CN102227553A - 热泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热泵，其按照卡诺循环(carnot cycle)和斯特林循环(Stirling cycle)的中间形态，以通过由外部动力压缩及膨胀气体的热循环将热从低温移动至高温提高热效率。热泵，包括：气缸，在其内部容纳工作气体；排热部，其位于所述气缸的前端部，在压缩所述工作气体时，在所述工作气体发生的热排放至外部；吸热部，其位于所述气缸的后端部，在所述工作气体膨胀时，以所述工作气体从外部吸收热的方式形成；活塞，其直线往复运动自如地容纳于所述气缸的内部，并形成有开放部以使所述工作气体直接与所述排热部或所述吸热部接触，所述活塞引起所述工作气体的压缩及膨胀；驱动部，其向所述活塞提供驱动力使得所述活塞相对于气缸进行直线往复运动。

Description

热泵

技术领域

本发明涉及一种热泵，更详细而言，涉及一种通过由外部动力压缩及膨胀气体的热循环，类似于理想的卡诺循环(carnot cycle)，将热从低温移动至高温的热泵。

背景技术

卡诺引擎是无热损失的理想的引擎，实际上所有的引擎都无法超过卡诺引擎的热效率。与一般的内燃机关不同，外燃机具有较高的热效率，其中，斯特林引擎具有与所述卡诺循环类似的高效率，并且振动及噪音也小。

所有热力引擎，比如卡诺引擎、斯特林引擎，都是利用热从高温传递至低温而获得动力。相反，当外部动力以逆循环提供给热力引擎使气体压缩及膨胀，则变成使热移动的热泵。这种热泵例如有斯特林制冷器。

但是，斯特林制冷器，其体积庞大结构复杂，导致制造费用高，且制造技术要求高，维修困难，因此仅适用在局限的领域和场合。并且，一般的制冷器是利用冷媒，通过高压凝结而制成的液体的气化热进行冷却，存在如压缩机等热循环复杂的问题。还存在冷媒导致的环境问题、由冷媒而导致的冷却温度受限制的问题等。

发明内容

本发明是为了解决所述问题而提出的，其目的在于提供一种热循环几乎与卡诺循环和斯特林循环的中间形态相同、具有高热效率的热泵。

本发明的另一目的在于，提供一种不同于现有制冷器、结构简单、制造费用少、维修简单的热泵，现有制冷器通过压缩机/制冷机的相变等具有复杂的热循环结构。

本发明的目的并不限定于所述目的，对于未提及的其它目的，本领域的技术人员可通过以下记载会更加明确。

为了达成所述目的，根据本发明的一方面提供热泵，其包括：气缸，在其内部容纳工作气体；排热部，其位于所述气缸的前端部，在压缩所述工作气体时，将所述工作气体产生的热排放至外部；吸热部，其位于所述气缸的后端部，在所述工作气体膨胀时，使所述工作气体从外部吸收热；活塞，其容纳于所述气缸的内部作直线往复运动；并且所述活塞形成有开放部，以使所述工作气体直接与所述排热部或所述吸热部接触；所述活塞引起所述工作气体的压缩及膨胀；驱动部，其向所述活塞提供驱动力，使得所述活塞相对于气缸进行直线往复运动。

所述驱动部将从外部提供的电能转换为用于所述活塞的直线往复运动的机械能。

所述驱动部包括：磁铁，其具备于所述活塞的外周面；线圈，其缠绕于所述气缸的外周面，在施加外部电流时，根据所述磁铁的磁力线的变化驱动所述活塞进行直线往复运动。

所述驱动部包括：马达，其发生转动力；曲柄臂，其连接于所述马达的旋转轴；连杆，其连接所述活塞和所述曲柄臂，将由所述马达的旋转而产生的动力传递至所述活塞使活塞进行直线往复运动。

所述气缸包括隔热部，所述隔热部配置于所述排热部和所述吸热部之间。

所述气缸形成为前端部往外部开放，所述热泵进一步包括气缸头，所述气缸头与所述气缸的前端部结合封闭所述气缸的前端部。

所述活塞在前端部具备中空部，所述气缸头包括：头盖，其与所述气缸的前端部结合；突出部，其从所述头盖突出，并形成有导槽，该导槽与所述气缸的内侧面离开预定间隔插入所述活塞的前端部。

