[发明专利]热磁发动机设备和可逆热磁循环设备

说明书

技术领域

本公开涉及一种热磁发动机设备和一种可逆热磁循环设备。

背景技术

JP-B2-4234235和JP-A-2002-281774描述了一种使用磁性物质的温度特性的热磁发动机。在该发动机中，磁场被施加到圆柱形主体以沿旋转方向在圆柱形主体的前面和后面限定高温部和低温部，使得圆柱形主体旋转。

然而，当圆柱形主体旋转时，高温部和低温部移动，使得发动机的热效率较低。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种具有高效率的热磁发动机设备。

进一步地，本公开的一个目的是提供一种可以通过切换用作热磁发动机设备或磁热效应式热泵设备的可逆热磁循环设备。

根据本公开的第一示例，热磁发动机设备包括磁性元件、泵、磁场施加装置和动力源装置。磁性元件具有高温端和低温端，热能被供应到所述高温端，冷能被供应到所述低温端。居里温度(TC)被设定在高温端的温度与低温端的温度之间。当磁性元件的温度等于或高于居里温度时，磁性元件的磁性降低，而当磁性元件的温度低于居里温度时，磁性元件的磁性增加。当磁性元件被加热时，泵将热传输介质从高温端泵送向低温端，而当磁性元件被冷却时，泵将热传输介质从低温端泵送向高温端。磁场施加装置将外部磁场施加到磁性元件。动力源装置获得在磁性元件与磁场施加装置之间产生的磁力或磁动力作为动能。

因此，可以通过热磁发动机设备有效地提供动能。

根据本公开的第二示例，可逆热磁循环设备选择性地用作热磁发动机设备或将热源的热量供应到热负载的磁热效应式热泵设备。当可逆热磁循环设备用作磁热效应式热泵设备时，磁性元件作为磁热元件，从而当将外部磁场施加到磁性元件时磁性元件产生热量，而当从磁性元件去除外部磁场时，磁性元件吸收热量。进一步地，动力源装置作为磁场切换装置通过使磁热元件和磁场施加装置具有相对移动而在施加外部磁场和去除外部磁场之间进行切换。进一步地，泵作为泵送装置，从而当外部磁场施加到磁热元件时泵送热传输介质以从低温端朝向高温端流动，而当外部磁场从磁热元件被去除时，泵泵送热传输介质以从高温端朝向低温端流动。

因此，可逆热磁循环设备可以通过切换用作热磁发动机设备和磁热效应式热泵设备。

附图说明

本公开的上述及其它目的、特征和优点将从以下参照附图的详细说明中变得更加清楚。在附图中：.

图1是显示根据第一实施例的包括可逆热磁循环设备的空气调节器的示意性视图；.

图2是显示可逆热磁循环设备的剖视图；.

图3是显示可逆热磁循环设备的永磁体的布置的平面图；

图4是显示可逆热磁循环设备的磁热元件中的居里温度的分布的曲线图；

图5A是作为磁热效应式热泵的可逆热磁循环设备的状态转变图，图5B是作为热磁发动机的可逆热磁循环设备的状态转变图；

图6是显示根据第二实施例的可逆热磁循环设备的剖视图；和

图7是显示可适用于第一和第二实施例的磁热元件的示意性透视图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施例。在实施例中，对应于前述实施例中所述的事项的部分可以给予相同的附图标记，并且可以省略对该部分的重复说明。当仅在一个实施例中说明结构的一部分时，另一个在前实施例可以应用到该结构的其它部分。即使没有明确说明所述部分可以组合，所述部分可以组合。即使没有明确说明实施例可以组合，所述实施例可以部分地组合，只要在所述组合没有坏处。

(第一实施例)

如图1所示，根据第一实施例的可逆热磁循环设备2应用于车辆的空气调节器1。空气调节器1调节车辆的乘客室中的空气的温度。空气调节器1具有布置在车辆中的室内热交换器3，并且热量在室内热交换器3中与内部空气进行交换。室内热交换器3可以对应于高温热交换器。空气调节器1还具有布置在车辆外部的室外热交换器4，并且热量在室外热交换器4中与外部空气进行交换。室外热交换器4可以对应于低温热交换器。

空气调节器1包括可逆热磁(RTM)循环设备2。以下，可逆热磁循环设备2可以被称为RTM设备2。RTM设备2可以作为使用磁热元件的磁性-温度特性的热磁发动机(TME)设备工作。以下，热磁发动机设备2可以被称作为TME设备2。RTM设备2可以作为使用磁热元件的磁热效应的磁热效应式热泵(MHP)设备工作。以下，磁热效应式热泵设备2可以被称为MHP设备2。RTM设备2可以选择性地作为TME设备或MHP设备操作。