[发明专利]磁热泵设备

说明书

技术领域

本公开涉及一种磁热泵设备。

背景技术

专利文献JP-B2-3967572(US 2004/0194855)公开一种利用磁性工作物质的磁热效应的磁热泵设备。该磁性工作物质成形为微球并填充在工作腔中。磁场交替地施加到磁性工作物质或从磁性工作物质去除。热介质制成在工作腔中往复运动，与磁场的施加和去除同步，从而使得磁热泵设备实现热传递。由于球形形状，磁性工作物质的比表面面积(specific surface area)增加，并且便于在磁性工作物质和热介质之间的热交换。

然而，当磁场施加到磁性工作物质时磁阻变大，因为磁性工作物质具有微球状态。此外，当施加磁场或去除磁场时，被发出或被吸收的热量的量没有充分地增加。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种具有高效率的磁热泵设备。

根据本公开的一个实例，一种磁热泵设备，包括容器、磁性工作元件、磁场施加器、输送装置、发热部分和吸热部分。所述容器限定工作腔，并且热介质在该工作腔的第一端部和第二端部之间沿往复方向往复运动。所述磁性工作元件由具有磁热效应的磁性工作物质制成，并且设置在所述工作腔中并位于所述第一端部和所述第二端部之间。所述磁场施加器在与所述往复方向相交的磁场方向上交替地施加磁场到磁性工作元件和从磁性工作元件去除磁场。所述输送装置与磁场的施加和去除同步地输送热介质。所述发热部分将与所述第一端部相邻定位的热介质的热量发散到外部。所述吸热部分将外部热量吸收到与所述第二端部相邻定位的热介质中。所述磁性工作元件是设置在工作腔中的多个磁性工作元件中的一个，并且所述多个磁性工作元件中的每个具有在所述磁场方向上延伸的柱状形状。

因此，该磁热泵设备具有高效率。

附图说明

根据下面参照附图的详细说明，本公开的上述和其它目的、特征和优点将变得显然。附图如下：

图1是显示根据一个实施例的包括磁热泵设备的空调的示意图；

图2是显示磁热泵设备的轴向剖视图；

图3是显示磁热泵设备的径向剖视图；

图4是显示磁热泵设备的容器所限定的工作腔的径向剖视图；

图5是沿图4的线V-V的剖视图；

图6是显示设置在磁热泵设备的磁性工作元件之间的间隔器的放大剖视图；

图7A、图7B、图7C和图7D是显示磁性工作元件的线单元的制造方法的示意图；

图8是显示根据变化实例的磁性工作元件的线单元的剖视图；

图9是显示根据变化实例的磁性工作元件的线单元的剖视图；

图10是显示根据变化实例的磁性工作元件的线单元的剖视图；

图11是显示根据变化实例的磁性工作元件的线单元的剖视图；和

图12是显示装配磁性工作元件的沟槽的放大剖视图。

具体实施方式

(实施例)

磁制冷系统2应用于车辆的空调1，并且对应于根据一个实施例的磁热泵设备。磁制冷系统2具有磁制冷机3。图2是沿图3的线II-II的磁制冷机3的剖视图。

空调1为车辆的乘客室执行空调调节。空调1安装到从内燃机获得驱动力的车辆。

如图1所示，磁制冷系统2设置在车辆的发动机室中。空调1的室内空气调节单元10设置在乘客室中。空调1具有空气调节控制器100。

磁制冷系统2具有制冷剂回路4、5，该制冷剂回路4、5被控制成在冷却模式、加热模式和除湿模式之间切换。当设定加热模式时乘客室被加热，当设定冷却模式时乘客室被冷却。在除湿模式中，乘客室在被除湿的同时执行加热操作。空调1用于乘客室的冷却、加热或除湿。

磁制冷系统2是有源磁制冷机(AMR)型系统，当通过磁性工作物质的磁热效应产生冷能和热能时，该磁制冷系统2在由磁性工作物质制成的磁性工作元件30中存储冷能和热能。磁制冷系统2具有磁制冷机3、第一(高温)制冷剂回路4和第二(低温)制冷剂回路5。由于磁热效应，磁制冷机3产生冷能和热能。

当热介质的温度受到磁制冷机3产生的热能而上升时，热介质在高温制冷剂回路4中从磁制冷机3循环到第一(加热)热交换器13，该第一(加热)热交换器13对应于发热部分。该热介质例如是液体，如包含抗冷冻液的水，并且可以称作制冷剂。

当热介质的温度受到磁制冷机3产生的冷能而下降时，热介质在低温制冷剂回路5中从磁制冷机3循环到第二(冷却)热交换器12，该第二(冷却)热交换器12对应于吸热部分。