CN2610281Y - 磁热量的传热装置 - Google Patents

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CN2610281Y CNU032565089U CN03256508U CN2610281Y CN 2610281 Y CN2610281 Y CN 2610281Y CN U032565089 U CNU032565089 U CN U032565089U CN 03256508 U CN03256508 U CN 03256508U CN 2610281 Y CN2610281 Y CN 2610281Y
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Abstract

一种磁热量的传热装置，配置在可间歇性作用的可控制磁场中，它包括以磁热效应材料制成的吸放热单元，令其受该可控制磁场的作用产生一温度变化，以及至少一组具有蒸发部与冷凝部的热管组件，它是相对地分别设在该吸放热模块上，且分别突出于该吸放热模块的上、下两端侧一定长度；当受该可控制磁场作用，该吸放热模块吸热时，该外露出下端侧的热管组件可将热量上传至该吸放热模块中，当受该可控制磁场作用，该吸放热模块放热时，使吸放热单元中的热量传递至外露出上端侧的热管组件，再排至外界，从而形成一磁冷却系统，它具有结构简单、成本低廉与可微型化的特点。

Description

磁热量的传热装置
技术领域
本实用新型是关于一种磁热量的传热装置，特别是关于一种结构简单、成本低廉且具有高传热效率的微型化磁热量的传热装置。
背景技术
磁热效应(MCE，Magnetocaloric Effect)是指一般过渡金属(Transition Metal)或镧系(Lanthanide-series)稀土族元素等具有铁磁性(Ferromagnetic)的材料，当其受到磁化或被消磁时，材料本身产生的温度变化现象，此效应的形成是由于材料内部的电子受到一个外加磁场作用时，内部磁自旋(Spin)的自由度(磁矩)会因该磁场作用而产生较规则的排列，造成磁熵值(Entropy)的降低，从而产生乱度下降所导致的排热现象，此时该材料即可发热升温；同理，当磁场移除时，该铁磁性材料中的磁矩将立即呈现较不规则性的排列，导致乱度上升而需要进行吸热，此时材料即呈现降温，其过程是如图9所示。
该磁热效应可取代现有蒸气压缩式冷冻机(例如冷气机)中使用的气体压缩循环，解决气体压缩循环中致冷剂所导致的温室效应，同时也可避免压缩机产生的震动与噪音。图10所示即为现有气体压缩循环2与磁热量循环4的比较图，它是以压力与磁场、体积与磁化的关系进行对应，一般气体压缩循环2是借由对气体进行的压缩、膨胀过程，令该气体分子改变其分布状态而产生熵变化，如图所示，步骤a至步骤b进行的压缩导致的升温排热，或步骤c至步骤d的膨胀作用导致的降温吸热；该由两个等温与等磁场过程组成的磁热量循环4，是借由一外加磁场改变该磁性体的旋转方向，同样可达到相似的熵变化效果，也就是从步骤A至步骤B中，当施加一磁场，令其内部产生较规则的排列时，可与该气体压缩循环2中气体被压缩时产生相同的升温排热效应，反之，当步骤C至步骤D中该磁场移除，使材料内部产生较不规则的排列时，即与气体膨胀时同样可降温而对外界进行吸热；同时，该磁气热量循环4中变化的磁矩的可逆性，显然远比该气体受压缩膨胀后的可逆性来得大，它仅需借由磁场的产生与移除即可达到该可逆的效果，这一优越特性使磁场冷冻循环的能源效率远比现有压缩式冷冻机来得高，只要磁场强度在5特斯拉(Tesla)以上(例如一般的超导磁铁)，其效率即可达至理想卡诺(Carnot)循环的50～60％以上；同时，由于该磁冷冻循环中进行熵变化的磁热效应材料是一固体，其熵密度将比压缩式冷冻机来得高，且其温度改变状态也将远比压缩式冷冻机使用的流体来得均匀。
