Магнитокалорический рефрижератор Советский патент 1992 года по МПК F25B21/00 

Изобретение относится к низкотемпературной технике, в частности к рефрижераторам, работающим на основе магнитокалорического эффекта.

Известны магнитокалорические рефрижераторы для получения низких температур, содержащие корпус, заполненный жидким или газообразным под давлением теплоносителем, магнитокалорические элементы, имеющие каналы для расхода теплоносителя, теплоотдатчик, теплоприемник, магнит и два возвратно-поступательных механизма привода магнитокалорических элементов и магнита.

Недостаток известного магнитокалорического рефрижератора - низкая эффективность вследствие неизбежного перемешивания теплоносителя при движении магнитокалорических элементов.

Этот недостаток частично устранен в магнитокалорическом рефрижераторе, содержащем корпус, пористые блоки рабочего тела, электромагниты, теплоотдатчик, теплоприемники, нагнетатель и систему управления. Эта конструкция наиболее близка к предлагаемому изобретению.

Недостаток известного магнитокалорического рефрижератора - снижение холо- допроизводительности вследствие больших магнитных потерь, связанных с рассеянием магнитного поля в немагнитных зазорах.

Цель изобретения - повышение холо- допроизводительности.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитокалорическом рефрижераторе, содержащем корпус, блоки с пористым рабочим телом, электромагниты, теплоотдатчик, теплоприемники, нагнетатель и систему управления, блоки с пористым рабочим телом - патрубками, размещенными у торцов блоков и в середине, причем блоки закреплены торцами на полюсах магнито про водов, патрубки у торцов блоков соединены между собой и через теплоприемники - с нагнетателем, а патрубки в середине блоков соединены между собой через теплоотдатчик.

На чертеже изображен предлагаемый магнитокалорический рефрижератор.

Рефрижератор содержит корпус 1, блоки 2 и 3 с пористым рабочим телом, электромагниты 4 и 5, теплоотдатчик 6, теплоприемники 7 и 8, нагнетатель 9 с поршнем 10, магнитопроводы 11 и 12, патрубки 13-16 у торцов блоков, патрубки 17 и 18 в середине блоков и систему 19 управления.

Магнитокалорический рефрижератор работает следующим образом.

При включении электромагнита 4 и выключении электромагнита 5 рабочее тело в блоке 2 намагничивается и нагревается, а рабочее тело в блоке размагничивается и

охлаждается. Поршень 10 нагнетателя 9 движется вниз (по рисунку). Теплоноситель прокачивается через теплоприемник 8, патрубки 15 и 16 от торцов блока 3 к его середине, где охлаждается на размагничивающемся рабочем теле, патрубок 18, теплоотдатчик 6, где реализуется холодоп- роизводительность. Затем теплоноситель через патрубок 17 поступает в середину блока 2, делится на два потока и перекачивается к торцам блока, где нагревается на намагничивающемся рабочем теле, после чего через патрубки 13 и 14 поступает в теплоприемник 7, где отдает теплоту в окружающую среду.

При включении электромагнита 5 и выключении электромагнита 4 от системы 19 управления рабочее тело в блоке 3 намагничивается и охлаждается, поршень 10 нагнетателя 9 движется вверх (по рисунку).

Теплоноситель прокачивается через тепло- приемник 7, патрубки 13 и 14 от торцой блока 2 к его середине, где охлаждается на размагничивающемся рабочем теле, патрубок 17, теплоотдатчик 6, где реализуется

холодопроизводительность (второй раз за цикл). Затем теплоноситель через патрубок 18 поступает в середину блока 3, делится на два потока и прокачивается к торцам блока, где нагревается на намагничивающемся рабочем теле, после чего через патрубки 15 и 16 поступает в теплоприемник 8, где отдает теплоту в окружающую среду. Далее цикл повторяется.

40

Формула изобретения

Магнитокалорический рефрижератор, содержащий корпус, блоки с пористым рабочим телом, электромагниты, теплоотдатчик, теплоприемники, нагнетатель и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения холодопроиз- водительности, электромагниты снабжены подковообразными магнитопроводами,

блоки с пористым рабочим телом-патрубка- ми, размещенными у торцов блоков и в середине, причем блоки закреплены торцами на полюсах магнитопроводов, патрубки у торцов блока соединены между собой и через теплоприемники - с нагнетателем, а патрубки в середине блоков соединены между собой через теплоотдатчик.

Использование: низкотемпературная техника. Сущность изобретения: наложение магнитного поля на рабочее тело в блоках 2 и 3 приводит к их нагреву, а снятие - к охлаждению. Прокачку теплоносителя осуществляют нагнетателем 9. В магнитной цепи, включающей магнитопроводы 11. 12 и блоки 2 и 3, отсутствуют немагнитные зазоры. 1 ил.