CN211400366U - 一种磁制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种磁制冷装置,其包括:定子组件,包括磁轭外筒和至少两个永磁体;还包括转子组件,且转子组件包括电磁线圈,电磁线圈内周设置有转动芯部,电磁线圈能够被通电驱动转子组件转动;还包括蓄冷器,蓄冷器的内壁和外壁之间具有至少两个的磁工质腔,磁工质腔中容置有磁工质,蓄冷器与转子组件连接、随着转子组件转动而一体转动。通过本实用新型将电磁场永磁场两种磁场发生方式进行结合,使得磁场气隙处的强度得到加强,同时解决了单纯永磁式磁场发生器存在体积大、驱动功耗大、频率低的问题,和采用单纯电磁式磁场发生器存在发热量大,能耗低等问题,使得体积得到减小的同时发热量减小,降低了功耗,提高了系统能效。
Description
技术领域
本实用新型属于磁制冷技术领域,具体涉及一种磁制冷装置。
背景技术
据统计,全球电力消耗中,近20%的电力用于制冷及空调设备。而近年来,随着全球气温的上升,能源消耗的加剧,绿色环保无温室潜能的新型制冷技术备受关注,而其中磁制冷被美国能源部评为10大最可能替代压缩式制冷的技术之一。
虽然理论上磁制冷效率可以达到卡诺循环效率的50%~60%,比传统的压缩制冷方式高30%左右,但是由于在大多数磁制冷样机中,磁场源驱动设备与磁制冷系统中泵的驱动动力源不一样,且磁制冷系统中存在较多电磁阀及单向阀,这使得效率降低且管路布置繁琐;
在磁制冷样机中,包括核心的磁体组件、蓄冷器组件、磁制冷系统,三者之间相互影响。一般利用单独的驱动泵驱动流体流过加磁的蓄冷器吸收磁工质释放的热量后流过热端散热器,回归常温的流体再流过去磁的蓄冷器吸收磁工质产生的冷量,在流过冷端散热器将冷量释放,从而构成一个磁制冷循环;
在以往的专利方案中,磁制冷装置的磁场发生器基本上都是采用单一的永磁体或电磁体组成,但是永磁体磁场发生器存在质量大,驱动扭矩大,进而使得功耗较大的问题,同时由于永磁体气隙较小且磁场强度不可变更,使得磁场的灵活性、可调性较低,在控制需求较高的情况下存在明显的短板;而单一的电磁体或电磁线圈的磁场发生器又存在发热量大,耗功大、体积大、频率低等问题。
在流体管理系统方面,以往的磁制冷系统一般采用泵加上阀系统的组合进行流体管理,但是该类方案会存在功耗大和冷热吹流量不平衡的问题,使得系统换热效率较低,系统制冷能力下降。
专利CN105849478A中,在磁路设计上,由四个永磁体及磁轭构成C型磁路,电磁线圈仅仅提供吸力使得永磁体旋转至特定的位置,线圈本身并不构成磁路一部分;在流路系统中,换热流体在蓄冷器与冷/热交换器之间震荡循环,管路中存在冷热掺混问题,损耗了冷量。
由于现有技术中的磁制冷装置的磁场发生器多是单纯的采用永磁或电磁,而永磁式磁场发生器存在体积大、驱动功耗大、频率低的问题,电磁式磁场发生器存在发热量大,能耗低等问题,无法实现二者兼容;以往采用机械阀与液压泵泵配合的方式存在功耗大,且由于机械阀受到振荡扭矩而与泵的流量波形不相匹配的问题,使得系统在冷热吹两阶段存在流量不平衡问题,导致换热效率低、制冷能力低的问题;以往的磁制冷装置各个子机构系统(如流体驱动机构、磁场发生器系统、换热器系统等)之间是相对独立的,结构上各占据一部分独立空间,而机构上又无较强的动力关联,所以使得整机结构尺寸较大,不利于小型化等技术问题,因此本实用新型研究设计出一种磁制冷装置。
实用新型内容
因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的磁制冷装置的磁场发生器采用单纯永磁式磁场发生器存在体积大、驱动功耗大、频率低的问题,采用单纯电磁式磁场发生器存在发热量大,能耗低等问题,无法同时解决体积大和发热量大的缺陷,从而提供一种磁制冷装置。
本实用新型提供一种磁制冷装置,其包括:
定子组件,所述定子组件包括磁轭外筒和设置于所述磁轭外筒内周侧的至少两个永磁体,至少两个所述永磁体沿周向间隔分布;
还包括转子组件,所述转子组件设置于筒状结构的所述定子组件内周,且所述转子组件包括沿周向分布设置的至少两个转子极柱,在两个所述转子极柱之间绕设有电磁线圈,所述电磁线圈内周设置有转动芯部,所述电磁线圈能够被通电而与间隔分布的永磁体之间产生电磁力、驱动所述转子组件转动;
还包括蓄冷器,所述蓄冷器呈筒状、且位于所述定子组件和所述转子组件之间,且蓄冷器的内壁和外壁之间具有至少两个的磁工质腔,所述磁工质腔中容置有磁工质,所述蓄冷器与所述转子组件连接、随着所述转子组件转动而一体转动。
优选地,
多个所述电磁线圈彼此相邻且围成一个整周,且相邻电磁线圈被交替接通直流电;所述蓄冷器为圆筒,所述磁工质腔的个数与所述电磁线圈的个数相对应,多个所述磁工质腔彼此相邻且围成一个整周,且相邻两所述磁工质腔之间通过隔板进行分隔。
优选地,
多个所述永磁体结构均相同,且沿周向均匀分布,两个相邻永磁体间的间隙的中心角与所述永磁体的中心角相等;和/或,每个所述电磁线圈与每个所述永磁体的中心角度大小相等;和/或,每个所述磁工质腔与每个所述永磁体的中心角度大小相等。
优选地,
在周向方向上、所述永磁体为4个,分别为第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体,相邻两个永磁体之间间隔分布;和/或,在周向方向上、所述转子极柱和所述电磁线圈均为8个,所述电磁线圈分别为第一电磁线圈、第二电磁线圈、第三电磁线圈、第四电磁线圈、第五电磁线圈、第六电磁线圈、第七电磁线圈和第八电磁线圈;和/或,在周向方向上、所述磁工质腔为8个,分别为第一磁工质腔、第二磁工质腔、第三磁工质腔、第四磁工质腔、第五磁工质腔、第六磁工质腔、第七磁工质腔和第八磁工质腔。
优选地,
所述磁工质腔中还能流通有换热流体,且在所述磁工质腔的轴向端部还设置有阻挡部、能够阻挡磁工质通过而允许换热流体通过。
优选地,
所述蓄冷器的轴向一端部还设置有第一蓄冷器分流装置,所述磁工质腔与所述第一蓄冷器分流装置内部连通,且在所述第一蓄冷器分流装置的内部具有汇合多个被磁工质制热放热后的换热流体的第一热环形通道,且在所述第一蓄冷器分流装置的内部还具有汇合多个被磁工质制冷吸热后的换热流体的第一冷环形通道;和/或,
所述蓄冷器的轴向另一端部还设置有第二蓄冷器分流装置,所述磁工质腔与所述第二蓄冷器分流装置内部连通,且在所述第二蓄冷器分流装置的内部具有汇合多个被磁工质制热放热后的换热流体的第二热环形通道,且在所述第二蓄冷器分流装置的内部还具有汇合多个被磁工质制冷吸热后的换热流体的第二冷环形通道。
