CN108799050A - 一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统 - Google Patents

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Abstract

一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统，由热压缩机系统和活塞系统组成。本发明将传统热压缩机改造，将磁铁与推移活塞固定连接，在热压缩机中部的轭铁上固定线圈。在热压缩机工作时，活塞移动压缩工质，之后线圈通电使线圈与磁铁相互排斥，活塞复位。该系统的取代了传统的曲柄连杆机构，避免了由于曲柄连杆机构造成的工质泄漏而又不破坏它本身的结构。本发明拓展性强，可适用于其他类型的压缩机。

Description

一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统
技术领域
本发明设计属于能源技术领域，尤其是一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统。
背景技术
随着我国改革开放地不断深入，能源消耗的日渐增加。能源特别是化石能源消耗的持续增加引起了日益严峻的环境污染。在生产和生活中会产生大量低品位的热能。
一种新的热压缩机已被boostheat公司设计。该热压缩机使用加热器提供的热能而不是机械能来增加压力。
电磁效应会使通电线圈附近产生磁场，磁场的强度与电流强度和线圈的圈数正比，通过控制电流强度和线圈的圈数可以控制磁场的强度。
通电线圈附近产生磁场，通电线圈的两端为两个磁极。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
发明内容
本发明是通过以下述技术方案实现的：
一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统，它包括热压缩机系统和活塞系统；
热压缩机系统由加热器、回热器、冷却器、入口阀、出口阀、压缩机壳体组成。
活塞系统由活塞、磁铁、轭铁、线圈、弹簧组成。
轭铁一端固定有线圈，另一端有磁铁。轭铁中部存在预留空间可以使磁铁移动，磁铁正对线圈以使两者的相互作用力最大。
两块轭铁中间固定有活塞，以限制活塞运动。
活塞底部连接有弹簧，可防止活塞错位。
活塞和加热器之间的空间形成热腔。活塞和冷却器之间的空间形成冷腔。活塞移动使冷腔和热腔体积变化从而压缩冷腔中的工质。
一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统工作流程如下：
入口阀开启，出口阀关闭，工质经过入口阀进入热压缩机。
入口阀关闭，出口阀关闭，加热器使一部分工质升温并且在热腔膨胀，膨胀后的工质推动活塞向右移动，压缩冷腔工质。此时整个热压缩机内压力均升高。
入口阀关闭，出口阀开启，压缩机内被压缩的工质从出口阀流出。
入口阀关闭，出口阀关闭，线圈通电产生与磁铁相同的磁极，线圈与磁铁产生相互排斥的力，磁铁带动活塞复位。之后线圈断电。
电磁线圈两端接直流电或者经过处理后的交流电，电流方向改变会使电磁线圈与磁铁活塞相互吸引，不能完成磁铁活塞的复位过程。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统的结构示意图。
附图中标记说明：1、加热器 2、回热器 3、冷却器 4、入口阀 5、出口阀 6、压缩机壳体 7、磁铁 8、磁铁 9、轭铁 10、线圈 11、弹簧。
具体实施方式
本发明旨在利用磁力驱动热压缩机活塞复位。
系统利用热能压缩工质，利用磁力使活塞复位。
整个系统包括热压缩机系统和活塞系统。热压缩机系统由加热器、回热器、冷却器、入口阀、出口阀、压缩机壳体组成。活塞系统由活塞、磁铁、轭铁、线圈、弹簧组成。
一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统工作时分为四个过程。
进气过程：入口阀开启，出口阀关闭，工质经过入口阀进入系统，此时活塞位于左死点冷腔体积达到最大，机内平均工质温度和压力都比较低。
压缩过程：入口阀关闭，出口阀关闭，加热器中的工质温度升高使热腔中的工质温度和压力升高，造成活塞两侧存在压力差，压力差推动活塞由左死点移动到右死点，压缩冷腔气体做功机内平均工质温度和压力都达到最大。
排气过程：入口阀关闭，出口阀开启，冷腔内被压缩后的工质在压力差作用从出口阀流出。
复位过程：入口阀关闭，出口阀关闭，线圈通电产生与磁铁相同的磁极，线圈与磁铁相互排斥，磁铁带动活塞复位，待活塞复位后线圈断电。
磁铁在轭铁内部的预留空间中运动，固定在轭铁的线圈正对磁铁，使磁铁与线圈的相互作用力达到最大。
轭铁与弹簧共同限制活塞的自由度，确保活塞始终处于中轴线上。
所述系统由磁力驱动活塞复位，避免了因为曲柄连杆机构造成的漏气。
所述系统电磁线圈在热压缩机外，不影响热压缩机的本身解构，反而因为取消了曲柄连杆机构增加了热压缩机的结构强度。
所述系统取消了曲柄连杆机构降低了系统的噪音。
所述系统在压缩机壳体在开孔，作为导线进入热压缩机的导线孔。

Claims (4)

1.一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统，其特征在于：它包括热压缩机系统和活塞系统；所述热压缩机系统由加热器(1)、回热器(2)、冷却器(3)、入口阀(4)、出口阀(5)、压缩机壳体(6)组成；所述活塞系统由活塞(7)、磁铁(8)、轭铁(9)、线圈(10)、弹簧(11)组成，磁铁(8)固定在活塞(7)上，线圈(10)固定在轭铁(9)上。
2.根据权利1所述的一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统，其特征是磁铁(8)可以换成其他任何永磁体材料。
3.根据权利1所述的一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统，其特征是磁铁(8)与活塞为刚性连接。
4.根据权利1所述的一种磁铁活塞与电磁线圈耦合的热压缩机系统，其特征是轭铁(9)中间预留空间，磁铁(8)伸入轭铁(9)内部，磁铁(8)与固定在轭铁(9)上的线圈(10)正对。
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