本申请提供一种磁制冷装置和磁制冷系统。该磁制冷装置包括第一磁制冷组件(1)和第二磁制冷组件(2)，第一磁制冷组件(1)包括第一电磁铁磁场发生器(3)和第一磁热单元(4)，第一磁热单元(4)设置在第一电磁铁磁场发生器(3)的工作区域内，第二磁制冷组件(2)包括永磁体磁场发生器(5)和第二磁热单元(6)，第二磁热单元(6)设置在永磁体磁场发生器(5)的工作区域内，第一磁热单元(4)和第二磁热单元(6)内的磁热材料的居里温度不同。根据本申请的磁制冷装置，能够在环境温度偏离现有磁热材料工作温区时，选择与该环境温度匹配的磁热材料，降低流阻，提高磁热材料工作效率。提高磁热材料工作效率。提高磁热材料工作效率。
【技术实现步骤摘要】
磁制冷装置和磁制冷系统
[0001]本申请涉及磁制冷
，具体涉及一种磁制冷装置和磁制冷系统。
技术介绍
[0002]磁制冷装置是一种利用磁热材料的物理特性进行制冷的设备，该装置的技术基础是磁热材料的磁热效应，即：在对磁热材料施加变化磁场时，会导致磁热材料温度的升高或者降低，磁场强度增加时材料磁熵减小、放热、温度升高，磁场强度降低时材料磁熵增加、吸热、温度降低。
[0003]在磁制冷样机中，一般利用泵驱动流体流过加磁的蓄冷器吸收磁工质释放的热量后流过热端散热器，回归常温的流体再流过去磁的蓄冷器吸收磁工质产生的冷量，在流过冷端散热器将冷量释放，从而构成一个磁制冷循环。
[0004]由于磁工质的特性，不同种类的磁工质对应于不同的最佳工作温区，当温度不在最佳工作温区时，磁工质的制冷效率将降低。在实际工作中，由于南北方不同纬度区域的气候差异，以及冬夏温差，设备自身运转热集中等因素，使得制冷设备需要适应较大的温跨；为了在大温跨磁工质平台下，更加有效的利用好磁工质，需要设备对不同温区的磁工质分开处理，而常规的磁工质堆叠在永磁体蓄冷器内，流阻较大，同时不在温区的磁工质工作效率低，还会增加流阻。
技术实现思路
[0005]因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种磁制冷装置和磁制冷系统，能够在环境温度偏离现有磁热材料工作温区时，选择与该环境温度匹配的磁热材料，降低流阻，提高磁热材料工作效率。
[0006]为了解决上述问题，本申请提供一种磁制冷装置，包括第一磁制冷组件和第二磁制冷组件，第一磁制冷组件和磁制冷组件相互独立，第一磁制冷组件包括第一电磁铁磁场发生器和第一磁热单元，第一磁热单元设置在第一电磁铁磁场发生器的工作区域内，第二磁制冷组件包括永磁体磁场发生器和第二磁热单元，第二磁热单元设置在永磁体磁场发生器的工作区域内，第一磁热单元和第二磁热单元内的磁热材料的居里温度不同。
[0007]优选地，磁制冷装置还包括第三磁制冷组件，第三磁制冷组件和第一磁制冷组件、第二磁制冷组件相互独立，第三磁制冷组件包括第二电磁铁磁场发生器和第三磁热单元，第三磁热单元设置在第二电磁铁磁场发生器的工作区域内，第三磁热单元、第一磁热单元、第二磁热单元三者内的磁热材料的居里温度不同。
[0008]优选地，第一磁制冷组件、第二磁制冷组件和第三磁制冷组件依次设置。
[0009]优选地，第一磁制冷组件还包括第一外筒，第一电磁铁磁场发生器安装在第一外筒内，第二磁制冷组件包括第二外筒，永磁体磁场发生器包括永磁体定子和永磁体转子，永磁体定子设置在第二外筒内，永磁体转子能够转动地套设在永磁体定子内，并与永磁体定子之间形成工作区域，第一外筒和第二外筒固定连接。
[0010]优选地，第一外筒的直径小于第二外筒的直径，第一外筒和第二外筒之间通过第一锥筒连接。
