[發明專利]磁熱泵裝置

在審

• 申請號: 201780069777.5
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN109952476A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 裴相哲
• 申請（專利權）人: 三電控股株式會社
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00;H01F1/01
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 韓俊

一種磁熱泵裝置(1)，具有磁工作件(11A～11D)、永磁體(6)、循環泵(24)、旋轉閥(8、9)和熱交換器(21、28)。通過將多種磁工作物質(13A～13C)以其居里點從低到高的順序在從低溫端(16)至高溫端(14)的范圍內填充于磁工作件的導管(12)，從而將各磁工作物質級聯連接，并且使填充各磁工作物質的尺寸與各磁工作物質的溫度變化變大的規定的特定溫度范圍對應。將多種磁工作物質高效地級聯連接，從而能夠獲得所需的冷卻、散熱溫度。

技術領域

本發明涉及一種利用磁工作物質(日文：磁気作業物質)的磁熱效應的磁熱泵裝置。

背景技術

近年來，關注一種代替使用氟利昂等氣體制冷劑的現有的蒸汽壓縮制冷裝置的磁熱泵裝置，上述磁熱泵裝置利用了磁工作物質在勵磁和消磁時產生大幅的溫度變化的性質(磁熱效應)。作為上述磁工作物質，以往使用了Gd系的二次相變材料，但近年來，開始使用磁熵變化比上述Gd系材料大的Mn系或La系的二次相變材料(例如，參照專利文獻1)。

在上述Mn系、La系的磁工作物質中，雖因勵磁和消磁而產生的磁熵變化大且吸熱/散熱能力也大，但存在有效溫度區域窄、單體不能獲得所需的溫度變化這樣的缺點。因而，考慮從居里點低的磁工作物質到居里點高的磁工作物質將多個磁工作物質通過級聯連接的方式填充在導管內，使溫度從常溫至所需的制冷溫度及熱水供給溫度(散熱溫度)間變化。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2008-51409號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，現實的是，以往未定量地研究過將各磁工作物質在導管內怎樣級聯連接是高效的。

本發明為解決上述現有技術問題而作，其目的在于提供一種磁熱泵裝置，能夠高效地將多種磁工作物質級聯連接以獲得所需的冷卻、散熱溫度。

解決技術問題所采用的技術方案

本發明的磁熱泵裝置包括：磁工作件，將具有磁熱效應的磁工作物質填充在供熱介質流通的導管內而構成所述磁工作件；磁場改變裝置，所述磁場改變裝置改變施加于磁工作物質的磁場的大小；熱介質移動裝置，所述熱介質移動裝置使熱介質在磁工作件的高溫端與低溫端之間移動；散熱側的熱交換器，所述散熱側的熱交換器用于使高溫端側的熱介質散熱；以及吸熱側的熱交換器，所述吸熱側的熱交換器用于使低溫端側的熱介質吸熱，其特征是，通過將多種磁工作物質以多種所述磁工作物質的居里點從低到高的順序在從低溫端至高溫端的范圍填充于磁工作件的導管，從而將各磁工作物質級聯連接，并且使填充各磁工作物質的尺寸與各磁工作物質的溫度變化變大的規定的特定溫度范圍對應。

技術方案2的發明的磁熱泵裝置是在上述發明的基礎上，其特征是，各磁工作物質的溫度變化變大的特定溫度范圍是從各磁工作物質的半峰寬的高溫側的溫度的一半至磁熵變化為峰值的溫度為止的范圍。

技術方案3的發明的磁熱泵裝置是在上述各發明的基礎上，其特征是，各磁工作物質的溫度變化變大的特定溫度范圍是下述范圍，即在將各磁工作物質分別以單體填充在導管內的情況下，各磁工作物質的溫度變化飽和時在低溫端至高溫端之間溫度變化比其它部分大的范圍。

技術方案4的發明的磁熱泵裝置是在上述各發明的基礎上，其特征是，以使各磁工作物質的特定溫度范圍從低到高連接的方式將各磁工作物質填充在導管內。

技術方案5的發明的磁熱泵裝置是在上述各發明的基礎上，其特征是，各磁工作物質是磁熵變化比Gd系材料大而有效溫度區域比Gd系材料窄的材料。

技術方案6的發明的磁熱泵裝置是在上述發明的基礎上，其特征是，各磁工作物質是Mn系或La系材料。

技術方案7的發明的磁熱泵裝置是在上述各發明的基礎上，其特征是，由樹脂構成導管。