一种磁制冷风扇制造技术

本发明专利技术涉及一种风扇，具体涉及一种磁制冷风扇。本发明专利技术的技术方案如下：一种磁制冷风扇，包括外壳、磁工质模块、磁场系统模块、风扇和驱动模块，所述外壳下半部设有进水口和出水口形成水箱，所述外壳上半部设有进风口和出风口形成风箱；所述磁场系统模块设置在所述水箱内；所述磁工质模块的一部分位于所述水箱内另一部分位于所述风箱内，所述磁工质模块的一部分位于所述磁场系统模块内；所述风扇安装在所述风箱内，所述驱动模块驱动所述磁工质模块及所述风扇旋转。本发明专利技术提供的磁制冷风扇，把室温磁制冷技术应用到便携式小件家用电器中，结构简单，体积较小，降低了成本，使磁制冷技术平民化，推动了磁制冷技术的商业化。

【技术实现步骤摘要】
一种磁制冷风扇
本专利技术涉及一种风扇，具体涉及一种磁制冷风扇。
技术介绍
目前的制冷技术主要靠压缩机压缩气体使工质发生相的转变而制冷，在制冷的过程中，一方面会产生大量破坏臭氧层的气体氟利昂或者造成温室效应的气体；另一方面，因为传统空调的卡诺循环效率低下，故其对能源的消耗也较大，而且结构复杂，所以随着科技的发展，磁制冷技术作为未来的绿色制冷技术，正成为一种趋势。磁热效应是磁制冷材料在磁化和退磁过程中，内部磁熵发生变化而放热或吸热的一种性质，是材料的固有性质。磁制冷与传统压缩机相比，磁制冷可达卡诺循环的30％-60％，而一般空调的压缩机制冷只达到卡诺循环的5％-10％。现阶段所研制的磁制冷机都存在着各种弊端，目前磁制冷机中的磁工质，采用的大多是金属Gd块体，在冷热交换过程中，通过对流体管道的控制进行换热制冷，需要安置运动控制系统，结构复杂，体积较大，价格昂贵，在磁场的设计中具有工作区间磁场较小或者磁场模块体积太大的缺点。
技术实现思路
本专利技术提供一种磁制冷风扇，把室温磁制冷技术应用到便携式小件家用电器中，结构简单，体积较小，降低了成本，使磁制冷技术平民化，推动了磁制冷技术的商业化。本专利技术的技术方案如下：一种磁制冷风扇，包括外壳、磁工质模块、磁场系统模块、风扇和驱动模块，所述外壳下半部设有进水口和出水口形成水箱，所述外壳上半部设有进风口和出风口形成风箱；所述磁场系统模块设置在所述水箱内；所述磁工质模块的一部分位于所述水箱内另一部分位于所述风箱内，所述磁工质模块的一部分位于所述磁场系统模块内；所述风扇安装在所述风箱内，所述驱动模块驱动所述磁工质模块及所述风扇旋转。所述的磁制冷风扇，其中所述磁工质模块包括框架和磁工质网，所述磁工质网由条状磁工质片交叉粘结而成，所述磁工质网为圆盘型，所述框架的外框为十二边形，所述磁工质网固定安装在所述框架上。所述的磁制冷风扇，其优选方案为，所述磁工质网由条状磁工质片十字交叉粘结而成，所述条状磁工质片与所述磁工质网的平面呈60-70度夹角。所述的磁制冷风扇，其优选方案为，所述磁工质网的数量为四个，所述磁工质网之间每间隔30度交错摆放形成密集的网状结构。所述的磁制冷风扇，其优选方案为，所述条状磁工质片的材料为LaFe11.3Si1.7H1.5复合物，由LaFe11.3Si1.7H1.5粉末、Sn粉、cu粉按照质量比10:1：1混合热压制得；所述框架材料为热塑性ABS塑料。所述的磁制冷风扇，其中所述磁场系统模块包括导磁架、导磁片和永磁体，所述导磁架的形状为C型，所述永磁体为长方形，所述永磁体数量为三个，所述永磁体的表面覆盖有所述导磁片，所述永磁体分别固定安装在所述导磁架的两端及中部，三个所述永磁体之间形成两个工作区间，所述磁工质模块数量为两个，两个所述磁工质模块的一部分分别位于两个工作区间内。所述的磁制冷风扇，其优选方案为，所述导磁架和导磁片材料为DT4E电工纯铁，所述永磁体材料为钕铁硼N52。所述的磁制冷风扇，其中所述驱动模块包括电机一、传动轴和电机二，所述传动轴安装在所述框架的中心，电机一驱动所述传动轴旋转，电机二驱动所述风扇旋转。上述磁制冷风扇的工作过程为：当开始运转时，风扇在电机二驱动下旋转，向磁工质模块处吹风，电机一驱动传动轴旋转，传动轴带动磁工质模块进行360旋转；水箱中注满水，磁场系统模块沉浸在水里，磁工质模块进行360度旋转时，磁工质网不断的进出磁场系统模块的磁场，此时一部分磁工质网进入磁场放出热量，进入磁场的磁工质网与水箱中的水进行充分接触，达到热交换的目的，而水箱设有出水口和进水口，利用循环水使热交换效率提高；当散发出热量的那部分磁工质网转动出磁场时，由于退磁而吸收热量，离开水箱的的磁工质网遇到风扇吹来的气流，与气流充分接触后，吸收气流的热量，气流的温度下降，冷气流向出风口，达到送出冷风的效果。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术的磁制冷风扇的耗电量仅有风扇的转动和磁工质网的转动消耗电量，磁场由永磁材料NdFeB制成，不需要消耗多余电量，额定功率远远低于空调的额定功率,因此，具有耗能低、体积小、能效比高、运动部件少、噪音小、安全性高以及无环境污染的优点，是绿色制冷技术应用的良好体现。2、本专利技术的条状磁工质片由磁工质粉末、Sn粉、cu粉混合热压制备而成，用多个磁工质片组合成磁工质网，条状磁工质片与磁工质网的平面呈70度夹角设置，四个磁工质网进行交错摆放，使气流能够弯曲流动，有效的增加了气流与条状磁工质片的接触时间和接触面积，有效的提高了制冷效率。磁场系统模块由具有较高磁积能的永磁材料和具有较高磁导率的导磁材料按照一定的结构设计而成，通过用ansys磁场仿真软件进行模拟，对结构进行了优化，使工作区间有较大的磁场。本专利技术的磁制冷风扇，把室温磁制冷技术应用到便携式小件家用电器中，降低了成本，使磁制冷技术平民化，推动了磁制冷技术的商业化。附图说明图1为磁制冷风扇结构示意主视图；图2为磁制冷风扇左视图；图3为磁制冷风扇俯视图；图4为磁工质模块结构图；图5为磁工质网立体示意图；图6为磁场系统模块的结构图；图7为磁场系统模块中永磁体的磁力线分布图；图8为磁场系统模块中工作区间内的场强分布图。具体实施方式如图1-6所示，一种磁制冷风扇，包括外壳1、磁工质模块6、磁场系统模块7、风扇8和驱动模块，所述外壳1下半部设有进水口4和出水口5形成水箱2，所述外壳1上半部设有进风口和出风口形成风箱3；所述磁场系统模块7设置在所述水箱2内；所述磁工质模块6的一部分位于所述水箱2内另一部分位于所述风箱3内，所述磁工质模块6的一部分位于所述磁场系统模块7内；所述风扇8安装在所述风箱3内。所述磁工质模块6包括框架12和磁工质网11，所述磁工质网11由条状磁工质片13十字交叉粘结而成，所述条状磁工质片13与所述磁工质网11的平面呈70度夹角，所述磁工质网11为圆盘型，所述磁工质网11的数量为四个，所述磁工质网11之间每间隔30度交错摆放形成密集的网状结构，所述框架12的外框为十二边形，所述磁工质网11固定安装在所述框架12上；所述条状磁工质片13的材料为LaFe11.3Si1.7H1.5复合物，由LaFe11.3Si1.7H1.5粉末、Sn粉、cu粉按照质量比10:1：1混合热压制得；所述框架12材料为热塑性ABS塑料。所述磁场系统模块7包括导磁架14、导磁片15和永磁体16，所述导磁架14的形状为C型，所述永磁体16为长方形，所述永磁体16数量为三个，所述永磁体16的表面覆盖有所述导磁片15，所述永磁体16分别固定安装在所述导磁架14的两端及中部，三个所述永磁体16之间形成两个工作区间，所述磁工质模块6数量为两个，两个所述磁工质模块6的一部分分别位于两个工作区间内；所述导磁架14和导磁片15材料为DT4E电工纯铁，所述永磁体16材料为钕铁硼N52；位于两端的永磁体16尺寸同为：长55mm、宽40mm、高32.5mm，位于中部的永磁体16尺寸为：长55mm、宽40mm、高10mm，两个工作区间的高度均为6mm，导磁架14的厚度为10mm。所述驱动模块包括电机一10、传动轴和电机二9，所述传动轴安装在所述框架12的中心，电机一10驱动所述传动轴旋转，电机二9驱动所述风扇8旋转。如图7所示，磁场系统模块中磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁制冷风扇，其特征在于，包括外壳、磁工质模块、磁场系统模块、风扇和驱动模块，所述外壳下半部设有进水口和出水口形成水箱，所述外壳上半部设有进风口和出风口形成风箱；所述磁场系统模块设置在所述水箱内；所述磁工质模块的一部分位于所述水箱内另一部分位于所述风箱内，所述磁工质模块的一部分位于所述磁场系统模块内；所述风扇安装在所述风箱内，所述驱动模块驱动所述磁工质模块及所述风扇旋转。

