SU1451490A1 - Magnetocalorific refrigerator - Google Patents

Magnetocalorific refrigerator Download PDF

Info

Publication number
SU1451490A1
SU1451490A1 SU874201434A SU4201434A SU1451490A1 SU 1451490 A1 SU1451490 A1 SU 1451490A1 SU 874201434 A SU874201434 A SU 874201434A SU 4201434 A SU4201434 A SU 4201434A SU 1451490 A1 SU1451490 A1 SU 1451490A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cylinder
displacer
elements
heat
electromagnets
Prior art date
Application number
SU874201434A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Карагусов
Виктор Васильевич Кургузов
Юрий Васильевич Синявский
Original Assignee
Московский энергетический институт
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Метрологической Службы
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский энергетический институт, Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Метрологической Службы filed Critical Московский энергетический институт
Priority to SU874201434A priority Critical patent/SU1451490A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1451490A1 publication Critical patent/SU1451490A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/002Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
    • F25B2321/0021Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects with a static fixed magnet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к криогенной технике. Цель изобретени  - повьшение эксплуатационной надежности рефрижератора. В контур теплоносител  включен цилиндр с вытесни телем 4. Пористые магнитокалорические элементы 2 и 3 снабжены коаксиально расположенными электромагнитами 10 и 11, Вытеснитель 4 имее,т установлен- ные на торцах ферромагнич ные вставки 5 и бе Элементы 2иЗ: к теплоотдатчик 9 выполнены кольцевыми и установлены коаксиально на цилиндре 12. Теплоотдатчик 9 размещен в средней .части цилиндра 12 мелсдз элементами 2.и-3. Теплоприемники 7 и 8 установлены на концах циливдра 12, Рассто ние между вставками 5 и 6 вытеснител  4 .превышает рассто ние между электромагнитами 10 и 11. Конструкци  рефрижератора позвол ет исключить механический привод вытеснител . При включении электромагнита Ш или 11 за счет вт гигванн  вставки 5 или 6 к центру электромагнита 10 или П соот - ветственно обеспечиваетс  перемещение .вытеснител  4 1 ил.This invention relates to a cryogenic technique. The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the refrigerator. A cylinder with a displacer 4 is included in the coolant circuit. Porous magnetocaloric elements 2 and 3 are equipped with coaxially placed electromagnets 10 and 11, Expeller 4 has, ferromagnetic inserts 5 and 3, installed at the ends, 3 and 3: 3 to the heat sink 9 are ring-shaped and installed coaxially on the cylinder 12. The heat sink 9 is placed in the middle part of the cylinder 12 by means of elements 2. and-3. The heat sinks 7 and 8 are installed at the ends of the cylinder 12, the distance between the inserts 5 and 6 of the displacer 4. Exceeds the distance between the electromagnets 10 and 11. The design of the refrigerator eliminates the mechanical drive of the displacer. When the electromagnet W or 11 is turned on, due to the volt gigwan of the insert 5 or 6 to the center of the electromagnet 10 or P, the displacing device 4 1 sludge is therefore provided.

Description

Изобретение относится к крио(54) ТОР (57) генной технике. Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности рефрижератора. В контур теплоносителя включен цилиндр с вытеснителемThe invention relates to cryo (54) TOP (57) gene technology. The purpose of the invention to increase the operational reliability of the refrigerator. A coolant cylinder is included in the coolant circuit