优选地,
所述磁制冷装置还包括冷端换热器和热端换热器,所述第一蓄冷器分流装置的背离所述蓄冷器的一侧还具有第一热通道和第一冷通道,所述第一热通道与所述第一热环形通道连通,所述第一冷通道与所述第一冷环形通道连通,所述第一热通道与热端换热器的入口连通,所述第一冷通道与热端换热器的出口连通;和/或,
所述第二蓄冷器分流装置的背离所述蓄冷器的一侧还具有第二热通道和第二冷通道,所述第二热通道与所述第二热环形通道连通,所述第二冷通道与所述第二冷环形通道连通,所述第二热通道与冷端换热器的出口连通,所述第二冷通道与冷端换热器的入口连通。
优选地,
所述热端换热器上还罩设有热端散热罩和/或所述冷端换热器上还罩设有冷端散热罩。
优选地,
在所述蓄冷器和所述第一蓄冷器分流装置之间还设置有第一蓄冷器端盖,且所述第一蓄冷器端盖内部设置有多条第一连通通道、与多个所述磁工质腔一一对应,且所述第一连通通道一端与所述磁工质腔连通、另一端与所述第一蓄冷器分流装置的所述第一热环形通道和/或所述第一冷环形通道连通;和/或,
在所述蓄冷器和所述第二蓄冷器分流装置之间还设置有第二蓄冷器端盖,且所述第二蓄冷器端盖内部设置有多条第二连通通道、与多个所述磁工质腔一一对应,且所述第二连通通道一端与所述磁工质腔连通、另一端与所述第二蓄冷器分流装置的所述第二热环形通道和/或所述第二冷环形通道连通。
优选地,
所述转动芯部内部设置有转轴,所述转轴随着所述转动芯部一起转动,
且所述磁制冷装置还包括柱塞泵组件、所述柱塞泵组件能够泵送换热流体,所述柱塞泵组件包括泵转子和泵定子,所述泵定子设置于所述泵转子外周,且所述转轴还穿设于所述泵转子内部的轴孔中以驱动所述泵转子转动。
优选地,
所述泵转子内部设置有柱塞和容置所述柱塞在内部做往复运动的柱塞腔,所述柱塞腔沿所述泵转子的径向方向延伸,所述柱塞的径向外端抵接在所述泵定子的内周壁处,在横截面内、且所述泵定子的内周壁为曲线,所述曲线上具有与所述泵转子的轴心距离最远的远点和与所述泵转子的轴心距离最近的近点,所述远点至所述近点为光滑过渡,随着所述泵转子的转动,所述柱塞被所述泵定子的内周壁曲线驱动在所述柱塞腔中做往复运动。
优选地,
在周向方向上、所述柱塞为8个、分别为第一柱塞、第二柱塞、第三柱塞、第四柱塞、第五柱塞、第六柱塞、第七柱塞和第八柱塞,所述柱塞腔也为8个、且与所述柱塞一一对应;所述曲线包括4段形状相同的弧线段,每段弧线段包括两个所述近点和一个所述远点,且相邻所述弧线段相交位置为所述近点。
优选地,
还包括泵分流器、所述泵分流器与所述柱塞泵组件的泵转子的一端相接设置,所述泵分流器背离所述泵转子一侧具有第三冷通道和第三热通道,所述泵分流器与所述泵转子相对一侧具有两个以上的第四冷通道和两个以上的第四热通道,且两个以上的所述第四冷通道一端能够连通至所述第三冷通道、另一端分别连通至多个间隔设置的柱塞腔中;两个以上的所述第四热通道一端能够连通至所述第三热通道、另一端分别连通至多个间隔设置的柱塞腔中。
优选地,
在所述泵分流器的内部具有第三冷环形分流通道,所述第三冷环形分流通道的一侧与所述第三冷通道连通、另一侧与两个以上的所述第四冷通道连通;在所述泵分流器的内部具有第三热环形分流通道,所述第三热环形分流通道的一侧与所述第三热通道连通、另一端与两个以上的所述第四热通道连通。
优选地,
还包括热端换热器和冷端换热器,所述第三冷通道与所述冷端换热器连通,和/或所述第三热通道与所述热端换热器连通;和/或,与所述第四冷通道连通的柱塞腔和与所述第四热通道连通的柱塞腔之间交替布置。
优选地,
所述第四冷通道为四个、且沿周向均匀设置,所述第四热通道为四个、且沿周向均匀设置,且所述第四冷通道和所述第四热通道在周向交替且间隔布置。
优选地,
所述第三冷通道位于所述第三热通道的径向内侧,所述第三环形分流通道位于所述第三环形分流通道的径向内侧,所述第四冷通道均位于所述第四热通道的径向内侧。
优选地,
所述泵分流器上的设置所述第三冷通道和所述第三热通道的一侧还设置有环形凸台,所述第三冷环形分流通道轴向延伸至所述环形凸台的内部,且所述第四冷通道设置于所述环形凸台的径向外周、且沿径向朝外;
所述第四热通道开设于所述泵分流器上、且设置有所述环形凸台的一侧、且避开所述环形凸台,所述第四热通道沿轴向开设,所述第四热通道与所述第四冷通道在周向上交替间隔设置。
优选地,
在所述环形凸台上且位于两相邻的所述第四冷通道之间的位置还径向朝外延伸地设置有冷阻隔机构;所述泵分流器上位于两相邻的所述第四热通道之间的位置还轴向延伸地设置有热阻隔机构。
优选地,
所述泵转子的内部还沿径向开设有第五通道和沿轴向开设有第六通道、所述第六通道的一端连通至所述第五通道、另一端连通至所述柱塞腔,所述第四热通道能够直接与所述第五通道连通、进而连通至所述柱塞腔;所述第四冷通道能够连通至所述第五通道、再通过所述第六通道与所述柱塞腔连通;且所述第四热通道和所述第四冷通道交替地与所述柱塞腔连通。
本实用新型提供的一种磁制冷装置具有如下有益效果:
1.本实用新型通过将定子组件设置为包括周向间隔分布的永磁体,转子组件包括转子极柱和绕设在转子极柱上的电磁线圈,且定子组件和转子组件之间还设置有蓄冷器,能够随着转子组件一起转动,而通过对电磁线圈通电而与间隔分布的永磁体之间产生电磁力而驱动转子组件转动,同时带动蓄冷器一体转动,从而使得对磁工质腔产生加磁和去磁的作用,从而使得磁工质能够被加磁放热、去磁吸热,形成有效的磁制冷,将电磁场永磁场两种磁场发生方式进行结合,有效提供一种电磁-永磁式磁场发生器,使得磁场气隙处的强度得到加强,且具有可调场强、可调频率功能,同时解决了单纯永磁式磁场发生器存在体积大、驱动功耗大、频率低的问题,和采用单纯电磁式磁场发生器存在发热量大,能耗低等问题,使得体积得到减小的同时发热量减小,降低了功耗,提高了系统能效;
2.本实用新型还通过柱塞泵组件的转轴与转子组件的转轴为同一根轴,使得转轴被定子组件驱动转动的同时带动柱塞泵组件的泵转子一体转动,磁场子系统与流体驱动子系统在结构上的一致性耦合,使得磁场波形与流量波形能很好的同步匹配,使得系统流量更加平衡且避免了机械阀的流体冲击,解决了冷热吹流量不平衡问题和以往的机械阀在切换时存在较大压力冲击的问题;磁场发生器的电磁线圈同时用于驱动流体驱动机构(为柱塞机构提供驱动动力),取消了以往磁制冷装置的驱动泵和驱动电机,使整机功耗大幅降低,且使整机结构更加紧凑和小型化。
附图说明
图1是本实用新型的磁制冷装置的立体爆炸结构图;
图1a是本实用新型的磁制冷装置的组装完成立体结构图;
