磁制冷機(jī)及其磁制冷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁制冷機(jī)及其磁制冷裝置，所述磁制冷裝置包括：缸體，缸體內(nèi)設(shè)有至少兩個(gè)滑動(dòng)腔；活塞連桿組件，活塞連桿組件與滑動(dòng)腔分別對(duì)應(yīng)且每個(gè)活塞可滑動(dòng)地配合在對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)腔內(nèi)；磁工質(zhì)和磁性件；滾動(dòng)板，連桿的一端連接在滾動(dòng)板上，滾動(dòng)板上構(gòu)造有滾動(dòng)板平面；驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)盤，驅(qū)動(dòng)盤上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)盤斜面，驅(qū)動(dòng)盤斜面與滾動(dòng)板平面配合以使驅(qū)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中、滾動(dòng)板帶動(dòng)活塞連桿組件沿連桿的長(zhǎng)度方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的磁制冷裝置，可以將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連續(xù)、快速的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行效率高，從而可以提高和改善磁制冷機(jī)的制冷效率。
【專利說(shuō)明】磁制冷機(jī)及其磁制冷裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁制冷領(lǐng)域，尤其是涉及一種磁制冷裝置和具有其的磁制冷機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]磁制冷是基于磁性材料的磁熱效應(yīng)原理制冷的一種技術(shù)。磁熱效應(yīng)是磁性材料在磁場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行勵(lì)磁和退磁過(guò)程中由于內(nèi)部磁熵變化而弓I起材料吸放熱的一種性質(zhì)，即外加在磁性材料的磁場(chǎng)增大時(shí)，其溫度升高，施加在磁性材料的磁場(chǎng)減小時(shí)，溫度降低，它是磁性材料的固有性質(zhì)。磁制冷就是通過(guò)磁性材料的磁熱效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷目的的，是一種具有環(huán)保、節(jié)能的新的制冷技術(shù)。磁制冷機(jī)就是利用磁制冷原理制備的一種制冷機(jī)。
[0003]磁制冷技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用是近幾十年發(fā)展起來(lái)的，由于其環(huán)保、高效受到各國(guó)普遍重視，并獲得較顯著的進(jìn)展。現(xiàn)有技術(shù)中的磁制冷機(jī)的運(yùn)行效率低，從而制冷效率較低，有待改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種磁制冷裝置，該磁制冷裝置的運(yùn)行效率高，從而可以提高和改善磁制冷機(jī)的制冷效率。
[0005]本發(fā)明還提出一種具有該磁制冷裝置的磁制冷機(jī)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的磁制冷裝置，包括:缸體，所述缸體內(nèi)設(shè)有至少兩個(gè)相互間隔開的滑動(dòng)腔，所述滑動(dòng)腔內(nèi)充注有換熱劑；活塞連桿組件，所述活塞連桿組件包括活塞和與所述活塞相連的連桿，所述活塞連桿組件與所述滑動(dòng)腔分別對(duì)應(yīng)且每個(gè)所述活塞可滑動(dòng)地配合在對(duì)應(yīng)的所述滑動(dòng)腔內(nèi)；磁工質(zhì)和成對(duì)設(shè)置的磁性件，所述磁工質(zhì)和所述磁性件中的一個(gè)設(shè)置在所述活塞上且另一個(gè)固定在所述滑動(dòng)腔上；滾動(dòng)板，每個(gè)所述連桿的距離對(duì)應(yīng)的所述活塞較遠(yuǎn)的一端連接在所述滾動(dòng)板上，所述滾動(dòng)板上構(gòu)造有滾動(dòng)板平面；以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)盤，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)盤相連且設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)盤繞所述驅(qū)動(dòng)盤的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)盤上設(shè)置有與所述滾動(dòng)板平面相對(duì)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)盤斜面，所述驅(qū)動(dòng)盤斜面與所述滾動(dòng)板平面配合以使所述驅(qū)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中、所述滾動(dòng)板帶動(dòng)所述活塞連桿組