[go: up one dir, main page]

CN1485586A - 磁液体磁制冷的冷反馈系统 - Google Patents

磁液体磁制冷的冷反馈系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1485586A
CN1485586A CNA021436363A CN02143636A CN1485586A CN 1485586 A CN1485586 A CN 1485586A CN A021436363 A CNA021436363 A CN A021436363A CN 02143636 A CN02143636 A CN 02143636A CN 1485586 A CN1485586 A CN 1485586A
Authority
CN
China
Prior art keywords
refrigeration
magnetic
heat exchange
exchange chamber
bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA021436363A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1187560C (zh
Inventor
徐来自
黄焦宏
邱巨峰
王正德
李保卫
杨保荣
刘金荣
金培育
成永顺
张泽玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baotou Steel & Iron College
Baotou Rare Earth Research Institute
Original Assignee
Baotou Steel & Iron College
Baotou Rare Earth Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baotou Steel & Iron College, Baotou Rare Earth Research Institute filed Critical Baotou Steel & Iron College
Priority to CNB021436363A priority Critical patent/CN1187560C/zh
Publication of CN1485586A publication Critical patent/CN1485586A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1187560C publication Critical patent/CN1187560C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/002—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
    • F25B2321/0021—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects with a static fixed magnet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种磁液体磁制冷的冷反馈系统，包括磁系、制冷床、热交换室，制冷床置于磁系中，其特征是在制冷床和热交换室中各设有一个热交换器，制冷床中的热交换器通过管路与热交换室联通，并构成一个闭合的循环回路，且在管路上设有一个循环泵；热交换室中的热交换器通过管路与制冷床联通，并构成一个闭合的循环回路，且在管路上设有一个循环泵和一个散热器，在制冷床内贮有热交换液，在热交换室内贮有磁液体。其优点是节能、环保，结构简单，制冷效率高，适用于各种制冷设备。

