[實用新型]一種旋轉式磁制冷冷機

有效

• 申請號: 201921845870.3
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN211011986U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 藺新星;尹立坤;楊立明
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本實用新型公開了一種旋轉式磁制冷冷機，一種旋轉式磁制冷冷機，其特征其在于：所述磁制冷冷機包括相互組裝的冷機上外殼和冷機下外殼；所述冷機上外殼和冷機下外殼的結合接觸面之間對稱固定有第一夾板和第二夾板，在第一夾板和第二夾板之間通過軸轉動支撐安裝有圓形磁工質組件，所述冷機上外殼的頂部外部套裝有永磁體槽。解決現階段磁制冷冷接的流道復雜、體阻力大、熱量損失大的缺陷。

技術領域

本實用新型屬于磁制冷技術領域，特別涉及一種無須蓄能的連續制冷的旋轉式磁制冷冷機。

背景技術

磁制冷技術是一種新興的制冷技術，有別于傳統蒸汽壓縮式制冷技術，磁制冷技術工藝更加簡單，且無須使用有機工質。現階段的高效制冷機組所使用的有機工質都有或大或小的破壞臭氧潛能值（ODP）和全球變暖潛能值（GWP）。根據“蒙特利爾議定書”大量傳統有機工質將受到限制，這是磁制冷技術興起的一方面原因。

磁制冷技術是利用某些材料的磁熱效應來實現制冷或制熱工藝。通常所用磁熱材料在進入磁場時材料內部原子的磁矩從無序變為有序，材料的磁熵變低根據能量守恒磁熱材料本身需要放熱；磁熱材料在離開磁場時材料吸熱，材料內部原子的磁矩從有序變為無序。近來發現Gd和它的合金Gd5Si2Ge2的巨磁熱效應，為磁制冷技術的發展奠定了基礎。

為實現連續、穩定的磁制冷過程，需要施加于磁工質上的磁場發生周期行變化。電磁場可提供周期性變化磁場，但是為形成較大磁場電力系統電流較大會形成較高損失，相較而言目前永磁體磁場較為流行。根據磁體與磁工質的相對運動方式，磁制冷冷機分為旋轉式和往復式兩種主要形式。其中，由于旋轉式冷機制冷工藝連續性較好受到廣泛關注。

但為實現系統的冷熱連續切換，冷機內部流道會較為復雜且管路較多，這就導致了熱量損失，能量利用率低，并且復雜的流道結構使得冷機可靠性下降以及阻力變得較高。復雜的系統構造也是制約磁制冷系統放大的重要制約因素，因而磁制冷冷機的連續性和可靠性直接關系到磁制冷冷機商業應用以及推廣的可能。

實用新型內容

本實用新型為解決現階段磁制冷冷機的流道復雜、體阻力大、熱量損失大的缺陷，提出了一種新型的旋轉式磁制冷冷機。

為了實現上述的技術特征，本實用新型的目的是這樣實現的：所述磁制冷冷機包括相互組裝的冷機上外殼和冷機下外殼；所述冷機上外殼和冷機下外殼的結合接觸面之間對稱固定有第一夾板和第二夾板，在第一夾板和第二夾板之間通過軸支撐安裝有圓形磁工質組件并帶動其旋轉，所述冷機上外殼的頂部外部套裝有永磁體槽，所述永磁體槽為圓形磁工質組件提供垂直于圓形磁工質組件平面的勵磁磁場。

所述第一夾板和第二夾板的中間部位都分別加工有軸承安裝孔，在第一夾板的軸承安裝孔內部安裝有第一軸承，在第二夾板的軸承安裝孔內部安裝有第二軸承，所述軸的兩端分別支撐安裝在第一軸承和第二軸承之間。

所述圓形磁工質組件包括骨架，所述骨架的間隙均布置固定安裝有多塊磁工質，所述磁工質的外緣通過圓箍固定。

所述骨架由硬質絕熱塑料鑄成星型結構；所述磁工質采用鑄造成型并切割成所需的扇形。

所述第一夾板和第二夾板采用相同的結構，其截面都采用T型截面，其中T型截面的長條形肋夾緊設置在冷機上外殼和冷機下外殼之間，并將其固定；在T型截面的另一光滑面設置有一層用于和圓形磁工質組件相轉動密封配合的硅膠層。

所述冷機上外殼、冷機下外殼、圓形磁工質組件、第一夾板和第二夾板組裝完成之后將整個腔體分隔成為載冷腔體和載熱腔體兩個相對封閉的腔體。

所述載熱腔體用于流通載熱氣體，并采用下進上出的布置方式，在其一側下部設置載熱流道進口，另一側上部設置載熱流道出口；在載熱流道進口所在一側的頂角位置安裝有傾斜布置的隔板，以避免熱流體在角落積累。