一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及磁制冷技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，包括蓄冷床I、蓄冷床II、換熱水箱、換熱器，蓄冷床I、蓄冷床II內(nèi)均填充有多孔的磁工質(zhì)，蓄冷床I、蓄冷床II的外側(cè)設(shè)有用于磁工質(zhì)磁化和退磁的磁場，蓄冷床I的兩端分別設(shè)有閥組A、閥組B，蓄冷床II的兩端分別設(shè)有閥組C、閥組D，閥組A、閥組B、閥組C、閥組D均包含一個(gè)單向磁通閥和一個(gè)單向磁斷閥，換熱熱水箱的出水口處設(shè)有水泵，換熱水箱、蓄冷床I、蓄冷床II、換熱器內(nèi)充滿換熱介質(zhì)。本發(fā)明中低溫?fù)Q熱介質(zhì)、高溫?fù)Q熱介質(zhì)循環(huán)時(shí)采用獨(dú)立的路徑，低溫?fù)Q熱介質(zhì)與高溫?fù)Q熱介質(zhì)不會(huì)相互混合，從而提高制冷效果。
【專利說明】
一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及磁制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄冷床系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]室溫磁制冷是一種新型的制冷技術(shù)，與傳統(tǒng)蒸汽壓縮制冷技術(shù)相比，室溫磁制冷技術(shù)不會(huì)引起溫室效應(yīng)，不破壞臭氧層，對環(huán)境無危害，熱力學(xué)循環(huán)效率高。磁制冷是一種利用磁熱效應(yīng)的制冷方式，固體磁性物質(zhì)(磁性離子構(gòu)成的系統(tǒng))在受磁場作用磁化時(shí)，固體磁性物質(zhì)對外放出熱量;磁化后的固體磁性物質(zhì)再將其去磁，固體磁性物質(zhì)又要從外界吸收熱量，這種磁性物質(zhì)在磁場施加與除去過程中所出現(xiàn)的熱現(xiàn)象稱為磁熱效應(yīng)。磁制冷機(jī)中的核心機(jī)構(gòu)為蓄冷床系統(tǒng)，蓄冷床的主要部件是磁場系統(tǒng)和兩個(gè)蓄冷床(蓄冷管)，蓄冷床內(nèi)填充有多孔的磁熱效應(yīng)材料，每個(gè)蓄冷床外側(cè)設(shè)置兩個(gè)轉(zhuǎn)筒:內(nèi)筒、外筒，每個(gè)轉(zhuǎn)筒對應(yīng)一個(gè)磁場，兩個(gè)磁場相位相差180度，通過內(nèi)外筒的相對轉(zhuǎn)動(dòng)就可以對磁熱效應(yīng)材料進(jìn)行磁化和退磁，從而完成熱力學(xué)循環(huán)。
[0003]蓄冷床的兩端各設(shè)置一個(gè)電磁閥，兩個(gè)蓄冷床的冷端均與換熱器連接，兩個(gè)蓄冷床的熱端均與水箱連接，水箱的出水口處設(shè)置水栗，當(dāng)其中一個(gè)蓄冷床處于磁化狀態(tài)，另一個(gè)蓄能床處于退磁狀態(tài)，通過電磁閥控制，換熱介質(zhì)從進(jìn)入退磁狀態(tài)的蓄冷床內(nèi)，磁熱效應(yīng)材料吸收換熱介質(zhì)的熱量，從而使得換熱介質(zhì)溫度降低，低溫的換熱介質(zhì)從蓄冷床內(nèi)流出后進(jìn)入換熱器內(nèi)，低溫?fù)Q熱介質(zhì)通過換熱器吸收周圍空氣的熱量實(shí)現(xiàn)制冷，從換熱器流出的吸熱后的換熱介質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)處于磁化狀態(tài)的的蓄冷床內(nèi)，換熱介質(zhì)吸收磁化狀態(tài)的的蓄冷床內(nèi)磁熱效應(yīng)材料放出的熱量后進(jìn)入水箱中，此時(shí)完成一個(gè)循環(huán)，蓄冷床外側(cè)的磁場改變，退磁狀態(tài)的蓄冷床變成磁化狀態(tài)，磁化狀態(tài)的蓄冷床變成退磁狀態(tài)，通過電磁閥切換路線，換熱進(jìn)入與上述相反的循環(huán)，重復(fù)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)制冷。