一種旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，包括活動(dòng)磁體和至少一個(gè)豎直設(shè)置的磁串，磁串包括依次串聯(lián)導(dǎo)通設(shè)置的絕熱腔體，絕熱腔體內(nèi)部設(shè)置有磁工質(zhì)；活動(dòng)磁體反復(fù)交錯(cuò)的對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁，對(duì)于同一磁串中的任意一個(gè)正處于退磁狀態(tài)的磁工質(zhì)，與其相鄰的上下兩個(gè)磁工質(zhì)必然處于磁化狀態(tài)；還包括輔助磁串內(nèi)部熱能單向流動(dòng)的熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)，熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)分別連通磁串的兩端；磁串中由于磁工質(zhì)被磁化而產(chǎn)生的熱量在熱傳遞作用和熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)輔助下單向流動(dòng)，使磁串兩端形成冷端和熱端；冷端連接制冷腔，制冷腔設(shè)置在隔熱箱內(nèi)部。本實(shí)用新型的磁制冷結(jié)構(gòu)使用壽命長(zhǎng)，制冷效果好，效率高，無污染，是一種具備實(shí)用價(jià)值的磁制冷技術(shù)方案。
【專利說明】一種旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種磁制冷裝置，尤其涉及的是一種旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁熱效應(yīng)是磁性材料在磁化和退磁過程中由于內(nèi)部磁熵變化而引起材料放熱和吸熱的現(xiàn)象，是材料的一種固有特性，磁制冷就是利用材料的磁熱效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)制冷目的。
[0003]傳統(tǒng)的磁制冷裝置包括固定設(shè)置的磁工質(zhì)和反復(fù)對(duì)磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁的活動(dòng)磁體，該技術(shù)的核心的思想是:對(duì)于單個(gè)的磁工質(zhì)，利用活動(dòng)用磁體對(duì)其進(jìn)行反復(fù)磁化和退磁，根據(jù)磁熱效應(yīng)，磁工質(zhì)在磁化過程放熱，在退磁過程吸熱。在磁化致熱過程，傳統(tǒng)的磁制冷裝置通過散熱結(jié)構(gòu)盡可能地將單個(gè)磁工質(zhì)磁化時(shí)所產(chǎn)生的熱量排出，在磁工質(zhì)退磁致冷過程，使磁工質(zhì)盡可能吸收更多的外界熱量，營(yíng)造出低溫的空間，實(shí)現(xiàn)制冷的效果。具體參見申請(qǐng)?zhí)枮?00710305996.7的發(fā)明專利公開的室溫磁制冷系統(tǒng)和申請(qǐng)?zhí)枮?01320101369.2的實(shí)用新型專利公開的磁制冷部件和磁制冷機(jī)，這兩個(gè)專利文獻(xiàn)所公開的磁制冷裝置均根據(jù)上述核心思想制作。
[0004]由于單個(gè)磁工質(zhì)在磁化和退磁兩個(gè)過程中所產(chǎn)生的溫度差很小(一般為1_3°C)，同時(shí)又由于在低溫差條件下采用熱傳導(dǎo)方式速度慢，效率較低(導(dǎo)熱物質(zhì)自身的熱容量存在，導(dǎo)致制冷效率降低)，因此系統(tǒng)無法及時(shí)的完全排出磁工質(zhì)磁化時(shí)所產(chǎn)生的微小熱量，而這些熱量對(duì)制冷效應(yīng)產(chǎn)生了負(fù)面影響，最終導(dǎo)致傳統(tǒng)的這種磁制冷裝置的制冷效果極差，完全不能達(dá)到傳統(tǒng)的家用冰箱的實(shí)用要求。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，旨在解決傳統(tǒng)的制冷裝置制冷效果差的技術(shù)問題。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其中，包括活動(dòng)磁體和至少一個(gè)豎直設(shè)置的磁串，所述磁串包括依次串聯(lián)導(dǎo)通設(shè)置的絕熱腔體，所述絕熱腔體內(nèi)部設(shè)置有磁工質(zhì)；所述活動(dòng)磁體反復(fù)交錯(cuò)的對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁，對(duì)于同一磁串中的任意一個(gè)正處于退磁狀態(tài)的磁工質(zhì)，與其相鄰的上下兩個(gè)磁工質(zhì)必然處于磁化狀態(tài)；