件沿所述連桿的長(zhǎng)度方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷裝置，通過(guò)利用具有驅(qū)動(dòng)盤斜面的驅(qū)動(dòng)盤與具有滾動(dòng)板平面的滾動(dòng)板之間的配合，可以將電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成活塞連桿組件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連續(xù)、快速的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣的機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，而且活塞連桿組件的運(yùn)動(dòng)行程短。而且缸體上設(shè)有多個(gè)滑動(dòng)腔，多個(gè)活塞連桿組件對(duì)應(yīng)于多個(gè)滑動(dòng)腔設(shè)置，且多個(gè)活塞連桿組件與驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)滾動(dòng)板相連，這樣多個(gè)活塞在多個(gè)滑動(dòng)腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，可以形成多個(gè)磁熱效應(yīng)在單位時(shí)間內(nèi)的次數(shù)疊加，提高了磁熱效應(yīng)的頻率，提聞了磁制冷機(jī)的運(yùn)行效率，提聞和改善磁制冷機(jī)的制冷效率。
[0008]另外，根據(jù)本發(fā)明的磁制冷裝置還可具有如下附加技術(shù)特征:
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述連桿的距離對(duì)應(yīng)的所述活塞較遠(yuǎn)的一端被構(gòu)造成第一球體結(jié)構(gòu)，所述第一球體結(jié)構(gòu)的至少一部分嵌入在所述滾動(dòng)板的遠(yuǎn)離所述滾動(dòng)板平面的側(cè)壁上。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述連桿的距離對(duì)應(yīng)的所述活塞較近的一端被構(gòu)造成第二球體結(jié)構(gòu)，所述第二球體結(jié)構(gòu)的至少一部分嵌入在所述活塞的朝向所述連桿方向的端面上。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述磁制冷裝置還包括彈性裝置，所述彈性裝置的一端止抵在所述缸體上且另一端止抵在所述滾動(dòng)板的遠(yuǎn)離所述滾動(dòng)板平面的側(cè)壁上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述彈性裝置的至少一部分容置在所述缸體的內(nèi)部且所述彈性裝置包括:彈簧，所述彈簧的一端止抵在所述缸體的朝向所述驅(qū)動(dòng)裝置的內(nèi)壁上；頂桿，所述頂桿與所述彈簧的另一端相連；球頭，所述球頭設(shè)在所述頂桿上且所述球頭的至少一部分嵌入在所述滾動(dòng)板的遠(yuǎn)離所述滾動(dòng)板平面的側(cè)壁上。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在垂直于所述活塞的滑動(dòng)方向的平面上所述缸體的投影為圓形，所述滑動(dòng)腔圍繞所述缸體的中心均勻間隔布置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在垂直于所述活塞的滑動(dòng)方向的平面上所述驅(qū)動(dòng)盤的投影為圓形。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述活塞的至少一部分由所述磁工質(zhì)構(gòu)成，所述磁性件固定在所述滑動(dòng)腔上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述滑動(dòng)腔在所述活塞的滑動(dòng)方向上被分成相互連通的兩個(gè)子腔室，所述磁性件固定在所述兩個(gè)子腔室中的一個(gè)上。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，設(shè)有所述磁性件的對(duì)應(yīng)的所述子腔室的兩端設(shè)有隔磁板。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述磁性件的內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁套，所述導(dǎo)磁套的長(zhǎng)度與所述磁性件的長(zhǎng)度相等。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)盤斜面與所述滾動(dòng)板平面之間設(shè)置有滾動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述滾動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾針軸承。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述滑動(dòng)腔的鄰近所述驅(qū)動(dòng)裝置的一端敞開且設(shè)有用于封蓋所述滑動(dòng)腔的敞口的端板，所述連桿穿過(guò)所述端板。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述連桿與所述滾動(dòng)板、所述活塞通過(guò)燒結(jié)工藝形成為一體結(jié)構(gòu)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的磁制冷機(jī)包括:根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例所述的磁制冷裝置；以及換熱裝置，所述換熱裝置內(nèi)設(shè)有換熱管，所述換熱管的兩端與同一個(gè)所述滑動(dòng)腔相連通。
