[发明专利]旋转式多级磁制冷部件及磁制冷设备

说明书

本发明公开了一种旋转式多级磁制冷部件及磁制冷设备，旋转式多级磁制冷部件包括转子组件和定子组件；转子组件包括转轴和第一磁体组件，第一磁组件包括第一磁体和第一导磁块，定子组件包括至少三层第二磁组件和多层磁制冷床，第二磁组件包括第二磁体和导磁板，相邻两层第二磁组件之间设置有一层磁制冷床并整体形成一定子单元层；其中一定子组件中位于奇数层的磁制冷床以及另一定子组件中位于偶数层的磁制冷床依次串联在一起形成第一热交换液流道，其中一定子组件中位于偶数层的磁制冷床以及另一定子组件中位于奇数层的磁制冷床依次串联在一起形成第二热交换液流道。多层磁制冷床间隔串联在一起分级制冷，提高了制冷效率。

技术领域

本发明属于磁制冷技术领域，具体地说，是涉及一种旋转式多级磁制冷部件及磁制冷设备。

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，而磁制冷设备便是采用磁热效应进行制冷。

目前，磁制冷设备通常包括热端散热器、冷端散热器、热交换液驱动泵和磁制冷部件，而磁制冷部件包括磁场系统和磁制冷床，磁制冷床中填充中磁工质，通过磁场系统对磁制冷床进行励磁和消磁，以实现磁制冷床中的磁工质制冷和制热。根据励磁和消磁的具体运行形式不同，磁制冷部件分为：旋转式磁制冷部件和往复式磁制冷部件。对于旋转式磁制冷部件，在工作过程中通过电机驱动磁场系统或磁制冷床旋转360°，实现磁工质的励磁和消磁，磁工质将会进行吸热和放热两个过程。现有技术中的旋转式磁制冷部件通常采用一个磁场系统对应对一个磁工质床进行励磁消磁，而在磁场系统变化周期内，磁工质床将进行制冷和制热两个过程，也就是说，只有一半的时间用于制冷且制冷温跨度较小，导致现有技术中的旋转式磁制冷部件制冷效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转式多级磁制冷部件及磁制冷设备，以提高旋转式多级磁制冷部件制冷效率。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种旋转式多级磁制冷部件，包括转子组件和两个位于所述转子组件两侧的定子组件；所述转子组件包括转轴和固定在所述转轴上的第一磁体组件，所述第一磁组件包括第一磁体和设置在所述第一磁体两端的第一导磁块，沿所述转轴的轴线方向相邻的两个所述第一磁组件背向设置，所述定子组件包括至少三层第二磁组件和多层磁制冷床，所述第二磁组件包括第二磁体和设置在所述第二磁体两端面上的导磁板，相邻两层所述第二磁组件之间设置有一层所述磁制冷床并整体形成一定子单元层；其中一所述定子组件中位于奇数层的所述磁制冷床以及另一所述定子组件中位于偶数层的所述磁制冷床依次串联在一起形成第一热交换液流道，其中一所述定子组件中位于偶数层的所述磁制冷床以及另一所述定子组件中位于奇数层的所述磁制冷床依次串联在一起形成第二热交换液流道；对于两个所述定子组件位于同一层的两所述定子单元层对应有一所述第一磁组件，所述第一磁组件交替与两所述定子单元层接触；当所述第一磁组件与所述定子单元层接触时，所述第二磁组件中远离所述磁制冷床的所述导磁板与对应的所述第一导磁块接触磁导通，其中，所述第一磁体的磁极与所述第二磁体的磁极反向设置。

进一步的，所述第一磁体组件嵌入在所述转轴中；或者，所述第一磁体组件粘接在所述转轴上；或者，所述第一磁体组件固定在所述转轴上。

进一步的，所述转子组件整体呈圆柱结构。

进一步的，所述定子组件靠近所述转子组件的端部形成有弧形槽结构。

进一步的，所述转轴的两端部分别设置有第三磁组件，所述第三磁组件包括第三磁体和设置在所述第三磁体两端的第二导磁块，所述第三磁组件与对应位于所述转轴端部的所述第一磁组件背向设置；对于两个所述定子组件位于同一最外层的两所述第二磁组件，所述第三磁组件交替与两个所述第二磁组件接触；当所述第三磁组件与所述第二磁组件接触时，所述第二导磁块与对应的所述导磁板接触磁导通。