用于車輛的斯特林制冷的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于車輛的斯特林制冷機(jī)，可包括：驅(qū)動(dòng)部分，所述驅(qū)動(dòng)部分接收驅(qū)動(dòng)扭矩以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；壓縮部分，所述壓縮部分可以連接到所述驅(qū)動(dòng)部分，以便通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而對(duì)工作流體進(jìn)行等溫壓縮；膨脹部分，所述膨脹部分可以設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，并且對(duì)可以通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而由所述壓縮部分壓縮過的工作流體進(jìn)行等溫膨脹，從而執(zhí)行吸熱反應(yīng)；以及回?zé)岵糠郑龌責(zé)岵糠挚梢栽O(shè)置在所述膨脹部分的一側(cè)，并使所述壓縮部分與所述膨脹部分連接，從而可以將壓縮過的工作流體供應(yīng)至所述膨脹部分。
【專利說明】用于車輛的斯特林制冷機(jī)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年10月24日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10_2012_0118515號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種用于車輛的斯特林制冷機(jī)(Stirling refrigerator),該斯特林制冷機(jī)采用工作流體來在車輛空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中對(duì)車輛內(nèi)部進(jìn)行冷卻。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括對(duì)冷卻劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)、對(duì)壓縮機(jī)壓縮過的制冷劑進(jìn)行冷凝的冷凝器、對(duì)冷凝器的液體制冷劑進(jìn)行膨脹的膨脹閥以及對(duì)膨脹閥膨脹過的制冷劑進(jìn)行蒸發(fā)的蒸發(fā)器，其中制冷劑的蒸發(fā)熱對(duì)流過蒸發(fā)器的空氣進(jìn)行冷卻，且冷卻過的空氣被供應(yīng)至車輛內(nèi)部。
[0005]然而，常規(guī)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用CFC/HCFC組化合物作為工作制冷劑，而該化合物
會(huì)逐漸破壞臭氧層。
[0006]另外，當(dāng)CFC/HCFC組化合物被更換用于另一種制冷劑時(shí)，產(chǎn)生了成本被提高的問題。
[0007]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般【背景技術(shù)】的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于車輛的斯特林制冷機(jī)，該制冷機(jī)具有使用氦或氮取代CFC/HCFC組化合物作為制冷劑、防止污染、減少組成元件的數(shù)量、簡(jiǎn)化其布局以及節(jié)約成本的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]另外，本發(fā)明還具有采用在內(nèi)部流動(dòng)的工作流體、消除復(fù)雜的連接管、防止流體泄漏、維修簡(jiǎn)便以及有效地滿足環(huán)境法規(guī)的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)方面，用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置可以包括:驅(qū)動(dòng)部分，所述驅(qū)動(dòng)部分接收驅(qū)動(dòng)扭矩以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；壓縮部分，所述壓縮部分接合到所述驅(qū)動(dòng)部分，以便通過從所述驅(qū)動(dòng)部分接收驅(qū)動(dòng)扭矩的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而對(duì)工作流體進(jìn)行等溫壓縮；膨脹部分，所述膨脹部分設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，以便對(duì)通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而由所述壓縮部分壓縮過的工作流體進(jìn)行等溫膨脹，從而執(zhí)行吸熱反應(yīng)；以及回?zé)岵糠?regeneration)，所述回?zé)岵糠衷O(shè)置在所述膨脹部分的一側(cè)，并使所述壓縮部分與所述膨脹部分流體連接，從而通過所述回?zé)岵糠謱嚎s過的工作流體供應(yīng)至所述膨脹部分。
[0011]所述驅(qū)動(dòng)部分可以包括滑輪，所述滑輪設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的一端，其中所述旋轉(zhuǎn)軸的另一端設(shè)置為穿過所述壓縮部分和所述膨脹部分。
