磁回热器模块热端恒温装置、测试系统和控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种磁回热器模块热端恒温装置、测试系统和控制方法。热端恒温装置中，强制恒温装置包括入口和出口，阀结构包括第一端、第二端、第三端、和第四端；强制恒温装置的入口连通阀结构的第三端，强制恒温装置的出口连通泵的入口，泵的出口连通阀结构的第一端，阀结构的第二端用于连通第一磁回热器模块的热端，阀结构的第四端用于连通第二磁回热器模块的热端；阀结构能够受控在以下状态间切换：状态1、在阀结构内部，第一端与第二端连通，第三端与第四端连通，其余端口组合断开；状态2、在阀结构内部，第一端与第四端连通，第二端与第三端连通，其余端口组合断开；状态3、在阀结构内部，第一端与第三端连通，第二端与第四端断开。第二端与第四端断开。第二端与第四端断开。

【技术实现步骤摘要】
磁回热器模块热端恒温装置、测试系统和控制方法


[0001]本专利技术涉及磁制冷
，具体涉及一种磁回热器模块热端恒温装置、测试系统和控制方法。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]磁制冷是一种固态制冷技术，是有望取代传统的气体压缩式制冷技术的新型制冷技术。
[0004]传统的磁制冷机主动式磁回热器的热端接热端散热器，实现自然散热或强制对流散热。热端换热流体温度无法恒定，不能满足对主动式磁回热器不同温度下的制冷能力测试要求，也无法满足对磁制冷机制冷功率的测试要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种磁回热器模块热端恒温装置、测试系统和控制方法。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种用于磁制冷机中磁回热器模块的热端恒温装置，所述磁制冷机包括成对设置的第一磁回热器模块和第二磁回热器模块，所述热端恒温装置包括：强制恒温装置、泵和阀结构；
[0007]所述强制恒温装置包括入口和出口，所述阀结构包括第一端、第二端、第三端、和第四端；
[0008]所述强制恒温装置的入口连通所述阀结构的第三端，所述强制恒温装置的出口连通所述泵的入口，所述泵的出口连通所述阀结构的第一端，所述阀结构的第二端用于连通所述第一磁回热器模块的热端，所述阀结构的第四端用于连通所述第二磁回热器模块的热端；
[0009]所述阀结构能够受控在以下状态间切换：
[0010]状态1、在所述阀结构内部，第一端与第二端连通，第三端与第四端连通，其余端口组合断开；
[0011]状态2、在所述阀结构内部，第一端与第四端连通，第二端与第三端连通，其余端口组合断开；
[0012]状态3、在所述阀结构内部，第一端与第三端连通，第二端与第四端断开。
[0013]在一些实施例中，所述阀结构包括：第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀和第四电控阀；
[0014]所述第一电控阀和所述第三电控阀各自的第一端连通，并连通所述阀结构的第一端；所述第一电控阀的第二端和所述第二电控阀的第一端连通，并连通所述阀结构的第二端；所述第二电控阀的第二端和所述第四电控阀各自的第二端连通，并连通所述阀结构的第三端；所述第三电控阀的第二端和所述第四电控阀的第一端连通，并连通所述阀结构的
第四端。
[0015]在一些实施例中，所述强制恒温装置包括恒温槽。
[0016]在一些实施例中，所述强制恒温装置的入口高于出口。
[0017]本专利技术采用如下技术方案：一种磁制冷机的测试系统，包括磁制冷机和前述的热端恒温装置，所述磁制冷机包括成对设置的第一磁回热器模块和第二磁回热器模块，所述阀结构的第二端连通所述第一磁回热器模块的热端，所述阀结构的第四端连通所述第二磁回热器模块的热端。
[0018]在一些实施例中，所述测试系统还包括负载，其两端分别连通所述第一磁回热器模块和所述第二磁回热器模块的冷端。
[0019]在一些实施例中，所述测试系统还包括：
[0020]第一温度传感器，用于检测所述第一磁回热器模块的热端处换热流体温度；
[0021]第二温度传感器，用于检测所述第二磁回热器模块的热端处换热流体温度；
[0022]第三温度传感器，用于检测所述第一磁回热器模块的冷端处换热流体温度；
[0023]第四温度传感器，用于检测所述第二磁回热器模块的冷端处换热流体温度。
[0024]在一些实施例中，所述测试系统还包括第五温度传感器，用于检测所述负载处换热流体温度。
[0025]本专利技术采用如下技术方案：一种应用于前述的测试系统的控制方法，包括循环执行的第一阶段、第二阶段、第三阶段和第四阶段：
