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磁制冷部件及磁制冷設備.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410159574.3

申請日:

2014.04.21

公開號:

CN105020926A

公開日:

2015.11.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權的轉移IPC(主分類):F25B 21/00登記生效日:20180118變更事項:專利權人變更前權利人:青島海爾股份有限公司變更后權利人:青島海爾股份有限公司變更事項:地址變更前權利人:266101 山東省青島市嶗山區海爾路1號海爾工業園變更后權利人:266101 山東省青島市嶗山區海爾路1號海爾工業園變更事項:共同專利權人變更后權利人:青島海爾智能技術研發有限公司|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F25B 21/00申請日:20140421|||公開
IPC分類號: F25B21/00 主分類號: F25B21/00
申請人: 青島海爾股份有限公司
發明人: 唐林強; 李標; 王晶晶; 劉德昌; 馬壯
地址: 266101山東省青島市嶗山區海爾路1號海爾工業園
優先權:
專利代理機構: 青島聯智專利商標事務所有限公司37101 代理人: 周永剛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410159574.3

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.02.06|||2017.09.29|||2015.12.02|||2015.11.04

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種磁制冷部件及磁制冷設備,磁制冷部件包括磁場系統、導磁體組件和多個磁制冷床;所述導磁體組件包括導磁轉軸、中間導磁體和多個側部導磁體,所述中間導磁體和所述側部導磁體位于所述磁場系統中,所述側部導磁體位于所述中間導磁體和所述磁場系統之間,所述磁制冷床對應位于所述側部導磁體和所述中間導磁體之間,所述導磁轉軸上具有外伸的導磁旋轉臂,所述導磁轉軸可轉動的連接在所述中間導磁體上并與所述中間導磁體磁導通,所述導磁旋轉臂交替與所述側部導磁體接觸。多個磁制冷床可以交替進行制冷,從而有效的提高了磁制冷部件制冷效率,以確保磁制冷設備具有較強的制冷能力。

權利要求書

權利要求書
1.  一種磁制冷部件,其特征在于,包括磁場系統、導磁體組件和多個磁制冷床;所述導磁體組件包括導磁轉軸、中間導磁體和多個側部導磁體,所述中間導磁體和所述側部導磁體位于所述磁場系統中,所述側部導磁體位于所述中間導磁體和所述磁場系統之間,所述磁制冷床對應位于所述側部導磁體和所述中間導磁體之間,所述導磁轉軸上具有外伸的導磁旋轉臂,所述導磁轉軸可轉動的連接在所述中間導磁體上并與所述中間導磁體磁導通,所述導磁旋轉臂交替與所述側部導磁體接觸。

2.   根據權利要求1所述的磁制冷部件,其特征在于,所述中間導磁體的端部開設有軸孔,所述導磁轉軸可轉動的連接在所述軸孔中,所述導磁旋轉臂還與所述中間導磁體的邊沿接觸。

3.   根據權利要求1所述的磁制冷部件,其特征在于,所述導磁轉軸上還具有外伸的隔磁體,所述導磁旋轉臂和所述隔磁體整體形成圓盤結構。

4.   根據權利要求1所述的磁制冷部件,其特征在于,所述磁場系統包括兩個相對設置的磁體,所述導磁體組件包括兩個側部導磁體,所述側部導磁體固定在對應的所述磁體上。

5.   根據權利要求1所述的磁制冷部件,其特征在于,所述磁場系統為筒形磁體,所述側部導磁體固定在所述筒形磁體的內壁上,所述中間導磁體為圓柱結構。

6.   根據權利要求1所述的磁制冷部件,其特征在于,所述側部導磁體為弧形板結構。

7.   根據權利要求1所述的磁制冷部件,其特征在于,所述磁制冷床一端部設置有與所述磁制冷床內部連通的端口,所述磁制冷床內的一端部設置有隔板,所述隔板位于兩個所述端口之間將所述磁制冷床內部分隔成連通的兩條熱交換液流道,所述熱交換液流道中填充有磁工質。

8.   一種磁制冷設備,包括熱端散熱器、冷端散熱器和熱交換液驅動泵,其特征在于,還包括如權利要求1-7任一所述的磁制冷部件,所述磁制冷部件中的磁制冷床、所述熱端散熱器、所述冷端散熱器和所述熱交換液驅動泵連接在一起構成熱交換液循環流路。

