Магнитокалорический рефрижератор

союз соВетскихсбциАлистическихРЕСПУБЛИК 162 5 В 21/ ПОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Патент США ЬЬ 4392356,кл. Р 25 В 21/00, опублик. 1983.2. Патент Франции ЬЬ 2580385,кл. Р 25 В 21/00, опублик. 1986.(57) Изобретение относится к низкотемпературной технике, Цель изобретения - повышение экономичности путем снижения энергетических потерь. Для этого в рефрижераторе, содержащем корпус 1, блоки с пористым рабочим телом, теплоприемник 6, теплоотдатчик 7, ротор 8 с магнитами 9, нагнетатель 12 и систему 14 управления, ротор 8 установлен с зазором, причем зазор выполнен переменным. 2 ил,Изобретение относится к низкотемпературной технике, в частности к рефрижераторам, работающим на основемагнитокалорического эффекта.Известен магнитокалорический рефрижератор для получения низких температур,содержащий корпус, заполненный жидкимили газообразным под давлением теплоносителем, магнитокалорические элементы,имеющие каналы для прохода теплоносителя, теплоотдатчик, теплоприемник, магнит идва возвратно-поступательных механизмапривода магнитокалорических элементов имагнита Ц,Недостаток данного рефрижератора - 15низкая эффективность иэ-за неизбежногоперемешивания теплоносителя при движении магнитокалорических элементов.Этот недостаток частично устранен вмагнитокалорическом рефрижераторе, который содержит корпус, блоки с пористымрабочим телом, теплоотдатчик, теплоприемник, ротор с магнитами, нагнетатель и систему управления (2), Эта конструкциянаиболее близка к изобретению, 25Недостаток этого рефрижератора - низкая термодинамическая эффективность,связанная с разной величиной магнитокало- .рического эффекта рабочего. тела по длинеблока, что увеличивает потери от неидеальности теплообмена. Как известно иэ теплофизики, эти потери будут минимальнымипри линейном температурном распределении по длине блока, т,е. при постояннойвеличине магнитокалорического эффекта, 35Цель изобретения - повышение экономичности путем снижения энергетическихпотерь.Поставленная цель достигается тем, чтов магнитокалорическом рефрижераторе, содержащем корпус, блоки с пористым рабочим телом, теплоотдатчик, теплоприемник,ротор с магнитами, нзгнетатель и системууправления, причем ротор установлен в корпусе с образованием немзгнитного зазора, 45зазор выполнен переменным пропорционально магнитокалорическому эффекту рабочего тела в соответствующем сеченииблока.50На фиг, 1 изображен описываемый ре. фрижератор; на фиг. 2- разрез А-А нз фиг, 1,Магнитокалорический рефрижератор содержит корпус 1, блоки 2-5 с пористым рабочим телом, теплоприемник 6, теплоот датчик 7, ротор 8 с магнитами 9 и полюсными наконечниками 10 и 11, нагнетатель 12.с поршнем 13, систему 14 управления и привод 15 ротора. Блоки 2 и 3, а также блоки 4 и 5 соединены параллельно. Работает магнитокалорический рефрижератор следующим образом.При вращении ротора 8 от привода 15 пористое рабочее тело в блоках 2 и 3 периодически намагничивается и размагничивается в противофазе с рабочим телом в блоках 4 и 5. При намагничивании рабочего тела в блоках 2 и 3 и размагничивании в блоках 4 и 5 поршень 13 нагнетателя 12 движется вниз(по чертежу). При этом тепло- носитель прокачивается через теплоприемник 6, блоки 4 и 5, где охлаждается нз размагниченном рабочем теле, теплоотдатчик 7, где охлаждает объект и реализует холодопроизводительность, блоки 2 и 3, где нагревается на намагниченном рабочем теле, и снова через теплоприемник 6, где отдает теплоту в окружающую среду.Дальнейший поворот ротора 8 приводит к намагничиванию рабочего тела в блоках 4 и 5 и ра."яагничиванию в блоках 2 и 3; при этом поршень.13 нагнетателя 12 движется вверх (по чертежу), При этом теплоноситель прокачивается через теплоприемник 6, блоки 2 и 3, где охлаждается на размагниченном рабочем теле, теплоотдатчик 7, где охлаждает объект и второй раз за цикл реализуется холодопроизводительность, блоки 4 и 5, где нагревается на намагниченном рабочем теле, и опять через теплоприемник 6, где отдает теплоту в окружающую среду, Далее цикл повторяется.Как известно, все рабочие тела имеют переменную величину магнитокалорического эффекта в зависимости от температуры. На фиг. 1 показана зависимость магнитокалорического эффекта от температуры для типичного ферромагнитного рабочего тела - диспрозия.В данном рефрижераторе на корпусе 1 и полюсных наконечниках 10 и 11 выполнены кольцевые проточки таким образом, чтобы в соответствующем сечении суммарный немагнитный, зазор был пропорционален магнитокалорическому эффекту рабочего тела. в этом же сечении рефрижератора. Уменьшение немагнитного зазора приводит к уменьшению магнитного сопротивления магнитной цепи в этом сечении, что влечет за собой увеличение магнитного потока и напряженности магнитного поля в рабочем теле в этом сечении, что, в свою очередь, приводит к увеличению магнитокалорического эффекта.Таким образом, переменный магнитный зазор позволяет получить одинаковое изменение температуры по всей длине блоков с пористым рабочим телом, что влечет за собой практически линейное распределение температур по длине блоков, при которомказ 601 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат ".Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 потери от неидеальности теплообмена минимальны. Более того, выполнение немагнитного зазора переменным позволяет устранить краевые нелинейности распределения температур, неизбежно влекущие за способ потери при постоянном по длине блоков немагнитном зазореФормула изобретения Мегнитокалорический рефрижератор, содержащий корпус, блоки с пористым рабочим телом, теплоотдатчик, теплоприемник, ротор с магнитами, нагнетатель и систему управления, причем ротор установлен в корпусе с образованием немагнитного за зора,отличающийся тем,что,с цельюповышения экономичности путем снижения энергетических потерь, зазор выполнен переменным пропорционально магнитокалорическому эффекту рабочего тела в 10 соответствующем сечении блока,