)與所述氣體エ質(zhì)7 混合傳熱發(fā)生氣化降溫增壓對所述液體エ質(zhì)6施壓進(jìn)入下ー循環(huán)，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2作功過程輸出的功大于系統(tǒng)壓縮等耗功過程的功耗，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2對系統(tǒng)外作功；
所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)3和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)8受過程控制機(jī)構(gòu)14控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。實(shí)施例2
如圖2所示的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其與實(shí)施例1的區(qū)別是在所述氣液缸1的中下部設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱制冷器8005，在所述氣液缸1的中上部設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器9001。實(shí)施例3
如圖3所示的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其與實(shí)施例1的區(qū)別是在所述液壓動カ機(jī)構(gòu) 2、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)3、所述液體エ質(zhì)出ロ 4和所述液體エ質(zhì)回流ロ 5所構(gòu)成的所述液體エ質(zhì)6的流通通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱制冷器8001，在所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2和所述高壓液體回流ロ 9之間的所述液體エ質(zhì)6的流通通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器9003。實(shí)施例4
如圖4所示的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其與實(shí)施例1的區(qū)別是在所述氣液缸1上設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)出口 1001，在所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出口 1001處設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)出控制閥1002，在所述氣液缸1上設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)入口 2001，在所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入口 2001處設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)入控制閥 2002，所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出口 1001經(jīng)連通通道1020與所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入口 2001連通，在所述連通通道1020上設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱制冷器8005 ；
所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出控制閥1002、所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入控制閥2002、所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2、 所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)3和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)8受過程控制機(jī)構(gòu)14控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，達(dá)到在所述氣液缸1內(nèi)膨脹作功降溫的所述氣體エ質(zhì)7在所述氣體エ質(zhì)吸熱制冷器8005內(nèi)吸熱升溫后再被吸入所述氣液缸1再次被壓縮的目的。實(shí)施例5
如圖5所示的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其與實(shí)施例1的區(qū)別是在所述液壓動カ機(jī)構(gòu) 2、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)3、所述液體エ質(zhì)出ロ 4和所述液體エ質(zhì)回流ロ 5所構(gòu)成的所述液體エ質(zhì)6的流通通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器9003。實(shí)施例6如圖6所示的液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其與實(shí)施例1的區(qū)別是在所述氣液缸1上設(shè)進(jìn)氣道101，在所述進(jìn)氣道101上設(shè)進(jìn)氣門102，所述氣液缸1上設(shè)排氣道103，在所述排氣道103上設(shè)排氣門104，所述進(jìn)氣道101與中低溫氣體源連通，在所述排氣道103上設(shè)氣體 エ質(zhì)吸熱制冷器8005 ；
所述進(jìn)氣門102、所述排氣門104、所述液壓動カ機(jī)構(gòu)2、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)3和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)8受過程控制機(jī)構(gòu)14控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作達(dá)到在所述氣液缸1內(nèi)膨脹作功降溫的所述氣體ェ質(zhì)7在所述氣體ェ質(zhì)吸熱制冷器8005內(nèi)吸熱升溫后排放。
權(quán)利要求
1.ー種液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，包括氣液缸(1)、液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)和液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)，其特征在于在所述氣液缸(1)上設(shè)液體エ質(zhì)出ロ(4)和液體エ質(zhì)回流ロ(5)， 所述液體エ質(zhì)出口(4)與所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)的動カ液體入口連通，所述液壓動カ機(jī)構(gòu) (2)的液體出口與所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)連通，所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)與所述液體エ質(zhì)回流ロ(5)連通，在所述氣液缸(1)內(nèi)的所述氣體エ質(zhì)(7)的區(qū)域內(nèi)設(shè)高壓液體回流ロ(9)，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)的液體出口與液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)(8)連通，所述液體 エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)(8)的高壓液體出口與所述高壓液體回流ロ(9)連通，在所述高壓液體回流ロ(9)和所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)的液體出ロ之間的液體通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱制冷器 (8001)；所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng) (8)受過程控制機(jī)構(gòu)(14)控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。