然而上述蓄冷床系統(tǒng)中，當(dāng)磁場改變時(shí)，低溫?fù)Q熱介質(zhì)與高溫?fù)Q熱介質(zhì)共用同一個(gè)循環(huán)管道，這樣就導(dǎo)致制管道中殘留的低溫?fù)Q熱介質(zhì)(高溫?fù)Q熱介質(zhì))與高溫?fù)Q熱介質(zhì)(低溫?fù)Q熱介質(zhì))直接熱交換，低溫?fù)Q熱介質(zhì)與高溫管路(之前被高溫?fù)Q熱介質(zhì)流過而吸熱的管理)直接進(jìn)行熱交換，從而導(dǎo)致低溫?fù)Q熱介質(zhì)浪費(fèi)，嚴(yán)重影響制冷效果和制冷效率，而且通過電磁閥控制介質(zhì)流動(dòng)，由于退磁、磁化的周期較短，電磁閥動(dòng)作非常頻繁，電磁閥上的線圈會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，該熱量被冷端的換熱介質(zhì)吸收，換熱介質(zhì)進(jìn)入換熱器內(nèi)后吸熱能力會(huì)下降，從而影響制冷效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中磁制冷機(jī)中的蓄冷床系統(tǒng)在退磁、磁化時(shí)，低溫?fù)Q熱介質(zhì)與高溫?fù)Q熱介質(zhì)共用一個(gè)循環(huán)管路，低溫?fù)Q熱介質(zhì)與高溫?fù)Q熱介質(zhì)會(huì)直接發(fā)生熱交換而影響換熱器的制冷效果的不足，提供了一種在蓄冷床在磁化和退磁時(shí)，低溫?fù)Q熱介質(zhì)、高溫?fù)Q熱介質(zhì)的循環(huán)管路都是獨(dú)立的，防止兩種溫度不同的換熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換，提高磁制冷機(jī)制冷效果的蓄冷床系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，包括蓄冷床1、蓄冷床I1、換熱水箱、換熱器，所述的蓄冷床1、蓄冷床II內(nèi)均填充有多孔的磁工質(zhì)，所述蓄冷床1、蓄冷床II的外側(cè)設(shè)有用于磁工質(zhì)磁化和退磁的磁場，所述蓄冷床I的兩端分別設(shè)有閥組A、閥組B，所述蓄冷床II的兩端分別設(shè)有閥組C、閥組D，所述的閥組A、閥組B、閥組C、閥組D均包含一個(gè)單向磁通閥和一個(gè)單向磁斷閥；閥組A上的單向磁斷閥與閥組C上的單向磁斷閥同時(shí)和換熱器的進(jìn)液端連接，閥組A上的單向磁通閥與閥組C上的單向磁通閥同時(shí)和換熱器的出液端連通，閥組B上單向磁通閥與閥組D上的單向磁通閥同時(shí)和換熱水箱連接，閥組B上的單向磁斷閥與閥組D上的單向磁斷閥同時(shí)和換熱水箱的出水口連接，所述換熱水箱的出水口處設(shè)有水栗，換熱水箱、蓄冷床1、蓄冷床I1、換熱器內(nèi)充滿換熱介質(zhì)。