[0024]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷機(jī)，通過(guò)設(shè)置上述的磁制冷裝置，從而工作效率高，制冷、制熱效率高。
[0025]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的磁制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷機(jī)的缸體上的滑動(dòng)腔和磁性件的分布示意圖。
[0030]附圖標(biāo)記:
[0031]磁制冷機(jī)100;
[0032]磁制冷裝置10 ；
[0033]換熱裝置20 ;換熱管21 ；
[0034]缸體I ;滑動(dòng)腔11 ;子腔室111 ;換熱劑12 ;安裝槽13 ；
[0035]活塞連桿組件2 ;活塞21 ;通道211 ;連桿22 ;第一球體結(jié)構(gòu)221 ;第二球體結(jié)構(gòu)222 ；
[0036]磁性件3 ；
[0037]滾動(dòng)板5 ;滾動(dòng)板平面51 ；
[0038]驅(qū)動(dòng)裝置6 ;驅(qū)動(dòng)電機(jī)61 ;電機(jī)軸611 ;驅(qū)動(dòng)盤62 ;驅(qū)動(dòng)盤斜面621 ；
[0039]彈性裝置7 ;彈簧71 ;頂桿72 ;球頭73 ；
[0040]隔磁板8 ;導(dǎo)磁套9 ;端板101 ;滾動(dòng)機(jī)構(gòu)102。

【具體實(shí)施方式】
[0041]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0042]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“前”、“后”、“上”“、“下”、內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0043]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0044]下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷裝置10?？梢岳斫獾氖牵鶕?jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷裝置10應(yīng)用磁熱效應(yīng)對(duì)外進(jìn)行制冷或制熱。
[0045]具體地，如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷裝置10包括:缸體1、活塞連桿組件2、磁工質(zhì)、成對(duì)設(shè)置的磁性件3、滾動(dòng)板5以及驅(qū)動(dòng)裝置6。
[0046]成對(duì)設(shè)置的磁性件3包括極性相反的兩個(gè)磁性件3，例如磁鐵，兩個(gè)磁性件3之間產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁工質(zhì)在進(jìn)入磁場(chǎng)和遠(yuǎn)離磁場(chǎng)之間與上述兩個(gè)磁性件3相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由此磁工質(zhì)可以產(chǎn)生勵(lì)磁和退磁效應(yīng)，進(jìn)而在勵(lì)磁和退磁過(guò)程中由于磁工質(zhì)內(nèi)部磁熵變化而引起材料吸放熱。
[0047]可選地，磁工質(zhì)與磁性件3之間可以使其中一個(gè)固定，使另一個(gè)相對(duì)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由此可以使磁工質(zhì)與磁性件3之間處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
[0048]進(jìn)一步地，缸體I內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)腔11，滑動(dòng)腔11內(nèi)充注有換熱劑12，活塞連桿組件2包括活塞21和與活塞21相連的連桿22，活塞連桿組件2與滑動(dòng)腔11對(duì)應(yīng)且活塞21可滑動(dòng)地配合在滑動(dòng)腔11內(nèi)。其中，磁工質(zhì)和磁性件3中的一個(gè)設(shè)置在活塞21上且另一個(gè)固定在滑動(dòng)腔11上，這里包括如下兩個(gè)實(shí)施例:其一，可以使磁工質(zhì)固定在滑動(dòng)腔11上，磁性件3連接在活塞21上，活塞21在滑動(dòng)腔11內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中可以帶動(dòng)磁性件3往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此可以使磁工質(zhì)所處的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化；其二，可以使磁性件3固定在滑動(dòng)腔11上，磁工質(zhì)設(shè)在活塞21上，活塞21在滑動(dòng)腔11內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中可以帶動(dòng)磁工質(zhì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此可以使磁工質(zhì)所處的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化。
