一種主動回?zé)崾綇棢嶂评湎到y(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括高溫側(cè)換熱器、低溫側(cè)換熱器、至少兩個由彈熱制冷材料構(gòu)成的回?zé)崞骷盁峤粨Q流體網(wǎng)絡(luò)以將熱量從低溫側(cè)排向高溫側(cè)。
【專利說明】-種主動回?zé)崾綇棢嶂评湎到y(tǒng) 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及制冷、空調(diào)應(yīng)用領(lǐng)域，具體設(shè)及使用記憶合金彈熱效應(yīng)的固態(tài)制冷循 環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 蒸氣壓縮循環(huán)是目前全球采用最為廣泛的制冷技術(shù)，大量應(yīng)用于空調(diào)、冰箱、冰柜 機(jī)組。自20世紀(jì)初W來，蒸氣壓縮循環(huán)中的壓縮機(jī)、換熱器等核屯、部件已歷經(jīng)數(shù)代發(fā)展，目 前最優(yōu)秀的蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)制冷效率已經(jīng)能接近40~45%卡諾循環(huán)的理論效率。蒸氣壓 縮制冷系統(tǒng)大量使用對環(huán)境及氣候變化不利的氣氯控、氣代控等制冷劑，運(yùn)些制冷劑的溫 室氣體效應(yīng)大多為C〇2的1000倍W上，W歐盟為首的諸多國家已逐步立法限制并禁止運(yùn)些 制冷劑的使用。
[0003] 在此大背景下，彈熱制冷技術(shù)是最近被提出的一種環(huán)境友好、具有較大性能潛力、 負(fù)面因素較小的一種替代制冷技術(shù)。美國能源部的研究報告指出，彈熱制冷技術(shù)可實現(xiàn) 42%的卡諾循環(huán)效率，是目前性能潛力最大的非蒸氣壓縮制冷技術(shù)。然而，彈熱制冷系統(tǒng)的 設(shè)計仍存在較多挑戰(zhàn)，主要因素之一是系統(tǒng)的溫差，即高溫?zé)釁R與低溫?zé)嵩粗g的溫差，仍 受限于系統(tǒng)中的熱交換損耗，需要通過合理的流程、系統(tǒng)設(shè)計來使該技術(shù)達(dá)到現(xiàn)有蒸氣壓 縮制冷技術(shù)的性能水平。早期的彈熱制冷系統(tǒng)設(shè)計，如美國專利號6367281中公開的連續(xù)型 履帶式設(shè)計，引入了過多的內(nèi)部導(dǎo)熱損耗，并且無任何回?zé)岘h(huán)節(jié)，系統(tǒng)性能十分有限。另一 種在美國專利號20120273158A1及中國專利CN102778075A中公開的基于單級制冷循環(huán)的系 統(tǒng)設(shè)計方案盡管提及了回?zé)崞?，但在系統(tǒng)流程設(shè)計及實施案例中僅為基于單級循環(huán)的設(shè) 計，無法保證能夠?qū)崿F(xiàn)更大的系統(tǒng)溫差?？偠灾?，單級彈熱制冷循環(huán)及系統(tǒng)仍較難滿足該 技術(shù)在實際空調(diào)、冰箱等應(yīng)用中所需的大系統(tǒng)溫差，因此，該技術(shù)在未來的進(jìn)一步發(fā)展需要 可提供更大系統(tǒng)溫差的復(fù)疊式循環(huán)設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種主動回?zé)崾綇棢?制冷系統(tǒng)，基于多個記憶合金床自身作為回?zé)崞?，利用回?zé)崞鲀?nèi)部的大溫度梯度來實現(xiàn)較 大的系統(tǒng)溫差，通過合理的系統(tǒng)設(shè)計減小回?zé)崞鲀?nèi)部的導(dǎo)熱耗散損失，同時通過合理的熱 交換流體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計將多個記憶合金回?zé)崞鲀?nèi)的熱量和冷量周期性地傳遞至系統(tǒng)的低溫?zé)?源與熱匯。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:至少兩個回?zé)崞鳌⒏邷負(fù)Q熱器103、低 溫?fù)Q熱器104、驅(qū)動裝置107、熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105、提供往復(fù)式流動的流體驅(qū)動裝置106、驅(qū) 動裝置107和傳遞驅(qū)動載荷的機(jī)架108;
[0007] 所述回?zé)崞髋c高溫?fù)Q熱器103和低溫?fù)Q熱器104通過熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105連接，所 述回?zé)崞饔煽杀涣︱?qū)動進(jìn)行可逆的馬氏體相變彈熱制冷效應(yīng)的記憶合金固態(tài)材料構(gòu)成；回 熱器由驅(qū)動裝置107周期性地分別施加力來驅(qū)動，驅(qū)動裝置107和回?zé)崞髦g通過機(jī)架108 連接，在流體驅(qū)動裝置106的作用下將回?zé)崞髦芷谛援a(chǎn)生的熱量排至高溫?fù)Q熱器103,將回 熱器周期性產(chǎn)生的冷量送至低溫?fù)Q熱器104,滿足制冷需求。
[0008] 所述回?zé)崞鲀?nèi)部的記憶合金固態(tài)材料由驅(qū)動裝置107提供拉力、壓縮或扭轉(zhuǎn)來驅(qū) 動產(chǎn)生制冷效應(yīng)。
[0009] 所述記憶合金固態(tài)材料為儀鐵合金、鐵儀銅、銅侶儀、銅侶儘、銅鋒侶、銅鋒、鐵鈕、 儀儘嫁、鐵儘或儀鐵嫁或上述合金中的衍生合金。
