CN104613671A - 圆柱型活性蓄冷器 - Google Patents

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李鹏
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Abstract

本发明公开了一种圆柱型活性蓄冷器，提供一种换热效率高，能够避免漏磁的蓄冷器。包括圆柱型壳体和蓄冷体，蓄冷体包括一体的中心柱和多个大小、形状完全相同的扇形体，多个扇形体沿径向绕中心柱均匀设置形成圆柱型，每个扇形体内部沿径向有多个空心槽，最靠近中心轴部位的空心槽与中心柱共线，中心柱两端在轴向有突出多个扇形体所在端面的圆柱型的支撑凸起；壳体内部两端面分别设置有与支撑凸起相配合的固定槽，每个支撑凸起与相应固定槽之间设置有绝热材料；壳体上分别设置有流体进口和流体出口，流体进口和流体出口分别正对相邻扇形体之间的空隙。该蓄冷器减小了换热流体的流动阻力，提高了换热效率，避免了漏磁的产生和热量的流失。

Description

圆柱型活性蓄冷器
技术领域
本发明涉及室温制冷技术领域，更具体的说，是涉及一种用于往复式室温磁制冷机的圆柱型活性蓄冷器。
背景技术
随着磁制冷技术在室温领域的不断发展，其核心部件活性蓄冷器得到了大力的研究和发展。活性蓄冷器在运行过程中不断经历加磁和退磁，在磁场作用下将机械能转化为热能，运动期间传热流体流经蓄冷器，与蓄冷器发生热交换,并最终完成同冷热源的交换而实现制冷循环。
目前，活性蓄冷器按运行方式可以分为旋转式和往复式。其中，旋转式AMR运行稳定，转速较快，但结构比较复杂；往复式AMR结构简单，制冷量较小时效果明显。按结构可以分为方型AMR和圆柱型AMR。但是，不管何种结构，换热效果差，换热流体滞留容积大，因摩擦导致的漏磁现象严重以及换热流体流动阻力大等问题都直接影响着活性蓄冷器性能和磁制冷***制冷量的提高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种换热效率高，能够避免漏磁的圆柱型活性蓄冷器。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种圆柱型活性蓄冷器，包括圆柱型壳体和蓄冷体，所述蓄冷体包括一体的中心柱和多个大小、形状完全相同的扇形体，所述多个扇形体沿径向绕所述中心柱均匀设置形成圆柱型，相邻所述扇形体之间等距设置，每个所述扇形体内部沿径向设置有多个穿过相应所述扇形体的空心槽，最靠近中心轴部位的所述空心槽与所述中心柱共线，使得最靠近中心轴部位的多个扇形体上的所述空心槽连通，所述中心柱两端在轴向有突出多个所述扇形体所在端面的圆柱型的支撑凸起；所述壳体内部两端面分别设置有与所述支撑凸起相配合的固定槽，每个所述支撑凸起与相应固定槽之间设置有绝热材料；所述壳体上分别设置有流体进口和流体出口，所述流体进口和流体出口分别正对相邻所述扇形体之间的空隙；所述蓄冷体为磁致热材料，所述圆柱型壳体为非磁致热材料。
所述绝热材料为具有绝热、填充和固定作用的硅酸铝纤维制品、玻璃棉制品或石棉。
所述磁致热材料采用钆(Gd)及其金属化合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的活性蓄冷器中的蓄冷体为圆柱型，换热流体流过时，阻力减小。
2、本发明的活性蓄冷器中的蓄冷体经整体加工而成，最靠近中心轴部位的空心槽与中心柱共线，使得最靠近中心轴部位的多个扇形体上的空心槽连通，不会存在死角，换热流体流过，无滞留容积。
3、本发明的活性蓄冷器中的蓄冷体上设置有多个空心槽，使其与换热流体充分接触，提高换热量，从而提高了换热效率。
4、本发明的活性蓄冷器中的蓄冷体两端通过绝热材料与壳体配合，且蓄冷体与壳体二者之间存在一定的间隔，减少了摩擦，避免了漏磁的产生。
附图说明
图1所示为本发明圆柱型活性蓄冷器的蓄冷体部分的结构示意图；
图2所示为本发明圆柱型活性蓄冷器的壳体的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明圆柱型活性蓄冷器的示意图如图1、图2所示，包括圆柱型壳体和蓄冷体。所述蓄冷体包括一体的中心柱2和多个大小、形状完全相同的扇形体3，所述多个扇形体3沿径向绕所述中心柱2均匀设置形成圆柱型，相邻所述扇形体3之间等距设置，每个所述扇形体3内部沿径向设置有多个穿过相应所述扇形体3的空心槽1，最靠近中心轴部位的所述空心槽1与所述中心柱2共线，使得最靠近中心轴部位的多个扇形体上的所述空心槽1连通。所述中心柱2两端在轴向有突出多个所述扇形体3所在端面的圆柱型的支撑凸起。所述壳体内部两端面分别设置有与所述支撑凸起相配合的固定槽6，每个所述支撑凸起与相应固定槽6之间设置有绝热材料。所述壳体上分别设置有流体进口4和流体出口5，所述流体进口4和流体出口5分别正对相邻所述扇形体3之间的空隙。所述蓄冷体为磁致热材料,所述圆柱型壳体为非磁致热材料。
所述绝热材料为具有绝热、填充和固定作用的硅酸铝纤维制品、玻璃棉制品或石棉。
所述磁致热材料采用钆(Gd)及其金属化合物。
所述每个扇形体上的空心槽除了最靠近中心轴部位的外不一定要一一对应，可根据生产要求和换热要求适当错开也行。
在制冷***中，本发明的活性蓄冷器在外界机械力的作用下，不断进出磁场，相应的换热流体也不断流经蓄冷体。换热流体从流体进口进入相邻扇形体之间，由于两相邻扇形体之间无流动死角，换热流体通过扇形体上的空心槽在壳体内流动，与扇形体之间进行热交换，之后，从流体出口流出。本发明采用圆柱型结构的设计减小了换热流体的流动阻力，扇形体和空心槽的设计增大了换热面积，提高了换热效率。圆柱型固定槽和中心轴的设计，减少了蓄冷体与壳体的接触面积和换热系数，避免了漏磁的产生和热量的流失。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种圆柱型活性蓄冷器，其特征在于，包括圆柱型壳体和蓄冷体，所述蓄冷体包括一体的中心柱和多个大小、形状完全相同的扇形体，所述多个扇形体沿径向绕所述中心柱均匀设置形成圆柱型，相邻所述扇形体之间等距设置，每个所述扇形体内部沿径向设置有多个穿过相应所述扇形体的空心槽，最靠近中心轴部位的所述空心槽与所述中心柱共线，使得最靠近中心轴部位的多个扇形体上的所述空心槽连通，所述中心柱两端在轴向有突出多个所述扇形体所在端面的圆柱型的支撑凸起；所述壳体内部两端面分别设置有与所述支撑凸起相配合的固定槽，每个所述支撑凸起与相应固定槽之间设置有绝热材料；所述壳体上分别设置有流体进口和流体出口，所述流体进口和流体出口分别正对相邻所述扇形体之间的空隙；所述蓄冷体为磁致热材料，所述圆柱型壳体为非磁致热材料。
2.根据权利要求1所述的圆柱型活性蓄冷器，其特征在于，所述绝热材料为具有绝热、填充和固定作用的硅酸铝纤维制品、玻璃棉制品或石棉。
3.根据权利要求1所述的圆柱型活性蓄冷器，其特征在于，所述磁致热材料采用钆及其金属化合物。
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