[发明专利]磁制冷装置

说明书

本申请提供一种磁制冷装置。该磁制冷装置包括磁场发生器、第一磁热单元、第二磁热单元和驱动机构，第一磁热单元包括第一磁热材料，第二磁热单元包括第二磁热材料，第一磁热材料的居里温度与第二磁热材料的居里温度不同，驱动机构被配置为调整第一磁热单元和第二磁热单元与磁场发生器之间的相对位置，以使第一磁热单元位于磁场发生器的工作区域内，第二磁热单元位于磁场发生器的工作区域外，或者使第一磁热单元位于磁场发生器的工作区域外，第二磁热单元位于磁场发生器的工作区域内。根据本申请的磁制冷装置，能够根据需要进行磁热材料的切换，使得接入系统中的磁热材料处于较佳的工作状态，保证磁制冷装置的工作性能。

技术领域

本申请涉及磁制冷技术领域，具体涉及一种磁制冷装置。

背景技术

磁制冷装置是一种利用磁热材料的物理特性进行制冷的设备，该装置的技术基础是磁热材料的磁热效应，即：在对磁热材料施加变化磁场时，会导致磁热材料温度的升高或者降低，磁场强度增加时材料磁熵减小、放热、温度升高，磁场强度降低时材料磁熵增加、吸热、温度降低。所以一种磁制冷装置一般需要具有：变化的磁场、磁回热器(用于放置磁热材料)、传热流体、冷端换热器、热端散热器以及配套的动力部件。

蓄冷器中的磁热材料在其居里温度处绝热温变最大，磁热效应最强，磁热材料偏离居里温度处，磁热效应减小，蓄冷器只填充一种磁热材料时，蓄冷床的温跨较小，因此为提高蓄冷器的温跨，在蓄冷器中应填充多种磁热材料，从蓄冷器的热端到冷端，磁热材料的居里温度逐渐降低。

蓄冷器中磁热材料加磁与去磁区填充了磁热材料，蓄冷器中流体流过磁热材料区的质量并不是越大越好，其质量值与磁制冷系统设定的温跨及运行条件相关，而且流体流过磁热材料压损大，活塞耗功大，当流体流过磁热材料区的长度越长时，压损越大，活塞耗功越大，流体的能效越低。因此在运行磁制冷系统时，要根据磁制冷系统的温跨及运行条件确定合适的磁热材料质量。

已知技术中，磁制冷机中的磁热材料在装配后便固定了，无法根据磁制冷系统所处的实际工作环境温度和目标温度进行磁热材料的调整，使得磁制冷系统在任何工作状态下均使用所有预先设置的磁热材料进行换热，这会导致部分磁热材料工作在较差的环境温度下，系统的磁热效应较差，使得磁制冷系统整体的制冷性能较差。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种磁制冷装置，能够根据需要进行磁热材料的切换，使得接入系统中的磁热材料处于较佳的工作状态，保证磁制冷装置的工作性能。

为了解决上述问题，本申请提供一种磁制冷装置，包括磁场发生器、第一磁热单元、第二磁热单元和驱动机构，第一磁热单元包括第一磁热材料，第二磁热单元包括第二磁热材料，第一磁热材料的居里温度与第二磁热材料的居里温度不同，驱动机构被配置为调整第一磁热单元和第二磁热单元与磁场发生器之间的相对位置，以使第一磁热单元位于磁场发生器的工作区域内，第二磁热单元位于磁场发生器的工作区域外，或者使第一磁热单元位于磁场发生器的工作区域外，第二磁热单元位于磁场发生器的工作区域内。

优选地，磁场发生器的工作区域为环形区域，第一磁热单元和第二磁热单元均为环形结构，并沿环形区域的轴向排布，第一磁热单元和第二磁热单元能够沿环形区域的轴向相对于磁场发生器运动。

优选地，第一磁热单元内填充单一磁热材料，第二磁热单元内填充至少两种不同居里温度的磁热材料，第二磁热单元内的不同磁热材料沿周向排布。

优选地，驱动机构包括第一支架和致动器，致动器安装在第一支架上，第一磁热单元与第二磁热单元固定连接，致动器与第一磁热单元驱动连接，或者致动器与第二磁热单元驱动连接。

优选地，致动器包括伸缩机构，伸缩机构的末端通过连接件与第一磁热单元固定连接；或，致动器包括驱动螺杆，驱动螺杆上套设有螺母套，螺母套通过连接件与第一磁热单元固定连接，驱动螺杆通过螺母套驱动第一磁热单元沿第一磁热单元的轴向运动。