图2是本实用新型的磁制冷装置的定转子组件和蓄冷器部分的轴向示意图;
图3是本实用新型的磁制冷装置的转子线圈的电路结构图;
图4是本实用新型的磁制冷装置的蓄冷器的纵向剖视图;
图5是本实用新型的磁制冷装置的柱塞泵组件的轴向示意图;
图6是本实用新型的磁制冷装置的柱塞泵组件的纵向剖视图;
图7a是本实用新型的磁制冷装置的泵分流器的正面结构图;
图7b是本实用新型的磁制冷装置的泵分流器的背面结构图;
图8是本实用新型的磁制冷装置的系统结构图。
图中附图标记表示为:
100、定子组件;101、第一永磁体;102、第二永磁体;103、第三永磁体;104、第四永磁体;200、转子组件;201、转子极柱;211、第一电磁线圈;212、第二电磁线圈;213、第三电磁线圈;214、第四电磁线圈;215、第五电磁线圈;216、第六电磁线圈;217、第七电磁线圈;218、第八电磁线圈;220、转动芯部;310、蓄冷器;311、第一磁工质腔;312、第二磁工质腔;313、第三磁工质腔;314、第四磁工质腔;315、第五磁工质腔;316、第六磁工质腔;317、第七磁工质腔;318、第八磁工质腔;320、第一蓄冷器端盖;330、第二蓄冷器端盖;340、第一蓄冷器分流装置;341、第一热通道;342、第一冷通道;350、第二蓄冷器分流装置;351、第二热通道;352、第二冷通道;400、柱塞泵组件;410、泵定子;411、远点;412、近点;420、柱塞;421、第一柱塞;422、第二柱塞;423、第三柱塞;424、第四柱塞;425、第五柱塞;426、第六柱塞;427、第七柱塞;428、第八柱塞;429、柱塞腔;430、泵转子;431、第六通道;432、第五通道;440、泵分流器;441、第三冷通道;442、第三热通道;443、第四冷通道;444、第四热通道;445、冷阻隔机构;446、热阻隔机构;447、环形凸台;500、热端换热器;501、热端散热罩;600、冷端换热器;601、冷端散热罩;700、转轴;805、储水罐;900、电流换向器。
具体实施方式
如图1-8所示,本实用新型提供一种磁制冷装置,其包括:
定子组件100,所述定子组件100包括磁轭外筒110和设置于所述磁轭外筒110内周侧的至少两个永磁体,至少两个所述永磁体沿周向间隔分布;
还包括转子组件200,所述转子组件200设置于筒状结构的所述定子组件100内周,且所述转子组件200包括沿周向分布设置的至少两个转子极柱201,在两个所述转子极柱201之间绕设有电磁线圈,所述电磁线圈内周设置有转动芯部220,所述电磁线圈能够被通电而与间隔分布的永磁体之间产生电磁力、驱动所述转子组件转动;
还包括蓄冷器310,所述蓄冷器呈筒状、且位于所述定子组件100和所述转子组件200之间,且蓄冷器310的内壁和外壁之间具有至少两个的磁工质腔,所述磁工质腔中容置有磁工质,所述蓄冷器310与所述转子组件200连接、随着所述转子组件200转动而一体转动。
本实用新型通过将定子组件设置为包括周向间隔分布的永磁体,转子组件包括转子极柱和绕设在转子极柱上的电磁线圈,且定子组件和转子组件之间还设置有蓄冷器,能够随着转子组件一起转动,而通过对电磁线圈通电而与间隔分布的永磁体之间产生电磁力而驱动转子组件转动,同时带动蓄冷器一体转动,从而使得对磁工质腔产生加磁和去磁的作用,从而使得磁工质能够被加磁放热、去磁吸热,形成有效的磁制冷,将电磁场永磁场两种磁场发生方式进行结合,有效提供一种电磁-永磁式磁场发生器,电磁线圈转子及永磁定子构成Halbach磁回路,电磁线圈提供磁场变换及活塞运动的动力源,使得磁场气隙处的强度得到加强(同时兼具加强磁场强度的作用),且具有可调场强、可调频率功能,同时解决了单纯永磁式磁场发生器存在体积大、驱动功耗大、频率低的问题,和采用单纯电磁式磁场发生器存在发热量大,能耗低等问题,使得体积得到减小的同时发热量减小,降低了功耗,提高了系统能效。
本实用新型的磁制冷装置包括混合式磁场源部件(定子组件100、转子组件200)、蓄冷器部件(蓄冷器组件310、蓄冷器端盖、蓄冷器分流装置)、内曲线柱塞泵部件400(泵定子410、泵转子430、柱塞420、泵分流器440)、热端换热器组件(热端换热器500、热端散热外罩501)、冷端换热器组件(冷端换热器600、冷端散热外罩601);所述磁制冷设备可用于冷藏箱,空调等冷藏冷冻设备,可串并联组合使用;
如图2所示,就磁场源进行介绍。所述磁场源的转子组件200由8个电磁线圈211~218、8个转子极柱201~208构成;所述磁场源的定子组件100由8个永磁体101~104、磁轭外筒110构成;所述磁场源的第一电磁线圈211缠绕在转子极柱201上,第一电磁线圈211通电时将与第一永磁体101构成磁回路,从而在气隙处产生大于1T的磁感应强度,为磁工质的磁热效应提供磁场源;所述极柱由高磁导率材料组成,例如电工纯铁、硅钢片;所述蓄冷器310包含8个磁工质腔,第一磁工质腔311与相隔的三个蓄冷器组成一组,其余等组成另外一组,两组蓄冷器总是处于相反的状态,即一组进入磁场,另外一组离开磁场;所述蓄冷器被隔板隔开;所述电磁线圈211,213,215,217为一组L1,线圈212,214,216,218为另外一组L2,两组线圈交替接通直流电;如图2所示,当通电时对应的转子极柱201,203,205,207将被磁化,在永磁体101,102,103,104吸力下产生扭矩而使转子组件200随之转动,扭矩的大小即转速可以通过电流大小来调节;所述蓄冷器310与磁场源的转子组件200通过转轴700连接,保证了两者同轴同时转动;图2位置为初始位置,以所述第二磁工质腔312为例,为了使其有加磁与去磁两个阶段,首先第一电磁线圈211通电使得转子组件200带动第二磁工质腔312转动45°,此时第二磁工质腔312完全被第二永磁体102覆盖,该阶段第二磁工质腔312为加磁阶段。然后第二电磁线圈212断电,第一电磁线圈211通电,从而带动第二磁工质腔312继续转过45°,此时第二磁工质腔312完全离开磁场,完成一个去磁过程。
优选地,
多个所述电磁线圈彼此相邻且围成一个整周,且相邻电磁线圈被交替接通直流电;所述蓄冷器310为圆筒,所述磁工质腔的个数与所述电磁线圈的个数相对应,多个所述磁工质腔彼此相邻且围成一个整周,且相邻两所述磁工质腔之间通过隔板进行分隔。这是本实用新型的多个电磁线圈的优选布置形式,通过围成一个整周的形式能够使其在旋转的时候与间隔分布的永磁体之间发生切割磁力线的作用,通过交替通入的电流来实现(即在于永磁体相对的电磁线圈上通入直流电、在未相对的电磁线圈上不通电),从而产生交替磁场、以有效驱动线圈转子进行转动,同时通过磁工质腔个数与电磁线圈相一致且围成一整周能够对磁工质腔产生间断的加磁和去磁的作用,在相邻的两个磁工质腔中分别发生磁制热和磁制冷,隔板对相邻的磁工质腔进行有效密封作用,使其各自独立工作。
