[发明专利]磁冷却装置

说明书

一种包括多个磁蓄冷器的磁冷却装置，所述多个磁蓄冷器包括在磁化时散发热并且在去磁时吸收热的多种磁热材料。该磁蓄冷器可旋转地设置在具有预定半径的圆周上，至少一个线圈设置在所述圆周上并且联接到磁蓄冷器；多个永磁体设置在所述圆周的内部和外部以产生磁场从而使磁蓄冷器磁化或去磁。所述至少一个线圈与由永磁体产生的磁场相互作用以旋转磁蓄冷器。与所述磁场相互作用以使磁蓄冷器磁化或去磁的线圈被联接到磁蓄冷器，使得磁蓄冷器往复运动或旋转，由此相对于使用的电机最小化磁冷却装置的尺寸。此外，转换热传递流体的通道的构件直接进行热传递流体与外部流体之间的热传递，由此最小化热损失。

技术领域

本发明的实施方式涉及使用磁热效应的冷却装置。

背景技术

利用制冷剂诸如氯氟烃(CFC)或氢氯氟烃(HCFC)与在制冷剂的冷凝和蒸发期间产生的空气之间的热交换的冷却装置已经被广泛地用于家庭和工业领域。然而，这样的制冷剂引起环境问题，诸如臭氧层的破坏和全球变暖。因此，代替使用制冷剂的冷却装置的各种新型冷却装置目前在研究中。

代替使用制冷剂的冷却装置的典型冷却装置是磁冷却装置。磁冷却装置是利用磁热效应的冷却装置。具体地，磁冷却装置利用磁性材料与由于磁场变化产生的空气之间的热交换。

在常规磁冷却装置中，包括磁性材料的至少一个磁蓄冷器(magneticregenerator)在磁体的内部和外部之间旋转或往复运动，导致磁蓄冷器中包括的磁性材料的温度变化。此外，电机用于使磁蓄冷器旋转或往复运动。

然而，可能难以最小化利用电机作为电源的磁冷却装置的尺寸并且磁冷却装置具有低能量效率。

此外，在常规磁冷却装置中，在热传递流体在包括高温侧热交换器、低温侧热交换器和磁蓄冷器的磁冷却装置中循环期间产生热损失。

发明内容

技术问题

本发明的一方面是提供一种磁冷却装置，在该磁冷却装置中磁蓄冷器往复运动或旋转而没有附加电源诸如电机，并且在热传递流体在磁冷却装置中的循环期间产生的热损失被最小化。

本发明的额外方面将在以下的描述中部分地阐述，且部分将自该描述明显或者可以通过本发明的实践而习知。

针对该问题的方案

根据本发明的一方面，一种磁冷却装置包括：多个磁蓄冷器，包括在磁化时散发热并且在去磁时吸收热的多种磁热材料，该磁蓄冷器可旋转地设置在具有预定半径的圆周上；至少一个线圈，设置在圆周上并且被联接到磁蓄冷器；以及多个永磁体，设置在圆周的内部和外部以产生磁场从而使磁蓄冷器磁化或去磁，其中所述至少一个线圈与由永磁体产生的磁场相互作用以旋转磁蓄冷器。

在其中磁蓄冷器基于所述磁场而旋转的方向上定位的线圈可以产生与所述磁场具有相反方向的磁场。

当磁蓄冷器旋转预定角度时，在磁蓄冷器基于所述磁场而旋转的方向上定位的线圈可以产生与所述磁场具有相同方向的磁场。

在与其中磁蓄冷器基于所述磁场而旋转的方向相反的方向上定位的线圈可以产生与所述磁场具有相同方向的磁场。

当磁蓄冷器旋转预定角度时，在与磁蓄冷器基于所述磁场而旋转的方向相反的方向上定位的线圈可以产生与所述磁场具有相反方向的磁场。

磁冷却装置还可以包括：至少一个第一通道转换阀，在所述圆周的轴向方向上联接到磁蓄冷器的一个端部以将从去磁的磁蓄冷器释放的热传递材料引导到磁化的磁蓄冷器；热交换器，热传递材料在其中从磁化的磁蓄冷器吸收热能；以及至少一个第二通道转换阀，在所述圆周的轴向方向上联接到磁蓄冷器的其他端部以将从磁化的磁蓄冷器释放的热传递材料引导到热交换器并且将从热交换器释放的热传递材料引导到去磁的磁蓄冷器。