Магнитокалорический рефрижератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЦМ а 1 А 1 бв 4 Г 25 В 21/О 06 ический ин.И. Карагусов 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИ ПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к криогенной технике. Цель изобретения "повышение холодопроизводительностии ресурса работы. Рефрижератор содержит иагнитокалорический элемент, теп".лоотдатчик 2, теплоприемник З.и кольцевой магнит 4 с полюснцми наконечниками 5. Магнит 4 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси. Полюсные наконечники 5 снабжены зубчатыми выступами 6. Элемент выполнен в виде спирали и установлен неподвижно соосно кольцевому магниту 4 между выступами 6 полюсных наконечников 5При вращении магнита 4 в рабочем теле возникает бегущее магнитное поле. Вследствие магнитокалорического эффекта области в рабочем теле, находящиеся в данный момент между выступами 6, намагничиваются и нагреваются, а остальная часть рабочего тела размагничивается и охлаждается. Так как нагретые и охлажденные области перемещаются вдоль рабочегоЩ тела, то возникает направленный теп" ловой поток от теплоотдатчика, который охлаждается, к теплоприемнику,который нагревается. 3 ил, АИзобретение относится к криогеной технике, а конкретнее к рефрижераторам, работающим на основе магнитокалорического эффекта5Пель изобретения - повышение холодопроизводительности и ресурса работы,На фиг. 1 изображен магнитокалорический реФрижератор, разрез; на 0фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг.3схема распространения теплового потока в рабочем теле,Магнитокалорический рефрижераторсодержит рабочее тело 1, выполненное 15в виде спирали, теплоотдатчик 2, теплоприемник 3, постоянный магнит 4с. полюсными наконечниками 5, имеющими зубчатые выступы 6, ось 7 ипривод 8. , 20Полюсные наконечники 5 жестко закрепленыы на постоянном магните 4,который приводится во вращение приводом 8. Рабочее тело 1, теплоотдатчик 2 и теплоприемник 3 закреплены 25неподвижно. Рабочее тело 1 может бытьвыполнено в виде цилиндрической иликонической спирали, спирали Архимедаили любой другой, имеющей ось сим,метрии. Сечение профиля, образующего 30спираль, может иметь любую Форму,но лучшим будет прямоугольное, так, как в этом случае достигается наименьшее рассеяние магнитного поля.Магнитокалорический рефрижераторработает следующим образом.При вращении постоянного магнита4 с полюсными наконечниками 5, имею"щими выступы 6, в рабочем теле 1возникает бегущее магнитное поле, 40Это приводит к тому, что в рабочемтеле 1 области, находящиеся в данныймомент между выступами 6, намагничиваются и нагреваются вследствиемагнитокалорического эффекта, а остальная часть рабочего тела размагничивается и охлаждается также из-замагнитокалорического эффекта. Таккак в веществах, характеризуемыхмагнитокалорическим эфФектом, наблюдается различие теплоемкостей в намагниченном и размагниченном состояниях, в рабочем теле перемещаются нагретые и охлажденные области, имеющие различную теплоемкость (фиг. 3). На границе теплых и холодных областей возникают скачкообразные изменения свойств рабочего тела: температуры Т, теплоемкости С и, следовательно, температуропроводимостиЪса=Ггде а - температуропроводность;- теплопроводность;плотность.Это приводит к тому, что градиентьг температуры по разные стороны границы с течением времени неодинаковы. Так как нагретые и охлажденные области (а значит, и границы между ними) перемещаются вдоль рабочего тела, то возникает направленный тепловой поток от теплоотдатчика к теплоприемнику, в результате чего теплоотдатчик охлаждается, а теплоприемник нагревается, Величина теплового потока (а следовательно, и холодопроизводительность) зависит от величинь 1 магнитного поля, скорости вращения магнита, сечения и длины рабочего тела. Это и определяет форму рабочего тела - спираль. Направление теплового потока зависит от направления вращения магнита, а также от того, какой знак имеют изменения теплофизических свойств рабочего тела (теплоемкость) при наложении поля.Формула изобретенияМагнитокалорический рефрижератор,содержащий магнитокалорический элемент, теплоотдатчик, теплоприемники кольцевой магнит с полюсными наконечниками, отличающийсятем, что, с целью повышения холодопроизводительности и ресурса работы,магнит установлен с воэможностью вращения вокруг своей оси, полюсныенаконечники снабжены зубчатыми выступами, а магнитокалорический элемент выполнен в виде спирали и установлен неподвижно соосно кольцевомумагниту между выступами полюсныхнаконечников,1449793ЮУА Охлажденные области Нагретае области Составитель И, Тайдаковедактор Н, Гунько Техред Л. Олийнык Корректор М, Максимишинец,сное рытиям при ГКНТ ССС роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, Заказ 6953/39 Тираж 482ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, Жзобретен Раушска м и наб Рейф"ЮсРуеи