Магнитная холодильная установка

СО 103 СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) БО(1) 1/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ Бюл, В 8нко и А,В.Лемехов(54) (57) МАГНИТНОВКА, содержащохлаждения с индэлектромагнитно е свидетельство СССР25 В 21/00, 1980.свидетельство СССР25 В 21/00, 1979.АЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАя контур магнитногоуктором бегущегоо поля и постоянным магнитом, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью интенсификациипроцесса охлаждения, установка дополнительно содержит циркуляционный трубопровод, заполненный ферромагнитнойжидкостью, с установленным на немтепловьщеляющим источником, а индуктор снабжен размещенной внутри неготермоэлектрической батареей, холодные спаи которой установлены в контакте с циркуляционным трубопроводом,а горячие - с контуром магнитного1142Изобретение относится к холодильчой технике, а именно к холодильным.установкам, не имеющим механическихподвижных частей.Известна холодильная установка,содержащая циркуляционньй контур сдросселем, вокруг которого размещенкольцевой регулируемый электромагнит 13Недостатком известной холодильной 10установки - ее низкая эффективностьвследствие невысокого давления компрессии.Наиболее близкой к предлагаемойявляется магнитная холодильная устаковка, содержащая контур магнитногоохладителя с индуктором бегущегоэлектромагнитного поля и постоянныммагнитом 23.Однако и эта установка обладает 20малой эффективностью, так как из-засложности теплосъема, связанной спериодичностью процесса перемагничивания, происходит медленное захолаживание объекта. 25Целью изобретения является интенсификация процесса охлаждения,Поставленная цель достигается тем,что магнитная холодильная установка,содержащая корпус магнитного охлажде- З 0ния с индуктором бегущего электромагнитного поля и постоянным магнитом,дополнительно содержит. циркуляционный "трубопровод, заполненный ферромагнитной жидкостью, с установленным на немЗтепловыделяющим источником, а индуктор снабжен размещенной внутри неготермоэлектрической батареей, холодныеспаи которой установлены в контактес циркуляционным трубопроводом, агорячие - с контуром магнитного охлаж..40дения. На чертеже изображена схема магнит. ной холодильной установки.Магнитная холодильная установка содержит контур 1 магнитного охлаждения с индуктором 2 бегущего электромагнитного поля и постоянным магнитом 3 и циркуляционный трубопровод 4, заполненный ферромагнитной жидкостью 5, на котором установлен тепло- выделяющий источник 6. Индуктор 2 бегущего электромагнитного поля снабжен размещенной внутри него термоэлектрической батареей 7, работающей 55 на эфФекте Пельтье. Холодные спаи батареи 7 установлены в контакте с циркуляционным трубопроводом 4, а 710 3горячие - с контуром 1 магнитного охлаждения, по которому циркулирует жидкий гадолиний 8. Части контура 1магнитного охлаждения и циркуляционного трубопровода 4, находящиеся вне индуктора 2 и теплообменных поверхностей, теплоиэолированы от окружающего пространства, Контур 1 магнитного охлаждения снабжен теплообменником 9, установленным в зоне расположения постоянного магнита 3 и служащим для отвода тепла при нзотермическом намагничивании,Циркуляционный трубопровод 4 имеет соленоидный вентиль 10 и обратныйклапан 11. На индукторе 2 и тепловыделяющем источнике 6 установлены термопары 12 и 13Система управления и регулированиямагнитной холодильной .Установки состоит из коммутатора 14, соединенногос сетью и индуктором 2, а также программного регулятора 15, подключенного к источнику 16 постоянного тока,коммутатору 14, термопарам 12 и 13и соленоидному вентилю 10,Магнитная холодильная установкаработает следующим образом.При включении программного регулятора 15 термоэлектрическая батарея 7подключается к источнику 16 постоянного тока, в результате чего спаи батареи 7, контактирующие с циркуляционным трубопроводом 4, охлаждаются, аспаи батареи 7, контактирующие с контуром 1 магнитного охлаждения, выделяют тепло, Программный регулятор 15подает выходной сигнал на коммутатор 14, который соединяет индуктор 2с сетью, Под действием электромагнитного поля индуктора 2 жидкий гадолиний 8 прокачивается через контур 1магнитного охлаждения и охлаждаетсяза счет магнитокалорическогб эффекта.При прохождении жидкого гадолиния 8через зону постоянного магнита 3,т.е. зону с высокой напряженностьюмагнитного поля, происходит изотермическое намагничивание и выделениетепла, отводимого теплообменником ,При прохождении жидкого гадолиния 8вне зоны действия постоянного магнита 3, где напряженность магнитногополя практически равна нулю, происходит адиабатическое размагничиваниен понижение температуры,В начальный период работы магнитной холодильной установки соленоидСоставитель Г. КуклиноваТехред С.йовжий КорректорС.Шекмар,Редактор М.Циткина Заказ 701/36 Тираж 509 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 3 1142710 4 ный вентиль 10.закрыт, и ферромагнит- По достижении тепловыделяющим ная жидкость 5 не циркулирует в цир- источником 6 заданной температуры куляционном трубопроводе 4, а следо- программный регулятор выключает совательно термоэлектрическая бата- леноидный вентиль 10. При этом тем" рея 7 и контур 1 понижают температу-пература индуктора 2 понижается, и у индуктора 2 которая замеряется по достижении заданной от сигнала термопарой 12, термопары 12 температуры снова сра а"бтывает программный регулятор 15 иВ процессе охлаждения индуктора 2 включается соленоидный вентиль 10, до заданной температуры программный 1 О Цикл охлаждения повторяется. регулятор 15 выходным сигналом держит Если температура тепловыделяющего открытым соленоидный вентиль 10, Фер- источника 6, замеренная термопарой 13, ромагнитная жидкость 5 течет по цир- ниже заданной, то установка отключа" куляционному трубопроводу 4 в зону ется. Включение установки происходит действия электромагнитного поля ин при повышении температуры тепловыделядуктора 2, охлаждаясь холодными спая- ющего источника 6 выше заданной. ми термоэлектрической батареи 7, про- Экономическая эффективность изобходит через обратный клапан 11 и пос- ретения заключается в повышении натупает. на охлаждение тепловыделяюще- дежности, увеличении ресурса работы го источника 6, температура которого о и улучшении массогабаритныххарактерисизмеряется термопарой 13. тик энерготрансформирующих устройств,