一种磁制冷换热装置及磁制冷换热系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种磁制冷换热装置，包括：磁工质床、磁体、换热腔、冷媒管和驱动器；磁工质床为圆环形中空筒体，磁工质填充在筒体中；磁体分别固定在以磁工质床轴心为圆心的多个扇面区域中，基于磁体形成的励磁区和退磁区相间分布，每个励磁区和退磁区中分别设置有相互独立的换热腔，换热腔为包围磁工质床部分区域的中空腔体，磁工质床与换热腔相互贴近但不接触，每个换热腔设置有独立的冷媒管，驱动器与磁工质床连接，并驱动磁工质床以其圆环形的中轴为轴心旋转。本实用新型专利技术还提供了一种磁制冷换热系统。本实用新型专利技术中磁工质持续性的与冷媒带换热，提高了热交换效率。

A Magnetic Refrigeration Heat Exchanger and Magnetic Refrigeration Heat Exchanger System

The utility model discloses a magnetic refrigeration heat exchange device, which comprises a magnetic working fluid bed, a magnet, a heat exchange chamber, a refrigerant tube and a driver; a magnetic working fluid bed is a circular hollow cylinder, and the magnetic working fluid is filled in the cylinder; the magnet is respectively fixed in a plurality of sector areas with the magnetic working fluid bed axis as the center; based on the phase distribution of the excitation and demagnetization areas formed by the magnet, each excitation area and the demagnetization area are separately distributed. There are separate heat exchanger chambers in the magnetic region. The heat exchanger chamber is a hollow chamber enclosing part of the magnetic working fluid bed. The magnetic working fluid bed and the heat exchanger chamber are close to each other but not in contact. Each heat exchanger chamber is equipped with an independent refrigerant tube. The driver is connected with the magnetic working fluid bed and drives the magnetic working fluid bed to rotate axially with its annular central axis. The utility model also provides a magnetic refrigeration heat exchange system. The magnetic working medium in the utility model is continuously heat exchanged with the refrigerant belt, thereby improving the heat exchange efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种磁制冷换热装置及磁制冷换热系统
本技术涉及磁制冷换热
，具体涉及一种利用磁制冷技术的换热装置以及换热系统。
技术介绍
