本發(fā)明公開了一種單列多級串聯(lián)式雙磁場磁制冷機(jī)，包括：制冷倉、循環(huán)系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)；制冷倉包括：磁場系統(tǒng)、工質(zhì)床；磁場系統(tǒng)包括：至少一對雙磁場單體和磁工質(zhì)，雙磁場單體安裝在制冷倉內(nèi)，雙磁場單體套裝在工質(zhì)床的外側(cè)，磁工質(zhì)固定在工質(zhì)床內(nèi)部；雙磁場單體為二級磁場，包括：外磁軛鋼筒、外磁體、內(nèi)磁軛鋼筒、內(nèi)磁體；內(nèi)磁軛鋼筒或者外磁軛鋼筒連接有電機(jī)和減速機(jī)；換熱系統(tǒng)包括：換熱器、蓄冷器，循環(huán)系統(tǒng)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。本發(fā)明還公開了一種單列多級串聯(lián)式雙磁場磁制冷機(jī)的熱交換方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了磁熱效應(yīng)最大化，大大提高了磁制冷工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及室溫磁制冷領(lǐng)域，具體涉及一種單列多級串聯(lián)式雙磁場磁制冷機(jī)及其熱交換方法。

背景技術(shù)

目前，傳統(tǒng)壓縮制冷對臭氧層會產(chǎn)生危害，會間接導(dǎo)致人類生存環(huán)境的變化。根據(jù)蒙特利爾協(xié)議和京都協(xié)議，氣體壓縮制冷采用無氟的制冷劑，例如R410。雖然新的制冷工質(zhì)不再對臭氧產(chǎn)生不利影響，但是會導(dǎo)致溫室效應(yīng)，仍然會破壞自然環(huán)境。

由于在傳統(tǒng)壓縮氣體制冷中，制冷劑被壓縮機(jī)等熵壓縮，再進(jìn)入冷凝器冷卻，進(jìn)入節(jié)流閥，最后出節(jié)流閥，進(jìn)入蒸發(fā)器，按照這樣循環(huán)工作，整個(gè)熱力學(xué)循環(huán)的四部分是在制冷劑經(jīng)過不同機(jī)械部分完成的。而室溫磁場制冷的熱力學(xué)循環(huán)是在蓄熱器中完成循環(huán)，制冷劑即磁工質(zhì)不動，只是磁場強(qiáng)度變化，就能完成熱力學(xué)循環(huán)，這種磁場制冷熱流體循環(huán)系統(tǒng)大大提高了制冷工作效率。

但是傳統(tǒng)磁制冷方式機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，室溫磁場制冷中磁工質(zhì)退磁不完全，磁熱效應(yīng)不完整。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種單列多級串聯(lián)式雙磁場磁制冷機(jī)及其熱交換方法，實(shí)現(xiàn)了磁熱效應(yīng)最大化，大大提高了磁制冷工作效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明使用的技術(shù)解決方案是：

單列多級串聯(lián)式雙磁場磁制冷機(jī)，包括：制冷倉、循環(huán)系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)；制冷倉包括：磁場系統(tǒng)、工質(zhì)床；磁場系統(tǒng)包括：至少一對雙磁場單體和磁工質(zhì)，雙磁場單體安裝在制冷倉內(nèi)，雙磁場單體套裝在工質(zhì)床的外側(cè)；工質(zhì)床為密閉結(jié)構(gòu)，磁工質(zhì)固定在工質(zhì)床內(nèi)部；雙磁場單體為二級磁場，包括：外磁軛鋼筒、外磁體、內(nèi)磁軛鋼筒、內(nèi)磁體；外磁體固定在外磁軛鋼筒的內(nèi)壁上，內(nèi)磁體固定在內(nèi)磁軛鋼筒的內(nèi)壁上；內(nèi)磁軛鋼筒套裝在外磁軛鋼筒內(nèi)部；內(nèi)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(nèi)，內(nèi)磁軛鋼筒或者外磁軛鋼筒連接有電機(jī)和減速機(jī)；換熱系統(tǒng)包括：換熱器、蓄冷器，循環(huán)系統(tǒng)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(lián)在管路上，第二電磁閥、第四電磁閥、隔膜水泵串聯(lián)在管路上，分別以并聯(lián)形式分別連接在換熱器、蓄冷器之間；工質(zhì)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。

進(jìn)一步，工質(zhì)床兩端焊接有法蘭，法蘭安裝有過濾網(wǎng)，法蘭的外側(cè)連接有支撐板，支撐板的底部固定在制冷倉上。

進(jìn)一步，磁工質(zhì)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(nèi)設(shè)置有二極管制冷片。

進(jìn)一步，制冷倉內(nèi)部設(shè)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(shè)置有薄膜鉑電阻，薄膜鉑電阻用于記錄溫度變化。

進(jìn)一步，管路上設(shè)置有真空壓力表，循環(huán)系統(tǒng)還包括可編程控制器，電機(jī)、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(jī)、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(zhì)床、管路、換熱器、蓄冷器充滿換熱流體，蓄冷器外部設(shè)置有制冷箱體。

單列多級串聯(lián)式雙磁場磁制冷機(jī)的熱交換方法，包括：

可編程控制器啟動蓄冷器一側(cè)的隔膜水泵，打開第一電磁閥、第二電磁閥，關(guān)閉第三電磁閥、第四電磁閥；