Магнитный тепловой насос

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св ВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («805027 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.з (22) Заявлено 230379 (21) 2734652/23-25 с присоединением заявкм М (23) Приоритет

Опубликовано 15.0281. Бюллетень ЙЯ 6

Дата опубликования описания 1502.81

F 25 В 21/00

Государствеииый комитет

ССС P по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621, 577 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.М.Ливенцов (71) Заявитель

ЬББ.1 )„ (54) МАГНИТЫИЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к конструкциям тепловых насосов, холодильных устройств, работающих на основе использования магнетокалорического эффекта.

Во всех известных тепловых насосах, работающих на основе использования магнетокалорического эффекта, магнитокалорический эффект реализуется либо за счет цикляческой работы электромагнита, либо за счет движения рабочего тела-магнетика, относительно постоянного,магнита. При этом, для осуществления теплообмена между рабочим телом и теплоносителями, рабочее тело выполняется в виде некоторой конструкции из магнетика с постоянным относительным расположением элементов (пластин, проволочек и т.п.).20 через которые прокачиваются теплоносители.

Известен магнитный тепловой насос который характеризуется непрерывным процессом получения холода и предназначен для работы в широком температурном диапазоне при условии соответствующего подбора рабочего тела и теплоносителей, в котором .Йагнетокалорический эффект реализуетя в 30.процессе равномерного вращательного движения рабочего тела и теплоносителя, расположенных в двух теплоизоляционных резервуарах: внутреннем и внешнем, относительно системы нэ двух постоянных магнитов. Рабочее тело выполнено в виде пористого обода колеса. В процессе движения рабочего тела относительно магнитов во внутреннем резервуаре с намагничивающим магнитом теплоноситель нагревается, в то время как во внешнем резервуаре с основным магнитом теплоноситель охлаждается (1).

К недостаткам известного насоса следует отнести конструктивную и технологическую сложность изготовления колеса (рабочего тела), необходимость создания системы уплотнений.

Известен также магнитный тепловой насос, содержащий замкнутые рабочий канал, образованный каналами для подвода и отвода теплоносителей, с размещенным в нем рабочим телом-магнетиком, выполненным в виде порошка, и зоны высокой и низкой напряженности магнитного поля (2).

Недостатком данного насоса является низкая эффективность перекачива805027 ния тепла, обусловленная перетечками теплоносителей.

Цель изобретения — повышение эффективности перекачивания тепла.

Цель достигается тем, что известный магнитный тепловой насос, содержащий зоны высокой и низкой напряженности магнитного поля, замкнутый рабочий канал, образованный каналами для подвода и отвода теплоносителей, с размещенным в нем рабочим теломмагнетиком, выполненным в виде порош.ка, снабжен индуктором, задающим циркуляцию рабочего тела.

На чертеже изображен предлагамый магнитный тепловой насос.

Магнитный тепловой насос содержит замкнутый рабочий канал 1, изготовленный из немагнитного материала, в котором размещено порошкообразное рабочее тело 2. Постоянный магнит 3 выполнен охватывающим участок замкнутого рабочего канала между каналами 4 и 5, по которым прокачивается теплоноситель, отбирающий тепло рабочего тела 2. Охлаждаемый теплоноситель прокачивается по каналам б и 7.

Каналы 4 и 6 являются входными, 5 и

7 — выходными. Циркуляция порошкообразного рабочего тела осуществляется ичдуктором 8. Для предотвращения провала рабочего тела в магистрали теплоносителей в каналах 4 и 6 установлены сетки 9. На патрубках выходных каналов 5 и 7 установлены специальные устройства — магнитные замки 10, препятствующие износу рабочего тела.

Внутреннюю поверхность рабочего канрла покрывают фторопластом 11 для умень щения износа порошкообраэного рабочзго тела. Для загрузки рабочего тела предусмотрен люк 12, для выгрузки люк 13.

Иэ данных насосов практически целесообразно создавать каскады, последовательно соединяя каналы для подвода 4 и б и отвода 5 и 7 теплоносителей.

Работает насос следующим образом.

Рабочее тело 2 поступает в зону эффективного теплообмена, расположенную на участке замкнутого рабочего ка пала 1 между каналами 4 и 5, в котор к ой увлекаемое теплоносителем,движется в возрастающем, а затем в пос- тоянном поле постоянного магнита 3.

Намагничиваясь в зоне эффективного теплообмена при относительном движении дисперсной и непрерывной фаэ,происходящего в режиме движущегося слоя, рабочее тело отдает тепло теплоноси5 телю, который покидает рабочий канал 1 через канал 5.Рабочее тело поступает в следующюю зону эффективного теплообмена, расположенную между каналами б и 7, в которой раэмагничиваясь, охлаждает аналогичным образом другой теплоноситель, который прокачивается через каналы 6 и 7. Циркуляция рабочего тела на участках рабочего канала, образованного каналами для подвода и отвода теплоносителей, обус15 ловлена действием сил гидродинамического напора, тяжести и электромагнитной индукции. Движение рабочего гела по рабочему каналу на участках между каналами подвода и отвода тепло2О носителей обусловлено, в основном, силами электромагнитной индукции, что уменьшает перетечки теплоносителей, т.е. повышается эффективность перекачивания тепла. Применение предлагаемого насоса обеспечивает также более широкие возможности IIo регулированию холодопроизводительности.

Формула изобретения

Магнитный тепловой насос, "одержащий зоны высокой и низкой напряженности магнитного поля, замкнутый рабочий канал, образованный каналами „

З5 для подвода и отвода теплоносителей, с размещенным в нем рабочим телом— магнетиком, выполненным в виде порошка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности перекачивания тепла, он снабжен ин4С дуктором, задающим циркуляцию рабочего тела.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 4033734, кл.62-3, опублик. 1978.

2. Авторское свидетельство СССР О по заявке М 2734651/23-25, кл. F 25 В 21/00, 23.03.79 (прототип).

805027

Составитель C,Êî÷åìàçîâ

Редактор М.Келемеш Техред H. Ковалева Корректор Н.швидкая ь

Заказ 10850/58 Тираж 577 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, .4