[发明专利]一种回热式热磁-磁热耦合制冷系统及方法

权利要求书

1.一种回热式热磁-磁热耦合制冷系统，其特征在于，包括：

回热式热磁开关，由几种具有不同居里温度的热磁材料填充构成，并且从热端到冷端热磁材料的居里温度依次由高到低设置；

回热式制冷床，由一种磁热材料或几种具有不同居里温度的磁热材料填充构成，采用几种具有不同居里温度的磁热材料填充时从热端到冷端居里温度依次由高到低设置；

永磁体，用于作为磁通的来源；

磁轭组件，用于连接永磁体、回热式热磁开关以及回热式制冷床构成磁路系统；

高温热源，温度高于回热式热磁开关热端材料的居里温度；

常温热汇，温度低于回热式热磁开关冷端材料的居里温度；

低温热源，由回热式制冷床为其提供冷量；

流体驱动装置，用于使热交换流体周期性的在回热式热磁开关与回热式制冷床之间流动，使回热式热磁开关被周期性的加热和冷却，回热式制冷床被周期性的磁化和退磁；

所述回热式热磁开关的热端与高温热源连接，回热式热磁开关的冷端与常温热汇连接；所述回热式制冷床的热端与常温热汇连接，回热式制冷床的冷端与低温热源连接；

所述的磁路系统包括相位差为180°的两套磁路系统，当其中一套磁路系统导通时，另一套磁路系统断开。

2.根据权利要求1所述的回热式热磁-磁热耦合制冷系统，其特征在于，所述的回热式热磁开关以及回热式制冷床设置两组，通过流体驱动装置驱动热交换流体往复地在两组回热式热磁开关以及回热式制冷床的冷热两端流动，使得两套磁路系统交替完成制冷；通过管道将两个回热式热磁开关的热端与高温热源连接，两个回热式热磁开关的冷端与常温热汇连接，两个回热式制冷床的热端与常温热汇连接，两个回热式制冷床的冷端与低温热源连接。

3.根据权利要求2所述的回热式热磁-磁热耦合制冷系统，其特征在于，所述两套磁路系统中的第一磁路系统（1）为由第一回热式热磁开关（101-1）、第一磁轭组件（104-1）、永磁体、第二磁轭组件（104-2）、第一回热式制冷床（102-1）以及第三磁轭组件（104-3）端部依次相接形成的一个回路；第二磁路系统（2）为由第二回热式热磁开关（101-2）、第四磁轭组件（104-4）、第二回热式制冷床（102-2）、第二磁轭组件（104-2）、永磁体以及第一磁轭组件（104-1）端部依次相接形成的另一个回路；所述的永磁体、第一磁轭组件（104-1）以及第二磁轭组件（104-2）为两套磁路系统共有。

4.根据权利要求3所述的回热式热磁-磁热耦合制冷系统，其特征在于，当所述的第一回热式热磁开关（101-1）被加热，第一回热式制冷床（102-1）被退磁的同时，第二回热式热磁开关（101-2）被冷却，第二回热式制冷床（102-2）被磁化，在此过程中，所述的第一磁路系统（1）完成制冷工作；当所述的第一回热式热磁开关（101-1）被冷却，第一回热式制冷床（102-1）被磁化的同时，第二回热式热磁开关（101-2）被加热，第二回热式制冷床（102-2）被退磁，在此过程中，所述的第二磁路系统（2）完成制冷工作。

5.根据权利要求3所述的回热式热磁-磁热耦合制冷系统，其特征在于，所述的永磁体为一个永磁体或并联的多个永磁体，所述的磁轭组件采用软磁材料制成。

6.根据权利要求1所述的回热式热磁-磁热耦合制冷系统，其特征在于，所述的流体驱动装置包括双向泵以及采用单管设计的管道系统，通过两个双向泵驱动热交换流体在回热式热磁开关、回热式制冷床的冷热两端往复流动，通过双向泵的流路切换使得两套磁路系统交替完成制冷工作，热交换流体在两套磁路系统分别完成制冷工作时流向相反。