CN114857674A - 一种制冷系统和空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制冷系统和一种空调器；制冷系统，包括：磁热制冷装置和弹热制冷装置；驱动装置，所述驱动装置传动连接所述磁热制冷装置和所述弹热制冷装置；其中，所述驱动装置可同时驱动所述磁热制冷装置和所述弹热制冷装置。本发明实施例通过将磁热制冷和弹热制冷结合，实现两种热效应的联合制冷，实现驱动能源的有效利用，增强系统的紧凑性，提高制冷效率。

Description

一种制冷系统和空调器
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种制冷系统和一种空调器。
背景技术
由于目前主流的蒸汽压缩式技术对环境产生的不良影响，人们逐渐把视线转移到其他绿色新型制冷技术的应用中。因此，磁制冷技术和热弹性制冷技术由于其环保和节能的特点无疑具备显而易见的优势。
但是，在实际施工过程中，存在这样一个问题：由于单一的磁制冷技术或热弹性制冷技术实现制冷的制冷效率低，且转化率低。
发明内容
因此，本发明实施例提供一种制冷系统，通过将磁热制冷和弹热制冷结合，实现两种热效应的联合制冷，实现驱动能源的有效利用，增强系统的紧凑性，提高制冷效率。
为解决上述问题，本发明提供一种制冷系统，包括：磁热制冷装置和弹热制冷装置；驱动装置，所述驱动装置传动连接所述磁热制冷装置和所述弹热制冷装置；其中，所述驱动装置可同时驱动所述磁热制冷装置和所述弹热制冷装置。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：一方面，通过设置一个驱动装置可同时驱动磁热制冷装置和弹热制冷装置，实现了驱动能源的有效利用，提高了制冷系统的制冷效率；另一方面，将磁热制冷装置和弹热制冷装置耦合至同一个制冷系统内，提高了制冷系统的制冷效率以及制冷系统的紧凑性。
在本发明的一个实例中，还包括：蓄冷器、热端换热器以及冷端换热器，所述热端换热器和所述冷端换热器连接所述蓄冷器，且所述磁热制冷装置和所述弹热制冷装置的至少一部分连接所述蓄冷器和/或所述热端换热器和/或所述冷端换热器；活塞组件，所述活塞组件设于所述热端换热器和所述冷端换热器之间；其中，所述磁热制冷装置和所述弹热制冷装置可同时向所述蓄冷器进行蓄冷以及同时向所述换热器进行放热或放冷。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置蓄冷器以及连接蓄冷器的热端换热器和冷端换热器，且磁热制冷装置和弹热制冷装置的至少一部分连接蓄冷器和/或热端换热器和/或冷端换热器，再通过设置活塞实现制冷系统的散热和制冷的切换。
在本发明的一个实例中，所述磁热制冷装置包括：磁体托盘，所述磁体托盘连接所述驱动装置；至少一个磁体组件，所述至少一个磁体组件设于所述磁体托盘上；磁工质盘，所述磁工质盘的至少一部分设于所述磁体组件内部，且蓄冷器设于所述磁工质盘内。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置磁体托盘连接驱动装置实现磁体托盘的转动；至少一个磁体组件提供磁场，磁工质盘的至少一部分设于磁体组件内部，且蓄冷器设于磁工质盘内；通过驱动装置带动磁体托盘的转动从而带动磁体组件的旋转，实现对蓄冷器的加磁以及去磁的过程。
在本发明的一个实例中，所述驱动装置包括：电机；传动轴，所述传动轴轴连接所述电机的驱动部；定位销，所述定位销设于所述传动轴上；其中，所述磁体托盘上设有第一定位机构，所述磁工质盘上设有第二定位机构，且所述定位销可在所述第一定位机构和所述第二定位机构之间移动，当所述定位销位于所述第一定位机构时，所述传动轴带动所述磁体托盘旋转，当所述定位销位于所述第二定位机构时，所述传动轴带动所述磁工质盘旋转。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：在磁体托盘上设有第一定位机构，磁工质盘上设有第二定位机构，通过在传动轴上设置定位销，且定位销可在第一定位机构和第二定位机构之间移动；且当定位销位于第一定位机构时，传动轴带动磁体托盘旋转，此时磁体托盘会带动设置其上的磁体组件进行转动，进而实现对设置于磁工质盘内的蓄冷器进行加磁以及去磁的过程；当定位销位于第二定位机构时，传动轴带动磁工质盘进行旋转，此时设于磁工质盘内的蓄冷器会往复地进出磁体组件，进而实现蓄冷器的加磁以及去磁的过程，从而提高了磁热制冷装置的灵活性。