[0006]閥組A、閥組B、閥組C、閥組D均位于磁場中；當(dāng)蓄冷床內(nèi)的磁工質(zhì)處于磁化狀態(tài)時(shí)，單向磁通閥受磁場作用而處于單向打開狀態(tài)，單向磁斷閥則處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)蓄冷床內(nèi)的磁工質(zhì)處于退磁狀態(tài)時(shí)，單向磁通閥因?yàn)榇艌鲎饔孟ФP(guān)閉，單向磁斷閥則因?yàn)榇艌鱿Ф鴨蜗虼蜷_；當(dāng)蓄冷床I處于退磁狀態(tài)、蓄冷床II處于磁化狀態(tài)，換熱水箱中的換熱介質(zhì)在水栗的作用下經(jīng)過閥組B上的單向磁斷閥進(jìn)入蓄冷床I內(nèi)，蓄冷床I內(nèi)的磁工質(zhì)退磁吸熱，換熱介質(zhì)溫度降低從閥組A中的單向磁斷閥進(jìn)入換熱器內(nèi)，低溫?fù)Q熱介質(zhì)與換熱器熱交換對外制冷，從換熱器出液端流出的吸熱后的換熱介質(zhì)經(jīng)過閥組C中的單向磁通閥進(jìn)入蓄冷床II內(nèi)，蓄冷床II內(nèi)的磁工質(zhì)磁化放熱，換熱介質(zhì)吸收磁工質(zhì)的熱量后經(jīng)過閥組D中的單向磁通閥進(jìn)入換熱水箱內(nèi)，從而完成一個(gè)循環(huán);此時(shí)蓄冷床1、蓄冷床II外的磁場變化，蓄冷床I處于磁化狀態(tài)、蓄冷床II處于退磁狀態(tài)，換熱水箱中的換熱介質(zhì)經(jīng)過閥組D上的單向磁斷閥進(jìn)入蓄冷床II內(nèi)，低溫的換熱介質(zhì)經(jīng)過閥組C中的單向磁斷閥進(jìn)入換熱器內(nèi)，從換熱器出液端流出的高溫?fù)Q熱介質(zhì)經(jīng)過閥組A上的單向磁通閥進(jìn)入蓄冷床I內(nèi)，最后蓄冷床I內(nèi)的換熱介質(zhì)吸熱后從閥組B中的單向磁通閥進(jìn)入換熱水箱內(nèi)，隨著磁場的周期變化、磁工質(zhì)進(jìn)行磁化、退磁的循環(huán)變化，實(shí)現(xiàn)換熱器處制冷;上述兩個(gè)循環(huán)過程中，換熱介質(zhì)流經(jīng)的路徑是相互獨(dú)立的，低溫?fù)Q熱介質(zhì)不會(huì)直接與高溫?fù)Q熱介質(zhì)混合，而且低溫?fù)Q熱介質(zhì)也不會(huì)經(jīng)過高溫介質(zhì)流過的管路，從而保持低溫?fù)Q熱介質(zhì)良好的吸熱能力，增強(qiáng)制冷效果；同時(shí)單向磁通閥、單向磁斷閥時(shí)根據(jù)磁場改變自動(dòng)控制通斷的，無需電路控制，靈敏度高而且不會(huì)發(fā)熱。
[0007]作為優(yōu)選，任意一個(gè)閥組內(nèi)的單向磁斷閥與單向磁通閥中的換熱介質(zhì)流向相反，單向磁斷閥、單向磁通閥通過連接座連接，單向磁斷閥、單向磁通閥的兩端均設(shè)有伸出連接座外的連接頭。
[0008]作為優(yōu)選，所述的單向磁通閥、單向磁斷閥均包括閥套、設(shè)在閥套內(nèi)的閥座，閥座的中心設(shè)有與閥套同軸的通孔，所述閥座的兩端設(shè)有錐形密封面，所述閥座的通孔內(nèi)設(shè)有閥芯，所述的閥芯外側(cè)與通孔間隙配合，所述的閥芯內(nèi)設(shè)有流道，所述閥芯的一端設(shè)有錐形密封塊，錐形密封塊的錐面上設(shè)有與流道連通的排液孔，所述閥芯的另一端設(shè)有錐形密封調(diào)節(jié)座，錐形密封調(diào)節(jié)座的端部設(shè)有流道同軸連通的喇叭口；所述單向磁通閥的閥套內(nèi)在其靠近喇叭口處設(shè)有通過磁場磁化控制流道打開的第一閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述單向磁斷閥的閥套內(nèi)在其靠近喇叭口處設(shè)有通過磁場磁化控制流道關(guān)閉的第二閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0009]作為優(yōu)選，所述的錐形密封面上設(shè)有錐形密封圈。