[0049]作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，如圖1和圖2所示，可以使磁性件3固定在滑動(dòng)腔11上，使磁工質(zhì)設(shè)在活塞21上，其中磁性件3成對(duì)設(shè)置在滑動(dòng)腔11上，這樣在兩個(gè)磁性件3之間產(chǎn)生磁場(chǎng)，活塞21在兩個(gè)磁性件3之間的間隙中可往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此可以完成磁工質(zhì)的磁熱循環(huán)。
[0050]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實(shí)施例中，缸體I上設(shè)有至少兩個(gè)相互間隔開的滑動(dòng)腔11，相應(yīng)地，活塞連桿組件2也為多個(gè)且多個(gè)活塞連桿組件2與滑動(dòng)腔11分別對(duì)應(yīng)，即活塞連桿組件2的數(shù)量與滑動(dòng)腔11的數(shù)量可以相等且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每個(gè)活塞21可以在相對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)腔11內(nèi)滑動(dòng)。
[0051 ] 如圖1和圖2所示，驅(qū)動(dòng)裝置6包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī)61和驅(qū)動(dòng)盤62，驅(qū)動(dòng)電機(jī)61與驅(qū)動(dòng)盤62相連且設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤62繞驅(qū)動(dòng)盤62的軸線轉(zhuǎn)動(dòng),滾動(dòng)板5上構(gòu)造有滾動(dòng)板平面51，驅(qū)動(dòng)盤62上設(shè)置有與滾動(dòng)板平面51相對(duì)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)盤斜面621，每個(gè)連桿22的距離對(duì)應(yīng)的活塞21較遠(yuǎn)的一端連接在滾動(dòng)板5上，驅(qū)動(dòng)盤斜面621與滾動(dòng)板平面51配合以使驅(qū)動(dòng)盤62轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中、滾動(dòng)板5帶動(dòng)活塞連桿組件2沿連桿22的長(zhǎng)度方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0052]這里需要解釋的是，如圖1和圖2所示，驅(qū)動(dòng)電機(jī)61具有電機(jī)軸611，電機(jī)軸611沿前后方向定向，驅(qū)動(dòng)盤62與電機(jī)軸611相連，其中驅(qū)動(dòng)盤62的軸線與電機(jī)軸611的軸線重合，驅(qū)動(dòng)盤62沿上下方向定向，其中驅(qū)動(dòng)盤斜面621與豎直平面具有夾角，滾動(dòng)板平面51與豎直平面有夾角。當(dāng)電機(jī)軸611旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤62繞其軸線旋轉(zhuǎn)，其中驅(qū)動(dòng)盤斜面621與滾動(dòng)板平面51配合以使驅(qū)動(dòng)盤62轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中、滾動(dòng)板5帶動(dòng)活塞連桿組件2沿連桿22的長(zhǎng)度方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)盤62旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，滾動(dòng)板5的滾動(dòng)板平面51由于與驅(qū)動(dòng)盤62的驅(qū)動(dòng)盤斜面621之間相互配合，可以使?jié)L動(dòng)板5在沿連桿22的長(zhǎng)度方向(即圖1和圖2中的前后方向)上產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而可以通過(guò)滾動(dòng)板5帶動(dòng)活塞連桿組件2沿連桿22的長(zhǎng)度方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0053]在本發(fā)明的一個(gè)可選示例中，驅(qū)動(dòng)盤斜面621與滾動(dòng)板平面51之間設(shè)置有滾動(dòng)機(jī)構(gòu)102，通過(guò)設(shè)置滾動(dòng)機(jī)構(gòu)102，可以將驅(qū)動(dòng)盤62的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換層滾動(dòng)板5在前后方向上的運(yùn)動(dòng)。具體地，滾動(dòng)機(jī)構(gòu)102為滾針軸承，由此可以使驅(qū)動(dòng)盤62與滾動(dòng)板5之間的配合結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、方便。
