本發明公開了一種雙列多級串聯式雙磁場磁制冷機，包括：制冷倉、循環系統、換熱系統；制冷倉包括：磁場系統、第一工質床、第二工質床；磁場系統包括多個雙磁場單體，雙磁場單體分成兩組，分別套裝在第一工質床和第二工質床的外側；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；循環系統包括：可編程控制器、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、第五電磁閥；換熱系統包括：換熱器、蓄冷器，蓄冷器兩端通過管路分別連接第一工質床、第二工質床。本發明還公開了一種雙列多級串聯式雙磁場磁制冷機的熱交換方法。本發明實現了磁熱效應最大化，大大提高了磁制冷工作效率。

技術領域

本發明涉及室溫磁制冷領域，具體涉及一種雙列多級串聯式雙磁場磁制冷機及其熱交換方法。

背景技術

目前，傳統壓縮制冷對臭氧層會產生危害，會間接導致人類生存環境的變化。根據蒙特利爾協議和京都協議，氣體壓縮制冷采用無氟的制冷劑，例如R410。雖然新的制冷工質不再對臭氧產生不利影響，但是會導致溫室效應，仍然會破壞自然環境。

由于在傳統壓縮氣體制冷中，制冷劑被壓縮機等熵壓縮，再進入冷凝器冷卻，進入節流閥，最后出節流閥，進入蒸發器，按照這樣循環工作，整個熱力學循環的四部分是在制冷劑經過不同機械部分完成的。而室溫磁場制冷的熱力學循環是在蓄熱器中完成循環，制冷劑即磁工質不動，只是磁場強度變化，就能完成熱力學循環，這種磁場制冷熱流體循環系統大大提高了制冷工作效率。

但是傳統磁制冷方式機械結構復雜，室溫磁場制冷中磁工質退磁不完全，磁熱效應不完整。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙列多級串聯式雙磁場磁制冷機及其熱交換方法，實現了磁熱效應最大化，大大提高了磁制冷工作效率。

為達到上述目的，本發明使用的技術解決方案是：

雙列多級串聯式雙磁場磁制冷機，包括：制冷倉、循環系統、換熱系統；制冷倉包括：磁場系統、第一工質床、第二工質床；磁場系統包括多個雙磁場單體，同一組雙磁場單體之間留有間隙，雙磁場單體分成兩組，分別套裝在第一工質床和第二工質床的外側，第一工質床和第二工質床為密閉結構；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；循環系統包括：可編程控制器、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、第五電磁閥；第一電磁閥、第三電磁閥串聯，兩端通過管路分別連接第一工質床、第二工質床；第二電磁閥、第四電磁閥串聯，兩端通過管路分別連接第一工質床、第二工質床；隔膜水泵、第五電磁閥串聯，兩端分別連接在換熱器一端，換熱器的另一端連接在第一電磁閥、第三電磁閥之間的管路上；第二電磁閥、第四電磁閥之間，隔膜水泵、第五電磁閥之間，通過管路相連接；換熱系統包括：換熱器、蓄冷器，蓄冷器兩端通過管路分別連接第一工質床、第二工質床。

第一電磁閥、第三電磁閥串聯，兩端通過管路分別連接第一工質床、第二工質床；第二電磁閥、第四電磁閥串聯，兩端通過管路分別連接第一工質床、第二工質床；隔膜水泵、第五電磁閥串聯，兩端分別連接在換熱器一端，換熱器的另一端連接在第一電磁閥、第三電磁閥之間的管路上；第二電磁閥、第四電磁閥之間，隔膜水泵、第五電磁閥之間，通過管路相連接。

進一步，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。

進一步，磁工質為稀土金屬絲或者稀土金屬合金絲，直徑為0.1mm-1mm。

進一步，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。