[发明专利]一种组合的热电和磁制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及对隔室的温度控制。更具体地说，本发明涉及一种磁制冷系统，其使用由缠绕成一定结构的多个热电元件产生的磁场。

背景技术

用于加热和冷却装置的温度控制系统为本领域已知。这种已知系统使用蒸气压缩循环来提供冷却。通常，蒸气相的制冷剂通过压缩机而从蒸发器泵送。然后，该制冷剂压缩成过热蒸气。吸收热量的高压气体制冷剂送至冷凝器。制冷剂蒸气通过从制冷剂向低温的散热器传热而冷凝至高压液体。冷凝的制冷剂液体循环至节流阀。节流阀使得压力降低至较低水平，且制冷剂进入蒸发器。降低压力使得制冷剂的沸点温度降低至低于热源的温度。在蒸发器中，低压制冷剂的蒸发从要冷却的热源吸收热量。然后，制冷剂循环至压缩机，以便开始下一个制冷循环。由于与蒸气压缩循环相关的复杂机器操作，系统对不同要求的响应通常较低。

热电装置也已知，对于需要紧凑和安静操作的应用来说，热电装置优于其它温度控制装置。该热电装置避免了使用对大气有害的制冷剂，因此对环境友好。在一种已知结构中，热电装置例如围绕导管缠绕。热电装置还提供对导管周围和导管中的选择性冷却和/或加热。

不过，本领域的已知问题是该一个或多个热电装置产生磁场。本领域中已知该磁场将对电子部件有害。该磁场还由于其它原因而有害，通常并不被喜欢。该磁场可能干扰电气系统的操作，并通常被屏蔽以防止与个人和/或部件接触。通常，制造商将在该系统中提供一定量的屏蔽。该屏蔽将防止产生的磁场进入、穿透或接触附近的部件或其它东西。

因此，需要一种冷却系统，它能够有成效地利用所产生的磁场。还需要一种冷却系统，它使用该磁场来提供附加冷却，并用于使制冷系统更有成效地工作。

还需要这样的系统，它消除了现有技术的一个或多个前述缺点和缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制冷的系统。

本发明的另一目的是提供一种用于制冷的系统，它使用多个热电装置以及由该多个热电装置产生的磁场。

本发明的还一目的是提供一种用于制冷的系统，它使用以管形或柱形方式缠绕的多个热电装置，并利用由该多个热电装置产生的磁场，这种利用是通过使磁体周期性地经过磁场中，以完成合适的热动力循环，例如卡诺(Camot)循环或斯特林(Stirling)循环。

本发明的还一目的是提供一种用于制冷的系统，该系统使用磁场来进行冷却，该磁场由多个热电装置来产生。该系统使磁性材料周期性地经过磁场中，并利用了当该磁场施加在磁性材料上或从磁性材料上除去时磁体的磁熵变化。

本发明的还一目的是提供一种用于制冷的系统，该系统并不使用任何破坏臭氧的制冷剂。

本发明的还一目的是提供一种系统，它使用以柱形方式缠绕的多个热电元件以及第二磁制冷系统。该第二系统使用其中带有细小磁性颗粒的工作流体。

本发明的还一目的是提供一种系统，它使用多个热电元件和发电机，该发电机从施加在磁冷却系统上的磁场中重新捕获能量，并将它转变成电。本发明的这些和其它目的和优点将通过本发明的制冷系统来实现。该制冷系统具有隔室和第一冷却装置，该第一冷却装置冷却该隔室并产生磁场。该制冷系统还有第二磁制冷器。该第二磁制冷器有磁性材料，并且将该磁性材料周期性地引入该产生的磁场中用于附加冷却，或者引入施加在磁性材料上的外部磁场中。

一种制冷系统，包括：

隔室；

具有与电源连接的至少一个热电元件的第一冷却装置，所述第一冷却装置冷却所述隔室并产生磁场；以及

第二装置，其中，所述第二装置使用所述产生的磁场来用于附加冷却，

其中，所述第二装置包括旋转部件，所述旋转部件有槽道，所述槽道中在其中具有第一工作流体，所述旋转部件的至少一部分由从以下组中选择的材料制成：顺磁材料、铁磁材料以及它们的任意组合，

其中，所述磁场在第一区域处具有第一强度并在与第一区域不同的第二区域处具有第二强度，该第二装置的所述旋转部件从所述第一区域旋转至所述第二区域，所述旋转部件周期性地布置在所述磁场中，以便与所述第一工作流体换热。

一种制冷系统，包括：

隔室；

具有与电源连接的至少一个热电元件的第一冷却装置，所述第一冷却装置冷却所述隔室并产生磁场；以及

第二装置，其中，所述第二装置使用所述产生的磁场来用于附加冷却，

其中，所述第二装置包括往复运动部件，所述往复运动部件中有槽道，所述槽道中有第一工作流体，所述往复运动部件的至少一部分由从以下组中选择的材料制成：顺磁材料、铁磁材料以及它们的任意组合，