在本发明的一个实例中，所述定位销固定于所述传动轴上，且所述传动轴可升降地设于所述电机上；其中，通过所述传动轴的升降，实现所述定位销在所述第一定位机构和所述第二定位机构之间移动。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过将定位销固定设置于传动轴上，且传动轴可升降地设于电机上，通过传动轴的升降，实现定位销在第一定位机构和第二定位机构之间移动，从而使结构更加得紧凑，不需要再在定位销上设置升降机构从而实现定位销的升降。
在本发明的一个实例中，所述至少一个磁体组件为两个磁体组件，且所述两个磁体组件对称设置于所述磁体托盘的两侧；所述蓄冷器包括：第一蓄冷器和第二蓄冷器，且所述第一蓄冷器和所述第二蓄冷器对称设置于所述磁工质盘的两侧。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置两个磁体组件以及两个蓄冷器且两个磁体组件以及两个蓄冷器均为对称设置，可更好的实现加磁以及去磁的过程，从而提高了磁热制冷装置的制冷效率。
在本发明的一个实例中，所述弹热制冷装置包括：固定板；转动盘，所述转动盘连接所述驱动装置；弹热材料，所述弹热材料的一端连接所述固定板，相对的另一端连接所述转动盘；其中，所述弹热材料设于所述转动盘上的连接处和所述转动盘连接所述驱动装置的连接处不处于同一竖直方向上。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：将弹热材料的一端连接固定板上，相对的另一端连接转动盘，且弹热材料设于转动盘上的连接处和转动盘连接驱动装置的连接处不处于同一竖直方向上，从而使驱动装置旋转时，可以时弹性材料连接驱动装置的点和固定板之间的距离发生变化，从而对弹性材料进行拉伸和卸载的过程，实现弹性制冷。
在本发明的一个实例中，所述转动盘还包括：转动盘本体，所述转动盘本体连接所述驱动装置；多个定位装置，所述多个定位装置依次间隔设于所述转动盘本体上；连杆，所述连杆的一端连接所述弹热材料，相对的另一端连接所述多个定位装置中的任一定位装置上。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过在转动盘本体上设置多个间隔设置的定位装置，以及一端设置在定位装置上，相对的另一端连接弹性材料，使弹性材料位于转动盘本体上的点进行变化，从而适应不同材料和/或不同长度的弹热材料，提高系统的材料适应性。
在本发明的一个实例中，所述多个定位装置沿着所述转动盘本体的径向依次间隔设置，且所述多个定位装置位于同一方向上。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过将多个定位装置沿着转动盘本体的同一方向上径向依次间隔设置，在通过连杆调节时可更好地对不同材料和/或不同长度的弹热材料进行适应。
另一方面，本发明实施例提供的一种空调器，包括：空调器本体；如本发明任一实施例所述的制冷系统，且所述制冷系统设于所述空调器本体上。
本实施例中的空调器包括空调器本体和如本发明任一实施例的制冷系统，且制冷系统设于空调器本体上，因此其具有如本发明任一实施例的制冷系统的全部有益效果，在此不再赘述。
采用本发明的技术方案后，能够达到如下技术效果：
(1)通过设置一个驱动装置可同时驱动磁热制冷装置和弹热制冷装置，实现了驱动能源的有效利用，提高了制冷系统的制冷效率；
(2)将磁热制冷装置和弹热制冷装置耦合至同一个制冷系统内，提高了制冷系统的制冷效率以及制冷系统的紧凑性；
(3)在磁体托盘上设有第一定位机构，磁工质盘上设有第二定位机构，通过在传动轴上设置定位销，且定位销可在第一定位机构和第二定位机构之间移动；且当定位销位于第一定位机构时，传动轴带动磁体托盘旋转，此时磁体托盘会带动设置其上的磁体组件进行转动，进而实现对设置于磁工质盘内的蓄冷器进行加磁以及去磁的过程；当定位销位于第二定位机构时，传动轴带动磁工质盘进行旋转，此时设于磁工质盘内的蓄冷器会往复地进出磁体组件，进而实现蓄冷器的加磁以及去磁的过程，从而提高了磁热制冷装置的灵活性；
(4)通过在转动盘本体上设置多个间隔设置的定位装置，以及一端设置在定位装置上，相对的另一端连接弹性材料，使弹性材料位于转动盘本体上的点进行变化，从而适应不同材料和/或不同长度的弹热材料，提高系统的材料适应性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中待要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种制冷系统的结构示意图。
图2为定位销位于第一定位机构上时制冷系统的结构示意图。
图3为定位销位于第二定位机构上时制冷系统的结构示意图。
