【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热电磁全固态制冷技术，具体涉及一种用于热电磁全固态制冷的永磁体结构。
技术介绍
1、热电磁全固态制冷技术是一种新型制冷技术，这种技术将磁制冷与热电制冷相结合，在同一个制冷器件中同时发挥两种制冷效果。相较于传统蒸气压缩式制冷技术，热电磁全固态制冷技术具有绿色环保的优势，且制冷效率有很大的提升空间，有望达到传统蒸汽压缩制冷的水平，从而代替传统蒸气压缩式制冷方式。目前，已有单位设计了一种可同时发挥两种制冷技术优势的热电磁全固态能量转换制冷装置(如中国专利文献cn 112254370 b中所述)。
2、在磁制冷
中，磁工质所处工作环境的磁场强度大小会直接影响磁制冷装置的制冷效率，磁场强度越高制冷效率越高。由于热电磁全固态制冷技术包含磁制冷循环和磁制冷工质，因此，在热电磁全固态制冷
中，热电磁器件所处工作环境的磁场强度大小将直接影响热电磁全固态制冷装置的制冷效率：一般来说磁场强度越大，磁制冷效果越好。
3、目前，热电磁全固态能量转换制冷技术多采用普通的u型磁铁提供磁场，由于普通u型磁铁提供的磁场强度较低(约1.0t)，且磁场分布不均匀，限制了热电磁全固态能量转换制冷装置的制冷效率；此外，普通u型磁铁的体积和质量较大，对热电磁全固态制冷装置的成本和小型化带来了不良影响。
4、因此，设计一种磁场强度高、体积小的永磁体，对热电磁全固态制冷技术的发展具有重要促进作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种磁
2、本专利技术采用的技术方案为：一种用于热电磁全固态制冷的永磁体结构，包括轭铁、上磁体阵列、下磁体阵列、侧磁性单体和磁性板；
3、所述轭铁为c形结构，轭铁的侧部开口；
4、所述轭铁内设有分别开设有与侧部开口连通的第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽与第二安装槽上下正对设置；
5、所述上磁铁阵列安装在轭铁的第一安装槽内，下磁体阵列安装在轭铁的第二安装槽内；侧磁性单体设于轭铁开口的内侧部；上磁铁阵列、下磁铁阵列和侧磁性单体之间形成与轭铁侧部开口连通的磁场间隙；
6、所述上磁铁阵列的中部磁化方向垂直向下，且上磁铁阵列的中部下端设置有上磁性板；
7、所述下磁铁阵列的中部磁化方向垂直向下，且下磁铁阵列的中部上端设置有下磁性板；
8、所述侧磁性单体的磁化方向垂直向上；
9、所述上磁性板与下磁性板正对设置；
10、所述上磁性板、下磁性板和侧磁性单体之间的区域为工作区域。
11、按上述方案，所述上磁体阵列包括水平排布的第一上磁性单体和多个第二上磁性单体；其中第一上磁性单体位于中部，第一上磁性单体的磁化方向竖直向下；第二上磁性单体以第一上磁性单体为轴对称分布在两侧；第二上磁性单体的磁化方向水平，且由外侧指向第一上磁性单体；所述上磁性板设于第一上磁性单体的底部，上磁性板的下表面且与两侧的第二上磁性单体平齐。
12、按上述方案，所述第二上磁性单体有两块，包括第二上磁性单体a和第二上磁性单体b，分设于第一上磁性单体两侧；位于第一上磁性单体左侧的第二上磁性单体a，其磁化方向水平向右；位于第一上磁性单体右侧的第二上磁性单体b，其磁化方向水平向左。
13、按上述方案，所述下磁体阵列包括水平排布的第一下磁性单体和多个第二下磁性单体；其中第一下磁性单体位于中部，第一下磁性单体的磁化方向竖直向下；第二下磁性单体以第一下磁性单体为轴对称分布在两侧；第二下磁性单体的磁化方向水平且由第一下磁性单体指向外侧；所述下磁性板设于第一下磁性单体的顶部，下磁性板的上表面且与两侧的第二下磁性单体平齐。
14、按上述方案，所述第二下磁性单体有两块，包括第二下磁性单体a和第二下磁性单体b，分设于第一下磁性单体两侧；位于第一下磁性单体左侧的第二下磁性单体a，其磁化方向水平向左；位于第一下磁性单体右侧的第二下磁性单体b，其磁化方向水平向右。
15、按上述方案，各磁性单体均为六面体结构，均采用ndfeb磁体制作。
16、按上述方案，第二上磁性单体与第二下磁性单体的厚度相同，第一上磁性单体与第一下磁性单体的厚度相同，侧磁性单体的厚度与磁场气隙的宽度一致；第二上磁性单体、第一上磁性单体和侧磁性单体的厚度依次减小。各磁性单体中的磁化方向不同。