[0008]還包括輔助磁串內(nèi)部熱能單向流動(dòng)的熱流動(dòng)結(jié)構(gòu),所述熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)分別連通磁串的兩端；所述磁串中由于磁工質(zhì)被磁化而產(chǎn)生的熱量在熱傳遞作用和熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)輔助下單向流動(dòng)，使磁串兩端形成冷端和熱端；所述冷端連接制冷腔，所述制冷腔設(shè)置在隔熱箱內(nèi)部。
[0009]所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng),其中,還包括固定安裝活動(dòng)磁體的磁體安裝架,所述磁體安裝架軸向轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，磁體安裝架兩側(cè)錯(cuò)位固定多個(gè)對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁的磁腔體；所述磁腔體包括上下固定設(shè)置的兩塊活動(dòng)磁體，兩塊活動(dòng)磁體之間形成對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁的腔體；
[0010]所述各絕熱腔體之間設(shè)置有空隙，所述磁體安裝架轉(zhuǎn)動(dòng)，活動(dòng)磁體周期經(jīng)過絕熱腔體之間的空隙，磁腔體周期的交錯(cuò)對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁，使各磁串兩端形成冷端和熱端。
[0011]所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其中，所述熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)包括連通磁串兩端的管道，所述管道與磁串連通，管道與制冷腔內(nèi)部均設(shè)置有傳遞熱能的制冷劑；所述管道靠近熱端處設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其中，所述管道靠近冷端處設(shè)置有加快管道內(nèi)部制冷劑循環(huán)運(yùn)動(dòng)的輔佐循環(huán)泵。
[0013]所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其中，所述磁串中的各絕熱腔體之間設(shè)置有防止制冷劑倒流的止回結(jié)構(gòu)。
[0014]所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其中，所述散熱結(jié)構(gòu)通過一根豎直設(shè)置的豎直長(zhǎng)管連接制冷腔。
[0015]所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其中，所述磁工質(zhì)設(shè)置成外表面皺褶的多孔狀結(jié)構(gòu)。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型跳出了傳統(tǒng)的磁制冷結(jié)構(gòu)的實(shí)際思路(傳統(tǒng)的磁制冷機(jī)的設(shè)計(jì)思路一直專注于如何讓磁工質(zhì)在致熱(磁化)環(huán)節(jié)散發(fā)掉更多熱量，如何在制冷(退磁)環(huán)節(jié)讓工質(zhì)吸收更多熱量)，沒有直接通過輔佐設(shè)備放大一個(gè)磁工質(zhì)通過磁熱效應(yīng)所產(chǎn)生的制冷效果，而是從宏觀角度去解決問題一將數(shù)十個(gè)工質(zhì)串接在一起，讓其中一部分被磁化致熱，另外一部分被撤磁制冷，兩者相互協(xié)助，將磁制冷機(jī)的概念轉(zhuǎn)變成“熱能提升機(jī)”(熱能搬運(yùn))的概念，使磁串兩端產(chǎn)生較大的溫差，形成熱端和冷端，其冷端溫度完全符合家用冰箱制冷的要求。
[0017]本實(shí)用新型通過創(chuàng)造性的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，運(yùn)用具備磁熱效應(yīng)的磁工質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了具有高實(shí)用價(jià)值的磁制冷，解決了傳統(tǒng)磁制冷機(jī)的技術(shù)難題。在傳統(tǒng)磁制冷技術(shù)中，磁化致熱效應(yīng)是負(fù)面效應(yīng)，會(huì)抵消退磁致冷的效果，在本方案中，磁化致熱和退磁致冷都參與到制冷循環(huán)中來，都為制冷的有益效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了制冷效率的大幅度提升，同時(shí)極大的強(qiáng)化了制冷效果。運(yùn)用本實(shí)用新型的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的壓縮機(jī)制冷技術(shù)，在同等制冷量的情況下可以減少電能的消耗，同時(shí)消除傳統(tǒng)壓縮機(jī)制冷方式導(dǎo)致的環(huán)境污染問題。本實(shí)用新型的磁制冷結(jié)構(gòu)使用壽命長(zhǎng)，制冷效果好，效率高，無污染，是一種具備實(shí)用價(jià)值的磁制冷技術(shù)方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]人們對(duì)磁制冷技術(shù)的研究已經(jīng)超過半個(gè)世紀(jì)，但一直沒有成功進(jìn)入實(shí)用階段，其技術(shù)難點(diǎn)在于幾點(diǎn):1、退磁致冷的制冷效果的表現(xiàn)微弱，需要進(jìn)行積累才可產(chǎn)生明顯效果；