[0012]所述壓縮部分可以包括:第一殼體，所述旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第一殼體中，并且多個(gè)壓縮腔室形成在所述第一殼體中；第一斜板，所述第一斜板傾斜地安裝在所述第一殼體中的所述旋轉(zhuǎn)軸上，并且隨所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；多個(gè)第一靴部，所述第一靴部安裝在所述第一斜板上；以及多個(gè)第一活塞，所述第一活塞通過所述第一靴部安裝在所述第一斜板上，并且以可滑動(dòng)方式插入所述壓縮腔室中，從而根據(jù)所述第一斜板的旋轉(zhuǎn)，所述第一活塞壓縮所述壓縮腔室中的工作流體。
[0013]所述壓縮腔室按照在所述旋轉(zhuǎn)軸的周向方向上彼此相隔的預(yù)定角距離形成在所述第一殼體內(nèi)。
[0014]所述第一靴部和所述第一活塞按照所述第一斜板的周向方向上的預(yù)定角距離而對(duì)應(yīng)于所述壓縮腔室形成。
[0015]所述膨脹部分可以包括:第二殼體，所述第二殼體設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，其中所述旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第二殼體中，并且多個(gè)膨脹腔室形成在所述第二殼體中；第二斜板，所述第二斜板傾斜地安裝在所述第二殼體中的所述旋轉(zhuǎn)軸上，并隨所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；多個(gè)第二靴部，所述第二靴部安裝在所述第二斜板上；以及多個(gè)第二活塞，所述第二活塞通過所述第二靴部安裝在所述第二斜板上，并以可滑動(dòng)方式插入所述膨脹腔室中，從而根據(jù)所述第二斜板的旋轉(zhuǎn)，所述第二活塞壓縮所述膨脹腔室中的工作流體。
[0016]所述膨脹腔室按照基于所述旋轉(zhuǎn)軸的周向方向上的預(yù)定角距離而形成在所述第二殼體中。
[0017]所述第二靴部和第二活塞按照所述第二斜板的周向方向上的預(yù)定角距離而對(duì)應(yīng)于所述膨脹腔室形成。
[0018]所述第一斜板和第二斜板可以具有預(yù)定的角度相位，并且傾斜地設(shè)置在穿過所述壓縮部分和所述膨脹部分的所述旋轉(zhuǎn)軸上，其中所述第一斜板和第二斜板的斜角處于彼此相反的方向上。
[0019]所述壓縮腔室和所述膨脹腔室沿著一條虛擬直線共軸地定位，從而彼此對(duì)應(yīng)。
[0020]所述回?zé)岵糠纸邮赵谒鰤嚎s部分中被等溫壓縮而具有高溫的工作流體，并吸收該工作流體的熱量，以便將該工作流體供應(yīng)給所述膨脹部分，并且所述回?zé)岵糠纸邮毡坏葴嘏蛎浂哂械蜏氐墓ぷ髁黧w，將熱量加入至該工作流體，并將該工作流體供應(yīng)給所述壓縮部分。
[0021]所述壓縮部分、所述膨脹部分和所述回?zé)岵糠盅刂鲂D(zhuǎn)軸依次設(shè)置，并且所述壓縮部分通過連接管流體連接至所述回?zé)岵糠?，所述連接管對(duì)應(yīng)于所述壓縮腔室而設(shè)置在所述壓縮部分的外部。
[0022]所述壓縮部分流體連接至冷卻裝置。
[0023]所述膨脹部分流體連接至空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。
[0024]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置可以包括:驅(qū)動(dòng)部分，所述驅(qū)動(dòng)部分接收車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；壓縮部分，所述壓縮部分接合到所述驅(qū)動(dòng)部分，并且聯(lián)接到所述驅(qū)動(dòng)部分的旋轉(zhuǎn)軸，以便通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而對(duì)工作流體進(jìn)行等溫壓縮；膨脹部分，所述膨脹部分設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，以便對(duì)由所述壓縮部分壓縮過的工作流體進(jìn)行等溫膨脹；以及回?zé)岵糠郑龌責(zé)岵糠衷O(shè)置在所述壓縮部分和所述膨脹部分之間，并使所述壓縮部分與所述膨脹部分流體連接，從而通過所述回?zé)岵糠謱嚎s過的工作流體供應(yīng)至所述膨脹部分。[0025]所述壓縮部分可以包括:第一殼體，所述旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第一殼體中，并且多個(gè)壓縮腔室形成在所述第一殼體中；第一斜板，所述第一斜板傾斜地安裝在所述第一殼體中的所述旋轉(zhuǎn)軸上，并且隨所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；多個(gè)第一靴部，所述第一靴部安裝在所述第一斜板上；以及多個(gè)第一活塞，所述第一活塞通過所述第一靴部安裝在所述第一斜板上，并且以可滑動(dòng)方式插入所述壓縮腔室中，從而根據(jù)所述第一斜板的旋轉(zhuǎn)，所述第一活塞壓縮所述壓縮腔室中的工作流體。
[0026]所述膨脹部分可以包括:第二殼體，所述第二殼體設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，其中所述旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第二殼體中，并且多個(gè)膨脹腔室形成在所述第二殼體中；第二斜板，所述第二斜板傾斜地安裝在所述第二殼體中的所述旋轉(zhuǎn)軸上，并隨所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；多個(gè)第二靴部，所述第二靴部安裝在所述第二斜板上；以及多個(gè)第二活塞，所述第二活塞通過所述第二靴部安裝在所述第二斜板上，并以可滑動(dòng)方式插入所述膨脹腔室中，從而根據(jù)所述第二斜板的旋轉(zhuǎn)，所述第二活塞壓縮所述膨脹腔室中的工作流體。
