CN110953760B - 磁制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁制冷系统。其中,该磁制冷系统包括:监控设备以及磁制冷机;其中,磁制冷机,用于在磁体作用下产生的磁热效应,以对待制冷区域进行制冷;监控设备,用于对磁制冷机在运行过程中的运行参数进行监测,并在磁制冷机运行过程中依据控制指令对磁制冷机的部件的当前状态和/或运行参数进行调整,其中,控制指令是根据监控设备的监测结果生成的指令。本发明解决了相关技术中磁制冷机的换热方式不够灵活,无法对磁制冷机的工作状态进行动态调整的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及磁制冷技术领域,具体而言,涉及一种磁制冷系统。
背景技术
由于目前主流的蒸汽压缩式技术对环境产生的不良影响,人们逐渐把视线转移到其他绿色新型制冷技术的应用中。而磁制冷技术由于其环保和节能的特点无疑具备显而易见的优势。其中,磁制冷技术是利用磁热材料的磁热效应来产生制冷效果。对磁热材料反复地进行加磁/去磁,磁热材料内部的磁熵会不断地减小/增大,对外界表现为放热/吸热。即,当外磁场增大时,磁热材料被加磁,其磁熵减小,向外界放出热量;当移除外磁场时,磁热材料去磁,其磁熵增大,从外界吸热。理论上,在相同条件下,磁熵变越大,其换热量越大。利用磁热材料的这个特点,可在换热系统中引入换热流体,将磁热材料产生的热量/冷量带走。不断重复上述过程,并用特定的循环流路使其连接,使之构成一个换热系统,即可实现连续制冷。
磁制冷机通常包括:磁热材料、磁场系统、换热流体、蓄冷器(用于填充磁热材料)、驱动机构以及热交换系统等。磁场系统用于反复给磁热材料加磁/去磁;蓄冷床内装有磁热材料,换热流体与磁热材料在蓄冷床内进行热量转换;热交换系统用于实现介于蓄冷床和外界环境之间的热量交换;驱动机构是磁制冷机的动力源,用于实现磁场系统和蓄冷床(即,蓄冷器)的相对运动,或者驱动换热流体流动。
磁制冷系统的循环运行过程一般分为4个阶段,分别为:加磁阶段、热流动阶段、去磁阶段、冷流动阶段。这4个阶段为一个周期,磁制冷机以此循环运行。在加磁阶段,磁体给磁热材料施加磁场,磁热材料磁熵减小,向外释放热量,温度上升;而后向蓄冷床内通以传热流体,传热流体带走磁热材料产生的热量,使得磁热材料温度下降;接下来移除磁场,磁热材料因去磁而磁熵增大,需从外界吸收热量;随后再向蓄冷床内通以传热流体,让磁热材料冷却传热流体,传热流体温度下降。系统再将此传热流体通至冷端换热器中,用以实现制冷。
通常情况下,磁制冷系统中的冷流体是指吸收了去磁阶段中磁热材料冷量的流体;相反地,热流体是指吸收了加磁阶段中磁热材料热量的流体。
然而,由于受磁制冷机实际工作环境的限制,环境温度并不会恒定,导致实际磁工质的居里温度发生偏移,使得磁工质并不能在其居里温度附近工作,磁制冷机的制冷性能受到影响。其中,居里温度是磁热材料的特征属性,是指磁热材料由铁磁性转变为顺磁性时的临界温度,在磁热材料加工制作完成后,其居里温度即已固定。相同磁场条件下,磁热材料在居里温度处的磁熵变值最大,磁热效应也最大。因此,室温磁制冷设备中的磁热材料的工作温度应尽可能接近其居里温度。
针对上述相关技术中磁制冷机的换热方式不够灵活,无法对磁制冷机的工作状态进行动态调整的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种磁制冷系统,以至少解决相关技术中磁制冷机的换热方式不够灵活,无法对磁制冷机的工作状态进行动态调整的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种磁制冷系统,包括:监控设备以及磁制冷机;其中,所述磁制冷机,用于在磁体作用下产生的磁热效应,以对待制冷区域进行制冷;所述监控设备,用于对所述磁制冷机在运行过程中的运行参数进行监测,并在所述磁制冷机运行过程中依据控制指令对所述磁制冷机的部件的当前状态和/或运行参数进行调整,其中,所述控制指令是根据所述监控设备的监测结果生成的指令。
可选地,所述磁制冷机包括:磁体,用于为蓄冷器施加磁场或者为所述蓄冷器去除磁场;所述蓄冷器,内置有磁工质,用于在所述磁体施加磁场或者去除磁场的过程中产生磁热效应,其中,所述循环运行阶段包括:绝热加磁阶段、等磁场热流动阶段、绝热去磁阶段和等磁场冷流动阶段;热端换热器,用于将所述蓄冷器在所述磁体施加磁场的过程中产生的热量,释放到所述待制冷区域的外部;冷端换热器,用于将所述蓄冷器在所述磁体去除磁场的过程中产生的冷量,释放到所述待制冷区域,以对所述待制冷区域进行制冷。
可选地,所述磁制冷机还包括:泵,用于驱动所述磁制冷机管路中的循环流体;冷却器,与所述泵连接,用于在所述监控设备监测到从所述泵中流出的循环流体的温度值一高于预设温度值一的情况下,对从所述泵中流出的循环流体进行冷却。
可选地,所述磁制冷机还包括:导通阀,与所述泵连接,用于根据所述磁制冷机当前所在的循环运行阶段进行流路切换,以使得所述泵处于不同的循环状态,其中,所述磁制冷机的循环运行阶段包括:绝热加磁阶段、等磁场热流动阶段、绝热去磁阶段和等磁场冷流动阶段。
可选地,所述磁制冷机还包括:第一恒温槽,与所述蓄冷器连接,内置有恒温流体,用于在所述监控设备监测到所述蓄冷器内的磁工质的温度值二与所述磁工质的居里温度值的温度差值的绝对值大于预设温度值二的情况下,用于流出所述恒温流体至所述蓄冷器以对所述磁工质的温度值二进行调整;第二恒温槽,与所述冷却器连接,内置有恒流流体,用于在所述监控设备监测到从所述泵中流出的循环流体的温度值一高于预设温度的情况下,用于流出所述恒温流体至所述冷却器以对从所述泵中流出的循环流体进行冷却。
可选地,所述蓄冷器的数量为1个或2*n个,其中,n为不小于1的整数。
