CN103884065B - 磁制冷机空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁制冷机空调系统，所要解决的问题是：磁工质颗粒在旋转中容易产生偏离，使磁工质颗粒不均匀。本发明的要点是：热侧密闭水箱、放热换热器、磁制冷机、吸热换热器和冷侧密闭水箱在输水管线上依次连接；气缸的两个出气管分别插入两个密闭水箱里、液面之上，直线电机驱动气缸；伺服电机通过齿轮传动系统驱动磁制冷机在180°的范围内做往复旋转；当磁制冷机向退磁方向旋转时，气缸活塞向气缸热侧腔运行，当磁制冷机向进磁方向旋转时，气缸活塞向气缸冷侧腔运行。本发明的积极效果是：解决了磁工质颗粒在连续旋转中产生的偏离问题，系统实现长时间运转。
Description
技术领域
本发明涉及以磁制冷机为核心的一种空调系统。
背景技术
本发明所说的磁制冷机是指以磁性材料为工质的一种全新的制冷技术，它包括固定磁系、摆动磁系和换热媒介的通道如水通道，其基本原理是，借助磁制冷材料-钆在磁场中的磁热效应，即磁制冷材料等温磁化时向外界放出热量，而绝热退磁时从外界吸取热量，达到制冷的目的。磁制冷材料是用于磁制冷系统的具有磁热效应的物质。其制冷方式是利用自旋系统磁熵变的制冷，磁制冷首先是给磁体加磁场，使磁矩按磁场方向整齐排列，然后再撤去磁场，使磁矩的方向变得杂乱，这时磁体从周围吸收热量，通过热交换使周围环境的温度降低，达到制冷的目的。与传统制冷相比，磁制冷单位制冷效率高、能耗小、运动部件少、噪音小、体积小、工作频率低、可靠性高以及无环境污染，因而被誉为绿色制冷技术。现阶段所研制的磁制冷机都存在着各种弊端，最早期研制的磁制冷机为链条往复式，其链条带动磁制冷机往复式的工作所产生的噪音极大，由于系统工作中的摩擦大，所以损耗大，导致该磁制冷机COP值低。后期所研制的360度连续旋转式磁制冷机，彻底改变的链条往复式磁制冷机的运行方式，虽然克服了链条往复式磁制冷机的弊端，降低了噪音，提高了能效比，但在其系统运行中出现了新的问题，由于电机带动磁制冷机转子做连续旋转，磁工质颗粒在旋转中容易产生偏离，使磁工质颗粒不均匀，导致产生系统不同心现象，一旦不同心，系统将无法进行工作，所以该制冷机系统工作状态不稳定，不能长时间运转。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种磁制冷机空调系统
本发明的目的是这样实现的：包括磁制冷机，其特征是：热侧密闭水箱、放热换热器、磁制冷机、吸热换热器和冷侧密闭水箱在输水管线上依次连接；气缸的两个出气管分别插入两个密闭水箱里、液面之上，与热侧密闭水箱连通的气缸腔称为气缸热腔，与冷侧密闭水箱连通的气缸腔称为气缸冷侧腔，直线电机驱动气缸；伺服电机通过齿轮传动系统驱动磁制冷机在180°的范围内做往复旋转；当磁制冷机向退磁方向旋转时，气缸活塞向气缸热侧腔运行，当磁制冷机向进磁方向旋转时，气缸活塞向气缸冷侧腔运行。