說明書

說明書磁制冷部件及磁制冷設備
技術領域
本發明屬于磁制冷技術領域,具體地說,是涉及一種磁制冷部件及磁制冷設備。
背景技術
磁熱效應是磁性材料在磁化和退磁過程中由于內部磁熵變化而引起材料吸放熱的一種性質,是材料的一種固有特性,磁制冷就是通過材料的磁熱效應來實現制冷目的的,是一種具有環保、節能的新技術,而磁制冷設備便是采用磁熱效應進行制冷。
目前,磁制冷設備通常包括熱端散熱器、冷端散熱器、熱交換液驅動泵和磁制冷部件,而磁制冷部件包括磁場系統和磁制冷床,磁制冷床中填充中磁工質,通過磁場系統對磁制冷床進行勵磁和消磁,以實現磁制冷床中的磁工質制冷和制熱。根據勵磁和消磁的具體運行形式不同,磁制冷部件分為:旋轉式磁制冷部件和往復式磁制冷部件。對于旋轉式磁制冷部件,在工作過程中通過電機驅動磁場系統或磁制冷床旋轉360°,實現磁工質的勵磁和消磁,磁工質將會進行吸熱和放熱兩個過程。現有技術中的磁制冷部件通常采用一個磁場系統對應對一個磁工質床進行勵磁消磁,而在磁場系統變化周期內,磁工質床將進行制冷和制熱兩個過程,也就是說,只有一半的時間用于制冷,導致現有技術中的磁制冷部件制冷效率較低。
發明內容
本發明的目的是提供一種磁制冷部件及磁制冷設備,以提高磁制冷部件制冷效率。
為實現上述發明目的,本發明采用下述技術方案予以實現:
一種磁制冷部件,包括磁場系統、導磁體組件和多個磁制冷床;所述導磁體組件包括導磁轉軸、中間導磁體和多個側部導磁體,所述中間導磁體和所述側部導磁體位于所述磁場系統中,所述側部導磁體位于所述中間導磁體和所述磁場系統之間,所述磁制冷床對應位于所述側部導磁體和所述中間導磁體之間,所述導磁轉軸上具有外伸的導磁旋轉臂,所述導磁轉軸可轉動的連接在所述中間導磁體上并與所述中間導磁體磁導通,所述導磁旋轉臂交替與所述側部導磁體接觸。
如上所述的磁制冷部件,所述中間導磁體的端部開設有軸孔,所述導磁轉軸可轉動的連接在所述軸孔中,所述導磁旋轉臂還與所述中間導磁體的邊沿接觸。
如上所述的磁制冷部件,所述導磁轉軸上還具有外伸的隔磁體,所述導磁旋轉臂和所述隔磁體整體形成圓盤結構。
如上所述的磁制冷部件,所述磁場系統包括兩個相對設置的磁體,所述導磁體組件包括兩個側部導磁體,所述側部導磁體固定在對應的所述磁體上。
如上所述的磁制冷部件,所述磁場系統為筒形磁體,所述側部導磁體固定在所述筒形磁體的內壁上,所述中間導磁體為圓柱結構。
如上所述的磁制冷部件,所述側部導磁體為弧形板結構。
如上所述的磁制冷部件,所述磁制冷床一端部設置有與所述磁制冷床內部連通的端口,所述磁制冷床內的一端部設置有隔板,所述隔板位于兩個所述端口之間將所述磁制冷床內部分隔成連通的兩條熱交換液流道,所述熱交換液流道中填充有磁工質。
一種磁制冷設備,包括熱端散熱器、冷端散熱器和熱交換液驅動泵,還包括上述磁制冷部件,所述磁制冷部件中的磁制冷床、所述熱端散熱器、所述冷端散熱器和所述熱交換液驅動泵連接在一起構成熱交換液循環流路。
與現有技術相比,本發明的優點和積極效果是:本發明提供的磁制冷部件及磁制冷設備,通過在磁場系統中設置導磁體組件,導磁組件能夠改變磁場系統產生的磁通路徑,導磁轉軸轉動過程中導磁旋轉臂交替與側部導磁體接觸,使得中間導磁體交替與各個側部導磁體磁導通,在此過程中,與中間導磁體磁導通的側部導磁體和中間導磁體之間形成消磁空間,而未與中間導磁體磁導通的側部導磁體和中間導磁體之間形成勵磁空間,從而使得一個磁場系統能夠通過導磁體組件同時對多個磁制冷床提供變化磁場,使得不同位置處的磁制冷床交替進行勵磁和消磁以完成制熱和制冷過程,從而在磁場系統變化周期內,不同的磁制冷床可以交替進行制冷,從而有效的提高了磁制冷部件制冷效率,以確保磁制冷設備具有較強的制冷能力。另外,在實際使用過程中,僅需要驅動導磁轉軸轉動便可以實現磁制冷床的磁場改變,而磁場系統和磁制冷床均保持不動,一方面可以方便熱交換液進出磁制冷床,簡化磁制冷設備整體熱交換液管路的連接,提高運行可靠性、另一方面單獨驅動導磁轉軸轉動有效的降低了能耗;同時,由于采用一個磁場系統對多個磁制冷床進行勵磁和消磁,而無需針對每個磁制冷床對應配置磁場系統,大大簡化了磁制冷設備的整體結構,縮小了整體的體積,并提高了能效比。