可选地,所述蓄冷器的数量为1个,所述磁制冷机还包括:第一电磁阀和第二电磁阀,用于形成第一回路和第二回路,其中,所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为二位三通阀。
可选地,所述蓄冷器处于绝热加磁阶段时,所述第一电磁阀与所述第二电磁阀均处于关闭状态,同时所述导通阀处于开启,所述磁体为所述蓄冷器加磁,所述泵内的循环流体流经所述导通阀进行内循环;所述蓄冷器处于等磁场热流动阶段时,所述第一回路导通;所述蓄冷器处于所述绝热去磁阶段时,所述第一电磁阀与所述第二电磁阀均处于关闭阶段,同时所述导通阀处于开启状态,所述磁体为所述蓄冷器去磁,所述泵内的循环流体流经所述导通阀进行内循环;所述蓄冷器处于等磁场冷流动阶段时,所述第二回路导通。
可选地,所述第一回路导通时,所述第一电磁阀与所述冷却器以及所述蓄冷器连接,以将从所述泵内流出的循环流体经所述冷却器以及所述第一电磁阀输送至所述蓄冷器,同时所述第二电磁阀与所述蓄冷器以及所述热端换热器连接,以将从所述蓄冷器流出的循环流体经所述第二电磁阀以及所述热端换热器返回所述泵。
可选地,所述第二回路导通时,所述第二电磁阀与所述蓄冷器以及所述冷却器连接,以将从所述泵内流出的循环流体经所述冷却器以及所述第二电磁阀输送至所述蓄冷器,同时所述第一电磁阀与所述冷端换热器以及所述蓄冷器连接,以将从所述蓄冷器内流出的循环流体经所述第一电磁阀以及所述冷端换热器返回至所述泵。
可选地,所述蓄冷器的数量为2个,包括:第一蓄冷器和第二蓄冷器,其中,所述第一蓄冷器和所述第二蓄冷器在相同时刻处于相反的工作状态。
可选地,所述磁制冷机还包括:第一电磁阀和第二电磁阀,多个单向阀,用于形成第三回路以及第四回路,其中,所述多个单向阀分别为:第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀以及第六单向阀,所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为二位三通阀。
可选地,所述第一蓄冷器处于绝热加磁阶段时,所述第二蓄冷器处于绝热去磁阶段,所述第一电磁阀与所述第二电磁阀均处于关闭状态,同时所述导通阀处于开启状态,所述磁体为所述第一蓄冷器加磁、并同时为所述第二蓄冷器去磁,所述泵内的循环流体流经所述导通阀进行内循环;所述第一蓄冷器处于等磁场热流动阶段时,所述第二蓄冷器处于等磁场冷流动阶段,所述第三回路导通;所述第一蓄冷器处于所述绝热去磁阶段时,所述第二蓄冷器处于绝热加磁阶段绝冷去磁阶段,所述第一电磁阀与所述第二电磁阀均处于关闭阶段,同时所述导通阀处于开启状态,所述磁体为所述第一蓄冷器去磁,并为所述第二蓄冷器加磁,所述泵内的循环流体流经所述导通阀进行内循环;所述第一蓄冷器处于等磁场冷流动阶段时,所述第二蓄冷器处于所述等磁场热流动阶段,第四回路导通。
其中,所述第四回路导通时,所述第一电磁阀与所述冷却器连接,并通过所述第二单向阀与所述第一蓄冷器连接,以将从所述泵内流出的循环流体经所述冷却器、所述第二单向阀以及所述第一蓄冷器输送至所述冷端换热器,同时所述第二电磁阀通过所述第五单向阀与所述第二蓄冷器连接,以将从所述冷端换热器流出的循环流体经所述第二蓄冷器输送至所述热端换热器,并经过所述热端换热器返回至所述泵。
可选地,所述第三回路导通时,所述第二电磁阀与所述冷却器连接,并通过所述第六单向阀与所述第二蓄冷器连接,以将从所述泵内流出的循环流体经所述冷却器、所述第六单向阀以及所述第二蓄冷器输送至所述冷端换热器,同时所述第一电磁阀通过所述第一单向阀与所述第一蓄冷器连接,以将从所述冷端换热器流出的循环流体经所述第一蓄冷器输送至所述热端换热器,并经过所述热端换热器返回至所述泵。
可选地,所述监控设备包括:监测子设备,与所述磁制冷机的泵以及蓄冷器连接,用于对所述泵出口处的循环流体的温度值一以及所述蓄冷器内的磁工质的温度值二进行监测,并得到监测结果;控制子设备,与所述磁制冷机的第一电磁阀、第二电磁阀连接,用于控制所述第一电磁阀以及所述第二电磁阀的导通状态,以形成以下之一:所述第一回路、所述第二回路、所述第三回路、所述第四回路;所述控制子设备,还与所述第一恒温槽、所述第二恒温槽,用于基于所述监测子设备的监测结果控制所述泵出口处的循环流体的温度值一以及所述蓄冷器内的磁工质的温度值二。
可选地,所述监测子设备,还与所述磁制冷机的磁体连接,用于监测所述磁体的状态;所述控制子设备,还用于基于所述监测子设备监测得到的所述磁体的状态,控制所述磁体的旋转状态。
可选地,所述监测子设备,还与所述磁制冷机的所述第一恒温槽以及所述第二恒温槽连接,用于基于监测得到所述蓄冷器内的磁工质的温度值二与所述磁工质的居里温度值的温度差值的绝对值设定所述第一恒温槽内的恒温流体的温度值,并基于监测得到的所述泵出口处的温度值一设定所述第二恒温槽内的恒温流体的温度值。
在本发明实施例中,可以在磁制冷机在磁体作用下产生磁热效应,对待制冷区域进行制冷的过程中,通过监控设备对磁制冷机在运行过程中的运行参数或部件的状态进行监控,并根据监测结果对磁制冷机的部件的运行参数和/或当前状态进行调整,通过本发明实施例提供的磁制冷系统,从而实现了在磁制冷机运行的过程中可以基于磁制冷机的运行状态实时进行调整的目的,达到了降低磁制冷机受环境温度的影响程度,以及提高了磁制冷机的换热性能的技术效果,进而解决了相关技术中磁制冷机的换热方式不够灵活,无法对磁制冷机的工作状态进行动态调整的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的磁制冷系统的示意图;
图2是根据本发明实施例的单蓄冷器的磁制冷系统的布置图;
图3是根据本发明实施例的单蓄冷器的磁制冷系统的控制布局图;
