Магнитный тепловой насос Советский патент 1981 года по МПК F25B21/00 

(5.4) МАГНИТНЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к конструк циям тепловых насосов холодильных устройств, работающим на основе использования магнетокалорического эффекта и предназначенным для до- . стижения сверхнизких температур порядка десятых и сотых градуса Кельвина. Известен магнитный тепловой на-, сое, в котором магнетокалорический эффект реализуется в процессе равномерного вращательного движения рабочего тела в теплоносителях, рас положенных в двух .те1шоизо.пированных резервуарах (внутреннем и внешнем) относительно систе1уы из двух постоянных магнитов. Рабочее тело выполнено в виде пористого обода ко са. В процессе работы устройства теплоноситель внутреннего резервуар нагревается, а внешнего - охлаждает ся D . Недостатками данного устройства являются конструктивная и технологическая сложность изготовления колеса (рабочего тела), а также необходимость создания системы уплотнений. Известен также магнитный тепловой насос, содержащий зоны высокой и низкой напряженности магнитного поля, замкнутый рабочий канал с размещенным в нем рабочим телом - магнетиком, выполненным в виде порошка, и канала для подвода и отвода теплоносителей. Циркуляция рабочего тела по рабочему каналу осуществляется с помощью индуктора (индукторов}, что снижает перетечки теплоносителей в каналах подвода и отвода . Однако указанный насос характеризуется низкой эффективностью перекачивания т аппа, обусловленной недостаточной интенсивностью теплообмена. Цель изобретения - повьшение эффективности перекачивания тепла. 3 Поставленная цель достигается тем что в магнитном насосе, содержащем зоны высокой и низкой напряженности магнитного поля, замкнутый рабочий канал с размещенным в нем рабочимтелом-магнетиком, выполненным в виде порошка, и каналь подвода и отвода теплоносителей, каналы для подвода и отвода теплоносителей расположены перпендикулярно рабочему каналу. На чертеже изображен магнитный насос. Насос содержит рабочий канал 1, изготовленный из немагнитного материала, в котором размещено рабочее тело 2, выполненное в виде порошка. Постоянный магнит 3 выполнен охватывающим участок замкнутого рабочего канала 1 между каналами 4,5 и 6,7, по которым, прокачиваются теплоносители. Каналы Л и 6 являются входными, канала ми теплоносителей, а каналы 5 и 7 вьпсодными. Циркуляция рабочего тела осуществляется индуктором 8 или любым известным побудителем расхода рабочего тела. Для загрузки и выгрузки рабочего тела предусмотрен люк 9. Насос работает следующим образом. Рабочее тело 2 поступает в зону эффективного теплообмена, расположенную на участке канала 1 между каналами 4 и 5 , в котором оно под действием ,индуктора 8 движется сначала в возрастающем, а затем в постоянном магнитном поле. Намагничиваясь в данной зоне, рабочее тело отдает тепло теплоносители. Аналогичным образом рабочее тело, двигаясь в следующей зоне зффективного теплообмена, расположенной межд каналами б и 7, охлаждает другой.теплоноситель. Конструкция предлагаемого насоса обеспечивает увеличение скорости дви жения рабочего тела по рабочему.каналу без увеличения скорости движения теплоносителей, что повьшает эффективность перекачивания тепла. Кроме /того, перпендикулярное расположение каналов (рабочего отвода и подвода теплоносителей ) позволяет, создавать каскадь подобных устройств с более удобной компоновкой как по расходу теплоносителей, так и по холодопроизводительности. Для формирования каскада по расходу зоны высокой и низкой напряженности магнитного поля выполняются чередующимися по периметру рабочего канала. Каскад По холодопроизводительности реализуется последовательным соединением входных и выходных каналов теплоносителей отдельных рабочих контуров. Формула изобретения Магнитный тепловой насос, содержащий зоны высокой и низкой напряженности магнитного поля, замкнутый рабочий канал с размещенным в нем рабочим телом - магнетиком, выполненным в виде порошка, и каналы для подвода и отвода теплоносителей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности перекачивания тепла, каиалы для подвода иотвода теплоносителей расположены перпендикулярно рабочему каналу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1.Патент США № 4033734, кп. 62-3, опублик. 1978. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2734652/23-25, кл. F 25 В 21/00, 23.03.79 (прототип).