Description

磁液体磁制冷的冷反馈系统
一、技术领域
本发明涉及一种磁液体磁制冷的冷反馈系统。
二、背景技术
目前，制冷技术主要有氟里昂制冷、半导体制冷和磁制冷三种。氟里昂制冷应用较广，但它存在着对大气的破坏、污染和能耗较高的缺陷；半导体制冷技术也比较成熟，但由于其制冷效率较低，只能用于一些规模较小的制冷场合；磁制冷技术是目前发展较快的一种制冷技术，主要有采用固体磁制冷材料的磁制冷技术和采用液体磁制冷材料的磁制冷技术。固体磁制冷材料在热交换时，不可能像液体或气体的热交换那样通过管道化来实现，而只能通过液体或气体来实现。这时，一方面要求热交换液与固体磁制冷材料之间有尽可能大的接触面积，另一方面要求热交换液尽可能流畅地通过固体磁制冷材料。这样一来，在制冷床中，要求把固体磁制冷材料做成小球状，或网状，或细管状，或带孔板状。这不但使制冷床的结构复杂化，而且热交换液通过制冷床时产生液压差而损耗能量。况且，为了使制冷床的运动与热交换液的流动同步，制冷机及其控制系统复杂化。用磁液体磁制冷材料代替固体磁制冷材料，可以实现热交换的管道化，从而解决以上困难。
磁制冷与氟里昂制冷比较，有显著区别。磁制冷材料在磁化或退磁过程的熵变为(ΔS)磁，温度为(ΔT)磁；氟里昂在膨胀或压缩过程的熵变为(ΔS)CFC，温变为(ΔT)CFC。磁制冷材料与氟里昂比较，有如下特点：
                    (ΔS)磁＞＞(ΔS)CFC
                    (ΔT)磁＜＜(ΔT)CFC可见，在技术上如何拓展(ΔT)磁，是磁制冷技术的关键。对于采用固体磁制冷材料的磁制冷技术来说，采用主动式储冷器(Actve Magnetic Regenerator)来拓展(ΔT)磁，见美国专利(4,332,135)、(4,408,463)、(4,459,811)、(5,249,424)、(5,743,095)、(5,934,078)等。
美国专利(5,231,834)公开了一种采用磁液体作为磁制冷材料的技术，但该专利技术没有对(ΔT)磁进行拓展，因此，制冷效率不够高。
三、发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术之不足，给出一种能够对(ΔT)磁进行拓展的磁液体磁制冷的冷反馈系统。
本发明的目的是由以下方式实现的：
本发明包括磁系、制冷床、热交换室，制冷床置于磁系中，其特征是在制冷床和热交换室中各设有一个热交换器，制冷床中的热交换器通过管路与热交换室联通，并构成一个闭合的循环回路，且在管路上设有一个循环泵；热交换室中的热交换器通过管路与制冷床联通，并构成一个闭合的循环回路，且在管路上设有一个循环泵和一个散热器，在制冷床内贮有热交换液，在热交换室内贮有磁液体。
本发明的优点是：
1、与氟里昂制冷技术相比，具有无污染、噪音小、能耗低的特点，属于环保技术；
2、与半导体制冷技术相比，具有制冷效率高，应用场合广的特点；
3、与固体磁制冷技术相比，具有循环系统简单的特点；
4、与已有磁液体制冷技术相比，由于本发明能够对(ΔT)磁进行拓展，所以制冷效率高，效果好。
四、附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工作原理示意图。
五、具体实施方式
参照附图，本发明包括磁系15、制冷床2、热交换室9、制冷床2置于磁系15中，在制冷床2和热交换室9中各设有一个热交换器13、8，热交换器13通过管路10和7与热换室9联通，并构成一个闭合的循环回路，热交换器8通过管路11、6与制冷床2联通，并构成一个闭合的循环回路，在管路7上设有一个循环泵4，在管路6上设有一个循环泵3和一个散热器5，在制冷床2内贮有热交换液，在热交换室内贮有磁液体。磁液体可采用稀土钆(Gd)及钆(Gd)系合金磁液体，热交换液可采用水与酒精的混合液。
在工作时，参照附图2将需要冷制的工作单元，这里称其为低温室14用管路12、1与制冷床2和热交换器8之间的循环管路11、6联通并构成一个闭合的循环回路，通过热交换液的循环，达到制冷的目的。
本发明的工作原理是：当磁液体进入制冷床2内的热交换器13中时被磁系15产生的磁场所磁化而升温，同时被制冷床2内的热交换液所冷却，冷却了的磁液体通过管路10进入热交换室9，由于磁液体具有磁热效应，当它离开了磁场后，即会退磁，且在磁场中升高多少温度，在退磁过程中就会降低相同的温度，这样流入热交换室9的磁液体就会比其流出时的温度有所下降，流入热交换室9的磁液体就可以来冷却热交换器8内的热交换液，然后磁液体再通过管路7进入热交换器13，由于热交换液没有磁热效应，所以它在制冷床2内能够冷却磁液体。热交换液冷却磁液体之后通过管路6先进入散热器5把冷却磁液体时所吸收的热量散出去，然后进入热交换器8，在此它被磁液体所冷却。在这里，磁液体与热交换液的循环方向是相反的，这可由循环泵4、3进行控制实现。这种循环过程不断进行，从面达到拓展(ΔT)磁的目的，一般地，每一个循环(ΔT)磁可拓展0.2-5℃。问题的关键在于：热交换室9内被磁液体所冷却的热交换液通过管路11进入制冷床2，由于热交换液没有磁热效应，所以它能够把“冷量”反馈到制冷床2来冷却磁液体，这就是“冷反馈技术”。在实现本技术时应保证在制冷床2内，热交换液冷却磁液体时，热交换液的热容比磁液体的热容大得多；在热交换室9内，磁液体冷却热交换液时，磁液体的热容比热交换液的热容大得多。这主要是通过选择合适的热交换器来实现的。

Claims (1)

1、一种磁液体磁制冷的冷反馈系统，包括磁系、制冷床、热交换室，制冷床置于磁系中，其特征是在制冷床和热交换室中各设有一个热交换器，制冷床中的热交换器通过管路与热交换室联通，并构成一个闭合的循环回路，且在管路上设有一个循环泵；热交换室中的热交换器通过管路与制冷床联通，并构成一个闭合的循环回路，且在管路上设有一个循环泵和一个散热器，在制冷床内贮有热交换液，在热交换室内贮有磁液体。
CNB021436363A 2002-09-25 2002-09-25 磁液体磁制冷的冷反馈系统 Expired - Fee Related CN1187560C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB021436363A CN1187560C (zh) 2002-09-25 2002-09-25 磁液体磁制冷的冷反馈系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB021436363A CN1187560C (zh) 2002-09-25 2002-09-25 磁液体磁制冷的冷反馈系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1485586A true CN1485586A (zh) 2004-03-31
CN1187560C CN1187560C (zh) 2005-02-02

