CN107300268A - 具有磁制冷功能的热管组件及磁制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有磁制冷功能的热管组件及磁制冷设备，具有磁制冷功能的热管组件，包括磁场系统和磁工质床，还包括热管组件和驱动机构，所述热管组件包括冷端热管、热端热管和隔热连接件，所述冷端热管和所述热端热管通过所述隔热连接件连接在一起，所述磁场系统设置在所述热端热管处，所述热端热管处形成励磁空间，所述冷端热管处形成消磁空间；所述驱动机构用于驱动所述磁工质床在所述励磁空间和所述消磁空间之间往复运动，所述磁工质床交替与所述冷端热管和所述热端热管热传递。实现提高磁制冷设备的传热效率以提高制冷效率。
Description
技术领域
本发明涉及制冷装置，尤其涉及一种具有磁制冷功能的热管组件及磁制冷设备。
背景技术
目前，制冷设备（例如冰箱、冷柜、酒柜）是人们日常生活中常用的电器，制冷设备中通常具有制冷系统，一般情况下制冷系统由压缩机、冷凝器和蒸发器构成，能够实现较低温的制冷。然而，随着磁制冷技术的发展，采用磁制冷模块进行制冷的制冷设备也被广泛使用。现有技术中的磁制冷模块通常包括热端散热器、冷端散热器、热交换液驱动泵和磁制冷组件，而磁制冷组件包括磁体和磁制冷床，磁制冷床中填充中磁工质，通过磁体对磁制冷床进行励磁和消磁，以实现磁制冷床中的磁工质制冷和制热。其中，在实际使用过程中，磁制冷床产生的热量或冷量一般通过热交换液带出，例如：中国专利号201510932943.2公开了一种分离式热管室温磁制冷装置，具体为：溶液循环泵将磁制冷机中的热交换液输送至蓄冷器或蓄热器，然后，在通过热管将热量或冷量传递至外部。但是，在采用磁制冷技术进行制冷的过程中，均需要通过热交换液来进行热量传递，因此，需要额外配置溶液循环泵，这导致制冷系统管路结构复杂，并且，采用热交换液传递热量，将使得传热效率较低。如何设计一种传热效率高以提高制冷效率的磁制冷技术是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有磁制冷功能的热管组件及磁制冷设备，实现提高磁制冷设备的传热效率以提高制冷效率。
本发明提供的技术方案是，一种具有磁制冷功能的热管组件，包括磁场系统和磁工质床，还包括热管组件和驱动机构，所述热管组件包括冷端热管、热端热管和隔热连接件，所述冷端热管和所述热端热管通过所述隔热连接件连接在一起，所述磁场系统设置在所述热端热管处，所述热端热管处形成励磁空间，所述冷端热管处形成消磁空间；所述驱动机构用于驱动所述磁工质床在所述励磁空间和所述消磁空间之间往复运动，所述磁工质床交替与所述冷端热管和所述热端热管热传递。
进一步的，所述磁工质床可滑动的设置在所述热管组件上。
进一步的，所述驱动机构为直线电机，所述直线电机的运动部与所述磁工质床连接；或者，所述驱动机构为气缸，所述气缸的活塞杆与所述磁工质床连接。
进一步的，所述热管组件整体呈圆柱结构，所述磁工质床呈套管结构，所述磁工质床套在所述热管组件上。
进一步的，所述热管组件整体呈平板结构，所述磁工质床呈板状结构或块状结构，所述磁工质床的两侧设置有滑槽，所述热管组件的两侧边设置对应在所述滑槽中。
本发明还提供一种磁制冷设备，包括保温箱体，还包括上述具有磁制冷功能的热管组件，所述具有磁制冷功能的热管组件中冷端热管释放的冷量用于对所述保温箱体内部制冷。
进一步的，所述保温箱体的内胆为导热内胆，所述冷端热管贴靠在所述导热内胆的上。
进一步的，所述保温箱体中设置有连通所述保温箱体内部的风道，所述风道中设置有第一风机，所述冷端热管设置在所述风道中并位于所述第一风机的出风侧。