在现有的磁制冷系统中，磁工质由于磁体的运动交替励磁和退磁，因而交替产生热量和冷量，为了将其产生的冷量和热量分别根据需要进行热交换，就需要在通过磁工质的冷媒管上设置控制阀，控制冷媒管路的切换从而使热量/冷量交替的输出到对应的换热器中。在当前的磁制冷系统中由于必须要设置控制冷媒管路切换的阀增加系统复杂性，同时频繁切换管路也产生大量的噪音。同时，使连通制冷系统和制热系统的冷媒管交替通过同一磁工质区域也造成热量/冷量有很多消耗，使能耗增加。另外，冷媒只能交替通过，因而热交换不能连续进行，中间会有停顿，影响了效率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷本技术实施例提供了一种磁制冷换热器。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。根据本技术实施例的第一方面，提供了一种磁制冷换热装置，包括：磁工质床、磁体、换热腔、冷媒管和驱动器；其中，所述磁工质床为圆环形中空筒体，磁工质填充在所述筒体中；所述磁体分别固定在以磁工质床轴心为圆心的多个扇面区域中，基于所述磁体形成的励磁区和退磁区相间分布，每个励磁区和退磁区中分别设置有相互独立的换热腔，所述换热腔为包围磁工质床部分区域的中空腔体，磁工质床与换热腔相互贴近但不接触，每个换热腔设置有独立的冷媒管，所述驱动器与磁工质床连接，并驱动磁工质床以其圆环形的中轴为轴心旋转。本方案是通过将磁体静止，磁工质相对于磁体进行旋转运动，所述磁工质床接近磁体的区域为励磁区，磁工质床远离磁体的区域为退磁区，设置管路，管路中有冷媒，冷媒可能连续的通过管道循环的流经进入换热腔与励磁区的磁工质进行热交换，将其释放的冷量带走，从而实现制冷效果；也可以将换热腔设置在退磁区，将退磁区的磁工质释放的热量带走，从而实现制热的效果。这样不需要通过设置阀体控制冷媒的流动，磁工质释放的冷量或热量可以持续性的被冷媒带走，从而解决了现有的磁制冷系统中的停顿、交替等缺点，提高了热交换效率。而且无论是制冷管路还是制热管路中，其中的冷媒都可以在对应的换热腔分别进行连续的热交换，提高了热交换的效率，有效降低系统能耗。在根据本技术的一个实施例中，换热腔沿着磁工质床的圆环均布固定。均布固定的换热腔能够提高圆环的励磁区和退磁区的空间利用率。在根据本技术的一个实施例中，所述换热腔包括第一制冷换热腔、第一制热换热腔、第二制冷换热腔和第二制热换热腔，所述第一制冷换热腔和第二制冷换热腔分别固定在以磁工质床轴心成中心对称的两个励磁区中，所述第一制热换热腔和第二制热换热腔分别固定在以磁工质床轴心成中心对称的两个退磁区中。在根据本技术的一个实施例中，磁体为相对设置的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和第二磁体分别固定在磁工质床的两侧。通过将磁体相对设置可以有效提升励磁的效果。在实施中可以将磁体沿着磁工质床的径向排布，例如将第一磁体设置在磁工质床的圆环的外侧，而第二磁体设置在磁工质床的圆环内侧；也可以将磁体沿磁工质床的轴向设置，即将第一磁体和第二磁体分别设置在磁工质床圆环面的两侧。在根据本技术的一个实施例中，所述磁工质床的中空筒体中均布多个间室，所述磁工质均匀的填充在每个间室中。通过设置间室可以减少热量在磁工质之间的散失，可以提升热量的利用率，降低能耗。在根据本技术的一个实施例中，换热腔设置有多种容积规格。多种容积规格的换热腔具有不同的换热效率，因而可以通过在不同的换热腔之间切换和配合，从而满足不同场景下制冷或制热的需要。进一步地，在磁工质床表面沿着圆环设置有弧形的凹槽和凸块，对应的换热腔朝向磁工质床的表面设置有凸块和凹槽，这样，可以增大比表面积，提升热交换的效率。本技术还提供了一种磁制冷换热系统，包括：上述的制冷换热装置、冷媒管路和换热器；所述冷媒管路分别连接所述磁制冷换热装置和换热器并形成循环回路；所述换热器包括制冷换热器和制热换热器；所述制冷换热器通过对应的制冷冷媒管分别连通所述磁制冷换热装置的每一个制冷换热腔，并形成制冷循环管路；所述制热换热器分别通过对应的制热冷媒管连通所述磁制冷换热装置的每一个制热换热腔，并形成制热循环管路。上述磁制冷换热系统中冷媒可以连续的在对应的换热腔中进行热交换，可以有效的提升热交换的效率，降低能耗。在根据本技术的一个实施例中，所述制冷循环管路中设置有控制每一个制冷冷媒管的连通状态的制冷控制阀，所述制热循环管路中设置有控制每一个制热冷媒管的连通状态的制热控制阀。这样，通过制冷控制阀/制热控制阀可以调节与制冷循环管路/制热循环管路连通的冷媒管的数量，从而精细化调节制冷或制热的系统效率。