由这一新兴技术发展来的磁致冷机(Magnetic Refrigerator)，虽具有高效率且不需使用致冷剂等低污染优点，但在实际运用上仍存在设计与制造上的难度，因为要将上述的合金材料平顺地移入与移出一高强度磁场，快速将其内部储存的高密度热量取出并非易事，且如要达到该磁致冷冻机具有最高的传热输效率，其热交换机制的设计十分重要，例如一个与该合金材料间有大接触面积的传热流体，或一个高散热面积的热交换器等。因此，要发挥磁致冷机优越的传热特性，势必要搭配一精密设计的磁热效应材料(移动或转动)动件、磁场产生动件、传热流体管路与阀件或者相互搭配的高效率热交换器等，而要配置这些构件，显然会造成系统构件的复杂、成本昂贵以及难以微型化等诸多缺点；此外，过多的搭配动件与阀件也可能增加系统的不稳定性与运转时的磨耗、噪音，形成磁致冷机或其它相关磁致冷系统发展上的一大障碍。
目前已开发完成的磁致冷机均无法避免上述缺点。如图11所示的回转式磁致冷机70，它是配置一可产生高强度磁场的超导磁铁71，并以一马达72驱动一个可控制的回转盘73，该回转盘73是用可产生磁相变的磁热效应材料制成，且其两端分别装设有流体信道74，该系统的运行即是借由该回转盘73转入/转出该磁场导致的磁热效应，令该回转盘73上进入/移出的特定区段产生一快速升、降温现象，此时该流体信道74上可导入一借由阀件控制的传热流体75，以在热交换后分别带走高温与低温流体，进而可产生冷冻效果。该传热流体75的流动需搭配该回转盘73的转速(约10r.p.m.)进行一精准控制，务使该传热流体75的流速与该回转盘73的转速可相互搭配，以令其进行充分的热交换，才可减少能量的损失。这些组成系统运行的转动件、阀件及其所搭配的控制系统，均需较高的成本与精密的设计才可达成，同时也可能增加系统运行时的不稳定性与磨耗损失；此外，日本中部电力研究所与东芝公司开发的移动式磁致冷机80也同样有此问题，它是如图12所示，利用一个可移动的永磁铁81，也就是将该用以产生磁场的永磁铁81制成可平移的移动件85，运行原理是借由该永磁铁81的移动使其与相邻配置的磁作业单元82(由磁热效应材料制成)，产生一升温、降温现象，还导入一由阀件83精准控制的传热流体84，借此在热交换后进行排热或吸热，只是此传热流体84输送与阀件83切换动作也同样可能造成能量损失与负载增加，且要达到精准搭配的移动件85与阀件83也增加了系统的不稳定性，与上述回转式磁致冷机70同样具有结构复杂、成本昂贵与难以微型化的缺点，进而形成传热效率的降低与致冷能力的不稳定。
因此，如何开发一种结构简单、成本低廉且可微型化的磁热量传热结构，具有较高传热效率，同时可在制成磁致冷机时减少该系统的阀件与动件，提供较稳定的致冷量，无疑是相关产业面临的研发课题。
实用新型内容
为克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种具有高传热效率的磁热量的传热装置。
本实用新型另一目的在于提供一种结构简单的磁热量的传热装置。
本实用新型再一目的在于提供一种成本低廉的磁热量的传热装置。
本实用新型又一目的在于提供一种可运用于微型系统的磁热量的传热装置。
本实用新型再一目的在于提供一种可运用于磁致冷机的磁热量的传热装置，可减少磁致冷机的系统阀件与动件，并具有较稳定的致冷能力。
为达上述及其它目的，本实用新型所提供的磁热量的传热装置，是配置在一可间歇性作用的可控制磁场中，它包括至少一吸放热模块，且每一吸放热模块包括：磁作业单元，是由具有磁热效应的材料制成，令其受到该可控制磁场的磁化与消磁时，可分别产生温度的变化并进行吸放热；至少一具有第一蒸发部与第一冷凝部的第一热管组件，是以其第一冷凝部接置在该磁作业单元上并令其第一蒸发部向下外露出该磁作业单元；以及至少一具有第二蒸发部与第二冷凝部的第二热管组件，是以其第二蒸发部接置在该磁作业单元上并令其第二冷凝部向上外露出该磁作业单元；其中，当该可控制磁场移除，使该磁作业单元产生吸热时，该第一热管组件可借充填其中的工作流体，将热量自其第一蒸发部上传至第一冷凝部，并传递至该磁作业单元中，当该可控制磁场作用，使该磁作业单元产生放热时，可将热量排至该第二热管组件的第二蒸发部，并借充填其中的工作流体将其传递至该第二冷凝部且排至外界，进而形成一磁冷却系统。
该具有磁热效应的材料是一以钆(Gd)、硅(Si)与锗(Ge)三种元素依Gd5(SixGe1-x)4的比例混合而成的磁热效应材料，可将其制成粉末状后充填制成所需的磁作业单元，或以该磁热效应材料沉积而成的磁热效应合金薄膜制成该磁作业单元。
