CN114251866A - 一种用于磁制冷机的传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于磁制冷机的传动机构，包括制冷管以及制冷管内滑动的制冷块，所述制冷管第一侧侧壁固定连接有驱动盒，所述制冷块侧壁固定连接有驱动杆，所述驱动杆末端贯穿驱动盒并延伸至其内部，所述驱动盒内设有能够控制驱动杆往复移动的驱动机构。该发明能够有效的控制制冷块往复移动的同时能够实现换热过程。

Description

一种用于磁制冷机的传动机构

技术领域

本发明涉及磁制冷机技术领域，尤其涉及一种用于磁制冷机的传动机构。

背景技术

磁制冷机是利用磁热效应的一种新型制冷设备，与传统的压缩式制冷技术相比，其具有低噪音、低震动等优点，通过控制磁性材料反复的磁化以及退磁进而实现制冷的目的，其制冷过程无需氟利昂等物质参与，是一种新型环保的制冷设备。

专利文献CN104329422B其公开了一种传动机构，其利用丝杠带动导轨上的滑块移动，进而实现控制磁工质封装盒进出磁场，达到制冷的目的，但是采用上述传动方式其占用体积较大，只适合大型的磁制冷机，无法适用于轻量化小型的制冷机，并且小型磁制冷机其内部安装水泵噪音较大，且无法准确的对水流进行控制，影响设备的使用，针对上述情况，于是需要一种用于磁制冷机的传动机构。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于磁制冷机的传动机构，该发明能够有效的控制制冷块往复移动的同时能够实现换热过程。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于磁制冷机的传动机构，包括制冷管以及制冷管内滑动的制冷块，所述制冷管第一侧侧壁固定连接有驱动盒，所述制冷块侧壁固定连接有驱动杆，所述驱动杆末端贯穿驱动盒并延伸至其内部，所述驱动盒内设有能够控制驱动杆往复移动的驱动机构；

所述制冷管外套设有第一换热管以及第二换热管，所述第一换热管以及第二换热管内均设有换热液体，所述制冷管第二侧侧壁固定连接有调节管，所述调节管内设有调节杆，所述调节杆末端延伸至制冷管内部，所述调节管内设有能够泵送第二换热管内换热液体的循环机构；

所述制冷管内嵌设有磁块，所述磁块位置与第二换热管位置对应。

优选地，所述驱动机构包括与驱动盒内壁转动连接的驱动轴，所述驱动轴上固定连接有凸轮以及第一齿轮，所述凸轮位于驱动杆一侧并与之配合，所述驱动盒上端固定连接有电机，所述电机输出轴末端贯穿驱动盒并延伸至其内部，所述电机输出轴末端固定连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述驱动杆外套设有第一弹簧，所述驱动杆末端固定连接有挡板，所述第一弹簧位于挡板与驱动盒内壁之间。

优选地，所述循环机构包括与调节管内壁滑动连接的第一活塞以及第二活塞，所述调节管内壁固定连接有位于第一活塞以及第二活塞之间的隔板，所述第一活塞、第二活塞以及隔板将调节管内分割为第一腔体、第二腔体、第三腔体以及第四腔体，所述第一活塞与第二活塞之间通过联动杆固定连接，所述调节杆侧壁与第一活塞侧壁固定连接，所述调节管侧壁固定连接有与第一腔体连通的第一管道以及第二管道，所述第一管道以及第二管道串接在第二换热管之间。

优选地，所述调节杆外套设有第二弹簧，所述第二弹簧位于第一活塞与调节管内壁之间。

优选地，所述第三腔体内设有低沸点液体。

优选地，所述制冷管内嵌设有泵水管，所述泵水管内滑动连接有第三活塞，所述第三活塞将泵水管分割为第五腔体以及第六腔体，所述第五腔体连通有第三管道以及第四管道，所述第六腔体与第二腔体之间通过连接管连通，所述第三管道以及第四管道串接在第一换热管之间。

