一种磁致冷装置，包括一磁热模块以及活动地环绕磁热模块的一磁体单元，磁热模块包括一座体以及容置于座体内的第一、第二及第三磁热构件，其中第一、第三磁热构件分别邻近于磁热模块的一冷端及一热端，且该第一、第二及第三磁热构件的重量不同，一热传流体依序流经第一、第二及第三磁热构件，藉以将热量由冷端传递至热端。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种磁致冷装置，包括一磁热模块以及活动地环绕磁热模块的一磁体单元，磁热模块包括一座体以及容置于座体内的第一、第二及第三磁热构件，其中第一、第三磁热构件分别邻近于磁热模块的一冷端及一热端，且该第一、第二及第三磁热构件的重量不同，一热传流体依序流经第一、第二及第三磁热构件，藉以将热量由冷端传递至热端。【专利说明】磁致冷装置
本专利技术涉及一种冷却装置，特别涉及一种具有多个磁热构件的磁致冷装置。
技术介绍
由于磁致冷装置(magnetic refrigerator)不需要使用特定的冷媒和压缩机,相较于传统的冷冻及空调设备而言不仅构造较为简单，同时亦产生较少的噪音污染。另一方面，磁致冷装置具备有低能源损耗以及维护成本便宜等优点，因此已被应用于冷冻及空调
中。请参阅图1,在2006年所出版的国际期刊International Journal ofRefrigeration第29卷的第1327-1331页介绍了一种主动式磁致冷装置(active magneticregeneration, AMR),在前述文献中主要将 Gda92Yacii Gda84Dy0.16、Gd0 87Dy0 13> Gda89Dyan 等四种不同的磁热材料(magnetocaloric materials)依序沿着一座体的一冷端C至一热端H串联设置，其中每一种磁热材料的尺寸大致相同，但其居里温度各不相同。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁致冷装置来提升磁致冷装置的效率。本专利技术的一实施例提供一种磁致冷装置，包括一磁热模块以及活动地环绕磁热模块的一磁体单兀，磁热模块包括一座体以及容置于座体内的第一、第二及第三磁热构件，其中第一、第三磁热构件分别邻近于磁热模块的一冷端及一热端。其中，第一、第二以及第三磁热构件沿磁热模块的一中心轴方向排列，且该第一、第二及第三磁热构件的重量不同，一热传流体依序流经第一、第二、第三磁热构件，藉以将热量由冷端传递至热端。【专利附图】【附图说明】图1表不一传统的主动式磁致冷装置(AMR),其具有四种不同的磁热材料彼此相连接；图2表示本专利技术一实施例的磁致冷装置；图3表示本专利技术另一实施例的磁致冷装置；图4表示本专利技术另一实施例的磁致冷装置；以及图5表示本专利技术另一实施例的磁致冷装置。其中，附图标记说明如下:磁热模块10座体11开口12、13磁体单元14隔绝构件15磁热构件M11、M12、M13磁热构件]?21、]\122、]\123磁热构件]\01、]\02、]\03磁热构件M41、M42、M43中心轴A【具体实施方式】请参阅图2，本专利技术一实施例的磁致冷装置主要包括一磁热模块10以及一磁体单元14。磁体单元14 (例如为永久磁铁、电磁铁或超导体)环绕磁热模块10，并可相对磁热模块10前后移动，藉以作用不同的磁场予磁热模块10。如图2所示，前述磁热模块10包括三个磁热构件Mil、M12以及M13，容置于一座体11内，其中座体11形成有两个开口 12、13，分别形成于座体11的相反侧。于本实施例中，磁热构件Mll-M13被两个隔绝构件15所分隔开，前述隔绝构件15例如可包括气凝胶(Aerogel)、聚甲醒(Ρ0Μ)、铁氟龙(Teflon)或多孔性材料(porousmaterial),并可容许一热传流体通过。前述磁热构件Mll-M13可具有相同的材质,例如可为一阶磁热材料(first order magnetocaloric material)、二阶磁热材料(second ordermagnetocaloric material)或合金材料(alloy),但分别具有不同的重量。如图2所示,磁热构件Mll-M13的重量沿热传流体的流动方向(由开口 12 (冷端)至开口 13 (热端))逐渐增加。其中第三磁热构件M13相对于第一磁热构件Mll的质量比大致介于1.1至2之间。