4. Пористые магнитокалорические эле менты' 2 и 3 снабжены коаксиально расположенными электромагнитами 10 и 11. Вытеснитель 4 имее,т установлен-', ные на торцах ферромагнитные вставки 5 и 6, Элементы 2иЗ: и теплоотдатчик 9 выполнены кольцевыми и установлены коаксиально на цилиндре 12. Теплоотдатчик 9 размещен в средней части цилиндра 1’2 между элементами 2.и 3. Теплоприемники 7 и 8 установлены на концах цилиндра 12. Расстояние между вставками 5 и 6 вытеснителя 4 превышает расстояние между электромагнитами 10 и 11. Конструкция рефрижератора позволяет исключить механический привод вытеснителя. При включении электромагнита 10 или 11 за счет втягивания вставки 5 или 6 к центру электромагнита 10 или 11 соответственно обеспечивается .вытеснителя 4. 1 ил.4. The porous magnetocaloric elements' 2 and 3 are equipped with coaxially arranged electromagnets 10 and 11. The displacer 4 is installed, the ferromagnetic inserts 5 and 6 are installed on the ends, Elements 2iZ: and the heat transfer unit 9 are made circular and mounted coaxially on the cylinder 12 The heat sink 9 is placed in the middle of the cylinder 1'2 between the elements 2.and 3. The heat sinks 7 and 8 are installed at the ends of the cylinder 12. The distance between the inserts 5 and 6 of the displacer 4 exceeds the distance between the electromagnets 10 and 11. The design of the refrigerator allows Have a mechanical displacer drive. When you turn on the electromagnet 10 or 11 by retracting the insert 5 or 6 to the center of the electromagnet 10 or 11, respectively, is provided. Displacer 4. 1 ill.

перемещениеmoving

СПJoint venture

Изобретение относится к криогенной техникеу в частности к рефрижераторам, работающим на основе магнитокалорического эффекта.The invention relates to cryogenic engineering, in particular to refrigerators operating on the basis of the magnetocaloric effect.

Цель-изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем исклюоч|ения механического привода вытеснителя.The purpose of the invention, - improve the operational reliability of the excluded by h | eniya mechanical displacer drive.

J 451490J 451490

На чертеже изображена схема рефрижератора.The drawing shows a diagram of a refrigerator.

Магнитокалорический рефрижератор содержит корпус 1, магнитокалорические элементы 2 и 3 с пористым рабочим телом, вытеснитель .4 с ферромагнитными 15 вртавками'5 и 6, теплоприемники 7 и теплоотдатчик 9, электромагниты 10 .The magnetocaloric refrigerator contains a housing 1, magnetocaloric elements 2 and 3 with a porous working fluid, a displacer .4 with ferromagnetic 15 short-circuit elements'5 and 6, heat sinks 7 and heat transfer 9, electromagnets 10.

11, цилиндр 12, теплоизоляцию 13 полости, рабочие полости 15 и ;11, cylinder 12, thermal insulation 13 of the cavity, working cavity 15 and;

цилиндра 12.· ; 20cylinder 12. ·; 20

Элементы 2 и с пористым рабочим елом и теплоотдатчик 9 расположены ;ЭОСНО между цилиндром 12 и- корпусом · . Вытеснитель 4 находится внутриElements 2 and with a porous working spruce and heat transfer device 9 are located; EOSNO between the cylinder 12 and the body ·. Propellant 4 is inside

8,;8,;

и и тand and t

с ц|и1индра 12. На торцах вытеснителя ' 25 мещены сЦально с элементами изоляция 13 служит для уменьшения тёплоперетоков междуwith ts | and1indra 12. At the ends of the displacer '25 are placed ssalno with elements insulation 13 serves to reduce heat transfer between

О калорического рефрижератора, а изоляция 14 лфпритока.из окружающей среды* в ра 12 заполнены теплоносителем.About the caloric refrigerator, and the insulation is 14 l.flow from the environment * in RA 12 are filled with coolant.

Магнитокалорический рефрижератор работает следующим образом.Magnetocaloric refrigerator operates as follows.

В момент, когда электромагнит 11 включают, а электромагнит 10 выключа* юф, вытеснитель 4 находится в положении, показанном на чертеже, т.е, ферромагнитная вставка 5 расположена в средней части (центре) электромагнита 10. В это время элемент 2 с по- .At the moment when the electromagnet 11 is turned on, and the electromagnet 10 is turned off * SF, the displacer 4 is in the position shown in the drawing, that is, the ferromagnetic insert 5 is located in the middle part (center) of the electromagnet 10. At this time, the element 2 with .