图4是根据本发明实施例的单蓄冷器的磁制冷系统的动态控制图;
图5是根据本发明实施例的单蓄冷器的磁制冷系统在一个循环周期内运行的流程图;
图6是根据本发明实施例的双蓄冷器的磁制冷系统的布置图;
图7是根据本发明实施例的双蓄冷器的磁制冷系统的控制布局图;
图8是根据本发明实施例的双蓄冷器的磁制冷系统的动态控制图;
图9是根据本发明实施例的双蓄冷器的磁制冷系统在一个循环周期内运行的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种磁制冷系统,图1是根据本发明实施例的磁制冷系统的示意图,如图1所示,该磁制冷系统包括:磁制冷机以及监控设备。下面对该磁制冷机进行详细说明。
磁制冷机,用于在磁体作用下产生的磁热效应,以对待制冷区域进行制冷。
监控设备,用于对磁制冷机在运行过程中的运行参数进行监测,并在磁制冷机运行过程中依据控制指令对磁制冷机的部件的当前状态和/或运行参数进行调整,其中,上述控制指令是根据监控设备的监测结果生成的指令。
可选的,上述监控设备可以用于对磁制冷机在运行过程中的多个部件的运行参数进行监测,进而可以根据监测得到的监测结果对多个部件的运行参数进行调整,以使得磁制冷机达到较好的制冷效果。
可选的,上述多个部件可以包括但不限于:泵、冷却器、恒温槽、蓄冷器、电磁阀、磁体、单向阀、冷端换热器、热端换热器、导向阀。
由上可知,在本发明实施例中,可以在磁制冷机在磁体作用下产生磁热效应,对待制冷区域进行制冷的过程中,通过监控设备对磁制冷机在运行过程中的运行参数或部件的状态进行监控,并根据监测结果对磁制冷机的部件的运行参数和/或当前状态进行调整,实现了在磁制冷机运行的过程中对磁制冷机的部件的当前状态和/或运行参数进行实时调整的目的。
容易注意到,由于在本发明实施例中,在磁制冷机在磁体作用下产生磁热效应,对待制冷区域进行制冷的过程中,可以通过监控设备对磁制冷机在运行过程中的运行参数或部件的状态进行监控,比如,泵出口处的循环流体的温度值、蓄冷器内磁工质的温度值与其居里温度的温度差值,磁体的当前占位置等,并根据监测结果对磁制冷机的部件的运行参数和/或当前状态进行调整,从而可以基于监测结果对磁制冷机的当前运行状态进行调整,以使得磁制冷机的制冷效果达到最佳,从而实现了在磁制冷机运行的过程中对磁制冷机的部件的当前状态和/或运行参数进行实时调整的目的,达到了降低磁制冷机受环境温度的影响程度,以及提高了磁制冷机的换热性能的技术效果。
因此,通过本发明实施例提供的定磁制冷系统,解决了相关技术中磁制冷机的换热方式不够灵活,无法对磁制冷机的工作状态进行动态调整的技术问题。
在上述实施例中,磁制冷机可以包括:磁体,用于为蓄冷器施加磁场或者为蓄冷器去除磁场;蓄冷器,内置有磁工质,用于在磁体施加磁场或者去除磁场的过程中产生磁热效应,其中,循环运行阶段包括:绝热加磁阶段、等磁场热流动阶段、绝热去磁阶段和等磁场冷流动阶段;热端换热器,用于将蓄冷器在磁体施加磁场的过程中产生的热量,释放到待制冷区域的外部;冷端换热器,用于将蓄冷器在磁体去除磁场的过程中产生的冷量,释放到待制冷区域,以对待制冷区域进行制冷。
另外,磁制冷机还可以包括:泵,用于驱动磁制冷机管路中的循环流体;冷却器,与泵连接,用于在监控设备监测到从泵中流出的循环流体的温度值一高于预设温度值一的情况下,对从泵中流出的循环流体进行冷却。
在上述实施例中,磁制冷机中的泵可以驱动磁制冷机中的循环流体;冷却器可以对流经泵的循环流体进行冷却,以消除在循环流体流经泵时泵产生的温升对流体的影响。
在一种可选的实施例中,磁制冷机还可以包括:导通阀,与泵连接,用于根据磁制冷机当前所在的循环运行阶段进行流路切换,以使得泵处于不同的循环状态,其中,磁制冷机的循环运行阶段包括:绝热加磁阶段、等磁场热流动阶段、绝热去磁阶段和等磁场冷流动阶段。
另外,为了可以更好地对磁制冷机中部件的温度或磁制冷机循环过程中的流体温度进行调整,磁制冷机还包括:第一恒温槽,与蓄冷器连接,内置有恒温流体,用于在监控设备监测到蓄冷器内的磁工质的温度值二与磁工质的居里温度值的温度差值的绝对值大于预设温度值二的情况下,用于流出恒温流体至蓄冷器以对磁工质的温度值二进行调整;第二恒温槽,与冷却器连接,内置有恒流流体,用于在监控设备监测到从泵中流出的循环流体的温度值一高于预设温度的情况下,用于流出恒温流体至冷却器以对从泵中流出的循环流体进行冷却。
需要说明的是,在本发明实施例中,蓄冷器可以为1个,也可以为多个;其中,当蓄冷器的数量为多个的情况下,仅为偶数个。
即,蓄冷器的数量为1个或2*n个,其中,n为不小于1的整数。
需要说明的是,磁制冷机的循环运行阶段可以包括:绝热加磁阶段、等磁场热流动阶段、绝热去磁阶段以及等磁场冷流动阶段。
即,在本发明实施例中,可以采用布雷顿循环(两个等磁场过程、两个绝热过程),其特点是在两个绝热过程(也即加磁/去磁过程中)蓄冷器内的流体停滞,在两个等磁场过程中(也即热流动/冷流动期间)换热流体将蓄冷器内的热量带出至热端换热器/ 冷端换热器。在磁制冷机持续运行过程中由于存在流体间歇停滞的情况,为避免泵反复开停,设置了导通阀,以使得在运行过程中泵始终保持开启状态,避免泵频繁启闭影响其寿命。
下面以蓄冷器的数量为1个和2个分别进行说明。
一个方面,蓄冷器的数量为1个,该磁制冷机还可以包括:第一电磁阀和第二电磁阀,用于形成第一回路和第二回路,其中,第一电磁阀和第二电磁阀均为二位三通阀。
其中,这里的第一电磁阀以及第二电磁阀用于在磁制冷机运行过程中,切换流路,以形成第一回路和第二回路。
需要说明的是,这里的第一电磁阀和第二电磁阀均为二位三通阀,采用二位三通电磁阀的切换特性,设计出新型的磁制冷换热系统,解决磁制冷系统电磁阀数量较多、启闭频繁、滞留体积较大的缺陷,简化了流路系统,并提高了整机效率。
