CN106839505A - 一种磁性材料循环的磁制冷机 - Google Patents

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刘斌
李天颖
阎瑞香
贝拉塞.拉西德
金.塞非亚
王亚会
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Abstract

本发明涉及一种精磁性材料循环的磁制冷机。本发明公开了一种流态床式磁制冷系统。本发明磁材料通道为封闭的四边形，磁材料通道的一竖边的底端安装高弹性膜，高弹性膜的下方安装气泵，磁材料通道的一竖边内放置颗粒状磁材料，磁材料通道的两个竖边分别穿过冷冻水套一和冷冻水套二，磁材料通道的两个横边分别穿过冷却水套一和冷却水套二，冷却水套一和冷却水套二的外侧分别放置永磁体一和永磁体二；所述冷冻水套一和冷冻水套二分别设置冷冻水进口和冷冻水出口，冷却水套一和冷却水套二分别设置冷却水进口和冷却水出口。本发明综合一个循环内的两次换热和移动能耗的减少，新的流态床式磁制冷系统效率将更高。

Description

一种磁性材料循环的磁制冷机
技术领域
本发明涉及人工制冷领域，更具体的说，是涉及一种磁性材料加/去磁过程来实现制冷的一种装置。
背景技术
随着对制冷系统制冷剂的环保性要求越来越高，传统制冷剂面临淘汰的地位，发展新型制冷系统已成为行业内的共识。以磁性材料去/加磁过程中的冷热效应进行制冷也得到更多的重视。专利一种磁制冷机（2016103948062）公开一种磁制冷机，包括永磁体磁场、环形蓄冷器和外蓄冷器，所述永磁体磁场上安装有电机；专利磁冷却设备和具有磁冷却设备的磁制冷系统（2014800709590）公布了一种磁冷却设备，包括固定模块和可旋转地设置在固定模块上的旋转模块；专利模块化磁制冷设备（2015100041909）提供一种模块化磁制冷设备，包括箱体、冷端散热器和热端散热器，还包括模块化磁制冷模块、模块化磁制冷模块包括磁制冷组件和安装箱；专利喷淋式磁制冷设备（201410700140X）公开了一种喷淋式磁制冷设备，包括磁场系统、磁制冷床和热端散热流路；专利往复式磁制冷装置（2014106260445）公开了一种往复式磁制冷装置，包括磁制冷组件、冷端散热器和两个热端散热器，磁制冷组件包括磁体、两个磁制冷床和驱动机构；专利一种静止式室温磁制冷机及其制冷方法（2015107101633）公开了一种静止式永磁室温磁制冷机，提供的静止式永磁室温磁制冷机采用脉冲电源、充退磁线圈、续流回路及配套控制系统。这写专利为促进磁制冷技术的发展取到了促进作用。但它们有明显的不足就是磁材料的位置是固定的，而磁场发生器是移动的，降低了磁材料内部的换热性能和增加了磁场运动的能耗，整体降低了系统的运行性能。
发明内容
本发明提供了一种新的流态床式磁制冷系统，目的是通过颗粒状的磁材料流动强化磁材料内部的换热性能，并固定磁场发生器减少移动磁场所需要的能量，实现流态床式磁制冷系统。
为实现本发明的目的，采用以下的技术方案：
一种流态床式磁制冷系统，包括永磁体一、永磁体二、冷却水套一、冷却水套二、冷冻水套一、冷冻水套二、磁材料通道、气泵、高弹性膜和颗粒状磁材料，所述磁材料通道为封闭的四边形，磁材料通道的一竖边的底端安装高弹性膜，高弹性膜的下方安装气泵，磁材料通道的一竖边内放置颗粒状磁材料，磁材料通道的两个竖边分别穿过冷冻水套一和冷冻水套二，磁材料通道的两个横边分别穿过冷却水套一和冷却水套二，冷却水套一和冷却水套二的外侧分别放置永磁体一和永磁体二；所述冷冻水套一和冷冻水套二分别设置冷冻水进口和冷冻水出口，冷却水套一和冷却水套二分别设置冷却水进口和冷却水出口。