[0054]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷裝置10，通過(guò)利用具有驅(qū)動(dòng)盤斜面621的驅(qū)動(dòng)盤62與具有滾動(dòng)板平面51的滾動(dòng)板5之間的配合，可以將電機(jī)軸611的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成活塞連桿組件2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)61的電機(jī)軸611的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連續(xù)、快速的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣的機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，而且活塞連桿組件2的運(yùn)動(dòng)行程短。而且缸體I上設(shè)有多個(gè)滑動(dòng)腔11，多個(gè)活塞連桿組件2對(duì)應(yīng)于多個(gè)滑動(dòng)腔11設(shè)置，且多個(gè)活塞連桿組件2與驅(qū)動(dòng)裝置6通過(guò)滾動(dòng)板5相連，這樣多個(gè)活塞21在多個(gè)滑動(dòng)腔11內(nèi)運(yùn)動(dòng)，可以形成多個(gè)磁熱效應(yīng)在單位時(shí)間內(nèi)的次數(shù)置加，提聞了磁熱效應(yīng)的頻率，提聞了磁制冷機(jī)100的運(yùn)行效率，提高和改善磁制冷機(jī)100的制冷效率。
[0055]優(yōu)選地，如圖3所示，在垂直于活塞21的滑動(dòng)方向的平面上缸體I的投影為圓形，圍繞缸體I的中心均勻間隔設(shè)有多個(gè)滑動(dòng)腔11。進(jìn)一步地，在垂直于活塞21的滑動(dòng)方向的平面上驅(qū)動(dòng)盤62的投影為圓形。這樣多個(gè)滑動(dòng)腔11在圓周上分布均勻，圓形的驅(qū)動(dòng)盤62對(duì)應(yīng)多個(gè)連桿22的分別也是均勻的，由此可以使機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)更加穩(wěn)定，受力更加均勻。
[0056]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，連桿22的距離對(duì)應(yīng)的活塞21較遠(yuǎn)的一端被構(gòu)造成第一球體結(jié)構(gòu)221，第一球體結(jié)構(gòu)221的至少一部分嵌入在滾動(dòng)板5的遠(yuǎn)離滾動(dòng)板平面51的側(cè)壁上。也就是說(shuō)，例如圖1和圖2所示，每一個(gè)連桿22的前端被構(gòu)造成第一球體結(jié)構(gòu)221，第一球體結(jié)構(gòu)221的至少一部分嵌入到滾動(dòng)板5的后側(cè)壁上，由此，可以使連桿22與滾動(dòng)板5的配合結(jié)構(gòu)更加合理，滾動(dòng)板5運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)連桿22的力更加穩(wěn)定。優(yōu)選地，第一球體結(jié)構(gòu)221的三分之二以上體積的結(jié)構(gòu)嵌入在滾動(dòng)板5的后側(cè)壁上，由此可以使第一球體結(jié)構(gòu)221與滾動(dòng)板5的連接結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
[0057]進(jìn)一步優(yōu)選地，連桿22的距離對(duì)應(yīng)的活塞21較近的一端被構(gòu)造成球體結(jié)構(gòu)，球體結(jié)構(gòu)的至少一部分嵌入在活塞21的朝向連桿22方向的端面上。也就是說(shuō)，例如圖1和圖2所示，連桿22的后端被構(gòu)造成第二球體結(jié)構(gòu)222，第二球體結(jié)構(gòu)222的至少一部分嵌入到活塞21的前端面。由此可以使活塞21與連桿22的配合結(jié)構(gòu)更加合理，活塞連桿組件2運(yùn)動(dòng)時(shí)更加穩(wěn)定。優(yōu)選地，第二球體結(jié)構(gòu)222的三分之二以上體積的結(jié)構(gòu)嵌入在活塞21的前端面上，由此可以使第二球體結(jié)構(gòu)222與活塞21的連接結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
[0058]當(dāng)然本發(fā)明并不限于此，連桿22與滾動(dòng)板5、活塞21還可以通過(guò)燒結(jié)工藝形成為一體結(jié)構(gòu)。例如圖1和圖2所示，第一球體結(jié)構(gòu)221的至少一部分嵌入在滾動(dòng)板5的遠(yuǎn)離滾動(dòng)板平面51的側(cè)壁上，第二球體結(jié)構(gòu)222的至少一部分嵌入到活塞21的朝向連桿22方向的端面上，并且第一球體結(jié)構(gòu)221、第二球體結(jié)構(gòu)222還分別與滾動(dòng)板5的遠(yuǎn)離滾動(dòng)板平面51的側(cè)壁(即滾動(dòng)板5的后側(cè)壁)、活塞21的朝向連桿22方向的端面(即活塞21的前端面)通過(guò)燒結(jié)工藝一體形成，由此可以使連桿22與滾動(dòng)板5和活塞21之間的連接結(jié)構(gòu)更加牢固、穩(wěn)定。