对于线圈转子,为了达到线圈交替接通直流电,所述线圈通过电流换向器900以及刷片与PLC模拟量输出模块相连,电路如图3所示;所述电源由PLC模拟量模块与电压放大器构成。
优选地,
多个所述永磁体结构均相同,且沿周向均匀分布,两个相邻永磁体间的间隙的中心角与所述永磁体的中心角相等;和/或,每个所述电磁线圈与每个所述永磁体的中心角度大小相等;和/或,每个所述磁工质腔与每个所述永磁体的中心角度大小相等。这是本实用新型的多个永磁体的优选布置形式,使其在周向上均匀分布,永磁体间的间隙的中心角与永磁体的中心角相等,且每个电磁线圈与永磁体的中心角度相等,磁工质腔与永磁体中心角相等,能够使得线圈和磁工质腔在转动的时候与永磁体之间产生均匀的磁场以及加磁强度、去磁强度均相等,使得磁制冷装置能够对外输出持续且均匀的热量或冷量,保证系统的稳定性和可靠性。
优选地,
在周向方向上、所述永磁体为4个,分别为第一永磁体101、第二永磁体102、第三永磁体103和第四永磁体104,相邻两个永磁体之间间隔分布;和/或,在周向方向上、所述转子极柱201和所述电磁线圈均为8个,所述电磁线圈分别为第一电磁线圈211、第二电磁线圈212、第三电磁线圈213、第四电磁线圈214、第五电磁线圈215、第六电磁线圈216、第七电磁线圈217和第八电磁线圈218;和/或,在周向方向上、所述磁工质腔为8个,分别为第一磁工质腔311、第二磁工质腔312、第三磁工质腔313、第四磁工质腔314、第五磁工质腔315、第六磁工质腔316、第七磁工质腔317和第八磁工质腔318。这是本实用新型的永磁体、电磁线圈、转子极柱以及磁工质腔的优选个数和结构形式,即在电磁线圈和磁工质腔转动一周的过程中,有四个电磁线圈被通电产生磁场,四个磁工质腔被加磁放热,四个磁工质腔被去磁吸热。
优选地,
所述磁工质腔中还能流通有换热流体,且在所述磁工质腔的轴向端部还设置有阻挡部(优选过滤网)、能够阻挡磁工质通过而允许换热流体通过。通过在磁工质腔的轴向端部设置阻挡部能够有效阻挡磁工质从磁工质腔中流出、而允许换热流体流进磁工质腔中以及流出磁工质腔,使得磁工质能够在磁工质腔中持续不断地完成加磁、去磁的交替过程,从而通过换热流体的流动将热量持续不断地向外传递出去或将冷量持续不断地向外传递出去。
优选地,
所述蓄冷器310的轴向一端部还设置有第一蓄冷器分流装置340(即第一分流机械阀),所述磁工质腔与所述第一蓄冷器分流装置340内部连通,且在所述第一蓄冷器分流装置340的内部具有汇合多个被磁工质制热放热后的换热流体的第一热环形通道(未示出),且在所述第一蓄冷器分流装置340的内部还具有汇合多个被磁工质制冷吸热后的换热流体的第一冷环形通道(未示出);和/或,
所述蓄冷器310的轴向另一端部还设置有第二蓄冷器分流装置350(即第二分流机械阀),所述磁工质腔与所述第二蓄冷器分流装置350内部连通,且在所述第二蓄冷器分流装置350的内部具有汇合多个被磁工质制热放热后的换热流体的第二热环形通道(未示出),且在所述第二蓄冷器分流装置350的内部还具有汇合多个被磁工质制冷吸热后的换热流体的第二冷环形通道(未示出)。
这是本实用新型的进一步优选结构形式,通过第一蓄冷器分流装置能够将蓄冷器轴向一端部流出的流体进行汇流、汇合成一路再向外排至热端换热器中进行放热或向外排至冷端换热器中进行吸热,或者通过第一蓄冷器分流装置能够将流进蓄冷器轴向一端部的流体进行分流、将一路流进的流体分流成多路再向内流至磁工质腔中吸收磁工质的热量或吸收磁工质的冷量,通过第二蓄冷器分流装置能够将蓄冷器轴向另一端部流出的流体进行汇流、汇合成一路再向外排至热端换热器中进行放热或向外排至冷端换热器中进行吸热,或者通过第而蓄冷器分流装置能够将流进蓄冷器轴向另一端部的流体进行分流、将一路流进的流体分流成多路再向内流至磁工质腔中吸收磁工质的热量或吸收磁工质的冷量;第一热环形通道和第二热环形通道分别用于将多个被磁工质制热放热后的换热流体进行汇合至另一侧的流道,第一冷环形通道和第二冷环形通道分别用于将多个被磁工质制冷吸热后的换热流体进行汇合至另一侧的流道。
由于蓄冷器310随轴转动,为了保证蓄冷器310加磁时流过加磁床的流体一直通向热端,去磁时流过去磁床的流体一直通向冷端,在蓄冷器310两端设置有分流装置(第一蓄冷器分流装置340和第二蓄冷器分流装置350);结合图4进行说明:
所述第一磁工质腔311和第五磁工质腔315填充满球状或者片状等形貌磁工质;所述磁工质居里温度呈梯度变化纵向排列;当床(第一磁工质腔311和第五磁工质腔315)去磁时,流体由内曲线柱塞泵的柱塞腔429出发,流经管道到达第一冷通道342,在通过第一蓄冷器分流装置340将流体流过去磁蓄冷器(第一磁工质腔311和第五磁工质腔315),最后由第二冷通道352离开到达冷端换热器600;当床(第一磁工质腔311和第五磁工质腔315)加磁时,流体从热通道351进入蓄冷床,再从第一热通道341离开蓄冷床到达热端换热器,最后回到柱塞泵组件400。
优选地,
所述磁制冷装置还包括热端换热器500和冷端换热器600,所述第一蓄冷器分流装置340的背离所述蓄冷器310的一侧还具有第一热通道341和第一冷通道342,所述第一热通道341与所述第一热环形通道连通,所述第一冷通道与所述第一冷环形通道连通,所述第一热通道341与热端换热器500的入口连通,所述第一冷通道342与热端换热器500的出口连通;和/或,
所述第二蓄冷器分流装置350的背离所述蓄冷器310的一侧还具有第二热通道351和第二冷通道352,所述第二热通道351与所述第二热环形通道连通,所述第二冷通道与所述第二冷环形通道连通,所述第二热通道351与冷端换热器600的出口连通,所述第二冷通道352与冷端换热器600的入口连通。
通过第一冷通道能够第一冷环形通道连通、第一热通道能够第一热环形通道连通,第一冷通道和第一热通道分别位于第一蓄冷器分流装置的相背蓄冷器的一侧,以将换热流体导出蓄冷器至热端换热器、或将换热流体从热端换热器换热后导入蓄冷器的磁工质腔中;通过第二冷通道能够第二冷环形通道连通、第二热通道能够第二热环形通道连通,第二冷通道和第二热通道分别位于第二蓄冷器分流装置的相背蓄冷器的一侧,以将换热流体导出蓄冷器至冷端换热器、或将换热流体从冷端换热器换热后导入蓄冷器的磁工质腔中。
