[發明專利]一種旋轉式串極磁制冷系統

有效

• 申請號: 201410144503.6
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103925732A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 趙天安;顏天寶;龍克文
• 申請（專利權）人: 佛山市川東磁電股份有限公司
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 劉文求

技術領域

本發明涉及一種磁制冷裝置，尤其涉及的是一種旋轉式串極磁制冷系統。

背景技術

磁熱效應是磁性材料在磁化和退磁過程中由于內部磁熵變化而引起材料放熱和吸熱的現象，是材料的一種固有特性，磁制冷就是利用材料的磁熱效應來實現制冷目的。

傳統的磁制冷裝置包括固定設置的磁工質和反復對磁工質進行磁化和退磁的活動磁體，該技術的核心的思想是：對于單個的磁工質，利用活動用磁體對其進行反復磁化和退磁，根據磁熱效應，磁工質在磁化過程放熱，在退磁過程吸熱。在磁化致熱過程，傳統的磁制冷裝置通過散熱結構盡可能地將單個磁工質磁化時所產生的熱量排出，在磁工質退磁致冷過程，使磁工質盡可能吸收更多的外界熱量，營造出低溫的空間，實現制冷的效果。具體參見申請號為200710305996.7的發明專利公開的室溫磁制冷系統和申請號為201320101369.2的實用新型專利公開的磁制冷部件和磁制冷機，這兩個專利文獻所公開的磁制冷裝置均根據上述核心思想制作。

由于單個磁工質在磁化和退磁兩個過程中所產生的溫度差很小（一般為1-3℃），同時又由于在低溫差條件下采用熱傳導方式速度慢，效率較低（導熱物質自身的熱容量存在，導致制冷效率降低），因此系統無法及時的完全排出磁工質磁化時所產生的微小熱量，而這些熱量對制冷效應產生了負面影響，最終導致傳統的這種磁制冷裝置的制冷效果極差，完全不能達到傳統的家用冰箱的實用要求。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種旋轉式串極磁制冷系統，旨在解決傳統的制冷裝置制冷效果差的技術問題。

本發明的技術方案如下：一種旋轉式串極磁制冷系統，其中，包括活動磁體和至少一個豎直設置的磁串，所述磁串包括依次串聯導通設置的絕熱腔體，所述絕熱腔體內部設置有磁工質；所述活動磁體反復交錯的對磁串中的磁工質進行磁化和退磁，對于同一磁串中的任意一個正處于退磁狀態的磁工質，與其相鄰的上下兩個磁工質必然處于磁化狀態；

還包括輔助磁串內部熱能單向流動的熱流動結構，所述熱流動結構分別連通磁串的兩端；所述磁串中由于磁工質被磁化而產生的熱量在熱傳遞作用和熱流動結構輔助下單向流動，使磁串兩端形成冷端和熱端；所述冷端連接制冷腔，所述制冷腔設置在隔熱箱內部。

所述的旋轉式串極磁制冷系統，其中，還包括固定安裝活動磁體的磁體安裝架，所述磁體安裝架軸向轉動設置，磁體安裝架兩側錯位固定多個對磁串中的磁工質進行磁化和退磁的磁腔體；所述磁腔體包括上下固定設置的兩塊活動磁體，兩塊活動磁體之間形成對磁串中的磁工質進行磁化和退磁的腔體；?

所述各絕熱腔體之間設置有空隙，所述磁體安裝架轉動，活動磁體周期經過絕熱腔體之間的空隙，磁腔體周期的交錯對磁串中的磁工質進行磁化和退磁，使各磁串兩端形成冷端和熱端。

所述的旋轉式串極磁制冷系統，其中，所述熱流動結構包括連通磁串兩端的管道，所述管道與磁串連通，管道與制冷腔內部均設置有傳遞熱能的制冷劑；所述管道靠近熱端處設置有散熱結構。

所述的旋轉式串極磁制冷系統，其中，所述管道靠近冷端處設置有加快管道內部制冷劑循環運動的輔佐循環泵。

所述的旋轉式串極磁制冷系統，其中，所述磁串中的各絕熱腔體之間設置有防止制冷劑倒流的止回結構。

所述的旋轉式串極磁制冷系統，其中，所述散熱結構通過一根豎直設置的豎直長管連接制冷腔。

所述的旋轉式串極磁制冷系統，其中，所述磁工質設置成外表面皺褶的多孔狀結構。

本發明的有益效果：本發明跳出了傳統的磁制冷結構的實際思路（傳統的磁制冷機的設計思路一直專注于如何讓磁工質在致熱（磁化）環節散發掉更多熱量，如何在制冷（退磁）環節讓工質吸收更多熱量），沒有直接通過輔佐設備放大一個磁工質通過磁熱效應所產生的制冷效果，而是從宏觀角度去解決問題—將數十個工質串接在一起，讓其中一部分被磁化致熱，另外一部分被撤磁制冷，兩者相互協助，將磁制冷機的概念轉變成“熱能提升機”（熱能搬運）的概念，使磁串兩端產生較大的溫差，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。