2.如權(quán)利要求1所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其特征在于所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)、 所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)(8)受過程控制機(jī)構(gòu)(14)控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)在ー個工作循環(huán)的某一過程中所述氣體エ質(zhì)(7)對所述液體エ質(zhì)(6)施壓迫使所述液體エ質(zhì)(6)推動所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)作功，在同一個工作循環(huán)的另ー過程中所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)將所述液體エ質(zhì)(6)經(jīng)所述液體エ質(zhì)回流ロ(5)回流到所述氣液缸(1)內(nèi)實(shí)現(xiàn)對所述氣體エ質(zhì)(7)的壓縮沖程，當(dāng)所述氣體エ質(zhì)(7)被壓縮到設(shè)定程度吋，高壓液體エ質(zhì)經(jīng)液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)(8)和所述高壓液體回流ロ(9)被回送到所述氣液缸(1)的所述氣體エ質(zhì)(7)的區(qū)域內(nèi)與所述氣體エ質(zhì)(7)混合傳熱發(fā)生氣化降溫增壓對所述液體エ質(zhì)(6)施壓進(jìn)入下ー循環(huán)，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)作功過程輸出的功大于系統(tǒng)壓縮等耗功過程的功耗，所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)對系統(tǒng)外作功。
3.如權(quán)利要求1所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述氣液缸(1)的中下部設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱制冷器(8005 )。
4.如權(quán)利要求1所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)、所述液體エ質(zhì)出口(4)和所述液體エ質(zhì)回流ロ(5)所構(gòu)成的所述液體エ質(zhì)(6 )的流通通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱制冷器(8001)。
5.如權(quán)利要求1所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述氣液缸(1)上設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)出ロ( 1001)，在所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出ロ( 1001)處設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)出控制閥(1002)，在所述氣液缸(1)上設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)入ロ(2001 )，在所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入ロ(2001)處設(shè)氣體エ質(zhì)導(dǎo)入控制閥(2002)，所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出ロ( 1001)經(jīng)連通通道(1020)與所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入 ロ(2001)連通，在所述連通通道(1020)上設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱制冷器(8005)；所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)出控制閥(1002)、所述氣體エ質(zhì)導(dǎo)入控制閥(2002)、所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)(8)受過程控制機(jī)構(gòu)(14) 控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。
6.如權(quán)利要求1所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述氣液缸(1)上設(shè)進(jìn)氣道(101)，在所述進(jìn)氣道(101)上設(shè)進(jìn)氣門(102)，所述氣液缸(1)上設(shè)排氣道(103)，在所述排氣道(103)上設(shè)排氣門(104)，所述進(jìn)氣道(101)與中低溫氣體源連通，在所述排氣道 (103)上設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱制冷器(8005)；所述進(jìn)氣門(102)、所述排氣門(104)、所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)和所述液體エ質(zhì)高壓回送系統(tǒng)(8)受過程控制機(jī)構(gòu)(14)控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。
7.如權(quán)利要求1所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述氣液缸(1)的中上部設(shè)氣體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器(9001)。
8.如權(quán)利要求1所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述液壓動カ機(jī)構(gòu) (2)、所述液體エ質(zhì)回送系統(tǒng)(3)、所述液體エ質(zhì)出口(4)和所述液體エ質(zhì)回流ロ(5)所構(gòu)成的所述液體エ質(zhì)(6)的流通通道上設(shè)液體エ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器(9003)。
9.如權(quán)利要求1所述液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述液壓動カ機(jī)構(gòu)(2) 和所述高壓液體回流ロ(9)之間的所述液體ェ質(zhì)(6)的流通通道上設(shè)液體ェ質(zhì)吸熱低品位熱源加熱器(9003)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體活塞單熱源制冷系統(tǒng)，包括氣液缸、液壓動力機(jī)構(gòu)和液體工質(zhì)回送系統(tǒng)，在氣液缸上設(shè)液體工質(zhì)出口和液體工質(zhì)回流口，液體工質(zhì)出口與液壓動力機(jī)構(gòu)的動力液體入口連通，液壓動力機(jī)構(gòu)的液體出口與液體工質(zhì)回送系統(tǒng)連通，液體工質(zhì)回送系統(tǒng)與液體工質(zhì)回流口連通，在氣液缸內(nèi)的氣體工質(zhì)的區(qū)域內(nèi)設(shè)高壓液體回流口，液壓動力機(jī)構(gòu)的液體出口與液體工質(zhì)高壓回送系統(tǒng)連通，液體工質(zhì)高壓回送系統(tǒng)的高壓液體出口與高壓液體回流口連通，在高壓液體回流口和液壓動力機(jī)構(gòu)的液體出口之間的液體通道上設(shè)液體工質(zhì)吸熱制冷器。本發(fā)明省略了傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的活塞曲柄連桿機(jī)構(gòu)，可制造出不消耗燃料對外輸出功的高效制冷系統(tǒng)。
文檔編號F25B27/00GK102538268SQ20121000635
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術(shù)股份有限公司