图4为制冷系统处于热流动过程的结构示意图之一。
图5为制冷系统处于制冷过程的结构示意图之一。
图6为磁工质盘旋转时制冷系统的结构示意图。
图7为制冷系统处于热流动过程的结构示意图之二。
图8为制冷系统处于制冷过程的结构示意图之二。
附图标记说明：
100为制冷系统；110为磁热制冷装置；111为磁体托盘；112为磁工质盘； 113为第一定位机构；114为第二定位机构；115为磁体组件；120为弹热制冷装置；121为转动盘；122为固定板；123为弹热材料；124为定位装置；125 为连杆；130为驱动装置；131为电机；132为传动轴；133为定位销；141为热端换热器；142为冷端换热器；150为蓄冷器；160为活塞组件。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例一】
参见图1，其为本发明实施例一提供的一种制冷系统100的结构示意图。制冷系统100例如包括：磁热制冷装置110和弹热制冷装置120；驱动装置 130，驱动装置130传动连接磁热制冷装置110和弹热制冷装置120；其中，驱动装置130可同时驱动磁热制冷装置110和弹热制冷装置120。
举例来说，一方面，通过设置一个驱动装置130可同时驱动磁热制冷装置110和弹热制冷装置120，实现了驱动能源的有效利用，提高了制冷系统 100的制冷效率；另一方面，将磁热制冷装置110和弹热制冷装置120耦合至同一个制冷系统100内，提高了制冷系统100的制冷效率以及制冷系统 100的紧凑性。
具体的，制冷系统100还例如包括：蓄冷器150、热端换热器141以及冷端换热器142，热端换热器141和冷端换热器142连接蓄冷器150，且磁热制冷装置110和弹热制冷装置120的至少一部分连接蓄冷器150和/或热端换热器141和/或冷端换热器142；活塞组件160，活塞组件160设于热端换热器141和冷端换热器142之间；其中，磁热制冷装置110和弹热制冷装置120可同时向蓄冷器150进行蓄冷以及同时向换热器进行放热或放冷。
举例来说，通过设置蓄冷器150以及连接蓄冷器150的热端换热器141 和冷端换热器142，且磁热制冷装置110和弹热制冷装置120的至少一部分连接蓄冷器150和/或热端换热器141和/或冷端换热器142，再通过设置活塞实现制冷系统100的散热和制冷的切换。其中，热端换热器141用于将制冷系统100中的热量带出；冷端换热器142用于将制冷系统100中的冷量带出。
具体的，结合图2和图3，磁热制冷装置110包括：磁体托盘111，磁体托盘111连接驱动装置130；至少一个磁体组件115，至少一个磁体组件 115设于磁体托盘111上；磁工质盘112，磁工质盘112的至少一部分设于磁体组件115内部，且蓄冷器150设于磁工质盘112内。
举例来说，通过设置磁体托盘111连接驱动装置130实现磁体托盘111 的转动；至少一个磁体组件115提供磁场，磁工质盘112的至少一部分设于磁体组件115内部，且蓄冷器150设于磁工质盘112内；通过驱动装置130 带动磁体托盘111的转动从而带动磁体组件115的旋转，实现对蓄冷器150 的加磁以及去磁的过程。
优选的，驱动装置130包括：电机131；传动轴132，传动轴132轴连接电机131的驱动部；定位销133，定位销133设于传动轴132上；其中，磁体托盘111上设有第一定位机构113，磁工质盘112上设有第二定位机构 114，且定位销133可在第一定位机构113和第二定位机构114之间移动，当定位销133位于第一定位机构113时，传动轴132带动磁体托盘111旋转，当定位销133位于第二定位机构114时，传动轴132带动磁工质盘112 旋转。
举例来说，在磁体托盘111上设有第一定位机构113，磁工质盘112上设有第二定位机构114，通过在传动轴132上设置定位销133，且定位销133 可在第一定位机构113和第二定位机构114之间移动；且当定位销133位于第一定位机构113时，传动轴132带动磁体托盘111旋转，此时磁体托盘111 会带动设置其上的磁体组件115进行转动，进而实现对设置于磁工质盘112 内的蓄冷器150进行加磁以及去磁的过程；当定位销133位于第二定位机构114时，传动轴132带动磁工质盘112进行旋转，此时设于磁工质盘112 内的蓄冷器150会往复地进出磁体组件115，进而实现蓄冷器150的加磁以及去磁的过程，从而提高了磁热制冷装置110的灵活性。
较佳的，定位销133固定于传动轴132上，且传动轴132可升降地设于电机131上；其中，通过传动轴132的升降，实现定位销133在第一定位机构113和第二定位机构114之间移动。
