CN116379636B - 一种紧凑式低温磁制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种紧凑式低温磁制冷装置，该紧凑式低温磁制冷装置包括活塞、低温换热器、对称设置于活塞中垂线两侧的第一冷却回路和第二冷却回路、第一高温换热器和第二高温换热器，所述第一冷却回路和第二冷却回路具有相同的结构，均包括多个通过管路串联的主动磁回热器。解决目前液氢温区磁制冷装置仍存在着流路系统单一，换热流体流动损失大，整机结构庞大不紧凑的技术问题，本装置的左、右两组多级主动磁回热器对称分布，结构设计更为紧凑，流路设计更为合理，能够提供更大的制冷量。可以满足不同制冷温度下制冷量的需求。

Description

一种紧凑式低温磁制冷装置

技术领域

本发明属于制冷及低温技术领域，尤其涉及一种紧凑式低温磁制冷装置。

背景技术

随着世界各国对环境保护与能源危机的重视，氢能等清洁能源的生产、运输和储存显得愈发重要。由于液氢的能量密度高，使用方式较为简便，以液态氢形式进行氢能储存被认为是最具有发展前景的储存方式之一。在这之中，能够为氢能液化与储存提供重要技术支撑的低温制冷技术显得尤为重要。

磁制冷是一种绿色环保的新型制冷技术，其最初主要被运用于1K以下的极低温领域，可以为低温物理和量子科学提供重要的低温实验环境等。随着近些年来磁制冷技术的发展，磁制冷技术在其它温区也有了一定的应用，如在室温温区被用于制作空调与冰箱，在低温温区被用于气体的冷却与液化等。特别是随着近些年来对液氢的需求，低温温区磁制冷技术的发展受到越来越多的重视。

磁制冷技术是以磁热效应为基础的一种制冷技术。磁热效应是磁热材料的一种固有属性，它是指磁热材料在变化的磁场中磁有序度发生变化，从而引起磁熵变化，进一步导致磁热材料自身温度升高或降低的物理现象。研究表明，磁热材料在固定温度区间的磁热效应是有限的，因此，为了充分利用磁热材料的磁热效应，增加磁制冷技术的制冷温跨和制冷量，磁制冷技术中常常采用主动磁回热器的原理，通过构建主动磁回热器来使制冷温跨和制冷量增加。

居里温度是磁热材料在磁场作用下发现相转变时的临界温度，在一定磁场下，磁热材料在居里温度处取得最大的磁熵变值和比热容值，即居里温度点是磁热材料磁熵变和比热容的峰值点。磁热材料在居里温度附近更容易发挥其制冷潜力，其制冷效果更优。因此，当磁制冷的作用温区较广时，多采用多层或多级磁制冷系统，以确保磁热材料均能工作在自身居里温度附近，能更好的发挥其制冷性能。

在液氢温区，制冷技术主要涉及到氢气的液化，因此其制冷温度范围一般较大，如从液氮温度至液氢温度等。因此，液氢温区磁制冷技术多采用多级主动磁回热器来构建。但由于液氢温区涉及到低温绝热，相较于其它温区，其流路系统较为复杂，整机系统优化更为困难。

目前，在液氢温区，已有部分的磁制冷装置被研制出，但仍存在着制冷流路单一，冷量损失大，整机结构不紧凑等问题。因此，在液氢温区，有必要构建一种紧凑高效的液氢温区磁制冷装置。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的至少一个问题，本发明的目的在于，提供一种紧凑式低温磁制冷装置。

