CN105466070B - 旋转式磁制冷部件及磁制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式磁制冷部件及磁制冷设备，旋转式磁制冷部件，包括定子组件和转子组件，所述定位组件包括至少一个磁体和与所述磁体对应的磁制冷床，所述磁体上开设有安装槽，所述磁体的截面为C型结构，所述磁制冷床位于所述安装槽中；所述转子组件包括可转动的转动架和至少一根导磁辊，所述导磁辊设置在所述转动架上，所述磁***于所述转动架的一侧，所述导磁辊间歇性的与所述安装槽的槽口边沿接触磁导通。导磁辊与安装槽的槽口边沿接触实现磁制冷床消磁，而导磁辊脱离开磁体实现磁制冷床励磁，磁体和磁制冷床均保持不同而通过转动架带动导磁辊转动实现磁制冷床的励磁和消磁，降低了旋转式磁制冷部件的能耗。
Description
技术领域
本发明属于磁制冷技术领域，具体地说，是涉及一种旋转式磁制冷部件及磁制冷设备。
背景技术
磁热效应是磁性材料在磁化和退磁过程中由于内部磁熵变化而引起材料吸放热的一种性质，是材料的一种固有特性，磁制冷就是通过材料的磁热效应来实现制冷目的的，是一种具有环保、节能的新技术，而磁制冷设备便是采用磁热效应进行制冷。
目前，磁制冷设备通常包括热端散热器、冷端散热器、热交换液驱动泵和磁制冷部件，而磁制冷部件包括磁场***和磁制冷床，磁制冷床中填充中磁工质，通过磁场***对磁制冷床进行励磁和消磁，以实现磁制冷床中的磁工质制冷和制热。根据励磁和消磁的具体运行形式不同，磁制冷部件分为：旋转式磁制冷部件和往复式磁制冷部件。对于旋转式磁制冷部件，在工作过程中通过电机驱动磁场***或磁制冷床旋转360°，实现磁工质的励磁和消磁，磁工质将会进行吸热和放热两个过程。而现有技术中旋转式磁制冷部件中的磁场***或磁制冷床需要进行转动以实现励磁和消磁，而磁场***和磁制冷床的体积均较大，驱动磁场***或磁制冷床转动需要消耗大量的电能，导致旋转式磁制冷部件的能耗较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋转式磁制冷部件及磁制冷设备，以降低旋转式磁制冷部件能耗。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种旋转式磁制冷部件，包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括至少一个磁体和与所述磁体对应的磁制冷床，所述磁体上开设有安装槽，所述磁体的截面为C型结构，所述磁制冷床位于所述安装槽中；所述转子组件包括可转动的转动架和至少一根导磁辊，所述导磁辊设置在所述转动架上，所述磁***于所述转动架的一侧，所述导磁辊间歇性的与所述安装槽的槽口边沿接触磁导通。
进一步的，所述安装槽的槽口为弧形结构，所述安装槽的槽口的圆心与所述转动架的转动轴线重合。
进一步的，所述定子组件包括多个所述磁体，多个所述磁体首尾依次通过连接件连接在一起，多个所述磁体整体形成环形结构，所述连接件由隔磁材料制成；所述转动架位于所述环形结构中。
进一步的，所述定子组件包括2n个所述磁体，所述转动架上均匀分布有n个所述导磁辊，其中，n为自然数。
进一步的，所述导磁辊可转动的连接在所述转动架上。
进一步的，所述转动架包括两个同轴设置的圆环，两个所述圆环之间固定设置有转轴，所述导磁辊可转动的连接在所述转轴上。
进一步的，所述转动架包括主轴和至少一个连接杆组，所述连接杆组包括两个平行的连接杆和转轴，所述连接杆的一端部垂直固定在所述主轴上，所述转轴固定在两个所述连接杆之间，所述导磁辊可转动的连接在所述转轴上。
进一步的，所述导磁辊的两端部与所述转轴之间设置有弹性套；当所述导磁辊与所述安装槽的槽口边沿接触时，所述弹性套挤压在所述导磁辊与所述转轴之间。