[0010] 由記憶合金材料構(gòu)成的回?zé)崞鳛榻z、線、板、薄膜109、厚膜、管、棒、多孔結(jié)構(gòu)、穿孔 型結(jié)構(gòu)110、蜂窩狀結(jié)構(gòu)111或波浪型結(jié)構(gòu)113或上述材料及結(jié)構(gòu)的復(fù)合或衍生結(jié)構(gòu)。
[0011] 所述流體驅(qū)動裝置106為線性往復(fù)式驅(qū)動器，包括線性電機(jī)、螺旋起重器、液壓千 斤頂、壓電驅(qū)動器、氣動驅(qū)動器、電磁鐵驅(qū)動器和電壓驅(qū)動器中的一種。
[0012] 所述驅(qū)動裝置107為旋轉(zhuǎn)式的曲柄連桿、曲柄搖桿或曲柄滑塊或上述=種機(jī)械系 統(tǒng)的衍生機(jī)構(gòu)。
[0013] 所述回?zé)崞?，其?nèi)部具有溫度梯度;且回?zé)崞鳠岫藴囟仍诟邷貍?cè)換熱器溫度附近 及W上波動;且回?zé)崞骼涠藴囟仍诘蜏負(fù)Q熱器溫度附近及W下波動。
[0014] 所述回?zé)崞鲀?nèi)部的溫度分布，當(dāng)回?zé)崞鞅患虞d時溫度整體升高；當(dāng)回?zé)崞鞅粺峤?換流體冷卻時，回?zé)崞鲀?nèi)溫度整體降低；當(dāng)回?zé)崞鞅恍遁d時溫度整體降低；當(dāng)回?zé)崞鞅粺峤?換流體加熱時，回?zé)崞鲀?nèi)溫度整體升高。
[0015] 所述回?zé)崞髟跓峤粨Q流體流動方向的長度大于等于3倍記憶合金熱擴(kuò)散率與系統(tǒng) 運(yùn)行頻率比值的平方根。
[0016] 所述回?zé)崞鲀?nèi)部在熱交換流體流動方向上插入多個低熱導(dǎo)率的結(jié)構(gòu)件114,所述 低熱導(dǎo)率的結(jié)構(gòu)件114為高分子材料、半導(dǎo)體材料或陶瓷材料。
[0017] 所述回?zé)崞鲀?nèi)部的熱交換流體在循環(huán)周期的不同階段往復(fù)流動。
[0018] 所述熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105為回?zé)崞魈峁┩鶑?fù)流動的熱交換流體；由兩個子網(wǎng)絡(luò)構(gòu) 成；
[0019] 第一個子網(wǎng)絡(luò)與回?zé)崞鞯臒岫恕⒏邷負(fù)Q熱器103相連；
[0020] 第二個子網(wǎng)絡(luò)與回?zé)崞鞯睦涠?、低溫?fù)Q熱器104相連。
[0021] 所述熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105與流體驅(qū)動裝置106,采用單管式設(shè)計，即熱交換流體網(wǎng) 絡(luò)105中回?zé)崞骼涠?、熱端均只有單管與熱交換流體網(wǎng)絡(luò)相連接。
[0022] 所述單管式設(shè)計的熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105,其中往復(fù)式流動由雙向累106提供。
[0023] 所述單管式設(shè)計的熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105,其中往復(fù)式流動由一個四通閥121和一個 單向累120提供，四通閥121在兩組模式間切換，當(dāng)一部分回?zé)崞餍枰獊碜詥蜗蚶?20的熱交 換流體時，四通閥121將單向累120管路與運(yùn)些回?zé)崞鲗?yīng)的總管相連，將單向累120的入口 與另一部分回?zé)崞鞯目偣芟噙B，兩組回?zé)崞鹘粨Q制冷、制熱時通過四通閥121切換流向。
[0024] 所述單管式設(shè)計的熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105,其中往復(fù)式流動由第五=通閥124、第六 =通閥125、一個單向累120、兩個使用氣態(tài)或液態(tài)熱交換流體的第一定壓或膨脹裝置123和 第二定壓或膨脹裝置126提供，=通閥在兩組模式間切換，當(dāng)一部分回?zé)崞餍枰獊碜詥蜗蚶?120的熱交換流體時，單向累120出口的第六=通閥125將單向累管路與運(yùn)些回?zé)崞鲗?yīng)的 總管相連，第五=通閥124將定壓或膨脹裝置126與另一部分回?zé)崞鞯目偣芟噙B，兩組回?zé)?器交換制冷、制熱時通過兩個S通閥切換流向，當(dāng)單向累120停止運(yùn)行時，第一定壓或膨脹 裝置123與第二定壓或膨脹裝置126間壓力平衡，流體經(jīng)過高溫?fù)Q熱器103進(jìn)行換熱。
[0025]所述熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105采用雙管式管內(nèi)單向流動的設(shè)計;包括至少一個單向累 120和至少四個電磁閥。
[00%]其中有至少四個回?zé)崞鳎环譃橹辽賰山M，熱交換流體在每組多個回?zé)崞鏖g通過 閥口組進(jìn)行動態(tài)的流型調(diào)控，在每組多個回?zé)崞鏖g可在串聯(lián)、并聯(lián)、串聯(lián)后并聯(lián)、或并聯(lián)后 串聯(lián)等模式間切換。
【附圖說明】
[0027] 圖1A為溫度驅(qū)動形狀記憶合金的相變回滯特性曲線。
[0028] 圖1B為應(yīng)力驅(qū)動形狀記憶合金的相變回滯特性曲線。
[0029] 圖2A為采用雙向累、雙彈熱制冷床的主動回?zé)崾街评湎到y(tǒng)中上回?zé)崞鞅患虞d、下 回?zé)崞鞅恍遁d的示意圖。
[0030] 圖2B為采用雙向累、雙彈熱制冷床的主動回?zé)崾街评湎到y(tǒng)中下回?zé)崞鞅患虞d、上 回?zé)崞鞅恍遁d的示意圖。
[0031] 圖3A為在溫度(T)-賭（S)圖上W回?zé)崞魅肟?、出口熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)變化描述的主 動回?zé)崾街评溲h(huán)特征。
