[發明專利]磁熱式熱裝置

有效

• 申請號: 201580065519.0
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN107003041B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: C·米勒
• 申請（專利權）人: 制冷技術應用公司
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張霓

本發明涉及磁熱式熱裝置(1)，具有圍繞縱軸線(L)的回轉結構，所述磁熱式熱裝置具有磁化裝置，所述磁化裝置限定至少兩個彼此之間平行的磁隙(E₁,E₂)，用于在每個所述磁隙(E₁,E₂)中產生圍繞縱軸線(L)的可變磁場。兩個支承件(S₁,S₂)承載磁熱元件(2)并且布置在所述磁隙(E₁,E₂)之一的中線平面(P₁,P₂)中。所述磁化裝置和所述支承件(S₁,S₂)圍繞縱軸線(L)彼此相對移動和圍繞縱軸線(L)彼此成角度地定位，以便在磁隙(E₁,E₂)之一中的支承件之一(S₁)的磁熱元件(2)所經受的磁化循環與另一個磁隙(E₁,E₂)中的另一個支承件(S₂)的磁熱元件所經受的磁化循環之間形成相位移。

技術領域

本發明涉及磁熱式熱裝置，具有圍繞縱軸線的回轉結構，所述磁熱式熱裝置具有磁化裝置、至少兩個支承件，所述磁化裝置限定至少兩個彼此之間至少部分地疊置且平行的磁隙，用于在每個所述磁隙中產生圍繞縱軸的可變磁場，所述至少兩個支承件至少部分地疊置，每個都布置在所述磁隙之一的中線平面中，承載至少部分地疊置在所述支承件之間的磁熱元件，所述磁化裝置和所述支承件圍繞縱軸彼此相對移動，以使每個支承件的磁熱元件經受由相應的磁隙中可變磁場形成的磁化循環。

背景技術

本發明涉及磁冷卻領域，特別是使用磁熱材料的磁熱效應的熱裝置領域。

磁熱材料的磁熱效應(EMC)在于其在經受場強可變的磁場時的溫度變化。因此，只需使這些材料經受磁化階段與去磁階段交替的一系列循環，與穿過所述材料的載熱流體進行熱交換，在所述材料的端部之間達到盡可能大的溫度變化。該循環重復進行，直至多赫茲頻率。這種磁致冷卻循環的效率超過傳統冷卻循環的效率約50％。

磁熱材料當處于磁場中時差不多立刻發熱，而當從磁場移開時就根據同一熱動態特性進行冷卻。在磁性階段，載熱流體在磁化階段時與磁熱材料接觸而加熱，在去磁階段時與磁熱材料接觸而冷卻。一般來說，在以環境溫度工作的應用中，載熱流體是液體，其在直形導道或者磁熱材料上的通孔中循環。為此，載熱液體可以是清水，或者是例如添加防凍劑、甘醇化劑或鹽水的清水。

磁隙中磁場越強，磁熱材料中感應的磁熱效應越大，從而增大載熱流體的熱功率及其在入口/出口兩個端部之間的溫度梯度，因而提高這種磁熱式熱裝置的總效率。同樣，當循環頻率增大時，熱裝置發出的熱功率(例如制冷)也增大。為使該功率與頻率的增大成正比增大，必須具有磁化裝置，其易于在至少一個磁隙中產生強力均勻磁場，且可使該磁化裝置相對于磁熱元件進行相對移動，盡可能消耗最少的電能。

為此，回轉結構最佳，因為一方面，其可實施一種結構緊湊的、磁化裝置相對于磁熱材料移動的熱裝置，另一方面，可具有磁熱材料用量的良好比率。鑒于熱裝置的熱功率尤其取決于所用磁熱材料的數量，這種布置既有效又非常有利。為此，本申請人提出專利申請FR 2 987 433和FR 2 994 018，其涉及回轉式磁化裝置。FR 2 994 018相當于權利要求1的前序部分。

但是，鑒于空氣的導磁率小于磁熱材料的導磁率，磁熱材料相對于磁化裝置的移動或者磁化裝置相對于磁熱材料的移動，在磁隙中形成不同導磁率的交替變化，磁吸引力在磁熱材料通過時較大。為此，磁化裝置或磁熱元件的移動或角度速度通常既不連續，也不均勻，會突然中斷。這種情況不利，因為其干擾磁化循環，降低熱功率，增大電力消耗。其也引起裝置運轉噪聲電平增大，且對其使用壽命及其機械穩定性具有負面影響。

發明內容