專利名稱：磁致冷機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及致冷裝置。
現(xiàn)有致冷裝置大都采用壓縮機使工質(zhì)循環(huán)，通過工質(zhì)的膨脹蒸發(fā)和冷凝將致冷空間的熱量傳至環(huán)境空間，達到降溫致冷的目的。利用半導(dǎo)體材料的致冷特性研制的半導(dǎo)體電子式致冷裝置也見報導(dǎo)。但是，壓縮式致冷裝置，無論是采用往復(fù)式壓縮機還是轉(zhuǎn)子式壓縮機，其噪聲和功耗都較高，影響推廣使用。
本發(fā)明的目的是提供一種依據(jù)磁熱力學(xué)原理，具有低噪聲、節(jié)能、高效之優(yōu)點的致冷裝置。
為完成發(fā)明目的而提出的技術(shù)方案根據(jù)熱力學(xué)之磁熱效應(yīng)，即磁場使鐵磁鹽類充磁，然后絕熱退磁，可使物體的溫度降低從而達到熱交換即致冷的目的。本發(fā)明磁致冷裝置的主體是由可控致冷磁體和電磁熱閥組成的驅(qū)動元件以及置于可控致冷磁體磁場中的順磁鹽，順磁鹽可選用鐵銨釩、鉻鉀釩或含鐵且居里溫度較低的明礬。順磁鹽一端通往與致冷空間相連的冷腔、順磁鹽另一端經(jīng)電磁熱閥與冷劑容器相通、冷劑容器有散熱元件置于環(huán)境空間。磁致冷裝置的殼體為具有無磁屏蔽作用的雙層殼，可采用銅、鋁、玻璃、不銹鋼或其它透磁率高的合金。雙層殼層間充填冷劑飽和蒸汽。冷劑可采用無毒、無污染的液態(tài)氬、氦或氮等。致冷磁體可使用硅鋼片，但以使用超導(dǎo)磁體為最好，以產(chǎn)生足夠高的磁場強度(0.5-2T)。
以下結(jié)合附圖實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明實施例磁致冷裝置示意圖。
如圖1所示，磁致冷裝置一端是內(nèi)有蓄冷塊2的冷腔19，冷腔19及蓄冷塊2通過吸熱板1與致冷空間20連接。置于可控致冷磁體6磁場中的冷鹽8盛放在冷鹽盒7與冷鹽盒蓋9之中，一側(cè)經(jīng)過電磁熱閥5通冷腔19，另一側(cè)經(jīng)過電磁熱閥11通冷劑容器15。電磁熱閥5由磁體4控制，電磁熱閥11由磁體10控制。致冷裝置由外殼13和內(nèi)殼12組成雙層殼體，外殼13和內(nèi)殼12之間充填液氮飽和蒸汽3，使裝置內(nèi)與外界隔熱，防止外界熱量導(dǎo)入而降低致冷效率。冷劑容器15內(nèi)有飽和蒸汽嘴14與電磁熱閥11相連，有灌液氮嘴16穿過內(nèi)殼12和外殼13再穿過散熱板17后被灌液氮嘴蓋18封閉。磁致冷裝置啟動后，如傳感器測得致冷空間20之溫度高于所需溫度，控制器則通過磁體10開通電磁熱閥11，通過磁體4關(guān)閉電磁熱閥5，同時導(dǎo)通可控致冷磁體6，冷鹽盒7內(nèi)的冷鹽被磁化，產(chǎn)生磁化熱，磁化熱經(jīng)開通的電磁熱閥11傳入冷劑容器15，延時一段時間后，控制器通過磁體10關(guān)閉電磁熱閥11，同時切斷可控致冷磁體6，進行絕熱退磁，冷鹽8的溫度大大降低。此過程延時一段時間后，控制器導(dǎo)通電磁熱閥5，繼續(xù)絕熱退磁，使冷腔19內(nèi)的熱量幾乎等溫地經(jīng)電磁熱閥5抽入冷鹽8。延時一段時間后，控制器再將電磁熱閥5關(guān)閉，同時導(dǎo)通可控致冷磁體6，將冷鹽8磁體升溫至起始溫度。如此循環(huán)，使致冷空間20的熱量導(dǎo)入冷劑容器15，再經(jīng)散熱片17導(dǎo)入環(huán)境空間，達到使致冷空間降溫的目的。本發(fā)明磁致冷裝置的磁化和退磁時間由控制器操縱，控制器可以是機械或電子定時器，也可用單片機進行邏輯控制。
磁致冷裝置可用于電冰箱、空調(diào)器等各種致冷機械，具有不污染環(huán)境，無噪聲(僅為40分貝)的優(yōu)點。特別是磁致冷裝置的耗電僅為對順磁冷鹽的磁化和電磁熱閥的吸合瞬間。此一時間寬度很窄，且較絕熱退磁時間寬度小很多，即所謂占空比很小，因此節(jié)電效果尤為明顯，其成本價格亦明顯低于現(xiàn)有壓縮式致冷裝置。
權(quán)利要求
1.一種致冷裝置，一端與致冷空間相連，另一端與環(huán)境空間相連，其特征在于所說的致冷裝置的主體是由可控致冷磁體和電磁熱閥組成的驅(qū)動元件以及置于可控致冷磁體磁場中的順磁鹽，順磁鹽一端通往與致冷空間相連的冷腔，順磁鹽另一端經(jīng)電磁熱閥與冷劑容器相通，冷劑容器有散熱元件置于環(huán)境空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致冷裝置，其特征在于所說的致冷裝置的殼體為具有無磁屏蔽作用的雙層殼，雙層殼層間充填冷劑飽和蒸汽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致冷裝置，其特征在于所說的順磁鹽是鐵銨釩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致冷裝置，其特征在于所說的順磁鹽是鉻鉀鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致冷裝置，其特征在于所說的順磁鹽是含鐵且居里溫度低的明釩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致冷裝置，其特征在于所說的冷劑是液氮。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致冷裝置，其特征在于所說的冷劑是液氦。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的致冷裝置，其特征在于所說的可控致冷磁體是超導(dǎo)磁體。
全文摘要
本發(fā)明是一種依據(jù)磁熱力學(xué)原理設(shè)計的磁致冷裝置，由可控致冷磁體及電磁熱閥組成驅(qū)動元件，置于可控致冷磁體磁場中的順磁鹽一端為與致冷空間相連的冷腔，另一端通冷劑容器，磁致冷裝置的殼體為充填冷劑飽和蒸汽的雙層隔熱體，通過調(diào)控磁化及隔熱退磁時間，可將致冷空間的熱量經(jīng)由電磁熱閥及致冷磁體導(dǎo)入冷劑容器排入環(huán)境空間實現(xiàn)無污染，無噪聲及低功耗致冷。
文檔編號F25B21/00GK1107565SQ94102038
公開日1995年8月30日 申請日期1994年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月25日
發(fā)明者田洪濤, 王金柱, 蔡建輝 申請人:王金柱, 田洪濤, 蔡建輝