所述排热部及吸热部以环形形状设在所述气缸的外周面。

还可以包括冷却部，其冷却在所述排热部排放的热。

所述冷却部包括：冷却片，其形成于所述排热部的外径；冷却风扇，其向所述冷却片供给空气进行冷却。

所述冷却部包括：冷却管，其缠绕于所述排热部的外径；冷却泵，其向所述冷却管供给冷却水

进一步包括：冷却循环部，其使通过所述吸热部冷却的外部空气循环。

所述冷却循环部，包括：循环路径腔室，其提供空气的循环路径使外部空气经由所述吸热部；风扇，其具备于所述循环路径腔室，使空气强制循环。

进一步包括：复原单元，其向所述活塞提供复原力持续保持所述活塞的直线往复运动。

根据如上所述的本发明有一个或一个以上的如下效果。

第一，通过采用相同于卡诺循环和斯特林循环的中间形态的热循环，可以期待如现有斯特林制冷器的高热效率。

第二，与现有具有压缩机等复杂的热循环结构的制冷器相比，不需要特别的冷媒，可以仅通过压缩及膨胀气体即可冷却，因此，结构简单、容易制造并维修。

第三，与现有压缩机相比，不需要为了液化冷媒而进行相对高压压缩，因此噪音或振动少。

第四，是自由活塞在封闭的气缸内振动的气密性结构，容易用高压气体运行，因此在每个体积都可以获得高的冷却效率。

第五，填充于活塞下端的弹簧部的气体通过活塞的往返被压缩膨胀，因此自然做气体弹簧的作用，所以可以进行弹性振动运动。

本发明的效果并不限定于以上所述的效果，对于属于本领域的技术人员来说未提及的其它效果可通过权利要求范围的记载会更加明确。

附图说明

图1是概略表示根据本发明一实施例的热泵的立体图。

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的截面图。

图3是示出根据本发明一实施例的热泵的气缸的立体图。

图4是示出根据本发明一实施例的热泵的气缸的截面图。

图5是示出根据本发明一实施例的热泵的活塞的立体图。

图6是示出根据本发明一实施例的热泵的活塞的截面图。

图7及图8是示出根据本发明一实施例的热泵的冷却部的实施方式的示例图。

图9是根据本发明一实施例的热泵的冷却循环部的实施方式的示例图。

图10至图13是依次说明根据本发明一实施例的热泵的动作的示例图。

图14至图15是表示根据本发明一实施例的热泵冷冻循环的图表。

图16是概略表示根据本发明另一实施例的热泵的截面图。

图17是概略表示根据本发明另一实施例的热泵的立体图。

图18是沿图17的Ⅲ-Ⅲ线的截面图。

图19是示出根据本发明另一实施例的热泵的活塞的立体图。

图20是示出根据本发明另一实施例的热泵的活塞的截面图。

图21至图24是依次说明根据本发明另一实施例的热泵的动作的示例图。

图中：

10、20、30：热泵，100：气缸，120：气缸头，121：头盖，123：突出部，124：导槽，140：隔热部，200：活塞，212：开放部，220：活塞环，300：排热部，310、320：冷却部，400：吸热部，410：冷却循环部，500、600：驱动部，510：磁铁，520：线圈，530：电流供给源，700：复原单元

具体实施方式

本发明的优点、特征及达成目的的方法可通过附图及后述的实施例将会明确。但是，本发明并不限定于以下实施例而能以不同的各种形态实现，本实施例会使本发明更加完整，并对本发明所属领域的技术人员提供完整的发明范畴，本发明只通过权利要求范围来定义。在整个说明书中，对相同的构成组件标注相同的符号。

以下，参照附图详细说明根据本发明的优选实施例的热泵。在说明本发明时，为了突出本发明的要旨略去相关公知功能或构成的具体说明。

图1是概略表示根据本发明一实施例的热泵的立体图，图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的截面图，图3是示出根据本发明一实施例的热泵的气缸的立体图，图4是示出根据本发明一实施例的热泵的气缸的截面图，图5是示出根据本发明一实施例的热泵的活塞的立体图，图6是示出根据本发明一实施例的热泵的活塞的截面图。

如图1至6所示，根据本发明一实施例的热泵10包括气缸100、活塞200、排热部300、吸热部400、驱动部500等。

气缸100形成为圆筒形，在内部容纳氢气或氦气等工作气体。

根据本实施例，气缸100可以形成为前端部111向外部开放。但这只不过是示例而已，还可以是前端部密封形态的气缸。

气缸100的前端部111的开放部111a可通过气缸头120密封。汽缸头部120可以包括头盖121及突出部123。

头盖121以具有预定厚度的圆盘形成，其直径与气缸100的前端部111的直径相同或较大。并且，头盖121沿其边缘形成有多个螺栓孔122，所述螺栓孔122与形成在气缸100的前端部111的螺栓孔112对应，并通过螺栓125等结合于气缸100的前端部111。