本发明通过如下技术方案实现：

一种紧凑式低温磁制冷装置，包括活塞、低温换热器、对称设置于活塞中垂线两侧的第一冷却回路和第二冷却回路、第一高温换热器和第二高温换热器，所述第一冷却回路和第二冷却回路具有相同的结构，均包括多个通过管路串联的主动磁回热器，从第一端至第二端的方向，每个主动磁回热器中填充的磁热材料依次减少；所述活塞的左腔体和右腔体分别通过管路连通于第一冷却回路和第二冷却回路位于第一端的主动磁回热器，右腔体中充有换热流体；所述第一高温换热器的两端分别通过管路连通于所述活塞的左腔体和第一冷却回路位于第一端的主动磁回热器，所述第二高温换热器的两端分别通过管路连通于所述活塞的右腔体和第二冷却回路位于第一端的主动磁回热器，所述第一高温换热器和第二高温换热器用于对所述换热流体预冷；所述低温换热器用于对氢气进行液化产生制冷，所述低温换热器的两端分别通过双管路连通于第一冷却回路和第二冷却回路位于第二端的主动磁回热器；其中，所述第一高温换热器、第二高温换热器与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路的流向由第一高温换热器、第二高温换热器向主动磁回热器，所述活塞的左腔体、右腔体与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路流向朝向活塞，所述低温换热器与第一冷却回路之间的双管路以及与第二冷却回路之间的双管路，其中的一个管路的流向背离所述低温换热器。

在一个实施例中，所述第一冷却回路的每相邻两个主动磁回热器之间的管路与对应的第二冷却回路的每相邻两个主动磁回热器之间的管路之间通过管路连通有分流低温换热器，所述分流低温换热器左侧的管路上设有压力调节阀。

在一个实施例中，所述第一冷却回路和第二冷却回路的主动磁回热器为三个，所述分流低温换热器为两个。

在一个实施例中，所述第一高温换热器、第二高温换热器与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路上，所述活塞的左腔体与第一冷却回路之间的管路上、右腔体与第二冷却回路之间的管路上，所述低温换热器与第一冷却回路之间的双管路中的一个管路上，所述低温换热器与第二冷却回路之间的双管路中的一个管路上，均设有单向阀用于控制管路流向。

在一个实施例中，还包括驱动电机，所述驱动电机用于根据驱动指令驱动所述活塞的活塞向左或向右运动。

在一个实施例中，还包括控制器，所述控制器用于控制所述压力调节阀的压力调节，向驱动电机发送驱动指令。

在一个实施例中，所述活塞为水力活塞。

在一个实施例中，还包括磁体系统，所述磁体系统包括永磁体组或超导磁体组，每组磁体系统的N极和S极分别设置于第一冷却回路的两侧以及第二冷却回路的两侧。

本发明的有益效果是：本发明的紧凑式低温磁制冷装置，解决现有相关技术中目前液氢温区磁制冷装置仍存在着流路系统单一，换热流体流动损失大，整机结构庞大不紧凑等技术问题，实现有益效果：相对于已有的液氢温区磁制冷设备，本发明装置的左、右两组多级主动磁回热器对称分布，结构设计更为紧凑，流路设计更为合理，解决了整机结构庞大、换热流体流动损失大、流路设计不合理等问题，能够提供更大的制冷量。此外，在分流支路上还分别设置有多个低温端换热器，这可以满足不同制冷温度下制冷量的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是根据本发明的实施例的紧凑式低温磁制冷装置的整体结构示意图；

图2是根据本发明的实施例的紧凑式低温磁制冷装置的磁体系统的布局示意图；

其中，P1：活塞；C1：低温换热器；H1：第一高温换热器；H2：第二高温换热器；R31、R21、R11、R32、R22、R12：主动磁回热器；V11、V12、V13、V14、V15、V16：单向阀；V21、V22：压力调节阀；Mag1：第一磁体组；Mag2：第二磁体组。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的实施方式的限制。