因此，本实用新型是将热管接置在一磁热效应材料上，借由该磁热效应材料受磁场磁化/消磁后的磁相变现象，产生一可变温的吸放、热机制，再用具有高传热效率且无须导热动件的热管作为传热机制，以该热管中充填的工作流体为一传热介质，传递外界热量至该合金材料中储存，或传递该合金材料排出的热量至外界，避免使用现有气体压缩循环的高污染致冷剂或现有磁冷却循环中的高磨耗噪音的传热动件，同时发挥结构简单、成本低廉与可微型化的功效。
此外，如将多个本实用新型的磁热量的传热装置配置在一冷却系统中，例如外接一可流经各热管的吸放热端的热交换流体，也可运用本实用新型以形成一磁致冷机，省去现有磁致冷机配置的高精度配合动件与阀件，提升系统稳定性与致冷能力。
附图说明
图1是本实用新型磁热量的传热装置实施例1的侧视图；
图2是本实用新型磁热量的传热装置实施例2的侧视图；
图3A及图3B是本实用新型磁热量的传热装置实施例3的示意图；
图4A及图4B是本实用新型磁热量的传热装置实施例4的示意图；
图5是本实用新型磁热量的传热装置实施例5的示意图；
图6是本实用新型磁热量的传热装置运用于配置永磁铁的磁致冷机示意图；
图7是本实用新型磁热量的传热装置运用于配置电磁铁的磁致冷机示意图；
图8是本实用新型磁热量的传热装置运用于多层结构传热系统的示意图；
图9是磁热效应中磁场形成的排热、吸热效应示意图；
图10是磁热量循环与现有的气体压缩循环的比较图；
图11是一现有回转式磁致冷机示意图；以及
图12是一现有移动式磁致冷机示意图。
具体实施方式
实施例1
本实用新型的磁热量的传热装置的较佳实施例是如图1所示，它是配置一由磁热效应材料制成的磁作业单元10，并在该磁作业单元10的相对两侧表面上分别装设一单向传热组件20，并令该二个单向传热组件20之间具有一高度差，使该二个单向传热组件20其中之一，向上外露出该磁作业单元10的顶部，另一向下外露出该磁作业单元10的底部，同时，该二个单向传热组件20中分别充填有一适量工作流体21，并在充填后将其整体配置容设在一金属容器30中，令该磁作业单元10可受到一可控制的间歇性磁场5的作用。
该磁作业单元10是以钆(Gd)、硅(Si)与锗(Ge)三种元素，依一定比例混合制成的合金材料11，其配方比例是Gd5(SixGe1-x)4，该x值可视本实施例的使用需求进行调整，以改变该合金材料11的磁热效应，其组成比例不同，内部相变产生的温度变化范围也将随之改变，同时，该合金材料11形成磁作业单元10的方式有两种，一是以充填方式充填粉末状的合金材料11以形成预定的形状，如图1所示的方形，另一形成方式是例如用纳米制程等相关的膜技术，形成一预定厚度的合金薄膜，加工制成所需的磁作业单元10，两种形成方式可视使用者的成本与品质需求而定。前者合金材料仅为现有已知材料技术中具有最佳磁热效应的磁热效应材料，但本实用新型可使用的磁作业单元10材料并非仅限于该种合金，其它钆(Gd)类化合物，例如GdNi、Gd5(Si2)、Gd3Ga5O12或GdPd等材料，同样可依上述两种形成方式，制成本实用新型所需的磁作业单元10。
当使用者要将本实用新型配置在可控制的磁场5中，令该磁作业单元10受该磁场5作用时，可将该磁作业单元10的作用面10a配置在与该磁场5垂直的方向，令其可接受一最大的磁场5，也就是通过该作用面10a的磁通量最高，能够具有较佳的传热效率；此外，如图1所示，该加工制成方形(也可为其它形状)的磁作业单元10中，每隔一定的高度即配置有一分隔层12，该分隔层12是用树脂(Epoxy)材料制成。
该较佳实施例中使用的单向传热组件20如图1所示，是一细长中空的封闭式热管25a、25b，它是利用热管能够以小表面积传递高热量的特性，以及运用热虹吸或毛细现象原理，向上传递上述充填在该热管25a、25b底部或底部内壁上的工作流体21；该热管25a、25b是如图所示，在其下半段内壁设计有毛细结构23(Wick)，使该工作流体21可进行单向传热并避免热量回传现象的发生；同时，其上半段的内壁是设计成裸壁，外壁周围则可装设吸热用的凸片或鳍片(Fin)(图未标)，以提升传热效率。此外，除附图所示的实施例外，也可将该热管25a、25b设计为整管内壁裸壁或整管均设有毛细结构23的状态，同样可达传热的效果。