[0059]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，磁制冷裝置10還包括彈性裝置7，彈性裝置7的一端止抵在缸體I上且另一端止抵在滾動(dòng)板5的遠(yuǎn)離滾動(dòng)板平面51的側(cè)壁上。通過(guò)設(shè)置彈性裝置7，從而可以利用彈性裝置7將滾動(dòng)板5頂壓在驅(qū)動(dòng)裝置6上，由此可以使?jié)L動(dòng)板5與驅(qū)動(dòng)裝置6的配合更加穩(wěn)定。
[0060]具體地，彈性裝置7的至少一部分容置在缸體I的內(nèi)部且彈性裝置7包括:彈簧71、頂桿72和球頭73。彈簧71的一端止抵在缸體I的朝向驅(qū)動(dòng)裝置6的內(nèi)壁上，頂桿72與彈簧71的另一端相連，球頭73設(shè)在頂桿72和滾動(dòng)板5之間且球頭73分別嵌入在滾動(dòng)板5的遠(yuǎn)離滾動(dòng)板平面51的側(cè)壁上以及頂桿72的鄰近滾動(dòng)板5的端面上。由此可以使彈性裝置7的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊。也就是說(shuō)，缸體I內(nèi)限定出安裝槽13，彈性裝置7的至少一部分容置在該安裝槽13內(nèi)，彈簧71的后端止抵在安裝槽13的前壁面上，彈簧71的前端與頂桿72的后端相連，頂桿72的前端與滾動(dòng)板5之間設(shè)有球頭73，球頭73與頂桿72的前端相連，且球頭73的至少一部分嵌入在滾動(dòng)板5的后側(cè)壁上，球頭73的至少一部分嵌入在頂桿72的前端面上。由此可以使彈性裝置7與滾動(dòng)板5的配合結(jié)構(gòu)更加合理、穩(wěn)定。
[0061 ] 優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，設(shè)有磁性件3的對(duì)應(yīng)的子腔室111的兩端設(shè)有隔磁板8。通過(guò)設(shè)置隔磁板8，從而可以保證磁性件3之間所產(chǎn)生的磁場(chǎng)外漏，也避免磁性件3之間所產(chǎn)生的磁場(chǎng)受到外部磁場(chǎng)的影響。進(jìn)一步地,磁性件3的內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁套9，導(dǎo)磁套9的長(zhǎng)度與磁性件3的長(zhǎng)度相等，由此可以使磁性件3所產(chǎn)生的磁場(chǎng)更加有效地作用于磁工質(zhì)上。導(dǎo)磁套9可以是與磁性件3的形狀相同，即導(dǎo)磁套9可以是兩個(gè)子套相對(duì)設(shè)置；導(dǎo)磁套9也可以構(gòu)造成環(huán)形。
[0062]可選地，滑動(dòng)腔11的鄰近驅(qū)動(dòng)裝置6的一端敞開，即如圖1和圖2中，滑動(dòng)腔11的前端敞開，且滑動(dòng)腔11的前端設(shè)有用于封蓋滑動(dòng)腔11的敞口的端板101。連桿22穿過(guò)該端板101設(shè)置。由此可以使缸體I結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易裝配和制造。即缸體I的本體結(jié)構(gòu)和端板101可以分開制造再進(jìn)行裝配，由此使裝配更加簡(jiǎn)單。
[0063]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，活塞21的至少一部分由磁工質(zhì)構(gòu)成，也就是說(shuō)，活塞21的一部分可以由磁工質(zhì)構(gòu)成，優(yōu)選地，活塞21的全部結(jié)構(gòu)可以由磁工質(zhì)構(gòu)成，由此可以使磁制冷裝置10的磁效應(yīng)強(qiáng)度更大。下面將以活塞21全部由磁工質(zhì)構(gòu)成為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0064]磁性件3固定在滑動(dòng)腔11上。進(jìn)一步地，滑動(dòng)腔11在磁工質(zhì)的滑動(dòng)方向上被分成相互連通的兩個(gè)子腔室111，磁性件3固定在兩個(gè)子腔室111中的一個(gè)上。如圖1和圖2所示，例如每個(gè)滑動(dòng)腔11在前后方向上分成兩個(gè)子腔室111，磁性件3固定在后側(cè)的子腔室111上，其中兩個(gè)子腔室111在前后方向上的尺寸等于或大于磁工質(zhì)在前后方向上的尺寸，由此可以使磁工質(zhì)在前后方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以產(chǎn)生更加有效的磁熱效應(yīng)。下面參考如圖1和圖2,描述磁工質(zhì)完成一個(gè)磁熱循環(huán)的過(guò)程:
[0065]I)、等溫磁化過(guò)程:磁工質(zhì)位于后側(cè)的子腔室111內(nèi)時(shí)，磁性件3所產(chǎn)生的磁場(chǎng)全部施加于磁工質(zhì)上，此時(shí)磁工質(zhì)勵(lì)磁發(fā)熱，換熱劑12與磁工質(zhì)換熱溫度升高，此時(shí)與該后側(cè)子腔室111連通的換熱器可以與換熱劑12換熱從而構(gòu)成熱端換熱器并對(duì)外放熱。