[0032] 圖3B為主動回?zé)崾街评溲h(huán)中回?zé)崞鲀?nèi)溫度在絕熱加載過程中在溫度(T)-回?zé)?器內(nèi)坐標(biāo)(X)圖上的變化規(guī)律。
[0033] 圖3C為主動回?zé)崾街评溲h(huán)中回?zé)崞鲀?nèi)溫度在加載排熱-回?zé)徇^程中在溫度(T)- 回?zé)崞鲀?nèi)坐標(biāo)(X)圖上的變化規(guī)律。
[0034] 圖3D為主動回?zé)崾街评溲h(huán)中回?zé)崞鲀?nèi)溫度在絕熱卸載過程中在溫度(T)-回?zé)?器內(nèi)坐標(biāo)(X)圖上的變化規(guī)律。
[0035] 圖3E為主動回?zé)崾街评溲h(huán)中回?zé)崞鲀?nèi)溫度在卸載制冷-回?zé)徇^程中在溫度(T)- 回?zé)崞鲀?nèi)坐標(biāo)(X)圖上的變化規(guī)律。
[0036] 圖4A為主動回?zé)崞髦评溲h(huán)中回?zé)崞鲀?nèi)記憶合金、熱交換流體在上回?zé)崞鞅患?載、下回?zé)崞鞅恍遁d時的溫度分布特性簡圖。
[0037] 圖4B為主動回?zé)崞髦评溲h(huán)中回?zé)崞鲀?nèi)記憶合金、熱交換流體在上回?zé)崞鞅恍?載、上回?zé)崞鞅患虞d時的溫度分布特性簡圖。
[0038] 圖5A為采用平行薄膜結(jié)構(gòu)的回?zé)崞髟O(shè)計方案。
[0039] 圖5B為采用穿孔型結(jié)構(gòu)的回?zé)崞髟O(shè)計方案。
[0040] 圖5C為采用蜂窩狀結(jié)構(gòu)的回?zé)崞髟O(shè)計方案。
[0041] 圖5D為采用波浪型結(jié)構(gòu)的回?zé)崞髟O(shè)計方案。
[0042] 圖6為采用復(fù)合結(jié)構(gòu)的回?zé)崞鳂?gòu)造示意圖。
[0043] 圖7A為采用單向管、單向累和閥口組、雙回?zé)崞鞯闹鲃踊責(zé)崾街评湎到y(tǒng)在上回?zé)?器被加載、下回?zé)崞鞅恍遁d時的系統(tǒng)示意圖。
[0044] 圖7B為采用單向管、單向累和閥口組、雙回?zé)崞鞯闹鲃踊責(zé)崾街评湎到y(tǒng)在上回?zé)?器被卸載、下回?zé)崞鞅患虞d時的系統(tǒng)示意圖。
[0045] 圖8為采用單向累、四通閥、對稱式熱匯設(shè)計的高溫側(cè)熱交換流體網(wǎng)絡(luò)示意圖。
[0046] 圖9為采用單向累、四通閥、單個熱匯設(shè)計的高溫側(cè)熱交換流體網(wǎng)絡(luò)示意圖。
[0047] 圖10為采用單向累、=通閥、膨脹或定壓裝置的高溫側(cè)熱交換流體網(wǎng)絡(luò)示意圖。 [004引圖11A為雙彈熱制冷床系統(tǒng)的設(shè)計簡圖。
[0049] 圖11B為多彈熱制冷床系統(tǒng)的設(shè)計簡圖。
【具體實施方式】
[0050] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：
[0051] 本發(fā)明針對使用形狀記憶合金(簡稱記憶合金)馬氏體相變制冷、制熱的固態(tài)制冷 技術(shù)。在形狀記憶合金中，具有至少兩個晶體結(jié)構(gòu)(相），最典型的為高溫相(奧氏體)和低溫 相（馬氏體）。如圖1A所示，高溫相為無應(yīng)力時，當(dāng)材料溫度高于Af時的穩(wěn)定組分，此時馬氏 體相含量最低;對材料降溫至Ms時，高溫相的奧氏體開始轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏叵嗟鸟R氏體，同時釋放 潛熱；當(dāng)材料溫度低于Mf時，馬氏體變?yōu)椴牧系姆€(wěn)定組分。從馬氏體轉(zhuǎn)變回奧氏體時，材料 需被加熱至As,同時吸收相變潛熱，最終達(dá)到W奧氏體為穩(wěn)定組分的Af溫度。
[0052] 圖1B描述了由應(yīng)力誘導(dǎo)的馬氏體相變制熱、制冷過程。當(dāng)材料初始溫度在AfW上 時，在一定的溫度范圍內(nèi)對材料施加力將導(dǎo)致記憶合金從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，同時釋放 相變潛熱，加熱記憶合金;去除外力時，馬氏體將轉(zhuǎn)變回奧氏體，同時吸收相變潛熱，降低材 料自身溫度，達(dá)到制冷的效果。需要注意的是，在由馬氏體轉(zhuǎn)變回奧氏體時，材料的最低溫 度應(yīng)保證在AfW上，否則將可能導(dǎo)致部分殘留的馬氏體，影響制冷能量密度。
[0053] 最為典型的記憶合金為儀鐵二元合金，由美國于20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)使用至今。儀 鐵合金的奧氏體具有有序的立方B2晶體結(jié)構(gòu)，馬氏體具有單斜B19 '結(jié)構(gòu)，在運(yùn)兩相互相轉(zhuǎn) 化之間還有過渡的具有菱形結(jié)構(gòu)的R相B2'。在儀鐵合金中，絕熱加載、卸載時材料的溫差A(yù) Tad可達(dá)到約20K，顯著高于磁熱、電熱等固態(tài)制冷技術(shù)所使用的材料。儀鐵合金的Af-般在0 攝氏度W下，較為接近室溫，較適宜應(yīng)用于室溫環(huán)境條件下的制冷、制熱。本發(fā)明同樣適用 于其它記憶合金，包括銅侶儀、銅侶儘、銅鋒侶、銅鋒、鐵鈕、儀儘嫁、鐵儘、儀鐵嫁等及其衍 生合金。