图2是根据本发明实施例的单蓄冷器的磁制冷系统的布置图,如图2所示,包括以下部件:泵01-用于驱动磁制冷机中的循环流体;冷却器02-用于冷却流经泵的循环流体,以消除在流体流经泵时泵产生的温升对流体的影响;电磁阀03(即,第一电磁阀)-是两位三通电磁阀,用于切换流路;磁体04-用于给蓄冷器施加/去除磁场,以使得蓄冷器内磁工质产生磁热效应;蓄冷器05-用于填充磁热材料以产生磁热效应;电磁阀06(即,第二电磁阀)-是两位三通电磁阀,用于切换流路;热端换热器07- 用于将磁制冷机中的热量带出;冷端换热器08-在此处用于将磁制冷机中的冷量与外界进行热交换;导通阀09-用于切换流路,实现泵的流体内循环,保证泵持续工作,避免频繁启闭;恒温槽10(即,第一恒温槽)-用于对蓄冷器内的磁工质的温度进行调整;恒温槽11(即,第二恒温槽)-用于对冷却器的出口温度进行调整。
在一种可选的实例中,蓄冷器处于绝热加磁阶段时,第一电磁阀与第二电磁阀均处于关闭状态,同时导通阀处于开启,磁体为蓄冷器加磁,泵内的循环流体流经导通阀进行内循环;蓄冷器处于等磁场热流动阶段时,第一回路导通;蓄冷器处于绝热去磁阶段时,第一电磁阀与第二电磁阀均处于关闭阶段,同时导通阀处于开启状态,磁体为蓄冷器去磁,泵内的循环流体流经导通阀进行内循环;蓄冷器处于等磁场冷流动阶段时,第二回路导通。
其中,第一回路导通时,第一电磁阀与冷却器以及蓄冷器连接,以将从泵内流出的循环流体经冷却器以及第一电磁阀输送至蓄冷器,同时第二电磁阀与蓄冷器以及热端换热器连接,以将从蓄冷器流出的循环流体经第二电磁阀以及热端换热器返回泵。
另外,第二回路导通时,第二电磁阀与蓄冷器以及冷却器连接,以将从泵内流出的循环流体经冷却器以及第二电磁阀输送至蓄冷器,同时第一电磁阀与冷端换热器以及蓄冷器连接,以将从蓄冷器内流出的循环流体经第一电磁阀以及冷端换热器返回至泵。
图3是根据本发明实施例的单蓄冷器的磁制冷系统的控制布局图,如图3所示,除了包括图2所示的磁制冷机的各个部件外,还包括:监控设备31,分别与泵01、电磁阀03、磁体04、蓄冷器05、电磁阀06、导通阀09、第一恒温槽10、第二恒温槽 11均连接,以根据对磁制冷机中的上述各个部件的当前状态或运行参数对磁制冷器的运行状态进行实时调整,进而使得磁制冷机达到较好的制冷效果。
即,监控设备可以监测泵01出口处的温度值、蓄冷器05内磁工质的温度值进行实时监测,同时能够实时根据监测结果控制第一恒温槽10和第二恒温槽11的温度,且能够控制电磁阀03、电磁阀06、导通阀09的导通状态,进而实现对磁制冷机的智能监控。
图4是根据本发明实施例的单蓄冷器的磁制冷系统的动态控制图,如图4所示,当泵01温升较高时,该磁制冷系统的监控设备监测到泵01出口有明显温升,则监控设备发出指令,控制第二恒温槽11的设定温度,使得第二恒温槽11提供的恒温流体足以通过冷却器02冷却磁制冷机中的循环流体,即可用于抵消流体流经泵01的温升,使得流经泵01的流体温度恒定,避免对磁制冷机的运行造成影响。同时,监控设备若监测到蓄冷器05内磁工质的温度与其居里温度偏差过大,则监控设备发出指令,控制第一恒温槽10的设定温度,使得第一恒温槽10的恒温流体用于恒定蓄冷器05内磁工质的温度,使得蓄冷器05内磁工质始终工作在其居里温度附近,保证产生最佳的磁热效应。
首先,需要设定泵01出口处的温度T1,磁工质实际工作温度与其居里温度的偏差绝对值为T2,监测泵01出口温度,判断泵01出口温度超过稳定温度T1(即,预设温度值一),判断结果为是的情况下,启动第二恒温槽11,以使得泵01出口温度恒定为T1;反之,监测蓄冷器05内磁工质温度,判断监测到的磁工质温度与其居里温度偏差的绝对值是否超过T2(即,预设温度值二),若是,启动第一恒温槽10,以使得蓄冷器05内磁工质始终工作在其居里温度附近。
图5是根据本发明实施例的单蓄冷器的磁制冷系统在一个循环周期内运行的流程图,如图5所示,该监控设备对磁体04的位置进行实时监控,得到磁体04的实际位置,确定磁体04位置回零时启动磁体04动作,给蓄冷器05加磁,导通阀09开启,电磁阀03和电磁阀06关闭,加磁过程结束;电磁阀03开启AC路、关闭B路,同时电磁阀06开启EF路、关闭D路,导通阀09关闭,即,磁制冷机处于等磁场热流动阶段,此时,第一回路导通;当监测到磁体04给蓄冷器05去磁时,导通阀09开启,电磁阀03和电磁阀06关闭,当去磁过程结束时,电磁阀03开启BC路、关闭A路,同时电磁阀06开启DE路、关闭F路,导通阀09关闭,即,处于等磁场冷流动阶段,此时,第二回路导通。
在上述实施例中,通过控制电磁阀03、电磁阀06及导通阀09的开闭状态,以实现磁制冷循环过程与流体流动过程的同步性。一般来说,该磁制冷循环过程有固定的时间分配,且加磁过程与去磁过程时间相同,等磁场热流动和等磁场冷流动时间相同。假设加磁过程和去磁过程时间均为X1,等磁场热流动和等磁场冷流动时间均为X2。由此,当监控设备监测到磁体04给蓄冷器05加磁时,监控设备发出指令,使得导通阀 09开启,电磁阀03和电磁阀06均关闭。当监控设备监测到磁体04的加磁过程结束时,导通阀09关闭,电磁阀03开启AC路、关闭B路,电磁阀06开启EF路,关闭D 路。当监控设备监测到磁体04给蓄冷器05去磁时,监控设备发出指令,使得导通阀 09开启,电磁阀03和电磁阀06均关闭。当监控设备监测到磁体04的去磁过程结束时,导通阀09关闭,电磁阀03开启BC路、关闭A路,电磁阀06开启DE路、关闭F 路。
下面通过一个完整的实施方式对磁制冷系统进行详细说明(一个循环过程共包含四个阶段)。
在循环的第一阶段,即,绝热加磁阶段,此时电磁阀03及电磁阀06均关闭,导通阀09开启。在此阶段磁体给蓄冷器05加磁,是加磁过程。此时泵内的流体通过导通阀09实现内循环,泵01与导通阀09及其之间的管路中流体流动,该区域以外的流体不流动,流体不会流经蓄冷器05。