[0010]作為優(yōu)選，所述的第一閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括呈圓柱狀的導(dǎo)向籠1、設(shè)在導(dǎo)向籠I內(nèi)的柱狀滑塊I，導(dǎo)向籠I的外側(cè)設(shè)有定位套I，所述的導(dǎo)向籠I與定位套I之間通過支撐桿I連接，所述柱狀滑塊I的軸向與流道同軸，所述柱狀滑塊I朝向喇叭口的一端呈球形，所述導(dǎo)向籠I的外端固定有環(huán)形鐵氧體磁瓦，所述的柱狀滑塊I由鐵磁體制成。當(dāng)磁工質(zhì)被磁化時(shí)，柱狀滑塊1、環(huán)形鐵氧體磁瓦也同時(shí)被磁化，柱狀滑塊I與環(huán)形鐵氧體磁瓦吸引在一起，此時(shí)閥芯失去柱狀滑塊I的壓力作用，單向磁通閥處于打開狀態(tài)，換熱介質(zhì)進(jìn)入流道內(nèi)從排液孔處排出；當(dāng)磁工質(zhì)退磁時(shí)，柱狀滑塊1、環(huán)形鐵氧體磁瓦也同時(shí)退磁，兩者之間失去吸引力，柱狀滑塊I在換熱介質(zhì)的作用下在導(dǎo)向籠I內(nèi)移動(dòng)并推動(dòng)閥芯移動(dòng)，錐形密封調(diào)節(jié)座與錐形密封面接觸密封，柱狀滑塊I上球形的一端與喇叭口接觸密封，單向磁通閥處于關(guān)閉狀態(tài)，換熱介質(zhì)無法通過。
[0011]作為優(yōu)選，所述單向磁通閥的閥套內(nèi)位于導(dǎo)向籠I的外端外側(cè)設(shè)有導(dǎo)流罩，所述的導(dǎo)流罩通過連桿I與柱狀滑塊I連接，所述的導(dǎo)流罩呈錐形，導(dǎo)流罩的中心設(shè)有與流道同軸的導(dǎo)流孔。柱狀滑塊1、環(huán)形鐵氧體磁瓦退磁時(shí)，換熱流體對導(dǎo)流罩的壓力促使柱狀滑塊I移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)流罩使得換熱介質(zhì)從導(dǎo)流孔處經(jīng)過而直接作用在柱狀滑塊I端部，使得柱狀滑塊I推動(dòng)閥芯移動(dòng)并與喇叭口密封。
[0012]作為優(yōu)選，所述的第二閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括呈圓柱狀的導(dǎo)向籠I1、設(shè)在導(dǎo)向籠II內(nèi)的柱狀滑塊II，導(dǎo)向籠II的外側(cè)設(shè)有定位套II，所述的導(dǎo)向籠II與定位套II之間通過支撐桿II連接，所述柱狀滑塊II的軸向與流道同軸，所述柱狀滑塊II朝向喇叭口的一端呈球形，所述定位套II的內(nèi)端固定有環(huán)形鐵磁體塊，所述導(dǎo)向籠II的外側(cè)設(shè)有鐵磁體環(huán)，所述的鐵磁體環(huán)通過連桿II與柱狀滑塊II連接，所述環(huán)形鐵磁體塊、鐵磁體環(huán)的內(nèi)圈與導(dǎo)向籠II之間設(shè)有環(huán)形間隙，環(huán)形間隙內(nèi)位于支撐桿II與連桿II之間設(shè)有復(fù)位彈簧。單向磁斷閥中，當(dāng)環(huán)形鐵磁體塊、鐵磁體環(huán)被同步磁化時(shí)，兩者相互吸引使得柱狀滑塊II移動(dòng)壓在喇叭口處，換熱介質(zhì)無法經(jīng)過單向磁斷閥；當(dāng)環(huán)形鐵磁體塊、鐵磁體環(huán)退磁時(shí)，兩者之間的吸引力消失，此時(shí)復(fù)位彈簧復(fù)位，使得柱狀滑塊II與閥芯分離，單向磁斷閥處于打開狀態(tài)，換熱介質(zhì)從環(huán)形間隙處進(jìn)入流道內(nèi)。
[0013]作為優(yōu)選，所述柱狀滑塊II與喇叭口的相對端設(shè)有錐形導(dǎo)流凸臺(tái)。錐形導(dǎo)流凸臺(tái)在退磁時(shí)能減小換熱介質(zhì)對柱狀滑塊II的壓力。
[0014]作為優(yōu)選，所述閥套的兩端設(shè)有過濾網(wǎng)。過濾網(wǎng)能過濾換熱介質(zhì)中的雜質(zhì)，防止雜質(zhì)殘留在錐形密封面上而降低密封性。
