一种蓄冷床和磁制冷系统技术方案

本发明专利技术提供一种蓄冷床和磁制冷系统，蓄冷床包括：第一腔室和第二腔室，第一腔室包括第一区域和第二区域，第二腔室包括第三区域和第四区域，且在第一、第四区域中设置有正效应磁热材料的第一和第四磁工质，第二和第三区域中设置有负效应磁热材料的第二和第三磁工质；且还设置有第一磁发生装置，蓄冷床与第一磁发生装置之间能相对运动，第一磁发生装置与第一区域和第三区域均相对时、第一磁发生装置与第二区域和第四区域均不相对，第一磁发生装置与第二区域和第四区域均相对时、第一磁发生装置与第一区域和第三区域均不相对。通过本发明专利技术能同时实现对磁工质的加磁和去磁作用，加长了系统制冷的时间或制热的时间，解决单蓄冷床流路制冷时间短的问题。

A cold storage bed and magnetic refrigeration system

【技术实现步骤摘要】
一种蓄冷床和磁制冷系统
本专利技术属于磁制冷
，具体涉及一种蓄冷床和磁制冷系统。
技术介绍
磁制冷是一种绿色环保的新型制冷技术。与传统蒸汽压缩式制冷相比,磁制冷采用磁性材料作为制冷工质,对臭氧层无破坏作用,无温室效应,磁致冷技术近年来得到了较快地发展，其发展前景被各国专家所看好。磁制冷技术是一种把磁性材料的磁热效应应用于制冷领域的技术，磁热效应是磁性材料的一种固有属性，它是将外磁场的变化所引起的材料自身磁熵改变，同时伴随着材料吸热、放热过程。例如对于铁磁性材料来说，磁热效应在它的居里温度(磁有序-无序转变的温度)附近最为显著，当作用有外磁场时，该材料的磁熵值降低并放出热量；反之，当去除外磁场时，材料的磁熵值升高并吸收热量，这就和气体的压缩-膨胀过程中所引起的放热-吸热现象相似。图1为现有磁制冷样机系统简图，在图1中1为驱动换向装置、2为冷端换热器、3为蓄冷床、4为热端换热器、5为驱动换向装置、6为永磁体。该样机一个完整的AMR循环包括4个过程:(1)加磁:装有磁工质的回热器进入磁场空间，蓄冷床内的磁工质加磁，温度升高；(2)热流动:流体在活塞驱动下,从冷端换热器流过AMR到热端换热器,流体在AMR中吸收热量，并放出热量给热端换热器；(3)去磁:装有磁工质的回热器退出磁场空间，磁工质去磁，温度降低；(4)冷流动:流体从热端换热器流过回热器到冷端换热器,流体向磁工质释放热量，并从冷端换热器吸收热量。连续上述过程就可以实现制冷。图1中的样机AMR不能同时实现加磁与去磁，这导致系统只有在冷流动过程才能制冷；永磁体长度、宽度与蓄冷床的长度、宽度相同，磁体移动时移动量不小于蓄冷床的长度，这会导致磁体用量大、耗功大，制冷量小。由于现有技术中的磁制冷系统中存在不能同时实现加磁与去磁，这导致系统只有在冷流动过程才能制冷；永磁体长度、宽度与蓄冷床的长度、宽度相同，磁体移动时移动量不小于蓄冷床的长度，这会导致磁体用量大、耗功大，制冷量小等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种蓄冷床和磁制冷系统。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的磁制冷系统中存在不能同时实现加磁与去磁，导致系统制冷或制热时间短的缺陷，从而提供一种蓄冷床和磁制冷系统。本专利技术提供一种蓄冷床，其包括：第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室通过绝热层分隔，且所述第一腔室包括第一区域和第二区域，且在所述第一区域中设置有第一磁工质，所述第二区域中设置有第二磁工质；且所述第二腔室包括第三区域和第四区域，且在所述第三区域中设置有第三磁工质，所述第四区域中设置有第四磁工质；且所述第一磁工质和所述第四磁工质为正效应磁热材料，且所述第二磁工质和所述第三磁工质为负效应磁热材料；且所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域还对应设置有第一磁发生装置，所述蓄冷床与所述第一磁发生装置之间能相对运动，使得所述第一磁发生装置与所述第一区域和所述第三区域均相对时、所述第一磁发生装置与所述第二区域和所述第四区域均不相对，所述第一磁发生装置与所述第二区域和所述第四区域均相对时、所述第一磁发生装置与所述第一区域和所述第三区域均不相对。优选地，所述第一腔室和所述第二腔室上下布置，且所述第一腔室位于所述第二腔室的上方；所述第一区域位于与所述第三区域的上方，所述第二区域位于所述第四区域的上方。优选地，所述第一腔室具有第一端口和第二端口，所述第一端口与所述第一区域连通，使得通过所述第一端口能够将换热流体流进或流出所述第一区域，所述第二端口与所述第二区域连通，使得通过所述第二端口能够将换热流体流进或流出所述第二区域；和/或，所述第二腔室具有第三端口和第四端口，所述第三端口与所述第三区域连通，使得通过所述第三端口能够将换热流体流进或流出所述第三区域，所述第四端口与所述第四区域连通，使得通过所述第四端口能够将换热流体流进或流出所述第四区域。