[发明专利]一种蓄冷床和磁制冷系统

说明书

本发明提供一种蓄冷床和磁制冷系统，蓄冷床包括：第一腔室和第二腔室，第一腔室包括第一区域和第二区域，第二腔室包括第三区域和第四区域，且在第一、第四区域中设置有正效应磁热材料的第一和第四磁工质，第二和第三区域中设置有负效应磁热材料的第二和第三磁工质；且还设置有第一磁发生装置，蓄冷床与第一磁发生装置之间能相对运动，第一磁发生装置与第一区域和第三区域均相对时、第一磁发生装置与第二区域和第四区域均不相对，第一磁发生装置与第二区域和第四区域均相对时、第一磁发生装置与第一区域和第三区域均不相对。通过本发明能同时实现对磁工质的加磁和去磁作用，加长了系统制冷的时间或制热的时间，解决单蓄冷床流路制冷时间短的问题。

技术领域

本发明属于磁制冷技术领域，具体涉及一种蓄冷床和磁制冷系统。

背景技术

磁制冷是一种绿色环保的新型制冷技术。与传统蒸汽压缩式制冷相比,磁制冷采用磁性材料作为制冷工质,对臭氧层无破坏作用,无温室效应,磁致冷技术近年来得到了较快地发展，其发展前景被各国专家所看好。

磁制冷技术是一种把磁性材料的磁热效应应用于制冷领域的技术，磁热效应是磁性材料的一种固有属性，它是将外磁场的变化所引起的材料自身磁熵改变，同时伴随着材料吸热、放热过程。例如对于铁磁性材料来说，磁热效应在它的居里温度(磁有序-无序转变的温度)附近最为显著，当作用有外磁场时，该材料的磁熵值降低并放出热量；反之，当去除外磁场时，材料的磁熵值升高并吸收热量，这就和气体的压缩-膨胀过程中所引起的放热-吸热现象相似。

图1为现有磁制冷样机系统简图，在图1中1为驱动换向装置、2为冷端换热器、3为蓄冷床、4为热端换热器、5为驱动换向装置、6为永磁体。该样机一个完整的AMR循环包括4个过程:(1)加磁:装有磁工质的回热器进入磁场空间，蓄冷床内的磁工质加磁，温度升高；(2)热流动:流体在活塞驱动下,从冷端换热器流过AMR到热端换热器,流体在AMR中吸收热量，并放出热量给热端换热器；(3)去磁:装有磁工质的回热器退出磁场空间，磁工质去磁，温度降低；(4)冷流动:流体从热端换热器流过回热器到冷端换热器,流体向磁工质释放热量，并从冷端换热器吸收热量。连续上述过程就可以实现制冷。图1中的样机AMR不能同时实现加磁与去磁，这导致系统只有在冷流动过程才能制冷；永磁体长度、宽度与蓄冷床的长度、宽度相同，磁体移动时移动量不小于蓄冷床的长度，这会导致磁体用量大、耗功大，制冷量小。

由于现有技术中的磁制冷系统中存在不能同时实现加磁与去磁，这导致系统只有在冷流动过程才能制冷；永磁体长度、宽度与蓄冷床的长度、宽度相同，磁体移动时移动量不小于蓄冷床的长度，这会导致磁体用量大、耗功大，制冷量小等技术问题，因此本发明研究设计出一种蓄冷床和磁制冷系统。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的磁制冷系统中存在不能同时实现加磁与去磁，导致系统制冷或制热时间短的缺陷，从而提供一种蓄冷床和磁制冷系统。

本发明提供一种蓄冷床，其包括：

第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室通过绝热层分隔，且所述第一腔室包括第一区域和第二区域，且在所述第一区域中设置有第一磁工质，所述第二区域中设置有第二磁工质；且所述第二腔室包括第三区域和第四区域，且在所述第三区域中设置有第三磁工质，所述第四区域中设置有第四磁工质；且所述第一磁工质和所述第四磁工质为正效应磁热材料，且所述第二磁工质和所述第三磁工质为负效应磁热材料；

且所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域还对应设置有第一磁发生装置，所述蓄冷床与所述第一磁发生装置之间能相对运动，使得所述第一磁发生装置与所述第一区域和所述第三区域均相对时、所述第一磁发生装置与所述第二区域和所述第四区域均不相对，所述第一磁发生装置与所述第二区域和所述第四区域均相对时、所述第一磁发生装置与所述第一区域和所述第三区域均不相对。

优选地，