优选地,
所述热端换热器500上还罩设有热端散热罩501和/或所述冷端换热器600上还罩设有冷端散热罩601。本实用新型通过热端散热罩和冷端散热罩能够提高散热效果。
优选地,
在所述蓄冷器310和所述第一蓄冷器分流装置340之间还设置有第一蓄冷器端盖320,且所述第一蓄冷器端盖320内部设置有多条第一连通通道、与多个所述磁工质腔一一对应,且所述第一连通通道一端与所述磁工质腔连通、另一端与所述第一蓄冷器分流装置340的所述第一热环形通道和/或所述第一冷环形通道连通;和/或,
在所述蓄冷器310和所述第二蓄冷器分流装置350之间还设置有第二蓄冷器端盖330,且所述第二蓄冷器端盖330内部设置有多条第二连通通道(未示出)、与多个所述磁工质腔一一对应,且所述第二连通通道(未示出)一端与所述磁工质腔连通、另一端与所述第二蓄冷器分流装置350的所述第二热环形通道和/或所述第二冷环形通道连通。
这是本实用新型的进一步优选结构形式,通过第一蓄冷器端盖和第二蓄冷器端盖的设置,能够使得第一蓄冷器端盖设置于第一蓄冷器分流装置与蓄冷器之间,用于导出磁工质腔中的换热流体至第一蓄冷器分流装置中、或将第一蓄冷器分流装置中的换热流体导入至磁工质腔中,能够使得第二蓄冷器端盖设置于第二蓄冷器分流装置与蓄冷器之间,用于导出磁工质腔中的换热流体至第二蓄冷器分流装置中、或将第二蓄冷器分流装置中的换热流体导入至磁工质腔中。
优选地,
所述转动芯部220内部设置有转轴700,所述转轴700随着所述转动芯部220一起转动,
且所述磁制冷装置还包括柱塞泵组件400、所述柱塞泵组件400能够泵送换热流体,所述柱塞泵组件400包括泵转子430和泵定子410,所述泵定子410设置于所述泵转子430外周,且所述转轴700还穿设于所述泵转子430内部的轴孔中以驱动所述泵转子430转动。
本实用新型还通过柱塞泵组件的转轴与转子组件的转轴为同一根轴,使得转轴被定子组件驱动转动的同时带动柱塞泵组件的泵转子一体转动,磁场子系统与流体驱动子系统在结构上的一致性耦合,使得磁场波形与流量波形能很好的同步匹配,使得系统流量更加平衡且避免了机械阀的流体冲击,解决了冷热吹流量不平衡问题和以往的机械阀在切换时存在较大压力冲击的问题;磁场发生器的电磁线圈同时用于驱动流体驱动机构(为柱塞机构提供驱动动力),取消了以往磁制冷装置的驱动泵和驱动电机,使整机功耗大幅降低,且使整机结构更加紧凑和小型化。本实用新型的上述手段让蓄冷器加磁、去磁和磁制冷流路系统在磁场波形和流量波形上达到同步匹配,同时降低系统功耗,提高系统制冷能力,简化磁制冷设备结构,提高气隙磁场强度的同时简化了管路系统,并保证磁场波形与流量波形的同步匹配。
所述柱塞泵部件400为磁制冷系统流路提供流体动力源;结合图5进行说明:所述流体可以是30%乙二醇与70%纯净水的混合物或者其他导热效果好的换热流体;柱塞泵组件400通过转轴700与转子组件200相连,转子的转动与柱塞泵组件400的转动具有一致性;第一柱塞421,第三柱塞423,第五柱塞425,第七柱塞427为一组,第二柱塞422,第四柱塞424,第六柱塞426,第八柱塞428为另外一组,同组相邻柱塞呈90°圆周排列;如图4所示,泵转子430顺时针转动时带动柱塞420沿着内曲线运动,柱塞压缩活塞内流体,驱动其流向蓄冷器310;所述泵转子430亦带动柱塞420沿着内曲线运动,驱动蓄冷器310内流体流进柱塞。
优选地,
所述泵转子430内部设置有柱塞420和容置所述柱塞420在内部做往复运动的柱塞腔429,所述柱塞腔429沿所述泵转子430的径向方向延伸,所述柱塞420的径向外端抵接在所述泵定子410的内周壁处,在横截面内、且所述泵定子410的内周壁为曲线,所述曲线上具有与所述泵转子430的轴心距离最远的远点411和与所述泵转子430的轴心距离最近的近点412,所述远点411至所述近点412为光滑过渡,随着所述泵转子430的转动,所述柱塞420被所述泵定子410的内周壁曲线驱动在所述柱塞腔429中做往复运动。这是本实用新型的柱塞泵组件的优选结构形式,即通过柱塞和柱塞腔的形式且通过曲线柱塞泵的泵定子的曲线内周壁,能够使得对柱塞转子转动的时候对柱塞形成推动作用,从而使得柱塞在柱塞腔中完成往复运动,以达到泵送出换热流体或泵吸入换热流体的作用。
优选地,
在周向方向上、所述柱塞为8个、分别为第一柱塞421、第二柱塞422、第三柱塞423、第四柱塞424、第五柱塞425、第六柱塞426、第七柱塞427和第八柱塞428,所述柱塞腔429也为8个、且与所述柱塞420一一对应;所述曲线包括4段形状相同的弧线段,每段弧线段包括两个所述近点412和一个所述远点411,且相邻所述弧线段相交位置为所述近点412。这是本实用新型的柱塞的优选个数以及柱塞腔的优选个数,能够使得4个间隔的柱塞被同时压缩、4个间隔的柱塞被同时扩张,完成间隔泵吸和泵送的功能,曲线为弧形段且近点和远点,能够使得柱塞在随转子转动过程中被光滑地压缩或扩张的往复运动,且在从近点运动至远点过程中柱塞在柱塞腔中被扩张,在从远点运动至近点过程中柱塞在柱塞腔中被压缩。
优选地,
还包括泵分流器440、所述泵分流器440与所述柱塞泵组件的泵转子430的一端相接设置,所述泵分流器440背离所述泵转子430一侧具有第三冷通道441和第三热通道442,所述泵分流器440与所述泵转子430相对一侧具有两个以上的第四冷通道443和两个以上的第四热通道444,且两个以上的所述第四冷通道443一端能够连通至所述第三冷通道441、另一端分别连通至多个间隔设置的柱塞腔429中;两个以上的所述第四热通道444一端能够连通至所述第三热通道442、另一端分别连通至多个间隔设置的柱塞腔429中。通过泵分流器能够将进入泵分流器的一路热流体或冷流体进行有效分流的作用,使其分别进入多个柱塞腔中(优选是4个柱塞腔中被吸入),同时从多个柱塞腔中的冷流体或热流体通过泵分流器进行汇合并泵送出,多个第四冷通道和多个第四热通道分别与柱塞泵一侧连通,第三冷通道或第三热通道分别与冷端换热器或热端换热器一侧连通。
由于泵转子430随轴转动,为了使驱动泵400流过蓄冷器310的流量与加退磁时间相匹配;让驱动泵驱动流体流过加磁床的流体一直通向热端,去磁时流过去磁床的流体一直通向冷端,在泵端口设置有泵分流器440;结合图5进行说明:当柱塞420压缩液体时,流体通过冷通道(第五通道432)进入冷通道(第三冷通道441),再流经蓄冷器到达冷端;反之当柱塞420吸取液体时,流体通过第三热通道442进入第六通道431,在进入柱塞。
