[发明专利]一种磁制冷的便携冰箱及制冷方法

说明书

技术领域

本发明属于家用电器设备领域，具体涉及一种磁制冷的便携冰箱及制冷方法。

背景技术

冰箱在人们的日常生活中发挥着重要的作用，它的使用已经基本普及到了每个普通家庭。

传统家用冰箱制冷都是通过利用压缩机反复压缩和膨胀气体或液体制冷剂来制冷，若所用制冷剂为氟利昂等有污染性的气体，其泄漏还会对环境产生巨大的影响，压缩机工作时具有较大的噪音，而且在压缩循环系统中涉及的机械部件较多，容易损坏。为此，已经利用磁制冷技术制成了磁制冷冰箱。在目前已有的磁制冷冰箱中，主要通过圆环状磁工质在外加强磁场中不断旋转进出磁场获得冰箱制冷效果。此类磁制冷冰箱运动结构复杂，需要占用较大的空间，所以主要集中在大型的制冷样机。同时，旋转进出磁场的磁工质转盘多由颗粒状磁制冷材料填充床组成，磁制冷填充料颗粒直径较小，填充困难。提供强磁场的永磁体形状结构较复杂，充磁方向不规则，造成永磁体加工困难，所剩余料多，不利于充分利用永磁材料。磁工质与永磁体的运动结构相对复杂，需要留有较大的间隙，会产生较大的磁泄漏，影响磁制冷环制冷效果，并且永磁体的磁屏蔽措施有所欠缺，会产生磁场泄漏现象，对除永磁体以外的其他零部件产生磁干扰，不利于磁制冷冰箱整体结构的运动。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种磁制冷的便携冰箱及制冷方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种磁制冷的便携冰箱，包括壳体、壳体内的储物箱和磁制冷机构，所述磁制冷机构包括永磁体组、磁工质、磁工质外壳、凹形滑道、滚珠、管道、微型水泵、电磁换向阀、冷端换热器、热端换热器和直线导轨；

所述永磁体组为永磁体、聚磁体和磁屏蔽体的组装结构，所述永磁体是由每一个长方体永磁块和每两个直角三角形永磁块交替拼接而成的筒状结构，该筒状结构中心有一个通孔，该通孔的内表面上、下设置有聚磁体，所述永磁体的外周包裹有多层筒状磁屏蔽体，内层为导磁性能较差的内层磁屏蔽体，外层为导磁性能较好的外层磁屏蔽体；

所述磁工质为带有多个通孔的一体结构，且该磁工质被紧密地套装在磁工质外壳里面，该磁工质外壳的两端与管道密封连接，所述磁工质外壳上、下设有供磁工质外壳在永磁体通孔内来回滑动的内置滚珠的凹形滑道；

所述直线导轨位于永磁体组的下方，该永磁体组固定在直线导轨的滑块上。

作为优选，所述两个直角三角形永磁块直角边所在的矩形面相连接，所述直角三角形斜边所在的矩形面与长方体永磁块相连接。

作为优选，所述磁工质上的通孔在加工条件允许的情况下尽量设置得密而多。

作为优选，所述管道外部设置保温层。

本发明进行制冷的方法具体包括以下步骤：

步骤1：磁工质固定不动，永磁体由电机驱动直线导轨带动沿永磁体轴向相对磁工质做往复直线运动，使磁工质反复进出磁场；

步骤2：当磁工质进入磁场时，由于磁工质具有磁热效应，磁工质放出热量，放出的热量被传热流体吸收；

步骤3：此时电磁换向阀打开热端换热器所在循环管道，吸收了热量的传热流体在该循环管道中循环流动，通过热端换热器与外部环境进行热量交换将热量散出，使得传热流体的温度降低至室温；

步骤4：当磁工质离开磁场时，由于磁工质具有磁热效应，磁工质从传热流体吸收热量，使得传热流体的温度降低；

步骤5：此时电磁换向阀打开冷端换热器所在循环管道，降温后的低温传热流体在该循环管道中循环流动，通过冷端换热器从储物箱内部吸收热量，使储物箱内部温度降低；

步骤6：如此重复上述过程便可实现冰箱制冷的目的。 

有益效果：

1、本发明的磁制冷便携冰箱改变了已有的磁制冷冰箱采用旋转式工质盘进出磁场实现制冷的工作方式，采用将磁工质固定不动，永磁体固定连接于直线导轨的滑块上，用直线导轨带动永磁体沿轴向做往复直线运动的方法，实现了磁工质外部磁场的不断变化，达到制冷目的。这种磁工质与永磁体的相对运动方法操作简便，运动相对平稳，实现方式易于进行控制。

2、本发明的磁制冷便携冰箱中磁工质被紧密地套装在磁工质外壳里面，且该磁工质外壳上、下设有凹形滑道，凹形滑道内设有滚珠，磁工质外壳能被相对其作往复直线运动的永磁体的通孔穿过，且穿过时磁工质外壳上的滚珠与永磁体通孔内聚磁体的两个相对面接触滚动滑过。这种磁工质外壳设有滚珠滑道的方法保证了磁工质与永磁体运动相对稳定，不易出现因运动偏差而导致永磁体外壳与磁工质间因相对滑动产生的磨损现象。