[发明专利]杠杆式机械热热泵

说明书

一种机械热热泵(300)，其包含机械热台(310、312)、可绕一点枢转的细长杠杆臂(320)，以及可操作来旋转凸轮(342)的马达(340)。细长杠杆臂(320)在细长杠杆臂(320)的第一端部附近耦合到机械热台(310、312)，并在细长杠杆臂(320)的第二端部附近耦合到凸轮(342)，使得当凸轮(342)旋转时，马达(340)可操作以经由细长杠杆臂(320)的枢转对机械热台(310、312)施压。

技术领域

本主题总体上涉及用于器具的机械热热泵。

背景技术

传统的制冷技术通常利用热泵，该热泵依赖于液体制冷剂的压缩和膨胀从而以循环的方式接收和排出热量，以便实现期望的温度变化或将热能从一个位置传递到另一个位置。这种循环可用于从冷藏隔室接收热量并将此类热量排到环境或在该隔室外部的位置。其他应用包含住宅或商业建筑的空气调节。已经开发出可以在此类系统中与热泵一起使用的各种不同的液体制冷剂。

尽管已经对依赖于液体制冷剂的压缩的此类热泵系统进行了改进，但充其量仍只能以最大理论卡诺循环效率的约百分之四十五或更少来进行操作。而且，由于对环境的关注，一些液体制冷剂已经停止使用。对于某些位置，某些基于制冷剂的系统可以进行操作的环境温度范围可能不切实际。使用液体制冷剂的热泵也面临其他挑战。

机械热材料(MECM)(例如表现出弹性热或压力热效应的材料)为热泵应用提供了流体制冷剂的潜在替代物。总的来说，MECM响应于应变的变化而表现出温度的变化。基于MECM的制冷循环的理论卡诺循环效率可以显著高于基于流体制冷剂的类似的制冷循环。因此，能够有效利用MECM的热泵系统将是有用的。

然而，MECM的实际使用和成本竞争存在挑战。除了开发合适的MECM，还需要能够吸引人地利用MECM的装备。目前提出的装备可能需要相对较大且昂贵的机械系统，可能不适合用于例如器具制冷，并且可能不能以足够的效率运行以证明资本成本是合理的。

因此，可以解决诸如上述确定的某些挑战的热泵系统将是有用的。也可以在冰箱器具中使用的此类热泵系统将同样是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来了解。

在第一示例性实施例中，一种机械热热泵包含机械热台。细长杠杆臂在第一端部和第二端部之间延伸。细长杠杆臂可绕一点枢转。细长杠杆臂的第一端部和该点之间的距离小于细长杠杆臂的第二端部和该点之间的距离。马达可操作以旋转凸轮。细长杠杆臂在细长杠杆臂的第二端部附近耦合到凸轮，使得当凸轮旋转时，马达可操作以使细长杠杆臂绕该点枢转。细长杠杆臂在细长杠杆臂的第一端部附近耦合到机械热台，使得当凸轮旋转时，马达可操作以经由细长杠杆臂的枢转对机械热台施压。

在第二示例性实施例中，一种机械热热泵包含机械热台。第一细长杠杆臂在第一端部和第二端部之间延伸。第一细长杠杆臂可绕第一点枢转。第一细长杠杆臂的第一端部和第一点之间的距离小于第一细长杠杆臂的第二端部和第一点之间的距离。第二细长杠杆臂在第一端部和第二端部之间延伸。第二细长杠杆臂可绕与第一点间隔开的第二点枢转。第二细长杠杆臂的第一端部和第二点之间的距离小于第二细长杠杆臂的第二端部和第二点之间的距离。马达可操作以旋转凸轮。第一细长杠杆臂在第一细长杠杆臂的第二端部附近耦合到凸轮，使得当凸轮旋转时，马达可操作以使第一细长杠杆臂绕第一点枢转。第二细长杠杆臂在第二细长杠杆臂的第二端部附近耦合到凸轮，使得当凸轮旋转时，马达可操作以使第二细长杠杆臂绕第二点枢转。第一细长杠杆臂在第一细长杠杆臂的第一端部附近耦合到机械热台并且第二细长杠杆臂在第二细长杠杆臂的第一端部附近耦合到机械热台，使得当凸轮旋转时，马达可操作以经由第一和第二细长杠杆臂的枢转对机械热台施压。

参照下面的描述和所附权利要求，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明