优选地，所述第一管道、第二管道、第三管道以及第四管道内均设有单向阀。

优选地，所述第三活塞与泵水管内壁之间通过第三弹簧弹性连接。

本发明的有益效果为：

1、通过设置驱动机构能够稳定有效的控制制冷块往复移动，并且整个驱动机构占用空间小，十分适合小型的磁制冷设备。

2、在第二活塞往复移动的过程当中能够通过第一腔体内的体积变化实现对第二换热管内换热液体的泵送，进而实现制冷的同时完成散热。

3、在第二活塞往复移动的过程当中，能够间接的驱动第三活塞往复移动，进而通过第三管道以及第四管道实现对第一换热管内的换热液体的置换，保持高效的制冷效率。

4、通过在第二腔体内设置低沸点液体，能够在第二换热管周围温度上升时，实现调节杆的弹出，进而进准的控制第二活塞往复移动，使得换热以及制冷过程更加精准高效。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的制冷管内部结构示意图；

图3为本发明的驱动盒内部结构示意图；

图4为本发明的调节管内部结构示意图；

图5为本发明的泵水管内部结构示意图。

图中：1驱动盒、2电机、3制冷管、4第一换热管、5第二换热管、6调节管、7驱动轴、8凸轮、9第一齿轮、10第二齿轮、11驱动杆、12第一弹簧、13调节杆、14制冷块、15泵水管、16第三活塞、17连接管、18第三管道、19第四管道、20第一活塞、21隔板、22第二活塞、23第二弹簧、24第三弹簧、25联动杆、26第一管道、27第二管道、28第一腔体、29第二腔体、30第三腔体、31第四腔体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1-5，一种用于磁制冷机的传动机构，包括制冷管3以及制冷管3内滑动的制冷块14，制冷管3第一侧侧壁固定连接有驱动盒1，制冷块14侧壁固定连接有驱动杆11，驱动杆11末端贯穿驱动盒1并延伸至其内部，驱动盒1内设有能够控制驱动杆11往复移动的驱动机构，其中驱动机构能够控制制冷块14往复的移动，进而控制制冷块14往复的进出磁场，完成磁化以及退磁的过程，利用磁热效应完成制冷。

驱动机构包括与驱动盒1内壁转动连接的驱动轴7，驱动轴7上固定连接有凸轮8以及第一齿轮9，凸轮8位于驱动杆11一侧并与之配合，凸轮8在往复移动的过程当中，其凸起部分能够间断与驱动杆11接触，进而推动驱动杆11带动制冷块14朝着另外一个方向移动。

驱动盒1上端固定连接有电机2，电机2输出轴末端贯穿驱动盒1并延伸至其内部，电机2输出轴末端固定连接有与第一齿轮9啮合的第二齿轮10，在第一齿轮9以及第二齿轮10的配合下，能够让凸轮8处于额定的转速以及足够的扭矩，能够有效的驱动驱动杆11移动，驱动杆11外套设有第一弹簧12，驱动杆11末端固定连接有挡板，第一弹簧12位于挡板与驱动盒1内壁之间，当驱动杆11移动到极限位置后，此时凸轮8的凸起部分逐渐与其远离，进而能够在第一弹簧12的作用下驱动杆11完成回程动作，进而实现驱动杆11的往复移动。

制冷管3外套设有第一换热管4以及第二换热管5，制冷管3内嵌设有磁块，磁块位置与第二换热管5位置对应，第一换热管4以及第二换热管5内均设有换热液体，第一换热管4以及第二换热管5内的换热液体能够进行换热，制冷块14在进入磁块产生的磁场时，此时产生的热量能够被第二换热管5内的换热液体吸收，当制冷块14移动到第一换热管4位置时，其能够将第一换热管4周围的热量进行吸收，进而完成换热制冷，并且第一换热管4与第二换热管5之间通过隔热材料隔离，降低热交换，保证换热效率。

制冷管3第二侧侧壁固定连接有调节管6，调节管6内设有调节杆13，调节杆13末端延伸至制冷管3内部，调节管6内设有能够泵送第二换热管5内换热液体的循环机构，其中循环机构能够驱动第二换热管5内的换热液体定向的流动，进而完成热量的消散。

