[实用新型]一种旋转式磁制冷机的永磁体同轴装置

说明书

本实用新型公开了一种旋转式磁制冷机的永磁体同轴装置，该装置具有用于安装轴承的下沉槽，下沉槽的背面形成的凸起结构嵌入旋转式磁制冷机磁回热器端板的内壁，下沉槽的底面开有连接轴孔，永磁体的连接轴穿过连接轴孔与轴承固定连接；磁体转动引起的作用力均匀的分散到磁回热器端板和外环软铁上，达到了同轴的目的；同时通过永磁体同轴装置，永磁体、轴承和磁回热器做成了一个整体，减小了连接轴的长度和磁制冷机的体积。本实用新型可以有效解决永磁体不同轴带来的磁场分布不均匀、磁响应曲线偏离设计要求、以及由于磁铁、轴和轴承受力不平衡而出现运行失稳定甚至部件损坏等问题，从而避免控制逻辑失效、换热效率降低、以及系统性能恶化。

技术领域

本实用新型涉及磁制冷技术领域，尤其涉及室温旋转式磁制冷机的磁回热器设计。

背景技术

磁制冷以固态磁性材料的磁热效应为制冷原理，是未来具有发展前景的一种制冷技术。磁制冷机的核心部件为磁回热器，磁回热器由磁工质、外环软铁和流体通道组成,常通过永磁体提供所需的磁场。

由于加工和安装工艺等问题，磁制冷机的永磁体难以做到绝对的磁极对称，会导致永磁体倾斜产生一定的偏心，无法做到完全的同轴。这会导致磁场分布不均匀、磁响应曲线偏离设计要求、以及由于磁体、轴和轴承受力不平衡而出现运行失稳甚至部件损坏等问题，使得控制逻辑失效、换热效率降低、以及系统性能恶化。目前的常规做法是永磁体一端通过传动轴与外界的轴承连接，另一端通过传动轴与外界的轴承连接然后再与驱动电机相连，通过固定永磁体两端的轴承和驱动电机，永磁体的位置进而也得到了固定，由于轴承和驱动电机与永磁体相隔一段距离，因此轴承和驱动电机的安装偏差会影响永磁体、轴承和驱动电机之间的同轴性，进而影响磁场的均匀性，另一方面永磁体与外界轴承之间通过一段长度的传动轴连接，偏心的永磁体产生的力会传导至传动轴，进而影响传动轴的直线度，容易导致驱动电机损坏，上述问题会导致磁回热器内部不同位置的磁工质所受的磁场响应偏离设计的理想曲线，影响换热效果，同时也影响驱动电机的使用寿命。

发明内容

为了解决旋转式磁制冷机永磁体不同轴带来的磁场分布不均匀、磁响应曲线偏离设计要求、以及由于磁体、轴和轴承受力不平衡而出现运行失稳甚至部件损坏，使得控制逻辑失效、换热效率降低、以及系统性能恶化等一系列问题，本实用新型的目的在于提供解决上述问题的一种旋转式磁制冷机的永磁体同轴装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种磁制冷机，主要包括磁回热器、永磁体及其固定部件，其中磁回热器为环形圆柱体，内部中空，包括两侧端板、外环软铁、流体通道、磁工质，永磁体固定部件包括连接轴、轴承、永磁体同轴装置。本实用新型中，永磁体安装在磁回热器的内部空间，永磁体两端分别与传动轴连接，传动轴分别安装在两端的轴承上，两端的轴承分别安装在永磁体同轴装置上，永磁体同轴装置固定在磁回热器上。

永磁体同轴装置具有用于安装轴承的下沉槽，下沉槽的背面形成的凸起结构嵌入旋转式磁制冷机磁回热器端板的内壁，下沉槽的底面开有连接轴孔，永磁体的连接轴穿过连接轴孔，与轴承固定连接。

进一步地，所述下沉槽的深度小于等于磁回热器端板的厚度。

进一步地，该装置与磁回热器端板固定连接，或与磁回热器外环软铁固定连接，或同时与端板和外环软铁固定连接。

进一步地，该装置设有流体通道孔，其位置与端板的流体通道口一一对应。

进一步地，该装置的流体通道上安装能够控制通道开闭的阀门(单向阀)，具有流体通道开闭功能。

进一步地，所述永磁体的连接轴穿过连接轴孔，与驱动电机连接。

进一步地，所述下沉槽的背面安装霍尔传感器，用于探测磁场信号。

进一步地，该装置和磁回热器安装在同一底座上。