一种磁制冷设备，包括热端散热器、冷端散热器和热交换液驱动泵，还包括上述旋转式磁制冷部件，所述旋转式磁制冷部件中的磁制冷床、所述热端散热器、所述冷端散热器和所述热交换液驱动泵连接在一起构成热交换液循环流路。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的旋转式磁制冷部件及磁制冷设备，通过采用C型结构的磁体，磁制冷床设置在磁体的安装槽中，导磁辊与安装槽的槽口边沿接触实现磁制冷床消磁，而导磁辊脱离开磁体实现磁制冷床励磁，磁体和磁制冷床均保持不同而通过转动架带动导磁辊转动实现磁制冷床的励磁和消磁，从而无需驱动磁体或磁制冷床进行旋转，转动架和导磁辊构成的转子组件结构简单重量较轻，可以有效的降低旋转式磁制冷部件的能耗，提高磁制冷设备的能效。另外，由于磁制冷床设置在定子组件中，在磁场变化过程中，磁制冷床固定不动，从而可以更方便热交换液进出磁制冷床，简化磁制冷设备整体热交换液管路的连接，提高运行可靠性。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明旋转式磁制冷部件实施例的结构原理图一；
图2是本发明旋转式磁制冷部件实施例中磁体的结构示意图；
图3是本发明旋转式磁制冷部件实施例的结构原理图二；
图4是本发明旋转式磁制冷部件实施例中转子组件的结构示意图一；
图5是本发明旋转式磁制冷部件实施例中转子组件的结构示意图二。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
如图1-图2所示，本实施例旋转式磁制冷部件，包括定子组件1和转子组件2，定子组件1包括至少一个磁体11和与磁体11对应的磁制冷床12，磁体11上开设有安装槽111，磁体11的截面为C型结构，磁制冷床12位于安装槽111中；转子组件2包括可转动的转动架21和至少一根导磁辊22，导磁辊22设置在转动架21上，磁体11位于转动架21的一侧，导磁辊22间歇性的与安装槽111的槽口边沿1111接触磁导通。
具体而言，本实施例旋转式磁制冷部件中的磁制冷床12设置在磁体11的安装槽111中，为了实现对磁制冷床12交替进行励磁和消磁，转动架21带动导磁辊22间隙性的接触磁体11安装槽111的槽口边沿1111。具体的，当导磁辊22与安装槽111的槽口边沿1111接触时，导磁辊22将安装槽111的两个槽口边沿1111磁导通，使得位于安装槽111中的磁制冷床12进行消磁处理；而当导磁辊22脱离开磁体11后，安装槽111的两个槽口边沿1111之间将形成磁场，使得位于安装槽111中的磁制冷床12进行励磁处理。磁体11和磁制冷床12作为定子组件1固定不动，而通过转动架21带动导磁辊22转动实现磁制冷床12的励磁和消磁。其中，本实施例中安装槽111的槽口为弧形结构，安装槽111的槽口的圆心与转动架21的转动轴线重合。具体的，通过将安装槽111的槽口为弧形结构，转动架21转动过程中，能够有效的增长导磁辊22与槽口边沿1111的接触时间，以满足磁制冷床12充分消磁的要求。另外，本实施例中转动架21可以通过电机驱动其转动，具体的驱动方式不限定。
进一步的，如图1所示，本实施例中的定子组件1可以采用一个磁体11，如图3所示，本实施例中的定子组件1还可以包括多个磁体11，多个磁体11首尾依次通过连接件（未图示）连接在一起，多个磁体11整体形成环形结构，连接件由隔磁材料制成；转动架21位于环形结构中。具体的，采用多个磁体11，在转动架21转动一周的过程中，能够实现多个磁制冷床12进行励磁和消磁过程，以提高效率。而相邻的两个磁体11通过连接件连接在一起，并同时通过连接件实现磁隔离，确保相邻的两个磁体11互不影响。优选的，定子组件1包括2n个磁体11，转动架21上均匀分布有n个导磁辊22。具体的，磁体11的数量为导磁辊22的数量的两倍，在转动架21转动过程中，相邻两个磁体11中的磁制冷床12处于相反的状态，从而便于磁制冷床12中热交换液的顺序流动，简化控制过程。