[0054] 主動回?zé)嵫h(huán)特指將形狀記憶合金本身同時作為制冷劑和蓄熱器，利用記憶合金 的彈熱制冷、制熱效應(yīng)，通過周期性地加載、卸載材料并往復(fù)流動熱交換流體，在材料內(nèi)部 逐漸產(chǎn)生溫度梯度，最終實現(xiàn)并維持材料一端冷、一端熱，使得材料從低溫?zé)嵩磦?cè)吸熱制 冷，并向高溫?zé)釁R側(cè)排熱。該循環(huán)的原理與磁熱制冷領(lǐng)域的主動磁熱回?zé)崞鳎╝ctive ma即etocaloric regenerator)的原理類似，目標(biāo)都是通過熱交換流體的往復(fù)流動，使用復(fù) 疊式的循環(huán)將有限的固態(tài)制冷材料(記憶合金或磁熱材料)絕熱溫差擴(kuò)展到可W達(dá)到冰箱、 空調(diào)等實際應(yīng)用所需的系統(tǒng)溫差技術(shù)指標(biāo)。其中，主動磁熱回?zé)崞鞯淖钤绶桨冈?982年美 國專利4332135中公開。
[0055] 圖2A和圖2BW -個具體實施案例闡明了構(gòu)成記憶合金的主動回?zé)崾綇棢嶂评湎?統(tǒng)的基本要素。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。如圖2A所示，系統(tǒng)包含至少兩個由記憶合金填充或由記憶合金構(gòu)成的第一床101和第 二床102,床同時也是回?zé)崞鳎粋€高溫側(cè)流體的高溫?fù)Q熱器103,一個低溫側(cè)流體的低溫?fù)Q 熱器104,一個可往復(fù)流動的熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105,至少一個提供床內(nèi)流體往復(fù)流動的流體 驅(qū)動裝置106,如雙向累，一個機(jī)械驅(qū)動兩個記憶合金床（回?zé)崞?相變的驅(qū)動裝置107,如曲 柄連桿裝置，W及系統(tǒng)用于傳遞加載力的機(jī)架108。兩個或W上的記憶合金回?zé)崞骺蒞近似 實現(xiàn)連續(xù)供冷、供熱，相比Tusek等人在2015年公布的單一記憶合金回?zé)崞鞯脑O(shè)計概念（ Tu§ekJ,Engelbrecht 細(xì)-細(xì).l.s〇n:a.R,Ma掃0絕iL'Vives E,Mikkelsen LP,et al.The Elastocaloric Effect:A Way to Cool Efficiently.Adv Energy Mater 2015) 可顯著提升性能穩(wěn)定性及適用范圍。其中記憶合金回?zé)崞?01和102可由具有高比表面積、 高力學(xué)穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)或材料填充方式構(gòu)成，如平行薄膜、多孔結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)等。根據(jù)具 體應(yīng)用的不同，高溫?fù)Q熱器103和低溫?fù)Q熱器104可采用多種技術(shù)方案，如冷卻氣體的管束 式換熱器、微通道換熱器、管翅式換熱器、板翅式換熱器，或是冷卻液體的板式換熱器、套管 式換熱器、殼管式換熱器等。熱交換流體網(wǎng)絡(luò)105中的熱交換流體可由氣體、液體或其混合 工質(zhì)構(gòu)成。如圖2A所示，當(dāng)曲柄連桿裝置中連桿向上運(yùn)動時，第一記憶合金回?zé)崞骷吹谝淮?101被加載，由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，合金溫度升高，并向熱交換流體排熱，在該回?zé)崞髦袩?交換流體自低溫側(cè)流向高溫側(cè)，同時完成向高溫?zé)釁R的排熱、回?zé)崞鲀?nèi)部回?zé)?、從低溫?cè)低 溫流體回?zé)岬葌鳠徇^程;與此同時，由于連桿向上移動，第二記憶合金回?zé)崞骷吹诙?02 被卸載至無應(yīng)力自由狀態(tài)，由馬氏體變回奧氏體，合金溫度下降，從熱交換流體吸熱制冷， 在該回?zé)崞髦袩峤粨Q流體從高溫側(cè)流向低溫側(cè)，同時完成向低溫?zé)嵩吹奈鼰?、回?zé)崞鲀?nèi)部 回?zé)?、從高溫?cè)高溫流體回?zé)岬葌鳠徇^程。圖2B描述了循環(huán)的下半個周期，即曲柄連桿裝置 中連桿向下運(yùn)動時，第一記憶合金回?zé)崞骷吹谝淮?01被卸載，第二記憶合金回?zé)崞骷吹诙?床102被加載額過程。在此過程中，相比上半個周期，第一床101和第二床102的相變、傳熱、 回?zé)彡P(guān)系對調(diào)，因此需要熱交換流體流動反向，并且流體驅(qū)動裝置106可W反向提供驅(qū)動。 此時的流體流動方向為圖2B中實現(xiàn)方向，即第一記憶合金回?zé)崞骷吹谝淮?01由低溫?zé)嵩?吸熱制冷，第二記憶合金回?zé)崞骷吹诙?02向高溫?zé)釁R排熱制熱。
[0056]上文描述了組成使用記憶合金的主動回?zé)崾窖h(huán)的基本要素，其中最重要的特征 是依靠記憶合金回?zé)崞鲀?nèi)部的溫度梯度，W實現(xiàn)盡可能高的系統(tǒng)溫差，滿足制冷應(yīng)用所需 的性能。圖3A到圖3EW-個抽象的理想循環(huán)和溫度分布定性地描述了第一記憶合金回?zé)崞?即第一床101在經(jīng)歷絕熱加載-傳熱與回?zé)?絕熱卸載-傳熱與回?zé)?，完成一個制冷循環(huán)的溫 度變化及分布規(guī)律。運(yùn)一抽象的過程可在實際應(yīng)用中推廣至類似的循環(huán)，例如在加載、卸載 過程中通熱交換流體同時傳熱，即加載與傳熱、回?zé)徇^程可W通過一定形式進(jìn)行合并，并且 實際過程中記憶合金回?zé)崞鲀?nèi)部的溫度分布并非一定滿足圖3B到圖3E中的線性分布，運(yùn)些 滿足本發(fā)明中記憶合金回?zé)崞鳒囟确植技把h(huán)的基本特性的變種及其對應(yīng)的實際循環(huán)設(shè) 計均應(yīng)受到保護(hù)。圖3A在溫度(T)-比賭(S)圖上闡明了在理想循環(huán)中，第一記憶合金回?zé)崞?