[發明專利]單列多級串聯式雙磁場磁制冷機及其熱交換方法在審
| 申請號: | 202011633003.0 | 申請日: | 2020-12-31 |
| 公開(公告)號: | CN112629057A | 公開(公告)日: | 2021-04-09 |
| 發明(設計)人: | 李兆杰;黃焦宏;劉翠蘭;張英德;程娟;金培育;王強;戴默涵 | 申請(專利權)人: | 包頭稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司 |
| 主分類號: | F25B21/00 | 分類號: | F25B21/00 |
| 代理公司: | 北京康盛知識產權代理有限公司 11331 | 代理人: | 張良 |
| 地址: | 014030 內蒙古自*** | 國省代碼: | 內蒙古;15 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 單列 多級 串聯式 磁場 制冷機 及其 熱交換 方法 | ||
1.一種單列多級串聯式雙磁場磁制冷機,其特征在于,包括:制冷倉、循環系統、換熱系統;制冷倉包括:磁場系統、工質床;磁場系統包括:至少一對雙磁場單體和磁工質,雙磁場單體安裝在制冷倉內,雙磁場單體套裝在工質床的外側;工質床為密閉結構,磁工質固定在工質床內部;雙磁場單體為二級磁場,包括:外磁軛鋼筒、外磁體、內磁軛鋼筒、內磁體;外磁體固定在外磁軛鋼筒的內壁上,內磁體固定在內磁軛鋼筒的內壁上;內磁軛鋼筒套裝在外磁軛鋼筒內部;內磁軛鋼筒安裝在第一支撐座上,外磁軛鋼筒安裝在第二支撐座上,第一支撐座上、第二支撐座固定在制冷倉內,內磁軛鋼筒或者外磁軛鋼筒連接有電機和減速機;換熱系統包括:換熱器、蓄冷器,循環系統包括:隔膜水泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥;第一電磁閥、第三電磁閥、隔膜水泵串聯在管路上,第二電磁閥、第四電磁閥、隔膜水泵串聯在管路上,分別以并聯形式分別連接在換熱器、蓄冷器之間;工質床一端通過管路連接在第一電磁閥、第三電磁閥之間,另一端通過管路連接在第二電磁閥、第四電磁閥之間。
2.如權利要求1所述的單列多級串聯式雙磁場磁制冷機,其特征在于,工質床兩端焊接有法蘭,法蘭安裝有過濾網,法蘭的外側連接有支撐板,支撐板的底部固定在制冷倉上。
3.如權利要求1所述的單列多級串聯式雙磁場磁制冷機,其特征在于,磁工質為稀土金屬絲或者稀土金屬合金絲,直徑為0.1mm-1mm;制冷倉內設置有二極管制冷片。
4.如權利要求1所述的單列多級串聯式雙磁場磁制冷機,其特征在于,制冷倉內部設置有用于控制制冷倉的起始溫度的二極管制冷片,二極管制冷片帶有溫度傳感器;換熱器、蓄冷器設置有薄膜鉑電阻,薄膜鉑電阻用于記錄溫度變化。
5.如權利要求1所述的單列多級串聯式雙磁場磁制冷機,其特征在于,管路上設置有真空壓力表,循環系統還包括可編程控制器,電機、真空壓力表、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥通過外部電源供電;可編程控制器分別通過信號線連接電機、真空壓力表、隔膜水泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥;工質床、管路、換熱器、蓄冷器充滿換熱流體,蓄冷器外部設置有制冷箱體。
6.如權利要求1~5任一項所述的單列多級串聯式雙磁場磁制冷機的熱交換方法,包括:
可編程控制器啟動蓄冷器一側的隔膜水泵,打開第一電磁閥、第二電磁閥,關閉第三電磁閥、第四電磁閥;
可編程控制器啟動電機轉動,電機和減速機帶動內磁軛鋼筒或者外磁軛鋼筒轉動,磁工質退磁,磁工質降溫;
磁工質吸收工質床中的換熱流體的熱量,降溫后的換熱流體進入蓄冷器,降低蓄冷器的溫度,實現制冷;
可編程控制器啟動換熱器一側的隔膜水泵,打開第三電磁閥、第四電磁閥,關閉第一電磁閥、第二電磁閥;
可編程控制器啟動電機轉動,電機和減速機帶動內磁軛鋼筒或者外磁軛鋼筒轉動,磁工質充磁,磁工質升溫;
磁工質加熱工質床中的換熱流體,升溫后的換熱流體進入換熱器31,升高蓄冷器的溫度,實現制熱。
7.如權利要求6所述的單列多級串聯式雙磁場磁制冷機的熱交換方法,其特征在于,可編程控制器通過控制內磁軛鋼筒或者外磁軛鋼筒的相對位置,控制工質床反復充磁和退磁,磁工質改變換熱流體的溫度,實現持續制冷和制熱。
8.如權利要求7所述的單列多級串聯式雙磁場磁制冷機的熱交換方法,其特征在于,可編程控制器通過控制電機持續轉動,或者控制電機正向轉動、反向轉動來控制內磁軛鋼筒或者外磁軛鋼筒的相對位置。
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