[发明专利]一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备

说明书

本发明公开的一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备，包括磁场发生装置、磁工质、换热通道和驱动组件，换热通道划分为多段，分别为吸热段、放热段以及节流段，磁工质于换热通道内，驱动组件用于驱动磁工质在换热通道内循环运动，磁场发生装置用于发生磁场，本发明设计合理，原理简单，提供了一种新式磁制冷换热结构，基于磁热效应实现热量的转移，进而实现制冷或制热功能，本实施例的磁工质采用闭环式循环运动，不易损坏，维护成本低，磁工质运动方向与介质流动方向呈逆向对流，换热效率提高，单位时间的制冷或制热效率提升。

技术领域

本发明涉及磁制冷技术领域，特别是一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备。

背景技术

随着全球温室效应的加剧，全球变暖越来越引起人们的关注，人们也越来越重视环境保护。从1989年起，蒙特利尔协议的生效，以氟利昂为主的传统制冷剂因会破坏臭氧层，导致温室效应而逐渐被禁用。具有环境友好，高效率的新型制冷技术迅猛发展，如：半导体制冷，磁制冷，电制冷等。磁制冷技术是以磁性材料为工质，借助材料本身的磁热效应来制冷的一种绿色技术，制冷效率高达传统气体制冷的5～10倍，可以显著节省能源；而且固态磁制冷材料的熵密度远大于气体，制冷机体积较小，不需要大幅度的气体压缩运动，运行平稳可靠；更为重要的是该技术无氟利昂、氨等制冷剂，无环境污染。

发明内容

以环境友好为前提，本发明基于磁热效应，开发了一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备。

具体的技术方案如下：

一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备，其特征在于，包括磁场发生装置、磁工质、换热通道和驱动组件；

所述换热通道：呈首尾相接的闭环状态，用于磁工质在其内循环运动，按功能可划分为多段，分别为吸热段、放热段以及连通吸热段和放热段两端的2个节流段；

所述磁工质：设置于换热通道内，数量为多个，并连续排列，在换热通道内循环运动；

所述驱动组件：设置于换热通道上，用于驱动磁工质在换热通道内循环运动；

所述磁场发生装置：用于发生磁场，安装于放热段外；

所述吸热段连通有第一介质管道，所述第一介质管道内流通有制冷介质，所述放热段连通有第二介质管道，所述第二介质管道内流通有吸热介质。

上述的一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备，其中，所述磁工质为适合在换热通道中运动的多边体。

上述的一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备，其中，所述磁工质呈球形。

上述的一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备，其中，所述磁工质的边缘与吸热段内壁或放热段内壁之间留有供制冷介质或吸热介质流通的间隙；磁工质的边缘与节流段内壁契合，不留有间隙，即，磁工质的截面与节流段内通道截面相契合。

上述的一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备，其中，所述驱动组件包括驱动轴和驱动器，所述驱动轴的一端延伸至换热通道内，并连接驱动叶片，其另一端位于换热通道外，并与驱动器连接，所述驱动器带动驱动轴转动，进而控制驱动叶片旋转，使磁工质在换热通道内循环运动。

上述的一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备，其中，所述制冷介质在吸热段的流动方向与磁工质在吸热段的运动方向相反；所述吸热介质在放热段的流动方向与磁工质在放热段的运动方向相反。

上述的一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备，其中，该一种基于磁热效应的绿色环保型磁制冷换热设备的工作方法如下：

(1)启动磁场发生装置和驱动组件，使放热段处生成外加磁场，并使磁工质在换热通道内循环运动；