【技术特征摘要】
1.一种磁制冷风扇，其特征在于，包括外壳、磁工质模块、磁场系统模块、风扇和驱动模块，所述外壳下半部设有进水口和出水口形成水箱，所述外壳上半部设有进风口和出风口形成风箱；所述磁场系统模块设置在所述水箱内；所述磁工质模块的一部分位于所述水箱内另一部分位于所述风箱内，所述磁工质模块的一部分位于所述磁场系统模块内；所述风扇安装在所述风箱内，所述驱动模块驱动所述磁工质模块及所述风扇旋转。2.根据权利要求1所述的磁制冷风扇，其特征在于，所述磁工质模块包括框架和磁工质网，所述磁工质网由条状磁工质片交叉粘结而成，所述磁工质网为圆盘型，所述框架的外框为十二边形，所述磁工质网固定安装在所述框架上。3.根据权利要求2所述的磁制冷风扇，其特征在于，所述磁工质网由条状磁工质片十字交叉粘结而成，所述条状磁工质片与所述磁工质网的平面呈60-70度夹角。4.根据权利要求2所述的磁制冷风扇，其特征在于，所述磁工质网的数量为四个，所述磁工质网之间每间隔30度交错摆放形成密集的网状结构。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李领伟，丁錾，徐森，刘振刚，周晓倩，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21