该热管管壁是用铜、不锈钢或钨等材料围置而成，该工作流体21则可选用液态水、水银、丙酮、液态氮或酒精(Ethanol)等流体。如同该磁作业单元10的材料选用的合金比例相似，该工作流体21的选择也可视待使用系统的排热或冷却需要而定，以选择具有适当蒸发/凝结点的流体，例如若使用系统是接近常温，则可使用水、酒精等工作流体，若使用系统是零下低温，则可考虑使用液态氮等，且不同热管中也不限于仅充填同一种工作流体21，仅需令该工作流体21可伴随该磁热效应材料的磁化/消磁而蒸发即可。
该分别配置在磁作业单元10两侧表面的热管25a、25b之间具有一高度差，令其两者可分别发挥排热与吸热的不同功效。他们可如图所示设计成，右侧排热热管25a具有一向上突出该磁作业单元10的外露排热端22a，使左侧吸热热管25b具有一向下突出该磁作业单元10的外露吸热端22b，可令该两热管25a、25b分别在磁场5施加与移除时发挥排热与吸热的不同功效，其中，该热管25a、25b的向上、向下外露端，需如图所示的那样，具有一定长度的外露距离，使其与未外露部分具有一定的温度差，这样可提升后述运行原理所致的传热效能。运行原理说明如下，当该磁热量的传热装置1受到一可控制的间歇性磁场5作用时，即可利用磁热效应，令该磁作业单元10在该磁场5作用时产生磁相变而发热，并在该磁场5移除时降温吸热，分别定义该两侧的热管25a、25b成一蒸发部a与冷凝部b；该间歇性磁场5的控制与施加频率可依使用者的设计而定，例如配置一可交替充磁/消磁的静止式电磁铁(或超导磁铁)，或配置一具有永磁铁的往复移动/转动动件，将该磁热量的传热装置装设在一动件上而可往复移经一固定式永磁铁等，均可形成所需的间歇性磁场5；因此，当磁场5对该磁作业单元10进行磁化时，该磁热效应材料11将发生熵变化而产生热量，此热量令该磁作业单元10对热管25a、25b进行散热，使位于该右侧(排热)热管25a的蒸发部a(热管底部或管壁毛细结构23)中的液态工作流体21蒸发(此时该左侧热管25b的上端也将升温)，并在该右侧热管25a中呈气态传递至热管顶端22a的冷凝部b，此时若该磁热量的传热装置1的顶部外接有一待热系统，也可加速该已蒸发工作流体21的传递，当右侧热管25a中的流体传递至热管顶端22a的冷凝部b并完成排热(或将热量送入该待热系统)后，由于该冷凝部b是外露并远离该磁作业单元10，因此该温度下降的工作流体21将产生冷凝，进而凝结成液态并沿该冷凝部b内壁的裸壁回到该蒸发部a中，也就是逐渐下滑回到热管25a底端或附着在其下半段壁上的毛细结构23，继续往复进行蒸发/冷凝的排热循环；反之，该位于左侧(吸热)热管底端22b蒸发部a的液态工作流体21，由于向下外露出该磁作业单元10，当磁场5施加时并不会立即产生蒸发，反而将在磁场5移除后(该磁作业单元10瞬间冷却时)，造成压力改变并吸收冷却负载的热量而蒸发，蒸发后的气态工作流体21将在该热管25b中向上传递，并借由该磁作业单元10降温后对外界的吸热作用，吸收该工作流体21与外界热源(例如外接在底部的待冷却系统)的热量，达到冷却的效果；此时，该工作流体21也会在热量流失后，在该冷凝部b降温而产生冷凝，并在凝结成液态后，同样沿其内壁的裸壁逐渐下滑至该热管25b底端的蒸发部a，继续蒸发/冷凝以进行下一次的吸热循环。这就是本实施例形成的单方向传热机制，可利用该磁作业单元10吸收左侧热管25b带进的外界热量，并传至右侧热管25a中，以将该热量排出至外界。
该单方向传热机制，就是借由左右两侧热管25的高度差与外露部的设计，使该工作流体21分别蒸发、冷凝且进行吸热/排热，可在该磁热量的传热装置1的顶部与底部分别发挥快速且高效率的加热/冷却功效，并可视使用者的需求，将该传热结构1运用或外接在不同系统中，例如可在该传热结构1的顶部与底部分别导入传热流体，令该流体在流经此传热结构1时，可分别进行排热与冷却工作，也可在该传热结构1的顶部与底部同时加装多个鳍片，增加传热面积，提升该传热流体的传热效率；除此之外，若不外接传热流体或阀件，也可直接将该磁热量的传热装置1装设在一待加热或待冷却系统中，例如可将本传热结构1的底部与一待冷却系统接触连接，即可发挥现有散热器的功效，且由于本实用新型具有微型化的特性，因此可运用在电子散热系统中，进行接触传热。