[0011]优选地，第一磁制冷组件还包括第一外筒，第一电磁铁磁场发生器安装在第一外筒内，第二磁制冷组件包括第二外筒，永磁体磁场发生器包括永磁体定子和永磁体转子，永磁体定子设置在第二外筒内，永磁体转子能够转动地套设在永磁体定子内，并与永磁体定子之间形成工作区域，第三磁制冷组件还包括第三外筒，第二电磁铁磁场发生器安装在第三外筒内，第一外筒和第二外筒固定连接，第三外筒和第二外筒固定连接。
[0012]优选地，第一外筒的直径小于第二外筒的直径，第三外筒小于第二外筒的直径，第一外筒和第二外筒之间通过第一锥筒连接，第三外筒和第二外筒之间通过第二锥筒连接。
[0013]优选地，永磁体磁场发生器包括永磁体定子和永磁体转子，永磁体转子能够转动地套设在永磁体定子内，并与永磁体定子之间形成工作区域，永磁体定子采用多块磁体拼接成圆环形，和/或永磁体转子采用多块磁体拼接而成。
[0014]优选地，永磁体转子包括第一转子磁体和第二转子磁体，第一转子磁体和第二转子磁体沿周向交替排布，第一转子磁体的磁场强度大于第二转子磁体的磁场强度。
[0015]优选地，永磁体定子的多块磁体形成海尔贝克阵列，永磁体转子的多块磁体形成海尔贝克阵列。
[0016]优选地，永磁体定子和永磁体转子的磁体采用拓扑优化算法基于磁场等势线分布进行分割形成。
[0017]优选地，第一磁热单元内填充低温段磁热材料，第二磁热单元内填充常温段磁热材料，第三磁热单元内填充高温段磁热材料，低温段磁热材料、常温段磁热材料和高温段磁热材料的居里温度递增。
[0018]优选地，低温段磁热材料的工作温区为a～b，常温段磁热材料的工作温区为b～c，高温段磁热材料的工作温区为c～d，其中a＜b＜c＜d。
[0019]优选地，第一磁制冷组件和第三磁制冷组件均采用单床结构。
[0020]根据本申请的另一方面，提供了一种磁制冷系统，包括磁制冷装置，该磁制冷装置为上述的磁制冷装置。
[0021]优选地，磁制冷系统还包括驱动泵、第一换热器和第二换热器，第二换热器设置在驱动泵的进口端，磁制冷装置设置在驱动泵的出口端，第一换热器设置在磁制冷装置的出口与第二换热器之间，磁制冷装置的出口与第二换热器之间还设置有与第一换热器并联的旁通管路，换热流体能够选择地经旁通管路或经第一换热器流动至第二换热器。
[0022]优选地，磁制冷装置与驱动泵之间还设置有控制阀，控制阀能够控制换热流体在磁制冷装置内的流动路径。
[0023]本申请提供的磁制冷装置，包括第一磁制冷组件和第二磁制冷组件，第一磁制冷组件和磁制冷组件相互独立，第一磁制冷组件包括第一电磁铁磁场发生器和第一磁热单元，第一磁热单元设置在第一电磁铁磁场发生器的工作区域内，第二磁制冷组件包括永磁体磁场发生器和第二磁热单元，第二磁热单元设置在永磁体磁场发生器的工作区域内，第一磁热单元和第二磁热单元内的磁热材料的居里温度不同。本申请的磁制冷装置，将多个相互独立的磁制冷组件进行组合，每个磁制冷组件均具有独立的磁场发生器和磁热单元，因此能够实现对各个磁热单元的独立控制，各个独立的磁制冷组件能够可选择地与流体管
路进行连通，因此在温度偏离现有处于工作状态的磁热材料的工作温区时，可以将流体管路匹配连接至与当前温度相适配的磁热单元，从而避免磁热材料工作在不匹配的温区，有效保证磁热材料的工作效率，更加节能有效。本申请的部分磁制冷组件采用电磁铁磁场发生器进行加磁和去磁控制，部分磁制冷组件采用永磁体磁场发生器进行加磁和去磁控制，由于电磁场与永磁场相互独立，因此可以在不同磁场区放置不同温区的磁热材料，且不同温区的磁热材料所具有的流路也相互独立，能够独立工作，且可以在该温区的磁热材料工作时，将其他温区的磁热材料剔除出流路，因此能够避免其他温区的磁热材料对流体流动形成阻碍，降低流阻，提高磁热材料工作效率。
