本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇，具體涉及一種磁制冷風(fēng)扇。

背景技術(shù)：

目前的制冷技術(shù)主要靠壓縮機(jī)壓縮氣體使工質(zhì)發(fā)生相的轉(zhuǎn)變而制冷，在制冷的過程中，一方面會產(chǎn)生大量破壞臭氧層的氣體氟利昂或者造成溫室效應(yīng)的氣體；另一方面，因?yàn)閭鹘y(tǒng)空調(diào)的卡諾循環(huán)效率低下，故其對能源的消耗也較大，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以隨著科技的發(fā)展，磁制冷技術(shù)作為未來的綠色制冷技術(shù)，正成為一種趨勢。磁熱效應(yīng)是磁制冷材料在磁化和退磁過程中，內(nèi)部磁熵發(fā)生變化而放熱或吸熱的一種性質(zhì)，是材料的固有性質(zhì)。磁制冷與傳統(tǒng)壓縮機(jī)相比，磁制冷可達(dá)卡諾循環(huán)的30％-60％，而一般空調(diào)的壓縮機(jī)制冷只達(dá)到卡諾循環(huán)的5％-10％。現(xiàn)階段所研制的磁制冷機(jī)都存在著各種弊端，目前磁制冷機(jī)中的磁工質(zhì)，采用的大多是金屬Gd塊體，在冷熱交換過程中，通過對流體管道的控制進(jìn)行換熱制冷，需要安置運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，價(jià)格昂貴，在磁場的設(shè)計(jì)中具有工作區(qū)間磁場較小或者磁場模塊體積太大的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種磁制冷風(fēng)扇，把室溫磁制冷技術(shù)應(yīng)用到便攜式小件家用電器中，結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，降低了成本，使磁制冷技術(shù)平民化，推動(dòng)了磁制冷技術(shù)的商業(yè)化。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種磁制冷風(fēng)扇，包括外殼、磁工質(zhì)模塊、磁場系統(tǒng)模塊、風(fēng)扇和驅(qū)動(dòng)模塊，所述外殼下半部設(shè)有進(jìn)水口和出水口形成水箱，所述外殼上半部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口形成風(fēng)箱；所述磁場系統(tǒng)模塊設(shè)置在所述水箱內(nèi)；所述磁工質(zhì)模塊的一部分位于所述水箱內(nèi)另一部分位于所述風(fēng)箱內(nèi)，所述磁工質(zhì)模塊的一部分位于所述磁場系統(tǒng)模塊內(nèi)；所述風(fēng)扇安裝在所述風(fēng)箱內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)所述磁工質(zhì)模塊及所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。

所述的磁制冷風(fēng)扇，其中所述磁工質(zhì)模塊包括框架和磁工質(zhì)網(wǎng)，所述磁工質(zhì)網(wǎng)由條狀磁工質(zhì)片交叉粘結(jié)而成，所述磁工質(zhì)網(wǎng)為圓盤型，所述框架的外框?yàn)槭呅?，所述磁工質(zhì)網(wǎng)固定安裝在所述框架上。

所述的磁制冷風(fēng)扇，其優(yōu)選方案為，所述磁工質(zhì)網(wǎng)由條狀磁工質(zhì)片十字交叉粘結(jié)而成，所述條狀磁工質(zhì)片與所述磁工質(zhì)網(wǎng)的平面呈60-70度夾角。

所述的磁制冷風(fēng)扇，其優(yōu)選方案為，所述磁工質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量為四個(gè)，所述磁工質(zhì)網(wǎng)之間每間隔30度交錯(cuò)擺放形成密集的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

所述的磁制冷風(fēng)扇，其優(yōu)選方案為，所述條狀磁工質(zhì)片的材料為LaFe_11.3Si_1.7H_1.5復(fù)合物，由LaFe_11.3Si_1.7H_1.5粉末、Sn粉、cu粉按照質(zhì)量比10:1：1混合熱壓制得；所述框架材料為熱塑性ABS塑料。