2、退磁致冷效應(yīng)與磁化致熱效應(yīng)是伴生關(guān)系，有退磁致冷必然會(huì)有磁化致熱，兩種效應(yīng)交替產(chǎn)生，相互抵消。傳統(tǒng)的磁制冷的設(shè)計(jì)思路一直專注于如何讓磁工質(zhì)在磁化致熱環(huán)節(jié)散發(fā)掉更多熱量，如何在退磁致冷環(huán)節(jié)讓磁工質(zhì)吸收更多熱量?；谶@個(gè)設(shè)計(jì)思路，傳統(tǒng)的磁制冷機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗能，制冷效果極差，無法滿足一般的冰箱制冷要求。
[0021]本實(shí)用新型提出的磁制冷結(jié)構(gòu)并沒有考慮如何強(qiáng)化單個(gè)磁工質(zhì)的制冷效果，而是從宏觀角度去解決問題，將數(shù)十個(gè)磁工質(zhì)串接在一起，讓其中一部分被磁化致熱，另外一部分被退磁制冷，兩者相互協(xié)助，將制冷機(jī)的概念轉(zhuǎn)變成“熱能提升機(jī)”的概念，使磁串的兩端形成冷端和熱端，冷端溫度完全可以達(dá)到制冷的效果。
[0022]為了使本實(shí)用新型的技術(shù)方案更加容易被理解，首先對(duì)“熱能提升機(jī)”的概念進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。對(duì)于一個(gè)物體，如果直接“拿走”其熱能，使其某一部位的原子周圍電子振動(dòng)(能級(jí))減弱，最終導(dǎo)致該物體整體的電子振動(dòng)(能級(jí))減弱，這是傳統(tǒng)制冷的原理。假如對(duì)該物體，不直接“拿走”其熱能，只是通過一種“熱能提升裝置”(熱能搬運(yùn)移動(dòng))使該物體的熱能分布不均勻，比如通過熱量搬運(yùn)，將物體底部的熱量不斷往上搬運(yùn)，令其下端溫度降低200C，上端溫度升高20°C，這就產(chǎn)生所謂的冷端和熱端，此時(shí)并沒有對(duì)該物體“給予或拿走”熱量(物體的總熱能不變)，但冷端完全達(dá)到了制冷的要求。以下，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0023]基于上述原理，本實(shí)用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，如圖1所示，包括磁串200，該磁串200由多個(gè)連通設(shè)置的絕熱腔體210組成，各絕熱腔體210上下設(shè)置，每一個(gè)絕熱腔體內(nèi)部設(shè)置有磁工質(zhì)220。在磁串200的頂部設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)300，底部設(shè)置有制冷腔400，磁串200通過管道500分別連接散熱結(jié)構(gòu)300和制冷腔400，同時(shí)散熱結(jié)構(gòu)300通過一根豎直設(shè)置的豎直長(zhǎng)管510連通制冷腔400，形成循環(huán)回路。在該循環(huán)回路內(nèi)部(管道、制冷腔、磁串和豎直長(zhǎng)管內(nèi)部)充斥著制冷劑，制冷劑在循環(huán)回路中循環(huán)流動(dòng)，主要是用于帶動(dòng)熱量循環(huán)運(yùn)動(dòng)。實(shí)際應(yīng)用中，為了防止外部熱量進(jìn)入制冷腔，將制冷腔放入隔熱箱410中設(shè)置。
[0024]如圖1所示，在磁串200的一側(cè)設(shè)置有固定安裝活動(dòng)磁體110的磁體安裝架100，磁體安裝架100，軸向轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置(圖中箭頭為轉(zhuǎn)動(dòng)方向)。兩個(gè)活動(dòng)磁體110為一組，分別上下設(shè)置，形成多個(gè)對(duì)磁串200中的磁工質(zhì)220進(jìn)行磁化和退磁的磁腔體120，這些磁腔體120錯(cuò)位設(shè)置在磁體安裝架100兩側(cè)(參見圖1)。各絕熱腔體210之間設(shè)置有空隙，磁體安裝架100轉(zhuǎn)動(dòng)，活動(dòng)磁體110周期經(jīng)過絕熱腔體210之間的空隙，磁腔體120周期的交錯(cuò)對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁，使各磁串兩端形成冷端和熱端。