在循环的第二阶段,即,等磁场热流动阶段,此时电磁阀03开启AC路、关闭B 路,电磁阀06开启EF路、关闭D路,导通阀09关闭。在此期间蓄冷器05仍处于磁场中,流体需将蓄冷器05内的磁工质在加磁阶段产生的热量带出。此阶段流体的流动过程是:泵01驱动流体流经冷却器02,再通过电磁阀03的AC路,流经加磁后的蓄冷器05,带走蓄冷器05在加磁过程中产生的热量,而后流经电磁阀06的EF路,再到热端换热器07处将磁制冷机中的热量带到待冷区域的外部,随后返回至泵01。
在循环的第三阶段,即,绝热去磁阶段,此时电磁阀03及电磁阀06均关闭,导通阀09开启。在此阶段蓄冷器05离开磁场,是去磁过程。此时泵01内的循环流体通过导通阀09实现内循环,泵01与导通阀09及其之间的管路中流体流动,该区域以外的流体不流动,流体不会流经蓄冷器05。
在循环的第四阶段,即,等磁场冷流动阶段,此时电磁阀06开启DE路、关闭F 路,电磁阀03开启BC路,关闭A路,导通阀09关闭。在此期间蓄冷器05仍处于磁场区域外,流体需将蓄冷器05内的磁工质在去磁阶段产生的冷量带出。此阶段流体的流动过程是:泵01驱动流体流经冷却器02,再通过电磁阀06的DE路,流经去磁后的蓄冷器05,带走蓄冷器05在去磁过程中产生的冷量,而后流经电磁阀03的BC路,再到冷端换热器08处将系统中的冷量带出,而后返回至泵01。
由此一个循环过程结束,后续运行过程重复上面四个阶段进行。
另外一个方面,磁制冷系统的实际工作性能与系统内蓄冷器的数量密切相关,不同蓄冷器的数量必然导致磁制冷系统的组成形式存在较大差异。
蓄冷器的数量可以为2个,该磁制冷机可以包括:第一蓄冷器和第二蓄冷器,其中,第一蓄冷器和第二蓄冷器在相同时刻处于相反的工作状态。
可选地,该磁制冷机还包括:第一电磁阀和第二电磁阀,多个单向阀,用于形成第三回路以及第四回路,其中,多个单向阀分别为:第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀以及第六单向阀,第一电磁阀和第二电磁阀均为二位三通阀。
图6是根据本发明实施例的双蓄冷器的磁制冷系统的布置图,其主要部件与图2类似,相较于图2,图6为双蓄冷器的磁制冷机,包括:泵601、冷却器602、第一电磁阀603、第一蓄冷器605、第二电磁阀606、冷端换热器607、热端换热器608、导通阀609、第一恒温槽610、第二恒温槽611、第二蓄冷器612。另外,除了上述中所示的各个部件,该双蓄冷器的磁制冷机增加了单向阀613、614、615、616、617、618,用于实现流体单向流动控制。需要说明的是,也采用布雷顿循环。磁制冷机具体运行过程如下(一个循环运行过程包含四个阶段,其中,第一蓄冷器605和第二蓄冷器612 的工作状态相反,即,其中一个加磁/热流动,另一个必然去磁/冷流动):
在循环的第一阶段,即,第二蓄冷器612的绝热加磁阶段(也是第一蓄冷器605 的绝热去磁阶段),此时第一电磁阀603和第二电磁阀606均处于关闭状态,导通阀609开启。在此阶段磁体给蓄冷器612加磁,对于蓄冷器612是加磁过程。同时磁体给蓄冷器605去磁,对于蓄冷器605是去磁过程。此时泵601内的流体通过导通阀609 实现内循环,泵601与导通阀609及其之间的管路中流体流动,该区域以外的流体不流动,流体不会流经第一蓄冷器605和第二蓄冷器612;
在循环的第二阶段,即,第二蓄冷器612的等磁场热流动阶段(也是第一蓄冷器605的等磁场冷流动阶段),此时第一电磁阀603开启GH路、关闭I路,电磁阀606 开启KL路、关闭J路,导通阀609关闭。在此期间第二蓄冷器612仍处于磁场中,第一蓄冷器605仍处于磁场区域外,流体需将第二蓄冷器612在加磁阶段产生的热量带出,也将第一蓄冷器605在去磁阶段产生的冷量带出。此阶段流体的流动过程是:泵 601驱动流体流经冷却器602,再通过第一电磁阀603的GH路,流经去磁状态的第一蓄冷器605后,将其中的冷量带至冷端换热器607中进行产冷。接下来,流体流经第二蓄冷器612,通过第二电磁阀606的KL路,将其中的热量带至热端换热器608中进行放热。而后返回至泵601;
在循环的第三阶段,即,第二蓄冷器612的绝热去磁阶段(也是第一蓄冷器605 的绝热加磁阶段),此时第一电磁阀603和第二电磁阀606均关闭,导通阀609开启,单向阀均处于关闭状态。在此阶段磁体给第一蓄冷器605加磁,对于第一蓄冷器605 是加磁过程。同时磁体给第二蓄冷器612去磁,对于第二蓄冷器612是去磁过程。此时泵601内的流体通过导通阀609实现内循环,泵601与导通阀609及其之间的管路中流体流动,该区域以外的流体不流动,流体不会流经第一蓄冷器605和第二蓄冷器 612;
在循环的第四阶段,即,第二蓄冷器612的等磁场冷流动阶段(也是第一蓄冷器605的等磁场热流动阶段),此时第二电磁阀606开启JK路、关闭L路,第一电磁阀 603开启HI路、关闭G路,导通阀609关闭。在此期间第一蓄冷器605仍处于磁场中,第二蓄冷器612仍处于磁场区域外,流体需将第一蓄冷器605在加磁阶段产生的热量带出,也将第二蓄冷器612在去磁阶段产生的冷量带出。此阶段流体的流动过程是:泵601驱动流体流经冷却器602,在通过第二电磁阀606的JK路,流经去磁状态的第二蓄冷器612后,将其中的冷量带至冷端换热器607中进行产冷。接下来流体流经第一蓄冷器605,通过第一电磁阀603的HI路,将其中的热量带至热端换热器608中进行放热。而后返回至泵601。
由此一个循环过程结束,后续运行过程重复上面四个阶段进行。