举例来说，通过将定位销133固定设置于传动轴132上，且传动轴132 可升降地设于电机131上，通过传动轴132的升降，实现定位销133在第一定位机构113和第二定位机构114之间移动，从而使结构更加得紧凑，不需要再在定位销133上设置升降机构从而实现定位销133的升降。
优选的，在转动盘121连接传动轴132的一侧上设有开口。举例来说，当传动轴132为了控制定位销133进行上下升降时，连接转动盘121的一侧可从开口伸出，从而防止转动盘121因为定位销133的升降导致的位置偏移。
优选的，至少一个磁体组件115为两个磁体组件115，且两个磁体组件 115对称设置于磁体托盘111的两侧；蓄冷器150包括：第一蓄冷器和第二蓄冷器，且第一蓄冷器和第二蓄冷器对称设置于磁工质盘112的两侧。
举例来说，通过设置两个磁体组件115以及两个蓄冷器150且两个磁体组件115以及两个蓄冷器150均为对称设置，可更好的实现加磁以及去磁的过程，从而提高了磁热制冷装置110的制冷效率。
具体的，参见图6-8，弹热制冷装置120包括：固定板122；转动盘121，转动盘121连接驱动装置130；弹热材料123，弹热材料123的一端连接固定板122，相对的另一端连接转动盘121；其中，弹热材料123设于转动盘 121上的连接处和转动盘121连接驱动装置130的连接处不处于同一竖直方向上。
举例来说，将弹热材料123的一端连接固定板122上，相对的另一端连接转动盘121，且弹热材料123设于转动盘121上的连接处和转动盘121连接驱动装置130的连接处不处于同一竖直方向上，从而使驱动装置130旋转时，可以时弹性材料连接驱动装置130的点和固定板122之间的距离发生变化，从而对弹性材料进行拉伸和卸载的过程，实现弹性制冷。
进一步的，转动盘121还包括：转动盘本体，转动盘本体连接驱动装置 130；多个定位装置124，多个定位装置124依次间隔设于转动盘本体上；连杆125，连杆125的一端连接弹热材料123，相对的另一端连接多个定位装置124中的任一定位装置124上。
举例来说，通过在转动盘本体上设置多个间隔设置的定位装置124，以及一端设置在定位装置124上，相对的另一端连接弹性材料，使弹性材料位于转动盘本体上的点进行变化，从而适应不同材料和/或不同长度的弹热材料 123，提高系统的材料适应性。
优选的，多个定位装置124沿着转动盘本体的径向依次间隔设置，且多个定位装置124位于同一方向上。
举例来说，通过将多个定位装置124沿着转动盘本体的同一方向上径向依次间隔设置，在通过连杆125调节时可更好地对不同材料和/或不同长度的弹热材料123进行适应。
在一个具体实施例中，参见图4和图7，此时为制冷系统100的散热过程，活塞向B端移动，制冷系统100内热流体的流动方向为活塞B端→冷端换热器142→第二蓄冷器→第一蓄冷器→热端换热器141→活塞A端。此时，电机131通过传动轴132带动磁体托盘111旋转，进而驱动磁体组件 115对第一蓄冷器和第二蓄冷器进行加磁，第一蓄冷器和第二蓄冷器内的磁热材料被施加磁场后温度升高，而此时制冷系统100内的流体流动方向可将两个蓄冷器150内磁热材料产生的热量带至热端换热器141散热。与此同时，电机131同时驱动转动盘121旋转，进而通过连杆125对弹热材料 123施加拉伸应力，弹热材料123被加载由奥氏体相变为马氏体，同样从热端散热器释放热量。
参见图5和图8，此时为制冷系统100的制冷过程，活塞向A端移动制冷系统100内换热流体的流向为：活塞推移器A端→热端换热器141→第一蓄冷器→第二蓄冷器→冷端换热器142→活塞B端。此时电机131通过传动轴132带动磁体托盘111旋转，进而驱动磁体组件115对第一蓄冷器和第二蓄冷器进行去磁，两个蓄冷器150内的磁热材料被去除磁场后温度降低，而此时系统内流体的流动方向可将两个蓄冷器150内磁热材料产生的冷量带至冷端换热器142制冷。与此同时，电机131同样驱动转动盘121旋转，进而通过连杆125对弹热材料123卸载拉伸应力，弹热材料123被加载由马氏体相变回奥氏体，同样从热端散热器释放冷量。因此可实现磁热效应和弹热效应联合制冷。
【实施例二】
本发明实施例二提供了一种空调器，空调器例如包括：空调器本体和第一实施例任一项所述的制冷系统100。
本实施例中的空调器包括空调器本体和如本发明第一实施例任一项所述的制冷系统100，且制冷系统100设于空调器本体上，因此其具有如本发明第一实施例任一项所述的制冷系统100的全部有益效果，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：