[0025]本實(shí)用新型的磁制冷系統(tǒng)的工作過程如下:磁體安裝架100軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，磁腔體120周期的交錯(cuò)對(duì)絕熱腔體210內(nèi)部的磁工質(zhì)220進(jìn)行磁化和退磁，具體參見圖1，將磁工質(zhì)從下到上進(jìn)行編號(hào)，分別為第I號(hào)磁工質(zhì)、第2號(hào)磁工質(zhì)、第3號(hào)磁工質(zhì)、第4號(hào)磁工質(zhì)、第5號(hào)磁工質(zhì)、第6號(hào)磁工質(zhì)。初始狀態(tài)下，磁腔體120對(duì)第1、3、5號(hào)磁工質(zhì)進(jìn)行磁化，磁工質(zhì)放熱，其對(duì)應(yīng)的絕熱腔體的溫度上升，而第2、4、6號(hào)磁工質(zhì)為退磁狀態(tài)，磁工質(zhì)吸熱，其對(duì)應(yīng)的絕熱腔體的溫度下降，第I號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體的溫度略高于第2號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體的溫度(依次類推第3、4、5、6號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體之間的溫度規(guī)律)。此時(shí)由于熱傳遞(或者其他輔佐結(jié)構(gòu)、方法)的幫助下，第I號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體中的熱量向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第2號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體中(其表現(xiàn)為制冷劑蒸汽的向上運(yùn)動(dòng))，同理，第3號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體中的熱量向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第4號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體中，第5號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體中的熱量向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第6號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體中。當(dāng)磁體固定架轉(zhuǎn)動(dòng)半周，磁腔體對(duì)第2、4、6號(hào)磁工質(zhì)進(jìn)行磁化，其對(duì)應(yīng)的絕熱腔體溫度上升，而第
1、3、5號(hào)磁工質(zhì)進(jìn)入退磁狀態(tài)，其對(duì)應(yīng)的絕熱腔體溫度下降，制冷器中的熱量進(jìn)入第I號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體，第2號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體的熱量進(jìn)入第3號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體，第4號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體的熱量進(jìn)入第5號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體，第6號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體的熱量進(jìn)入散熱結(jié)構(gòu)300，這些熱量經(jīng)過散熱結(jié)構(gòu)的作用，有一部分散發(fā)到外界，剩下的小部分熱量再經(jīng)過豎直長(zhǎng)管510進(jìn)入制冷腔，再進(jìn)行上述的步驟，形成熱量的循環(huán)(熱量的流動(dòng)的表現(xiàn)形式為制冷劑氣液狀態(tài)的轉(zhuǎn)換以及流動(dòng))。通過這種結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了熱量的搬運(yùn)效果，在磁腔體周期的反復(fù)交錯(cuò)對(duì)磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁后，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，此時(shí)靠近磁串底部的絕熱腔體溫度較低(第I號(hào)磁工質(zhì)對(duì)應(yīng)的絕熱腔體和制冷腔的溫度最低)，靠近磁串頂部的絕熱腔體的溫度較高，形成冷端和熱端，在理想狀態(tài)下，冷端的溫度可以達(dá)到_25°C，熱端的溫度可以達(dá)到80攝氏度，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在實(shí)際狀態(tài)下，冷端的溫度可以達(dá)到_5°C，熱端的溫度達(dá)到55°C。