即,第一蓄冷器处于绝热加磁阶段时,第二蓄冷器处于绝热去磁阶段,第一电磁阀与第二电磁阀均处于关闭状态,同时导通阀处于开启状态,磁体为第一蓄冷器加磁、并同时为第二蓄冷器去磁,泵内的循环流体流经导通阀进行内循环;第一蓄冷器处于等磁场热流动阶段时,第二蓄冷器处于等磁场冷流动阶段,第三回路导通;第一蓄冷器处于绝热去磁阶段时,第二蓄冷器处于绝热加磁阶段绝冷去磁阶段,第一电磁阀与第二电磁阀均处于关闭阶段,同时导通阀处于开启状态,磁体为第一蓄冷器去磁,并为第二蓄冷器加磁,泵内的循环流体流经导通阀进行内循环;第一蓄冷器处于等磁场冷流动阶段时,第二蓄冷器处于等磁场热流动阶段,第四回路导通。
可选地,第四回路导通时,第一电磁阀与冷却器连接,并通过第二单向阀与第一蓄冷器连接,以将从泵内流出的循环流体经冷却器、第二单向阀以及第一蓄冷器输送至冷端换热器,同时第二电磁阀通过第五单向阀与第二蓄冷器连接,以将从冷端换热器流出的循环流体经第二蓄冷器输送至热端换热器,并经过热端换热器返回至泵。
可选地,第三回路导通时,第二电磁阀与冷却器连接,并通过第六单向阀与第二蓄冷器连接,以将从泵内流出的循环流体经冷却器、第六单向阀以及第二蓄冷器输送至冷端换热器,同时第一电磁阀通过第一单向阀与第一蓄冷器连接,以将从冷端换热器流出的循环流体经第一蓄冷器输送至热端换热器,并经过热端换热器返回至泵。
图7是根据本发明实施例的双蓄冷器的磁制冷系统的控制布局图,如图7所示,该监控设备70分别与泵601、第一电磁阀603、第二电磁阀606、第一蓄冷器605、第二蓄冷器612、第一恒温槽610、第二恒温槽611、磁体71连接,通过该监控设备70 可监测泵601处的出口温度、第一蓄冷器605和第二蓄冷器615内磁工质的温度,并同时控制第一恒温槽610、第二恒温槽611的温度,以及对第一电磁阀603、第二电磁阀606的开闭动作控制,进而实现智能监控。
图8是根据本发明实施例的双蓄冷器的磁制冷系统的动态控制图,如图8所示,设定泵01出口温度T3,磁工质实际工作温度与其居里温度的偏差绝对值为T4,对泵 601出口处的温度进行监测,判断泵601出口处温度是否高于预设温度值一T3,若是,则启动第二恒温槽611,使得泵601出口处温度恒定为T3;然后,对第一蓄冷器605 和第二蓄冷器612内磁工质温度进行监测,分别得到磁工质温度;接下来,判断磁工质温度与其居里温度偏差的绝对值是否超过T4,若是,则启动第一恒温槽610,使得第一蓄冷器605和第二蓄冷器612内磁工质始终工作在其居里温度附近。
例如,当泵601温升较高时,该监控设备监测到泵601出口处有明显温升,则监控设备发出指令,控制第二恒温槽611的设定温度,使得第二恒温槽611提供的恒温流体足以通过冷却器602冷却磁制冷机中的循环流体,即,可用于抵消流体流经泵601 的温升,使得流经泵601的流体温度恒定,避免对磁制冷机的运行造成影响。同时,监控设备若监测到第一蓄冷器605或第二蓄冷器612内磁工质的温度与其居里温度偏差过大,则监控设备发出指令,控制第一恒温槽610的设定温度,使得第一恒温槽610 的恒温流体用于恒定第一蓄冷器605和第二蓄冷器612内磁工质的温度,以使第一蓄冷器605和第二蓄冷器612内磁工质始终工作在其居里温度附近,保证其产生最佳的磁热效应。
图9是根据本发明实施例的双蓄冷器的磁制冷系统在一个循环周期内运行的流程图,如图9所示。
该监控设备可实时监测磁体71的位置,以得到磁体71的实际位置,确定磁体71 位置回零时启动磁体71动作,给第二蓄冷器612加磁,同时给第一蓄冷器605去磁,导通阀609开启,第一电磁阀603和第二电磁阀609关闭,第二蓄冷器612加磁过程结束,第一蓄冷器605去磁过程结束;第一电磁阀603开启GH路、关闭I路,同时第二电磁阀606开启KL路、关闭J路,导通阀609关闭,此时,第四回路导通;当监测到磁体71给第二蓄冷器612去磁,给第一蓄冷器605加磁,导通阀609开启,第一电磁阀603和第二电磁阀606关闭,第二蓄冷器612去磁过程结束,第一蓄冷器605加磁过程结束,第一电磁阀603开启HI路、关闭G路,第二电磁阀606开启JK路、关闭L路,导通阀609关闭,此时,第三回路导通。
在该实施例中,该监控设备可监测磁体71位置并控制第一电磁阀603、第二电磁阀606及导通阀609的开闭状态,以实现磁制冷循环过程与流体流动过程的同步性。与上述实施例类似,该磁制冷循环的加磁过程、等磁场热流动过程、去磁过程、等磁场冷却过程也有固定的时间占比。由此,当监控设备监测到磁体71给第二蓄冷器612 加磁(也即给第一蓄冷器605去磁)时,监控设备发出指令,使得导通阀609开启,第一电磁阀603和第二电磁阀606均关闭。当监控设备监测到第二蓄冷器612的加磁过程结束时(也即第一蓄冷器605的去磁过程结束),导通阀609关闭,第一电磁阀 603开启GH路、关闭I路,第二电磁阀606开启KL路、关闭J路;当监控设备监测到磁体71给第二蓄冷器612去磁(也即给第一蓄冷器605加磁)时,监控设备发出指令,使得导通阀609开启,第一电磁阀603和第二电磁阀606均关闭。当监控设备监测到第二蓄冷器612的去磁过程结束时(也即第一蓄冷器605的加磁过程结束),导通阀609关闭,第一电磁阀603开启HI路、关闭G路,第二电磁阀606开启JK路、关闭L路。
在一种可选的实施例中,监控设备可以包括:监测子设备,与磁制冷机的泵以及蓄冷器连接,用于对泵出口处的循环流体的温度值一以及蓄冷器内的磁工质的温度值二进行监测,并得到监测结果;控制子设备,与磁制冷机的第一电磁阀、第二电磁阀连接,用于控制第一电磁阀以及第二电磁阀的导通状态,以形成以下之一:第一回路、第二回路、第三回路、第四回路。