优选地,
在所述泵分流器440的内部具有第三冷环形分流通道(未示出),所述第三冷环形分流通道(未示出)的一侧与所述第三冷通道441连通、另一侧与两个以上的所述第四冷通道443连通;在所述泵分流器440的内部具有第三热环形分流通道(未示出),所述第三热环形分流通道的一侧与所述第三热通道442连通、另一端与两个以上的所述第四热通道444连通。这是本实用新型的泵分流器的内部的优选结构形式,通过第三冷环形分流通道能够对多路第四冷通道进行汇合、并进入第三冷通道,或是对第三冷通道进行分流、并进入多路第四冷通道中;通过第三热环形分流通道能够对多路第四热通道进行汇合、并进入第三热通道,或是对第三热通道进行分流、并进入多路第四热通道中。
优选地,
还包括热端换热器500和冷端换热器600,所述第三冷通道441与所述冷端换热器600连通,和/或所述第三热通道442与所述热端换热器500连通;和/或,与所述第四冷通道443连通的柱塞腔和与所述第四热通道444连通的柱塞腔之间交替布置。通过热端换热器使其与第三热通道连通,使得热端换热器中被放热后的换热流体通过第三热通道进入柱塞泵组件中,或者将柱塞泵组件中的换热流体通过第三热通道泵送至热端换热器中;通过冷端换热器使其与第三冷通道连通,使得冷端换热器中被吸热后的换热流体通过第三冷通道进入柱塞泵组件中,或者将柱塞泵组件中的换热流体通过第三冷通道泵送至冷端换热器中。
优选地,
所述第四冷通道443为四个、且沿周向均匀设置,所述第四热通道444为四个、且沿周向均匀设置,且所述第四冷通道443和所述第四热通道444在周向交替且间隔布置。这是本实用新型的第四冷通道、第四热通道的优选个数和布置形式,能够使得柱塞泵组件在周向上将冷流体均匀地吸入的同时将热流体排出,或者将热流体均匀地吸入的同时将冷流体排出。
优选地,
所述第三冷通道441位于所述第三热通道442的径向内侧,所述第三冷环形分流通道位于所述第三热环形分流通道的径向内侧,所述第四冷通道443均位于所述第四热通道444的径向内侧。这是本实用新型的第三冷通道和第三热通道的进一步优选布置位置,以及第三冷环形分流通道和第三热环形分流通道的进一步优选布置位置,以及第四冷通道和第四热通道的进一步优选布置位置,使得冷通道走径向内侧、热通道走径向外侧,二者不相互连通、独立工作,防止互窜。
优选地,
所述泵分流器440上的设置所述第四冷通道443和所述第四热通道444的一侧还设置有环形凸台447,所述第三冷环形分流通道轴向延伸至所述环形凸台447的内部,且所述第四冷通道443设置于所述环形凸台447的径向外周、且沿径向朝外;
所述第四热通道444开设于所述泵分流器440上、且设置有所述环形凸台447的一侧、且避开所述环形凸台447,所述第四热通道444沿轴向开设,所述第四热通道444与所述第四冷通道443在周向上交替间隔设置。
这是本实用新型的泵分流器上的进一步优选结构形式,通过弧形凸台的设置能够使得冷通道和热通道之间更加不会发生互窜,各自独立流动。
优选地,
在所述环形凸台447上且位于两相邻的所述第四冷通道443之间的位置还径向朝外延伸地设置有冷阻隔机构445;所述泵分流器440上位于两相邻的所述第四热通道444之间的位置还轴向延伸地设置有热阻隔机构446。这是本实用新型的泵分流器上的进一步优选结构形式,通过冷阻隔机构和热阻隔机构的设置能够使得冷通道和热通道之间更加不会发生互窜,且冷通道连通的时候热通道关闭、热通道连通的时候冷通道被关闭,各自独立流动。
为了实现冷热端分流功能,采用泵分流器,现结合图7a-7b进行说明:所述泵分流器440的第三热通道442通过管路与热端换热器500相连。所述泵分流器440通过轴承与转轴700相连,并且保持位置不变,从而保证热端散热器不随轴转动;所述热阻隔机构446共4个,呈现45°圆弧,随着泵转子的转动交替阻隔所述第六通道431,使得相对成90°的四个柱塞(第二柱塞422,第四柱塞424,第六柱塞426,第八柱塞428)能够同时汇流于第三热通道442;所述冷阻隔机构445呈现45°圆弧,4个相对成90°排列,随着泵转子的转动交替阻隔所述第五通道432,使得相对成90°的四个柱塞(第一柱塞421,第三柱塞423,第五柱塞425,第七柱塞427)能够汇流于第三冷通道441;所述泵分流器440与泵转子430配套使用。
优选地,
所述泵转子430的内部还沿径向开设有第五通道432和沿轴向开设有第六通道431、所述第六通道431的一端连通至所述第五通道432、另一端连通至所述柱塞腔429,所述第四热通道444能够直接与所述第六通道431连通、进而连通至所述柱塞腔429;所述第四冷通道443能够连通至所述第五通道432、再通过所述第六通道431与所述柱塞腔429连通;且所述第四热通道444和所述第四冷通道443交替地与所述柱塞腔429连通。
这是本实用新型的柱塞泵组件上的泵转子内部的优选结构形式,通过第五通道和第六通道能够将泵分流器中的通道进行连通,并且位于径向外侧的热通道直接通过第六通道连通至柱塞腔,而位于径向内侧的冷通道通过第五通道和第六通道依次被连通至柱塞腔中,完成流体的交替连通的作用。
所述磁制冷系统,其流路图如下图8,现结合图8进行说明:
所述热端散热器500及冷端散热器600分别固定于热端散热罩501及冷端散热罩601;流体通过泵400流过管路到达第一冷通道342,再流经去磁床(第二磁工质腔312),此时流体温度变低,通过第二冷通道352到达冷端换热器600,流体将冷量交换,温度回归常温;所述管道外包裹有保温棉等隔热材料;常温流体再经过第二热通道351流过加磁床(第一磁工质腔311),吸收磁工质产生的热量,在通过第一热通道341与热端换热器500交换热量回归常温,最终流体流进柱塞,完成一次磁制冷循环。
本实用新型在于:
1、提供一种电磁-永磁混合式磁场发生器,使得磁场气隙处的强度得到加强,且具有可调场强、可调频率功能,增强系统灵活性;
2、将磁场子系统与流体驱动子系统在结构上进行了耦合,使得磁场波形与流量波形可同步匹配,使得系统流量更加平衡且避免了机械阀的流体冲击;
3、磁场发生器的电磁线圈同时用于驱动流体驱动机构,取消了驱动泵和驱动电机,使整机功耗大幅降低,且使整机结构更加紧凑和小型化;
本实用新型解决的如下技术问题
1、以往的磁制冷装置的磁场发生器多是单纯的采用永磁或电磁,而永磁式磁场发生器存在体积大、驱动功耗大、频率低的问题,电磁式磁场发生器存在发热量大,能耗低等问题;
