CN202350372U - 一种磁制冷空气除湿装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种室内空气处理设备，具体地说，涉及一种室内使用的磁制冷空气除湿装置。该磁制冷空气除湿装置，包括磁制冷装置以及空气吸排气装置，而磁制冷装置包括一磁反应箱体和磁极。磁制冷装置上方设有排风扇，下方设有集水槽。本实用新型的特点是磁制冷器件体积小，寿命长，结构简单，安装容易，很适合于制作成小型或微型的除湿器。它不需要任何制冷剂，具有噪音低，工作稳定、无污染等优点。

Description

一种磁制冷空气除湿装置
技术领域
本实用新型涉及磁制冷技术领域，特别涉及到一种磁制冷空气除湿装置及其除湿方法。 
背景技术
磁制冷是一项绿色环保的制冷技术。与传统蒸气压缩式制冷技术相比，磁制冷采用磁性物质作为制冷工质，对臭氧层无破坏作用，无温室效应，而且磁性工质的磁熵密度比气体大，因此制冷装置可以变得更紧凑。磁制冷采用电磁体或超导体以及永磁体提供所需的磁场，无需压缩机，运动部件少而且转速慢，因此机械振动及相应的噪声很小，可靠性高，寿命长。 
传统压缩制冷技术广泛应用于各行各业，形成了庞大的产业，但它存在两个明显的缺陷：制冷效率低且氟利昂工质的泄漏会破坏大气臭氧层。根据蒙特利尔协议到2000年将全面禁止氟利昂的生产和使用，使制冷行业面临一场变革。现在大力研究开发的无氟替代制冷剂，基本上可以克服破坏大气臭氧层的缺陷，但仍保留了制冷效率低、能耗大的缺陷，而且有的还会产生温室效应等，不是根本解决办法。 
磁制冷作为一项高新绿色制冷技术，与传统压缩制冷相比具有如下竞争优势：无环境污染：由于工质本身为固体材料以及可用水来作为传热介质，消除了因使用氟利昂、氨及碳氢化合物等制冷剂所带来的破坏臭氧层、有毒、易泄漏、易燃、易爆等损害环境的缺陷；高效节能：磁制冷的效率可达到卡诺循环的30％～60％，而气体压缩制冷一般仅为5％～10％，节能优势显著；易于小型化：由于磁工质是固体，其熵密度远远大于气体的熵密度，因而易于做到小型化；稳定可靠：由于无需压缩机，运动部件少且转速缓慢，可大幅降低振动与噪声，可靠性高，寿命长，便于维修。 
磁制冷技术因具有上述优势以及其在液化氢、以及室温磁制冷方面具有巨大的市场前景而受到全球广泛的关注，美、日、法等发达国家投入了大量人力、 物力进行研究开发。磁制冷技术无论是从环境保护还是从节约能源的角度来看，都是一项应用前景极其广阔的新技术，可以替代目前的家用、商用、工业以及其它特殊用途的制冷装置。磁制冷在美国和日本已经取得了一定的进展。我国尽管在磁性材料方面已经开展了不少工作，但磁制冷研究还处于起步阶段。磁制冷由于其高效和环保的特性会成为一项极具潜力的新的制冷方式，但是要真正得到广泛应用，还有待于在材料科学和制冷技术领域上取得新突破。伴随着材料科学的进步和生产加工技术的提高，磁制冷机的成本将会越来越低，产业化也将会成为可能。 
现有的空气除湿机多为冷凝除湿装置，如机械制冷除湿机和半导体制冷除湿设备。采用机械制冷除湿虽然除湿功率较大，但不能连续除湿，特别是在低温条件(如15℃)下尤难实现有效的除湿。近年来出现的半导体制冷除湿设备虽然在提高除湿效率方面有所改进，但其突出的缺点是除湿量小，因而适用范围极为局限。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种磁制冷空气除湿装置，利用磁制冷冷却使水蒸气在露点温度下凝结分离，易于做到设备小型化，消除了传统制冷剂的利用过程中带来的环境污染，节能优势显著。 
