Магнитокалорический рефрижератор Советский патент 1991 года по МПК F25B21/00 

(21)4603003/06

(22)05.11.88

(46)23.02.9ЬБюл. ( 7

(72)В.И.Карагусов и В.Л.Афанасьев

(53)621.57 (088.8)

(56)Патент Cl IA № 4532770, кл. 62-3, опуГшик. 1985.

(54)МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ РЕФРИЖЕРАТОР

(57)Изобретение относится к криоген - ной технике и позволяет расширить диапазон рабочих температур и увеличить холодопроизводительность. При включении двигателя 7 приводится во вращение ротор (Р) S и начинается реверсивная прокачка теплоносителя в контуре с помощью устройства 6. При этом блок рабочего тела (БРТ) 2, расположенный в кольцевой проточке

JO,

потока в зоне ферромагнитной половины Р 8 и находящийся в поле магнитов 11 и 12, намагничивается и нагревается а БРТ 3, находящийся в зоне диамагнитной половины Р 8, размагничивается и охлаждается. Тепло намагничивания БРТ 2 огвбдится в теплоотдатчик , а охлаждаемый в БРТ 3 теплоноситель охлаждает теплоприемник, реализуя холодопроизводительность рефрижератора. При дальнейшем повороте Р 8 БРТ 2 попадает в зону диамагнитной половины Р 8 и размагничивается, а БРТ 3 - в зону ферромагнитной половины Р 8 и намагничивается, при этом теплоноситель прокачивается в обратном направлении. Синхронизация поворота потока и прокачки теппоносителя обеспечивается общим приводом от двигателя 7. 2 ил.

I

05 Э

со vj

о оъ

Изобретение относится к криогенной технике, а конкретнее к рефрижераторам, работающим на основе магнито- калорического эффекта„

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих температур и увеличение холодопроизводительности

На фиг.1 представлен схематично рефрижератор; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Магнитокалорический рефрижератор содержит корпус 1, блоки 2 и 3 пористого рабочего тела, теплоприемник 4, теплоотдатчик 5, устройство 6 ревер- сивной прокачки, электродвигатель 7, ротор 8, состоящий из двух половин: ферромагнитной 9 и диамагнитной 10, постоянные магниты 11 и 12. Ротор 8 закреплен на валу 13 двигателя 7. Трубопроводы (стрелки Б и В) соединены между собой.

Магнит окалорический рефрижератор работает следующим образом.

При вращении вала 13 двигателя 7 приводятся в движение ротор 8 и устройство 6 реверсивной прокачки теплоносителя. За исходное состояние примем положение ротора I-I (фиг.2). Блок 2 рабочего тела находится между полюсами магнитов 11 и 12, т„е. намагничен, а блок 3 размагничен„ Ротор 8 вращается против часовой стрелки и занимает положение II-II. поршень устройства 6 реверсивной про качки перемещается вправо. При этом зона а блока 3 намагничивается, зона а блока 2 размагничивается. Теплоноситель из устройства 6 прокачки по стрелке Б поступает через тепло- отдатчик 5 в зону а блока 2. где охлаждается, подводя к рабочему телу теплоту. Затем теплоноситель проходит через блок рабочего тела, охлаждая его при максимальном поле. В блок 3 рабочего тела тешюносите- тель поступает из теплоприемника 4. Так как зона а блока 3 намагничивается, то теплоноситель, проходя эту зону, нагревается и далее нагре- вает остальные зоны блока 3 при минимальном поле о

Далее ротор 8 занимает положение Ill-Ill, поршень устройства 6 реверсивной прокачки продолжает перемещат ся. При этом охлажденный теплоноситель выходит из блока 2 и поступает в теплоприемник 4, где реализуется холодопроизводительность. Нагретый

теплоноситель выходит из блока 3 и поступает в теплоотдатчик 5, где отдает теплоту в окружающую среду.

Далее происходит смена направления вращения ротора 8 и движения поршня устройства 6 реверсивной прокачки. Теплоноситель по стрелке В поступает в блок 3, теплоприемник 4, блок 2, теплоотдатчик 5 и по стрелке Б в устройство 6. Охлажденный теплоноситель выходит из блока 3 и поступает в теплоприемник 4, где реализуется холодопроизводительность. Нагретый теплоноситель выходит из блока 2 и поступает в теплоотдатчик где отдает теплоту в окружающую среду. После достижения ротором 8 положения I-I происходит смена направления вращения ротора 8 и движения устройства 6 реверсивной прокачки, и цикл повторяется.

Блоки 2 и 3 рабочего тела размещены между разноименными полюсами постоянных магнитов 11 и 12 для достижения максимальной величины магнитного поля в рабочем теле. Ротор 8 выполнен составным из двух половин: ферромагнитная 9 замыкает магнитные силовые линии постоянных магнитов 11 и 12 для получения максимального поля при намагничивании рабочего тела, диамагнитная 10 служит для получения минимального поля при размагничивании рабочего тела. Устройство 6 реверсивной прокачки и ротор 8 имеют привод от рдного двигателя для получения жесткой взаимосвязи между изменением поля и направлением прокачки теплоносителя.

Формула изобретения

Магнитокалорический рефрижератор, содержащий корпус с размещенными в нем в контуре прокачки теплоносителя блоками пористого рабочего тела, устройством реверсивной прокачки теплоносителя, теплоприемником и тепло отдатчиком, а также ротором с установленными на нем постоянными магнитами , отличающийся тем что, с целью расширения диапазона рабочих температур и увеличения холодопроизводительности, ротор выполнен из ферромагнитной и диамагнитной половин с кольцевой проточкой посередине, блоки пористого рабочего тела установлены неподвижно в кольцевой

516297066

проточке ротора, магниты выполнены в магниты обращены к блокам рабочего виде полуколец и установлены на ферро- тела разноименными полюсами, а уст - магнитной половине ротора с обеих ройство реверсивной прокачки тепло- сторон блоков рабочего тела, причем носителя и ротор имеют общий привод.

А-А

В

Фиг. 2