循环机构包括与调节管6内壁滑动连接的第一活塞20以及第二活塞22，调节管6内壁固定连接有位于第一活塞20以及第二活塞22之间的隔板21，第一活塞20、第二活塞22以及隔板21将调节管6内分割为第一腔体28、第二腔体29、第三腔体30以及第四腔体31，第一活塞20与第二活塞22之间通过联动杆25固定连接，调节杆13侧壁与第一活塞20侧壁固定连接，调节管6侧壁固定连接有与第一腔体28连通的第一管道26以及第二管道27，第一管道26以及第二管道27串接在第二换热管5之间，第一管道26、第二管道27内设有单向阀，在第二活塞22往复移动的过程当中，由于第一管道26以及第二管道27内均设有单向阀，能够实现第二换热管5内的换热液体的泵送循环，第二换热管5内液体流动的过程当中能够持续的吸收周围的热量，并且传输到换热终端，第二换热管5内的换热液体在流动的过程当中实现散热。

调节杆13外套设有第二弹簧23，第二弹簧23位于第一活塞20与调节管6内壁之间，当制冷块14与调节杆13脱离时，此时在第二弹簧23的作用下，此时第二活塞22能够恢复到正常的位置，实现了在制冷块14往复移动的过程当中带动第二活塞22往复移动，实现传动的同时实现换热液体的泵送。

为了能够实现更加精准的换热，在第三腔体30内设有低沸点液体，当第二换热管5内的换热液体吸收足够的热量后，此时其无法继续高效吸收热量，多余的热量使得第三腔体30内的低沸点液体气化，碰撞后进而推动第一活塞20移动，此时调节杆13弹出到指定的位置与制冷块14接触，进而完成上述带动第二活塞22往复移动的过程，实现了更加高效，精准的散热。

在采用低沸点液体后联动杆25可以根据调节管6内的尺寸选择固定长度的连接杆或者进一步采用伸缩杆，采用伸缩杆时，在第一活塞20移动后第二活塞22位置不变，二者均能实现对液体的泵送。

制冷管3内嵌设有泵水管15，泵水管15内滑动连接有第三活塞16，第三活塞16与泵水管15内壁之间通过第三弹簧24弹性连接，第三活塞16将泵水管15分割为第五腔体以及第六腔体，第五腔体连通有第三管道18以及第四管道19，第六腔体与第二腔体29之间通过连接管17连通，第三管道18以及第四管道19串接在第一换热管4之间，第三管道18以及第四管道19内均设有单向阀，在第二活塞22往复移动的过程当中，能够通过连接管17以及第二腔体29内的液体驱动第三活塞16往复移动，第三活塞16往复移动的过程当中同样能够驱动第一换热管4内的换热液体往复的移动，实现了对第一换热管4以及第二换热管5内的换热液体同步的泵送，第三弹簧24能够使得第三活塞16快速的恢复到初始位置，保持高效的泵水。

为了降低第五腔体与第六腔体内液体的换热，第三活塞16采用隔热材料制成，并且连接管17套设有散热部件，例如换热翅片，避免热量传递到第一换热管4内影响制冷效果。

本发明工作原理，需要制冷时启动电机2，电机2通过一对齿轮带动凸轮8转动，凸轮8转动的过程当中与驱动杆11配合，控制驱动杆11的位置，并且在第一弹簧12的作用下，驱动杆11能够持续的往复移动，进而带动制冷管3内的制冷块14往复的进出磁场，实现制冷的目的。

制冷块14移动的过程当中，能够吸收第一换热管4内的热量使得其内部的换热液体温度降低，并且将热量通过第二换热管5散发，第一换热管4外接制冷终端，第二换热管5外接散热终端，二者内部的液体流动的过程当中实现热量的传递。

当第二换热管5内的换热液体无法持续吸收热量时，此时其周围的温度上升，此时第三腔体30内的低沸点液体受热膨胀，此时推开第一活塞20改变调节杆13的位置，调节杆13弹出一定的距离后，其能与制冷块14进行接触，制冷块14在往复移动的过程当中推动调节杆13以及第一活塞20往复移动。

第一活塞20与第二活塞22之间通过联动杆25固定连接，当第二活塞22往复移动的过程当中，第二换热管5内的换热液体能通过第一管道26以及第二管道27进行持续的循环，进而实现对第二换热管5内换热液体的定向输送，完成精准的换热过程。