于一些实施例中，磁热构件Ml I-M13可具有多孔性结构以容许热传流体通过，其中孔隙率(porosity)介于 30% 至 50%。当磁致冷装置运行时，磁体单元14相对于磁热模块10旋转或移动，藉以作用不同的磁场予磁热构件Mll-M13。当磁体单元14作用的磁场升高时，磁热材料的温度会上升，此时热传流体可经由开口 12 (冷端)流入磁热模块10，并沿磁热模块10的一中心轴A依序通过磁热构件Mll-M13，再经由开口 13离开磁热模块10，如此一来热量可藉此传递至磁热模块10的热端。此外，当磁体单元14作用的磁场降低时，磁热材料Mll-M13的温度会降低，此时热传流体可由开口 13 (热端)流入磁热模块10至开口 12 (冷端)，使磁热构件Mll-M13冷却热传流体。由于热量持续地由冷端传递至热端，在开口 13附近可能发生热量累积，且热传流体温度相对较高的情况。因此，磁热构件M13相较于磁热构件Mil、M12需要具有更大的重量，藉以提高在热端附近的热泵功率(heat pumping power)。如图2所示,本实施例中的磁热构件M13的重量大于磁热构件M12，且磁热构件M12的重量大于磁热构件Mil。特别地是，隔绝构件15可防止热量在磁热构件Mll-M13之间传导，藉此维持磁热构件Mll-M13之间的温度梯度，并提升磁致冷装置的效率。请参阅图3，本专利技术另一实施例中的磁致冷装置包括三个磁热构件M21-M23，分别具有不同的磁热材料及不同的重量，其中磁热构件M22位于磁热构件M21与磁热构件M23之间。如同图2所示的配置，磁热构件M23的重量大于磁热构件M22，且磁热构件M22的重量大于磁热构件M21。磁体单元14环绕磁热模块10，并可相对磁热模块10前后移动，藉以作用不同的磁场予磁热模块10。由于磁热构件M23在形状及重量上大于其余磁热构件M21、M22,在热端附近的热泵功率(heat pumping power)将会增加,藉以提升磁致冷装置的效率。请参阅图4，本专利技术另一实施例的磁致冷装置包括三个磁热构件M31?M33，分别具有不同的磁热材料及不同的重量，其中磁热构件M32位于磁热构件M31与磁热构件M33之间。考虑到三个磁热构件M31?M33分别具有不同的磁热性质，故以不同于图2、3的配置来排列，其中磁热构件M31的重量大于磁热构件M32，且磁热构件M32的重量大于磁热构件 M33。请参阅图5，本专利技术另一实施例的磁致冷装置包括三个磁热构件M41?M43，分别具有不同的磁热材料及不同的重量，其中磁热构件M42位于磁热构件M41与磁热构件M43之间。考虑到三个磁热构件M41?M43分别具有不同的磁热性质，故以不同于图2-4的配置来排列，其中磁热构件M42的重量大于磁热构件M43，且磁热构件M43的重量大于磁热构件M41，藉以增加热泵功率并提升磁致冷装置的效率。综上所述，本专利技术提供一种具有多个磁热构件的磁致冷装置，于一实施例中的磁热构件可具有相同的材质，其中邻近于热端的磁热构件的重量大于其余磁热构件，此外，磁热构件亦可为不同的材质所制成，但考虑到磁热构件分别具有不同的磁热性质，磁热构件可以如图3-5所示的各种配置来排列，其中本专利技术可通过使用多个不同重量的磁热构件来提升磁致冷装置的效率。特别地是，前述磁热构件之间另可设置多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁致冷装置，包括：一磁热模块，包括：一座体，形成有一第一开口以及一第二开口，分别位于该磁热模块的一冷端以及一热端；一第一磁热构件，容置于该座体内，并邻近于该第一开口；一第二磁热构件，容置于该座体内；及一第三磁热构件，容置于该座体内，并邻近于该第二开口，其中该第一、第二以及第三磁热构件沿该磁热模块的一中心轴方向排列，且该第一、第二及第三磁热构件的重量不同；一磁体单元，环绕该磁热模块，并且对该磁热模块作用不同磁场；以及一热传流体，依序流经该第一开口、该第一、第二、第三磁热构件以及该第二开口，藉以将热量由该磁热模块的该冷端传递至该热端。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭钟荣，毛之成，张婕诗，吴调原，谢昇汎，王敏嘉，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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