在根据本技术的一个实施例中，还包括控制器，所述控制器分别与设置在制冷换热器中的第一冷媒泵、设置在制热换热器中的第二冷媒泵以及所述磁制冷换热装置的驱动器电连接。在根据本技术的一个实施例中，所述换热器为自清洁换热器，所述自清洁换热器包括多个间隔排布的换热管，相邻的换热管之间形成气流通道，还包括：至少一组限位构件，每一组所述限位构件将相邻的两个或多个所述换热管及其之间的所述气流通道限定成清洁空间，所述限位构件可供流经所述清洁空间的气流通过；清洁件，一个或多个清洁件限定于所述清洁空间内，所述清洁件可由所述气流带动在所述清洁空间内运动。在根据本技术的一个实施例中，限位构件包括设于气流通道的延伸方向的两端、并在每一端与气流通道的两侧的换热管相固定的滤网，两端的滤网与两侧的换热管围设成清洁空间。在根据本技术的一个实施例中，限位构件包括独立罩壳，独立罩壳罩设于相邻的两个或多个换热管及其之间的气流通道的外侧以形成清洁空间；清洁件设于独立罩壳内，独立罩壳的壳壁开设有多个供气流通过的通孔，通孔的开孔面积小于清洁件的最小截面面积。在根据本技术的一个实施例中，清洁件为由轻质材料制成的中空结构。在根据本技术的一个实施例中，多个清洁件的大小相同或者不相同。根据本技术的第二个方面，还提供了一种空调器，空调器设有如第一方面公开的任一项的自清洁换热器。在根据本技术的一个实施例中，清洁空间的底部设有与清洁空间相连通的储球箱。在根据本技术的一个实施例中，储球箱的箱壁开设于多个与空调器的风道相连通的气孔，气孔的开孔面积小于清洁件的最小截面面积。在根据本技术的一个实施例中，空调器还设有储球通道，储球通道设于空调器的内部并延伸至空调器的机壳的维修口，储球箱设于储球通道内，并可经由该储球通道和维修口移入或移出机壳。在根据本技术的一个实施例中，空调器还包括：可控的用于导通或者阻断储球箱与清洁空调器的连通路径的遮挡件；控制遮挡件执行导通或者阻断的操作的控制器。本技术采用上述技术方案所具有的有益效果是：本技术提供的自清洁换热器在将换热管及其之间的气流通道限定成可供清洁件自由运行的清洁空间，在气流流经在清洁空间时，清洁件可由气流的风力带动在清洁空间内无规律的运动，在清洁件与自清洁换热器的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁制冷换热装置，其特征在于，包括：磁工质床、磁体、换热腔、冷媒管和驱动器；其中，所述磁工质床为圆环形中空筒体，磁工质填充在所述筒体中；所述磁体分别固定在以磁工质床轴心为圆心的多个扇面区域中，基于所述磁体形成的励磁区和退磁区相间分布，每个励磁区和退磁区中分别设置有相互独立的换热腔，所述换热腔为包围磁工质床部分区域的中空腔体，磁工质床与换热腔相互贴近但不接触，每个换热腔设置有独立的冷媒管，所述驱动器与磁工质床连接，并驱动磁工质床以其圆环形的中轴为轴心旋转。

【技术特征摘要】
1.一种磁制冷换热装置，其特征在于，包括：磁工质床、磁体、换热腔、冷媒管和驱动器；其中，所述磁工质床为圆环形中空筒体，磁工质填充在所述筒体中；所述磁体分别固定在以磁工质床轴心为圆心的多个扇面区域中，基于所述磁体形成的励磁区和退磁区相间分布，每个励磁区和退磁区中分别设置有相互独立的换热腔，所述换热腔为包围磁工质床部分区域的中空腔体，磁工质床与换热腔相互贴近但不接触，每个换热腔设置有独立的冷媒管，所述驱动器与磁工质床连接，并驱动磁工质床以其圆环形的中轴为轴心旋转。2.如权利要求1所述的磁制冷换热装置，其特征在于，所述换热腔沿着磁工质床的圆环均布固定。3.如权利要求1所述的磁制冷换热装置，其特征在于，所述换热腔包括第一制冷换热腔、第一制热换热腔、第二制冷换热腔和第二制热换热腔，所述第一制冷换热腔和第二制冷换热腔分别固定在以磁工质床轴心成中心对称的两个励磁区，所述第一制热换热腔和第二制热换热腔分别固定在以磁工质床轴心成中心对称的两个退磁区。4.如权利要求1所述的磁制冷换热装置，其特征在于，所述换热腔设置有多种容积规格。5.如权利要求1所述的磁制冷换热装置，其特征在于，所述磁工质床的中空筒体中均布多个间室，所述磁工质均匀的填充在每个间室中。6.如权利要求1所述的磁制冷换热装置，其特征在于，每个励磁区的磁体是由相对设置的第一磁体和第二磁体形成的磁体组，所述第一磁体和第二磁体分别固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶晶，唐林强，刘德昌，胡灿，
申请(专利权)人：青岛海尔智能技术研发有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37