[发明专利]一种具有形状记忆合金管材的固态制冷系统

说明书

本发明提供一种具有形状记忆合金管材的固态制冷系统，包括以下部件：所述制冷机构包括有形状记忆合金管、传动块、热端容器、冷端容器、制冷泵，所述传动块包括有第一传动块和第二传动块；加载机构，所述加载机构包括有电动压机、直线导轨；控制机构，所述控制机构分别与制冷泵、电动压机相连接。本发明进一步提供了一种具有形状记忆合金管材的固态制冷系统的使用方法。本发明提供的一种具有形状记忆合金管材的固态制冷系统，由于采用固体材料形状记忆合金为介质，制冷效果不依赖于制冷剂性能的影响，能够解决传统气体压缩制冷技术中存在的环境污染问题。

技术领域

本发明属于制冷机械的技术领域，涉及一种具有形状记忆合金管材的固态制冷系统。

背景技术

能源消耗和环境污染已经成为近几十年来人类所面临的最具压迫性的挑战。随着先进技术的发展，大多数国家正经历能源消耗的剧烈增长，由能源消耗所引发的全球变暖和空气污染等环境问题也随之而来。为了解决上述两个问题，研究者们正着力于发展新的技术并努力提高现有技术的能源利用效率。制冷系统的使用在全球能源消耗及全球变暖方面占有非常大的比重，家用和商用制冷机每年的电量消耗可占全部电量消耗的4％。全球每年销售的制冷机可达数百万台，提高制冷机的效率将有效节省能源消耗并减轻环境污染。

如今传统的制冷装置大多是以气体压缩制冷技术为基础的，就是对处于气液共存区域的流体进行压缩和膨胀，使制冷剂中产生相变以引起其内部能量的波动并因此将从冷藏室吸收的热量传递到周围环境。制冷机的效率值COP十分依赖于循环组件的效率，例如压缩机、冷凝机以及制冷剂在相变期间的热力学性能都将影响制冷机的效率。目前大多数家用制冷机的COP值在1-3左右。虽然这项技术已经非常成熟且在家用制冷中被广泛的应用，但是其有相对低的能量利用效率，尤其是对于一些小型制冷机来说。目前在各种制冷机中最常用的制冷剂例如碳氟化合物和含氯氟烃都是温室气体，会消耗臭氧加重辐射效力，产生极大的环境问题。用低污染的制冷剂来取代现有制冷剂也是可行的，但又会导致能量利用效率低下以及安全隐患。因此目前迫切的需要用一种清洁的环境友好型的制冷技术来取代气体压缩制冷技术。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有形状记忆合金管材的固态制冷系统，以固体材料形状记忆合金为核心介质，用于解决现有技术中缺乏制冷效果不依赖于制冷剂且对环境有污染的固态制冷系统的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有形状记忆合金管材的固态制冷系统，包括以下部件：

制冷机构，所述制冷机构包括有形状记忆合金管、传动块、热端容器、冷端容器、制冷泵，所述传动块包括有第一传动块和第二传动块，所述第一传动块和第二传动块分别设于所述形状记忆合金管的两端，所述形状记忆合金管的一端依次经第一传动块、第一液流管与热端容器相连通，所述形状记忆合金管的另一端依次经第二传动块、第二液流管与冷端容器相连通，所述冷端容器还经第三液流管与制冷泵相连通；

加载机构，所述加载机构包括有用于推动第二传动块的电动压机、直线导轨，所述电动压机、第一传动块固定在所述直线导轨上，所述第二传动块与所述直线导轨滑动连接；所述电动压机用于向所述第二传动块加载压力；

控制机构，所述控制机构分别与制冷泵、电动压机相连接；用于向电动压机发送压力信号，向制冷泵发送泵信号。

优选地，所述形状记忆合金管采用的形状记忆合金选自钛镍合金(TiNi)、铁钯合金(FePd)、镍铁镓钴合金(NiFeGaCo)或铁镍钴铝合金(FeNiCoAl)中一种。

更优选地，所述形状记忆合金为钛镍合金(TiNi)。

进一步优选地，所述钛镍合金，按质量百分比计，包括以下组分：

钛 43-45％；

镍 55-57％。

最优选地，所述钛镍合金，按质量百分比计，包括以下组分：