以下，参照图1和图2对本发明的实施例涉及的紧凑式低温磁制冷装置进行具体的说明。

如图1所示，根据本发明实施例提供的紧凑式低温磁制冷装置，包括活塞P1、低温换热器C1、对称设置于活塞P1中垂线两侧的第一冷却回路和第二冷却回路、第一高温换热器H1和第二高温换热器H2，所述第一冷却回路和第二冷却回路具有相同的结构，均包括多个通过管路串联的主动磁回热器(图中R31、R21、R11为第一冷却回路的主动磁回热器，R32、R22、R12为第二冷却回路的主动磁回热器)，从第一端至第二端的方向，每个主动磁回热器中填充的磁热材料依次减少；所述活塞P1的左腔体和右腔体分别通过管路连通于第一冷却回路和第二冷却回路位于第一端的主动磁回热器(即左腔体通过管路连通于主动磁回热器R31，右腔体通过管路连通于主动磁回热器R32)，右腔体中充有换热流体，例如换热流体可以为氦气；所述第一高温换热器H1的两端分别通过管路连通于所述活塞P1的左腔体和第一冷却回路位于第一端的主动磁回热器,即第一高温换热器H1的一端通过管路连接于活塞P1的左腔体，另一端通过管路连接于主动磁回热器R31，所述第二高温换热器H2的两端分别通过管路连通于所述活塞P1的右腔体和第二冷却回路位于第一端的主动磁回热器，即第二高温换热器H2的一端通过管路连接于活塞P1的右腔体，另一端通过管路连接于主动磁回热器R32，所述第一高温换热器H1和第二高温换热器H2用于对所述换热流体预冷；所述低温换热器C1用于对氢气进行液化产生制冷，所述低温换热器C1的两端分别通过双管路连通于第一冷却回路和第二冷却回路位于第二端的主动磁回热器，即低温换热器C1的左端通过两条管路通道连通于主动磁回热器R11，右端通过两条管路通道连通于主动磁回热器R12；其中，所述第一高温换热器H1、第二高温换热器H2与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路的流向由第一高温换热器H1、第二高温换热器H2向主动磁回热器，所述活塞P1的左腔体、右腔体与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路流向朝向活塞P1，所述低温换热器C1与第一冷却回路之间的双管路以及与第二冷却回路之间的双管路，其中的一个管路的流向背离所述低温换热器C1。例如，所述第一高温换热器H1、第二高温换热器H2与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路上，所述活塞P1的左腔体与第一冷却回路之间的管路上、右腔体与第二冷却回路之间的管路上，所述低温换热器C1与第一冷却回路之间的双管路中的一个管路上，所述低温换热器C1与第二冷却回路之间的双管路中的一个管路上，均设有单向阀(图中V11、V12、V13、V14、V15、V16)用于控制管路流向，具体的，如附图1中所示。

由此，两个高温端换热器能够对液氢温区磁制冷装置中的换热流体进行预冷，保证装置的初始温度在液氮温度附近，这可以通过液氮浴或小型低温制冷机来实现。经过多级主动磁回热器一段时间的制冷，液氢温区磁制冷装置中的低温端换热器最终能够达到液氢温度附近。左右两组冷却回路的多级主动磁回热器交替进行制冷，能够使液氢温区磁制冷装置可用冷量更大。左、右两组多级主动磁回热器并列对称放置，极大地减小了液氢温区磁制冷装置的占用体积，增加了装置的紧凑性。此外，多级主动磁回热器的并列对称放置结构，使活塞左、右两腔室中换热流体的温度大致相同，减小了活塞的轴向导热。

附图中，所有的管路未进行标记，管路均为气路管道。第一端和第二端是为了便于描述权利要求而限定的虚拟方向，第一端可以理解为本实施例附图中的上端，第二端可以理解为本实施例附图中的下端，可以理解的是，从最下端至最上端，每个主动磁回热器中的磁热材料依次增多，因为最上端的主动磁回热器是紧凑式低温磁制冷装置的高温级主动磁回热器(图中R31)，其热负荷相对较大，填充的磁热材料更多，下端的主动磁回热器是低温级主动磁回热器(图中R11)，其中填充的磁热材料最少。

