[发明专利]一种活塞式连续磁换热装置

说明书

本发明涉及固体换热技术领域，具体而言，涉及一种活塞式连续磁换热装置，其包括电源和密封的缸筒，缸筒环绕其内侧壁固定设有磁工质，磁工质将缸筒内部分为冷流体腔和热流体腔，缸筒内设有换热流体；磁工质设有连通冷流体腔和热流体腔的活塞腔，活塞腔内设有可沿活塞腔滑动的磁体，磁体与电源电连接，磁工质设有连通冷流体腔和热流体腔的连接孔；还包括用于驱动磁体沿活塞腔往复运动的驱动装置。采用本发明，能够实现连续制冷和制热，增加换热效率，便于推广。

技术领域

本发明涉及固体换热技术领域，具体而言，涉及一种活塞式连续磁换热装置。

背景技术

固体制冷具有环保、高效等优点，是一种具有广泛应用前景的制冷方式。磁制冷是固体制冷的方法之一，该方法利用磁性材料在加磁时温度会升高，而去磁时温度下降这一特性实现热量的转移，是一种高效环保的制冷方式。通常一个完整的磁制冷循环包括两个过程：加磁-冷端换热器内冷流体进入多孔磁工质带走多孔磁工质内热量后去热端换热器散热；去磁-热端换热器内经过散热后热流体进入多孔磁工质被降温后进入冷端换热器进行制冷。

已有的磁工质制冷装置主要有直线往复式和回旋式两种，尽管已经有少量制冷装置样机产生，但往往存在制冷不连续，磁性介质内残存反向流体等问题，限制了该制冷方式的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活塞式连续磁换热装置，其能够实现连续制冷和制热，增加换热效率，便于推广。

本发明的实施例是这样实现的：

一种活塞式连续磁换热装置，包括电源和密封的缸筒，缸筒环绕其内侧壁固定设有磁工质，磁工质将缸筒内部分为冷流体腔和热流体腔，缸筒内设有换热流体；磁工质设有连通冷流体腔和热流体腔的活塞腔，活塞腔内设有可沿活塞腔滑动的磁体，磁体与电源电连接，磁工质设有连通冷流体腔和热流体腔的连接孔；还包括用于驱动磁体沿活塞腔往复运动的驱动装置。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述冷流体腔内设有冷端换热器，冷端换热器设有第一入口端和第一出口端，第一入口端和第一出口端设于缸筒外部；热流体腔内设有热端换热器，热端换热器设有第二入口端和第二出口端，第二入口端和第二出口端设于缸筒外部。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述磁体包括依次连接的上磁体、中磁体和下磁体，上磁体、中磁体和下磁体分别与电源电连接。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述驱动装置包括连接杆、曲轴和用于驱动曲轴转动的原动机，曲轴上设有曲柄，连接杆一端与磁体连接，连接杆另一端与曲柄活动连接。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述原动机采用的是电动机。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述磁工质与磁体之间设有间隙。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述的磁工质外表面设有隔热层。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述第一入口端设有冷端输送泵，第二入口端设有热端输送泵。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述冷端换热器与热端换热器均为S形。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述活塞腔形状为圆柱形。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供一种活塞式连续磁换热装置，包括电源和密封的缸筒，缸筒环绕其内侧壁固定设有磁工质，磁工质将缸筒内部分为冷流体腔和热流体腔，缸筒内设有换热流体；磁工质设有连通冷流体腔和热流体腔的活塞腔，活塞腔内设有可沿活塞腔滑动的磁体，磁体与电源电连接，磁工质设有连通冷流体腔和热流体腔的连接孔；还包括用于驱动磁体沿活塞腔往复运动的驱动装置。