[0026]為了優(yōu)化磁制冷的效率，滿足本實(shí)用新型的磁制冷結(jié)構(gòu)對(duì)磁工質(zhì)的要求，各磁工質(zhì)的居里溫度點(diǎn)要求各不相同，自下而上呈現(xiàn)逐步遞增的規(guī)律。這是由于磁工質(zhì)需要工作在其居里溫度點(diǎn)附近，才會(huì)發(fā)揮出本實(shí)用新型磁制冷系統(tǒng)的最佳性能。同時(shí)為了加快磁工質(zhì)與其對(duì)應(yīng)的絕熱腔體的熱量交換效率，磁工質(zhì)設(shè)置成表面皺褶的多孔狀結(jié)構(gòu)。
[0027]在理想狀態(tài)下，根據(jù)“熱能提升裝置”的概念(實(shí)現(xiàn)熱量流動(dòng)，使其形成冷端和熱端，其對(duì)外表現(xiàn)的總熱量不變)，并不需要設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)。但是考慮到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用于理想狀態(tài)存在差異，同時(shí)為了提高本實(shí)用新型的磁制冷系統(tǒng)的制冷效率，在磁串的頂端(熱端)連接散熱結(jié)構(gòu)，其作用是加快熱端的熱能想外界散發(fā)的效率(即不斷的減少系統(tǒng)的總熱能)。散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)置并不對(duì)熱量的流動(dòng)產(chǎn)生影響。實(shí)際應(yīng)用中，散熱結(jié)構(gòu)多種多樣，可以采用增大與空氣接觸面積的方法(例如圖1中采用彎曲的通道)，或者安裝散熱風(fēng)扇等，本實(shí)用新型并不對(duì)散熱結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行限定。
[0028]上述對(duì)本實(shí)用新型的磁制冷系統(tǒng)的工作過程描述中提及“輔助磁串熱傳遞的結(jié)構(gòu)和方法”，在此，本實(shí)用新型列舉兩種，但是本實(shí)用新型并不對(duì)具體的輔佐結(jié)構(gòu)和方法進(jìn)行限定。為了使本實(shí)用新型的磁制冷系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定，其磁串中的熱傳遞更加穩(wěn)定和快速，在各絕熱腔體的連接處設(shè)置止回結(jié)構(gòu)(圖中沒畫出)，該止回結(jié)構(gòu)的作用是防止制冷劑倒流(制冷劑制冷自下向上運(yùn)動(dòng)，即熱量自下向上傳遞)。具體的，止回結(jié)構(gòu)可以采用單向閥門。進(jìn)一步的，在豎直長(zhǎng)管的下端設(shè)置一個(gè)輔佐循環(huán)泵600，以提高制冷劑(熱量)的循環(huán)效率。
[0029]實(shí)際應(yīng)用中，磁串可以設(shè)置多個(gè)，磁體安裝架的結(jié)構(gòu)也可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)設(shè)置，只要磁體安裝架的結(jié)構(gòu)以及工作方式滿足使活動(dòng)磁體周期的反復(fù)交錯(cuò)對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁即可，但優(yōu)選的是旋轉(zhuǎn)式的磁體安裝架結(jié)構(gòu)。同樣的，磁串上的磁工質(zhì)可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)，磁串的具體設(shè)置方向也不進(jìn)行限定，但優(yōu)選的是豎直設(shè)置。制作磁工質(zhì)的材料可以選擇多種，例如鐵氧體材料、錫土合金、金屬釓等。
[0030]另外，實(shí)際應(yīng)用中，豎直長(zhǎng)管的作用是幫助系統(tǒng)形成熱能循環(huán)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的制冷劑在重力的作用下，形成并保持向下的壓力。
