[发明专利]用于磁性致冷装置的磁性热交换单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于包括了磁体的磁性致冷装置的磁性热交换单元。

背景技术

在美国专利6,668,560中公开了一种常规的磁性致冷装置。如图1和图2所示，根据该常规的磁性致冷装置，当经过冷侧入口管道21进入冷侧入口22的热传输流体17流向热侧出口34时，热传输流体17吸收了由其上施加有磁场的磁热材料12的磁热效应所产生的热量，并且经过热侧出口34退出到热侧出口管道33，以冷却磁热材料12。热侧(hot side)依次经过热侧出口管道33、阀门71、泵60和热热交换器62，并流入磁性热交换舱13。在热侧入口管道31中，将该热侧分隔为热侧入口管道31和冷侧出口23，热侧在冷侧出口管道24与冷侧(cold side)相遇，并前进到阀门74。当该热侧从热侧入口32向冷侧出口管道24移动时，通过使得热侧经过已由该热侧冷却的磁热材料12来冷却该热侧。已经经过了阀门74的冷侧经过冷热交换器63，并流向管道83和管道21，以重复循环(省略了详细说明。省略的标号请参见美国专利6,668,560)。

发明内容

技术问题

但是，常规的磁性热交换单元13包括具有容器的磁性热交换舱，该容器含有热传输流体会流过的磁热材料。

当热传输流体通过入口网孔进入、流过该热传输流体并经由出口网孔退出时，通过出口网孔来实现粉末状热传输流体和热传输流体的分离，由此，该热传输流体会发生损耗。

此外，该热传输流体在出口网孔处累积，根据热传输流体流的强度的热传输流体的退出阻碍了热传输流体的流动。

技术方案

本发明的目的在于提供用于磁性致冷装置的磁性热交换单元，其防止了热传输流体的损耗并使得热传输流体流动顺畅。

为了实现上述目的，提供了一种磁性热交换单元，该磁性热交换单元包括：容器，其包括入口、出口和磁性热交换室；磁热材料，其被包含在所述磁性热交换室中，该磁热材料通过允许热传输流体流流过其中来交换热量；以及磁体，其用于对所述磁热材料施加引力。

根据该磁性热交换单元，通过由磁体固定住该磁热材料来抑制该磁热材料的损耗，由此使得热传输流体流动顺畅。

该磁体可以附装到该容器，也可以设置在该磁热材料中。

根据本发明的该磁性热交换单元还可以包括分别设置在入口和出口处的网孔，以进一步地防止该磁热材料的损耗。

此外，优选的是，该磁热材料包含钆。

有益效果

根据本发明，提供了一种用于磁性致冷装置的磁性热交换单元，其防止了热传输流体的损耗并使得热传输流体流动顺畅。

附图说明

图1为例示了常规的循环磁体磁性致冷装置中的热传输流体的平面图；

图2为例示了图1的包括了磁热材料的磁性热交换单元的平面图；以及

图3和图4为分别例示了根据本发明的优选实施方式的包括有磁热材料的磁性热交换单元的平面图和侧面图。

附图标记说明

60、160、161：泵

62、162：热热交换器

63、163：冷热交换器

13：磁性热交换单元

14：磁体

具体实施方式

下面参照附图，详细说明本发明的上述目的、其他目的、特征和优点。

图3和图4为分别例示了根据本发明的优选实施方式的包括磁热材料的磁性热交换单元的平面图和侧面图。

如图3和图4所示，磁性热交换单元213包括容器、包含在该容器中的磁热材料以及用于对该磁热材料施加引力的磁体14。

在该容器中形成磁性热交换舱，该磁性热交换舱包含所述磁热材料以及用于传递热传输流体流的入口和出口。管道连接到该入口和出口。

优选的是，将入口16和出口17设置在如图4所示的平面上，以防止热传输流体的损耗并使得热传输流体流动顺畅。

该磁热材料具有当被施加了磁场时其温度会变化的特性。具有这种特性的材料包括精细粉末类型的钆(Gd)。钆包括对热传输流体流具有高渗透性的细孔(pore)，并具有优异的吸热和散热特性。

优选的是，磁体14可以附装到该容器，或可以设置在该磁热材料中。

如图3和图4所示，在将该磁体附装到该容器时的情形，将该磁体附装到该容器的外壁(或内壁)，以吸引磁热材料。

磁体14使得磁热材料集中(lump)一起，以防止该热传输流体流的损耗。

另外，将在出口17处磁热材料的累积最小化，以使得热传输流体流动顺畅。