[0015]作為優(yōu)選，所述的換熱介質(zhì)為PH值為7.5-8.5的去離子水。去離子水成本低、比熱大，去離子水的PH值為7.5-8.5呈弱堿性，能減小導(dǎo)熱介質(zhì)對管路的腐蝕。
[0016]因此，本發(fā)明具有如下有益效果:(I)蓄冷床I磁化、蓄冷床II退磁和蓄冷床I退磁、蓄冷床II磁化的兩個(gè)循環(huán)中，換熱介質(zhì)通過獨(dú)立的循環(huán)管路循環(huán)，從而防止低溫?fù)Q熱介質(zhì)與高溫?fù)Q熱介質(zhì)相互熱交換，提高制冷效果；(2)閥組A、閥組B、閥組C、閥組D根據(jù)磁工質(zhì)的磁化、退磁狀態(tài)變化自動(dòng)調(diào)節(jié)通斷，響應(yīng)迅速、靈敏度高，而且無需電控、不會(huì)發(fā)熱。
【附圖說明】
[0017]圖1為蓄冷床I退磁、蓄冷床II磁化時(shí)換熱介質(zhì)流循環(huán)路徑圖。
[0018]圖2為蓄冷床I磁化、蓄冷床II退磁時(shí)換熱介質(zhì)流循環(huán)路徑圖。
[0019]圖3為閥組A(閥組C)與蓄冷床I(蓄冷床II)的連接狀態(tài)圖。
[0020]圖4為閥組B(閥組D)與蓄冷床1(蓄冷床II)的連接狀態(tài)圖。
[0021 ]圖5為單向磁通閥處于磁化時(shí)的打開狀態(tài)圖。
[0022 ]圖6為單向磁通閥處于退磁時(shí)的關(guān)閉狀態(tài)圖。
[0023]圖7為導(dǎo)向籠1(導(dǎo)向籠II)與定位套1(定位套II)的連接示意圖。
[0024]圖8為單向磁斷閥處于退磁時(shí)的打開狀態(tài)圖。
[0025]圖9為單向磁斷閥處于磁化時(shí)的關(guān)閉狀態(tài)圖。
[0026]圖中:蓄冷床11、蓄冷床II2、換熱水箱3、換熱器4、磁工質(zhì)5、閥組A6、閥組B7、閥組C8、閥組D9、單向磁通閥10、單向磁斷閥11、水栗12、連接座13、連接頭14、過濾網(wǎng)15、閥套100、閥座11、錐形密封面102、閥芯103、流道104、錐形密封塊105、排液孔106、錐形密封調(diào)節(jié)座107、喇叭口 108、錐形密封圈109、導(dǎo)向籠1110、柱狀滑塊Il 11、定位套1112、支撐桿Il 13、環(huán)形鐵氧體磁瓦114、導(dǎo)流罩115、連桿Il 16、導(dǎo)流孔117、導(dǎo)向籠II118、柱狀滑塊11119、定位套11120、支撐桿11121、環(huán)形鐵磁體塊122、鐵磁體環(huán)123、連桿11124、環(huán)形間隙125、復(fù)位彈簧126、錐形導(dǎo)流凸臺(tái)127。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
如圖1和圖2所示的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，包括蓄冷床I1、蓄冷床112、換熱水箱3、換熱器4，蓄冷床1、蓄冷床II內(nèi)均填充有多孔的磁工質(zhì)5，蓄冷床1、蓄冷床II的外側(cè)設(shè)有用于磁工質(zhì)磁化和退磁的磁場，蓄冷床I的兩端分別設(shè)有閥組A6、閥組B7，蓄冷床II的兩端分別設(shè)有閥組CS、閥組D9，如圖2所示，閥組A、閥組B、閥組C、閥組D均包含一個(gè)單向磁通閥10和一個(gè)單向磁斷閥11;閥組A上的單向磁斷閥與閥組C上的單向磁斷閥同時(shí)和換熱器4的進(jìn)液端連接，閥組A上的單向磁通閥與閥組C上的單向磁通閥同時(shí)和換熱器的出液端連通，閥組B上單向磁通閥與閥組D上的單向磁通閥同時(shí)和換熱水箱3連接，閥組B上的單向磁斷閥與閥組D上的單向磁斷閥同時(shí)和換熱水箱3的出水口連接，換熱水箱的出水口處設(shè)有水栗12，本實(shí)施例中的水栗為隔膜栗，換熱水箱、蓄冷床1、蓄冷床I1、換熱器內(nèi)充滿換熱介質(zhì)，本實(shí)施例中的換熱介質(zhì)為PH值為7.5-8.5的去離子水。