实施例2
本实用新型的实施方式并不仅限于上述的较佳实施例，例如该单向传热组件20的配置位置与配置数量即可视需要进行改变，若考虑到材料与加工成本，该单向传热组件20也可如图2所示，仅在该磁作业单元10的单一侧配置单一组件，此即本实用新型的实施例2。其中，配置的单一热管25可在磁场5施加与移除时，分别发挥排热与吸热作用，也就是当该磁作业单元10升温时，借由虹吸管或毛细现象附着在该毛细结构23上，且润湿该热管25中段管壁的工作流体21，即可吸热蒸发，起到排热介质的作用，将该磁作业单元10的热量自该热管25顶端排出；反之，当该磁作业单元10降温时，同样的工作流体21即起吸热介质的作用，可借由该低温磁作业单元10的吸热动作，带走热管25底部热源的热量，将其传递至该磁作业单元10中；此外，该热管25是如图所示设计成同时外露出该磁作业单元10的顶部与底部，令其具有较佳的排热与冷却功效，此时，上端外露部22a即为进行排热时的冷凝部b，下端外露部则为进行吸热时的蒸发部a，至于中段与该磁作业单元10接触的管壁部分，将视磁场5的作用而定，它在该磁作业单元10发热时是一蒸发部a，在该磁作业单元10吸热时则成为一冷凝部b；此外，本实施例2的设计中，由于该热管25需同时负责排热与吸热，将可能致使其传热负载较高，且若磁场5的施加频率较高时，该工作流体21也可能无法完全传递热量，使其传热效率略微降低，但其仍具有成本低廉、结构简单与微型化的特点。
实施例3
实施例3是利用上述实施例1、2的配置进行组合，将多个磁热量的传热装置1连接，以较大体积的磁作业单元10与较多的热管25达到较高的传热量，符合大型系统的需要。如图3A、图3B所示的传热结构(其中，图3B是由图3A的A-A方向的侧视图)，是以四根向上外露与四根向下外露的热管25配置而成。它可借由一间歇性磁场5与流经该热管25外露部的热交换管路，并借由该管路中的传热流体与各热管25所进行的热交换，进行排热与冷却工作；
实施例4
此外，本实用新型也可如图4A、图4B所示直接连通各热管25的外露部(其中，图4B是由图4A的B-B方向所见的侧视图)，使各热管25中借由气态工作流体21传递的热量，可直接进入其顶部的连通空间29a中，反之，也可借由相同原理，令底部形成一可吸热的连通空间29b，形成具有平整散热面28a与吸热面28b的磁热量的传热装置1，由图4B的侧视图即可见本实施例的热管25配置方式，这是本实用新型的实施例4，实施例4可运用在上述的电子散热系统中，借由其平整吸热面28b，以接触传热的方式接设在一待冷却热源，例如半导体封装件等电子组件上，借由另外配置的微小磁场产生装置，发挥高传热效率的散热功效。
实施例5
本实用新型的磁热量的传热装置1中，配置在该磁作业单元10内部或表面上的单向传热组件20并不仅限于上述实施例的热管25，任何具有传热特性、可传递工作流体21的传热件，均可适用于本实用新型中，例如一般现有设计成板状的传热板26(Heat Plate)，也就是平板型热管，也可以如图5所示，与该磁作业单元10配置连接，这就是为本实用新型的实施例5。该传热板26是以交替外露出该磁作业单元10的顶部与底部的配置方式配置，其运行原理也与上述各实施例相同，借由与该热管25同样具有热虹吸与毛细现象的传热板26，传递一预先充填在该传热板26底部的液态工作流体21(图未标)，以配合外部施与的间歇性磁场5，达到排热与冷却的功效，该传热板26的底部内壁也如同该热管25，设有一毛细结构23(图未标)，令底部的工作流体21可借毛细现象，润湿该毛细结构23的表面，并增加传热面积以提升传热效应；如前所述，该多个传热板26的外露部也可连通而成一连通吸放热空间，使形成一平整散热/吸热面，其配置近似于图4A、图4B所示的热管，不再另以他图重复说明；除此之外，本实用新型提出的单向传热组件并非仅限于前述的热管25与传热板26，依现有热管的传热原理，不论其形状如何，均不影响其传热效应，因此各种形状的现有热管组件也都符合本实用新型的设计需求，因此均可运用在该传热结构1中。