此时，在头盖121和气缸100的前端部111之间可以设有橡胶密封垫等圆形密封件130。因此，提高气缸100的密封性，使气缸100内部的工作气体不往外泄漏。密封件130形成有圆形中空部130a，使得能在密封件130中央插入气缸头120的突出部123，密封件130在边缘可以形成能穿通螺栓125的螺栓孔132。

突出部123在头盖121的一侧以圆柱形突出，且与活塞200相对，并插入于形成在气缸100的前端部111的开放部111a。突出部123与气缸100的前端部111的内侧面以预定间隔G离开，由此形成插入活塞200的前端部211的导槽124。此时，突出部123和气缸100之间的间距G优选对应于活塞200的前端部211的厚度。

此时，突出部123的长度，即导槽124的长度优选与从活塞200的前端部位至开放部212的前端部位之间的长度几乎相同，使得在工作气体的体积最小时，即将工作气体最大压缩时，活塞200的开放部212位于排热部300。

气缸100，在其后端部113可以形成有开放部113a，开放部113a用于插入活塞200。

气缸100可以包含隔热部140，用于隔绝在后述的排热部300和吸热部400之间的热。此时，隔热部140可以配置在排热部300和吸热部400之间。

气缸100的大部分由不锈钢材质形成，气缸100中的隔热部140可由陶瓷、二氧化硅等材质形成。

活塞200容纳于气缸100的内部通过后述的驱动部500进行直线往复运动，使得密封在气缸100和活塞200之间的工作气体的进行压缩及膨胀。本实施例中，虽示例了采用自由活塞200的构成，但是并不限定于此可以包含各种形态的活塞。

活塞200是直径对应于气缸100的内径的圆筒形，活塞200的前端部211优选由导热性低的金属或陶瓷等隔热材料形成。

活塞200可在前端部211具备中空部211a，并可以具有从后述的开放部212的后方部位开始内部密封的形状。气缸头120的突出部123可以插入中空部211a。并且，在开放部212的后方部位可以设置隔热部件219。

活塞200形成有开放部212使得工作气体直接接触于排热部300或吸热部400。开放部212优选沿活塞200的前端部211形成有多个。开放部212优选形成为圆形、矩形等各种形状。

活塞200的前端部211优选具有对应于导槽124的间距G的厚度t，所述导槽124形成在气缸100的内壁和气缸头120的突出部123之间。并且，活塞200的前端部211的长度优选形成为在工作气体最大体积时，即活塞200的振动幅最大时，防止工作气体与排热部300接触的长度。例如，在排热部300、隔热部140、吸热部400的三个区域的长度相同时，活塞200的前端部211具有能充分覆盖所述三个区域的长度。此时，活塞200的前端部211的长度优选与气缸头12的突出部123的长度、即导槽124的长度几乎相同。

活塞200，在前端部211的后方外周面可以形成能够安装后述的磁铁510的磁铁安装槽217。

在活塞200的后端部213可以设置至少一个活塞环220以便密封气缸100的内壁和活塞200接触的部位。为此，在活塞200的外周面优选形成至少一个活塞环安装槽215供安装并固定活塞环220。在活塞200进行直线往复运动时，由于活塞环220位于气缸100的吸热部400内侧，因此，还可以使用聚四氟乙烯环等低温区域动作的材质。本实施例中说明了采用活塞环220的构成，但是并不限定于此，代替活塞环220还可以在气缸100内壁以垂直轴承(vertical bearing)形态配置固定环。

排热部300位于气缸100的前端部111，是在压缩工作气体时，将在工作气体中产生的热排放至外的构成组件。所述排热部300由导热性良好的金属材料形成，并以环形形成在气缸100的外周面，但并不限定于此，可以选择各种形态实施。

根据本实施例的热泵10进一步包括冷却部310、320，该冷却部冷却在排热部300排放的热。

例如，如图7所示，冷却部310包括：冷却片311，其形成在气缸100的排热部300的外周面；冷却风扇312，其向冷却片311供给空气并进行冷却，能以空冷式冷却形态构成。在此，为了在大气下更加迅速地进行冷却而加大与大气接触的面积，冷却片311优选形成为凹凸形。