[0028]如圖3和圖4所示，任意一個(gè)閥組內(nèi)的單向磁斷閥1與單向磁通閥11中的換熱介質(zhì)流向相反，單向磁斷閥、單向磁通閥通過連接座13連接，單向磁斷閥、單向磁通閥的兩端均設(shè)有伸出連接座外的連接頭14;閥組A、閥組C與蓄冷床的連接方式相同，閥組B、閥組D與蓄冷床的連接方式相同且與閥組A相反。
[0029 ] 如圖5和圖8所示，單向磁通閥1、單向磁斷閥11均包括閥套100、設(shè)在閥套內(nèi)的閥座101，閥座的中心設(shè)有與閥套同軸的通孔，閥座的兩端設(shè)有錐形密封面102，錐形密封面上設(shè)有錐形密封圈109，閥座的通孔內(nèi)設(shè)有閥芯103，閥芯外側(cè)與通孔間隙配合，閥芯內(nèi)設(shè)有流道104，閥芯的一端設(shè)有錐形密封塊105，錐形密封塊的錐面上設(shè)有與流道連通的排液孔106，閥芯的另一端設(shè)有錐形密封調(diào)節(jié)座107，錐形密封調(diào)節(jié)座的端部設(shè)有流道同軸連通的喇叭口 108，閥套的兩端設(shè)有過濾網(wǎng)15。
[0030 ]如圖5和圖6所示，單向磁通閥1的閥套內(nèi)在其靠近喇叭口處設(shè)有通過磁場磁化控制流道打開的第一閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括呈圓柱狀的導(dǎo)向籠1110、設(shè)在導(dǎo)向籠I內(nèi)的柱狀滑塊1111，如圖7所示，導(dǎo)向籠IllO的外側(cè)設(shè)有定位套1112，導(dǎo)向籠I與定位套I之間通過支撐桿1113連接，導(dǎo)向籠I由不銹鋼制成，柱狀滑塊111的軸向與流道同軸，柱狀滑塊I朝向喇叭口的一端呈球形，導(dǎo)向籠Il1的外端固定有環(huán)形鐵氧體磁瓦114，柱狀滑塊I由鐵磁體制成;單向磁通閥10的閥套內(nèi)位于導(dǎo)向籠I的外端外側(cè)設(shè)有導(dǎo)流罩115，導(dǎo)流罩通過連桿1116與柱狀滑塊I連接，導(dǎo)流罩115呈錐形，導(dǎo)流罩的中心設(shè)有與流道同軸的導(dǎo)流孔 117。
[0031 ]如圖8和圖9所示，單向磁斷閥11的閥套內(nèi)在其靠近喇叭口處設(shè)有通過磁場磁化控制流道關(guān)閉的第二閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括呈圓柱狀的導(dǎo)向籠11118、設(shè)在導(dǎo)向籠II內(nèi)的柱狀滑塊11119，導(dǎo)向籠II的外側(cè)設(shè)有定位套11120，導(dǎo)向籠II與定位套II之間通過支撐桿II121連接，柱狀滑塊II的軸向與流道同軸，柱狀滑塊II朝向喇叭口的一端呈球形，定位套II的內(nèi)端固定有環(huán)形鐵磁體塊122，導(dǎo)向籠II的外側(cè)設(shè)有鐵磁體環(huán)123，鐵磁體環(huán)123通過連桿II124與柱狀滑塊II連接，環(huán)形鐵磁體塊、鐵磁體環(huán)的內(nèi)圈與導(dǎo)向籠II之間設(shè)有環(huán)形間隙125，環(huán)形間隙內(nèi)位于支撐桿II與連桿II之間設(shè)有復(fù)位彈簧126，柱狀滑塊II與喇叭口的相對端設(shè)有錐形導(dǎo)流凸臺(tái)127。
