[發(fā)明專利]磁制冷機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280020056.2
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN103492819A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高橋秀和;田崎豐
• 申請（專利權(quán)）人: 日產(chǎn)自動車株式會社
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張勁松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁制冷機，特別涉及一種分別對相同材料的多個磁性體施加磁氣以產(chǎn)生磁熱效應(yīng)，將多個磁性體的熱量利用固體物質(zhì)的熱傳導(dǎo)進行傳遞的磁制冷機。

背景技術(shù)

目前使用的室溫范圍的制冷機，例如，冰箱、冰柜、空調(diào)等制冷機大部分利用氟利昂氣體及替代氟利昂氣體等氣體制冷劑的熱傳導(dǎo)。最近，暴露出伴隨氟利昂氣體排出的臭氧層破壞的問題，另外，伴隨替代氟利昂氣體的排出的對全球變暖的影響也令人擔(dān)憂。因此，強烈期望開發(fā)代替使用氟利昂氣體及替代氟利昂氣體等氣體制冷劑的制冷機的、清潔且熱傳遞能力高的、創(chuàng)新的制冷機。

從這樣的背景出發(fā)，最近備受關(guān)注的制冷技術(shù)是磁制冷技術(shù)。在磁性體中存在有如下的磁性體，即，當(dāng)施加于該磁性體的磁場的大小發(fā)生變化時，產(chǎn)生與該變化對應(yīng)使自身的溫度變化的所謂磁熱效應(yīng)。利用產(chǎn)生該磁熱效應(yīng)的磁性體以傳遞熱的制冷技術(shù)為磁制冷技術(shù)。

作為應(yīng)用磁制冷技術(shù)的磁制冷機，例如有下述專利文獻1記載的利用固體物質(zhì)的熱傳導(dǎo)以傳遞熱量的磁制冷機。該磁制冷機通過以下的結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)熱量。

以規(guī)定的間隔交互配置施加磁氣時溫度上升的正磁性體和施加磁氣時溫度下降的負(fù)磁性體。由正負(fù)一對磁性體形成一個磁性體塊。將多個該磁性體塊配置為環(huán)狀以形成磁性體單元。將在配置于磁性體單元的正負(fù)磁性體之間插拔的熱傳導(dǎo)部件配置在正負(fù)磁性體之間。在與該磁性體單元同心且內(nèi)徑和外徑大致相等的輪轂狀的旋轉(zhuǎn)體配置永久磁鐵以形成磁路。而且，使配置有永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)體以和磁性體單元對向的方式配置并以相對磁性體單元相對旋轉(zhuǎn)。通過該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)對正負(fù)磁性體同時施加或去除磁氣。伴隨該旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)使熱傳導(dǎo)部件以一定的時間在正負(fù)磁性體之間插拔。將磁性體利用磁熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量經(jīng)由熱傳導(dǎo)部件向配置有磁性體的一方向傳遞。

專利文獻1：（日本）特開2007－147209號公報

但是，在引用文獻1的發(fā)明的情況下，作為產(chǎn)生磁熱效應(yīng)的磁性體，需要使用正負(fù)兩個不同的磁性體。

一般情況下，正磁性體和負(fù)磁性體的磁熱效應(yīng)的大小不同。具體而言，與正磁性體的磁熱效應(yīng)相比，負(fù)磁性體的磁熱效應(yīng)較小。因此，在使用正負(fù)兩個不同的磁性體的磁制冷機的情況下，不能得到均勻的磁熱效應(yīng)，因此，作為整個磁制冷機的熱傳遞效率惡化。如果能得到均勻的磁熱效應(yīng)就能提高熱傳遞效率，因此，在這方面還有改進的余地。另外，負(fù)磁性體的材料與正磁性體的材料相比使用稀有的材料，因此，磁制冷機變得昂貴。

另外，對正負(fù)兩個磁性體同時施加、去除磁氣的磁路會變得大型化，因此，成為重量重且大型的磁制冷機。如果能使磁路的重量變輕就能使磁制冷機小型化、輕量化及低成本化，因此，在這方面還有改進的余地。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是為了解決上述的各種問題而設(shè)立的，其目的在于提供能夠提高熱傳遞能力及熱傳遞效率，實現(xiàn)小型化、輕量化、低成本化的磁制冷機。

為了實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的磁制冷機具有磁性體配置板、低溫側(cè)換熱部、高溫側(cè)換熱部、磁鐵/熱傳導(dǎo)部件配置板以及驅(qū)動部。

磁性體配置板在與磁性體的配置方向交叉的方向隔開間隔鄰接配置多個將相同材料的所述磁性體隔開間隔配置成多列狀的磁性體單元。

在磁性體配置板的各磁性體單元的一端配置低溫側(cè)換熱部，在另一端配置高溫側(cè)換熱部。

在磁鐵/熱傳導(dǎo)部件配置板配置與磁性體配置板相對的多個磁氣施加部和多個熱傳導(dǎo)部件。

在磁鐵/熱傳導(dǎo)部件配置板配置分別對配置在磁性體配置板的各磁性體單元的磁性體施加磁氣的磁氣施加部。另外，在磁鐵/熱傳導(dǎo)部件配置板配置使各磁性體單元產(chǎn)生的熱量從低溫側(cè)換熱部向高溫側(cè)換熱部側(cè)傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)部件。

驅(qū)動部為了使磁性體配置板和磁鐵/熱傳導(dǎo)部件配置板沿磁性體單元的配置方向相對移動而驅(qū)動磁性體配置板或磁鐵/熱傳導(dǎo)部件配置板的至少任一方。

通過驅(qū)動部使磁性體配置板和磁鐵/熱傳導(dǎo)部件配置板沿磁性體單元的配置方向相對移動后，各磁性體單元產(chǎn)生的熱量從低溫側(cè)換熱部傳遞至高溫側(cè)換熱部側(cè)。

根據(jù)如上構(gòu)成的本發(fā)明的磁制冷機，分別對相同材料的多個磁性體施加磁氣以產(chǎn)生磁熱效應(yīng)，將多個磁性體的熱量利用固體物質(zhì)的熱傳導(dǎo)而傳遞，因此，能夠提高熱傳遞能力及熱傳遞效率，實現(xiàn)小型化、輕量化、低成本化。

附圖說明

圖1是適用于本發(fā)明的磁制冷的原理圖；

圖2是表示本發(fā)明的磁制冷的效果的圖；

圖3是用于說明在圖1的原理圖中熱移動的情形的圖；

圖4是表示實施方式1的磁制冷機的概略構(gòu)成的俯視圖；