[0027]所述第一斜板和第二斜板可以具有預(yù)定的角度相位，并且傾斜地設(shè)置在所述壓縮部分和所述膨脹部分的所述旋轉(zhuǎn)軸上，其中，所述第一斜板和第二斜板的斜角處于彼此相反的方向上。
[0028]所述壓縮部分流體連接至冷卻裝置。
[0029]所述膨脹部分流體連接至空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。
[0030]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)使用氦或氮代替CFC/HCFC組制冷劑來執(zhí)行等溫壓縮、等容過程、等溫膨脹以及等容過程，在等溫膨脹至車輛腔室內(nèi)的過程中采用吸熱反應(yīng)，并防止了污染。
[0031]進(jìn)一步地，系統(tǒng)的布局由于減少了組成部件的數(shù)量而變得簡(jiǎn)單，發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間被有效地利用，并且由于代替了常規(guī)的制冷劑而節(jié)約了成本。
[0032]此外，等溫壓縮、等溫膨脹以及等容過程在系統(tǒng)內(nèi)部執(zhí)行，除去了分離的復(fù)雜連接管，并且防止了工作流體的泄漏，從而減少了維修。
[0033]同時(shí)，氦或氮作為制冷劑還防止了污染，使得能夠滿足環(huán)境法規(guī)。
[0034]通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的立體圖。
[0036]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的透明立體圖。
[0037]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的透明側(cè)視圖。
[0038]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的分解立體圖。
[0039]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的橫截面圖。[0040]圖6和7顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的操作狀況。
[0041]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的示意圖。
[0042]應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并非按比例地繪制，顯示了說明本發(fā)明的基本原理的各種特征的略微簡(jiǎn)化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和外形)將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0043]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記涉及本發(fā)明的另外的或等同的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面將對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案詳細(xì)地作出引用，這些實(shí)施方案的實(shí)例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替代形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方案。
[0045]接下來，將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。
[0046]盡管將結(jié)合示例性實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但是可以理解的是，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替代形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方案。
[0047]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的立體圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的透明立體圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的透明側(cè)視圖，圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的分解立體圖，并且圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的橫截面圖。
[0048]參見這些附圖，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)100使用氦或氮代替CFC/HCFC組制冷劑執(zhí)行等溫壓縮、等容過程、等溫膨脹以及等容過程，并且通過等溫膨脹期間采用的吸熱反應(yīng)冷卻車輛的內(nèi)部，從而防止了污染問題，由于減少了組成部件的數(shù)量而簡(jiǎn)化了布局，同時(shí)也能夠降低成本。
[0049]同時(shí)，工作流體在系統(tǒng)內(nèi)部流動(dòng)，因此消除了單獨(dú)的復(fù)雜的連接管，并且防止了工作流體的泄漏，因而減少了維修。