即第一床101的熱端(A1-A4)和冷端(B1-B4)在一個周期內(nèi)的熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)變化規(guī)律。其 中，絕熱加載過程即對第一記憶合金回?zé)崞骷吹谝淮?01施加應(yīng)力，相變釋放熱量，等賭加 熱整個第一記憶合金回?zé)崞骷吹谝淮?01，使得A、B兩位置溫度分別從A1和B1升高到A2和 B2;之后自冷端B向熱端A通熱交換流體，進(jìn)行傳熱和回?zé)徇^程，該過程將熱端的潛熱傳遞至 熱交換流體，同時熱端被從A2冷卻至A3,冷端由低溫?zé)嵩催M(jìn)行回?zé)?，由B2被預(yù)冷至B3;之后 第一記憶合金回?zé)崞骷吹谝淮?01被絕熱卸載，整個第一記憶合金回?zé)崞骷吹谝淮?01由于 相變吸收潛熱溫度下降，A和B點分別等賭地由A3和B3下降到A4和B4;該循環(huán)周期的最后是 制冷環(huán)節(jié)，即自熱端向冷端流動流體，使得B將冷量交換至流體，溫度從B4升高到B1，熱端進(jìn) 行回?zé)幔葾4被預(yù)熱至A1。每個循環(huán)都要經(jīng)歷上述的四個理想過程，圖3B到圖3E表示了在運(yùn) 四個過程中第一記憶合金回?zé)崞骷吹谝淮?01內(nèi)部的溫度分布變化規(guī)律。W最簡單的線性 分布作為理想情況下回?zé)崞鲀?nèi)部的溫度分布狀況闡明循環(huán)中回?zé)崞鳒囟确植嫉淖兓?guī)律 及其運(yùn)行特性，實際運(yùn)行及變種循環(huán)可能對應(yīng)不同的溫度分布。該溫度分布的特點在于，熱 端A工作在系統(tǒng)高溫?zé)釁R溫度化附近，冷端B工作在系統(tǒng)低溫?zé)嵩礈囟萒c附近;無論何時，冷 端、熱端的溫差均約為Th-TcW滿足系統(tǒng)應(yīng)用所需的溫差;加載第一床101時，回?zé)崞?01內(nèi)部 溫度升高；卸載第一床101時，第一床101內(nèi)部溫度降低；加載后進(jìn)行熱交換流體的流動傳 熱，可W將熱端冷卻至近似化，冷端預(yù)冷至近似Tc;卸載后熱交換流體流動傳熱時，可W將冷 端近似加熱至Tc，熱端預(yù)熱至近似化。滿足上述特征的溫度分布及其對應(yīng)的循環(huán)可W在加載 后的流動排熱過程中，利用流體自低溫向高溫流動的特性，將回?zé)崞鲀?nèi)溫度較低區(qū)域的材 料相變潛熱用來逐步加熱熱交換流體，再利用回?zé)崞鲀?nèi)溫度較高區(qū)域的材料相變潛熱進(jìn)一 步提高熱交換流體的溫度，W達(dá)到盡可能增大系統(tǒng)高溫側(cè)溫度化;類似地，完成卸載后，流 體自高溫流向低溫端，從高溫逐步被冷卻至最低溫度，實現(xiàn)盡可能低的T。;綜合兩者，通過 材料內(nèi)部的溫度分布特性，可W實現(xiàn)熱量、冷量的梯級利用，達(dá)到盡可能增大系統(tǒng)溫差化-T。 的目的。
[0057] 上述在記憶合金回?zé)崞鲀?nèi)建立的溫度分布在整個系統(tǒng)中的作用及其特征可W通 過圖4A和圖4B體現(xiàn)出來。第一床101和第二床102的熱端直接與通往高溫?zé)釁R的熱交換流體 網(wǎng)絡(luò)相連，第一床101和第二床102的冷端直接與通往低溫?zé)嵩吹臒峤粨Q流體網(wǎng)絡(luò)相連。第 一床101和第二床102內(nèi)部的溫度分布會導(dǎo)致熱交換流體在第一床101和第二床102內(nèi)部產(chǎn) 生類似的溫度分布。圖4A為回?zé)崞?01完成加載后、回?zé)崞?02完成卸載后，兩回?zé)崞鲀?nèi)合金 及流體的溫度分布。圖4B為卸載第一床101、加載第二床102后，兩床內(nèi)合金及流體的溫度分 布。可見在加載、卸載完成后，合金與流體之間有較大的溫差，可W通過提高回?zé)崞鞅缺砻?積縮短傳熱所需的時間，圖5A到圖加給出了幾種具有較大比表面積的回?zé)崞骷创步Y(jié)構(gòu)、填 充設(shè)計方案。圖5A展示了平行薄膜的設(shè)計方案，薄膜109厚度和間距可優(yōu)化；圖5B展示了穿 孔型結(jié)構(gòu)110的設(shè)計方案，孔的水力直徑和間距可優(yōu)化；圖5C展示了蜂窩狀結(jié)構(gòu)111的回?zé)?器的結(jié)構(gòu)，水力直徑和間距可優(yōu)化；圖5D展示了波浪型結(jié)構(gòu)113回?zé)崞?，波幅、波長、厚度等 參數(shù)可優(yōu)化，其中112為輔助加載的結(jié)構(gòu)件，113為波浪型結(jié)構(gòu)回?zé)崞?。運(yùn)幾種設(shè)計方案僅作 為實例表明增大回?zé)崞鞅缺砻娣e的設(shè)計方向，無論采用與否均可使用主動回?zé)崾窖h(huán)的設(shè) 計。
[0058] 除此之外，由于回?zé)崞骼涠?、熱端之間有溫差，特別是在系統(tǒng)溫差較大的應(yīng)用場 合，冷端、熱端間通過合金的導(dǎo)熱耗散對回?zé)崞鲀?nèi)部的溫度分布有中和作用，需要盡可能減 小導(dǎo)熱耗散的作用，即成功實現(xiàn)主動回?zé)崾窖h(huán)需要在回?zé)崞鲀?nèi)部的流體流動方向上減小 導(dǎo)熱耗散，有W下兩種技術(shù)路線:增大回?zé)崞髟诹黧w流動方向的長度L，采用復(fù)合材料、復(fù)合 結(jié)構(gòu)設(shè)計?；?zé)崞髟诹黧w流動方向上的長度L應(yīng)至少大于方程（1)中的值W滿足導(dǎo)熱損耗占 材料潛熱制冷量的比例低于10%。
[0059]
(1)
[0060] 其中，a為材料的熱擴(kuò)散率，f為系統(tǒng)的運(yùn)行頻率。
[0061] 圖6給出了一種利用復(fù)合結(jié)構(gòu)的回?zé)崞髟O(shè)計方案，W達(dá)到減小流體流動方向?qū)?耗散的目的。該設(shè)計方案在回?zé)崞饔洃浐辖?15內(nèi)部插入多個低熱導(dǎo)率的結(jié)構(gòu)件114,其中 114可由高分子材料、半導(dǎo)體或陶瓷等材料組成。運(yùn)種復(fù)合結(jié)構(gòu)可W減小回?zé)崞髡w的導(dǎo)熱 耗散量。