第二换热管5内的换热液体在流动的过程当中，持续的带走第二换热管5周围的热量，此时其周围的温度逐渐降低，此时低沸点液体冷却，第一活塞20以及调节杆13在第二弹簧23的作用下恢复到初始状态，此时进行下一轮的吸热过程。

并且在第二活塞22往复移动的过程当中，此时第二活塞22能够通过第二腔体29内的液体驱动第三活塞16往复移动，第三活塞16往复移动的过程当中同样能够通过第三管道18以及第四管道19驱动第一换热管4内的换热液体流动，此时实现制冷液体的同步换热，使得整个设备保持精准高效的换热。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于磁制冷机的传动机构，包括制冷管（3）以及制冷管（3）内滑动的制冷块（14），其特征在于，所述制冷管（3）第一侧侧壁固定连接有驱动盒（1），所述制冷块（14）侧壁固定连接有驱动杆（11），所述驱动杆（11）末端贯穿驱动盒（1）并延伸至其内部，所述驱动盒（1）内设有能够控制驱动杆（11）往复移动的驱动机构；

所述制冷管（3）外套设有第一换热管（4）以及第二换热管（5），所述第一换热管（4）以及第二换热管（5）内均设有换热液体，所述制冷管（3）第二侧侧壁固定连接有调节管（6），所述调节管（6）内设有调节杆（13），所述调节杆（13）末端延伸至制冷管（3）内部，所述调节管（6）内设有能够泵送第二换热管（5）内换热液体的循环机构；

所述制冷管（3）内嵌设有磁块，所述磁块位置与第二换热管（5）位置对应，所述驱动机构包括与驱动盒（1）内壁转动连接的驱动轴（7），所述驱动轴（7）上固定连接有凸轮（8）以及第一齿轮（9），所述凸轮（8）位于驱动杆（11）一侧并与之配合，所述驱动盒（1）上端固定连接有电机（2），所述电机（2）输出轴末端贯穿驱动盒（1）并延伸至其内部，所述电机（2）输出轴末端固定连接有与第一齿轮（9）啮合的第二齿轮（10），所述驱动杆（11）外套设有第一弹簧（12），所述驱动杆（11）末端固定连接有挡板，所述第一弹簧（12）位于挡板与驱动盒（1）内壁之间，所述循环机构包括与调节管（6）内壁滑动连接的第一活塞（20）以及第二活塞（22），所述调节管（6）内壁固定连接有位于第一活塞（20）以及第二活塞（22）之间的隔板（21），所述第一活塞（20）、第二活塞（22）以及隔板（21）将调节管（6）内分割为第一腔体（28）、第二腔体（29）、第三腔体（30）以及第四腔体（31），所述第一活塞（20）与第二活塞（22）之间通过联动杆（25）固定连接，所述调节杆（13）侧壁与第一活塞（20）侧壁固定连接，所述调节管（6）侧壁固定连接有与第一腔体（28）连通的第一管道（26）以及第二管道（27），所述第一管道（26）以及第二管道（27）串接在第二换热管（5）之间。

2.根据权利要求1所述的一种用于磁制冷机的传动机构，其特征在于，所述调节杆（13）外套设有第二弹簧（23），所述第二弹簧（23）位于第一活塞（20）与调节管（6）内壁之间。

3.根据权利要求2所述的一种用于磁制冷机的传动机构，其特征在于，所述第三腔体（30）内设有低沸点液体。

4.根据权利要求1所述的一种用于磁制冷机的传动机构，其特征在于，所述制冷管（3）内嵌设有泵水管（15），所述泵水管（15）内滑动连接有第三活塞（16），所述第三活塞（16）将泵水管（15）分割为第五腔体以及第六腔体，所述第五腔体连通有第三管道（18）以及第四管道（19），所述第六腔体与第二腔体（29）之间通过连接管（17）连通，所述第三管道（18）以及第四管道（19）串接在第一换热管（4）之间。

5.根据权利要求4所述的一种用于磁制冷机的传动机构，其特征在于，所述第一管道（26）、第二管道（27）、第三管道（18）以及第四管道（19）内均设有单向阀。

6.根据权利要求4所述的一种用于磁制冷机的传动机构，其特征在于，所述第三活塞（16）与泵水管（15）内壁之间通过第三弹簧（24）弹性连接。

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