[发明专利]一种基于压热效应的室温压卡制冷机

权利要求书

1.一种基于压热效应的室温压卡制冷机，其特征在于：该压卡制冷机包括高精密高压电动注射泵、压卡元件、换热流体、冷端换热器和热端换热器；其中：

压卡元件：为具有圆柱状腔体的筒体结构，腔体内装有固态制冷工质，该筒状结构的侧壁上部设有热端出液管和冷端出液管，侧壁下部设有热端进液管和冷端进液管，侧壁中部设有进油口；其中：热端出液管、冷端出液管、热端进液管和冷端进液管上均设有压力控制阀；

高精密高压电动注射泵：用于为压卡元件提供恒定压力；该注射泵上端的注油管与压卡元件中的进油口相连接，用于向压卡元件的腔体内注射加压用油，该加压用油同时作为换热流体，与固态制冷工质直接接触；

热端换热器：压卡元件的热端出液管与热端换热器的进液口相连接，热端换热器的出液口与压卡元件的热端进液管相连接，从而形成热交换回路；

冷端换热器：压卡元件的冷端出液管与冷端换热器的进液口相连接，冷端换热器的出液口与压卡元件的冷端进液管相连接，从而形成热交换回路。

2.根据权利要求1所述的基于压热效应的室温压卡制冷机，其特征在于：所述固态制冷工质为碳硼烷材料、NaPF₆、KPF₆、NaSbF₆或KSbF₆，所述固态制冷工质的工作温度为室温，施加的驱动压力为0.1MPa～400MPa。

3.根据权利要求1所述的基于压热效应的室温压卡制冷机，其特征在于：所述压卡元件是由耐高压不锈钢制成，其筒体结构的底部密封，顶端设有可拆卸的腔体上盖，固态制冷工质放置于圆柱状腔体内部；压卡元件的热端出液管、冷端出液管、热端进液管和冷端进液管内均设有密封过滤网，可以防止固态制冷工质在加压过程中发生位置的移动，同时还能避免因为固态制冷工质间的碰撞而产生的碎屑随流体流走堵塞管路；所述筒体结构顶端与腔体上盖之间采用橡胶圈密封，防止加压用油从圆柱状腔体内流出，在系统运行过程中，整个压卡元件固定放置于平面上。

4.根据权利要求1所述的基于压热效应的室温压卡制冷机，其特征在于：所述压卡元件的热端出液管上设有液压泵，以使压卡元件中的换热流体在液压泵的作用下流入热端换热器，而热端换热器中的换热流体被推动流入压卡元件中，并持续此循环过程；所述压卡元件的冷端出液管上设有液压泵，以使压卡元件中的换热流体在液压泵的作用下流入冷端换热器，而冷端换热器中的换热流体被推动流入压卡元件中，并持续此循环过程。

5.根据权利要求1所述的基于压热效应的室温压卡制冷机，其特征在于：所述冷端换热器包括立方形腔体Ⅰ和腔体Ⅰ内的换热管路Ⅰ，所述换热管路Ⅰ呈U形排布，换热管路Ⅰ分别连接冷端换热器的进液口和出液口；腔体Ⅰ内设有若干平板夹层，换热管路Ⅰ在平板夹层内排布；立方形腔体Ⅰ的顶端安装有温度传感器，用于将腔体Ⅰ内温度实时反馈至控制系统。

6.根据权利要求1所述的基于压热效应的室温压卡制冷机，其特征在于：所述热端换热器包括立方形腔体Ⅱ和腔体Ⅱ内的换热管路Ⅱ，换热管路Ⅱ呈螺旋状排布，换热管路Ⅱ分别连接热端换热器的进液口和出液口；腔体Ⅱ的外壳设计为镂空结构，以便于内部换热，腔体Ⅱ顶端置有风扇便于热端换热器完成与空气的热交换；腔体Ⅱ顶端安装有温度传感器，用于将腔体Ⅱ的温度实时反馈至控制系统。

7.根据权利要求5或6所述的基于压热效应的室温压卡制冷机，其特征在于：所述电控柜包括PLC控制模块(控制系统)，压力控制阀与温度传感器与PLC控制模块电连接；所述电控柜用于控制压力控制阀的开启、关闭以及流量调节，同时能够实时监测温度传感器传输的压卡元件内换热流体温度信息。

8.根据权利要求1所述的基于压热效应的室温压卡制冷机，其特征在于：所述换热流体为抗磨液压油。