[實(shí)用新型]磁工質(zhì)組件、磁工質(zhì)床及磁制冷機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721648468.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207570152U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶骙;卞嘉晨;賀申淦;徐嘉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號(hào): F25B21/00
• 分類號(hào): F25B21/00;F28D21/00;F28F9/22;F28F13/06
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;謝湘寧

本實(shí)用新型提供了一種磁工質(zhì)組件、磁工質(zhì)床及磁制冷機(jī)，其中，磁制冷機(jī)的磁工質(zhì)組件包括：基芯；磁工質(zhì)層，包覆在基芯的周向外側(cè)，其中，磁工質(zhì)層能夠隨所處環(huán)境的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小變化吸收或者釋放熱量，基芯的強(qiáng)度大于磁工質(zhì)層的強(qiáng)度。本實(shí)用新型的技術(shù)方案有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中磁工質(zhì)易碎導(dǎo)致流體通道堵塞，進(jìn)而影響換熱效率的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及制冷領(lǐng)域，具體而言，涉及一種磁工質(zhì)組件、磁工質(zhì)床及磁制冷機(jī)。

背景技術(shù)

主動(dòng)磁回?zé)峒夹g(shù)或者稱為AMR(active magnetic regenerator)技術(shù)，是由Seyter首先提出的，并在1982年申請(qǐng)的專利(US4332135(A))中作了介紹。AMR循環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)是制冷溫跨(排出熱時(shí)溫度與吸收熱時(shí)溫差)可以遠(yuǎn)大于磁熱材料在施加磁場(chǎng)是的溫度變化的絕對(duì)值(絕熱溫變?chǔ)ad)。例如，釓在1.5T磁場(chǎng)下產(chǎn)生的絕熱溫變僅為4K。采用主動(dòng)式回?zé)崞鞔叛h(huán)(AMR Cycle)不僅可以克服這一限制，在磁性材料的兩端產(chǎn)生高出ΔTad數(shù)倍的溫跨，同時(shí)還使得換熱更加高效，磁制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊。

主動(dòng)式磁回?zé)酇MR循環(huán)中的磁性材料既是磁性工質(zhì)又是回?zé)岵牧希瑩Q熱流體既是熱力循環(huán)的載冷劑又是回?zé)崞餍罾湟骸鳠岚l(fā)生在呈多孔或者間隙等形式固體磁熱材料與流動(dòng)穿過(guò)的傳熱流體之間。為了有效進(jìn)行傳熱，磁熱材料應(yīng)具有大的用于與傳熱流體接觸的表面積，同時(shí)間隙構(gòu)成的流體通道必須具有低的對(duì)流體流動(dòng)的阻礙。即工質(zhì)形貌、幾何構(gòu)型影響換熱效率和壓降。

磁工質(zhì)材料性質(zhì)一般比較脆、強(qiáng)度小(如釓Gd)，在1.5T強(qiáng)磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力可達(dá)8個(gè)大氣壓左右，受該力的作用容易相互擠壓導(dǎo)致磁工質(zhì)破碎。

目前，AMR的磁工質(zhì)床一般是球狀顆粒或者片狀疊層等形式組成。這些結(jié)構(gòu)形式，出于以下幾方面綜合考慮，受制于材料物性及構(gòu)型特性，無(wú)法進(jìn)一步提高性能。一方面提高換熱效率的考慮，增加用于傳熱流體接觸的表面積，需要縮小幾何特征值(厚度、直徑等)，增加磁工質(zhì)量(降低孔隙率)；一方面為了避免工質(zhì)破碎，導(dǎo)致破碎物填塞原有磁工質(zhì)間空隙，造成制冷床孔隙率下降，流體通道堵塞，需要增加幾何特征值；再一方面增加換熱流量提高制冷輸出量，需要減小流阻，增大孔隙率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在提供一種磁工質(zhì)組件、磁工質(zhì)床及磁制冷機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中磁工質(zhì)易碎導(dǎo)致流體通道堵塞，進(jìn)而影響換熱效率的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種磁制冷機(jī)的磁工質(zhì)組件，包括：基芯；磁工質(zhì)層，包覆在基芯的周向外側(cè)，其中，磁工質(zhì)層能夠隨所處環(huán)境的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小變化吸收或者釋放熱量，基芯的強(qiáng)度大于磁工質(zhì)層的強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，基芯的直徑與磁工質(zhì)組件的直徑的比值在0.1至0.5之間。

進(jìn)一步地，磁工質(zhì)組件的直徑小于或者等于3.5mm。

進(jìn)一步地，基芯呈絲狀或片狀。

進(jìn)一步地，磁工質(zhì)層通過(guò)熱浸鍍法、包覆法、電鍍法、水平連鑄法或熱軋法包覆在基芯的周向外側(cè)。

進(jìn)一步地，磁工質(zhì)層的材質(zhì)為Gd、La(Fe，Si)₁₃Hy或La((Fe，Co)，Si)₁₃。

進(jìn)一步地，基芯的橫截面為圓形、橢圓形、矩形或菱形。

進(jìn)一步地，基芯的外表面上還設(shè)置有向外凸出的肋片，磁工質(zhì)層包覆在基芯和肋片上。

進(jìn)一步地，肋片為針肋、直肋或環(huán)肋中的一種或幾種。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種磁工質(zhì)床，包括磁工質(zhì)組件，磁工質(zhì)組件為上述的磁工質(zhì)組件。

進(jìn)一步的，磁工質(zhì)床具有相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)底板，兩個(gè)底板上設(shè)置有通孔，磁工質(zhì)組件穿設(shè)在通孔中。