Магнитокалорический рефрижератор

 

Изобретение относится к криогенной технике. Цель изобретения - повьшение эксплуатационной надежности рефрижератора. В контур теплоносителя включен цилиндр с вытесни телем 4. Пористые магнитокалорические элементы 2 и 3 снабжены коаксиально расположенными электромагнитами 10 и 11, Вытеснитель 4 имее,т установленные на торцах ферромагнич ные вставки 5 и бе Элементы 2иЗ: к теплоотдатчик 9 выполнены кольцевыми и установлены коаксиально на цилиндре 12. Теплоотдатчик 9 размещен в средней .части цилиндра 12 мелсдз элементами 2.и-3. Теплоприемники 7 и 8 установлены на концах циливдра 12, Расстояние между вставками 5 и 6 вытеснителя 4 .превышает расстояние между электромагнитами 10 и 11. Конструкция рефрижератора позволяет исключить механический привод вытеснителя. При включении электромагнита Ш или 11 за счет втягигвання вставки 5 или 6 к центру электромагнита 10 или П соот - ветственно обеспечивается перемещение .вытеснителя 4 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

{19) (11) А1 (51)4 1" 25 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4201434j23-06 (22) 02.03 ° 87 (46) 15.01.89. Бюл. 11- 2 (71) Московский. энергетический институт и Всесоюзный научно-.исследовательский институт метрологической службы (72) В.И.Карагусов, В.В.Кургузов и Ю.В.Синявский (53) 621.57(088.8) (56) Патент США У 3413814, кл. 62"3, 1968.. (54) МАГНИТОКАПОРИЧВС1 ИЙ РЕФРИЖЕРА- .;

Т0Р

{57) Изобретение относится к криогенной технике. Цель иэобретения— повышение эксплуатационной надежности рефрижератора. В контур теплоносителя включен цилиндр с вытеснителем

4. Пористые магнитокалорические элементы 2 и 3 снабжены коаксиально расположенными электромагнитами 10 и 11. Вытеснитель 4 имеет установлен." ные на торцах ферромагнитные вставки

5 и 6. Элементы Rи 3: и теплоотдатчик

9 выполнены кольцевыми и установлены коаксиально на цилиндре 12. Теплоотдатчик 9 размещен в средней .части цилиндра 12 между элементами 2.и 3.

Теплоприемники ? и 8 установлены на концах цилиндра 12. Расстояние между вставками 5 и 6 вытеснителя 4 .превышает расстояние между электромагнитами 10 и 11. Конструкция рефрижератора позволяет исключить механический привод вытеснителя. При включении электромагйита 10 или 11 за счет втягивания вставки 5 или 6 к центру электромагнита 10 или 11 соот ветственно обеспечивается перемещение ( вытеснитеня 4 1 нл.

1451490

Изобретение относится к криоген= н ой технике > в частности к рефрижераторам, работающим на основе магнитокалорического эффекта.

Цель изобретения — повышение экси! уатационной надежности путем исклю,чения механического привода вытеснителя.

На чертеже изображена схема рефри- )p ж ратора.

Иагнитокалорический рефрижератор с держит корпус 1, магнитокалорическ е элементы 2 и 3 с пористым рабочим т ом, вытеснитель 4 с ферромагнитными !5 в тавкамн 5 и 6, теплоприемники 7 и

8 теплоотдатчик 9, электромагниты 10 . и 11, цилиндр 12, теплоизоляцию 13 и 14 полости, рабочие полости !5 и

1 6 цилиндра 12.

2D

Элементы 2 и 3 с пористым рабочим т ом н теплоотдатчик 9 расположены с осно между цилиндром 12 и корпусом

1 Вытесннтель 4 находится внутри

° ° ° индра 12. На торцах вытеснителя

4 укреплены ферромагнитные вставки

5 и б. Электромагниты 10 и 11 размещены снаружи корпуса 1 коакс!сально с элементами 2 и З.Теплои оляцня 13 служит для уменьшения теплоперетоков между холодными и о носительно теплыми частями магниток лорического рефрижератора, а теплоизоляция 14 — и для уменьшения теплфпритока.нз окружающей среды, Все виутренние полости корпуса 1 и цилинд-

35 ра 12 заполнены теплоносителем.

Магнитокалорический рефрижератор работает следующим образом.

3 момент, когда электромагнит 11 вхлючают, а электромагнит 10 выключа ют, вытесннтель 4 находится в положении, показанном на чертеже, т.е. ф@рромагнитная вставка 5 расположена в средней части (центре} электромаг- 45 нйта 10. В это время элемент 2 с пористым рабочим тело размагничивается, а элемент 3 намагничивается. Ферро" магнитная вставка 6 втягивается к цвнтру электромагнита 11, что приво50 дит к перемещению вытеснителя 4 вле" вб (по чертежу} и, следовательно, к, прокачке теплоносителя из полости 15 через теплоприемник 7, элемент 2 с порнстым рабочим телом, теплоприемник

8 в полость 16. Теплоноситель, про55 ходя через элемент 2 с размагниченным пористым рабочим телом, охлалщается, затем отбирает теплоту ат теплоотдат". чика 9 (реализация холодопроизводительности), далее отбирает тепло намагничивания. элемента 3 с пористым рабочим телом и отдает это тепло теп-, лоприемнику 8, а через него в окружающую среду. При переключении электромагнитов 10 и ll элемент 2 с пористым рабочим телом наоборот намагничивается, а элемент 3 размагничивается, Ферромагнитная вставка 5 втягивается к центру электромагнита 10., что приводит к перемещению вытеснителя 4 вправо (по чертежу) и прокачке тепло носителя из полости !6 в полость 15 через элемент 3, где теплоноситель охлаждается, теплоотдатчик 9, у кото« рого теплоноситерь отбирает тепло (реализуется холодопроизводитель-, иости),элемент 2 с пористым рабочим телом, где теплоноситень отбирает тепло намагничивания, которое затем отдает теплоприемнику 7 и далее в ок . ружающую среду.

Далее цикл повторяется.

Расстояние между ферромагнитными вставками 5 и 6 должно превышать расстояние между центрами электромагнитов 10 и 11 для того, чтобы обеспечить движение вытеснителя 4 в нужную сторону. Ксли расстояние между ферро магнитными вставками 5 и 6 меньше или равно расстоянию между центрами электромагнитов 10 и 11 то вытеснитель 4 прокачивает теплоноситель в противоположном направлении по отношению к требуемому в соответствии с фазой наложения и снятия поля или вообще не прокачивает теплоноситель.

Формула изобретения

Магнитокалорический рефрижератор, содержащий включенные в контур теплоносителя цилиндр с вытеснителем, по» ристые магнитокалорические элементы, снабженные коаксиально распОложеиными электромагнитами, теплоприемник и теплоотдатчик, о т л и ч а ю щ и йс я, тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, он содержит дополнительный теплоприемиик, вытеснитепь снабжен установленными на торцах ферромагнитными вставками, магнитокалорические элементы и теплоотдатчик выполнены кольцевыми и установлены коаксиально. на цилиндре, причем теплоотдатчик размещен в средней части цилиндра между магниСоставитель И. Тайдаков

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор К.Копча

Ф

Заказ 7065/37 Тираж 4б2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 токалорическими элементами, теплоприемники установлены на концах цилиндра, а расстояние между ферро1451490

4 магнитными вставками вытеснителя превышает расстояние между электромагнитами.