本发明专利技术涉及制冷技术领域，具体涉及一种用于磁制冷机的动密封动态闭环水路循环装置。其包括用于制冷机制冷剂密封的动密封滑槽，分为内外两侧多层迷宫式旋转动密封结构，内外侧之间为动态的滑密封，并附有进出水口构成动态循环水路的一部分；还包括用于放置磁工质的旋转栅格，该栅格与密封滑槽构成滑密封部分并与进出水口共同构成循环水路。该发明专利技术可作为旋转式磁制冷机的水冷机构，完成磁制冷过程中的热交换。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制冷
，具体涉及一种用于磁制冷机的动密封动态闭环水路循环装置。
技术介绍
传统的磁制冷机是通过压缩气体膨胀技术实现制冷目的的。其中压缩气体使用的是氟利昂或氢氟烃。这两种气体都会对大气造成破坏，会损坏大气臭氧层或具有温室效应。近年来发展的磁制冷技术通过磁化和退磁过程中材料的磁熵变化达到制冷的目的。由于这种材料不使用气体制冷技术，不会引起温室效应，被称为绿色环保制冷技术。此外，和气体制冷系统相比，磁制冷至少可以少消耗20%至30%的能源。事实上，现在使用的冰箱和空调系统正成为全世界能源消耗的主体。与传统气体制冷技术比较，磁致冷具有低噪声、效率 高、耗能低、无污染、安全可靠和易于小型化等特点。开发高性能磁致冷材料和研制高效磁致冷机已成为各国科研工作者和工业界竞争开展的热点工作。由于磁制冷机的冷热循环过程需要靠冷却介质将磁工质进出磁场过程中产生或吸收的热量与外部环境交换，完成外部制冷，因此磁制冷机的水路设计是磁制冷机的重要组成部分。为满足磁工质与冷却介质高效热交换，水路设计需满足1)磁工质以较高频率进出磁场；2)冷却介质在磁熵变化完成以前有充分时间与磁工质进行热交换；3)冷却介质与冷却负载之间有高效的热交换。为满足上述条件，全世界的科学家以及工程师们提出了各种各样的解决方案。总体上可以概括为两种一为活塞式，根据磁工质相对于磁场的位置，即在不同的制冷或制热阶段，选择对应的冷却剂的流向(美国专利No. 6，826，915)；二，进出水口位置随着磁工质运动，根据磁场分布确定冷却剂或冷却水路的选择(JTusek,S. Zupan, A. Sarlah, I. Prebil, A. Poredos, Development of a rotary magneticrefrigerator, International journal of refrigeration, 33 (2010) 294-300);三,进出水口位置相对磁场分布固定，分水器在进水口与磁工质之间负责导流，构建冷却介质循环回路(国际专利No. Wo 2009/024412 Al)。上述三种方案，前两种由于需要根据磁场位置转换冷热水循环完成制冷或制热循环，因此需设计相应的水路分配系统并且由于系统反应时间的限制，使得磁制冷系统制冷效率低下。第三种方案具有较高的制冷效率然而结构复杂，分水器的使用使得实现较为困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于磁制冷机的动密封动态闭环水路循环装置，通过采用动密封设计并利用磁工质与水路循环系统构造动态闭环水路循环系统，增加磁工质与冷却介质的接触，提高热交换效率。为解决现有技术存在的问题，本专利技术的技术方案是一种用于磁制冷机的动密封动态闭环水路循环装置，其特征在于包括位于周期磁场内的磁床，所述的磁床内设置有栅格，磁床的两端设置有滑轨一和滑轨二，以及与滑轨一和滑轨二相配合的滑槽一和滑槽二，栅格内设置有磁工质，所述的滑槽一、磁工质、恒温水槽与滑槽二依次连接构成闭合循环回路一，滑槽一、磁工质、负载与滑槽二依次连接构成闭合循环回路二。所述的滑槽一和滑槽二为三层密封结构，内外侧为迷宫式结构，中间为平滑表面。所述的磁床为多层圆管状结构并在层间径向固定。所述的磁工质在沿冷却介质流通方向贯通。所述的磁床为空心圆柱壳体，空心圆柱壳体的两端设置有滑槽一和滑槽二，滑槽一上设置有与栅格连通的导流槽一和导流槽二，滑槽二上设置有与栅格连通的导流槽三和导流槽四。所述的滑槽一上还设置有进水口一和进水口二，滑槽二上设置有出水口三和出水 口四。所述的负载为制冷机器。所述的磁床包括用于驱动磁床旋转运动的运动部。所述的滑槽一和滑槽二包括用于固定的安装部。所述的用于连通磁床的进水口一、进水口二、出水口一和出水口二，用于驱动冷却介质流动的水泵一和水泵二，用于与外部热交换的负载，用于保持磁工质始终处于工作温度的恒温水槽之间的管路系统构成水路循环装置。 