Магнитный тепловой насос

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ВТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 230379 (21) 2734652/23-25с присоедмнением заявкм Мо(23) ПриоритетОпубликовано 15.02.81. Бюллетень ЙЯ 6Дата опубликования описания 1502,81 Р 25 В 21/00 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) МАГНИТНЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к конструкциям тепловых насосов, холодильныхустройств, работающих на основе использования магнетокалорического эффекта.Во всех известных тепловых насосах, работающих на основе использования магнетокалорического эффекта,магнитокалорический эффект реализуется либо за счет циклйческой работыэлектромагнита, либо за счет движения"рабочего тела-магнетика, относительно постоянного,магнита. При этом,для осуществления теплообмена междурабочим телом и теплоносителями, рабочее тело выполняется в виде некоторой конструкции из магнетика с постоянным относительным расположениемэлементов (пластин, проволочек и т.п.).20через которые прокачиваются теплоносители,Известен магнитный тепловой насоскоторый характеризуется непрерывнымпроцессом получения холода и предназначен для работы в широком температурном диапазоне при условии соответствующего подбора рабочего телаи теплоносителей, в котором дйагнетокалорический эффект реализует я 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 перекачивания тепла, обусловленная cеретечкамитеплоносителей,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 каналамидля подвода и отвода теплоносителей,с размещенным в нем рабочим теломмагнетиком, выполненным в виде порош.ка, снабжен индуктором, задающим циркуляцию рабочего тела.На чертеже изображен предлагамыймагнитный тепловой насос.Магнитный тепловой насос содержитзамкнутый рабочий канал 1, изготовленный из немагнитного материала, вкотором размещено порошкообразноерабочее тело 2. Постоянный магнит 3выполнен охватывающим участок замкнутого рабочего канала между каналами 4 и 5, по которым прокачиваетсятеплоноситель, отбирающий тепло рабочего тела 2, Охлаждаемый теплоноситель прокачивается по каналам б и 7.Каналы 4 и 6 являются входными, 5 и7 - выходными. Циркуляция порошкообразного рабочего тела осуществляетсяичдуктором 8, Для предотвращения провала рабочего тела в магистрали теплоносителей в каналах 4 и 6 установлены сетки 9. На патрубках выходныхканалов 5 и 7 установлены специальныеустройства - магнитные замки 10, препятствующие износу рабочего тела,Внутреннюю поверхность рабочего канала покрывают фторопластом 11 для уменьшения износа порошкообраэного рабочего тела. Для загрузки рабочего телапредусмотрен 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 зонуэффективного теплообмена, расположенную на участке замкнутого рабочего капала 1 между каналами 4 и 5, в котоР кой увлекаемое теплоносителем,движется в возрастающем, а затем в пос-тоянном поле постоянного магнита 3. Намагничиваясь в зоне эффективноготеплообмена при относительном движении дисперсной и непрерывной фаэпроисходящего в режиме движущегося слоя,рабочее тело отдает тепло теплоносителю, который покидает рабочий канал 1через канал 5.Рабочее тело поступаетв следующюю зону эффективного теплообмена, расположенную между каналами б и 7, в которой раэмагничиваясь,охлаждает аналогичным образом другой О теплоноситель, который прокачиваетсячерез каналы б и 7, Циркуляция рабочего тела на участках рабочего канала, образованного каналами для подвода и отвода теплоносителей, обус ловлена действием сил гидродинамического напора, тяжести и электромагнитной индукции, Движение рабочего гелапо рабочему каналу на участках между каналами подвода и отвода тепло О носителей обусловлено, в основном,силаМи электромагнитной индукции,что уменьшает перетечки теплоносителей, т,е. повышается эффективностьперекачивания тепла. Применение предлагаемого насоса обеспечивает такжеболее широкие возможности по регулированию холодопроизводительности.Формула изобретения30Магнитный тепловой насос, "одержащий зоны высокой и низкой напряженности магнитного поля, замкнутый рабочий канал, образованный каналамиЗ 5 для подвода и отвода теплоносителей,с размещенным в нем рабочим телом -магнетиком, выполненным в виде порошка, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностиперекачивания тепла, он снабжен ин С дуктором, задающим циркуляцию рабочего тела,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе451. Патент США Р 4033734, кл.б 2-3,опублик. 1978.2, Авторское свидетельство СССР фО по заявке М 2734651/23-25,кл. Р 25 В 21/00, 23.03.79 (прототип).акт аз 1 исно П Патентфф жгород, ул. Проектная или О/58 Тираж НИИПИ Государствпо делам иэобр 35, Москва, Ж577 Подпнного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/