[发明专利]一种环形制冷系统

说明书

本发明公开了一种环形制冷系统，属于制冷技术领域，具体包括自压缩组件，具有一内环壁开口的环形腔体以及与环形腔体的开口配合的旋转体；环形腔体内具有高温区和低温区，且环形腔体的中心安装有一凸轮；旋转体上凸设有可随旋转体转动且对高温区和低温区内空气进行移动的密封凸块，旋转体上还设有分别与高温区和低温区连通且置有弹性活塞的压缩腔，弹性活塞的端部与凸轮的外轮廓接触；动力组件，用于驱动旋转体绕环形腔体的中心旋转；及冷源，与高温区进行换热。本发明不需要额外提供压缩机，本身具有压缩功能，同时，因为高温区和低温区通过环形腔体相对设置，具有连续制冷功能，同时，在压缩过程中振动相互抵消，大大减小了振动和噪声。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体地说，涉及一种环形制冷系统。

背景技术

利用外界能量使热量从温度较高的物质(或环境)转移到温度较低的物质(或环境)的系统叫制冷系统。现有的可循环使用的制冷机及其他制冷系统都需要额外的压缩机对气体进行压缩，并且压缩机多为线性压缩机，系统循环时连续性不足，且线性往复的运动方式容易引起振动。

发明内容

本发明的目的为提供一种环形制冷系统，该系统无需额外的压缩机，且不易产生振动。

为了实现上述目的，本发明提供的环形制冷系统包括：

自压缩组件，具有一内环壁开口的环形腔体以及与环形腔体的开口配合的旋转体；环形腔体内具有高温区和低温区，且环形腔体的中心安装有一凸轮；旋转体上凸设有可随旋转体转动且对高温区和低温区内空气进行移动的密封凸块，旋转体上还设有分别与高温区和低温区连通且置有弹性活塞的压缩腔，弹性活塞的端部与凸轮的外轮廓接触；

动力组件，用于驱动旋转体绕环形腔体的中心旋转；

冷源，与高温区进行换热。

上述技术方案中，环形腔体内充满气体，动力组件驱动旋转体绕环形腔体的中心旋转，从而带动弹性活塞绕凸轮的外轮廓旋转，利用凸轮的不规则外轮廓对弹性活塞进行挤压或释放，进而使环形腔体内对应的高温区或低温区内的气体体积发生变化，通过对高温区内的气体进行压缩做功，使高温区内气体产生热量，同时，利用冷源与高温区进行换热，带走高温区的热量，使压缩气体处于常温，接着被压缩的常温气体进入低温区，此时，弹性活塞被释放，气体膨胀，对外界做功失去热量变成具有冷量的空气。本方案不需要额外提供压缩机，本身具有压缩功能，同时，因为高温区和低温区通过环形腔体相对设置，具有连续制冷功能，同时，在压缩过程中振动相互抵消，大大减小了振动和噪声。

具体的方案为凸轮位于环形腔体的中心处设有一圆形通孔；动力组件包括穿过圆形通孔与环形腔体缠绕的线圈、为线圈提供直流电的电源以及设置在旋转体上的磁块。

电源为线圈提供直流电，线圈通电后生成圆形磁场，形成的磁场对磁块产生推力，从而带动旋转体绕凸轮转动，弹性活塞在转动过程中与凸轮不规则的外轮廓接触发生挤压或释放。

进一步具体的方案为环形腔体内还具有位于高温区或低温区的首尾两端的第一回热区和第二回热区；旋转体上凸设有可随旋转体转动且对第一回热区和第二回热区内空气进行移动的密封凸块；旋转体上还设有分别与第一回热区和第二回热区连通且置有弹性活塞的压缩腔，弹性活塞的端部与凸轮的外轮廓接触。设置回热区可以提高制冷效率。

更具体的方案为第一回热区和第二回热区的表面设有相互连通的脉动热管。脉动热管与第一回热区和第二回热区的表面紧贴，也可将脉动热管安装在第一回热区和第二回热区内，利用脉动热管与第一回热区或第二回热区内的空气进行换热，以达到更高的制冷效果。

为了使传热效果好，环形腔体的材料采用导热好的金属，例如铜。为了使高温区、第一回热区、低温区及第二回热区之间的壁面不相互传热，环形腔体在高温区、第一回热区、低温区及第二回热区的分界处的材料采用绝热材料。