需要说明的是，每个主动磁回热器中的磁热材料的填充量可以基于实际场景需求进行设计。

在一个实施例中，所述第一冷却回路的每相邻两个主动磁回热器之间的管路与对应的第二冷却回路的每相邻两个主动磁回热器之间的管路之间通过管路连通有分流低温换热器(图中C2、C3)，所述分流低温换热器左侧的管路上设有压力调节阀(图中V21、V22)。进一步的，所述第一冷却回路和第二冷却回路的主动磁回热器为三个，所述分流低温换热器为两个。

例如，在附图1中，主动磁回热器R31和R21之间的管路与主动磁回热器R32和R22之间的管路之间设有分流低温换热器C3，分流低温换热器C3的左侧管路上设有压力调节阀V22。由此，通过设有流通支路，用压力调节阀来控制分流支路流体的质量流率，这能确保流过左、右两组多级主动磁回热器的换热流体均为各自的最佳质量流率，即恰好能够完全带出各级主动磁回热器中磁热材料产生的热量或冷量。此外，在分流支路上还分别设置有多个低温端换热器，这可以满足不同制冷温度下制冷量的需求，也可用于预冷即将液化的氢气，提升氢气液化效率。

在这里需要说明的是，附图中，第一冷却回路的主动磁回热器从下至上依次为低温级主动磁回热器(即低温主动磁回热器)R11、中温级主动磁回热器(即中温主动磁回热器)R21、高温级主动磁回热器(即高温主动磁回热器)R31，第二冷却回路的主动磁回热器从上至下依次为高温级主动磁回热器R32、中温级主动磁回热器R22、低温级主动磁回热器R12。高温换热器也可称为高温端换热器，低温换热器、分流低温换热器也可称为低温端换热器。

进一步的，还包括驱动电机(图中未示出)，所述驱动电机用于根据驱动指令驱动所述活塞的活塞体向左或向右运动。还包括控制器，所述控制器用于控制所述压力调节阀的压力调节，向驱动电机发送驱动指令。

在一个实施例中，所述活塞为水力活塞。

在一个实施例中，还包括磁体系统，所述磁体系统包括永磁体组或超导磁体组，每组磁体系统的N极和S极分别设置于第一冷却回路的两侧以及第二冷却回路的两侧。

在一个具体的实施例中，以附图1和2所示的实施例进行说明。

请参阅图1，为本发明实施例提供的紧凑式低温磁制冷装置的整体结构示意图，主要包括水力活塞P1、三个低温端换热器C1、C2、C3、两个高温端换热器H1、H2、六个主动磁回热器R11、R12、R21、R22、R31、R32、六个单向阀V11、V12、V13、V14、V15、V16、两个压力调节阀V21、V22。

可以理解，所述紧凑式低温磁制冷装置的初始温度由高温端换热器H1、H2的设定温度确定，如液氮温度，高温端换热器H1与高温端换热器H2的设定温度相同。高温端换热器H1与高温端换热器H2能够对液氢温区磁制冷装置中的换热流体氦气进行预冷，保证初始温度在液氮温度附近，可以选用液氮浴或小型低温制冷机来保证高温端换热器H1与高温端换热器H2的温度。

可以理解，所述紧凑式低温磁制冷装置中左、右两组多级主动磁回热器并列对称放置，能够交替进行制冷，使液氢温区磁制冷装置获得较大的制冷量。即当左边的多级主动磁回热器处于励磁阶段时，右边的多级主动磁回热器处于退磁阶段；同样地，当右边的多级主动磁回热器处于励磁阶段时，左边的多级主动磁回热器处于退磁阶段。左、右两组多级主动磁回热器并列对称放置，极大地减小了液氢温区磁制冷装置的占用体积，增加了装置的紧凑性。此外，多级主动磁回热器的并列对称放置结构，使水力活塞P1左、右两腔室中换热流体的温度大致相同，减小了水力活塞的轴向导热。

