[发明专利]零能耗制冷机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种能量转换装置，能在零能耗下正常工作的制冷机。 

技术背景

目前制冷机广泛采用的是压缩机主动做功，通过冷媒的蒸发和冷凝来主动运输能量，其主要构造是由压缩机，四通阀，冷凝管和蒸发管构成，当冷媒受到活塞压缩后将热量排出，再进入蒸发管吸收热量，以此循环。从而达到制冷效果.此种制冷机是以主动运输能量为工作代价。因此过程中必须消耗能量。 

为了克服制冷机能耗较高的不足，本发明提供了一种制冷机，该制冷机能够在不需要外界能量供给的情况下正常制冷。而且为进一步实现制冷机发电提供了基础。 

本发明采用的方案是：以多个敞开系统结合，构成一个整体的敞开系统.能够有效的将大气中具有的热能转化为功，从而在集热管制造低温达到制冷效果。具体的结构是：将两个不与外界直接进行热量交换的罐体蒸发罐和冷凝罐功过互扼电磁阀，被动活塞相连接。同时彼端连接同样不与外界直接热量交换的互扼旋转阀以及共向活塞。最终将共向活塞连接在一起的是连杆系统以及集热管的两端。辅助系统为一台常规制冷机，它的冷凝管深入蒸发罐，蒸发管则连接冷凝罐。常规制冷机外露管道部分及压缩机部分均采用隔热化外层包裹。 

具体工作原理是：实用集热管中的冷媒受外界温度加热以使它具有足够的内能在蒸发罐中沸腾，气化同时降温，并对活塞做功，使活塞驱动连杆及飞轮。从缸体中做功后的低温冷媒将进入冷凝罐，在冷凝罐，在蒸发管的辅助下进行低温低压液化。而被吸收的热量将被转移至蒸发罐。最终低温低压的液化冷媒将被共向活塞阀转运至集热管中进行集热。以此循环共向活塞由顶杆，凸轮以及传动齿轮轴实现与被动活塞同步工作。以确保各个子敞开系统中有适量的冷媒。辅助制冷机所使用的能耗同样通过传动皮带传输与被动活塞同步的动能。 

本发明有效的效果是：打破常规制冷机工作机制，能够解决制冷机能耗问题， 

实现零能耗制冷。 

附图说明：

图1是本发明的结构原理图。 

图2是本发明的气液函数图 

图中：1.集热管，2.变向传动系统，3.变向传动系统，4.互扼旋转阀，5.变向传动，6.冷凝管，7.蒸发罐，8互扼电磁阀，9.隔热连接管，10.隔热连接管，11.隔热连接管，12.常规制冷机，13.被动活塞，14传动凸轮，15.变相传动，16.共向活塞阀，17.共向活塞阀顶杆，18.冷凝罐，19.蒸发管，20.变相传动，21.互扼旋转阀，22.共向活塞阀，23.传动系统，24.共向活塞阀连杆，25.飞轮，26.传动齿。 

在图1中，由共向活塞阀连杆24，和共向活塞阀16，以及共向活塞阀22、共向活塞阀连杆17.共同提供蒸发罐7和冷凝罐18的必须冷媒量.由于经过集热管1的加热使蒸发罐7内的冷媒具有较高内能。当冷媒在蒸发罐7内气化时可对被动活塞做功，并且是蒸发罐内的冷媒内能下降经过做功的冷媒将被压至相对压强和温度较低的冷凝罐18，并且液化。最终低温低压的液化冷媒将经过互扼旋转阀21进入集热管吸收热量，以此循环。蒸发罐19将为冷凝罐18提供辅助降温，降压。常规制冷机内部冷媒由于工作压强不同，其沸点温度将低于冷凝罐18内的冷媒液化所需温度。而同样，被常规制冷机12压缩液化的冷媒将在蒸发罐7内释放热量，以此循环。最后由传动系统提供常规压缩机的同步动能。共向活塞阀顶杆17内的弹簧将提供复位功能。 

在图2中α为液化曲线，左上部表示液化区域。右下部表示气化区域。当冷媒在集热管出液口附近时期内能最大为A点，当冷媒进入蒸发罐时由于压强降低其作用线为表示为Ab，以及冷凝罐的加热作用，其作用线表示为Aa。在Ab和Aa的共同作用下其内能压力变化为AB。当被动活塞开始工作，蒸发罐内压强，温度下降，其内能变化表示为BC。然后冷媒进入冷凝罐，由于压强上升，其作用线表示为Cd，以及蒸发管的降温作用其作为线表示为Cc，冷凝罐内的冷媒将液化，表示为CD。随后再进入集热管加热其变化线为DA。以此循环。