[0062] 在主動回?zé)崾街评湎到y(tǒng)中，需要一個有往復(fù)流動熱交換流體的網(wǎng)絡(luò)，在該流體網(wǎng) 絡(luò)中，熱交換流體可在循環(huán)的不同過程中根據(jù)需要改變流向。運(yùn)樣的往復(fù)流動單管流體網(wǎng) 絡(luò)也可替代為單向流動的雙管流體網(wǎng)絡(luò)。圖7A到圖7B用一個具體的設(shè)計案例具體展示了單 向流動雙管式設(shè)計思路，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用 于限定本發(fā)明。在圖7A中，第一回?zé)崞?01被曲柄連桿裝置10巧日載，相變并向熱交換流體排 熱，此時熱交換流體自第一回?zé)崞?01冷端實線流入，吸收第一回?zé)崞?01的潛熱，自熱端實 線網(wǎng)絡(luò)流出，經(jīng)=通閥116、單向累120,進(jìn)入高溫?fù)Q熱器103排熱，后經(jīng)第二個=通閥117由 實線流入第二回?zé)崞?02;在第二回?zé)崞?02內(nèi)部，熱交換流體被逐步冷卻，最終在第二回?zé)?器102冷端由實線管路經(jīng)第=個=通閥118流入低溫?fù)Q熱器104進(jìn)行制冷。在圖7B中，當(dāng)曲柄 連桿裝置加載第二回?zé)崞?02時，此時熱交換流體在第二回?zé)崞?02內(nèi)反向，但在外部流體 網(wǎng)絡(luò)仍保持單向，此時，流體吸熱后由第二回?zé)崞?02熱端經(jīng)實線管網(wǎng)流出，進(jìn)入=通閥 116,經(jīng)單向累120進(jìn)入高溫?fù)Q熱器103排熱，后經(jīng)第二個=通閥117和實線管路流入第一回 熱器101的熱端進(jìn)行回?zé)?在第一回?zé)崞?01內(nèi)，熱交換流體流動方向相比上半個周期反向， 逐步被冷卻，自冷端實線管路流出，進(jìn)入第=個=通閥119,流入低溫?fù)Q熱器104進(jìn)行制冷。 圖7A與圖7B中的108為用于傳遞加載力的結(jié)構(gòu)件。在該設(shè)計方案中，由單向累120和四個S 通閥（116、117、118、119)及雙管構(gòu)成的流體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案可等效替換圖24和圖28中的單管 式往復(fù)流動的設(shè)計方案。
[0063] 進(jìn)一步地，針對熱交換流體網(wǎng)絡(luò)，無論是采用圖2A和圖2B中的雙向累和單管往復(fù) 式流動設(shè)計還是圖7A和圖7B中的單向累、閥口組、雙管式單向流動設(shè)計方案，累、高溫?zé)釁R、 低溫?zé)嵩吹牟贾每蒞采用更加靈活、多樣化的設(shè)計方案，W滿足不同應(yīng)用的需求。一般情況 下，累宜布置于熱交換流體網(wǎng)絡(luò)中熱匯的上游，W在熱匯中排出累電機(jī)的產(chǎn)熱。
[0064] 圖8到圖10W高溫?zé)釁R側(cè)流體網(wǎng)絡(luò)為例，展示了幾種典型的流體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案。在 實際系統(tǒng)中，熱匯側(cè)和熱源側(cè)可采用不對稱的設(shè)計，即可分別使用圖2A和圖2B、圖7A和圖7B 及圖8到圖10中任意一種設(shè)計方案或其組合。運(yùn)幾種方案均可滿足主動式回?zé)嶂评溲h(huán)中 往復(fù)式熱交換流體網(wǎng)絡(luò)和可提供往復(fù)式流動的驅(qū)動裝置的要求，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的 具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖8為采用對稱式熱匯設(shè)計，使用 單向累120和四通閥121來驅(qū)動往復(fù)式流動的熱交換流體的設(shè)計方案，其中兩個熱匯122對 稱布置，使得無論哪個流向，單向累120的產(chǎn)熱均可由熱匯排出，適用于對熱匯傳熱有分布 式設(shè)計要求、回?zé)崞鲏航递^大、累產(chǎn)熱較顯著的應(yīng)用中。其中，四通閥121可在P^A和P^B兩 種模式間切換。圖9展示了單個熱匯、單向累和四通閥的設(shè)計方案。該方案中，單向累120始 終處于熱匯103的上游，四通閥121可在P^A和P^B兩種模式間切換。圖10為采用單向累、= 通閥組、定壓或膨脹設(shè)備的設(shè)計方案。在該設(shè)計方案中，單向累120給第一定壓或膨脹裝置 123內(nèi)部的熱交換流體加壓并通過高溫?fù)Q熱器103排出累的余熱;根據(jù)加載、卸載工況，第五 個=通閥124和第六個=通閥125用來控制熱交換流體流向。例如，當(dāng)圖10中第六個=通閥 125右側(cè)回?zé)崞鞅恍遁d時，來自高溫?fù)Q熱器103的流體流經(jīng)第六個=通閥125流向右側(cè)回?zé)?器，同時，來自另一個回?zé)崞鞯母邷亓黧w經(jīng)過第五個=通閥124流入第二個定壓或膨脹裝置 126;傳熱結(jié)束后，關(guān)閉單向累120,兩個定壓或膨脹裝置（123、126)間會達(dá)到平衡壓力，期 間，熱交換流體回流經(jīng)過高溫?fù)Q熱器103排熱。該設(shè)計方案適合熱交換流體網(wǎng)絡(luò)壓力在大氣 壓附近，工作壓力較小、回?zé)崞鲏航递^小的應(yīng)用。
