一种基于弹热和压热效应的联合制冷系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116026056A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310015202.2(22)申请日2023.01.05(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区二号路(72)发明人张成亮王敦辉张正明程鹏涛(74)专利代理机构浙江永鼎律师事务所33233专利代理师陆永强(51)Int.Cl.F25B25/00(2006.01)F25B41/20(2021.01)F25B41/40(2021.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于弹热和压热效应的联合制冷系统(57)摘要本发明公开了一种基于弹热和压热效应的联合制冷系统，弹热和压热联合制冷元件与冷端换热器之间设置高压阀门，液压泵的高压端经活塞缸与弹热和压热联合制冷元件连接，液压泵的高压端与低压端之间设置有泄压阀，液压泵的低压端与液压油槽连接，循环水泵设置在高压阀门与冷端换热器之间；弹热和压热联合制冷元件为一段由高分子材料和形状记忆合金构成的双层管道。本发明通过对弹热和压热联合制冷元件加压和泄压，使管道内层的高分子材料在压力的作用下产生压热效应，同时使管道外层的形状记忆合金在张力的作用下产生弹热效应，并利用换热流体在弹热和压热联合制冷元件与冷端换热器之间的循环流动，实现制冷效果。CN116026056ACN116026056A权利要求书1/1页1.一种基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，包括弹热和压热联合制冷元件、冷端换热器、高压阀门、液压泵、活塞缸和循环水泵，其中，所述弹热和压热联合制冷元件与冷端换热器之间设置高压阀门，液压泵的高压端经活塞缸与弹热和压热联合制冷元件连接，液压泵的高压端与低压端之间设置有泄压阀，液压泵的低压端与液压油槽连接，循环水泵设置在高压阀门与冷端换热器之间；所述弹热和压热联合制冷元件为双层管道，包括高分子材料内层和形状记忆合金编织层，高分子材料内层具有压热效应；形状记忆合金编织层具有弹热效应。2.根据权利要求1所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，所述弹热和压热联合制冷元件的进液口与出液口分别通过两只高压阀门与冷端换热器的出液口和进液口相连接。3.根据权利要求2所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，两只所述高压阀门在电信号的控制下同步开启或关闭；在关闭状态下，弹热和压热联合制冷元件的两端被封闭，其内部空间成为压力容器；在开启状态下，弹热和压热联合制冷元件与冷端换热器接通，从而形成热交换回路。4.根据权利要求1所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，所述液压泵用于在高压阀门关闭状态下向弹热和压热联合制冷元件内施压。5.根据权利要求1所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，所述活塞缸连接弹热和压热联合制冷元件与液压泵的高压端，用于传导压力并隔离液压油和换热流体。6.根据权利要求1所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，所述循环水泵用于在高压阀门开启状态下驱动换热流体在热交换回路中循环流动，将泄压产生的冷量携带至冷端换热器。7.根据权利要求1所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，所述弹热和压热联合制冷元件外设置保温箱，所述保温箱设置若干风门，其中至少一个风门与风机连接，向保温箱内鼓风，其余的风门用于保温箱的通风。8.根据权利要求1所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，所述高分子材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、天然橡胶、丁腈橡胶、硅酮橡胶及乙烯‑醋酸乙烯共聚物。9.根据权利要求1所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，所述形状记忆合金材料为Ni‑Ti合金。10.根据权利要求1所述的基于弹热和压热效应的联合制冷系统，其特征在于，所述弹热和压热联合制冷元件呈螺旋型、U型或S型排布。2CN116026056A说明书1/4页一种基于弹热和压热效应的联合制冷系统技术领域[0001]本发明属于制冷机技术领域，涉及一种基于弹热和压热效应的联合制冷系统。背景技术[0002]制冷技术与现代人类生活息息相关。传统的蒸汽压缩式制冷技术已广泛应用于冰箱、空调等领域，但其所采用的含氟制冷剂会破坏臭氧层或引起温室效应。随着环境危机的日益加剧，开发绿色环保的新一代制冷技术已成为一个迫切任务。基于固体材料在外场驱动下的吸/放热效应而发展起来的固态制冷技术有望取代传统的蒸汽压缩式制冷技术，得到了人们的广泛关注。[0003]固态制冷技术包含多个分支。其中，基于固体的弹热效应和压热效应的制冷技术是其中两个重要的技术路线。所述弹热效应是指固体材料在单轴应力的驱动下发生相变所伴随的吸热和放热效应。弹热效应在形状记忆合金中较为常见。所述压热效应是