附图说明
[0024]图1为本申请一个实施例的磁制冷装置的分解结构图；
[0025]图2为本申请一个实施例的磁制冷装置的结构图；
[0026]图3为本申请一个实施例的磁制冷装置的第二磁热单元的结构图；
[0027]图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁制冷装置，其特征在于，包括第一磁制冷组件(1)和第二磁制冷组件(2)，所述第一磁制冷组件(1)和所述磁制冷组件相互独立，所述第一磁制冷组件(1)包括第一电磁铁磁场发生器(3)和第一磁热单元(4)，所述第一磁热单元(4)设置在所述第一电磁铁磁场发生器(3)的工作区域内，所述第二磁制冷组件(2)包括永磁体磁场发生器(5)和第二磁热单元(6)，所述第二磁热单元(6)设置在所述永磁体磁场发生器(5)的工作区域内，所述第一磁热单元(4)和所述第二磁热单元(6)内的磁热材料的居里温度不同。2.根据权利要求1所述的磁制冷装置，其特征在于，所述磁制冷装置还包括第三磁制冷组件(7)，所述第三磁制冷组件(7)和所述第一磁制冷组件(1)、第二磁制冷组件(2)相互独立，所述第三磁制冷组件(7)包括第二电磁铁磁场发生器(8)和第三磁热单元(9)，所述第三磁热单元(9)设置在所述第二电磁铁磁场发生器(8)的工作区域内，所述第三磁热单元(9)、所述第一磁热单元(4)、所述第二磁热单元(6)三者内的磁热材料的居里温度不同。3.根据权利要求2所述的磁制冷装置，其特征在于，所述第一磁制冷组件(1)、所述第二磁制冷组件(2)和所述第三磁制冷组件(7)依次设置。4.根据权利要求1所述的磁制冷装置，其特征在于，所述第一磁制冷组件(1)还包括第一外筒(10)，所述第一电磁铁磁场发生器(3)安装在所述第一外筒(10)内，所述第二磁制冷组件(2)包括第二外筒(11)，所述永磁体磁场发生器(5)包括永磁体定子(12)和永磁体转子(13)，所述永磁体定子(12)设置在所述第二外筒(11)内，所述永磁体转子(13)能够转动地套设在所述永磁体定子(12)内，并与所述永磁体定子(12)之间形成工作区域，所述第一外筒(10)和所述第二外筒(11)固定连接。5.根据权利要求4所述的磁制冷装置，其特征在于，所述第一外筒(10)的直径小于所述第二外筒(11)的直径，所述第一外筒(10)和所述第二外筒(11)之间通过第一锥筒(20)连接。6.根据权利要求2所述的磁制冷装置，其特征在于，所述第一磁制冷组件(1)还包括第一外筒(10)，所述第一电磁铁磁场发生器(3)安装在所述第一外筒(10)内，所述第二磁制冷组件(2)包括第二外筒(11)，所述永磁体磁场发生器(5)包括永磁体定子(12)和永磁体转子(13)，所述永磁体定子(12)设置在所述第二外筒(11)内，所述永磁体转子(13)能够转动地套设在所述永磁体定子(12)内，并与所述永磁体定子(12)之间形成工作区域，所述第三磁制冷组件(7)还包括第三外筒(14)，所述第二电磁铁磁场发生器(8)安装在所述第三外筒(14)内，所述第一外筒(10)和所述第二外筒(11)固定连接，所述第三外筒(14)和所述第二外筒(11)固定连接。7.根据权利要求6所述的磁制冷装置，其特征在于，所述第一外筒(10)的直径小于所述第二外筒(11)的直...
【专利技术属性】
技术研发人员：张谱辉，李大全，汪魁，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：新型
国别省市：
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