[發(fā)明專利]一種在軌無(wú)源彈熱制冷系統(tǒng)方法和制冷裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811230861.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN109556319B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣翔俊;巴靜靜;李智;杜敬利;潘逢群;黃進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F25B23/00
• 分類號(hào): F25B23/00
• 代理公司: 西安長(zhǎng)和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種在軌無(wú)源彈熱制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述在軌無(wú)源彈熱制冷系統(tǒng)包括：

形狀記憶效應(yīng)模塊，用于產(chǎn)生初始預(yù)形變；

超彈性模塊，用于產(chǎn)生制冷作用；

初始發(fā)熱模塊，用于實(shí)現(xiàn)熱源初始發(fā)熱；

形變模塊，用于實(shí)現(xiàn)形狀記憶效應(yīng)發(fā)生形變和馬氏體相變；

冷卻模塊，用于實(shí)現(xiàn)高溫流體制冷；

所述在軌無(wú)源彈熱制冷系統(tǒng)的在軌無(wú)源彈熱制冷方法包括以下步驟：

步驟一，預(yù)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(chǎn)生初始預(yù)變形；

步驟二，當(dāng)熱源初始發(fā)熱，熱源端流體經(jīng)過第一閥門，流經(jīng)第一形狀記憶SMA 和第一超彈性SMA；溫度達(dá)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(yīng)發(fā)生形變，產(chǎn)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(fā)生馬氏體相變，第一超彈性SMA放熱，產(chǎn)生的高溫流體經(jīng)第四閥門至熱匯冷卻；

步驟四，第二超彈性SMA 吸熱，產(chǎn)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(huán)過程中，產(chǎn)生的吸放熱相互抵消；

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

2.一種搭載權(quán)利要求1所述在軌無(wú)源彈熱制冷系統(tǒng)的空調(diào)控制系統(tǒng)。

3.一種搭載權(quán)利要求1所述在軌無(wú)源彈熱制冷系統(tǒng)的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)。

4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述在軌無(wú)源彈熱制冷系統(tǒng)的在軌無(wú)源彈熱制冷裝置，其特征在于，所述在軌無(wú)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(dòng)軸承、第二滑動(dòng)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(nèi)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(cè)為第一滑動(dòng)軸承、第二滑動(dòng)軸承；

熱匯通過第三閥門、第四閥門與第二超彈性SMA 聯(lián)通；

熱源通過第一閥門、第二閥門與第一超彈性SMA 聯(lián)通。

5.一種如權(quán)利要求4所述在軌無(wú)源彈熱制冷裝置的使用方法，其特征在于，所述在軌無(wú)源彈熱制冷裝置的使用方法包括：制冷前，為制冷系統(tǒng)預(yù)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(chǎn)生初始預(yù)變形 與 ；當(dāng)熱源初始發(fā)熱，熱源端流體經(jīng)過第一閥門，流經(jīng)第一形狀記憶SMA 和第一超彈性SMA ；溫度達(dá)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(yīng)發(fā)生形變，產(chǎn)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(fā)生馬氏體相變，第一超彈性SMA 放熱，產(chǎn)生的高溫流體經(jīng)第四閥門至熱匯冷卻；第二超彈性SMA 吸熱，產(chǎn)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(huán)過程中，產(chǎn)生的吸放熱相互抵消；后半個(gè)周期第二形狀記憶SMA加載F_#2，同時(shí)卸載第一超彈性SMA的F_#3，流體沿虛線管路流動(dòng)；該過程中第二超彈性SMA制熱，第一超彈性SMA吸熱制冷。