[發明專利]一種固體壓縮制冷方法及裝置

有效

• 申請號: 201510546285.3
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105066530B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 劉斌;宋健飛;段愛鵬
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F25B41/00
• 分類號: F25B41/00;F25B41/04
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本發明涉及到制冷領域，更具體的說，是涉及一種固體壓縮制冷方法及裝置。

背景技術

制冷就是在外界功的作用下，實現從低溫向高溫的傳熱過程。從熱力學分析，就是在外界功的作用下，同一物質在某個過程中有熵增和熵減過程。根據這一原理，已經出現了很多制冷方法和裝置，包括蒸汽壓縮式制冷、磁制冷、半導體制冷、熱聲制冷等眾多方法。蒸汽壓縮式制冷主要是液體的相變來制冷，體積變化大，磁制冷需要改變磁極方向，磁場強度大；半導體制冷通過電子的單向運動來實現溫差效應，電功率大，冷卻設備大；熱聲制冷通過聲波的壓縮和膨脹來實現制冷，設備體積大。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種通過壓縮高分子材料，改變高分子材料的構象，從而實現高分子材料的吸熱和放熱過程，產生制冷和制熱效應的制冷方法。

本發明的另一個目的是提供一種采用高分子材料實現制冷和制熱效應的裝置。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種固體壓縮制冷方法，當第一固體壓縮材料單元被壓縮時，放熱，產生熱效應，同時，第二固體壓縮材料單元進行彈性恢復過程，吸熱，產生冷效應；當第二固體壓縮材料單元被壓縮時，放熱，產生熱效應，同時，第一固體壓縮材料單元進行彈性恢復過程，吸熱，產生冷效應；通過壓縮第一固體壓縮材料單元或第二固體壓縮材料單元實現連續制冷。

所述第一固體壓縮材料單元和第二固體壓縮材料單元均由高玻璃化溫度高分子材料和低玻璃化溫度高分子材料混合而成。

所述第一固體壓縮材料單元和第二固體壓縮材料單元均為橡膠與塑料的混合物，按照重量比橡膠與塑料的比例為1：9～9:1。

一種固體壓縮制冷方法所使用的裝置，包括固定臺、第一固定板、第二固定板、活動板、第一套管換熱器、第二套管換熱器、第一固定壓縮材料單元和第二固定壓縮材料單元，所述第一固定板和第二固定板分別固定安裝于所述固定臺的兩端，所述活動板設置于所述第一固定板和第二固定板之間，所述第一固定板與活動板之間設置有所述第一固定壓縮材料單元，所述第二固定板與所述活動板之間設置有所述第二固定壓縮材料單元，所述第一固定壓縮材料單元置于所述第一套管換熱器內，所述第二固定壓縮材料單元置于所述第二套管換熱器內，冷凍液進口接管分別與冷凍液旁通管一端和第三閥門的進口連接，所述冷卻液進口接管分別與冷卻液旁通管一端和第一閥門的進口連接，所述冷凍液旁通管另一端與所述第一閥門的出口并聯后與所述第一套管換熱器的進口接管連接，所述冷卻液旁通管另一端與所述第三閥門的出口并聯后與所述第二套管換熱器的進口接管連接，所述冷凍液旁通管上安裝有第二閥門，所述冷卻液旁通管上安裝有第四閥門；所述第一套管換熱器的出口接管分別與冷凍液回返接管一端和第八閥門的進口連接，所述第二套管換熱器的出口接管分別與冷卻液回返接管一端和第五閥門的進口連接，所述冷卻液回返接管的另一端與所述第八閥門的出口并聯后與冷卻液出口接管連接，所述冷凍液回返接管的另一端與所述第五閥門的出口接管并聯后與冷凍液出口接管連接；所述冷凍液回返接管上安裝有第六閥門，所述冷卻液回返接管上安裝有第七閥門。

所述第一固體壓縮材料單元和第二固體壓縮材料單元均由高玻璃化溫度高分子材料和低玻璃化溫度高分子材料混合而成。

所述第一固體壓縮材料單元和第二固體壓縮材料單元均為橡膠與塑料的混合物。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明的制冷方法通過壓縮高分子材料，改變高分子材料的構象，從而實現高分子材料的吸熱和放熱過程，產生制冷和制熱效應。壓敏性高分子材料有一個重要特性，在材料破壞的壓力變形內，當壓縮時，高分子材料的構象會發生變化，這時放出熱量；當材料的壓力釋放時，隨著釋放壓力的進程不同，高分子材料會吸收熱量，產生不同的構象，從而實現不同的冷量。

2、本發明的制冷方法采用的制冷材料為固體材料，壓縮比小，占用空間小。而且，不采用氟利昂等對環境有破壞的工質，環保性好。

3、本發明的制冷裝置結構簡單，使用方便。

附圖說明

圖1所示為本發明裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。