[发明专利]一种磁制冷部件及磁制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及磁制冷技术领域，特别涉及一种磁制冷部件及磁制冷机。

背景技术

磁热效应是磁性材料在磁化和退磁过程中由于内部磁熵变化而引起材料吸放热的一种性质，是材料的一种固有特性，磁制冷就是通过材料的磁热效应来实现制冷目的的，是一种具有环保、节能的新技术。所谓磁制冷机就是利用磁制冷原理制备的一种制冷机。磁制冷技术是一种新兴的制冷技术。

磁制冷是基于磁性材料的磁热效应原理制冷的。磁热效应是磁性材料在磁化和退磁过程中由于内部磁熵变化而引起材料吸放热的一种性质，即外加在磁性材料的磁场增大时，其温度升高，施加在磁性材料的磁场减小时，温度降低，它是磁性材料的固有性质，这种特性在材料的居里点附近最大。磁制冷就是通过磁性材料的磁热效应来实现制冷目的的，是一种具有环保、节能的新的制冷技术。磁制冷机就是利用磁制冷原理制备的一种制冷机。

磁制冷技术的开发应用是近几十年发展起来的，由于其环保、高效受到各国普遍重视，并获得较显著的进展。本发明旨在通过提高磁制冷机的运行效率，力图提高和改善磁制冷机的制冷效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁制冷部件及磁制冷机。

一种磁制冷部件，包括：

第一磁场系统和磁制冷床组件，包括第一磁场系统以及设置在所述第一磁场系统内的工作空间中的第一磁制冷床，所述第一磁制冷床具有第一端和第二端，在所述第一端和第二端之间填充有填充磁制冷工质，并具所述第一磁场系统在所述第一磁制冷床的磁制冷工质上施加第一磁场；

第二磁场系统和磁制冷床组件，包括第二磁场系统以及设置在所述第二磁场系统内的工作空间中的第二磁制冷床，所述第二磁制冷床具有第一端和第二端，在所述第一端和第二端之间填充有磁制冷工质，所述第二磁场系统在所述第二磁制冷床的磁制冷工质上施加第二磁场；

其中，在工作时，第一磁制冷床的第一端能够耦合到热端热交换器上，第一磁制冷床的第二端能够耦合到冷端热交换器上，第二磁制冷床的第一端能够耦合到热端热交换器上，第二磁制冷床的第二端能够耦合到冷端热交换器上；

其中，在工作时所述第一磁场系统和所述第二磁场系统被如此设置，使得第一磁场是大小交替变化的并具有第一磁场最大值和第一磁场最小值；第二磁场是大小交替变化的并具有第二磁场最大值和第二磁场最小值，所述第一磁场和第二磁场具有相同的变化周期，且相位差为180度；

其中，当所述第一磁场系统的磁场由最大值变到最小值时，所述第二磁场系统的磁场由最小值变到最大值，在该时段所述第一磁制冷床的磁制冷工质吸热，所述第二磁制冷床的磁制冷工质放热，来自所述热端热交换器的热交换液能够由通过所述第一磁制冷床的第一端流入所述第一磁制冷床，冷却后经所述第一磁制冷床的第二端流出到所述冷端热交换器，再从所述冷端热交换器通过所述第二磁制冷床的第二端流入所述第二磁制冷床，通过所述第二磁制冷床的第一端将热量带到所述热端热交换器；

其中，当所述第二磁场系统的磁场由最大值变到最小值时，所述第一磁场系统的磁场由最小值变到最大值，在该时段所述第二磁制冷床的磁制冷工质吸热，所述第一磁制冷床的磁制冷工质放热，来自所述热端热交换器的热交换液能够由通过所述第二磁制冷床的第一端流入所述第二磁制冷床，冷却后经所述第二磁制冷床的第二端流出到所述冷端交换器，再从所述冷端热交换器通过所述第一磁制冷床的第二端流入所述第一磁制冷床，通过所述第一磁制冷床的第一端将热量带到所述热端热交换器。

优选地，还包括：所述第一磁场系统包括外筒形磁体、嵌套在所述外筒形磁体内的内筒形磁体，所述内筒形磁体和外筒形磁体可以相对旋转，从而在所述内筒形磁体内侧所包括的工作空间上磁场大小交替变化。

优选地，还包括：所述第二磁场系统包括外筒形磁体、嵌套在所述外筒形磁体内的内筒形磁体，所述内筒形磁体和外筒形磁体能够相对旋转，从而在内筒形磁体内侧所包括的工作空间上磁场大小交替变化。

优选地，还包括：所述内筒形磁体和外筒形磁体相对旋转一周产生一个磁场最大值和一个磁场最小值。

优选地，还包括：磁体相位控制减速机构，用于将动力耦合到所述第一磁场系统和第二磁场系统上，使得内筒磁体和外筒磁体发生相对旋转，并使得第一磁场系统产生的第一磁场与第二磁场系统产生的第二磁场位相差180度。

优选地，还包括：伺服电机，耦合到所述磁体相位控制减速机构上，用于提供所述动力。

优选地，还包括：所述第一磁场系统和第二磁场系统采用并列放置或同轴放置。