[发明专利]室温磁制冷系统

说明书

技术领域

本发明属于低温与制冷技术领域，涉及一种制冷循环系统，特别是涉及一种室温磁制冷系统。

背景技术

目前，制冷技术主要有氟利昂制冷、半导体制冷和磁制冷三种。氟利昂制冷技术应用较早，但它存在对大气的破坏、污染和能耗较高的缺陷，已逐渐淘汰；半导体制冷技术虽然较为成熟，但是其制冷效率低，一般只适合规模较小的制冷场合；磁制冷是目前发展较快的一种制冷技术，主要包括采用固体磁制冷材料的磁制冷技术和采用液体磁制冷材料的磁制冷技术。固体磁制冷材料在热交换时，不可能像液体或气体的热交换那样通过管道化来实现，而只能通过液体或气体来实现。这时，一方面需要热交换液与固体磁制冷材料之间有尽可能大的接触面积，另一方面要求热交换液尽可能流畅地通过固体磁制冷材料，这样一来，在制冷床中，要求把固体磁制冷材料做成小球状或者网状或者细管状。这不但使制冷床的结构复杂化，而且热交换液通过制冷床时产生液差而损耗能量。况且，为了使制冷床的运动与热交换液的流动同步，制冷机及其控制系统复杂化。用磁液体制冷材料代替固体磁制冷材料可以实现热交换的管道化，从而解决以上困难。

专利ZL02143636.3公开了磁液体磁制冷的冷反馈系统，该专利的磁液体循环管路一端与制冷床热端相连接，另一端穿过热交换室形成回路，所以磁液体磁制冷技术的冷反馈系统的热交换效率比较低。

发明内容

本发明的目的是：提供一种室温磁制冷系统，该室温磁制冷系统能够实现高效的低温制冷。

本发明的技术方案是：

一种室温磁制冷系统，包括磁系、换热器、蒸发器、第一循环泵、第二循环泵、冷凝器和蓄电电源；

所述换热器置于所述磁系中，所述换热器的第一出口连接于所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接于所述第一循环泵的入口，所述第一循环泵的出口连接于所述换热器的第一入口构成磁制冷循环回路；

所述换热器的第二出口连接于所述第二循环泵的入口，所述第二循环泵的出口连接于所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口与所述换热器的第二入口连接构成散热循环回路；

其中，磁液体制冷工质经所述第一循环泵驱动至所述换热器，并被所述磁系磁化，所述热交换流体经所述第二循环泵驱动至所述冷凝器，经所述冷凝器冷凝后流动至所述换热器，所述热交换流体在所述换热器内吸收所述磁液体制冷工质磁化后释放的热量并返回至所述第二循环泵；所述磁液体制冷工质经所述磁系磁化同时在所述换热器内被所述热交换流体冷却后，再进入所述蒸发器后返回至所述第一循环泵；

所述蓄电电源的正负极分别电性连接于所述换热器的第一出口和第一入口，所述磁液体制冷工质在流经所述磁系时，切割磁力线产生电流为所述蓄电电源供电。

下面对上述技术方案进一步解释：

所述磁液体制冷工质由磁性粉末和液态基液混合组成；

所述磁性粉末为居里温度为室温附近的稀土金属、或由稀土金属组成的合金、或稀土金属组成的化合物；

所述液态基液为熔点为室温的液态金属、或由液态金属组成的合金、或由液态金属组成的化合物，所述液态金属在流经所述磁场时，切割磁力线产生电流为所述蓄电电源供电。

所述磁性粉末包含但不局限于以下一系列材料：Ce₆Ni₂Si₃、RCoSi、Er₃Co、A₃Ni₂、B₃Co、TbPdAl、ErSi、LaFe_13-xSi_x,(La,Pr)Fe_13-xSi_x、(La,Nd)Fe_13-xSi_x、LaFe_13-xSi_xCy、La_0.5Pr_0.5Fe_10.7Co_0.8Si_1.5C_0.2、La(Fe,Co)_13–xAl_x、Tb₆Co_1.67Si₃、Gd₆Co_1.67Si₃、Gd、GdSi_x、其中，R为Pr、Nd、Gd、Tb中的一种，A为Er,Ho中的一种，B为Ho,Dy中的一种；