一个方面,在蓄冷器为1个的情况下,在该实施例中,监控设备分别与泵01、电磁阀03、蓄冷器05、电磁阀06、导通阀09、第一恒温槽10、第二恒温槽11连接,通过该监控设备监测泵01出口温度、蓄冷器05内磁工质的温度,并同时控制第一恒温槽10、第二恒温槽11的温度,且能控制第一电磁阀03、第一电磁阀06、导通阀09 的开闭动作,进而实现智能监控。
另外一个方面,在蓄冷器为2个的情况下,该监控设备分别与泵601、第一电磁阀603、第二电磁阀606、第一蓄冷器605、第二蓄冷器612、第一恒温槽610、第二恒温槽611、磁体71连接,通过该监控设备可监测泵601出口温度、第一蓄冷器605 和第二蓄冷器612内磁工质的温度,并同时控制第一恒温槽610和第二恒温槽611的温度,以及对第一电磁阀603和第二电磁阀606的开闭动作控制,进而实现智能监控。
在一种可选的实施例中,监测子设备,还与磁制冷机的磁体连接,用于监测磁体的状态;控制子设备,还用于基于监测子设备监测得到的磁体的状态,控制第一电磁阀以及第二电磁阀,以形成以下之一:第一回路、第二回路、第三回路、第四回路,并控制磁体的旋转状态。
另外,监测子设备,还与磁制冷机的第一恒温槽以及第二恒温槽连接,用于基于监测得到蓄冷器内的磁工质的温度值二与磁工质的居里温度值的温度差值的绝对值设定第一恒温槽内的恒温流体的温度值,并基于监测得到的泵出口处的温度值一设定第二恒温槽内的恒温流体的温度值。
通过本发明实施例提供的磁制冷系统,相对于相关技术中电磁阀式的磁制冷系统在运行时需要使用4个电磁阀才能正常工作,使用阀的数量较多,电磁阀启闭频繁,且使得蓄冷器与4个电磁阀之间的管路存在较多的滞留体积,对系统热交换不利;在本发明实施例中,采用二位三通电磁阀的切换特性,设计出新型的磁制冷换热系统,解决磁制冷系统电磁阀数量较多、启闭频繁、滞留体积较大的缺陷,简化了流路系统,并提高了整机效率。相对于相关技术中受磁热材料本身的性能限制,使得其换热性能受磁热材料本身居里温度的影响,随着磁制冷机所处的外界环境温度发生变化,磁制冷机的制冷性能将减弱,表现出环境适应性较弱的缺陷,在本发明实施例中,通过监测控制系统实时反馈磁制冷系统的工作状态,判断磁制冷系统的最佳运行参数,进行磁制冷机的动态调控,使系统运行更稳定。再者,相对于目前磁制冷机缺乏实时调节的功能,在外界环境或磁制冷机运行参数变化时,磁制冷机运行难以做出快速反应。最后,在本发明实施例中拓展了磁制冷系统的运行方式,使得磁制冷系统能够采用多种组合形式以实现磁制冷系统与外界环境进行热量交换。
另外,通过本发明实施例提供的磁制冷系统还丰富了磁制冷机的系统组成,可采取多种组合形式,使得磁制冷机的换热方式更加灵活,提高了磁制冷系统的多样性和适应性。
在本发明实施例中还可以实现单个蓄冷器磁制冷系统运行;也可实现偶数个蓄冷器进行配对,拓展了磁制冷系统的运行方式,使得磁制冷系统能够采用多种组合形式以实现磁制冷系统与外界环境进行热量交换。并且该磁制冷换热系统采用了两位三通电磁阀,相较于传统电磁阀控制的磁制冷系统,减少了电磁阀的使用数量,简化了流路配置,同时减小了蓄冷器前后管路中的滞留体积,使得系统能具备更好的换热效果。
最后,在本发明实施例中,监测控制系统能检测并反馈磁制冷系统的工作状态,并根据其工作状态获得磁制冷机的最佳运行参数,并据此实时调节磁制冷系统的运行,使得磁制冷系统的运行更稳定。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,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 (16)
1.一种磁制冷系统,其特征在于,包括:监控设备以及磁制冷机;其中,
所述磁制冷机,用于在磁体作用下产生的磁热效应,以对待制冷区域进行制冷;
所述监控设备,用于对所述磁制冷机在运行过程中的运行参数进行监测,并在所述磁制冷机运行过程中依据控制指令对所述磁制冷机的部件的当前状态和/或运行参数进行调整,其中,所述控制指令是根据所述监控设备的监测结果生成的指令;
其中,所述磁制冷机包括:
磁体,用于为蓄冷器施加磁场或者为所述蓄冷器去除磁场;
所述蓄冷器,内置有磁工质,用于在所述磁体施加磁场或者去除磁场的过程中产生磁热效应,其中,所述运行过程包括:绝热加磁阶段、等磁场热流动阶段、绝热去磁阶段和等磁场冷流动阶段;
热端换热器,用于将所述蓄冷器在所述磁体施加磁场的过程中产生的热量,释放到所述待制冷区域的外部;
冷端换热器,用于将所述蓄冷器在所述磁体去除磁场的过程中产生的冷量,释放到所述待制冷区域,以对所述待制冷区域进行制冷;
其中,所述磁制冷机还包括:
泵,用于驱动所述磁制冷机管路中的循环流体;
冷却器,与所述泵连接,用于在所述监控设备监测到从所述泵中流出的循环流体的温度值一高于预设温度值一的情况下,对从所述泵中流出的循环流体进行冷却;
其中,所述磁制冷机还包括:导通阀,与所述泵连接,用于根据所述磁制冷机当前所在的循环运行阶段进行流路切换,以使得所述泵处于不同的循环状态,其中,所述磁制冷机的循环运行阶段包括:绝热加磁阶段、等磁场热流动阶段、绝热去磁阶段和等磁场冷流动阶段;
其中,所述磁制冷机还包括:
第一恒温槽,与所述蓄冷器连接,内置有恒温流体,用于在所述监控设备监测到所述蓄冷器内的磁工质的温度值二与所述磁工质的居里温度值的温度差值的绝对值大于预设温度值二的情况下,用于流出所述恒温流体至所述蓄冷器以对所述磁工质的温度值二进行调整。
2.根据权利要求1所述的磁制冷系统,其特征在于,所述磁制冷机还包括:
第二恒温槽,与所述冷却器连接,内置有恒流流体,用于在所述监控设备监测到从所述泵中流出的循环流体的温度值一高于预设温度的情况下,用于流出所述恒温流体至所述冷却器以对从所述泵中流出的循环流体进行冷却。
3.根据权利要求2所述的磁制冷系统,其特征在于,所述蓄冷器的数量为1个或2*n个,其中,n为不小于1的整数。