而且，如图8所示，冷却部320，包括：冷却管321，其缠绕于气缸100的外周面；冷却泵322，其向冷却管321供给冷却水，能以水冷式冷却形态构成。但是，冷却管321还可以缠绕于气缸100的排热部300的外周面。

吸热部400位于气缸100的后端部113，是在工作气体膨胀时工作气体从外部吸收热的构成组件。所述吸热部400能以环形设置在气缸100的外周面，但不限定于此，可以选择各种形态实施。

根据本实施例的热泵10进一步包括冷却循环部410，所述冷却循环部410使通过吸热部400冷却的外部空气循环。

例如，如图9所示，冷却循环部410，包括：循环路径腔室411，其提供空气的循环路径使外部空气经过吸热部400；风扇412，其设于所述循环路径腔室411的内部，使空气强制循环。循环路径腔室411，在其下部具备吸入空气的吸入口411a，在上部具备排出口411b，排出口排出被吸热部400冷却的冷气。

驱动部500是对活塞200提供驱动力使活塞200引发工作气体的压缩及膨胀的构成组件。即，活塞200从驱动部500接收驱动力使活塞200相对于气缸100进行直线往复运动。

根据本实施例的驱动部500将从外部提供的电能转换为使活塞200直线往复运动的机械能，可以包括磁铁510、线圈520。

磁铁510形成于活塞200，优选，多个磁铁以纵向设置在磁铁安装槽217，所述磁铁安装槽217形成在活塞200的前端部211的后方外周面。

线圈520缠绕于气缸100的外周面。此时，线圈520在排热部300和吸热部400之间与磁铁510对应地沿气缸100的纵向缠绕。

当从外部电流供给源施加电流时，线圈520产生驱动力，从而活塞200根据磁铁510的磁力线变化并通过弗林明左手定则(Fleming′s left hand rule)进行直线往复运动。此时，流过电流的线圈520与磁铁510的磁力线垂直配置。弗林明左手定则可以适用于传动机的原理，可通过公知的技术进行，因此省略详细说明。

电流供给源530反复切换流过线圈520的电流的方向并引发磁铁510的磁力线的变化，从而可以使活塞200进行直线往复运动。

例如，如图2所示，从电流供给源530向顺时针方向供给电流至线圈320时，活塞200向气缸100的前端部111移动(左方向)而压缩工作气体。当从电流供给源530向逆时针方向供给电流至线圈520，即电流方向切换为相反时，活塞200向气缸100的后端部113移动(右侧方向)而膨胀工作气体。

以下，参照图10至图15具体说明根据本实施例的热泵的工作。

图10至图13是依次说明根据本发明一实施例的热泵的动作的示例图，图14至图15是表示根据本发明一实施例的热泵的冷冻循环的图表。

首先，如图10所示，利用由驱动部500提供的驱动力使活塞200移动至气缸100的前端部111侧(图中，左侧方向)直到被密封在气缸100和活塞200之间的空间的工作气体的体积变最小，此时工作气体成为高压压缩状态。

此时，工作气体通过活塞200的开放部212直接与排热部接触，同时排放热能Q1(图14的②->①高温压缩过程)。

自排热部300排放的热能Q1可以通过如图7及8所示的冷却部310、320冷却。并通过配置于排热部300和吸热部400之间的隔热部140切断排热部300和吸热部400之间的热。

接着，如图11所示，若使活塞200逐渐向气缸100的后端部113侧移动(图中，右侧方向)，则露出于排热部300外的工作气体冷却膨胀并其温度下降。

此时，工作气体通过排热部300排放热能Q4(图14的①->④高温膨胀过程)。

接着，如图12所示，使活塞200移动至气缸100的后端部113侧(图中，右侧方向)直到被密封在气缸100和活塞200之间的空间的工作气体的体积变最大，此时工作气体成为低温冷却膨胀状态。

此时，活塞200的开放部212与吸热部400直接接触，热能Q3被吸收至工作气体内部(图14的④’->③低温冷却膨胀过程)。从而，随着工作气体吸收吸热部400周边的热能Q3，而发生冷却效果，被吸热部400冷却的冷气可通过如图9所示的冷却循环部410循环。

接着，如图13所示，低温膨胀的工作气体继续吸收热能Q3，排热部300被切断，只与吸热部400接触，工作气体被加热压缩。

此时，热能Q2的局部也会被吸收到工作气体的内部(图14的③->②’低温冷却压缩过程)。

当配置于排热部300和吸热部400之间的隔热部140的长度大于活塞200的开放部212的长度时，存在瞬间隔热区间(图14的②->②’，④’->④过程)，因此整个热循环完成图14的①->②->②’->③->④’->④->①过程的循环。