所述的磁制冷風(fēng)扇，其中所述磁場系統(tǒng)模塊包括導(dǎo)磁架、導(dǎo)磁片和永磁體，所述導(dǎo)磁架的形狀為C型，所述永磁體為長方形，所述永磁體數(shù)量為三個(gè)，所述永磁體的表面覆蓋有所述導(dǎo)磁片，所述永磁體分別固定安裝在所述導(dǎo)磁架的兩端及中部，三個(gè)所述永磁體之間形成兩個(gè)工作區(qū)間，所述磁工質(zhì)模塊數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述磁工質(zhì)模塊的一部分分別位于兩個(gè)工作區(qū)間內(nèi)。

所述的磁制冷風(fēng)扇，其優(yōu)選方案為，所述導(dǎo)磁架和導(dǎo)磁片材料為DT4E電工純鐵，所述永磁體材料為釹鐵硼N52。

所述的磁制冷風(fēng)扇，其中所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電機(jī)一、傳動(dòng)軸和電機(jī)二，所述傳動(dòng)軸安裝在所述框架的中心，電機(jī)一驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，電機(jī)二驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。

上述磁制冷風(fēng)扇的工作過程為：當(dāng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)扇在電機(jī)二驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，向磁工質(zhì)模塊處吹風(fēng)，電機(jī)一驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁工質(zhì)模塊進(jìn)行360旋轉(zhuǎn)；水箱中注滿水，磁場系統(tǒng)模塊沉浸在水里，磁工質(zhì)模塊進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁工質(zhì)網(wǎng)不斷的進(jìn)出磁場系統(tǒng)模塊的磁場，此時(shí)一部分磁工質(zhì)網(wǎng)進(jìn)入磁場放出熱量，進(jìn)入磁場的磁工質(zhì)網(wǎng)與水箱中的水進(jìn)行充分接觸，達(dá)到熱交換的目的，而水箱設(shè)有出水口和進(jìn)水口，利用循環(huán)水使熱交換效率提高；當(dāng)散發(fā)出熱量的那部分磁工質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)出磁場時(shí)，由于退磁而吸收熱量，離開水箱的的磁工質(zhì)網(wǎng)遇到風(fēng)扇吹來的氣流，與氣流充分接觸后，吸收氣流的熱量，氣流的溫度下降，冷氣流向出風(fēng)口，達(dá)到送出冷風(fēng)的效果。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明的磁制冷風(fēng)扇的耗電量僅有風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)和磁工質(zhì)網(wǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)消耗電量，磁場由永磁材料NdFeB制成，不需要消耗多余電量，額定功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于空調(diào)的額定功率,因此，具有耗能低、體積小、能效比高、運(yùn)動(dòng)部件少、噪音小、安全性高以及無環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn)，是綠色制冷技術(shù)應(yīng)用的良好體現(xiàn)。

2、本發(fā)明的條狀磁工質(zhì)片由磁工質(zhì)粉末、Sn粉、cu粉混合熱壓制備而成，用多個(gè)磁工質(zhì)片組合成磁工質(zhì)網(wǎng)，條狀磁工質(zhì)片與磁工質(zhì)網(wǎng)的平面呈70度夾角設(shè)置，四個(gè)磁工質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行交錯(cuò)擺放，使氣流能夠彎曲流動(dòng)，有效的增加了氣流與條狀磁工質(zhì)片的接觸時(shí)間和接觸面積，有效的提高了制冷效率。磁場系統(tǒng)模塊由具有較高磁積能的永磁材料和具有較高磁導(dǎo)率的導(dǎo)磁材料按照一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而成，通過用ansys磁場仿真軟件進(jìn)行模擬，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，使工作區(qū)間有較大的磁場。本發(fā)明的磁制冷風(fēng)扇，把室溫磁制冷技術(shù)應(yīng)用到便攜式小件家用電器中，降低了成本，使磁制冷技術(shù)平民化，推動(dòng)了磁制冷技術(shù)的商業(yè)化。