[0065]上文針對具有雙記憶合金床（回?zé)崞鳎┑脑O(shè)計方案進(jìn)行闡述，本發(fā)明可應(yīng)用于具有 任意個回?zé)崞鞯南到y(tǒng)中。下面為了方便討論，W使用偶數(shù)個回?zé)崞鞯闹评湎到y(tǒng)為例，闡述其 中的熱交換流體運(yùn)行方案，應(yīng)當(dāng)明確的是類似的方案也可用于采用奇數(shù)個回?zé)崞鞯闹评湎?統(tǒng)。若一個采用主動回?zé)崾窖h(huán)的彈熱制冷中具有2N個回?zé)崞鲿r，其中N為正整數(shù)，熱交換 流體在同時或同批依次被加載(卸載）的N個回?zé)崞鏖g可選擇串聯(lián)或并聯(lián)的流動模式。串聯(lián) 可W在保持制冷量近似不變的情況下進(jìn)一步提高系統(tǒng)的整體溫差，并聯(lián)則可在同一系統(tǒng)溫 差下提高系統(tǒng)制冷量。實際的系統(tǒng)運(yùn)行往往需要在不同工況間進(jìn)行切換，W滿足大制冷量 或大系統(tǒng)溫差等不同的要求。運(yùn)種動態(tài)變工況特性可W通過熱交換流體網(wǎng)絡(luò)中閥口組的切 換來實現(xiàn)。圖11A是普通采用主動回?zé)崾窖h(huán)的雙回?zé)崞?N=l)系統(tǒng)設(shè)計簡圖，其中的驅(qū)動 裝置未畫出，圖11BW使用8個回?zé)崞?N = 4)的系統(tǒng)為例，闡明使用閥口組的熱交換流體網(wǎng) 絡(luò)設(shè)計的基本方案。在該設(shè)計中，當(dāng)上面四個記憶合金回?zé)崞鞅煌瑫r加載，下面四個回?zé)崞?被卸載后，可開啟閥口 2、6，關(guān)閉閥口 1、3、4、5、7、8，開啟驅(qū)動累，此時熱交換流體在同側(cè)的 四個回?zé)崞鏖g是完全串聯(lián)的，系統(tǒng)運(yùn)行在最大系統(tǒng)溫差的工況下；也可開啟閥口 1、3、4、5、 7、8,關(guān)閉閥口 2、6,開啟驅(qū)動累，實現(xiàn)每側(cè)四個回?zé)崞髦袃蓛刹⒙?lián)再串聯(lián)的模式，在適中的 系統(tǒng)溫差下提供更大的制冷量;或者開啟閥口 1、2、5、6，關(guān)閉閥口3、4、7、8，開啟驅(qū)動累，實 現(xiàn)適中的系統(tǒng)溫差下適中的制冷量;或是開啟閥口 1、2、4、5、6、8,關(guān)閉閥口3、7,開啟驅(qū)動 累，盡可能提高系統(tǒng)的制冷量。當(dāng)系統(tǒng)中的回?zé)崞鲾?shù)量變化時，閥口組和相應(yīng)的熱交換流體 網(wǎng)絡(luò)具體布置形式應(yīng)當(dāng)發(fā)生變化，但通過閥口組來實線系統(tǒng)性能調(diào)控的核屯、方案并未變 化。在具有多回?zé)崞鞯南到y(tǒng)中，可根據(jù)本發(fā)明公開的使用閥口組的設(shè)計方案實現(xiàn)快速、有效 的系統(tǒng)性能動態(tài)調(diào)控。
【主權(quán)項】
1. 一種主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括:至少兩個回?zé)崞?、高溫?fù)Q 熱器（103)、低溫?fù)Q熱器（104)、驅(qū)動裝置（107)、熱交換流體網(wǎng)絡(luò)（105)、提供往復(fù)式流動的 流體驅(qū)動裝置(106)、驅(qū)動裝置(107)和傳遞驅(qū)動載荷的機(jī)架（108); 所述回?zé)崞髋c高溫?fù)Q熱器（103)和低溫?fù)Q熱器（104)通過熱交換流體網(wǎng)絡(luò)（105)連接， 所述回?zé)崞饔煽杀涣︱?qū)動進(jìn)行可逆的馬氏體相變彈熱制冷效應(yīng)的記憶合金固態(tài)材料構(gòu)成； 回?zé)崞饔沈?qū)動裝置（107)周期性地分別施加力來驅(qū)動，驅(qū)動裝置（107)和回?zé)崞髦g通過機(jī) 架（108)連接，在流體驅(qū)動裝置（106)的作用下將回?zé)崞髦芷谛援a(chǎn)生的熱量排至高溫散熱器 (103)，將回?zé)崞髦芷谛援a(chǎn)生的冷量送至低溫?fù)Q熱器(104)，滿足制冷需求。2. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述回?zé)崞鲀?nèi)部的記憶 合金固態(tài)材料由驅(qū)動裝置(107)提供拉力、壓縮或扭轉(zhuǎn)來驅(qū)動產(chǎn)生制冷效應(yīng)。3. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述記憶合金固態(tài)材料 為鎳鈦合金、鈦鎳銅、銅錯鎳、銅錯猛、銅鋅錯、銅鋅、鐵鈀、鎳猛鎵、鐵猛或鎳鐵鎵或上述合 金中的衍生合金。4. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于：由記憶合金材料構(gòu)成的 回?zé)崞鳛榻z、線、板、薄膜（109)、厚膜、管、棒、多孔結(jié)構(gòu)、穿孔型結(jié)構(gòu)（110)、蜂窩狀結(jié)構(gòu) (111)或波浪型結(jié)構(gòu)（113)或上述材料及結(jié)構(gòu)的復(fù)合或衍生結(jié)構(gòu)。5. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于：所述流體驅(qū)動裝置 (106)為線性往復(fù)式驅(qū)動器，包括線性電機(jī)、螺旋起重器、液壓千斤頂、壓電驅(qū)動器、氣動驅(qū) 動器、電磁鐵驅(qū)動器和電壓驅(qū)動器中的一種。6. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動裝置（107)為 旋轉(zhuǎn)式的曲柄連桿、曲柄搖桿或曲柄滑塊或上述三種機(jī)械系統(tǒng)的衍生機(jī)構(gòu)。7. