[发明专利]单列多级串联式双磁场磁制冷机及其热交换方法

权利要求书

1.一种单列多级串联式双磁场磁制冷机，其特征在于，包括：制冷仓、循环系统、换热系统；制冷仓包括：磁场系统、工质床；磁场系统包括：至少一对双磁场单体和磁工质，双磁场单体安装在制冷仓内，双磁场单体套装在工质床的外侧；工质床为密闭结构，磁工质固定在工质床内部；双磁场单体为二级磁场，包括：外磁轭钢筒、外磁体、内磁轭钢筒、内磁体；外磁体固定在外磁轭钢筒的内壁上，内磁体固定在内磁轭钢筒的内壁上；内磁轭钢筒套装在外磁轭钢筒内部；内磁轭钢筒安装在第一支撑座上，外磁轭钢筒安装在第二支撑座上，第一支撑座上、第二支撑座固定在制冷仓内，内磁轭钢筒或者外磁轭钢筒连接有电机和减速机；换热系统包括：换热器、蓄冷器，循环系统包括：隔膜水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀；第一电磁阀、第三电磁阀、隔膜水泵串联在管路上，第二电磁阀、第四电磁阀、隔膜水泵串联在管路上，分别以并联形式分别连接在换热器、蓄冷器之间；工质床一端通过管路连接在第一电磁阀、第三电磁阀之间，另一端通过管路连接在第二电磁阀、第四电磁阀之间。

2.如权利要求1所述的单列多级串联式双磁场磁制冷机，其特征在于，工质床两端焊接有法兰，法兰安装有过滤网，法兰的外侧连接有支撑板，支撑板的底部固定在制冷仓上。

3.如权利要求1所述的单列多级串联式双磁场磁制冷机，其特征在于，磁工质为稀土金属丝或者稀土金属合金丝，直径为0.1mm-1mm；制冷仓内设置有二极管制冷片。

4.如权利要求1所述的单列多级串联式双磁场磁制冷机，其特征在于，制冷仓内部设置有用于控制制冷仓的起始温度的二极管制冷片，二极管制冷片带有温度传感器；换热器、蓄冷器设置有薄膜铂电阻，薄膜铂电阻用于记录温度变化。

5.如权利要求1所述的单列多级串联式双磁场磁制冷机，其特征在于，管路上设置有真空压力表，循环系统还包括可编程控制器，电机、真空压力表、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀通过外部电源供电；可编程控制器分别通过信号线连接电机、真空压力表、隔膜水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀；工质床、管路、换热器、蓄冷器充满换热流体，蓄冷器外部设置有制冷箱体。

6.如权利要求1～5任一项所述的单列多级串联式双磁场磁制冷机的热交换方法，包括：

可编程控制器启动蓄冷器一侧的隔膜水泵，打开第一电磁阀、第二电磁阀，关闭第三电磁阀、第四电磁阀；

可编程控制器启动电机转动，电机和减速机带动内磁轭钢筒或者外磁轭钢筒转动，磁工质退磁，磁工质降温；

磁工质吸收工质床中的换热流体的热量，降温后的换热流体进入蓄冷器，降低蓄冷器的温度，实现制冷；

可编程控制器启动换热器一侧的隔膜水泵，打开第三电磁阀、第四电磁阀，关闭第一电磁阀、第二电磁阀；

可编程控制器启动电机转动，电机和减速机带动内磁轭钢筒或者外磁轭钢筒转动，磁工质充磁，磁工质升温；

磁工质加热工质床中的换热流体，升温后的换热流体进入换热器31，升高蓄冷器的温度，实现制热。

7.如权利要求6所述的单列多级串联式双磁场磁制冷机的热交换方法，其特征在于，可编程控制器通过控制内磁轭钢筒或者外磁轭钢筒的相对位置，控制工质床反复充磁和退磁，磁工质改变换热流体的温度，实现持续制冷和制热。

8.如权利要求7所述的单列多级串联式双磁场磁制冷机的热交换方法，其特征在于，可编程控制器通过控制电机持续转动，或者控制电机正向转动、反向转动来控制内磁轭钢筒或者外磁轭钢筒的相对位置。