[发明专利]磁制冷机、磁工质床及磁工质组件

说明书

本发明涉及一种磁制冷机、磁工质床及磁工质组件，磁工质组件设于磁制冷机的磁工质床上，包括：具有换热腔的外管；磁工质，收容于换热腔内；其中，磁工质能够在所处环境的磁场变化时吸收或释放热量，且外管上开设有多个与换热腔连通的通孔，多个通孔允许换热介质流入换热腔并与磁工质接触。上述磁工质组件中，外管上开设有多个与换热腔连通的通孔，通孔允许换热介质流入换热腔并与磁工质接触，通过换热介质带走磁工质产生的热量或冷源，实现换热。并且，通过外管收容磁工质，使得磁工质可以按照外管的形状规则排布，将堆积的磁工质三维立体存放，增大磁工质整体的外表面积，增大换热介质的通过空间，使换热介质流动顺畅，且提高换热性能。

技术领域

本发明涉及磁制冷技术领域，特别是涉及磁制冷机、磁工质床及磁工质组件。

背景技术

磁制冷是一种绿色环保的制冷技术，其理论卡诺循环效率可达60％,在环境友好、节约能源方面较蒸气压缩式制冷更具发展潜力。其原理是利用磁制冷材料的磁热效应(Magnetocaloric effect,MCE)：外磁场的变化会引发材料自身磁熵的改变并伴随吸热和放热现象。具体来讲磁热效应在磁制冷材料的居里温度附近最为显著，当作用外磁场时材料的磁熵值降低并放出热量；当无外磁场时材料的磁熵值增加并吸收热量。如果在此吸热、放热之间，用适当的过程加以连接，不断地将热量排出、冷量取出，就形成了磁制冷循环，可以持续输出冷量。

磁制冷机利用上述原理，进行换热，换热过程中磁制冷机中的磁工质与换热介质交换热量。磁工质为固体颗粒物料，堆积在一起，工质颗粒之间的间隙形成多个微型通道。换热介质流经磁工质时，进入上述微型通道并与磁工质接触，达到换热的目的。但是，工质颗粒之间的间隙非常狭小，换热介质流经微型通道时的流动阻力较大，换热介质流动不畅，换热性能较差。

发明内容

基于此，有必要针对磁工质换热性能较差的问题，提供一种提高换热性能的磁工质组件。

一种磁工质组件，设于磁制冷机的磁工质床上，包括：

具有换热腔的外管；

磁工质，收容于所述换热腔内；

其中，所述磁工质能够在所处环境的磁场变化时吸收或释放热量，且所述外管上开设有与所述换热腔连通的多个通孔，所述多个通孔允许换热介质流入所述换热腔并与所述磁工质接触。

上述磁工质组件包括外管和磁工质，外管具有换热腔，磁工质收容于换热腔内，且磁工质能够在所处环境的磁场变化时吸收或释放能量。其中，外管上开设有与换热腔连通的多个通孔，通孔允许换热介质流入换热腔并与磁工质接触，通过换热介质带走磁工质产生的热量或冷源，实现换热。并且，通过外管收容磁工质，使得磁工质可以按照外管的形状规则排布，将堆积的磁工质三维立体存放，增大磁工质整体的外表面积，增大换热介质的通过空间，使换热介质流动顺畅，且提高换热性能。

在其中一个实施例中，所述外管呈螺旋状设置。

在其中一个实施例中，所述外管的螺旋直径，沿所述外管螺旋轴线一端向另一端的方向保持不变；或者，所述外管的螺旋直径，沿所述外管螺旋轴线一端向另一端的方向渐变设置。

在其中一个实施例中，所述磁工质呈颗粒状，每个所述磁工质的最小宽度大于每个所述通孔的最大孔径。

在其中一个实施例中，所述外管的管口处固定盖设有端盖。

在其中一个实施例中，所述端盖焊接于所述外管的管口处。

本发明还提供一种磁工质床，包括本体和上述磁工质组件，所述磁工质组件固定于所述本体上。

在其中一个实施例中，所述本体上开设有容置腔、入口流道和出口流道，所述磁工质组件收容固定于所述容置腔内，所述入口流道和所述出口流道均与所述容置腔相通。