結合附圖閱讀本發明的具體實施方式后,本發明的其他特點和優點將變得更加清楚。
附圖說明
圖1是本發明磁制冷部件實施例的剖視圖;
圖2是本發明磁制冷部件實施例的俯視圖一;
圖3是本發明磁制冷部件實施例的俯視圖二;
圖4是本發明磁制冷部件實施例中導磁轉軸的結構示意圖一;
圖5是本發明磁制冷部件實施例中導磁轉軸的結構示意圖二;
圖6是本發明磁制冷部件實施例中磁制冷床的結構示意圖;
圖7是本發明磁制冷部件實施例處于狀態一的參考圖;
圖8是本發明磁制冷部件實施例處于狀態二的參考圖。 
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。
如圖1所示,本實施例磁制冷部件,包括磁場系統1、導磁體組件2和兩個磁制冷床3;導磁體組件2包括導磁轉軸21、中間導磁體22和多個側部導磁體23,中間導磁體22和側部導磁體23位于磁場系統1中,側部導磁體23位于中間導磁體22和磁場系統11之間,磁制冷床3對應位于側部導磁體23和中間導磁體22之間,導磁轉軸21上具有外伸的導磁旋轉臂211,導磁轉軸21可轉動的連接在中間導磁體22上并與中間導磁體22磁導通,導磁旋轉臂211交替與側部導磁體23接觸。
具體而言,本實施例磁制冷部件中的導磁轉軸21能夠相對于中間導磁體22進行轉動,使得導磁旋轉臂211在轉動過程中依次與側部導磁體23接觸。而導磁轉軸21始終與中間導磁體22保持磁導通,在導磁轉軸21轉動后,導磁旋轉臂211依次交替的與對應的側部導磁體23接觸,使得側部導磁體23依次交替的與中間導磁體22磁導通,其中,與中間導磁體22磁導通的側部導磁體23與中間導磁體22之間形成消磁空間,而未與中間導磁體22磁導通的側部導磁體23與中間導磁體22之間形成勵磁空間。在導磁轉軸21轉動過程中,磁制冷床3將進行勵磁和消磁處理,而在此過程中,磁制冷床3將對應的進行制熱和制冷。由于采用一個磁場系統1便可以完成多個磁制冷床3的勵磁和消磁,可以有效的提高本實施例磁制冷部件的制冷效率。另外,在使用過程中,僅需要驅動導磁轉軸21進行轉動,相比于現有的磁制冷部件需要驅動磁制冷床或磁場系統轉動而言,本實施例磁制冷部件能夠更有效的降低能耗。并且,磁場系統1和磁制冷床3均保持不動,可以方便的熱交換液進出磁制冷床3。
本實施例磁制冷部件,通過在磁場系統中設置導磁體組件,導磁組件能夠改變磁場系統產生的磁通路徑,導磁轉軸轉動過程中導磁旋轉臂交替與側部導磁體接觸,使得中間導磁體交替與各個側部導磁體磁導通,在此過程中,與中間導磁體磁導通的側部導磁體和中間導磁體之間形成消磁空間,而未與中間導磁體磁導通的側部導磁體和中間導磁體之間形成勵磁空間,從而使得一個磁場系統能夠通過導磁體組件同時對多個磁制冷床提供變化磁場,使得不同位置處的磁制冷床交替進行勵磁和消磁以完成制熱和制冷過程,從而在磁場系統變化周期內,不同的磁制冷床可以交替進行制冷,從而有效的提高了磁制冷部件制冷效率,以確保磁制冷設備具有較強的制冷能力。另外,在實際使用過程中,僅需要驅動導磁轉軸轉動便可以實現磁制冷床的磁場改變,而磁場系統和磁制冷床均保持不動,一方面可以方便熱交換液進出磁制冷床,簡化磁制冷設備整體熱交換液管路的連接,提高運行可靠性、另一方面單獨驅動導磁轉軸轉動有效的降低了能耗;同時,由于采用一個磁場系統對多個磁制冷床進行勵磁和消磁,而無需針對每個磁制冷床對應配置磁場系統,大大簡化了磁制冷設備的整體結構,縮小了整體的體積,并提高了能效比。