进一步的，所述冷端热管和所述热端热管上分别设置有散热翅片。
进一步的，所述具有磁制冷功能的热管组件中热端热管设置在所述保温箱体的外部，所述保温箱体上设置有用于对所述热端热管吹风散热的第二风机。
本发明提供的上述技术方案，通过将磁工质床可移动的设置在热管上，在磁工质床在冷端热管和热端热管之间往复移动过程中，位于热端热管上的磁场系统对磁工质床进行消磁和励磁处理，而磁工质床直接与冷端热管和热端热管接触热传导，可以通过热管直接将磁工质床产生的冷量和热量传递出，而冷端热管和热端热管之间通过隔热连接件连接，可以避免隔热连接件冷端热管和热端热管之间相互影响，磁工质床产生的冷量和热量能够快速的通过对应的冷端热管和热端热管直接传递释放，从而无需采用热交换液进行热量的传递，实现提高磁制冷设备的传热效率以提高制冷效率；而由于无需配置溶液循环泵，可以有效的简化了制冷系统的管路结构，提高使用可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明热管组件的结构原理图一；
图2为本发明热管组件的结构原理图二；
图3为本发明磁制冷设备的结构原理图一；
图4为本发明磁制冷设备的结构原理图二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图2所示，本实施例具有磁制冷功能的热管组件，包括磁场系统1和磁工质床2，还包括热管组件3和驱动机构（未图示），所述热管组件3包括冷端热管31、热端热管32和隔热连接件33，所述冷端热管31和所述热端热管32通过所述隔热连接件33连接在一起，所述磁场系统1设置在所述热端热管32处，所述热端热管32处形成励磁空间，所述冷端热管31处形成消磁空间；所述驱动机构用于驱动所述磁工质床2在所述励磁空间和所述消磁空间之间往复运动，所述磁工质床2交替与所述冷端热管31和所述热端热管32热传递。
具体而言，所述热管组件3包括依次设置的冷端热管31、隔热连接件33和热端热管32，所述隔热连接件33将所述冷端热管31和所述热端热管32隔热连接在一起，磁工质床2可滑动的设置在所述热管组件3上，由驱动机构驱动磁工质床2在冷端热管31和所述热端热管32之间往复移动，其中，磁场系统1布置在热端热管32处，在实际使用时，磁工质床2进入或退出磁场系统，磁工质床2进行励磁和消磁处理，在此过程中，磁工质床2将对应的释放热量和冷量，而磁工质床2进行励磁和消磁过程中，相对应的，磁工质床2滑动至冷端热管31释放冷量，或滑动至热端热管32释放热量，具体过程如下：如图1所示，磁工质床2滑动至热端热管32上位于磁场系统3中，磁场系统3对磁工质床2进行励磁作用下，磁工质床2将释放热量，热端热管32中的介质被加热，从而通过热端热管32释放热量；如图2所示，磁工质床2滑动至冷端热管31，磁工质床2进行消磁，磁工质床2将释放冷量，通过冷端热管31释放冷量。由上可知，由于磁工质床2在隔热连接件33直接加热热端热管32或制冷冷端热管31，可以实现磁工质床2的冷量和热量直接有热管组件3进行传递而无需借助额外的热交换液，大大提高了传热的效率。
进一步的，所述驱动机构可以为直线电机，所述直线电机的运动部与所述磁工质床2连接；或者，所述驱动机构为气缸，所述气缸的活塞杆与所述磁工质床2连接。另外，为了确保磁工质床2顺畅的在热管组件3上滑动，所述热管组件3整体呈圆柱结构，所述磁工质床2呈套管结构，所述磁工质床2套在所述热管组件3上。或者，所述热管组件3整体呈平板结构，所述磁工质床2呈板状结构或块状结构，所述磁工质床2的两侧设置有滑槽，所述热管组件3的两侧边设置对应在所述滑槽中。