磁热制冷装置(110)和弹热制冷装置(120)；
驱动装置(130)，所述驱动装置(130)传动连接所述磁热制冷装置(110)和所述弹热制冷装置(120)；
其中，所述驱动装置(130)可同时驱动所述磁热制冷装置(110)和所述弹热制冷装置(120)。
2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，还包括：
蓄冷器(150)、热端换热器(141)以及冷端换热器(142)，所述热端换热器(141)和所述冷端换热器(142)连接所述蓄冷器(150)，且所述磁热制冷装置(110)和所述弹热制冷装置(120)的至少一部分连接所述蓄冷器(150)和/或所述热端换热器(141)和/或所述冷端换热器(142)；
活塞组件(160)，所述活塞组件(160)设于所述热端换热器(141)和所述冷端换热器(142)之间；
其中，所述磁热制冷装置(110)和所述弹热制冷装置(120)可同时向所述蓄冷器(150)进行蓄冷以及同时向所述换热器进行放热或放冷。
3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述磁热制冷装置(110)包括：
磁体托盘(111)，所述磁体托盘(111)连接所述驱动装置(130)；
至少一个磁体组件(115)，所述至少一个磁体组件(115)设于所述磁体托盘(111)上；
磁工质盘(112)，所述磁工质盘(112)的至少一部分设于所述磁体组件(115)内部，且蓄冷器(150)设于所述磁工质盘(112)内。
4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述驱动装置(130)包括：
电机(131)；
传动轴(132)，所述传动轴(132)轴连接所述电机(131)的驱动部；
定位销(133)，所述定位销(133)设于所述传动轴(132)上；
其中，所述磁体托盘(111)上设有第一定位机构(113)，所述磁工质盘(112)上设有第二定位机构(114)，且所述定位销(133)可在所述第一定位机构(113)和所述第二定位机构(114)之间移动，当所述定位销(133)位于所述第一定位机构(113)时，所述传动轴(132)带动所述磁体托盘(111)旋转，当所述定位销(133)位于所述第二定位机构(114)时，所述传动轴(132)带动所述磁工质盘(112)旋转。
5.根据权利要求4所述的制冷系统，其特征在于，
所述定位销(133)固定于所述传动轴(132)上，且所述传动轴(132)可升降地设于所述电机(131)上；
其中，通过所述传动轴(132)的升降，实现所述定位销(133)在所述第一定位机构(113)和所述第二定位机构(114)之间移动。
6.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，
所述至少一个磁体组件(115)为两个磁体组件(115)，且所述两个磁体组件(115)对称设置于所述磁体托盘(111)的两侧；
所述蓄冷器(150)包括：第一蓄冷器和第二蓄冷器，且所述第一蓄冷器和所述第二蓄冷器对称设置于所述磁工质盘(112)的两侧。
7.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述弹热制冷装置(120)包括：
固定板(122)；
转动盘(121)，所述转动盘(121)连接所述驱动装置(130)；
弹热材料(123)，所述弹热材料(123)的一端连接所述固定板(122)，相对的另一端连接所述转动盘(121)；
其中，所述弹热材料(123)设于所述转动盘(121)上的连接处和所述转动盘(121)连接所述驱动装置(130)的连接处不处于同一竖直方向上。
8.根据权利要求7所述的制冷系统，其特征在于，所述转动盘(121)还包括：
转动盘本体，所述转动盘本体连接所述驱动装置(130)；
多个定位装置(124)，所述多个定位装置(124)依次间隔设于所述转动盘本体上；
连杆(125)，所述连杆(125)的一端连接所述弹热材料(123)，相对的另一端连接所述多个定位装置(124)中的任一定位装置(124)上。
9.根据权利要求8所述的制冷系统，其特征在于，
所述多个定位装置(124)沿着所述转动盘本体的径向依次间隔设置，且所述多个定位装置(124)位于同一方向上。
10.一种空调器，其特征在于，包括：
空调器本体；
如权利要求1-9任意一项所述的制冷系统(100)，且所述制冷系统(100)设于所述空调器本体上。
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