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述回?zé)崞鳎鋬?nèi)部具 有溫度梯度;且回?zé)崞鳠岫藴囟仍诟邷貍?cè)換熱器溫度附近及以上波動;且回?zé)崞骼涠藴囟?在低溫?fù)Q熱器溫度附近及以下波動。8. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述回?zé)崞鲀?nèi)部的溫度 分布，當(dāng)回?zé)崞鞅患虞d時溫度整體升高；當(dāng)回?zé)崞鞅粺峤粨Q流體冷卻時，回?zé)崞鲀?nèi)溫度整體 降低；當(dāng)回?zé)崞鞅恍遁d時溫度整體降低；當(dāng)回?zé)崞鞅粺峤粨Q流體加熱時，回?zé)崞鲀?nèi)溫度整體 升尚。9. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述回?zé)崞髟跓峤粨Q流 體流動方向的長度大于等于3倍記憶合金熱擴(kuò)散率與系統(tǒng)運(yùn)行頻率比值的平方根。10. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述回?zé)崞鲀?nèi)部在熱 交換流體流動方向上插入多個低熱導(dǎo)率的結(jié)構(gòu)件（114)，所述低熱導(dǎo)率的結(jié)構(gòu)件（114)為高 分子材料、半導(dǎo)體材料或陶瓷材料。11. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述回?zé)崞鲀?nèi)部的熱 交換流體在循環(huán)周期的不同階段往復(fù)流動。12. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述熱交換流體網(wǎng)絡(luò) (105)為回?zé)崞魈峁┩鶑?fù)流動的熱交換流體； 由兩個子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成； 第一個子網(wǎng)絡(luò)與回?zé)崞鞯臒岫?、高溫?fù)Q熱器（103)相連； 第二個子網(wǎng)絡(luò)與回?zé)崞鞯睦涠?、低溫?fù)Q熱器（104)相連。13. 如權(quán)利要求12所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述熱交換流體網(wǎng)絡(luò) (105)與流體驅(qū)動裝置（106)，采用單管式設(shè)計，即熱交換流體網(wǎng)絡(luò)（105)中回?zé)崞骼涠?、?端均只有單管與熱交換流體網(wǎng)絡(luò)相連接。14. 如權(quán)利要求13所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述單管式設(shè)計的熱 交換流體網(wǎng)絡(luò)（105 )，其中往復(fù)式流動由雙向栗（106)提供。15. 如權(quán)利要求13所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述單管式設(shè)計的熱 交換流體網(wǎng)絡(luò)（105)，其中往復(fù)式流動由一個四通閥（121)和一個單向栗（120)提供，四通閥 (121)在兩組模式間切換，當(dāng)一部分回?zé)崞餍枰獊碜詥蜗蚶酰?20)的熱交換流體時，四通閥 (121)將單向栗（120)管路與這些回?zé)崞鲗?yīng)的總管相連，將單向栗（120)的入口與另一部 分回?zé)崞鞯目偣芟噙B，兩組回?zé)崞鹘粨Q制冷、制熱時通過四通閥（121)切換流向。16. 如權(quán)利要求13所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述單管式設(shè)計的熱 交換流體網(wǎng)絡(luò)（105 )，其中往復(fù)式流動由第五三通閥（124 )、第六三通閥125 )、一個單向栗 (120)、使用氣態(tài)或液態(tài)熱交換流體的第一定壓或膨脹裝置（123)和第二定壓或膨脹裝置 (126)提供，第五三通閥（124)和第六三通閥125)在兩組模式間切換，當(dāng)一部分回?zé)崞餍枰?來自單向栗（120)的熱交換流體時，單向栗（120)出口的第六三通閥將（125)單向栗管路與 這些回?zé)崞鲗?yīng)的總管相連，第五三通閥（124)將第二定壓或膨脹裝置（126)與另一部分回 熱器的總管相連，兩組回?zé)崞鹘粨Q制冷、制熱時通過兩個三通閥切換流向，當(dāng)單向栗（120) 停止運(yùn)行時，第一定壓或膨脹裝置（123)與第二定壓或膨脹裝置（126)間壓力平衡，流體經(jīng) 過高溫?fù)Q熱器(103)進(jìn)行換熱。17. 如權(quán)利要求12所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:所述熱交換流體網(wǎng)絡(luò) (105)采用雙管式管內(nèi)單向流動的設(shè)計;包括至少一個單向栗(120)和至少四個電磁閥。18. 如權(quán)利要求1所述的主動回?zé)崾綇棢崂鋮s系統(tǒng)，其特征在于:其中有至少四個回?zé)?器，被分為至少兩組，熱交換流體在每組多個回?zé)崞鏖g通過閥門組進(jìn)行動態(tài)的流型調(diào)控，在 每組多個回?zé)崞鏖g選擇串聯(lián)、并聯(lián)、串聯(lián)后并聯(lián)、并聯(lián)后串聯(lián)t旲式D
【文檔編號】F25B41/06GK106052190SQ201610382436
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】錢蘇昕, 魚劍琳, 晏剛
【申請人】西安交通大學(xué)