進一步的,中間導磁體22的端部開設有軸孔221,導磁轉軸21可轉動的連接在軸孔221中,導磁旋轉臂211還與中間導磁體22的邊沿接觸。具體的,導磁轉軸21在軸孔221中轉動,由中間導磁體22對導磁轉軸21提供支撐,同時,為了確保中間導磁體22和導磁轉軸21保持良好的磁導通,導磁旋轉臂211與中間導磁體22的邊沿接觸實現磁導通。其中,如圖4所示,導磁轉軸21可以在其一側設置有外伸出的導磁旋轉臂211。優選的,如圖5所示,導磁轉軸21上還具有外伸的隔磁體212,導磁旋轉臂211和隔磁體212整體形成圓盤結構。具體的,隔磁體212采用隔磁材料制成,隔磁體212能夠阻斷側部導磁體23與導磁轉軸21之間磁導通。同時,導磁轉軸21和隔磁體212整體形成圓盤結構,使得導磁轉軸21在轉動時保持平穩。
更進一步的,如圖2所示,磁場系統1包括兩個相對設置的磁體11,導磁體組件2包括兩個側部導磁體23,側部導磁體23固定在對應的磁體11上。或者,如圖3所示,磁場系統1為筒形磁體,側部導磁體23固定在筒形磁體的內壁上,中間導磁體22為圓柱結構。具體的,根據設計需要,可以在磁場系統1中設置兩個或兩個以上的磁制冷床3,以充分的利用有限的空間;同時,多個磁制冷床3交替進行制冷,可以更有效的提高制冷效率。優選的,側部導磁體23為弧形板結構,通過采用弧形結構的側部導磁體23,可以更有利于在導磁轉軸21轉動過程中,側部導磁體23與導磁旋轉臂211良好的接觸。
又進一步的,如圖6所示,磁制冷床3一端部設置有與磁制冷床內部連通的端口31,磁制冷床3內的一端部設置有懸空的隔板32,隔板32位于兩個端口31之間將磁制冷床內部分隔成連通的兩條熱交換液流道33,熱交換液流道33中填充有磁工質。具體的,隔板32將磁制冷床3的內部分隔成兩條連通的熱交換液流道33,其中一熱交換液流道33與對應側的端口31連接,而另一熱交換液流道33與對應側的端口31,熱交換液在磁制冷床3走U型流程,并且熱交換液從磁制冷床3的同一端部進出,更方便管路的連接。
以下結合附圖7-圖8,對本實施例磁制冷部件的工作過程進行說明:如圖7所示,圖中左側的側部導磁體23通過導磁轉軸21與中間導磁體22磁導通,左側的磁制冷床3消磁,對其內部的熱交換液進行制冷處理;同時,圖中右側的磁制冷床3勵磁,對其內部的熱交換液進行制熱處理。如圖8所示,在導磁轉軸21旋轉后,圖中右側的側部導磁體23通過導磁轉軸21與中間導磁體22磁導通,右側的磁制冷床3消磁,對其內部的熱交換液進行制冷處理;同時,圖中左側的磁制冷床3勵磁,對其內部的熱交換液進行制熱處理。
另外,本發明還提供一種磁制冷設備,包括熱端散熱器、冷端散熱器和熱交換液驅動泵,還包括上述磁制冷部件,磁制冷部件中的磁制冷床、熱端散熱器、冷端散熱器和熱交換液驅動泵連接在一起構成熱交換液循環流路。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其進行限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,對于本領域的普通技術人員來說,依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和范圍。

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