4.根据权利要求3所述的磁制冷系统,其特征在于,所述蓄冷器的数量为1个,所述磁制冷机还包括:第一电磁阀和第二电磁阀,用于形成第一回路和第二回路,其中,所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为二位三通阀。
5.根据权利要求4所述的磁制冷系统,其特征在于,所述蓄冷器处于绝热加磁阶段时,所述第一电磁阀与所述第二电磁阀均处于关闭状态,同时所述导通阀处于开启,所述磁体为所述蓄冷器加磁,所述泵内的循环流体流经所述导通阀进行内循环;所述蓄冷器处于等磁场热流动阶段时,所述第一回路导通;所述蓄冷器处于所述绝热去磁阶段时,所述第一电磁阀与所述第二电磁阀均处于关闭阶段,同时所述导通阀处于开启状态,所述磁体为所述蓄冷器去磁,所述泵内的循环流体流经所述导通阀进行内循环;所述蓄冷器处于等磁场冷流动阶段时,所述第二回路导通。
6.根据权利要求5所述的磁制冷系统,其特征在于,所述第一回路导通时,所述第一电磁阀与所述冷却器以及所述蓄冷器连接,以将从所述泵内流出的循环流体经所述冷却器以及所述第一电磁阀输送至所述蓄冷器,同时所述第二电磁阀与所述蓄冷器以及所述热端换热器连接,以将从所述蓄冷器流出的循环流体经所述第二电磁阀以及所述热端换热器返回所述泵。
7.根据权利要求5所述的磁制冷系统,其特征在于,所述第二回路导通时,所述第二电磁阀与所述蓄冷器以及所述冷却器连接,以将从所述泵内流出的循环流体经所述冷却器以及所述第二电磁阀输送至所述蓄冷器,同时所述第一电磁阀与所述冷端换热器以及所述蓄冷器连接,以将从所述蓄冷器内流出的循环流体经所述第一电磁阀以及所述冷端换热器返回至所述泵。
8.根据权利要求3所述的磁制冷系统,其特征在于,所述蓄冷器的数量为2个,包括:第一蓄冷器和第二蓄冷器,其中,所述第一蓄冷器和所述第二蓄冷器在相同时刻处于相反的工作状态。
9.根据权利要求8所述的磁制冷系统,其特征在于,所述磁制冷机还包括:第一电磁阀和第二电磁阀,多个单向阀,用于形成第三回路以及第四回路,其中,所述多个单向阀分别为:第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀以及第六单向阀,所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为二位三通阀。
10.根据权利要求9所述的磁制冷系统,其特征在于,所述第一蓄冷器处于绝热加磁阶段时,所述第二蓄冷器处于绝热去磁阶段,所述第一电磁阀与所述第二电磁阀均处于关闭状态,同时所述导通阀处于开启状态,所述磁体为所述第一蓄冷器加磁、并同时为所述第二蓄冷器去磁,所述泵内的循环流体流经所述导通阀进行内循环;所述第一蓄冷器处于等磁场热流动阶段时,所述第二蓄冷器处于等磁场冷流动阶段,所述第三回路导通;所述第一蓄冷器处于所述绝热去磁阶段时,所述第二蓄冷器处于绝热加磁阶段绝冷去磁阶段,所述第一电磁阀与所述第二电磁阀均处于关闭阶段,同时所述导通阀处于开启状态,所述磁体为所述第一蓄冷器去磁,并为所述第二蓄冷器加磁,所述泵内的循环流体流经所述导通阀进行内循环;所述第一蓄冷器处于等磁场冷流动阶段时,所述第二蓄冷器处于所述等磁场热流动阶段,第四回路导通。
11.根据权利要求10所述的磁制冷系统,其特征在于,所述第四回路导通时,所述第一电磁阀与所述冷却器连接,并通过所述第二单向阀与所述第一蓄冷器连接,以将从所述泵内流出的循环流体经所述冷却器、所述第二单向阀以及所述第一蓄冷器输送至所述冷端换热器,同时所述第二电磁阀通过所述第五单向阀与所述第二蓄冷器连接,以将从所述冷端换热器流出的循环流体经所述第二蓄冷器输送至所述热端换热器,并经过所述热端换热器返回至所述泵。
12.根据权利要求10所述的磁制冷系统,其特征在于,所述第三回路导通时,所述第二电磁阀与所述冷却器连接,并通过所述第六单向阀与所述第二蓄冷器连接,以将从所述泵内流出的循环流体经所述冷却器、所述第六单向阀以及所述第二蓄冷器输送至所述冷端换热器,同时所述第一电磁阀通过所述第一单向阀与所述第一蓄冷器连接,以将从所述冷端换热器流出的循环流体经所述第一蓄冷器输送至所述热端换热器,并经过所述热端换热器返回至所述泵。
13.根据权利要求4所述的磁制冷系统,其特征在于,所述监控设备包括:
监测子设备,与所述磁制冷机的泵以及蓄冷器连接,用于对所述泵出口处的循环流体的温度值一以及所述蓄冷器内的磁工质的温度值二进行监测,并得到监测结果;
控制子设备,与所述磁制冷机的第一电磁阀、第二电磁阀连接,用于控制所述第一电磁阀以及所述第二电磁阀的导通状态,以形成以下之一:所述第一回路、所述第二回路。
14.根据权利要求9所述的磁制冷系统,其特征在于,所述监控设备包括:
监测子设备,与所述磁制冷机的泵以及蓄冷器连接,用于对所述泵出口处的循环流体的温度值一以及所述蓄冷器内的磁工质的温度值二进行监测,并得到监测结果;
控制子设备,与所述磁制冷机的第一电磁阀、第二电磁阀连接,用于控制所述第一电磁阀以及所述第二电磁阀的导通状态,以形成以下之一:所述第三回路、所述第四回路。
15.根据权利要求13或14所述的磁制冷系统,其特征在于,所述监测子设备,还与所述磁制冷机的磁体连接,用于监测所述磁体的状态;所述控制子设备,还用于基于所述监测子设备监测得到的所述磁体的状态,控制所述磁体的旋转状态。
16.根据权利要求13或14所述的磁制冷系统,其特征在于,所述监测子设备,还与所述磁制冷机的所述第一恒温槽以及所述第二恒温槽连接,用于基于监测得到所述蓄冷器内的磁工质的温度值二与所述磁工质的居里温度值的温度差值的绝对值设定所述第一恒温槽内的恒温流体的温度值,并基于监测得到的所述泵出口处的温度值一设定所述第二恒温槽内的恒温流体的温度值。
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