[实用新型]一种磁制冷换热装置及磁制冷换热系统

说明书

本实用新型公开了一种磁制冷换热装置，包括：磁工质床、磁体、换热腔、冷媒管和驱动器；磁工质床为圆环形中空筒体，磁工质填充在筒体中；磁体分别固定在以磁工质床轴心为圆心的多个扇面区域中，基于磁体形成的励磁区和退磁区相间分布，每个励磁区和退磁区中分别设置有相互独立的换热腔，换热腔为包围磁工质床部分区域的中空腔体，磁工质床与换热腔相互贴近但不接触，每个换热腔设置有独立的冷媒管，驱动器与磁工质床连接，并驱动磁工质床以其圆环形的中轴为轴心旋转。本实用新型还提供了一种磁制冷换热系统。本实用新型中磁工质持续性的与冷媒带换热，提高了热交换效率。

技术领域

本实用新型涉及磁制冷换热技术领域，具体涉及一种利用磁制冷技术的换热装置以及换热系统。

背景技术

在现有的磁制冷系统中，磁工质由于磁体的运动交替励磁和退磁，因而交替产生热量和冷量，为了将其产生的冷量和热量分别根据需要进行热交换，就需要在通过磁工质的冷媒管上设置控制阀，控制冷媒管路的切换从而使热量/冷量交替的输出到对应的换热器中。在当前的磁制冷系统中由于必须要设置控制冷媒管路切换的阀增加系统复杂性，同时频繁切换管路也产生大量的噪音。同时，使连通制冷系统和制热系统的冷媒管交替通过同一磁工质区域也造成热量/冷量有很多消耗，使能耗增加。另外，冷媒只能交替通过，因而热交换不能连续进行，中间会有停顿，影响了效率。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷本实用新型实施例提供了一种磁制冷换热器。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种磁制冷换热装置，包括：磁工质床、磁体、换热腔、冷媒管和驱动器；

其中，所述磁工质床为圆环形中空筒体，磁工质填充在所述筒体中；所述磁体分别固定在以磁工质床轴心为圆心的多个扇面区域中，基于所述磁体形成的励磁区和退磁区相间分布，每个励磁区和退磁区中分别设置有相互独立的换热腔，所述换热腔为包围磁工质床部分区域的中空腔体，磁工质床与换热腔相互贴近但不接触，每个换热腔设置有独立的冷媒管，所述驱动器与磁工质床连接，并驱动磁工质床以其圆环形的中轴为轴心旋转。

本方案是通过将磁体静止，磁工质相对于磁体进行旋转运动，所述磁工质床接近磁体的区域为励磁区，磁工质床远离磁体的区域为退磁区，设置管路，管路中有冷媒，冷媒可能连续的通过管道循环的流经进入换热腔与励磁区的磁工质进行热交换，将其释放的冷量带走，从而实现制冷效果；也可以将换热腔设置在退磁区，将退磁区的磁工质释放的热量带走，从而实现制热的效果。这样不需要通过设置阀体控制冷媒的流动，磁工质释放的冷量或热量可以持续性的被冷媒带走，从而解决了现有的磁制冷系统中的停顿、交替等缺点，提高了热交换效率。而且无论是制冷管路还是制热管路中，其中的冷媒都可以在对应的换热腔分别进行连续的热交换，提高了热交换的效率，有效降低系统能耗。

在根据本实用新型的一个实施例中，换热腔沿着磁工质床的圆环均布固定。均布固定的换热腔能够提高圆环的励磁区和退磁区的空间利用率。

在根据本实用新型的一个实施例中，所述换热腔包括第一制冷换热腔、第一制热换热腔、第二制冷换热腔和第二制热换热腔，所述第一制冷换热腔和第二制冷换热腔分别固定在以磁工质床轴心成中心对称的两个励磁区中，所述第一制热换热腔和第二制热换热腔分别固定在以磁工质床轴心成中心对称的两个退磁区中。

在根据本实用新型的一个实施例中，磁体为相对设置的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和第二磁体分别固定在磁工质床的两侧。通过将磁体相对设置可以有效提升励磁的效果。在实施中可以将磁体沿着磁工质床的径向排布，例如将第一磁体设置在磁工质床的圆环的外侧，而第二磁体设置在磁工质床的圆环内侧；也可以将磁体沿磁工质床的轴向设置，即将第一磁体和第二磁体分别设置在磁工质床圆环面的两侧。