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 
一种磁制冷空气除湿装置，包括一机壳，所述机壳设置有外接电源，机壳的顶部设置有排气风扇和出风口，机壳两侧的底端分别设置有入风口，机壳的底部设置有集水槽，集水槽的底部安装有排水管和泄水阀，其特征在于，所述机壳的内部还设置有磁制冷装置； 
所述磁制冷装置包括蒸发器、箱体和冷凝器，所述蒸发器和箱体之间通过连接管连接，箱体和冷凝器之间通过排气管连接，所述冷凝器的另一端连接有储液器和电磁阀，并通过回液管和箱体连接； 
所述箱体为密封容器，箱体外部的两侧分别设置有电磁负极和电磁正极，箱体的内部设置有托板、透气管以及上隔板和下隔板；所述托板安装于箱体的底部，托板的安装位置与箱体底部留有间隙，所述上隔板和下隔板依次安装于 箱体的中上部，上隔板设置有单向阀，上隔板和下隔板与箱体内壁密封连接形成腔体，所述透气管贯穿托板并连接箱体的底部和下隔板，所述托板和下隔板之间装填有磁制冷材料和传热介质。 
在本实用新型的一个实施例中，所述磁制冷材料为固体颗粒状，传热介质为液态。 
在本实用新型的一个实施例中，所述储液器位于冷凝器的下方，储液器下端由电磁阀和回液管与箱体连接并连通，连接点高于箱体内传热介质的最高液面；所述电磁负极和电磁正极的安装高度与磁制冷材料的位置相对应。 
在本实用新型的一个实施例中，所述箱体设置有挡水板。 
本实用新型的有益效果在于：磁制冷采用磁性物质作为制冷工质，对臭氧层无破坏作用，无温室效应，而且磁性工质的磁熵密度比气体大，因此制冷装置可以变得更紧凑。磁制冷采用电磁体或超导体以及永磁体提供所需的磁场，无需压缩机，运动部件少而且转速慢，因此机械振动及相应的噪声很小，可靠性高，寿命长。 
附图说明
图1为本实用新型所述的磁制冷空气除湿装置的总体结构示意图。 
图2为本实用新型所述的磁制冷装置的结构示意图。 
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。 
如图1和图2所示，本实用新型所述的磁制冷空气除湿装置，包括一机壳100，所述机壳100设置有外接电源，机壳100的顶部设置有排气风扇110和出风口120，机壳100两侧的底端分别设置有入风口130，机壳100的底部设置有集水槽140，集水槽140的底部安装有排水管150和泄水阀160，所述机壳100的内部还设置有磁制冷装置170； 
所述磁制冷装置由蒸发器1、连接管2、箱体3、托板4、磁制冷材料5、透气管6、隔板7、单向阀8、排气管9、冷凝器10、储液器11、电磁阀12、回液管13和传热介质14组成。 
所述蒸发器1和箱体3之间通过连接管2连接，箱体3和冷凝器10之间通过排气管9连接，所述冷凝器10的另一端连接有储液器11和电磁阀12，并通过回液管13和箱体3连接； 
所述箱体3为密封容器，箱体的底部设置有两块挡水板。箱体3外部的两侧分别设置有电磁负极和电磁正极，箱体的内部设置有托板4、透气管6以及上隔板7和下隔板；所述托板4安装于箱体3的底部，托板4的安装位置与箱体3底部留有间隙，所述上隔板7和下隔板依次安装于箱体3的中上部，上隔板7设置有单向阀8，上隔板7和下隔板与箱体3内壁密封连接形成腔体，所述透气管6贯穿托板4并连接箱体3的底部和下隔板，所述托板4和下隔板之间装填有磁制冷材料5和传热介质14。 
所述磁制冷材料5为固体颗粒状，传热介质14为液态。 
所述储液器11位于冷凝器10的下方，储液器11下端由电磁阀12和回液管16与箱体3连接并连通，连接点高于箱体3内传热介质13的最高液面；所述电磁负极和电磁正极的安装高度与磁制冷材料5的位置相对应。 