укреплены ферромагнитные вставки 1 и 6. Электромагниты 10 и И снаружи корпуса раз1 коаки 3. Тепло· холодными и носительно теплыми частями магнитотепло· тепВсе цилинд- и для уменьшения (утренние полости корпуса 1 и зо .35 рйстым рабочим тело размагничивается^ а элемент 3 намагничивается. Ферромагнитная вставка 6 втягивается к центру электромагнита 11,-что приво— дИт к перемещению вытеснителя 4 влево (по чертежу) и, следовательно, к . прокачке теплоносителя из полости 15 через теплоприемник 7, элемент 2 с пористым рабочим телом, тепцоприемник 8 в полость 16. Теплоноситель, проходя через элемент 2 с размагниченным пористым рабочим телом, охлаждается, затем отбирает теплоту от теплор.тдатг чика 9 (реализация холодопроизводительности), далее отбирает тепло намагничивания.элемента 3 с пористым рабочим телом и отдает это тепло теп- . лоприемнику 8, а через него в окружающую среду. При переключении электромагнитов 10 и 11 элемент 2 с пористым рабочим телом наоборот намагничивается, а элемент 3 размагничивается. Ферромагнитная вставка 5 втягивается к центру электромагнита 10., что приводит к перемещению вытеснителя 4 вправо (по чертежу) и прокачке тепло-, носителя из полости 16 в полость 15 через элемент 3, где теплоноситель охлаждается, теплоотдатчик 9, у которого теплоноситель отбирает тепло (реализуется холодопроизводитель-. ирсть),элемент 2 с пористым рабочим телом, где теплоноситель отбирает тепло намагничивания, которое затем отдает теплоприемнику 7 й далее в ок-; ружающую среду.ferromagnetic inserts 1 and 6 are strengthened. Electromagnets 10 and I outside the casing are several times 3. Heat is warm with cold and relatively warm parts magnetothermal heat is whole and for reduction (morning cavities of casing 1 and with a .35 working fluid are demagnetized ^ and element 3 is magnetized The ferromagnetic insert 6 is drawn toward the center of the electromagnet 11, which leads to the displacement of the displacer 4 to the left (according to the drawing) and, consequently, to the pumping of the heat carrier from the cavity 15 through the heat receiver 7, element 2 with a porous working fluid, and the heat receiver 8 into the cavity l 16. The coolant passing through element 2 with a demagnetized porous working fluid is cooled, then it takes heat from the heat transfer sensor 9 (realization of cooling capacity), then it takes the magnetization heat. element 3 with a porous working fluid and gives this heat to the heat sink 8, and through it to the environment.When switching electromagnets 10 and 11, element 2 with a porous working fluid is magnetized on the contrary, and element 3 is demagnetized. The ferromagnetic insert 5 is drawn to the center of the electromagnet 10., which leads to the displacement of the displacer 4 to the right (according to the drawing) and the heat carrier from the cavity 16 to the cavity 15 is pumped through the element 3, where the coolant is cooled, the heat transfer device 9, from which the heat carrier takes away heat ( implements refrigeration production (irst)), element 2 with a porous working fluid, where the heat carrier removes the magnetization heat, which then gives the heat receiver 7th further to ok; rusting environment.

Далее цикл повторяется.Next, the cycle repeats.