根据上述各实施例的说明，可将本实用新型运用在各种传热循环系统中以实施其功效。如图6所示的新兴磁致冷机3(MagneticRefrigerator)等磁致冷系统，可将多个磁热量的传热装置1配置，连接成如图所示的线性串行结构，并在该线性串行磁热量的传热装置1的一侧，配置一个或多个可产生约1特斯拉(Tesla)磁场5的可动式永磁铁8移动动件9，并对其进行移动控制，令其依所设定的速度沿该线性串行磁热量的传热装置1移动，进而可对该传热结构1中的各段磁作业单元10形成一间歇产生的磁场5，此时仅需在该线性串行磁热量的传热装置1的吸热/排热端25，外接一对应的热交换管路与传热鳍片50，即可借由该热交换管路中的传热流体51，达到现有磁致冷系统的功效。由于组成该系统的构件很少，移动动件9的控制也极为容易，且也不需配置多余阀件以切换该传热流体51，可解决现有磁致冷系统的问题。
若改变上述外加磁场5的产生方式，也可配置如图7所示的线性串行磁致冷系统。它是在该线性串行磁热量的传热装置1的一侧配置多个等间隔的对应电磁铁7，该电磁铁7可依使用者的控制，进行一固定频率的交替充磁/消磁，分别形成充磁电磁铁7a与消磁电磁铁7b，也可达到与上述可动式永磁铁8相同的功能：对该磁热量的传热装置1中的磁作业单元10施加一间歇性磁场5；该电磁铁式磁致冷机3可对系统施加一更高的磁场，具有较高的传热效率，同时也可省去所有动件与阀件的设计，且用电磁控制取代现有系统的机械控制，可避免磨耗与噪音问题，大幅提高系统运行的稳定性，并降低了制造加工难度。
除了上述依线性串行组合制成的磁致冷机3外，本实用新型的磁热量的传热装置1也可配置成其它排列形式，如图8所示的多层结构传热系统6，即是针对本实用新型使用的磁热效应材料11的配方比例进行调整搭配，以适用于更大温度范围的应用系统，如图中的双层结构6，即可用以进行两段式传热，它是在下层结构中选用合金材料Gd5(SixGe1-x)4，在上层结构选用合金材料Gd5(Si1.985Ge1.985Ga0.03)，利用下层材料的单向传热效应，将待冷却流体的热量传递至上层材料中，再借上层材料的单向传热效应，将该热量排至上方的排热流体，可进行3℃至室温37℃间的热量多层输送，并可在该热管25中视合金材料11，选用不同的工作流体21，这一延伸应用系统也可视需求进行变化，使用者可视所要搭配的传热系统，针对磁热量的传热装置1的排列形式、排列层数、合金材料搭配比例以及工作流体种类等进行最适当的搭配设计，以达最佳传热效率，进而将本实用新型的功效发挥至最大。
因此，综合上述各实施例与适用范例的说明，可说明本实用新型确实具有较好的功效，但本实用新型使用的磁作业单元10、单向传热组件20以及磁场5产生方式，并非仅限于前述的合金材料或设计结构，组合而成的应用系统也非仅限于上述排列形式的磁致冷机3，它还包括其它冷却空调系统、电子散热系统或微流体系统等技术领域，至于燃料电池中制作低温液态氢等，也同样可运用本实用新型的功效而对现有技术进行改良，可根据使用者对本磁热量的传热装置使用的配置组合方式而定。
综上所述，本实用新型的磁热量的传热装置确实具有高传热效率、结构简单、成本低廉与可微型化的功能，同时若将其运用在磁致冷系统，也可减少甚至完全省去现有的系统动件与阀件，降低系统运转的磨耗与噪音，提升运转的稳定性，同时，还兼具有较稳定的供冷能力，进而可节省能源并降低环境的污染。

Claims (21)

1.一种磁热量的传热装置，其特征在于，该传热装置是配置在一可控制磁场中，包括至少一吸放热模块，且每一吸放热模块包括：
吸放热模块包括：磁作业单元，是由具有磁热效应的材料制成，令其受到该可控制磁场的磁化与消磁时，可分别产生温度的变化；以及
至少一热管组件，其中，每一热管组件均具有一蒸发部与一冷凝部，且每一个热管组件均是以该蒸发部与冷凝部至少其中之一，接置在该吸放热模块上，令充填在该热管组件中的工作流体可在该吸放热模块产生温度变化时，从该蒸发部移动至该冷凝部，进行传热。
2.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该热管组件是一可进行单向传热的单向热管组件。