2、以往采用机械阀与液压泵泵配合的方式存在功耗大,且由于机械阀受到振荡扭矩而与泵的流量波形不相匹配的问题,使得系统在冷热吹两阶段存在流量不平衡问题,导致换热效率低、制冷能力低的问题;
3、以往的磁制冷装置各个子机构系统(如流体驱动机构、磁场发生器系统、换热器系统等)之间是相对独立的,结构上各占据一部分独立空间,而机构上又无较强的动力关联,所以使得整机结构尺寸较大,不利于小型化。
通过本实用新型所提供的磁场源、蓄冷器流路单元以及控制策略,具有以下有益效果:
1、将电磁场永磁场两种磁场发生方式进行结合,提供一种电磁-永磁式磁场发生器,使得磁场气隙处的强度得到加强,且具有可调场强、可调频率功能。解决了永磁式的耗功大及电磁式的能效低的问题;
2、由于磁场子系统与流体驱动子系统在结构上的一致性耦合,使得磁场波形与流量波形能很好的同步匹配,解决了冷热吹流量不平衡问题和以往的机械阀在切换时存在较大压力冲击的问题;
3、电磁线圈同时可为活塞机构提供驱动动力,取消了以往磁制冷装置的驱动电机,所以使得整机功耗大幅度降低,结构也更加紧凑。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (20)
1.一种磁制冷装置,其特征在于:包括:
定子组件(100),所述定子组件(100)包括磁轭外筒(110)和设置于所述磁轭外筒(110)内周侧的至少两个永磁体,至少两个所述永磁体沿周向间隔分布;
还包括转子组件(200),所述转子组件(200)设置于筒状结构的所述定子组件(100)内周,且所述转子组件(200)包括沿周向分布设置的至少两个转子极柱(201),在两个所述转子极柱(201)之间绕设有电磁线圈,所述电磁线圈内周设置有转动芯部(220),所述电磁线圈能够被通电而与间隔分布的永磁体之间产生电磁力、驱动所述转子组件转动;
还包括蓄冷器(310),所述蓄冷器呈筒状、且位于所述定子组件(100)和所述转子组件(200)之间,且蓄冷器(310)的内壁和外壁之间具有至少两个的磁工质腔,所述磁工质腔中容置有磁工质,所述蓄冷器(310)与所述转子组件(200)连接、随着所述转子组件(200)转动而一体转动。
2.根据权利要求1所述的磁制冷装置,其特征在于:
多个所述电磁线圈彼此相邻且围成一个整周,且相邻电磁线圈被交替接通直流电;所述蓄冷器(310)为圆筒,所述磁工质腔的个数与所述电磁线圈的个数相对应,多个所述磁工质腔彼此相邻且围成一个整周,且相邻两所述磁工质腔之间通过隔板进行分隔。
3.根据权利要求1所述的磁制冷装置,其特征在于:
多个所述永磁体结构均相同,且沿周向均匀分布,两个相邻永磁体间的间隙的中心角与所述永磁体的中心角相等;和/或,每个所述电磁线圈与每个所述永磁体的中心角度大小相等;和/或,每个所述磁工质腔与每个所述永磁体的中心角度大小相等。
4.根据权利要求1所述的磁制冷装置,其特征在于:
在周向方向上、所述永磁体为4个,分别为第一永磁体(101)、第二永磁体(102)、第三永磁体(103)和第四永磁体(104),相邻两个永磁体之间间隔分布;和/或,在周向方向上、所述转子极柱(201)和所述电磁线圈均为8个,所述电磁线圈分别为第一电磁线圈(211)、第二电磁线圈(212)、第三电磁线圈(213)、第四电磁线圈(214)、第五电磁线圈(215)、第六电磁线圈(216)、第七电磁线圈(217)和第八电磁线圈(218);和/或,在周向方向上、所述磁工质腔为8个,分别为第一磁工质腔(311)、第二磁工质腔(312)、第三磁工质腔(313)、第四磁工质腔(314)、第五磁工质腔(315)、第六磁工质腔(316)、第七磁工质腔(317)和第八磁工质腔(318)。
5.根据权利要求1所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述磁工质腔中还能流通有换热流体,且在所述磁工质腔的轴向端部还设置有阻挡部、能够阻挡磁工质通过而允许换热流体通过。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述蓄冷器(310)的轴向一端部还设置有第一蓄冷器分流装置(340),所述磁工质腔与所述第一蓄冷器分流装置(340)内部连通,且在所述第一蓄冷器分流装置(340)的内部具有汇合多个被磁工质制热放热后的换热流体的第一热环形通道,且在所述第一蓄冷器分流装置(340)的内部还具有汇合多个被磁工质制冷吸热后的换热流体的第一冷环形通道;和/或,
所述蓄冷器(310)的轴向另一端部还设置有第二蓄冷器分流装置(350),所述磁工质腔与所述第二蓄冷器分流装置(350)内部连通,且在所述第二蓄冷器分流装置(350)的内部具有汇合多个被磁工质制热放热后的换热流体的第二热环形通道,且在所述第二蓄冷器分流装置(350)的内部还具有汇合多个被磁工质制冷吸热后的换热流体的第二冷环形通道。
7.根据权利要求6所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述磁制冷装置还包括热端换热器(500)和冷端换热器(600),所述第一蓄冷器分流装置(340)的背离所述蓄冷器(310)的一侧还具有第一热通道(341)和第一冷通道(342),所述第一热通道(341)与所述第一热环形通道连通,所述第一冷通道与所述第一冷环形通道连通,所述第一热通道(341)与所述热端换热器(500)的入口连通,所述第一冷通道(342)与热端换热器(500)的出口连通;和/或,
所述第二蓄冷器分流装置(350)的背离所述蓄冷器(310)的一侧还具有第二热通道(351)和第二冷通道(352),所述第二热通道(351)与所述第二热环形通道连通,所述第二冷通道与所述第二冷环形通道连通,所述第二热通道(351)与所述冷端换热器(600)的出口连通,所述第二冷通道(352)与冷端换热器(600)的入口连通。
8.根据权利要求7所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述热端换热器(500)上还罩设有热端散热罩(501)和/或所述冷端换热器(600)上还罩设有冷端散热罩(601)。
9.根据权利要求6所述的磁制冷装置,其特征在于:
在所述蓄冷器(310)和所述第一蓄冷器分流装置(340)之间还设置有第一蓄冷器端盖(320),且所述第一蓄冷器端盖(320)内部设置有多条第一连通通道、与多个所述磁工质腔一一对应,且所述第一连通通道一端与所述磁工质腔连通、另一端与所述第一蓄冷器分流装置(340)的所述第一热环形通道和/或所述第一冷环形通道连通;和/或,