17、按上述方案，所述上磁性板和下磁性板均分别采用软磁性材料制作。
18、本专利技术的有益效果为：本专利技术设计上下磁体阵列，每个磁体阵列包括多块磁化方向不同的磁性单体，同时中部的磁性单体外侧设置磁性板，磁性板能够引导通过第一上磁性单体和第一下磁性单体的磁感线，加强工作区域处磁场强度，并使工作区域内的磁场强度更加均匀，这一设计与现有的u型磁铁相比，提高了磁场强度，磁场分布均匀，有效提高了热电磁全固态能量转换制冷装置的制冷效率；本专利技术能够根据具体需要设计磁场强度大的磁体阵列，与现有的u型磁铁相比，可减小整个磁铁的质量和体积，灵活性好。
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1.一种用于热电磁全固态制冷的永磁体结构，其特征在于，包括轭铁、上磁体阵列、下磁体阵列、侧磁性单体和磁性板；
2.如权利要求1所述的永磁体结构，其特征在于，所述上磁体阵列包括水平排布的第一上磁性单体和多个第二上磁性单体；其中第一上磁性单体位于中部，第一上磁性单体的磁化方向竖直向下；第二上磁性单体以第一上磁性单体为轴对称分布在两侧；第二上磁性单体的磁化方向水平，且由外侧指向第一上磁性单体；所述上磁性板设于第一上磁性单体的底部，上磁性板的下表面且与两侧的第二上磁性单体平齐。
3.如权利要求2所述的永磁体结构，其特征在于，所述第二上磁性单体有两块，包括第二上磁性单体A和第二上磁性单体B，分设于第一上磁性单体两侧；位于第一上磁性单体左侧的第二上磁性单体A，其磁化方向水平向右；位于第一上磁性单体右侧的第二上磁性单体B，其磁化方向水平向左。
4.如权利要求2所述的永磁体结构，其特征在于，所述下磁体阵列包括水平排布的第一下磁性单体和多个第二下磁性单体；其中第一下磁性单体位于中部，第一下磁性单体的磁化方向竖直向下；第二下磁性单体以第一下磁性单体为轴对称分布在两
5.如权利要求4所述的永磁体结构，其特征在于，所述第二下磁性单体有两块，包括第二下磁性单体A和第二下磁性单体B，分设于第一下磁性单体两侧；位于第一下磁性单体左侧的第二下磁性单体A，其磁化方向水平向左；位于第一下磁性单体右侧的第二下磁性单体B，其磁化方向水平向右。
6.如权利要求4所述的永磁体结构，其特征在于，各磁性单体均为六面体结构，均采用NdFeB磁体制作。
7.如权利要求4所述的永磁体结构，其特征在于，第二上磁性单体与第二下磁性单体的厚度相同，第一上磁性单体与第一下磁性单体的厚度相同，侧磁性单体的厚度与磁场气隙的宽度一致；第二上磁性单体、第一上磁性单体和侧磁性单体的厚度依次减小。各磁性单体中的磁化方向不同。
8.如权利要求4所述的永磁体结构，其特征在于，所述上磁性板和下磁性板均分别采用软磁性材料制作。
...【技术特征摘要】
1.一种用于热电磁全固态制冷的永磁体结构，其特征在于，包括轭铁、上磁体阵列、下磁体阵列、侧磁性单体和磁性板；
2.如权利要求1所述的永磁体结构，其特征在于，所述上磁体阵列包括水平排布的第一上磁性单体和多个第二上磁性单体；其中第一上磁性单体位于中部，第一上磁性单体的磁化方向竖直向下；第二上磁性单体以第一上磁性单体为轴对称分布在两侧；第二上磁性单体的磁化方向水平，且由外侧指向第一上磁性单体；所述上磁性板设于第一上磁性单体的底部，上磁性板的下表面且与两侧的第二上磁性单体平齐。
3.如权利要求2所述的永磁体结构，其特征在于，所述第二上磁性单体有两块，包括第二上磁性单体a和第二上磁性单体b，分设于第一上磁性单体两侧；位于第一上磁性单体左侧的第二上磁性单体a，其磁化方向水平向右；位于第一上磁性单体右侧的第二上磁性单体b，其磁化方向水平向左。
4.如权利要求2所述的永磁体结构，其特征在于，所述下磁体阵列包括水平排布的第一下磁性单体和多个第二下磁性单体；其中第一下磁性单体位于中部，第一下磁性单体的磁化方向竖直向下；第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏平，赵文俞，薛天畅，李龙舟，朱婉婷，聂晓蕾，张清杰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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