更进一步的，为了使得导磁辊22平顺的与磁体11良好接触，导磁辊22可转动的连接在转动架21上。而本实施例中的转动架21可以采用多种形式。例如：如图4所示，转动架21包括两个同轴设置的圆环211，两个圆211环之间固定设置有转轴212，导磁辊22可转动的连接在转轴212上，而其中一圆环211上可以设置有环形齿条，电机通过齿轮与环形齿条配合，驱动转动架21转动。或者，如图5所示，转动架21包括主轴211和至少一个连接杆组，连接杆组包括两个平行的连接杆213和转轴212，连接杆213的一端部垂直固定在主轴211上，转轴212固定在两个连接杆213之间，导磁辊22可转动的连接在转轴212上，电机可以直接或间接驱动主轴211转动，实现转动架21转动。优选的，导磁辊22的两端部与转轴212之间设置有弹性套（未图示）；当导磁辊22与安装槽111的槽口边沿1111接触时，弹性套挤压在导磁辊22与转轴212之间。具体的，通过设置弹性套，使得导磁辊22能够紧密的压在安装槽111的槽口边沿1111上，以确保导磁辊22与安装槽111的槽口边沿1111良好接触磁导通。
本实施例旋转式磁制冷部件，通过采用C型结构的磁体，磁制冷床设置在磁体的安装槽中，导磁辊与安装槽的槽口边沿接触实现磁制冷床消磁，而导磁辊脱离开磁体实现磁制冷床励磁，磁体和磁制冷床均保持不同而通过转动架带动导磁辊转动实现磁制冷床的励磁和消磁，从而无需驱动磁体或磁制冷床进行旋转，转动架和导磁辊构成的转子组件结构简单重量较轻，可以有效的降低旋转式磁制冷部件的能耗，提高磁制冷设备的能效。另外，由于磁制冷床设置在定子组件中，在磁场变化过程中，磁制冷床固定不动，从而可以更方便热交换液进出磁制冷床，简化磁制冷设备整体热交换液管路的连接，提高运行可靠性。
另外，本发明还提供一种磁制冷设备，包括热端散热器、冷端散热器和热交换液驱动泵，还包括上述旋转式磁制冷部件，旋转式磁制冷部件中的磁制冷床、热端散热器、冷端散热器和热交换液驱动泵连接在一起构成热交换液循环流路。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种旋转式磁制冷部件，其特征在于，包括定子组件和转子组件，所述定子组件包括至少一个磁体和与所述磁体对应的磁制冷床，所述磁体上开设有安装槽，所述磁体的截面为C型结构，所述磁制冷床位于所述安装槽中；所述转子组件包括可转动的转动架和至少一根导磁辊，所述导磁辊设置在所述转动架上，所述磁***于所述转动架的一侧，所述导磁辊间歇性的与所述安装槽的槽口边沿接触磁导通。
2.根据权利要求1所述的旋转式磁制冷部件，其特征在于，所述安装槽的槽口为弧形结构，所述安装槽的槽口的圆心与所述转动架的转动轴线重合。
3.根据权利要求1所述的旋转式磁制冷部件，其特征在于，所述定子组件包括多个所述磁体，多个所述磁体首尾依次通过连接件连接在一起，多个所述磁体整体形成环形结构，所述连接件由隔磁材料制成；所述转动架位于所述环形结构中。
4.根据权利要求3所述的旋转式磁制冷部件，其特征在于，所述定子组件包括2n个所述磁体，所述转动架上均匀分布有n个所述导磁辊，其中，n为自然数。
5.根据权利要求1所述的旋转式磁制冷部件，其特征在于，所述导磁辊可转动的连接在所述转动架上。
6.根据权利要求5所述的旋转式磁制冷部件，其特征在于，所述转动架包括两个同轴设置的圆环，两个所述圆环之间固定设置有转轴，所述导磁辊可转动的连接在所述转轴上。
7.根据权利要求5所述的旋转式磁制冷部件，其特征在于，所述转动架包括主轴和至少一个连接杆组，所述连接杆组包括两个平行的连接杆和转轴，所述连接杆的一端部垂直固定在所述主轴上，所述转轴固定在两个所述连接杆之间，所述导磁辊可转动的连接在所述转轴上。
8.根据权利要求6或7所述的旋转式磁制冷部件，其特征在于，所述导磁辊的两端部与所述转轴之间设置有弹性套；当所述导磁辊与所述安装槽的槽口边沿接触时，所述弹性套挤压在所述导磁辊与所述转轴之间。
9.一种磁制冷设备，包括热端散热器、冷端散热器和热交换液驱动泵，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一所述的旋转式磁制冷部件，所述旋转式磁制冷部件中的磁制冷床、所述热端散热器、所述冷端散热器和所述热交换液驱动泵连接在一起构成热交换液循环流路。
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