伺服电机驱动磁制冷机逆时针旋转180°，此时磁制冷器中的磁场减小，属于退磁过程，其制冷工质钆在这个过程中向外界吸收热量，磁制冷机里的水被冷却，同时直线运动电机带动气缸活塞向热侧腔运动，在热侧密闭水箱形成气压，压迫热侧密闭水箱里的水流出，同时在活塞的另一侧的腔即冷侧腔和冷侧密闭水箱里形成负压，磁制冷器中的水，依次流向吸热换热器和冷侧密闭水箱，吸热换热器向外界吸热，实现制冷过程效果，换热后的水变成常温水继续流向冷侧密闭水箱里；当伺服电机驱动磁制冷机顺时针旋转180°，此时磁制冷器中的磁场增大，属于进磁过程，制冷工质钆在这个工程中向外界放出热量，磁制冷机里的水被加热，同时直线运动电机带动气缸活塞向冷侧腔运动，在冷侧密闭水箱形成气压，压迫冷侧密闭水箱里的水流出，同时在活塞的另一侧的腔即热侧腔和热侧密闭水箱里形成负压，磁制冷器中的水，依次流向放热换热器和热侧密闭水箱，吸热换热器向外界放热，实现制热过程效果，换热后的水变成常温水继续流向热侧密闭水箱里。系统以此往复运行。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：解决了磁工质颗粒在连续旋转中产生的偏离问题，使磁工质颗粒更加均匀，使系统实现长时间运转。
附图说明
下面结合附图进一步说明本发明。
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
热侧密闭水箱2、放热换热器1、磁制冷机9、吸热换热器6和冷侧密闭水箱5在输水管线上依次连接；气缸4的两个出气管41和42分别插入两个密闭水箱里、液面之上，与热侧密闭水箱连通的气缸腔称为气缸热腔，与冷侧密闭水箱连通的气缸腔称为气缸冷侧腔，直线电机3驱动气缸；伺服电机8通过齿轮传动系统7驱动磁制冷机在180°的范围内做往复旋转；当磁制冷机向退磁方向旋转时，气缸活塞向气缸热侧腔运行，当磁制冷机向进磁方向旋转时，气缸活塞向气缸冷侧腔运行。由PLC按照预设的程序控制两个电机的运行。
伺服电机驱动磁制冷机逆时针旋转180°，此时磁制冷器中的磁场减小，属于退磁过程，其制冷工质钆在这个过程中向外界吸收热量，磁制冷机里的媒介水被冷却，同时直线运动电机带动气缸活塞向热侧腔运动，在热侧密闭水箱形成气压，压迫热侧密闭水箱里的水流出，同时在活塞的另一侧的腔即冷侧腔和冷侧密闭水箱里形成负压，磁制冷器中的水，依次流向吸热换热器和冷侧密闭水箱，吸热换热器向外界吸热，实现制冷过程效果，换热后的水变成常温水继续流向冷侧密闭水箱里；当伺服电机驱动磁制冷机顺时针旋转180°，此时磁制冷器中的磁场增大，属于进磁过程，制冷工质钆在这个工程中向外界放出热量，磁制冷机里的水被加热，同时直线运动电机带动气缸活塞向冷侧腔运动，在冷侧密闭水箱形成气压，压迫冷侧密闭水箱里的水流出，同时在活塞的另一侧的腔即热侧腔和热侧密闭水箱里形成负压，磁制冷器中的水，依次流向放热换热器和热侧密闭水箱，吸热换热器向外界放热，实现制热过程效果，换热后的水变成常温水继续流向热侧密闭水箱里。系统以此往复运行。
Claims (1)
1.一种磁制冷机空调系统，包括磁制冷机，其特征是：热侧密闭水箱、放热换热器、磁制冷机、吸热换热器和冷侧密闭水箱在输水管线上依次连接；气缸的两个出气管分别插入两个密闭水箱里、液面之上，与热侧密闭水箱连通的气缸腔称为气缸热腔，与冷侧密闭水箱连通的气缸腔称为气缸冷侧腔，直线电机驱动气缸；伺服电机通过齿轮传动系统驱动磁制冷机在180°的范围内做往复旋转；当磁制冷机向退磁方向旋转时，气缸活塞向气缸热侧腔运行，当磁制冷机向进磁方向旋转时，气缸活塞向气缸冷侧腔运行。
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