优选地，所述蓄冷床固定，所述第一磁发生装置平动或转动、而使得在所述第一磁发生装置平动或转动的过程中所述第一区域和所述第三区域能够同时处于所述第一磁发生装置之间，或使得在所述第一磁发生装置平动或转动的过程中所述第二区域和所述第四区域能够同时处于所述第一磁发生装置之间。优选地，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域形成一个磁制冷组，且所述蓄冷床包括两个以上串联连接的磁制冷组。优选地，所述第一腔室还包括与所述第二区域的一端依次连通的第五区域和第六区域，且在所述第五区域中设置有第五磁工质，所述第六区域中设置有第六磁工质；且所述第二腔室还包括与所述第四区域的一端依次连通的第七区域和第八区域，且在所述第七区域中设置有第七磁工质，所述第八区域中设置有第八磁工质；且所述第五磁工质和所述第八磁工质为正效应磁热材料，且所述第六磁工质和所述第七磁工质为负效应磁热材料；且所述第五区域、所述第六区域、第七区域和第八区域还对应设置有第二磁发生装置，所述蓄冷床与所述第二磁发生装置之间也能相对运动，使得所述第二磁发生装置与所述第五区域和所述第七区域均相对时、所述第二磁发生装置与所述第六区域和所述第八区域均不相对；所述第二磁发生装置与所述第六区域和所述第八区域均相对时、所述第二磁发生装置与所述第五区域和所述第七区域均不相对。优选地，所述蓄冷床固定，所述第二磁发生装置平动或转动、而使得在所述第二磁发生装置平动或转动的过程中所述第五区域和所述第六区域能够同时处于所述第二磁发生装置之间，或使得在所述第二磁发生装置平动或转动的过程中所述第七区域和所述第八区域能够同时处于所述第二磁发生装置之间。本专利技术还提供一种磁制冷系统，其包括前任一项所述的蓄冷床，所述第一腔室中流动第一换热流体，所述第二腔室中流动第二换热流体。优选地，还包括第一换热管路，当包括第一端口和第二端口时，所述第一换热管路能够分别连通所述第一端口和所述第二端口，且在所述第一换热管路上与所述第一端口相连通的位置还设置有第一冷端换热器，所述第一换热管路上与所述第二端口相连通的位置还设置有第一热端换热器。优选地，还包括第二换热管路，当包括第三端口和第四端口时，所述第二换热管路能够分别连通所述第三端口和所述第四端口，且在所述第二换热管路上与所述第三端口相连通的位置还设置有第二冷端换热器，所述第二换热管路上与所述第四端口相连通的位置还设置有第二热端换热器。优选地，所述第一换热管路上位于所述第一冷端换热器和所述第一热端换热器之间还设置有第一驱动换向装置；和/或所述第二换热管路上位于所述第二冷端换热器和所述第二热端换热器之间还设置有第二驱动换向装置。本专利技术提供的一种蓄冷床和磁制冷系统具有如下有益效果：1.本专利技术通过在蓄冷床中绝热分隔地设置第一和第二腔室，第一腔室包括设置正效应磁热材料的第一区域和设置负效应磁热材料的第二区域，以及第二腔室包括设置负效应磁热材料的第三区域和设置正效应磁热材料的第四区域，且第一磁发生装置在与第一和第三区域相对时、与第二和第四区域不相对，即能够使得转至第一和第三区域时、第一磁工质励磁升温，第三磁工质励磁却降温，换热流体流经第一区域被加热、换热流体流经第三区域被降温，同时换热流体流经第二区域由于第二磁工质为负效应磁材料其被去磁而被加热，换热流体流经第四区域被去磁而降温，从而流经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄冷床，其特征在于：包括：第一腔室(10)和第二腔室(20)，所述第一腔室(10)和所述第二腔室(20)通过绝热层(33)分隔，且所述第一腔室(10)包括第一区域(313)和第二区域(314)，且在所述第一区域(313)中设置有第一磁工质，所述第二区域(314)中设置有第二磁工质；且所述第二腔室(20)包括第三区域(323)和第四区域(324)，且在所述第三区域(323)中设置有第三磁工质，所述第四区域(324)中设置有第四磁工质；且所述第一磁工质和所述第四磁工质为正效应磁热材料，且所述第二磁工质和所述第三磁工质为负效应磁热材料；且所述第一区域(313)、所述第二区域(314)、所述第三区域(323)和所述第四区域(324)还对应设置有第一磁发生装置(6)，所述蓄冷床与所述第一磁发生装置(6)之间能相对运动，使得所述第一磁发生装置(6)与所述第一区域(313)和所述第三区域(323)均相对时、所述第一磁发生装置(6)与所述第二区域(314)和所述第四区域(324)均不相对；所述第一磁发生装置(6)与所述第二区域(314)和所述第四区域(324)均相对时、所述第一磁发生装置(6)与所述第一区域(313)和所述第三区域(323)均不相对。...

