本发明专利技术提供一种磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，包括磁制冷组件、扭转制冷组件以及连接所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件的控制阀组件；所述控制阀组件包括并排排列的第一管路与第二管路，所述第一管路上设置有第一控制阀与第一换热器，所述第二管路上设置有第二控制阀；通过控制第一控制阀与所述第二控制阀的关闭与开启，使得所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件耦合并持续制冷。
【技术实现步骤摘要】
磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置
本申请涉及制冷领域，尤指一种磁制冷与扭转制冷耦合的制冷循环装置。
技术介绍
磁热效应是一种变化磁场下磁性材料磁矩有序度发生变化而导致的热现象。在磁性材料被磁化时，磁矩有序度增加，磁熵减小，温度上升，向外界放出热量；退磁时，磁性材料磁矩有序度减少，磁熵增加，温度下降，自外界吸收热量。相比传统蒸汽压缩式制冷技术，磁制冷技术就是一种基于磁热效应的固态制冷方式，采用水等环保介质作为传热流体，具有零温室气体排放、零臭氧派发等特点。扭转制冷通过反复加捻和解捻某些特定扭转制冷材料，如镍钛合金丝、橡胶、鱼线等材料，采用水等环保介质作为传热流体，可以实现制冷。与磁制冷一样，这种制冷方式也具有零温室气体排放、零臭氧派发等特点。尽管这两种制冷方式均有较高的理论制冷效率，但目前均未在工程应用上实现，实际效率低，难以商业应用。如果能将二者结合起来，提高效率，这可提高应用前景。目前，在制冷方式耦合方面，都是根据不同制冷方式提供相应传动系统，不同制冷方式的传动系统没有实现耦合，存在资源浪费。鉴于此，实有必要提供一种新的磁制冷与扭转制冷耦合的制冷循环装置。
技术实现思路
鉴于此，有必要提供一种能耗低、制冷效率高且制冷效果好的磁制冷与扭转制冷耦合的制冷循环装置。为解决上述技术问题，本申请提供了一种磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，包括磁制冷组件、扭转制冷组件以及连接所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件的控制阀组件；所述控制阀组件包括并排排列的第一管路与第二管路，所述第一管路上设置有第一控制阀与第一换热器，所述第二管路上设置有第二控制阀；通过控制第一控制阀与所述第二控制阀的关闭与开启，使得所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件耦合并持续制冷。优选的，所述磁制冷组件包括磁回热器、套于所述磁回热器上的内磁体以及套于所述内磁体上的外磁体，其中所述磁回热器、所述内磁体及所述外磁体同轴设置；所述磁回热器的两端分别设置有第一连接端与第二连接端，所述第一管路与所述第二管路的一端均与所述第一连接端固定连接并连通。优选的，所述磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置还包括第三管路，所述第三管路的一端与所述第二连接端固定连接并连通；所述第三管路上设置有第二换热器与第一泵体，所述第一泵体设置于所述第三管路远离所述第二连接端的一端，所述第二换热器设置于所述第二连接端与所述第一泵体之间。优选的，所述扭转制冷组件包括扭转制冷管以及收容于所述扭转制冷管中的扭转制冷材料；所述扭转制冷管的两端分别设置有第三连接端与第四连接端，所述第一管路与所述第二管路远离所述第一连接端的一端均与所述第三连接端固定连接并连通。优选的，所述磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置还包括第四管路，所述第四管路一端与所述第四连接端固定连接并连通；所述第四管路上设置有第三换热器与第二泵体，所述第二泵体设置于所述第四管路远离所述第四连接端的一端，所述第三换热器设置于所述第四连接端与所述第二泵体之间。优选的，所述磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置还包括传动组件，所述传动组件包括第一驱动组件与第二驱动组件；所述第一驱动组件与所述内磁体固定连接进而带动所述内磁体转动；所述第二驱动组件与所述扭转制冷材料一端固定连接进而使得所述扭转制冷材料加捻或者解捻。优选的，所述第一驱动组件包括传动件及与所述传动件同轴设置并固定连接的转轴，所述传动件远离所述转轴的一端与所述内磁体固定连接，所述转轴带动所述传动件转动进而带动所述内磁体转动；所述第二驱动组件包括曲柄连杆结构、固定于所述曲柄连杆结构一端的转杆以及套于所述转杆上的动密封结构与滚动轴承；所述动密封结构固定于所述扭转制冷管的一端，所述滚动轴承收容并固定于所述扭转制冷管中并靠近所述动密封结构，所述扭转制冷材料的两端分别与收容于所述滚动轴承中的连杆、远离所述动密封结构的扭转制冷管一端固定连接。优选的，所述曲柄连杆结构远离所述转杆的一端与所述转轴转动连接；所述磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置还包括驱动电机，所述驱动电机与所述转轴固定连接并带动所述转轴转动，进而带动所述第一驱动组件与所述第二驱动组件同步运动。优选的，所述磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置还包括导杆(图未示)，所述导杆分别与所述第一泵体及所述第二泵体连接，进而使得所述第一泵体及所述第二泵体的活塞相位匹配。优选的，所述扭转制冷材料为镍钛合金丝、橡胶中的一种。所述磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置通过所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件耦合，使传热介质在第三管路、磁制冷组件、控制阀组件、扭转制冷组件及所述第四管路中往复流动，传递冷量与热量。