本实用新型提供的磁制冷除湿的方法包括以下步骤： 
送风：机壳上方的排气风扇运转，将潮湿空气由壳体下方送风口引入壳体内。 
冷却空气：磁性介质进入磁场后温度上升，换热流体从低温热源流过介质，流体将介质的热能带到高温热源。壳体内的冷凝器对进入蒸汽冷却空间的湿蒸汽进行冷却，湿蒸汽充分冷却后形成冷凝水，收集在集水槽内。 
加热：磁性介质退出磁场后温度下降，换热流体从高温热源流过介质，流体在其热量传递给介质后温度降低，析出冷凝水，上升后与冷凝器上的肋片接触，壳体内的冷空气温度上升，再经由上部风扇强制排除。 
排水：当机壳体下部的集水槽中的冷凝水较多时，打开泄水阀，使冷凝水排出集水槽。 
冷却空气包括以下步骤： 
所述箱体内的磁制冷材料受箱体外的磁极的磁化作用而发热，使得传热介质沸腾蒸发，蒸汽通过隔板上的单向阀进入排气管、冷凝器，蒸汽被凝结成液体传热介质流进储液器。 
当传热介质的液位降到托板时，撤消磁极对磁制冷材料的磁化作用，磁制冷材料由于退磁作用而制冷，此时蒸发器管内的传热介质蒸发，蒸发器管外壁上的冷气传给周围空气，达到降低空气温度的作用。 
再次制冷时，先启动电磁阀，使储液器中的传热介质返回到箱体中，关闭电磁阀后，可重复上述制冷过程。 
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (4)

1.一种磁制冷空气除湿装置，包括一机壳，所述机壳设置有外接电源，机壳的顶部设置有排气风扇和出风口，机壳两侧的底端分别设置有入风口，机壳的底部设置有集水槽，集水槽的底部安装有排水管和泄水阀，其特征在于，所述机壳的内部还设置有磁制冷装置；
所述磁制冷装置包括蒸发器、箱体和冷凝器，所述蒸发器和箱体之间通过连接管连接，箱体和冷凝器之间通过排气管连接，所述冷凝器的另一端连接有储液器和电磁阀，并通过回液管和箱体连接；
所述箱体为密封容器，箱体外部的两侧分别设置有电磁负极和电磁正极，箱体的内部设置有托板、透气管以及上隔板和下隔板；所述托板安装于箱体的底部，托板的安装位置与箱体底部留有间隙，所述上隔板和下隔板依次安装于箱体的中上部，上隔板设置有单向阀，上隔板和下隔板与箱体内壁密封连接形成腔体，所述透气管贯穿托板并连接箱体的底部和下隔板，所述托板和下隔板之间装填有磁制冷材料和传热介质。
2.根据权利要求1所述的一种磁制冷空气除湿装置，其特征在于，所述磁制冷材料为固体颗粒状，传热介质为液态。
3.根据权利要求1所述的一种磁制冷空气除湿装置，其特征在于，所述储液器位于冷凝器的下方，储液器下端由电磁阀和回液管与箱体连接并连通，连接点高于箱体内传热介质的最高液面；所述电磁负极和电磁正极的安装高度与磁制冷材料的位置相对应。
4.根据权利要求1所述的一种磁制冷空气除湿装置，其特征在于，所述箱体设置有挡水板。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103956194A (zh) * 2014-03-31 2014-07-30 中国核电工程有限公司 一种非能动安全壳热量导出系统的液态水回收和冷却装置
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CN111672151A (zh) * 2020-06-01 2020-09-18 胡家华 一种空气制水设备

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