当隔热部140的长度与活塞200的开放部212的长度相同时，执行没有隔热区间(②＝②’，④＝④’)的如图15所示的理想的热循环。

当隔热部140的长度短于活塞200的开放部212时，开放部212与排热部300和吸热部400同时接触，因此同时产生工作气体的加热和冷却，并带来与隔热效果相同的效果。此时的热循环完成类似于图14的①->②->②’->③->④’->④->①的过程(省略图示)。

如上所述，根据本实施例的热泵10在由气缸100和活塞200构成的空间内密封氢气或氦气等工作气体，通过外部的线性驱动力，从外部向工作气体提供|W|的工作，从而，如图10至15所示，通过从吸热部400吸收Q2及Q3热能并对排热部300排放Q1及Q4热能的过程在吸热部400的周边产生冷却效果。

由此，根据本发明的热泵10的热效率如以下公式1所示。

式1

如式1所示，根据本发明的热泵10几乎相同于理想的热循环卡诺引擎(carnot engine)，和斯特林引擎(Stirling engine)的中间形态，可以期待高热效率。并且，根据本发明一实施例的热泵10与现有压缩器等具有复杂的热循环结构的一般冷却器不同不需要特别的冷媒，可以仅通过气体的压缩及膨胀来冷却，因此能以简单的结构容易制作。

并且，虽未图示，以将所述热泵形成为串联对称的结构，利用外部的线形动力压缩及膨胀分别容纳于气缸的两侧前端部的工作气体，从而更加积极地进行活塞的直线往复运动而可以提高热泵的热效率。

图16是概略表示根据本发明另一实施例的热泵的截面图。

如图16所示，根据本发明另一实施例的热泵20包括气缸100、活塞200、排热部300、吸热部400、驱动部500及复原单元600等。

本发明的另一实施例中，将气缸100的隔热部140、活塞200的开放部212以及排热部300的长度皆相同的形成的构成和在活塞200的后端部进一步具备复原单元700的构成外，参照图1至图9进行说明的一实施例相同。因此，对与所述实施例相同的构成标注相同的符号，并省略详细说明。

根据本实施例，气缸100的隔热部140、活塞200的开放部212以及排热部300其长度分别形成为相同。此时，根据本实施例的热泵20，如图14及图15所示，通过从吸热部400吸收Q2及Q3热能并向排热部300排放Q1及Q4热能的过程，在吸热部400的周边产生冷却效果。其中，将吸热部400的长度优选为与隔热部140、开放部212及排热部300的长度相同或稍微大。

而且，为了使活塞200持续地进行直线往复运动需要将被膨胀的工作气体再次压缩的复原力。在工作气体膨胀时，复原单元为了向活塞200提供复原力可以包括设于气缸100的被密封的后端部和活塞200的后端部之间的螺旋弹簧、板簧或发生排斥力的磁铁等。此处，配置有复原单元700的气缸100的后端部发挥根据活塞200的振动使密封的气体压缩膨胀的气弹簧的作用。

根据所述本实施例的热泵20，与根据所述实施例的热泵10相同以如图14或15所示的冷冻循环进行动作。

图17是概略表示根据本发明另一实施例的热泵的立体图，图18是沿图17的Ⅲ-Ⅲ线的截面图，图19是在根据本发明另一实施例的热泵的活塞的立体图，图20是在根据本发明另一实施例的热泵的活塞的截面图。

图17至图20所示，根据本实施例的热泵30包括气缸100、活塞200、排热部300、吸热部400以及驱动部600等。

以下，参照图17至20说明本实施例。在此，省略说明与所述实施例(图1至图9)相同的构成，对每个构成没有特别的说明时，视为与所述实施例(图1至图9)相同的构成并省略其说明。以下，以根据本实施例的有特征的构成为中心进行说明。

根据本实施例，活塞200的后端部213可以通过铰链631a与后述的连杆630的一端631结合。

根据本实施例的驱动部600是对活塞200提供驱动力使活塞200引发工作气体的压缩及膨胀的构成组件。即，活塞从驱动部600接收驱动力使活塞相对于气缸进行直线往复运动。

更具体而言，驱动部600可以包含马达610、曲柄臂620以及连杆630等。

马达610通过固定架(省略图示)固定于气缸100的外部并产生转动力。马达610的旋转轴611以后述的曲柄臂620的长度为半径进行圆形运动，同时通过连杆630转换为直线运动，从而使连接于连杆630的活塞200可以进行直线往复运动。

