The utility model relates to a piston cylinder liquid cylinder refrigeration device based on the thermoelastic effect of the memory alloy, which belongs to the refrigeration technical field. The device consists of a motor power system, a memory alloy thermoelastic refrigerant and a two-way controllable liquid-flow heat exchange system. The motor drives the piston in straight reciprocating motion in the liquid cylinder through the crank connecting rod. Memory alloy is placed in the space between the piston and the bottom of the cylinder. The reciprocating motion of the piston causes the periodic loading deformation and the unloading shape of the memory alloy to be restored. The piston spool and the side wall of the cylinder are made up of two pairs of spool inlets and two pairs of spool outlets. When the piston moves in the upper and lower half of the week, each pair of spool inlets and outlets are opened. The heat exchange liquid flow is controlled to enter the cylinder and heat exchange occurs with the memory alloy. The piston goes back and forth once, and the heat is transferred from one liquid flow to another through the memory alloy to complete a refrigeration cycle. The device has compact structure and high refrigeration efficiency, and is used for refrigeration systems such as air conditioners and refrigerators.
【技术实现步骤摘要】
一种基于记忆合金热弹效应的活塞-液缸制冷装置
本专利技术属于制冷领域,具体涉及一种基于记忆合金热弹效应的活塞-液缸制冷装置。
技术介绍
传统的制冷技术依赖压缩蒸汽制冷剂(如氟利昂)的液-汽相变潜热实现热量由低温环境向高温环境的可控传输。然而,蒸汽制冷剂对环境有严重的影响,其地球变暖潜势(GWP)比CO2气体高1000倍。资料显示,近十几年来汽车工业的快速发展,汽车空调压缩蒸汽排放已经成为臭氧层损耗、温室效应以及全球变暖等生态危机的一个主要因素。尽管人们努力开发无氟气体冷却剂(如氨等),然而大多数蒸汽制冷剂依然存在温室效应,不能完全解决蒸汽压缩制冷技术所带来的环境问题。因此亟需研制蒸汽制冷剂的替代材料和新型制冷技术。记忆合金具有可逆的热弹性固态相变,即在一定温度下施加应力时记忆合金由奥氏体转变为马氏体;去除应力过程中记忆合金由马氏体转变为奥氏体相。伴随这种可逆的热弹性固态相变过程,记忆合金释放或者吸收一定数量的相变潜热。利用记忆合金的热弹性固态相变替代压缩蒸汽的气-液相变,可以开发固体制冷剂材料和新型制冷技术。记忆合金热弹性固态相变制冷(以下简称为弹热效应制冷)技术的过程可以描述为:在一定温度T0下,加载使记忆合金发生马氏体相变(奥氏体转变成马氏体),释放相变潜热,记忆合金自身被相变潜热加热而温度升高到T1;通过热交换将该热量传输到环境1,记忆合金的温度降回到T0;随后的卸载记忆合金发生逆相变(马氏体转变为奥氏体),需要补充相变潜热,记忆合金自身温度被冷却降低到T2(T2<T0<T1);通过热交换记忆合金吸收环境2的热量,才能使其 ...
【技术保护点】
1.一种基于记忆合金热弹效应的活塞‑液缸制冷装置,其特征在于包括电机动力系统、记忆合金热弹效应制冷体和双路可控液流热交换系统;其中电机动力系统由变速电机、曲柄连杆、活塞和液缸组成;曲柄连杆将电机的旋转运动转变成活塞在液缸内的直线往复运动;记忆合金热弹效应制冷体安装在液缸底部与活塞之间,活塞的直线往复运动使记忆合金体发生周期性的变形与形状恢复,进而诱发其发生交替的热弹性马氏体相变和马氏体逆相变。
【技术特征摘要】
1.一种基于记忆合金热弹效应的活塞-液缸制冷装置,其特征在于包括电机动力系统、记忆合金热弹效应制冷体和双路可控液流热交换系统;其中电机动力系统由变速电机、曲柄连杆、活塞和液缸组成;曲柄连杆将电机的旋转运动转变成活塞在液缸内的直线往复运动;记忆合金热弹效应制冷体安装在液缸底部与活塞之间,活塞的直线往复运动使记忆合金体发生周期性的变形与形状恢复,进而诱发其发生交替的热弹性马氏体相变和马氏体逆相变。2.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金热弹效应的活塞-液缸制冷装置,其特征在于双路可控液流热交换系统由两路热交换液流循环回路组成,每路液流循环回路包括容器、液泵、活塞阀芯入口、活塞阀芯出口和连接管道;活塞的直线往复运动使两套流体循环回路的活塞阀芯开口交替开通与闭合,控制两流体循环回路中的液体交替进入液缸内,与记忆合金体进行热交换。3.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金热弹效应的活塞-液缸制冷装置,其特征在于安装步骤为:步骤1,安装电机动力系统;电机(1)的输出轴与液缸(4)中心轴垂直;曲柄连杆(2)一端安装在电机的输出轴上,另一端安装在活塞(3)顶部,曲柄连杆的两端均为铰链方式;电机输出轴的旋转...
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