相较于现有技术，所述磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置具有以下有益效果：一、保留了单一制冷系统环保的特点，不产生温室效应和臭氧层破坏；二、制冷量和制冷温跨相较于单一的磁制冷和扭转制冷得到提升；三、能够弥补磁制冷工质缺失的制冷温区；四、能够提高制冷效率，拓展两种制冷方式应用前景；五、实现制冷方式的传动系统耦合，一套电机系统驱动两套制冷系统，相对于一套电机系统控制一套制冷系统，具有降低能耗、节约成本的效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置的结构示意图；图2为图1所示的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置中磁制冷组件与第三管路的结构示意图；图3为图1所示的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置中扭转制冷组件与第四管路的结构示意图；图4为图1所示的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置中控制阀组件的结构示意图；图5为图1所示的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置中传动组件与驱动电机配合的结构示意图；主要机构符号说明磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置100；磁制冷组件10；磁回热器11；第一连接端111；第二连接端112；磁热工质113；内磁体12；外磁体13；扭转制冷组件20；扭转制冷管21；扭转制冷材料22；第三连接端211；第四连接端212；控制阀组件30；第一控制阀311；第一换热器312；第一管路31；第二管路32；第二控制阀321；第三管路40；第二换热器41；第一泵体42；第四管路50；第三换热器51；第二泵体52；传动组件60；第一驱动组件61；第二驱动组件62；传动件611；转轴612；曲柄连杆结构621；转杆622；动密封结构623；滚动轴承624；驱动电机70。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。请参照图1，本专利技术提供一种磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，包括磁制冷组件10、扭转制冷组件20以及连接所述磁制冷组件10与所述扭转制冷组件20的控制阀组件30。所述控制阀组件30包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，其特征在于，包括磁制冷组件、扭转制冷组件以及连接所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件的控制阀组件；所述控制阀组件包括并排排列的第一管路与第二管路，所述第一管路上设置有第一控制阀与第一换热器，所述第二管路上设置有第二控制阀；通过控制第一控制阀与所述第二控制阀的关闭与开启，使得所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件耦合并持续制冷。/n
【技术特征摘要】
1.一种磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，其特征在于，包括磁制冷组件、扭转制冷组件以及连接所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件的控制阀组件；所述控制阀组件包括并排排列的第一管路与第二管路，所述第一管路上设置有第一控制阀与第一换热器，所述第二管路上设置有第二控制阀；通过控制第一控制阀与所述第二控制阀的关闭与开启，使得所述磁制冷组件与所述扭转制冷组件耦合并持续制冷。
2.如权利要求1所述的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，其特征在于：所述磁制冷组件包括磁回热器、套于所述磁回热器上的内磁体以及套于所述内磁体上的外磁体，其中所述磁回热器、所述内磁体及所述外磁体同轴设置；所述磁回热器的两端分别设置有第一连接端与第二连接端，所述第一管路与所述第二管路的一端均与所述第一连接端固定连接并连通。
3.如权利要求2所述的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，其特征在于：还包括第三管路，所述第三管路的一端与所述第二连接端固定连接并连通；所述第三管路上设置有第二换热器与第一泵体，所述第一泵体设置于所述第三管路远离所述第二连接端的一端，所述第二换热器设置于所述第二连接端与所述第一泵体之间。
4.如权利要求2所述的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，其特征在于：所述扭转制冷组件包括扭转制冷管以及收容于所述扭转制冷管中的扭转制冷材料；所述扭转制冷管的两端分别设置有第三连接端与第四连接端，所述第一管路与所述第二管路远离所述第一连接端的一端均与所述第三连接端固定连接并连通。
5.如权利要求4所述的磁制冷与扭转制冷耦合制冷循环装置，其特征在于：还包括第四管路，所述第四管路一端与所述第四连接端固定连接并连通；所述第四管路上设置有第三换热器与第二泵体，所述第二泵体设置于所述第四管路远离所述第四连接端的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈俊，邓增，王昌，郭小惠，李振兴，高新强，李珂，戴巍，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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