[發明專利]一種基于脈沖磁場的可調節型磁制冷裝置

有效

• 申請號: 201811487966.7
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109539625B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 劉斌;柴玲;王琪;陳愛強;楊文哲
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00;F25B41/04
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

本發明公開了一種基于脈沖磁場的可調節型磁制冷裝置。本發明包括若干方形活性蓄冷器、重復脈沖電源、脈沖磁體、冷端換熱器、熱端換熱器、分流器(帶電磁閥)、電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四、離心泵一、離心泵二、控制單元、管路以及換熱流體組成，當磁場強度為零時，方形活性蓄冷器中磁性材料進行退磁過程，磁性材料吸收熱量，系統中的換熱流體在離心泵的驅動下，將冷端換熱器周圍的的熱量傳到方形活性蓄冷器，經磁性材料所吸收，并可以通過分流器連接的電磁閥的開閉，調節制冷裝置產生的冷量，從而達到不同溫跨的冷卻降溫的目的。

技術領域

本發明涉及室溫制冷技術領域，更具體的說，是將室溫磁制冷裝置更加靈活、高效。

背景技術

目前，全球能源有近三分之一消耗在制冷中，因此制冷技術的發展對人類的生存、新能源、新技術的研發起著著極其重要的作用。因此，眾多學者開始尋求新的制冷技術和新型能源，隨著磁制冷技術在室溫領域的不斷發展，其應用領域得到了大力的研究和發展。傳統的氣體壓縮制冷極大的推動了現代工業和生活的發展，但是另一方面也給全球帶來了環境破壞和能源危機，于是，眾多學者開始尋求清潔綠色的制冷裝置。磁制冷作為一種新型的制冷方式，因其不用壓縮機，效率高于氣體制冷，具有明顯的節能優勢，并且清潔無污染。

磁制冷技術的開發研究歷經了幾十年，磁制冷技術在低溫領域已經得到成熟的應用，但是在室溫領域依舊處于研發階段，主要原因在于巨磁性材料的找尋、加工及高效換熱的活性蓄冷器結構的設計等方面限制了室溫磁制冷技術的廣泛應用。由于固體磁性工質在蓄冷器中填充，無法通過改變磁性工質的質量來改變室溫磁制冷系統的制冷量，通常在實驗及應用方面不能滿足我們的需求。

因此，基于磁制冷技術，設計研發一種基于脈沖磁場的可調節型磁制冷裝置，對于室溫磁制冷技術的發展具有重要的意義。

發明內容

本發明在于提供一種基于脈沖磁場的可調節型磁制冷裝置，目的是通過調節活性蓄冷器的個數，滿足我們不同冷量的需求。

為實現本發明的目的，所采用的技術方案是：

一種基于脈沖磁場的可調節型磁制冷裝置，包括方形活性蓄冷器、重復脈沖電源、脈沖磁體、冷端換熱器、熱端換熱器、帶電磁閥的分流器、電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四、離心泵一、離心泵二、控制單元，所述方形活性蓄冷器填充了磁性材料，并置于脈沖磁體中間，所述脈沖磁體與重復脈沖電源連接，所述方形活性蓄冷器兩端連接兩個循環環路，其中一個循環環路從方形活性蓄冷器出來的換熱流體，通過電磁閥一進入冷端換熱器，冷端換熱器出口與離心泵一連接，離心泵一流出的換熱流體，經電磁閥二流入帶電磁閥的分流器，帶電磁閥的分流器的出口與方形活性蓄冷器連接；另一個循環環路從所述方形活性蓄冷器出來的換熱流體，通過電磁閥三進入熱端換熱器，所述熱端換熱器出口與離心泵二連接，離心泵二流出的換熱流體，經電磁閥四流入帶電磁閥的分流器，最終流回所述方形活性蓄冷器，所述控制單元分別控制電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三、電磁閥四、離心泵一和離心泵二。重復循環之后，使得冷端換熱器不斷地釋放冷量，并且可以通過控制分流器各個管路的電磁閥來定量的調節制冷量，以達到不同的目的。

所述方形活性蓄冷器由若干根PVC管并聯組成，每根PVC管中填有磁性工質。

方形活性蓄冷器外的絕熱材料為普通硅酸鋁纖維制品、玻璃棉制品或石棉。

所述換熱流體為水。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明中多個方形活性蓄冷器并排的工作，并采用分流器與電磁閥控制，可以滿足更寬的制冷溫跨的目的，解決了單個活性蓄冷器換熱能力有限的弊端。

2、本發明中脈沖裝置，結構簡單緊湊，與與往復式室、旋轉式室溫磁制冷裝置相比，無電機等部件，噪聲大大降低。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖；