双列多级串联式磁制冷机的制冷仓制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双列多级串联式磁制冷机的制冷仓，包括：磁场系统、工质床、动力装置，工质床包括：第一工质床和第二工质床，磁场系统括：多个磁场单体，磁场单体之间留有间隙，磁场单体分成两组分别安装在第一工质床和第二工质床的外侧；两组磁场单体分别固定在两个底座上，底座设有齿轮槽；工质床为密闭结构，多个磁工质分为两组分别固定在第一工质床和第二工质床内部，磁工质之间留有间隙；动力装置包括：电机、减速机和齿轮，齿轮与齿轮槽相啮合，用于带动底座移动。本实用新型专利技术应用在双列多级串联式磁制冷机，实现了磁热效应最大化，大大提高了磁制冷工作效率。大大提高了磁制冷工作效率。大大提高了磁制冷工作效率。

【技术实现步骤摘要】
双列多级串联式磁制冷机的制冷仓


[0001]本技术涉及室温磁制冷领域，具体涉及一种双列多级串联式磁制冷机的制冷仓。

技术介绍

[0002]目前，传统压缩制冷对臭氧层会产生危害，会间接导致人类生存环境的变化。根据蒙特利尔协议和京都协议，气体压缩制冷采用无氟的制冷剂，例如R410。虽然新的制冷工质不再对臭氧产生不利影响，但是会导致温室效应，仍然会破坏自然环境。
[0003]由于在传统压缩气体制冷中，制冷剂被压缩机等熵压缩，再进入冷凝器冷却，进入节流阀，最后出节流阀，进入蒸发器，按照这样循环工作，整个热力学循环的四部分是在制冷剂经过不同机械部分完成的。而室温磁场制冷的热力学循环是在蓄热器中完成循环，制冷剂即磁工质不动，只是磁场强度变化，就能完成热力学循环，这种磁场制冷热流体循环系统大大提高了制冷工作效率。
[0004]但是传统磁制冷方式机械结构复杂，室温磁场制冷中磁工质退磁不完全，磁热效应不完整。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种双列多级串联式磁制冷机的制冷仓，应用在双列多级串联式磁制冷机，实现了磁热效应最大化，大大提高了磁制冷工作效率。
[0006]为达到上述目的，本技术使用的技术解决方案是：
[0007]双列多级串联式磁制冷机的制冷仓，其特征在于，包括：磁场系统、工质床、动力装置，工质床包括：第一工质床和第二工质床，磁场系统括：多个磁场单体，磁场单体之间留有间隙，磁场单体分成两组分别安装在第一工质床和第二工质床的外侧；两组磁场单体分别固定在两个底座上，底座设有齿轮槽；工质床为密闭结构，多个磁工质分为两组分别固定在第一工质床和第二工质床内部，磁工质之间留有间隙；动力装置包括：电机、减速机和齿轮，齿轮与齿轮槽相啮合，用于带动底座移动。
[0008]进一步，工质床两端焊接有法兰，法兰安装有过滤网，法兰的外侧连接有支撑板，支撑板的底部固定在制冷仓上。
[0009]进一步，磁工质为稀土金属丝或者稀土金属合金丝，直径为0.1mm
‑
1mm。
[0010]进一步，还包括：用于控制制冷仓的起始温度的二极管制冷片，二极管制冷片带有温度传感器，可编程控制器通过导线连接温度传感器，用于采集数据。
[0011]本技术技术效果包括：
[0012]1、本技术提出的制冷仓应用在双列多级串联式磁制冷机，能够使磁工质完全充磁退磁，提高磁工质磁热效应利用率，实现了磁热效应最大化，大大提高了磁制冷工作效率。
[0013]2、在传统压缩机制冷中，制冷剂被压缩机等熵压缩，再进入冷凝器冷却，进入节流
阀，最后出节流阀，进入蒸发器，按照这样循环工作，整个热力学循环的四部分是在制冷剂经过不同机械部分完成的。本技术中，磁制冷机的热力学循环是在制冷仓、换热系统中完成循环，通过磁场强度变化，就能完成热力学循环，大大提高了制冷工作效率。
[0014]3、磁场与磁工质处于同一位置时充磁，磁场与磁工质处于不同位置时退磁，另一列工作与之相反，这种双列串联式磁制冷方法大大加强了磁制冷运行方式，提高磁制冷效率，使磁制冷效应得到充分利用，有效地缩短制冷时间。
附图说明
[0015]图1是本技术中制冷仓的使用状态图；
[0016]图2是本技术中动力装置的结构示意图；
[0017]图3是本技术中制冷仓应用在双列多级串联式磁制冷机的循环系统图。
具体实施方式
[0018]以下描述充分地示出本技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。