Family

ID=34148300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB021436363A Expired - Fee Related CN1187560C (zh) 2002-09-25 2002-09-25 磁液体磁制冷的冷反馈系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1187560C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102261763A (zh) * 2011-06-04 2011-11-30 内蒙古科技大学 磁液体磁制冷的冷反馈系统
CN101526293B (zh) * 2007-12-21 2012-12-05 利勃海尔-家用电器奥克森豪森有限责任公司 冷藏和/或冷冻设备
CN101765892B (zh) * 2007-02-12 2013-10-02 真空熔焠有限两合公司 磁性换热制品及其制造方法
CN103759463A (zh) * 2014-01-08 2014-04-30 中国科学院理化技术研究所 室温磁制冷系统
CN106839505A (zh) * 2017-03-09 2017-06-13 天津商业大学 一种磁性材料循环的磁制冷机
CN109654765A (zh) * 2018-11-28 2019-04-19 珠海格力电器股份有限公司 一种磁制冷设备及其热交换系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101765892B (zh) * 2007-02-12 2013-10-02 真空熔焠有限两合公司 磁性换热制品及其制造方法
CN101526293B (zh) * 2007-12-21 2012-12-05 利勃海尔-家用电器奥克森豪森有限责任公司 冷藏和/或冷冻设备
CN102261763A (zh) * 2011-06-04 2011-11-30 内蒙古科技大学 磁液体磁制冷的冷反馈系统
CN103759463A (zh) * 2014-01-08 2014-04-30 中国科学院理化技术研究所 室温磁制冷系统
CN103759463B (zh) * 2014-01-08 2016-02-24 中国科学院理化技术研究所 室温磁制冷系统
CN106839505A (zh) * 2017-03-09 2017-06-13 天津商业大学 一种磁性材料循环的磁制冷机
CN109654765A (zh) * 2018-11-28 2019-04-19 珠海格力电器股份有限公司 一种磁制冷设备及其热交换系统
CN109654765B (zh) * 2018-11-28 2024-05-03 珠海格力电器股份有限公司 一种磁制冷设备及其热交换系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN1187560C (zh) 2005-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101458008B (zh) 一种磁制冷循环系统
JP4783406B2 (ja) 磁気冷凍デバイス、磁気冷凍システムおよび磁気冷凍方法
WO2014111012A1 (zh) 一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热内平衡系统
CN109579176B (zh) 一种跨季节蓄冷全年冷却系统及其运行方法
WO2014111017A1 (zh) 一种冷热外平衡机组
CN104913541A (zh) 斯特林循环和蒸气压缩制冷循环直接耦合的制冷机及方法
WO2014111011A1 (zh) 一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热平衡系统
CN1421661A (zh) 磁流体制冷循环装置
CN202973644U (zh) 一种高效冷水机组
WO2014111014A1 (zh) 一种溴化锂机组与冷库结合使用的冷热外平衡系统
CN101532752A (zh) 室温磁流体制冷装置
CN1485586A (zh) 磁液体磁制冷的冷反馈系统
CN102261763A (zh) 磁液体磁制冷的冷反馈系统
CN103759463B (zh) 室温磁制冷系统
CN103175343A (zh) 真空热管电磁场磁制冷原型机
CN110345660B (zh) 一种基于泡沫金属的主动式磁回热器、制冷方法及应用
TWI398609B (zh) 室溫下迴轉式磁製冷機裝置
CN105485959A (zh) 一种低品位热驱动涡流管-喷射吸收制冷系统
CN105318596B (zh) 一种分离式热管室温磁制冷装置
CN202648134U (zh) 一种热气旁通除霜式热泵热水器
CN1207523C (zh) 一种静止式室温磁致冷机
CN100476318C (zh) 热能驱动的磁性流体制冷系统
CN106802022A (zh) 一种二氧化碳热电过冷器
JP6594229B2 (ja) 蓄熱型磁気ヒートポンプ
CN206131508U (zh) 一种跨临界co2复合热泵

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050202

Termination date: 20120925