所述磁材料通道的拐角为弧形拐角。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中颗粒状磁材料是在磁材料通道中循环流动，加强了磁材料内部的换热过程及磁材与冷却水和冷冻水的换热过程，同时由气泵给磁材料动力，是磁材在磁材料通道中流动起来，在一个循环内实现了两次换热过程；由于固定了磁场发生器，减少了磁场发生器移动的能耗。综合一个循环内的两次换热和移动能耗的减少，新的流态床式磁制冷系统效率将更高。
附图说明
图1所示为流态床式磁制冷系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例对本发明作进一步详细说明。
本实发明流态床式磁制冷系统的结构示意图如图1所示，由冷却水一进口1、永磁体一2、磁材料通道3、冷却水套一4、冷却水一出口5、冷冻水一进口6、冷冻水套一7、冷冻水一出口8、冷却水二进口9、永磁体二10、冷却水套二11、冷却水二出口12、气泵13、高弹性膜14、冷冻水二进口15、冷冻水套二16、冷冻水二出口17、颗粒状磁材料18、弧形拐角19构成；包括永磁体一、永磁体二、冷却水套一、冷却水套二、冷冻水套一、冷冻水套二、磁材料通道、气泵、高弹性膜和颗粒状磁材料，所述磁材料通道为封闭的四边形，磁材料通道的一竖边的底端安装高弹性膜，高弹性膜的下方安装气泵，磁材料通道的一竖边内放置颗粒状磁材料，磁材料通道的两个竖边分别穿过冷冻水套一和冷冻水套二，磁材料通道的两个横边分别穿过冷却水套一和冷却水套二，冷却水套一和冷却水套二的外侧分别放置永磁体一和永磁体二；所述冷冻水套一和冷冻水套二分别设置冷冻水进口和冷冻水出口，冷却水套一和冷却水套二分别设置冷却水进口和冷却水出口。
所述的磁材料通道的拐角为弧形拐角。
工作过程如下：
气泵13对高弹性面膜14进行做功，高弹性面膜14推动颗粒状磁材料18在磁材料通道3流动，颗粒状磁材料18第一次经过永磁体一2，在这过程中磁化放热，放的热量被从冷却水一进口1进入冷却水套一4后从冷却水一出口5流出的冷却水吸收，磁化后的颗粒状磁材料18流进冷冻水套一7所包裹的磁材料通道3中去磁，在这过程中吸收从冷冻水一进口6流入冷冻水套一7并从冷冻水一出口8流出的冷冻水的热量，从而降低冷冻水的温度。去磁后的磁化后的颗粒状磁材料18第二次经过永磁体二10，在这过程中磁化放热，放的热量由从冷却水而进口9进入冷却水套而11后从冷却水而出口12流出的冷却水吸收，磁化后的颗粒状磁材料18流进冷冻水套二16所包裹的磁材料通道3中去磁，在这过程中吸收从冷冻水二进口15流入冷冻水套二16并从冷冻水二出口17流出的冷冻水的热量，从而降低冷冻水的温度。在这过程中接收气泵传递的动力，进行下一次循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种流态床式磁制冷系统，其特征在于，包括永磁体一、永磁体二、冷却水套一、冷却水套二、冷冻水套一、冷冻水套二、磁材料通道、气泵、高弹性膜和颗粒状磁材料，所述磁材料通道为封闭的四边形，磁材料通道的一竖边的底端安装高弹性膜，高弹性膜的下方安装气泵，磁材料通道的一竖边内放置颗粒状磁材料，磁材料通道的两个竖边分别穿过冷冻水套一和冷冻水套二，磁材料通道的两个横边分别穿过冷却水套一和冷却水套二，冷却水套一和冷却水套二的外侧分别放置永磁体一和永磁体二；所述冷冻水套一和冷冻水套二分别设置冷冻水进口和冷冻水出口，冷却水套一和冷却水套二分别设置冷却水进口和冷却水出口。
2.根据权利要求1所述的一种流态床式磁制冷系统，其特征在于，磁材料通道拐角为弧形拐角。
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