[0050]進(jìn)一步地，氦或氮作為制冷劑防止了污染，能夠滿足所有的環(huán)境法規(guī)。
[0051]為此，如圖1至圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)100包括驅(qū)動(dòng)部分110、壓縮部分120、膨脹部分130以及回?zé)岵糠?40，它們將被詳細(xì)的描述。
[0052]首先，驅(qū)動(dòng)部分110包括旋轉(zhuǎn)軸112，該旋轉(zhuǎn)軸112從車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)接收驅(qū)動(dòng)扭矩從而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0053]在此，滑輪114設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸112的一側(cè)，以通過皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，旋轉(zhuǎn)軸112的另一端部穿過壓縮部分120和膨脹部分130。
[0054]S卩，驅(qū)動(dòng)部分110通過皮帶和滑輪114接收發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩，從而使旋轉(zhuǎn)軸112旋轉(zhuǎn)。
[0055]在該示例性實(shí)施方案中，壓縮部分120連接至驅(qū)動(dòng)部分110，并通過旋轉(zhuǎn)軸112的旋轉(zhuǎn)而對(duì)工作流體進(jìn)行等溫壓縮，從而產(chǎn)生熱量。
[0056]壓縮部分120包括第一殼體122、第一斜板124、第一靴部126以及第一活塞128,它們將被描述如下。
[0057]首先，旋轉(zhuǎn)軸112以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置為穿過第一殼體122的中心部分，在殼體122中形成有多個(gè)壓縮腔室121。
[0058]在此，在該示例性實(shí)施方案中，壓縮腔室121以基于旋轉(zhuǎn)軸112的周向方向上的預(yù)定距離而形成在第一殼體122中，并且第一殼體122中形成有六個(gè)壓縮腔室121。
[0059]在該示例性實(shí)施方案中，第一斜板124傾斜地設(shè)置在第一殼體122中的旋轉(zhuǎn)軸112上，從而隨旋轉(zhuǎn)軸112旋轉(zhuǎn)。
[0060]多個(gè)第一靴部126配備為以預(yù)定距離安裝在第一斜板124外圓周上。
[0061]同時(shí)，第一活塞128根據(jù)第一斜板124的旋轉(zhuǎn)而在壓縮腔室121中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而壓縮工作流體，并且第一活塞128通過第一靴部126安裝在第一斜板124上。
[0062]在此，第一靴部126和第一活塞128對(duì)應(yīng)于壓縮腔室121而以基于旋轉(zhuǎn)軸112的預(yù)定角度(或距離)設(shè)置在第一斜板124的外圓周上。
[0063]第一靴部126和第一活塞128對(duì)應(yīng)于六個(gè)壓縮腔室121而以60度的間隔安裝在第一斜板124的外圓周上。
[0064]因此，第一活塞128通過由旋轉(zhuǎn)軸112旋轉(zhuǎn)的第一斜板124而在壓縮腔室121中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)壓縮腔室121中的工作流體進(jìn)行等溫壓縮，并且壓縮的流體散發(fā)熱量。
[0065]工作流體散發(fā)的熱量在高溫狀況下對(duì)壓縮部分120進(jìn)行加熱。
[0066]在此,工作流體可以是氦氣或氮?dú)狻?br> [0067]在該示例性實(shí)施方案中，膨脹部分130設(shè)置在壓縮部分120的一側(cè)，接收通過旋轉(zhuǎn)軸112的旋轉(zhuǎn)而被壓縮部分120壓縮過的流體，從而對(duì)壓縮過的流體進(jìn)行等溫膨脹，并且膨脹過的流體吸收外部的熱量。
[0068]膨脹部分130包括第二殼體132、第二斜板134、第二靴部136以及第二活塞138，且它們將被描述如下。
[0069]首先，第二殼體132設(shè)置在壓縮部分120的一側(cè)，旋轉(zhuǎn)軸112以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置為穿過第二殼體132的中心部分，并且在殼體122中對(duì)應(yīng)于壓縮腔室121形成有多個(gè)膨脹腔室 131。
[0070]在此，在該示例性實(shí)施方案中，膨脹腔室131以基于旋轉(zhuǎn)軸112的周向方向上的預(yù)定距離形成在第二殼體132中，并且第二殼體132內(nèi)部形成有六個(gè)膨脹腔室131。
[0071]在該示例性實(shí)施方案中，第二斜板134傾斜地設(shè)置在第二殼體132內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸112上，從而隨旋轉(zhuǎn)軸112旋轉(zhuǎn)。
[0072]多個(gè)第二靴部136配備為以預(yù)定距離安裝在第二斜板134的外圓周上。
[0073]同時(shí)，第二活塞138根據(jù)第二斜板134的旋轉(zhuǎn)而在膨脹腔室131中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使工作流體進(jìn)行膨脹，并且第二活塞138通過第二靴部136安裝在第二斜板134上。[0074]在此，第二靴部136和第二活塞138對(duì)應(yīng)于膨脹腔室131而以基于旋轉(zhuǎn)軸112的預(yù)定角度(或距離)設(shè)置在第二斜板134的外圓周上。