【技术特征摘要】
1.一种蓄冷床，其特征在于：包括：第一腔室(10)和第二腔室(20)，所述第一腔室(10)和所述第二腔室(20)通过绝热层(33)分隔，且所述第一腔室(10)包括第一区域(313)和第二区域(314)，且在所述第一区域(313)中设置有第一磁工质，所述第二区域(314)中设置有第二磁工质；且所述第二腔室(20)包括第三区域(323)和第四区域(324)，且在所述第三区域(323)中设置有第三磁工质，所述第四区域(324)中设置有第四磁工质；且所述第一磁工质和所述第四磁工质为正效应磁热材料，且所述第二磁工质和所述第三磁工质为负效应磁热材料；且所述第一区域(313)、所述第二区域(314)、所述第三区域(323)和所述第四区域(324)还对应设置有第一磁发生装置(6)，所述蓄冷床与所述第一磁发生装置(6)之间能相对运动，使得所述第一磁发生装置(6)与所述第一区域(313)和所述第三区域(323)均相对时、所述第一磁发生装置(6)与所述第二区域(314)和所述第四区域(324)均不相对；所述第一磁发生装置(6)与所述第二区域(314)和所述第四区域(324)均相对时、所述第一磁发生装置(6)与所述第一区域(313)和所述第三区域(323)均不相对。2.根据权利要求1所述的蓄冷床，其特征在于：所述第一腔室(10)和所述第二腔室(20)上下布置，且所述第一腔室(10)位于所述第二腔室(20)的上方；和/或，所述第一区域(313)位于与所述第三区域(323)的上方，所述第二区域(314)位于所述第四区域(324)的上方。3.根据权利要求1或2所述的蓄冷床，其特征在于：所述第一腔室(10)具有第一端口(311)和第二端口(312)，所述第一端口(311)与所述第一区域(313)连通，使得通过所述第一端口(311)能够将换热流体流进或流出所述第一区域(313)，所述第二端口(312)与所述第二区域(314)连通，使得通过所述第二端口(312)能够将换热流体流进或流出所述第二区域(314)；和/或，所述第二腔室具有第三端口(321)和第四端口(322)，所述第三端口(321)与所述第三区域(323)连通，使得通过所述第三端口(321)能够将换热流体流进或流出所述第三区域(323)；所述第四端口(322)与所述第四区域(324)连通，使得通过所述第四端口(322)能够将换热流体流进或流出所述第四区域(324)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的蓄冷床，其特征在于：所述蓄冷床固定，所述第一磁发生装置(6)平动或转动、而使得在所述第一磁发生装置(6)平动或转动的过程中所述第一区域(313)和所述第三区域(323)能够同时处于所述第一磁发生装置(6)之间，或使得在所述第一磁发生装置(6)平动或转动的过程中所述第二区域(314)和所述第四区域(324)能够同时处于所述第一磁发生装置(6)之间。5.根据权利要求1-4中任一项所述的蓄冷床，其特征在于：所述第一区域(313)、所述第二区域(314)、所述第三区域(323)和所述第四区域(324)形成一个磁制冷组，且所述蓄冷床包括两个以上串联连接的磁制冷组。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振雨，罗胜，杨蓉，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44