[0066]2)、絕熱去磁過(guò)程:磁工質(zhì)逐漸離開后側(cè)的子腔室111，即磁工質(zhì)向前移動(dòng)時(shí)，磁工質(zhì)內(nèi)自旋系統(tǒng)逐漸無(wú)序，在退磁的過(guò)程消耗內(nèi)能，使磁工質(zhì)溫度下降；
[0067]3)、等溫去磁過(guò)程:磁工質(zhì)繼續(xù)離開后側(cè)的子腔室111并進(jìn)入到前側(cè)的子腔室111內(nèi)，磁場(chǎng)繼續(xù)減弱，直到磁工質(zhì)完全離開，此時(shí)磁工質(zhì)溫度降低，換熱劑12與磁工質(zhì)換熱溫度降低，此時(shí)與該前側(cè)的子腔室111連通的換熱器可以與換熱劑12換熱從而構(gòu)成冷端換熱器并對(duì)外吸熱制冷；
[0068]4)、絕熱磁化過(guò)程:磁工質(zhì)從前側(cè)的子腔室111向后移動(dòng)時(shí)，開始對(duì)磁工質(zhì)施加較小的磁場(chǎng)，磁工質(zhì)溫度逐漸升高，換熱劑12與磁工質(zhì)換熱溫度逐漸上升。
[0069]由此，通過(guò)上述的過(guò)程可以完成磁制冷裝置10的制冷和制熱目的。當(dāng)然可以理解的是，換熱劑12充注在滑動(dòng)腔11內(nèi)，可以隨磁工質(zhì)的滑動(dòng)而在前后兩個(gè)子腔室111內(nèi)流動(dòng)，以便使換熱劑12可以與同位置上的換熱劑12進(jìn)行換熱?？蛇x地，換熱劑12可以通過(guò)磁工質(zhì)與滑動(dòng)腔11之間的間隙來(lái)回流動(dòng)；可選地，磁工質(zhì)上還可以設(shè)有供換熱劑12通過(guò)的通道211，由此可以使換熱劑12通過(guò)磁工質(zhì)內(nèi)部的通道211進(jìn)行流動(dòng)，這樣換熱劑12與磁工質(zhì)的接觸面積大，由此換熱效果更好。換熱劑12可以液體也可以是氣體，可選地，換熱劑12可以是冷媒、乙二醇、水、液氮等物質(zhì)。
[0070]根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的磁制冷機(jī)100包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的磁制冷裝置10和換熱裝置20，換熱裝置20可以是換熱器，換熱裝置20內(nèi)設(shè)有換熱管21，換熱管21的兩端與同一個(gè)滑動(dòng)腔11相連通。具體地，如圖1所示，同一個(gè)換熱裝置20的換熱管21的兩端可以與一個(gè)滑動(dòng)腔11中溫度范圍一致的子腔室111連通，即同一個(gè)換熱裝置20的換熱管21的兩端可以與一個(gè)滑動(dòng)腔11的位于前側(cè)的子腔室111連通，也可以與一個(gè)滑動(dòng)腔11的位于后側(cè)的子腔室111連通，如圖2所示，同一個(gè)滑動(dòng)腔11上可以連接有兩個(gè)換熱裝置20，即其中一個(gè)與位于前側(cè)的子腔室111連通，另一個(gè)與位于后側(cè)的子腔室111連通，這樣可以使磁制冷機(jī)100可以同時(shí)進(jìn)行制冷或制熱，工作效率高。
[0071]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷機(jī)100，通過(guò)設(shè)置上述的磁制冷裝置10，從而工作效率高，制冷、制熱效率高。
[0072]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁制冷機(jī)100及其磁制冷裝置10的其他結(jié)構(gòu)，例如磁工質(zhì)的磁熱效應(yīng)原理等以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳述。
[0073]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0074]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種磁制冷裝置，其特征在于，包括: 缸體，所述缸體內(nèi)設(shè)有至少兩個(gè)相互間隔開的滑動(dòng)腔，所述滑動(dòng)腔內(nèi)充注有換熱劑； 活塞連桿組件，所述活塞連桿組件包括活塞和與所述活塞相連的連桿，所述活塞連桿組件與所述滑動(dòng)腔分別對(duì)應(yīng)且每個(gè)所述活塞可滑動(dòng)地配合在對(duì)應(yīng)的所述滑動(dòng)腔內(nèi)； 磁工質(zhì)和成對(duì)設(shè)置的磁性件，所述磁工質(zhì)和所述磁性件中的一個(gè)設(shè)置在所述活塞上且另一個(gè)固定在所述滑動(dòng)腔上； 滾動(dòng)板，每個(gè)所述連桿的距離對(duì)應(yīng)的所述活塞較遠(yuǎn)的一端連接在所述滾動(dòng)板上，所述滾動(dòng)板上構(gòu)造有滾動(dòng)板平面；以及 驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括:驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)盤，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述驅(qū)動(dòng)盤相連且設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)盤繞所述驅(qū)動(dòng)盤的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)盤上設(shè)置有與所述滾動(dòng)板平面相對(duì)設(shè)置的驅(qū)動(dòng)盤斜面，所述驅(qū)動(dòng)盤斜面與所述滾動(dòng)板平面配合以使所述驅(qū)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中、所述滾動(dòng)板帶動(dòng)所述活塞連桿組件沿所述連桿的長(zhǎng)度方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁制冷裝置，其特征在于，所述連桿的距離對(duì)應(yīng)的所述活塞較遠(yuǎn)的一端被構(gòu)造成第一球體結(jié)構(gòu)，所述第一球體結(jié)構(gòu)的至少一部分嵌入在所述滾動(dòng)板的遠(yuǎn)離所述滾動(dòng)板平面的側(cè)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁制冷裝置，其特征在于，所述連桿的距離對(duì)應(yīng)的所述活塞較近的一端被構(gòu)造成第二球體結(jié)構(gòu)，所述第二球體結(jié)構(gòu)的至少一部分嵌入在所述活塞的朝向所述連桿方向的端面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁制冷裝置，其特征在于，還包括彈性裝置，所述彈性裝置的一端止抵在所述缸體上且另一端止抵在所述滾動(dòng)板的遠(yuǎn)離所述滾動(dòng)板平面的側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁制冷裝置，其特征在于，所述彈性裝置的至少一部分容置在所述缸體的內(nèi)部且所述彈性裝置包括: 彈簧，所述彈簧的一端止抵在所述缸體的朝向所述驅(qū)動(dòng)裝置的內(nèi)壁上； 頂桿，所述頂桿與所述彈簧的另一端相連； 球頭，所述球頭設(shè)在所述頂桿上且所述球頭的至少一部分嵌入在所述滾動(dòng)板的遠(yuǎn)離所述滾動(dòng)板平面的側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁制冷裝置，其特征在于，在垂直于所述活塞的滑動(dòng)方向的平面上所述缸體的投影為圓形，所述滑動(dòng)腔圍繞所述缸體的中心均勻間隔布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的磁制冷裝置，其特征在于，在垂直于所述活塞的滑動(dòng)方向的平面上所述驅(qū)動(dòng)盤的投影為圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁制冷裝置，其特征在于，所述活塞的至少一部分由所述磁工質(zhì)構(gòu)成，所述磁性件固定在所述滑動(dòng)腔上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述磁制冷裝置，其特征在于，所述滑動(dòng)腔在所述活塞的滑動(dòng)方向上被分成相互連通的兩個(gè)子腔室，所述磁性件固定在所述兩個(gè)子腔室中的一個(gè)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述磁制冷裝置，其特征在于，設(shè)有所述磁性件的對(duì)應(yīng)的所述子腔室的兩端設(shè)有隔磁板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁制冷裝置，其特征在于，所述磁性件的內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)磁套，所述導(dǎo)磁套的長(zhǎng)度與所述磁性件的長(zhǎng)度相等。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁制冷裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)盤斜面與所述滾動(dòng)板平面之間設(shè)置有滾動(dòng)機(jī)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁制冷裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾針軸承。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁制冷裝置，其特征在于，所述滑動(dòng)腔的鄰近所述驅(qū)動(dòng)裝置的一端敞開且設(shè)有用于封蓋所述滑動(dòng)腔的敞口的端板，所述連桿穿過(guò)所述端板。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁制冷裝置，其特征在于，所述連桿與所述滾動(dòng)板、所述活塞通過(guò)燒結(jié)工藝形成為一體結(jié)構(gòu)。
16.一種磁制冷機(jī)，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的磁制冷裝置；以及 換熱裝置，所述換熱裝置內(nèi)設(shè)有換熱管，所述換熱管的兩端與同一個(gè)所述滑動(dòng)腔相連通。
【文檔編號(hào)】F25B21/02GK104406325SQ201410683086
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】鄭立宇, 陳振華 申請(qǐng)人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司