Магнитокалорический рефрижератор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S1)S Г 25 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ил.

11

12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4603003/06 (22) 05. 11.88 (46) 23.02.91„Бюл. Р 7 (72) В.И.Карагусов и В.А.Афанасьев (53) 621.57 (088.8) (56) Патент СГ1А Р 4532770, .кл. 62-3, опублик. 1985. (54) .МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ РЕФРИЖЕРАТОР (57) Изобретение относится к криогенной технике .и позволяет расширить диапазон рабочих температур и увеличить холодопроизводительность. При включении двигателя 7 приводится во вращение ротор (Р) 8 и начинается реверсивная прокачка теплоносителя в контуре с помощью устройства 6. При этом блок рабочего тела (БРТ) 2, расположенный в кольцевой проточке

„„Я0„„16297® А 1 потока в зоне ферромагнитной половины

P 8 и находящийся в поле магнитов 11 и 12, намагничивается и нагревается а БРТ 3, находящийся в зоне диамагнитной половины P 8, размагничивается и охлаждается. Тепло намагничивания

БРТ 2 отводится в теплоотдатчик, а охлаждаемый в БРТ 3 теплоноситель охлаждает теплоприемник, реализуя холодопроизводительность рефрижератора.

При дальнейшем повороте Р 8 БРТ 2 попадает в зону диамагнитной половины P 8 и размагничивается, à EPT 3 в зону ферромагнитной половины P 8 и намагничивается, при этом теплоноситель прокачивается в обратном направлении. Синхронизация поворота потока Ж и прокачки теплоносителя обеспечивается общим приводом от двигателя 7.

1629706

Изобретение относится к криогеннои технике, а конкретнее к рефрижераторам, работающим на основе магнитокалорического эффекта.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих температур и увеличение холодопроизводительности.

На фиг.1 представлен схематично рефрижератор; на фиг.2 — разрез А-А 10 на фиг.1.

Магнитокалорический рефрижератор содержит корпус 1, блоки 2 и 3 пористого рабочего тела, теплоприемник 4, теплоотдатчик 5, устройство 6 реверсивной прокачки, электродвигатель 7, ротор 8, состоящий из двух половин: ферромагнитной 9 и диамагнитной 10, постоянные магниты 11 и 12. Ротор 8 закреплен на валу 13 двигателя 7.

Трубопроводы (стрелки Б и В) соединены между собой.

Магнитокалорический рефрижератор работает следующим образом.

При вращении вала 13 двигателя 7 25 приводятся в движение ротор 8 и устройство 6 реверсивной прокачки теплоносителя. За исходное состояние примем положение ротора I-I (фиг.2).

Блок ? рабочего тела находится между 30 полюсами магнитов 11 и 12, т,.е. намагничен, а блок 3 размагничен„

Ротор 8 вращается против часовой стрелки и занимает положение II-II. поршень устройства б реверсивной про - 3> качки перемещается вправо. При этом зона а блока 3 намагничивается, зо-. на а блока 2 размагничивается. Теплоноситель из устройства 6 прокачки по стрелке Б поступает через тепло- 4р отдатчик 5 в зону а блока 2. где охлажцается, подводя к рабочему телу теплоту. Затем теплоноситель проходит через блок рабочего тела, охлаждая его при максимальном поле. 45

B блок 3 рабочего тела теплоноситетель поступает из теплоприемника 4.

Так как зона а блока 3 намагничивается, то теплоноситель, проходя эту зону, нагревается и далее нагревает остальные зоны блока 3 при минимальном поле.

Далее ротор 8 занимает положение

III-III поршень устройства 6 реверсивной прокачки продолжает перемещать- 5 ся. При этом охлажденный теплоноситель выходит из блока 2 и поступает в теплоприемник 4, где реализуется холодопроизводительность. Нагретый теплоноситель выходит из блока 3 и поступает в теплоотдатчик 5, где отдает теплоту в окружающую среду.

Далее происходит смена направления вращения ротора 8 и движения поршня устройства 6 реверсивной прокачки. Теплоноситель по стрелке В поступает в блок 3, теплоприемник 4, блок 2 теплоотдатчик 5 и по стрел1 ке Б в устройство 6. Охлажденный теплоноситель выходит из блока 3 и поступает в теплоприемник 4, где реализуется холодопроизводительность °

Нагретый теплоноситель выходит из блока 2 и поступает в теплоотдатчик 5, где отдает теплоту в окружающую среду. После достижения ротором 8 положения I-I происходит смена направ-ления вращения ротора 8 и движения устройства 6 реверсивной прокачки, и цикл повторяется.

Блоки 2 и 3 рабочего тела размещены между разноименными полюсами постоянных магнитов 11 и 12 для достижения максимальной величины магнитного поля в рабочем теле. Ротор 8 выполнен составным из двух половин: ферромагнитная 9 замыкает магнитные силовые линии постоянных магнитов 1 1 и 12 для получения максимального поля при намагничивании рабочего тела, дпамагнитная 10 служит для получения минимального поля при размагничивании рабочего тела. Устройство 6 реверсивной прокачки и ротор 8 имеют привод от одного двигателя для получения жесткой взаимосвязи между изменением поля и направлением прокачки теплоносителя.

Формула. изобретения

Магнитокалорический рефрижератор, содержащий корпус с размещенными в нем в контуре прокачки теплоносителя блоками пористого рабочего тела, устройством реверсивной прокачки теплоносителя, теплоприемникэм и теплоотдатчиком, а также ротором с установленными на нем постоянными магнитами, отличающийся тем, 1 что, с целью расширения диапазона рабочих температур и увеличения холодопроизводительности, ротор выполнен из ферромагнитной и диамагнитной половин с кольцевой проточкой посередине, блоки пористого рабочего тела установЛены неподвижно в кольцевой

1629706 6 проточке ротора, магниты выполнены в магниты обращены к блокам рабочего виде полуколец и установлены на ферро- тела разноименными полюсами, а устмагнитной половине ротора с обеих ройство реверсивной прокачки теплосторон блоков рабочего тела, причем носителя и ротор имеют общий привод.

Составитель И.Тайдаков

Редактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор И.Иаксимининец аказ 429 Тираж 321 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, R-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101