可以理解，当左边的三个主动磁回热器R11、R21、R31励磁结束处于最大磁场时，右边的三个主动磁回热器R12、R22、R32正退磁结束处于最小磁场，此时水力活塞P1向右移动，推动换热流体在管路中沿着顺时针方向流动。换热流体从活塞右腔室流出后首先经过高温端换热器H2的冷却，使初始温度维持在液氮温度附近。紧接着换热流体的主流路依次通过单向阀V15、高温级主动磁回热器R32、中温级主动磁回热器R22、低温级主动磁回热器R12、低温端换热器C1、单向阀V12、低温级主动磁回热器R11、中温级主动磁回热器R21、高温级主动磁回热器R31和单向阀V14，最后流入水力活塞P1的左腔室中。其中，换热流体在流经右边的多级主动磁回热器时，是被右边的三个主动磁回热器R32、R22、R12逐级冷却的；在流经左边的多级主动磁回热器时，是被左边的三个主动磁回热器R11、R21、R31逐级加热的。同样地，当左边的三个主动磁回热器R11、R21、R31退磁结束处于最小磁场时，右边的三个主动磁回热器R12、R22、R32正退磁结束处于最大磁场，此时水力活塞P1向左移动，推动换热流体在管路中沿着逆时针方向流动。换热流体从活塞左腔室流出后首先经过高温端换热器H1的冷却，使初始温度维持在液氮温度附近。紧接着换热流体的主流路依次通过单向阀V13、高温级主动磁回热器R31、中温级主动磁回热器R21、低温级主动磁回热器R11、低温端换热器C1、单向阀V11、低温级主动磁回热器R12、中温级主动磁回热器R22、高温级主动磁回热器R32和单向阀V16，最后流入水力活塞P1的右腔室中。可以理解，不管主流路是逆时针还是顺时针流动，在整个主流路的流动过程中，换热流体均在低温端换热器C1中取得最低温度，并从外界吸收热量，产生制冷效果。

可以理解，所述紧凑式低温磁制冷装置中，左边的多级主动磁回热器分别由三个主动磁回热器R31、R21、R11构成，右边的多级主动磁回热器分别由三个主动磁回热器R32、R22、R12构成。可以理解，从上到下依次为高温级主动磁回热器R31、R32、中温级主动磁回热器R21、R22和低温级主动磁回热器R11、R12。由于在液氢温区磁制冷装置中，各级主动磁回热器的热负荷不尽相同，靠近高温级的热负荷相对较大。因此，高温级主动磁回热器R31、R32填充有更多的磁热材料，回热器的体积相对较大，为了将回热器中磁热材料在励磁过程产生的热量和退磁过程产生的冷量全部带出，流过高温级主动磁回热器R31、R32的换热流体的质量流率也相对较大。因此，在左、右两组多级主动磁回热器之间，左边的高温级R31、中温级R21与右边的高温级R32、中温级R22分别设有流通支路，用压力调节阀V22来控制左、右高温级R31、R32之间分流支路中换热流体的质量流率，用压力调节阀V21来控制左、右中温级R21、R22之间分流支路中换热流体的质量流率。分流支路的设置能确保流过左、右两组多级主动磁回热器的换热流体均为各自的最佳质量流率，即恰好能够完全带出各级主动磁回热器中磁热材料产生的热量或冷量。此外，在分流支路上还分别设置有低温端换热器C3、C2，这可以满足紧凑式磁制冷装置在不同制冷温度下制冷量的需求，也可用于预冷即将液化的氢气，提升氢气液化效率。

请参阅图2，为本发明实施例提供的紧凑式低温磁制冷装置的磁体系统的布局示意图。

可以理解，所述磁体系统由两个永磁体组第一磁体组Mag1和第二磁体组Mag2构成，其能够在多级主动磁回热器的外部产生变化的磁场，使主动回磁热器中的磁热材料产生磁热效应，并配合流路系统中换热流体的流动，从而使紧凑式低温磁制冷装置产生制冷效果。两个磁体组Mag1、Mag2的相位差为180度，即当第一磁体组Mag1处于最大磁场时，第二磁体组Mag2正处于最小磁场；同样地，当第一磁体组Mag1处于最小磁场时，第二磁体组Mag2正处于最大磁场。

