[发明专利]室温磁制冷机用圆柱型阵列式磁体及其装配方法

说明书

本发明公开了一种室温磁制冷机用圆柱型阵列式磁体，包括：磁块、金属外壳；金属外壳的外形为形密闭结构，偶数个磁块排列在金属外壳的内壁上形成磁场阵列，磁场阵列的中部为圆柱形气隙；金属外壳两端设置有端盖，端盖压在磁块的端面上，磁场阵列在圆柱形气隙形成密闭磁场。本发明还公开了一种室温磁制冷机用圆柱型阵列式磁体的装配方法。本发明得到的圆柱型阵列式磁体规避了漏磁现象，大大提高了磁场强度。

技术领域

本发明涉及室温磁制冷领域，具体涉及一种室温磁制冷机用圆柱型阵列式磁体及其装配方法。

背景技术

目前，室温磁制冷机的研究主要集中在往复式和旋转式两种，往复式磁制冷机用的永磁磁场是部分闭合磁路磁场，旋转式用的是全闭合磁路磁场。

磁制冷用的永磁体最简单的是一块单块的磁体，在一个磁极的表面形成一空间磁场，但磁通密度低，且不均匀。为了加大并获得均匀的磁场，可以用两块磁体叠加组成简单的半闭合磁路，但这种方法中心磁场强度低，制冷能力不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种室温磁制冷机用圆柱型阵列式磁体及其装配方法，得到的圆柱型阵列式磁体规避了漏磁现象，大大提高了磁场强度。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

室温磁制冷机用圆柱型阵列式磁体，包括：磁块、金属外壳；金属外壳的外形为形密闭结构，偶数个磁块排列在金属外壳的内壁上形成磁场阵列，磁场阵列的中部为圆柱形气隙；金属外壳两端设置有端盖，端盖压在磁块的端面上，磁场阵列在圆柱形气隙形成密闭磁场。

进一步，金属外壳的外形为圆柱形，位于同一层的磁块的数量为偶数个，磁场阵列由3-5层磁块构成。

进一步，磁块的形状为弧面形柱体，内侧面、外侧面为弧形面，端部为矩形面。

进一步，磁块选用NdFeB磁块，磁场阵列中同一层面上NdFeB磁块的磁化角度不同。

进一步，NdFeB磁块包括4种磁化角度，分别为0°，22°，67°及90°。

进一步，磁场阵列中同一层面上两个相对磁体在空间为镜像对称关系。

室温磁制冷机用圆柱型阵列式磁体的装配方法，包括：

将第一对磁块安装在金属外壳内，两个磁块的外侧弧面紧贴在金属外壳内侧壁，两个相对磁体在空间为镜像对称关系；

将一个磁块取出，按照磁化角递减或者递增的顺序，依次将剩余磁块安装到金属外壳内。

优选的，NdFeB磁块包括4种磁化角度，分别为0°，22°，67°及90°，步骤包括：

将磁化角90°的磁块的外侧弧面紧贴在金属外壳内侧壁，再将磁化角-90°角的NdFeB磁体按照阵列方式放置于相对位置；

待磁化角90°磁块安装完毕后，将调节模具中间调节螺母拧松，取出调节模具，然后将对侧磁化角-90°磁块取出；按照磁化角递减或者递增的顺序，依次将剩余磁块安装到金属外壳内。

优选的，NdFeB磁块装配按照Halbach旋转理论，其安装顺序为：磁化角90°的磁块、磁化角67°的磁块、磁化角22°的磁块、两个磁化角0°的磁块、磁化角-22°的磁块、磁化角-67°的磁块、磁化角-90°的磁块。

优选的，调节模具两端设置有支撑板、双头螺栓，双头螺栓设置有调节螺母，双头螺栓两端连接支撑板；将调节模具放置于金属外壳内，将两块磁块放置在调节模具两侧，利用支撑板将磁块压在金属外壳的内壁上。

本发明技术效果包括：