Магнитокалорический рефрижератор Советский патент 1991 года по МПК F25B21/00 

15

20

& 25 /7 V

f/ /v / / s- / / / / /v / / / / / //У: / / у / / / / л /

& 25 /7 V

(Л

С

Изобретение относится к криогенной технике и позволяет повысить холодопроизводительность. При вращении ротора его ферромагнитная часть 10 замыкает накоротко магнитный поток (МП) магнита 13, в результате чего МП между полюсными наконечниками (Н) 19 и 21 уменьшается и блок 2 рабочего тела (РТ) размагничивается и охлаждается, а диамагнитная часть 11 ротора размыкает поток магнита 14, в результате чего МП между Н 23 и 25 увеличивается, намагничивая и нагревая блок 3 РТ. При прокачке теплоносителя через блок 3 он нагревается и тепло намагничивания выводится из системы с помощью одного теплоприемника , а при прохождении через блок 2 теплоноситель охлаждается и отдает холод другому теплоприемнику. При дальнейшем вращении ротора положение его частей 10 и 11 меняется и цикл перемагничивания блоков РТ идет в обратном направлении. 2 ил.

/ // г //

/

7/ / / / / /// / / / / / ,1/ / / V / / /

№ 21 22

/ Ю

.г

//

26

25

J

18

S

/4

О

о- о

00 00

VJ

.г

//

26

25

J

18

Изобретение относится к криогенмой технике, а конкретнее - рефрижераторам, работающим на основе использования маг- нитокалорического эффекта.

Цель изобретения - увеличение холо- допроизводительности.

На фиг.1 представлена схема рефрижератора; на фиг.2 - то же, разрез.

Магнитокалорический рефрижератор содержит корпус 1, блоки 2 и 3 пористого рабочего тела, теплоотдатчики 4 и 5, тепло- приемник 6,устройство 7 реверсивной прокачки теплоносителя, двигатель 8, ротор 9, состоящий из ферромагнитной 10 и диамагнитной 11 половин, вал 12, постоянные магниты 13 и 14, магнитопроводы 15-18, каждый из которых содержит полюсные наконечники 20,22,24 и 26 и дополнительные полюсные наконечники 19,21,23 и 25.

Магнитокалорический рефрижератор работает следующим образом.

Ротор 9 вращается на валу 12 двигателя

8все время в одну сторону. Например, против часовой стрелки, как показано на чертеже. От этого же двигателя 8 приводится в движение устройство 7 реверсивной прокачки теплоносителя, В момент времени, когда ферромагнитная половина 10 ротора

9находится между полюсными наконечниками 20 и 22 магнитопроводов 15 и 16, а диамагнитная половина 11 находится между полюсными наконечниками 24 и 26 магнитопроводов 17 и 18, поршень устройства 7 прокачки теплоносителя перемещается вправо (по фиг.1). При этом ферромагнитная половина 10 ротора 9 замыкает на себя (шунтирует) магнитный поток постоянного магнита 13, в результате чего магнитные силовые линии от постоянного магнита 13 проходят через полюсные наконечники 20 и 22 магнитопроводов 15 и 16 и ферромагнитную половину 10 ротора 9, а не через полюсные наконечники 19 и 21 и блок 2 пористого рабочего тела (так как блок 2 пористого рабочего тела отделен от полюсных наконечников 19 и 21 немагнитными зазорами). Это приводит к уменьшению напряженности магнитного поля в блоке 2 пористого рабочего тела, который при этом размагничивается и в результате магнитокалорического эффекта охлаждается. Одновременно диамагнитная половина 11 ротора 9 располагается между полюсными наконечниками 24 и 26 магнитопроводов 17 и 18, в результате чего магнитная цепь между полюсными наконечниками 24 и 26 размыкается и все силовые линии магнитного поля постоянного магнита 14 замыкаются через полюсные наконечники 23 и 25 и блок 3 пористого рабочего тела. Это приводит к увеличению напряженности магнитного поля в пористом рабочем теле блока 3, которое намагничивается и в результате магнитокалорического эффекта нагревается. Так как поршень устройства 7 реверсивной прокачки теплоноси- теля движется право (по фиг.1), то теплоноситель проходит черезтеплоотдатчик

4, блок 2 пористого рабочего тела, где охлаждается, охлаждает теплоприемник 6 (реализуется холодопроизводительность), затем проходит через блок 3 пористого рабочего тела, где нагревается, и отдает теплоту намагничивания теплоотдатчику 5.

При дальнейшем повороте ротора 9 ферромагнитная половина 10 располагается между полюсными наконечниками 24 и 26. диамагнитная 11 между полюсными наконечниками 20 и 22, поршень устройства 7 реверсивной прокачки теплоносителя перемещается влево (по фиг.1), При этом магнитная цепь постоянного магнита 14 шунтируется ферромагнитной половиной 10

ротора 9, а магнитная цепь постоянного магнита 13 замыкается через пористое рабочее тело блока 2, так как между полюсными-наконечниками 20 и 22 располагается диамагнитная половина 11. Это приводит к

тому, что пористое рабочее тело блока 2 намагничивается и нагревается, а пористое рабочее тело блока 3 размагничивается и охлаждается. Теплоноситель проходит через теплоотдатчик 5, охлаждается на пористом рабочем теле блока 3 охлаждает теплоприемник 6 (второй раз за цикл реализуется холодопроизводительность), нагревается на пористом рабочем теле блока 2 и отдает теплоту намагничивания теплоотдатчику 4, Далее цикл работы магнитокалорического рефрижератора повторяется. Формула изобретения Магнитокалорический рефрижератор, содержащий корпус и установленные в замкнутом контуре теплоносителя блоки пористого рабочего поля теплоотдатчики, теплоприемник, устройство реверсивной прокачки теплоносителя, а также два постоянных магнита, на которых установлены

магнитопроводы с полюсными наконечниками, причем между последними установлен ротор из ферромагнитной и диамагнитной половин, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения холодопроизводительности, магнитопроводы снабжены дополнительными полюсными наконечниками, между которыми размещены блоки пористого рабочего тела.

ГХХХХХХХХХХ X X XXX X XX XX/XXX X XXXXx.

. /