虽未图示，具备多个气缸100的热泵，可以形成为曲柄臂620的方向交叉互不相同的角度。

曲柄臂620连接于马达610的旋转轴611，优选相对于旋转轴611以垂直方向连接。

连杆630是为了使活塞200直线往复运动而将由马达610的旋转而产生的动力传递至活塞200的构成组件。连杆630的一端631通过铰链631a结合于活塞200的后端部213，另一端632通过铰链632a结合于曲柄臂620。

由于连杆630要承受压缩及伸长载荷，因此应具备能充分承受载荷的粗度，并且，为了顺利地传递动力应形成为充分的长度。连杆630的长度优选形成为一般曲柄臂620的3-4倍。

如图21至24所示，驱动部600向活塞200提供驱动力以使活塞200相对于气缸100进行往复运动。包含驱动部600的根据本实施例的热泵30与根据所述实施例的热泵10、20相同以如图14或15所示的冷冻循环进行动作。

以上参照附图说明了本发明的实施例，但是本发明所属领域的技术人员会理解在不改变本发明的技术思想或必须特征的范围内能以其它具体形态实施。因此，以上所述实施例是在所有方面示例而已，并不是用来限定本发明。本发明的范围可以通过所述权利要求范围来解释，应解释为从权利要求范围的含义、范围以及其均等概念所导出所有变更或变形例应包含于本发明的范围。

Claims (14)

1.一种热泵，其包括：

气缸，在其内部容纳工作气体；

排热部，其位于所述气缸的前端部，在压缩所述工作气体时，将所述工作气体产生的热排放至外部；

吸热部，其位于所述气缸的后端部，在所述工作气体膨胀时，使所述工作气体从外部吸收热；

活塞，其容纳于所述气缸的内部作直线往复运动；并且所述活塞形成有开放部，以使所述工作气体直接与所述排热部或所述吸热部接触；所述活塞引起所述工作气体的压缩及膨胀；

驱动部，其向所述活塞提供驱动力，使得所述活塞相对于气缸进行直线往复运动。

2.根据权利要求1所述的热泵，其特征在于：

所述驱动部将从外部提供的电能转换为用于所述活塞的直线往复运动的机械能。

3.根据权利要求2所述的热泵，其特征在于：

所述驱动部包括：

磁铁，其设置于所述活塞的外周面；

线圈，其缠绕于所述气缸的外周面，在所述线圈施加外部电流时，根据所述磁铁的磁力线的变化驱动所述活塞进行直线往复运动。

4.根据权利要求1所述的热泵，其特征在于：

所述驱动部包括：

马达，其发生转动力；

曲柄臂，其连接于所述马达的旋转轴；

连杆，其连接所述活塞和所述曲柄臂，将由所述马达旋转产生的动力传递至所述活塞，使所述活塞进行直线往复运动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵，其特征在于：

所述气缸包括隔热部，所述隔热部配置于所述排热部和所述吸热部之间。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵，其特征在于：

所述气缸形成为前端部向外部开放，

所述热泵进一步包括气缸头，所述气缸头与所述气缸的前端部结合封闭所述气缸的前端部。

7.根据权利要求6所述的热泵，其特征在于：

所述活塞在前端部具备中空部；

所述气缸头包括：

头盖，其与所述气缸的前端部结合；

突出部，其从所述头盖突出，所述突出部与所述气缸的内侧面离开预定间隔而形成导槽，所述导槽用于插入所述活塞的前端部。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵，其特征在于：

所述排热部及吸热部以环形形状设在所述气缸的外周面。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵，其特征在于进一步包括：冷却部，其冷却在所述排热部所排放的热。

10.根据权利要求9所述的热泵，其特征在于：

所述冷却部包括：

冷却片，其形成于所述排热部的外径；

冷却风扇，其向所述冷却片供给空气以进行冷却。

11.根据权利要求8所述的热泵，其特征在于：

所述冷却部包括；

冷却管，其缠绕于所述排热部的外径；

冷却泵，其向所述冷却管供给冷却水

12.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵，其特征在于进一步包括：冷却循环部，其使通过所述吸热部冷却的外部空气循环。

13.根据权利要求12所述的热泵，其特征在于：

所述冷却循环部包括：

循环路径腔室，其提供空气的循环路径，使外部空气经过所述吸热部；

风扇，其设置于所述循环路径腔室，使空气强制循环。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵，其特征在于进一步包括：复原单元，其向所述活塞提供复原力，以使所述活塞持续保持直线往复运动。

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