本发明还提供一种磁制冷设备，如图3所示，磁制冷设备包括保温箱体100和磁制冷组件200，所述磁制冷组件200的冷端热管31用于向所述保温箱体100释放冷量。具体的，磁工质床产生的冷量通过冷端热管31传递到保温箱体100中进行制冷，而磁工质床产生的热量通过热端热管32释放到保温箱体100的外部。其中，磁制冷设备可以为直冷式制冷或风冷式制冷，如图3所示的为直冷式磁制冷设备，保温箱体100中设置有导热内胆（未图示），所述冷端热管31贴靠在所述导热内胆的上，所述热端热管32位于所述保温箱体100的外部。如图4所示的为风冷式磁制冷设备，所述保温箱体100中设置有风道（未图示），所述风道中设置有第一风机，所述冷端热管设置在所述风道中并位于所述第一风机的出风侧，所述蒸发管段位于所述保温箱体的外部，其中，风道和风机可以采用常规风冷式制冷设备的技术方案，在此不再赘述，而为了提高风冷效率，冷端热管31上设置有第一散热翅片（未标记），所述第一散热翅片的表面与所述第一风机的出风方向平行。同样的，为了提高散热效率，所述热端热管32上设置有第二散热翅片（未标记），所述保温箱体100上设置有用于对所述热端热管32吹风散热的第二风机。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种具有磁制冷功能的热管组件，包括磁场系统和磁工质床，其特征在于，还包括热管组件和驱动机构，所述热管组件包括冷端热管、热端热管和隔热连接件，所述冷端热管和所述热端热管通过所述隔热连接件连接在一起，所述磁场系统设置在所述热端热管处，所述热端热管处形成励磁空间，所述冷端热管处形成消磁空间；所述驱动机构用于驱动所述磁工质床在所述励磁空间和所述消磁空间之间往复运动，所述磁工质床交替与所述冷端热管和所述热端热管热传递。
2.根据权利要求1所述的具有磁制冷功能的热管组件，其特征在于，所述磁工质床可滑动的设置在所述热管组件上。
3.根据权利要求2所述的具有磁制冷功能的热管组件，其特征在于，所述驱动机构为直线电机，所述直线电机的运动部与所述磁工质床连接；或者，所述驱动机构为气缸，所述气缸的活塞杆与所述磁工质床连接。
4.根据权利要求2所述的具有磁制冷功能的热管组件，其特征在于，所述热管组件整体呈圆柱结构，所述磁工质床呈套管结构，所述磁工质床套在所述热管组件上。
5.根据权利要求4所述的具有磁制冷功能的热管组件，其特征在于，所述热管组件整体呈平板结构，所述磁工质床呈板状结构或块状结构，所述磁工质床的两侧设置有滑槽，所述热管组件的两侧边设置对应在所述滑槽中。
6.一种磁制冷设备，包括保温箱体，其特征在于，还包括如权利要求1-5任一所述的具有磁制冷功能的热管组件，所述具有磁制冷功能的热管组件中冷端热管释放的冷量用于对所述保温箱体内部制冷。
7.根据权利要求6所述的具有磁制冷功能的热管组件，其特征在于，所述保温箱体的内胆为导热内胆，所述冷端热管贴靠在所述导热内胆的上。
8.根据权利要求6所述的具有磁制冷功能的热管组件，其特征在于，所述保温箱体中设置有连通所述保温箱体内部的风道，所述风道中设置有第一风机，所述冷端热管设置在所述风道中并位于所述第一风机的出风侧。
9.根据权利要求9所述的具有磁制冷功能的热管组件，其特征在于，所述冷端热管和所述热端热管上分别设置有散热翅片。
10.根据权利要求6所述的具有磁制冷功能的热管组件，其特征在于，所述具有磁制冷功能的热管组件中热端热管设置在所述保温箱体的外部，所述保温箱体上设置有用于对所述热端热管吹风散热的第二风机。
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