在所述蓄冷器(310)和所述第二蓄冷器分流装置(350)之间还设置有第二蓄冷器端盖(330),且所述第二蓄冷器端盖(330)内部设置有多条第二连通通道、与多个所述磁工质腔一一对应,且所述第二连通通道一端与所述磁工质腔连通、另一端与所述第二蓄冷器分流装置(350)的所述第二热环形通道和/或所述第二冷环形通道连通。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述转动芯部(220)内部设置有转轴(700),所述转轴(700)随着所述转动芯部(220)一起转动,
且所述磁制冷装置还包括柱塞泵组件(400)、所述柱塞泵组件(400)能够泵送换热流体,所述柱塞泵组件(400)包括泵转子(430)和泵定子(410),所述泵定子(410)设置于所述泵转子(430)外周,且所述转轴(700)还穿设于所述泵转子(430)内部的轴孔中以驱动所述泵转子(430)转动。
11.根据权利要求10所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述泵转子(430)内部设置有柱塞(420)和容置所述柱塞(420)在内部做往复运动的柱塞腔(429),所述柱塞腔(429)沿所述泵转子(430)的径向方向延伸,所述柱塞(420)的径向外端抵接在所述泵定子(410)的内周壁处,在横截面内、且所述泵定子(410)的内周壁为曲线,所述曲线上具有与所述泵转子(430)的轴心距离最远的远点(411)和与所述泵转子(430)的轴心距离最近的近点(412),所述远点(411)至所述近点(412)为光滑过渡,随着所述泵转子(430)的转动,所述柱塞(420)被所述泵定子(410)的内周壁曲线驱动在所述柱塞腔(429)中做往复运动。
12.根据权利要求11所述的磁制冷装置,其特征在于:
在周向方向上、所述柱塞为8个、分别为第一柱塞(421)、第二柱塞(422)、第三柱塞(423)、第四柱塞(424)、第五柱塞(425)、第六柱塞(426)、第七柱塞(427)和第八柱塞(428),所述柱塞腔(429)也为8个、且与所述柱塞(420)一一对应;所述曲线包括4段形状相同的弧线段,每段弧线段包括两个所述近点(412)和一个所述远点(411),且相邻所述弧线段相交位置为所述近点(412)。
13.根据权利要求12所述的磁制冷装置,其特征在于:
还包括泵分流器(440)、所述泵分流器(440)与所述柱塞泵组件的泵转子(430)的一端相接设置,所述泵分流器(440)背离所述泵转子(430)一侧具有第三冷通道(441)和第三热通道(442),所述泵分流器(440)与所述泵转子(430)相对一侧具有两个以上的第四冷通道(443)和两个以上的第四热通道(444),且两个以上的所述第四冷通道(443)一端能够连通至所述第三冷通道(441)、另一端分别连通至多个间隔设置的柱塞腔(429)中;两个以上的所述第四热通道(444)一端能够连通至所述第三热通道(442)、另一端分别连通至多个间隔设置的柱塞腔(429)中。
14.根据权利要求13所述的磁制冷装置,其特征在于:
在所述泵分流器(440)的内部具有第三冷环形分流通道,所述第三冷环形分流通道的一侧与所述第三冷通道(441)连通、另一侧与两个以上的所述第四冷通道(443)连通;在所述泵分流器(440)的内部具有第三热环形分流通道,所述第三热环形分流通道的一侧与所述第三热通道(442)连通、另一端与两个以上的所述第四热通道(444)连通。
15.根据权利要求13所述的磁制冷装置,其特征在于:
还包括热端换热器(500)和冷端换热器(600),所述第三冷通道(441)与所述冷端换热器(600)连通,和/或所述第三热通道(442)与所述热端换热器(500)连通;和/或,与所述第四冷通道(443)连通的柱塞腔和与所述第四热通道(444)连通的柱塞腔之间交替布置。
16.根据权利要求13所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述第四冷通道(443)为四个、且沿周向均匀设置,所述第四热通道(444)为四个、且沿周向均匀设置,且所述第四冷通道(443)和所述第四热通道(444)在周向交替且间隔布置。
17.根据权利要求14所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述第三冷通道(441)位于所述第三热通道(442)的径向内侧,所述第三冷环形分流通道位于所述第三热环形分流通道的径向内侧,所述第四冷通道(443)均位于所述第四热通道(444)的径向内侧。
18.根据权利要求13所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述泵分流器(440)上的设置所述第四冷通道(443)和所述第四热通道(444)的一侧还设置有环形凸台(447),所述第三冷环形分流通道轴向延伸至所述环形凸台(447)的内部,且所述第四冷通道(443)设置于所述环形凸台(447)的径向外周、且沿径向朝外;
所述第四热通道(444)开设于所述泵分流器(440)上、且设置有所述环形凸台(447)的一侧、且避开所述环形凸台(447),所述第四热通道(444)沿轴向开设,所述第四热通道(444)与所述第四冷通道(443)在周向上交替间隔设置。
19.根据权利要求18所述的磁制冷装置,其特征在于:
在所述环形凸台(447)上且位于两相邻的所述第四冷通道(443)之间的位置还径向朝外延伸地设置有冷阻隔机构(445);所述泵分流器(440)上位于两相邻的所述第四热通道(444)之间的位置还轴向延伸地设置有热阻隔机构(446)。
20.根据权利要求13所述的磁制冷装置,其特征在于:
所述泵转子(430)的内部还沿径向开设有第五通道(432)和沿轴向开设有第六通道(431)、所述第六通道(431)的一端连通至所述第五通道(432)、另一端连通至所述柱塞腔(429),所述第四热通道(444)能够直接与所述第六通道(431)连通、进而连通至所述柱塞腔(429);所述第四冷通道(443)能够连通至所述第五通道(432)、再通过所述第六通道(431)与所述柱塞腔(429)连通;且所述第四热通道(444)和所述第四冷通道(443)交替地与所述柱塞腔(429)连通。
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