[0031]實(shí)際應(yīng)用中，假如將本實(shí)用新型用在大型的工業(yè)制冷系統(tǒng)中，其熱端所產(chǎn)生的溫度較高，這時(shí)，可以對(duì)采用常規(guī)的方法對(duì)熱端的熱能進(jìn)行利用。[0032]本實(shí)用新型通過創(chuàng)造性的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，運(yùn)用具備磁熱效應(yīng)的磁工質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了具有高實(shí)用價(jià)值的磁制冷，解決了傳統(tǒng)磁制冷機(jī)的技術(shù)難題。在本方案中，磁化致熱和退磁致冷都參與到制冷循環(huán)中來，都為制冷的有益效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了制冷效率的大幅度提升，同時(shí)極大的強(qiáng)化了制冷效果。運(yùn)用本實(shí)用新型的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的壓縮機(jī)制冷技術(shù)，在同等制冷量的情況下可以減少電能的消耗，同時(shí)消除傳統(tǒng)壓縮機(jī)制冷方式導(dǎo)致的環(huán)境污染問題。本實(shí)用新型的磁制冷結(jié)構(gòu)使用壽命長(zhǎng)，制冷效果好，效率高，無污染，是一種具備實(shí)用價(jià)值的磁制冷技術(shù)方案。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括活動(dòng)磁體和至少一個(gè)豎直設(shè)置的磁串，所述磁串包括依次串聯(lián)導(dǎo)通設(shè)置的絕熱腔體，所述絕熱腔體內(nèi)部設(shè)置有磁工質(zhì)；所述活動(dòng)磁體反復(fù)交錯(cuò)的對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁，對(duì)于同一磁串中的任意一個(gè)正處于退磁狀態(tài)的磁工質(zhì)，與其相鄰的上下兩個(gè)磁工質(zhì)必然處于磁化狀態(tài)； 還包括輔助磁串內(nèi)部熱能單向流動(dòng)的熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)分別連通磁串的兩端；所述磁串中由于磁工質(zhì)被磁化而產(chǎn)生的熱量在熱傳遞作用和熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)輔助下單向流動(dòng)，使磁串兩端形成冷端和熱端；所述冷端連接制冷腔，所述制冷腔設(shè)置在隔熱箱內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其特征在于，還包括固定安裝活動(dòng)磁體的磁體安裝架，所述磁體安裝架軸向轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，磁體安裝架兩側(cè)錯(cuò)位固定多個(gè)對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁的磁腔體；所述磁腔體包括上下固定設(shè)置的兩塊活動(dòng)磁體，兩塊活動(dòng)磁體之間形成對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁的腔體； 所述各絕熱腔體之間設(shè)置有空隙，所述磁體安裝架轉(zhuǎn)動(dòng)，活動(dòng)磁體周期經(jīng)過絕熱腔體之間的空隙，磁腔體周期的交錯(cuò)對(duì)磁串中的磁工質(zhì)進(jìn)行磁化和退磁，使各磁串兩端形成冷端和熱端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述熱流動(dòng)結(jié)構(gòu)包括連通磁串兩端的管道，所述管道與磁串連通，管道與制冷腔內(nèi)部均設(shè)置有傳遞熱能的制冷劑；所述管道靠近熱端處設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述管道靠近冷端處設(shè)置有加快管道內(nèi)部制冷劑循環(huán)運(yùn)動(dòng)的輔佐循環(huán)泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述磁串中的各絕熱腔體之間設(shè)置有防止制冷劑倒流的止回結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱結(jié)構(gòu)通過一根豎直設(shè)置的豎直長(zhǎng)管連接制冷腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)式串極磁制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述磁工質(zhì)設(shè)置成外表面皺褶的多孔狀結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F25B21/00GK203785312SQ201420174518
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】趙天安, 顏天寶, 龍克文 申請(qǐng)人:佛山市川東磁電股份有限公司