[0075]第二靴部136和第二活塞138對(duì)應(yīng)于膨脹腔室131而以60度的間隔安裝在第二斜板134的外圓周上，在第二殼體132中以60度的間隔形成有六個(gè)膨脹腔室131。
[0076]因此，第二活塞138通過由旋轉(zhuǎn)軸112旋轉(zhuǎn)的第二斜板134而在膨脹腔室131中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)膨脹腔室131中的工作流體進(jìn)行等溫膨脹，并且膨脹過的流體吸收熱量。
[0077]工作流體吸收的熱量在低溫狀況下對(duì)膨脹部分130進(jìn)行冷卻。
[0078]同時(shí)，在該示例性實(shí)施方案中，第一斜板124和第二斜板134具有預(yù)定的角相位，并且傾斜地設(shè)置在壓縮腔室120和膨脹腔室130的旋轉(zhuǎn)軸112上，其中兩個(gè)斜板的斜角處于彼此相反的方向上。
[0079]另外，壓縮腔室121和膨脹腔室131彼此對(duì)應(yīng)地設(shè)置在相同直線上。
[0080]另外，回?zé)岵糠?40設(shè)置在膨脹部分130的一側(cè)，并且將壓縮部分120與膨脹部分130相連接，從而將壓縮過的工作流體供應(yīng)至膨脹部分130。
[0081]回?zé)岵糠?40接收在壓縮部分120中被等溫壓縮而具有高溫的工作流體，并吸收該工作流體的熱量，從而將該工作流體供應(yīng)給膨脹部分130。
[0082]接著，回?zé)岵糠?40從膨脹部分130接收被等溫膨脹而具有低溫的工作流體，將熱量傳送至該工作流體，并將該工作流體供應(yīng)給壓縮部分120。
[0083]在此，回?zé)岵糠?40包括六個(gè)回?zé)徇^濾器142，這些過濾器142分別對(duì)應(yīng)于壓縮腔室121以及膨脹腔室131?；?zé)徇^濾器142可以形成為結(jié)合狀態(tài)的薄線網(wǎng)型，從而吸收來自工作流體的熱量或?qū)崃抗?yīng)給工作流體。
[0084]如上所述，可以依次布置壓縮部分120、膨脹部分130和回?zé)岵糠?40。
[0085]另外，通過對(duì)應(yīng)于壓縮腔室121安裝在壓縮部分120的外側(cè)的多個(gè)連接管150，壓縮部分120與回?zé)岵糠?40連接，從而工作流體從壓縮部分120流動(dòng)到回?zé)岵糠?40。
[0086]具有上述構(gòu)型的壓縮部分120的第一斜板124和膨脹部分130的第二斜板134傾斜地設(shè)置在相反的方向上，因此當(dāng)它們隨旋轉(zhuǎn)軸112旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們具有相反的相位。
[0087]因此，壓縮部分120通過使第一活塞128往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮工作流體，第一活塞128通過第一斜板124插入壓縮腔室121中。
[0088]由此，由壓縮腔室120壓縮過的工作流體被供應(yīng)至回?zé)徇^濾器142以在其中散發(fā)其熱量，被供應(yīng)至膨脹部分130的膨脹腔室131，并且通過第二活塞138而被等溫膨脹，第二活塞138通過第一斜板124以及在第一斜板124的相反相位上運(yùn)動(dòng)的第二斜板134進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0089]S卩，壓縮腔室121與膨脹腔室131共軸設(shè)置，并且當(dāng)工作流體由壓縮腔室121等溫壓縮時(shí)，膨脹腔室131執(zhí)行工作流體的等溫膨脹。
[0090]通過由斜板124和134而移動(dòng)的第一活塞128和第二活塞138，在壓縮腔室121和膨脹腔室131中依次執(zhí)行等溫壓縮和等溫膨脹，這些過程由發(fā)動(dòng)機(jī)傳送的驅(qū)動(dòng)扭矩來執(zhí)行。
[0091]在此，壓縮部分120通過未示出的罩住壓縮部分120外部的水套而將熱量輻射至冷卻裝置160來冷卻。[0092]進(jìn)一步地，膨脹部分130通過吸收冷卻劑的熱量來使冷卻劑冷卻，該冷卻劑通過未示出的罩住膨脹部分130外部的水套而從空氣調(diào)節(jié)設(shè)備170供應(yīng)，空氣流過空氣調(diào)節(jié)設(shè)備170以便通過被冷卻的冷卻劑而進(jìn)行冷卻，并且冷卻的空氣被供應(yīng)至車輛的內(nèi)部。
[0093]接下來描述具有上述構(gòu)型的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的制冷機(jī)100的操作和功能。
[0094]圖6和圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的操作狀況。
[0095]參見這些附圖，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的斯特林制冷機(jī)100中，發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩從未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶傳送至驅(qū)動(dòng)部分110的滑輪114，從而使滑輪114旋轉(zhuǎn)。
[0096]設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸112上的壓縮部分120的第一斜板124和膨脹部分130的第二斜板134彼此以相反的相位旋轉(zhuǎn)，并且第一活塞128被插入壓縮腔室121/從壓縮腔室121抽出，且第二活塞138被從膨脹腔室131抽出/插入膨脹腔室131。