3.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该热管组件是以附着在该吸放热模块表面的方式接置在该吸放热模块上。
4.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该热管组件是以插入该吸放热模块的方式接置在该吸放热模块上。
5.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，当每一吸放热模块仅具有一热管组件时，该热管组件是同时以其蒸发部与冷凝部部分接置在该吸放热模块上，此时该热管组件是兼为放热与吸热热管组件。
6.如权利要求5所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该热管组件的冷凝部是具有一向上外露出该吸放热模块的放热端，其蒸发部则是具有一向下外露出该吸放热模块的吸热端。
7.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，当每一吸放热模块具有至少二个热管组件时，该二个热管组件分别是以其蒸发部接置在该吸放热模块上的放热热管组件，以及以其冷凝部接置在该吸放热模块上的吸热热管组件。
8.如权利要求7所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该放热热管组件的冷凝部是具有一向上外露出该吸放热模块的放热端，该吸热热管组件的蒸发部则是具有一向下外露出该吸放热模块的吸热端。
9.如权利要求8所述的磁热量的传热装置，其特征在于，每一放热热管组件的放热端可以是相互分隔与相互连通中的任一种。
10.如权利要求8所述的磁热量的传热装置，其特征在于，每一吸热热管组件的吸热端可以是相互分隔与相互连通中的任一种。
11.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该热管组件的部分内壁上设有一毛细结构。
12.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该热管组件的所有内壁均是裸壁。
13.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该热管组件的所有内壁均设有一毛细结构。
14.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该具有磁热效应的材料是以钆、硅与锗，依据Gd5(SixGe1-x)4的比例混合而成的磁热效应材料。
15.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该吸放热模块是用该磁热效应材料制成的粉末充填而成。
16.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该吸放热模块是用该磁热效应材料沉积而成的合金薄膜制成。
17.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该吸放热模块中配置有多层树脂层，以对该磁热效应材料进行一区段化。
18.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该可控制磁场是一交替充磁/消磁的静止式电磁铁形成的磁场。
19.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该可控制磁场是一交替充磁/消磁的静止式超导磁铁形成的磁场。
20.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该可控制磁场是一可动式永磁铁形成的磁场。
21.如权利要求1所述的磁热量的传热装置，其特征在于，该磁热量的传热装置是可加装，用以输送传热流体流经该热管组件的热交换管路，以形成一磁致冷机。
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