[0032]結(jié)合附圖，本發(fā)明的原理如下:如圖1所示，蓄冷床I處于退磁狀態(tài)、蓄冷床II處于磁化狀態(tài)，閥組A、閥組B中的單向磁斷閥打開、單向磁通閥關(guān)閉，閥組C、閥組D中的單向磁通閥打開、單向磁斷閥關(guān)閉，換熱水箱3中的換熱介質(zhì)在水栗的作用下經(jīng)過閥組B上的單向磁斷閥進(jìn)入蓄冷床I內(nèi)，蓄冷床I內(nèi)的磁工質(zhì)退磁時(shí)吸收換熱介質(zhì)的熱量，低溫?fù)Q熱介質(zhì)從閥組A中的單向磁斷閥進(jìn)入換熱器4內(nèi)，低溫?fù)Q熱介質(zhì)與換熱器熱交換對外制冷，從換熱器4出液端流出的吸熱后的換熱介質(zhì)經(jīng)過閥組C中的單向磁通閥進(jìn)入蓄冷床II內(nèi)，蓄冷床II內(nèi)的磁工質(zhì)磁化放熱，換熱介質(zhì)吸收磁工質(zhì)的熱量后經(jīng)過閥組D中的單向磁通閥進(jìn)入換熱水箱內(nèi)，從而完成一個(gè)循環(huán)，循環(huán)路徑如圖1中細(xì)實(shí)線上的箭頭所示;如圖2所示，蓄冷床1、蓄冷床II外的磁場變化，蓄冷床I處于磁化狀態(tài)、蓄冷床II處于退磁狀態(tài)，閥組A、閥組B中的單向磁斷閥自動(dòng)關(guān)閉、單向磁通閥自動(dòng)打開，閥組C、閥組D中的單向磁通閥自動(dòng)關(guān)閉、單向磁斷閥自動(dòng)打開，此時(shí)換熱介質(zhì)的循環(huán)路徑如圖2中粗實(shí)線上的箭頭所示；
通過上述兩個(gè)循環(huán)路徑對比可知，兩個(gè)循環(huán)過程中換熱介質(zhì)的循環(huán)路徑是相互獨(dú)立的，低溫?fù)Q熱介質(zhì)不會(huì)直接與高溫?fù)Q熱介質(zhì)混合，低溫?fù)Q熱介質(zhì)不會(huì)經(jīng)過高溫介質(zhì)流過的管路，高溫?fù)Q熱介質(zhì)不會(huì)經(jīng)過低溫介質(zhì)流過的管路，從而保持低溫?fù)Q熱介質(zhì)良好的吸熱能力，增強(qiáng)制冷效果；同時(shí)單向磁通閥、單向磁斷閥時(shí)根據(jù)磁場改變并結(jié)合換熱介質(zhì)的流向、壓力自動(dòng)控制通斷，靈敏度高，控制穩(wěn)定性好，無需電路控制、不會(huì)發(fā)熱，不會(huì)為整個(gè)蓄冷床系統(tǒng)供熱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，包括蓄冷床1、蓄冷床I1、換熱水箱、換熱器，所述的蓄冷床1、蓄冷床II內(nèi)均填充有多孔的磁工質(zhì)，所述蓄冷床1、蓄冷床II的外側(cè)設(shè)有用于磁工質(zhì)磁化和退磁的磁場，其特征是，所述蓄冷床I的兩端分別設(shè)有閥組A、閥組B，所述蓄冷床II的兩端分別設(shè)有閥組C、閥組D，所述的閥組A、閥組B、閥組C、閥組D均包含一個(gè)單向磁通閥和一個(gè)單向磁斷閥；閥組A上的單向磁斷閥與閥組C上的單向磁斷閥同時(shí)和換熱器的進(jìn)液端連接，閥組A上的單向磁通閥與閥組C上的單向磁通閥同時(shí)和換熱器的出液端連通，閥組B上單向磁通閥與閥組D上的單向磁通閥同時(shí)和換熱水箱連接，閥組B上的單向磁斷閥與閥組D上的單向磁斷閥同時(shí)和換熱水箱的出水口連接，所述換熱水箱的出水口處設(shè)有水栗，換熱水箱、蓄冷床1、蓄冷床I1、換熱器內(nèi)充滿換熱介質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，任意一個(gè)閥組內(nèi)的單向磁斷閥與單向磁通閥中的換熱介質(zhì)流向相反，單向磁斷閥、單向磁通閥通過連接座連接，單向磁斷閥、單向磁通閥的兩端均設(shè)有伸出連接座外的連接頭。