[0097]首先，如果活塞128插入壓縮腔室121中，工作流體在壓縮腔室131中被等溫壓縮，從而產(chǎn)生熱量，并且壓縮部分120通過生成熱量而被維持在高溫。
[0098]在此，冷卻裝置160將冷卻劑供應(yīng)至未示出的罩住壓縮部分120的水套，以便冷卻壓縮部分120，并且受熱的冷卻劑通過冷卻裝置160進(jìn)行冷卻。
[0099]由壓縮部分120壓縮的工作流體通過連接管150被供應(yīng)至回?zé)岵糠?40，穿過回?zé)徇^濾器142 (該回?zé)徇^濾器設(shè)置為與壓縮腔室121和膨脹腔室131對(duì)應(yīng))以消耗其熱量，并被供應(yīng)至膨脹部分130。
[0100]接著，在膨脹部分130中流動(dòng)的工作流體在對(duì)應(yīng)于壓縮腔室121的膨脹腔室131中膨脹，壓縮腔室121通過第二活塞138的移動(dòng)來執(zhí)行壓縮，從而發(fā)生吸熱反應(yīng)(熱量吸收)。
[0101]工作流體通過等溫膨脹吸收的熱量對(duì)膨脹部分130進(jìn)行冷卻，從而具有低溫的狀況。
[0102]在此，空氣調(diào)節(jié)設(shè)備170將冷卻劑供應(yīng)至未示出的罩住膨脹部分130的水套，從而通過與膨脹部分130進(jìn)行熱交換而對(duì)冷卻劑進(jìn)行冷卻，冷卻了的冷卻劑被循環(huán)以對(duì)空氣進(jìn)行冷卻，并且冷卻了的空氣被供應(yīng)用以冷卻車輛的內(nèi)部。
[0103]如上所述，第一活塞128通過傾斜地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸112上的第一斜板124而被插入壓縮腔室121或從壓縮腔室121抽出，從而對(duì)壓縮腔室121的工作流體進(jìn)行壓縮，并且壓縮腔室121中被壓縮過的工作流體沿著連接管150穿過回?zé)岵糠?40，從而被供應(yīng)至膨脹部分130的膨脹腔室131。
[0104]在該過程中，當(dāng)工作流體依次在膨脹腔室131中流動(dòng)時(shí)，第二活塞138通過傾斜地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸112上的第二斜板138而被從膨脹腔室131抽出或插入膨脹腔室131，其中第二斜板138的相位與第一斜板124的相位相反。
[0105]因此，通過插入壓縮腔室121和膨脹腔室131或從壓縮腔室121和膨脹腔室131抽出的第一活塞128和第二活塞138，工作流體在壓縮腔室121和膨脹腔室131之間流動(dòng)，其中第一斜板124和第二斜板134在旋轉(zhuǎn)軸112上以相反的相位旋轉(zhuǎn)。
[0106]S卩，工作流體從壓縮部分120穿過連接管150被供應(yīng)至回?zé)岵糠?40，穿過回?zé)岵糠?40而流入膨脹部分，膨脹部分130的工作流體穿過回?zé)岵糠?40，并穿過連接管150而被供應(yīng)給壓縮部分120，并且通過旋轉(zhuǎn)軸112的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)這些過程。
[0107]S卩，工作流體在壓縮部分120中被等溫壓縮而產(chǎn)生熱量，在等容過程中穿過回?zé)岵糠?40，在膨脹部分130中被等溫膨脹而吸收熱量，在等容過程中穿過回?zé)岵糠?40，并在壓縮部分120中被等溫壓縮，其中工作流體重復(fù)等溫壓縮、等容過程、等溫膨脹以及等容過程。
[0108]圖8是示出據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)的示意圖。
[0109]如圖8所示，斯特林制冷機(jī)200包括驅(qū)動(dòng)部分210、壓縮部分220、膨脹部分230以及回?zé)岵糠?40。
[0110]首先，驅(qū)動(dòng)部分210包括從車輛發(fā)動(dòng)機(jī)處接收驅(qū)動(dòng)扭矩而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸212。
[0111]根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方案，壓縮部分220連接至驅(qū)動(dòng)部分210，并設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸212的一側(cè)，從而通過旋轉(zhuǎn)軸212的旋轉(zhuǎn)對(duì)工作流體進(jìn)行等溫壓縮以生成熱量。
[0112]膨脹部分230設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸212的另一端部，并對(duì)由壓縮部分220壓縮過的工作流體進(jìn)行等溫膨脹。
[0113]進(jìn)一步地，回?zé)岵糠?40設(shè)置在壓縮部分220和膨脹部分230之間，并將壓縮部分220與膨脹部分230流體連接，以便將由壓縮部分220等溫壓縮的工作流體供應(yīng)至膨脹部分230。
[0114]S卩，與之前的示例性實(shí)施方案不同，根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)200包括回?zé)岵糠?40，該回?zé)岵糠?40設(shè)置在壓縮部分220和膨脹部分230之間，并且將省略對(duì)于其構(gòu)型和操作的詳細(xì)描述。
[0115]因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于車輛的斯特林制冷機(jī)100、200使用氦或氮代替CFC/HCFC組制冷劑來執(zhí)行等溫壓縮、等容過程、等溫膨脹以及等容過程，在等溫膨脹的過程中采用吸熱反應(yīng)來冷卻車輛內(nèi)部，并防止了污染。