与现有技术相比，本专利技术的优点如下本专利技术致力于引入动密封-动态闭路循环系统，无需分水器可实现自动分水的目的，系统结构简化，实现容易，提高冷却介质的循环效率；进、出水口与磁场相对位置可根据磁床旋转速度自由调节，满足冷却介质与磁工质热交换的时间需求，磁工质的连续旋转并与冷却介质连续换热提升了系统工作效率。附图说明图I为本专利技术的总体结构示意 图2为本专利技术的水路主体结构局部剖面示意 图3为本专利技术水路主体结构上视 图4为本专利技术水路主体结构A-A剖视 图5为图4中D区的放大 图6为磁床的俯视 图7为迷宫式密封滑槽的矩形几何形状示意 图8为迷宫式密封滑槽的半圆形几何形状示意 图9为为迷宫式密封滑槽的梯形几何形状示意 图10为栅格内部磁工质纵向排列结构； 图11为栅格内部磁工质井状排列结构； 图12为栅格内部磁工质颗粒结构。附图标记说明如下 I-水泵二，2-磁床，3-栅格，4-滑轨一，5-滑轨二，6-滑槽一，7-滑槽二，8-磁工质，9-导流槽一，10-导流槽二，11-导流槽三，12-导流槽四，13-进水口一，14-进水口二，15-出水口一，16-出水口二，17-恒温水槽，18-负载，19-水泵一。具体实施例方式参见图I和图2 :—种用于磁床的动密封动态闭环水路循环装置，包括位于周期磁场内部的磁床2，所述的磁床2内设置有栅格3，并端部有供磁床2运动的滑轨一 4和滑轨二5，所述的磁床2为双层圆管状结构的空心圆柱壳体，其层内并安装有放射状栅格3，双层结构内部轴向贯通，磁床2两端设置有与滑轨一 4和滑轨二 5相配合的滑槽一 6和滑槽二 7，所述的滑槽一 6和滑槽二 7为三层密封结构，内外侧为多层迷宫式结构，中间为平滑表面，栅格3内安装有磁工质8，磁工质8可根据需要有多种安装方式，所述的滑槽一 6在垂直于滑动平面方向上设置有导流槽一 9和导流槽二 10并与进水口一 13和进水口二 14连通，所述的滑槽二 7在垂直于滑动平面方向上开有导流槽三11和导流槽四12并与出水口一 15和出水口二 16连通，所述的磁工质8、滑槽一 6、导流槽一 9、进水口一 13、恒温水槽17与滑槽二 7、导流槽三11、出水口一 15依次连接构成动态闭合循环回路一，该回路负责给磁工质8降温并保证磁工质8的温度处于最佳工作温度区间，所述的磁工质8、滑槽一 6、导流槽二10、进水口二 14、负载18与滑槽二 7、导流槽四12、出水口二 16依次连接构成闭合循环回路二，该回路负责给负载降温，完成与外界的热交换。 本专利技术包括用于放置磁工质8的磁床2，磁床为双层结构，位于周期磁场内，材料可以采用塑料、陶瓷等多种材料构成，层间由栅格结构相互固定，并在轴向上完全贯通，该栅格3满足在放置磁工质8后，冷却介质仍可自由上下流通；在磁床2两端设计有迷宫式动密封结构以防止冷却介质的泄漏；迷宫式密封可采用多种形状，例如矩形、半圆形、梯形等(参见图7、图8和图9)，该结构包括磁床两端的滑动结构(滑轨一和滑轨二)固定在滑槽一和滑槽二内；磁床2两端与滑槽一和滑槽二中心为滑动密封结构；滑槽一和滑槽二上开有导流槽可与部分磁工质构成动态通路系统；导流槽位置取决于外部磁场的位置以及磁床2与磁体之间相对旋转速度，磁床2在外力驱动下在滑槽一和滑槽二内旋转，冷却介本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于磁制冷机的动密封动态闭环水路循环装置，其特征在于：包括位于周期磁场内的磁床（2），所述的磁床（2）内设置有栅格（3），磁床（2）的两端设置有滑轨一（4）和滑轨二（5），以及与滑轨一（4）和滑轨二（5）相配合的滑槽一（6）和滑槽二（7），栅格（3）内设置有磁工质（8），所述的滑槽一（6）、磁工质（8）、恒温水槽（17）与滑槽二（7）依次连接构成闭合循环回路一，滑槽一（6）、磁工质（8）、负载（18）与滑槽二（7）依次连接构成闭合循环回路二。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏明许，刘剑，
申请(专利权)人：西安市嘉闻材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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