由此，本实施提供的紧凑式低温磁制冷装置，解决现有相关技术中目前液氢温区磁制冷装置仍存在着流路系统单一，换热流体流动损失大，整机结构庞大不紧凑等技术问题，实现有益效果：相对于已有的液氢温区磁制冷设备，本发明装置的左、右两组多级主动磁回热器对称分布，结构设计更为紧凑，流路设计更为合理，解决了整机结构庞大、换热流体流动损失大、流路设计不合理等问题，能够提供更大的制冷量。此外，在分流支路上还分别设置有多个低温端换热器，这可以满足不同制冷温度下制冷量的需求。

在本发明的描述中，此外，术语“第一”、“第二”、“另一”、“又一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种紧凑式低温磁制冷装置，其特征在于，包括活塞、低温换热器、对称设置于活塞中垂线两侧的第一冷却回路和第二冷却回路、第一高温换热器和第二高温换热器，所述第一冷却回路和第二冷却回路具有相同的结构，均包括多个通过管路串联的主动磁回热器，从第一端至第二端的方向，每个主动磁回热器中填充的磁热材料依次减少；所述活塞的左腔体和右腔体分别通过管路连通于第一冷却回路和第二冷却回路位于第一端的主动磁回热器，右腔体中充有换热流体；所述第一高温换热器的两端分别通过管路连通于所述活塞的左腔体和第一冷却回路位于第一端的主动磁回热器，所述第二高温换热器的两端分别通过管路连通于所述活塞的右腔体和第二冷却回路位于第一端的主动磁回热器，所述第一高温换热器和第二高温换热器用于对所述换热流体预冷；所述低温换热器用于对氢气进行液化产生制冷，所述低温换热器的两端分别通过双管路连通于第一冷却回路和第二冷却回路位于第二端的主动磁回热器；其中，所述第一高温换热器、第二高温换热器与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路的流向由第一高温换热器、第二高温换热器向主动磁回热器，所述活塞的左腔体、右腔体与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路流向朝向活塞，所述低温换热器与第一冷却回路之间的双管路以及与第二冷却回路之间的双管路，其中的一个管路的流向背离所述低温换热器；所述第一冷却回路的每相邻两个主动磁回热器之间的管路与对应的第二冷却回路的每相邻两个主动磁回热器之间的管路之间通过管路连通有分流低温换热器，所述分流低温换热器左侧的管路上设有压力调节阀；还包括磁体系统，所述磁体系统包括永磁体组或超导磁体组，每组磁体系统的N极和S极分别设置于第一冷却回路的两侧以及第二冷却回路的两侧。

2.根据权利要求1所述的紧凑式低温磁制冷装置，其特征在于，所述第一冷却回路和第二冷却回路的主动磁回热器为三个，所述分流低温换热器为两个。

3.根据权利要求1所述的紧凑式低温磁制冷装置，其特征在于，所述第一高温换热器、第二高温换热器与第一冷却回路、第二冷却回路之间的管路上，所述活塞的左腔体与第一冷却回路之间的管路上、右腔体与第二冷却回路之间的管路上，所述低温换热器与第一冷却回路之间的双管路中的一个管路上，所述低温换热器与第二冷却回路之间的双管路中的一个管路上，均设有单向阀用于控制管路流向。

4.根据权利要求3所述的紧凑式低温磁制冷装置，其特征在于，还包括驱动电机，所述驱动电机用于根据驱动指令驱动所述活塞的活塞向左或向右运动。

5.根据权利要求4所述的紧凑式低温磁制冷装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器用于控制所述压力调节阀的压力调节，向驱动电机发送驱动指令。

6.根据权利要求1所述的紧凑式低温磁制冷装置，其特征在于，所述活塞为水力活塞。