[0116]另外，系統(tǒng)的布局由于減少了組成元件的數(shù)量而變得簡(jiǎn)單，發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間被有效地利用，并且由于代替了常規(guī)制冷劑而節(jié)約了成本。
[0117]另外，由于在系統(tǒng)內(nèi)部執(zhí)行等溫壓縮、等溫膨脹以及等容過程，因此除去了分離的復(fù)雜連接管，并且防止了工作流體的泄漏而減少了維修。
[0118]進(jìn)一步地，氦或氮作為制冷劑防止了污染，使得能夠滿足環(huán)境法規(guī)。
[0119]為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實(shí)施方案的特征。
[0120]前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不旨在成為窮舉的，也并不旨在把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。前面的描述并不旨在成為窮舉的，也并不旨在把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)包含在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的上述教導(dǎo)、布局，很多改變和變化都是可能的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，包括: 驅(qū)動(dòng)部分，所述驅(qū)動(dòng)部分接收驅(qū)動(dòng)扭矩以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 壓縮部分，所述壓縮部分接合到所述驅(qū)動(dòng)部分，以便通過從所述驅(qū)動(dòng)部分接收驅(qū)動(dòng)扭矩的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而對(duì)工作流體進(jìn)行等溫壓縮； 膨脹部分，所述膨脹部分設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，以便對(duì)通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而由所述壓縮部分壓縮過的工作流體進(jìn)行等溫膨脹，從而執(zhí)行吸熱反應(yīng)；以及 回?zé)岵糠郑龌責(zé)岵糠衷O(shè)置在所述膨脹部分的一側(cè)，并使所述壓縮部分與所述膨脹部分流體連接，從而通過所述回?zé)岵糠謱嚎s過的工作流體供應(yīng)至所述膨脹部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)部分包括滑輪，所述滑輪設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的一端，其中所述旋轉(zhuǎn)軸的另一端設(shè)置為穿過所述壓縮部分和所述膨脹部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述壓縮部分包括: 第一殼體，所述旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第一殼體中，并且多個(gè)壓縮腔室形成在所述第一殼體中； 第一斜板，所述第一斜板傾斜地安裝在所述第一殼體中的所述旋轉(zhuǎn)軸上，并且隨所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 多個(gè)第一靴部，所述 第一靴部安裝在所述第一斜板上；以及 多個(gè)第一活塞，所述第一活塞通過所述第一靴部安裝在所述第一斜板上，并且以可滑動(dòng)方式插入所述壓縮腔室中，從而根據(jù)所述第一斜板的旋轉(zhuǎn)，所述第一活塞壓縮所述壓縮腔室中的工作流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述壓縮腔室按照在所述旋轉(zhuǎn)軸的周向方向上彼此相隔的預(yù)定角距離形成在所述第一殼體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述第一靴部和所述第一活塞按照所述第一斜板的周向方向上的預(yù)定角距離而對(duì)應(yīng)于所述壓縮腔室形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述膨脹部分包括: 第二殼體，所述第二殼體設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，其中所述旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第二殼體中，并且多個(gè)膨脹腔室形成在所述第二殼體中； 第二斜板，所述第二斜板傾斜地安裝在所述第二殼體中的所述旋轉(zhuǎn)軸上，并隨所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 多個(gè)第二靴部，所述第二靴部安裝在所述第二斜板上；以及 