[0019]如图1所示，是本技术中制冷仓的使用状态图。如图2所示，是本技术中动力装置13的结构示意图。
[0020]双列多级串联式磁制冷机的制冷仓，包括：磁场系统11、工质床12、动力装置13、二极管制冷片17。
[0021]磁场系统11包括：多个磁场单体17，磁场单体之间留有间隙，多个磁场单体17的磁场大小相同方向一致；磁场单体17分成两组分别安装在第一工质床121和第二工质床122的外侧。磁场单体17采用钕铁硼永磁体。两组磁场单体17分别固定在两个底座15上，底座15设有齿轮槽151。一组固定有磁场单体17的底座15位于第一工质床121两侧，另一组固定有磁场单体17的底座15位于第二工质床122的两侧。两组磁场单体17互相交错排列。
[0022]工质床12为密闭结构，通过管路连接循环系统2，两端焊接有法兰14，法兰安装有过滤网；法兰14的外侧连接有支撑板，支撑板的底部固定在制冷仓1上；多个个磁场单体设置在工质床12的外侧，多个磁工质16分为两组分别固定在第一工质床121和第二工质床122内部，多个磁工质16之间留有间隙。
[0023]在动力装置13的带动下，磁工质16与磁场单体17的相对位置变化，磁工质16移动到间隙位置时，磁工质(磁性材料)16退磁，磁工质16降温；磁工质16由间隙位置移动到磁场单体17的磁场位置时，磁工质16充磁，磁熵减小、晶格熵增大，原子活动加剧，磁性材料升温。磁工质16的材料为稀土金属钆丝，直径为0.1mm
‑
1mm，钆成分占比99％以上，可分段配装钆铽、钆铒合金丝，直径为0.1mm
‑
1mm。
[0024]动力装置13包括电机131、减速机132和齿轮133，齿轮133与齿轮槽151相啮合，用于带动底座15移动。电机131给减速机132提供动力，减速机132带动齿轮133转动。电机131通过信号线连接可编程控制器，电机131利用外部电源供电。动力装置13用于带动磁场单体的往复动作，使磁工质16反复充磁/退磁。
[0025]二极管制冷片18用于控制制冷仓1的起始温度，带有温度传感器，制冷仓1内部温度达到20摄氏度开始制冷，保护磁工质16的磁热效应。
[0026]如图3所示，是本技术中制冷仓应用在双列多级串联式磁制冷机的循环系统图。
[0027]制冷仓的制冷制热方法，具体包括以下步骤：
[0028]步骤A：当第二工质床122制冷，第一工质床121制热时，可编程控制器控制第一工质床121、第二工质床122对应的电机131启动，减速机132和齿轮133配合，减速机132和齿轮133配合，带动第二工质床122外侧磁场单体17移动，第二工质床122的磁工质16的相对位置由磁场位置移动到间隙位置，在退磁作用下磁工质16温度降低；第一工质床121的磁工质16的相对位置由间隙位置移动到磁场位置，在充磁作用下，磁工质16温度升高；
[0029]步骤B：当第二工质床122制热，第一工质床121制冷时，第二工质床122的磁工质16的相对位置由间隙位置移动到磁场位置，在充磁作用下，磁工质16温度升高；第一工质床121的磁工质16的相对位置由磁场位置移动到间隙位置，在退磁作用下磁工质16温度降低。
[0030]双列多级串联式磁制冷机，包括：制冷仓1、循环系统2、换热系统3；制冷仓1利用磁热效应改变磁工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双列多级串联式磁制冷机的制冷仓，其特征在于，包括：磁场系统、工质床、动力装置，工质床包括：第一工质床和第二工质床，磁场系统括：多个磁场单体，磁场单体之间留有间隙，磁场单体分成两组分别安装在第一工质床和第二工质床的外侧；两组磁场单体分别固定在两个底座上，底座设有齿轮槽；工质床为密闭结构，多个磁工质分为两组分别固定在第一工质床和第二工质床内部，磁工质之间留有间隙；动力装置包括：电机、减速机和齿轮，齿轮与齿轮槽相啮合，用于带动底座移动。2.如权利要求1所述的双列多级串联式磁制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兆杰，程娟，张英德，刘翠兰，黄焦宏，金培育，王强，戴默涵，郭亚茹，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：新型
国别省市：