Расстояние между ферромагнитными вставками 5 и 6 должно превышать расстояние между центрами электромагнитов 10 й 11 для того, чтобы обеспечить движение вытеснителя 4 в нужную сторону. Если расстояние между ферромагнитными вставками 5 и 6 меньше или равно расстоянию между центрами электромагнитов 10 и 11, то вытеснитель 4 прокачивает теплоноситель в противоположном направлении по отношению к требуемому в;соответствии с фазой наложения и снятия поля или вообще не прокачивает теплоноситель.The distance between the ferromagnetic inserts 5 and 6 should exceed the distance between the centers of the electromagnets 10 th 11 in order to ensure the movement of the displacer 4 in the right direction. If the distance between the ferromagnetic inserts 5 and 6 is less than or equal to the distance between the centers of the electromagnets 10 and 11, then the displacer 4 pumps the coolant in the opposite direction to that required in accordance with the phase of applying and removing the field or does not pump the coolant at all.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Магнитокалорический рефрижератор, содержащий включенные в контур теплоносителя цилиндр с вытеснителем, пористые магнитокалорические элементы, снабженные коаксиально расположенными электромагнитами, теплоприемник и теплоотдатчик, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, он содержит дополнительный теплоприемник, вытеснитель снабжен установленными на торцах ферромагнитными вставками, магнитокалорические элементы и теплоотдатчик выполнены кольцевыми и установлены коаксиально· на цилиндре, причем теплоотдатчик размещен в средней части цилиндра между магни1451490 токалорическими элементами, теплоприемники установлены на концах цилиндра, а расстояние между ферромагнитными вставками вытеснителя превышает расстояние между электромагнитами.A magnetocaloric refrigerator containing a cylinder with a displacer included in the coolant circuit, porous magnetocaloric elements equipped with coaxially arranged electromagnets, a heat sink and heat sink, characterized in that, in order to increase operational reliability, it contains an additional heat sink, the displacer is equipped with ferromagnetic inserts installed on the ends, the elements and the heat transfer are circular and mounted coaxially on the cylinder, and the transmitter is located in the middle part of the cylinder between magnesian 1451490 tocaloric elements, heat sinks are installed at the ends of the cylinder, and the distance between the ferromagnetic displacer inserts exceeds the distance between the electromagnets. Редактор Е.Копча Editor E. Kopcha Составитель И.Тайдаков Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга ' Compiled by I. Taidakov Tehred M. Khodanich Proofreader V. Butyaga '
Заказ 7065/37 Тираж 462 ПодписноеOrder 7065/37 Circulation 462 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Production and printing company, Uzhhorod, st. Project, 4
SU874201434A 1987-03-02 1987-03-02 Magnetocalorific refrigerator SU1451490A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874201434A SU1451490A1 (en) 1987-03-02 1987-03-02 Magnetocalorific refrigerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874201434A SU1451490A1 (en) 1987-03-02 1987-03-02 Magnetocalorific refrigerator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1451490A1 true SU1451490A1 (en) 1989-01-15

Family

ID=21288213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874201434A SU1451490A1 (en) 1987-03-02 1987-03-02 Magnetocalorific refrigerator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1451490A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3413814, кл. 62-3, 1968. ,.(54) МАГНИТОКА1ЮРдаЕС1ШЙ РЕФРИЖЕРА : ТОР *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4507928A (en) Reciprocating magnetic refrigerator employing tandem porous matrices within a reciprocating displacer
KR100577716B1 (en) Reciprocating active magnetic regenerator refrigeration apparatus
US4507927A (en) Low-temperature magnetic refrigerator
US20090217675A1 (en) Magnetic refrigeration device and magnetic refrigeration system
US4464903A (en) Magnetic refrigerator
US6327862B1 (en) Stirling cycle cryocooler with optimized cold end design
US5284022A (en) Stirling cycle type cold air generating device
EP3409884A1 (en) System for improving the usage of a thermoelectric cooler in a downhole tool
US6263677B1 (en) Multistage low-temperature refrigeration machine
SU1451490A1 (en) Magnetocalorific refrigerator
JP3936117B2 (en) Pulse tube refrigerator and superconducting magnet system
JP3233811B2 (en) Magnetic refrigerator
US9091465B2 (en) Magnetocaloric heat generator
SU1467339A1 (en) Magnetocalorific refrigerator
RU2040740C1 (en) Magnetic calorific refrigerator
GB2273975A (en) Refrigerator for cryogenic temperatures
RU2252375C1 (en) Magnetic heat machine
SU1726930A1 (en) Magnetocaloric refrigerator
SU1726931A1 (en) Magnetocaloric refrigerator
SU1629706A1 (en) Magnetocalorific refrigerator
SU1666887A1 (en) Magnetocaloric refrigerator
RU170750U1 (en) Magnetic heat engine
SU1105737A1 (en) Gas cryogenic machine
JP6913039B2 (en) Pulse tube refrigerator
SU1686277A1 (en) Magnetic refrigerator for superfluid helium