附圖說明

圖1為磁制冷風(fēng)扇結(jié)構(gòu)示意主視圖；

圖2為磁制冷風(fēng)扇左視圖；

圖3為磁制冷風(fēng)扇俯視圖；

圖4為磁工質(zhì)模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖5為磁工質(zhì)網(wǎng)立體示意圖；

圖6為磁場系統(tǒng)模塊的結(jié)構(gòu)圖；

圖7為磁場系統(tǒng)模塊中永磁體的磁力線分布圖；

圖8為磁場系統(tǒng)模塊中工作區(qū)間內(nèi)的場強(qiáng)分布圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-6所示，一種磁制冷風(fēng)扇，包括外殼1、磁工質(zhì)模塊6、磁場系統(tǒng)模塊7、風(fēng)扇8和驅(qū)動(dòng)模塊，所述外殼1下半部設(shè)有進(jìn)水口4和出水口5形成水箱2，所述外殼1上半部設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口形成風(fēng)箱3；所述磁場系統(tǒng)模塊7設(shè)置在所述水箱2內(nèi)；所述磁工質(zhì)模塊6的一部分位于所述水箱2內(nèi)另一部分位于所述風(fēng)箱3內(nèi)，所述磁工質(zhì)模塊6的一部分位于所述磁場系統(tǒng)模塊7內(nèi)；所述風(fēng)扇8安裝在所述風(fēng)箱3內(nèi)。

所述磁工質(zhì)模塊6包括框架12和磁工質(zhì)網(wǎng)11，所述磁工質(zhì)網(wǎng)11由條狀磁工質(zhì)片13十字交叉粘結(jié)而成，所述條狀磁工質(zhì)片13與所述磁工質(zhì)網(wǎng)11的平面呈70度夾角，所述磁工質(zhì)網(wǎng)11為圓盤型，所述磁工質(zhì)網(wǎng)11的數(shù)量為四個(gè)，所述磁工質(zhì)網(wǎng)11之間每間隔30度交錯(cuò)擺放形成密集的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述框架12的外框?yàn)槭呅?，所述磁工質(zhì)網(wǎng)11固定安裝在所述框架12上；所述條狀磁工質(zhì)片13的材料為LaFe_11.3Si_1.7H_1.5復(fù)合物，由LaFe_11.3Si_1.7H_1.5粉末、Sn粉、cu粉按照質(zhì)量比10:1：1混合熱壓制得；所述框架12材料為熱塑性ABS塑料。

所述磁場系統(tǒng)模塊7包括導(dǎo)磁架14、導(dǎo)磁片15和永磁體16，所述導(dǎo)磁架14的形狀為C型，所述永磁體16為長方形，所述永磁體16數(shù)量為三個(gè)，所述永磁體16的表面覆蓋有所述導(dǎo)磁片15，所述永磁體16分別固定安裝在所述導(dǎo)磁架14的兩端及中部，三個(gè)所述永磁體16之間形成兩個(gè)工作區(qū)間，所述磁工質(zhì)模塊6數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述磁工質(zhì)模塊6的一部分分別位于兩個(gè)工作區(qū)間內(nèi)；所述導(dǎo)磁架14和導(dǎo)磁片15材料為DT4E電工純鐵，所述永磁體16材料為釹鐵硼N52；位于兩端的永磁體16尺寸同為：長55mm、寬40mm、高32.5mm，位于中部的永磁體16尺寸為：長55mm、寬40mm、高10mm，兩個(gè)工作區(qū)間的高度均為6mm，導(dǎo)磁架14的厚度為10mm。

所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電機(jī)一10、傳動(dòng)軸和電機(jī)二9，所述傳動(dòng)軸安裝在所述框架12的中心，電機(jī)一10驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，電機(jī)二9驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇8旋轉(zhuǎn)。

如圖7所示，磁場系統(tǒng)模塊中磁力線分布圖，在工作區(qū)間形成了較大而均勻的磁場。

如圖8所示，使用ansys仿真軟件模擬磁場系統(tǒng)模塊中磁場強(qiáng)度，模擬出的平均磁場大小為0.8T。

上述實(shí)施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限制，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。