[發明專利]一種在軌無源彈熱制冷系統方法和制冷裝置

有效

• 申請號: 201811230861.3
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109556319B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 蔣翔俊;巴靜靜;李智;杜敬利;潘逢群;黃進
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: F25B23/00
• 分類號: F25B23/00
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種在軌無源彈熱制冷系統，其特征在于，所述在軌無源彈熱制冷系統包括：

形狀記憶效應模塊，用于產生初始預形變；

超彈性模塊，用于產生制冷作用；

初始發熱模塊，用于實現熱源初始發熱；

形變模塊，用于實現形狀記憶效應發生形變和馬氏體相變；

冷卻模塊，用于實現高溫流體制冷；

所述在軌無源彈熱制冷系統的在軌無源彈熱制冷方法包括以下步驟：

步驟一，預加一定的初始張力，由此第一形狀記憶SMA和第二超彈性SMA產生初始預變形；

步驟二，當熱源初始發熱，熱源端流體經過第一閥門，流經第一形狀記憶SMA 和第一超彈性SMA；溫度達到第一形狀記憶SMA 的奧氏體開始溫度，初始張力解鎖；

步驟三，第一形狀記憶SMA由于形狀記憶效應發生形變，產生拉伸力，與第二超彈性SMA的收縮力，共同致第二形狀記憶SMA和第一超彈性SMA發生馬氏體相變，第一超彈性SMA放熱，產生的高溫流體經第四閥門至熱匯冷卻；

步驟四，第二超彈性SMA 吸熱，產生制冷作用，為熱源降溫；第一形狀記憶SMA和第二形狀記憶SMA在循環過程中，產生的吸放熱相互抵消；

步驟五，后半個周期，第二形狀記憶SMA加載拉伸力，同時卸載第一超彈性SMA的收縮力，熱源中流體沿虛線管路流動，第二超彈性SMA放熱，第一超彈性SMA吸熱制冷。

2.一種搭載權利要求1所述在軌無源彈熱制冷系統的空調控制系統。

3.一種搭載權利要求1所述在軌無源彈熱制冷系統的汽車空調控制系統。

4.一種實現權利要求1所述在軌無源彈熱制冷系統的在軌無源彈熱制冷裝置，其特征在于，所述在軌無源彈熱制冷裝置包括：第一形狀記憶SMA、第一超彈性SMA 、第二超彈性SMA 、第二形狀記憶SMA 、第一滑動軸承、第二滑動軸承、熱匯、熱源、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、外殼；

外殼內部放置有第一形狀記憶SMA 、第一超彈性SMA 、第二超彈性SMA 、第二形狀記憶SMA ，第一超彈性SMA 、第二超彈性SMA 的兩側為第一滑動軸承、第二滑動軸承；

熱匯通過第三閥門、第四閥門與第二超彈性SMA 聯通；

熱源通過第一閥門、第二閥門與第一超彈性SMA 聯通。

5.一種如權利要求4所述在軌無源彈熱制冷裝置的使用方法，其特征在于，所述在軌無源彈熱制冷裝置的使用方法包括：制冷前，為制冷系統預加一定的初始張力F₀，由此第一形狀記憶SMA 和第二超彈性SMA 產生初始預變形 與 ；當熱源初始發熱，熱源端流體經過第一閥門，流經第一形狀記憶SMA 和第一超彈性SMA ；溫度達到第一形狀記憶SMA 的奧氏體開始溫度，初始張力F₀解鎖；第一形狀記憶SMA 由于形狀記憶效應發生形變，產生拉伸力F_#1，與第二超彈性SMA 的收縮力F_#4，共同致第一超彈性SMA 和第二形狀記憶SMA 發生馬氏體相變，第一超彈性SMA 放熱，產生的高溫流體經第四閥門至熱匯冷卻；第二超彈性SMA 吸熱，產生制冷作用，為熱源降溫；第一形狀記憶SMA 和第二形狀記憶SMA 在循環過程中，產生的吸放熱相互抵消；后半個周期第二形狀記憶SMA加載F_#2，同時卸載第一超彈性SMA的F_#3，流體沿虛線管路流動；該過程中第二超彈性SMA制熱，第一超彈性SMA吸熱制冷。