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，所述的單向磁通閥、單向磁斷閥均包括閥套、設(shè)在閥套內(nèi)的閥座，閥座的中心設(shè)有與閥套同軸的通孔，所述閥座的兩端設(shè)有錐形密封面，所述閥座的通孔內(nèi)設(shè)有閥芯，所述的閥芯外側(cè)與通孔間隙配合，所述的閥芯內(nèi)設(shè)有流道，所述閥芯的一端設(shè)有錐形密封塊，錐形密封塊的錐面上設(shè)有與流道連通的排液孔，所述閥芯的另一端設(shè)有錐形密封調(diào)節(jié)座，錐形密封調(diào)節(jié)座的端部設(shè)有流道同軸連通的喇叭口；所述單向磁通閥的閥套內(nèi)在其靠近喇叭口處設(shè)有通過磁場磁化控制流道打開的第一閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述單向磁斷閥的閥套內(nèi)在其靠近喇叭口處設(shè)有通過磁場磁化控制流道關(guān)閉的第二閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，所述的錐形密封面上設(shè)有錐形密封圈。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，所述的第一閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括呈圓柱狀的導(dǎo)向籠1、設(shè)在導(dǎo)向籠I內(nèi)的柱狀滑塊I，導(dǎo)向籠I的外側(cè)設(shè)有定位套I，所述的導(dǎo)向籠I與定位套I之間通過支撐桿I連接，所述柱狀滑塊I的軸向與流道同軸，所述柱狀滑塊I朝向喇叭口的一端呈球形，所述導(dǎo)向籠I的外端固定有環(huán)形鐵氧體磁瓦，所述的柱狀滑塊I由鐵磁體制成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，所述單向磁通閥的閥套內(nèi)位于導(dǎo)向籠I的外端外側(cè)設(shè)有導(dǎo)流罩，所述的導(dǎo)流罩通過連桿I與柱狀滑塊I連接，所述的導(dǎo)流罩呈錐形，導(dǎo)流罩的中心設(shè)有與流道同軸的導(dǎo)流孔。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，所述的第二閥芯驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括呈圓柱狀的導(dǎo)向籠I1、設(shè)在導(dǎo)向籠II內(nèi)的柱狀滑塊II，導(dǎo)向籠II的外側(cè)設(shè)有定位套II，所述的導(dǎo)向籠II與定位套II之間通過支撐桿II連接，所述柱狀滑塊II的軸向與流道同軸，所述柱狀滑塊II朝向喇叭口的一端呈球形，所述定位套II的內(nèi)端固定有環(huán)形鐵磁體塊，所述導(dǎo)向籠II的外側(cè)設(shè)有鐵磁體環(huán)，所述的鐵磁體環(huán)通過連桿II與滑動(dòng)塊連接，所述環(huán)形鐵磁體塊、鐵磁體環(huán)的內(nèi)圈與導(dǎo)向籠II之間設(shè)有環(huán)形間隙，環(huán)形間隙內(nèi)位于支撐桿II與連桿II之間設(shè)有復(fù)位彈簧。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，所述柱狀滑塊II與喇叭口的相對端設(shè)有錐形導(dǎo)流凸臺(tái)。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，所述閥套的兩端設(shè)有過濾網(wǎng)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁制冷機(jī)用高效換熱式蓄冷床系統(tǒng)，其特征是，所述的換熱介質(zhì)為PH值為7.5-8.5的去離子水。
【文檔編號】F25B21/00GK106016819SQ201610335712
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】王占洲, 孫永陽, 包大新, 黃焦宏, 金培育, 徐琛
【申請人】橫店集團(tuán)東磁股份有限公司