多個(gè)第二活塞，所述第二活塞通過所述第二靴部安裝在所述第二斜板上，并以可滑動(dòng)方式插入所述膨脹腔室中，從而根據(jù)所述第二斜板的旋轉(zhuǎn)，所述第二活塞壓縮所述膨脹腔室中的工作流體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述膨脹腔室按照基于所述旋轉(zhuǎn)軸的周向方向上的預(yù)定角距離而形成在所述第二殼體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述第二靴部和第二活塞按照所述第二斜板的周向方向上的預(yù)定角距離而對(duì)應(yīng)于所述膨脹腔室形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述第一斜板和第二斜板具有預(yù)定的角度相位，并且傾斜地設(shè)置在穿過所述壓縮部分和所述膨脹部分的所述旋轉(zhuǎn)軸上，其中所述第一斜板和第二斜板的斜角處于彼此相反的方向上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述壓縮腔室和所述膨脹腔室沿著一條虛擬直線共軸地定位，從而彼此對(duì)應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述回?zé)岵糠纸邮赵谒鰤嚎s部分中被等溫壓縮而具有高溫的工作流體，并吸收該工作流體的熱量，以便將該工作流體供應(yīng)給所述膨脹部分，并且所述回?zé)岵糠纸邮毡坏葴嘏蛎浂哂械蜏氐墓ぷ髁黧w，將熱量加入至該工作流體，并將該工作流體供應(yīng)給所述壓縮部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述壓縮部分、所述膨脹部分和所述回?zé)岵糠盅刂鲂D(zhuǎn)軸依次設(shè)置，并且所述壓縮部分通過連接管流體連接至所述回?zé)岵糠?，所述連接管對(duì)應(yīng)于所述壓縮腔室而設(shè)置在所述壓縮部分的外部。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述壓縮部分流體連接至冷卻裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述膨脹部分流體連接至空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。
15.一種用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，包括: 驅(qū)動(dòng)部分，所述驅(qū)動(dòng)部分接收車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 壓縮部分，所述壓縮部分接合到所述驅(qū)動(dòng)部分，并且聯(lián)接到所述驅(qū)動(dòng)部分的旋轉(zhuǎn)軸，以便通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而對(duì)工作流體進(jìn)行等溫壓縮； 膨脹部分，所述膨脹部分設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，以便對(duì)由所述壓縮部分壓縮過的工作流體進(jìn)行等溫膨脹；以及 回?zé)岵糠?，所述回?zé)岵糠衷O(shè)置在所述壓縮部分和所述膨脹部分之間，并使所述壓縮部分與所述膨脹部分流體連接，從而通過所述回?zé)岵糠謱嚎s過的工作流體供應(yīng)至所述膨脹部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述壓縮部分包括: 第一殼體，所述旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第一殼體中，并且多個(gè)壓縮腔室形成在所述第一殼體中； 第一斜板，所述第一斜板傾斜地安裝在所述第一殼體中的所述旋轉(zhuǎn)軸上，并且隨所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 多個(gè)第一靴部，所述第一靴部安裝在所述第一斜板上；以及 多個(gè)第一活塞，所述第一活塞通過所述第一靴部安裝在所述第一斜板上，并且以可滑動(dòng)方式插入所述壓縮腔室中，從而根據(jù)所述第一斜板的旋轉(zhuǎn)，所述第一活塞壓縮所述壓縮腔室中的工作流體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述膨脹部分包括: 第二殼體，所述第二殼體設(shè)置在所述壓縮部分的一側(cè)，其中所述旋轉(zhuǎn)軸以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置在所述第二殼體中，并且多個(gè)膨脹腔室形成在所述第二殼體中； 第二斜板，所述第二斜板傾斜地安裝在所述第二殼體中的所述旋轉(zhuǎn)軸上，并隨所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 多個(gè)第二靴部，所述第二靴部安裝在所述第二斜板上；以及 多個(gè)第二活塞，所述第二活塞通過所述第二靴部安裝在所述第二斜板上，并以可滑動(dòng)方式插入所述膨脹腔室中，從而根據(jù)所述第二斜板的旋轉(zhuǎn)，所述第二活塞壓縮所述膨脹腔室中的工作流體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述第一斜板和第二斜板具有預(yù)定的角度相位，并且傾斜地設(shè)置在所述壓縮部分和所述膨脹部分的所述旋轉(zhuǎn)軸上，其中，所述第一斜板和第二斜板的斜角處于彼此相反的方向上。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述壓縮部分流體連接至冷卻裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于車輛的斯特林制冷機(jī)裝置，其中，所述膨脹部分流體連接至空氣調(diào)節(jié)設(shè)備 。
【文檔編號(hào)】F25B9/14GK103776190SQ201210599047
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】金泰完, 安光原 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社