[0026]在所述第一阶段，所述第一磁回热器模块和所述第二磁回热器模块处于过渡状态，控制所述阀结构处于状态3；
[0027]在所述第二阶段，所述第一磁回热器模块处于冷吹状态，所述第二磁回热器模块处于热吹状态，控制所述阀结构处于状态1；
[0028]在所述第三阶段，所述第一磁回热器模块和所述第二磁回热器模块处于过渡状态，控制所述阀结构处于状态1；
[0029]在所述第四阶段，所述第一磁回热器模块处于热吹状态，所述第二磁回热器模块处于冷吹状态，控制所述阀结构处于状态3。
[0030]在一些实施例中，在在所述第一阶段，控制所述第一电控阀和所述第二电控阀导通，关闭所示第三电控阀和所述第四电控阀，或者，控制所述第三电控阀和所述第四电控阀导通，关闭所示第一电控阀和所述第二电控阀；在所述第二阶段，控制所述第一电控阀和所述第四电控阀导通，关闭所示第二电控阀和所述第三电控阀；在所述第三阶段，控制所述第一电控阀和所述第二电控阀导通，关闭所示第三电控阀和所述第四电控阀，或者，控制所述第三电控阀和所述第四电控阀导通，关闭所示第一电控阀和所述第二电控阀；在所述第四阶段，控制所述第二电控阀和所述第三电控阀导通，关闭所示第一电控阀和所述第四电控阀。
[0031]本专利技术的热端恒温装置既可以满足磁制冷机中2个磁换热器模块在励磁和退磁阶段的正常的换热流体的循环流动，又能够在磁制冷机工作的过渡阶段将磁换热器模块的热端换热流体温度强制恢复到预期的恒定温度。磁换热器模块的热端温度趋于恒定。这能够有效满足磁制冷机的制冷性能的测试要求。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例的磁制冷机及其热端恒温装置的结构图。
[0033]图2a是本专利技术实施例的磁制冷机的磁回热器模块内磁场随时间变化曲线图。
[0034]图2b是本专利技术实施例的磁制冷机的2个磁回热器模块的工作模式图。
[0035]图3是本专利技术实施例的磁制冷机的磁回热器模块的热端换热流体温度和冷端换热流体温度随时间的变化曲线图。
[0036]图4是本专利技术实施例的磁制冷机的热端恒温装置的控制方法的流程图。
[0037]附图标记为：T1至T5、第一至第五温度传感器；C1、第一磁场系统；C2、第二磁场系统；H1、第一磁回热器模块；H2、第二磁回热器模块；DF1至DF4、第一至第四电控阀；P、泵；HWSC、恒温水槽；F、负载；1、阀结构；11至14、阀结构的第一端至第四端。
具体实施方式
[0038]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0039]本专利技术采用诸如恒温水槽的装置作为强制恒温装置，并利用主动式磁回热器的循环流程中的过渡期将主动式磁回热器的热端换热流体温度迅速排出，从而将主动式磁回热器的热端换热流体温度保持基本恒定。
[0040]图1是本专利技术实施例的磁制冷机及其热端恒温装置的结构图。图2a是本专利技术实施例的磁制冷机的磁回热器模块内磁场随时间变化曲线图。图2b是本专利技术实施例的磁制冷机的2个磁回热器模块的工作模式图。图3是本专利技术实施例的磁制冷机的磁回热器模块的热端换热流体温度和冷端换热流体温度随时间的变化曲线图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于磁制冷机中磁回热器模块的热端恒温装置，其特征在于，所述磁制冷机包括成对设置的第一磁回热器模块和第二磁回热器模块，所述热端恒温装置包括：强制恒温装置、泵和阀结构；所述强制恒温装置包括入口和出口，所述阀结构包括第一端、第二端、第三端、和第四端；所述强制恒温装置的入口连通所述阀结构的第三端，所述强制恒温装置的出口连通所述泵的入口，所述泵的出口连通所述阀结构的第一端，所述阀结构的第二端用于连通所述第一磁回热器模块的热端，所述阀结构的第四端用于连通所述第二磁回热器模块的热端；所述阀结构能够受控在以下状态间切换：状态1、在所述阀结构内部，第一端与第二端连通，第三端与第四端连通，其余端口组合断开；状态2、在所述阀结构内部，第一端与第四端连通，第二端与第三端连通，其余端口组合断开；状态3、在所述阀结构内部，第一端与第三端连通，第二端与第四端断开。2.根据权利要求1所述的热端恒温装置，其特征在于，所述阀结构包括：第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀和第四电控阀；所述第一电控阀和所述第三电控阀各自的第一端连通，并连通所述阀结构的第一端；所述第一电控阀的第二端和所述第二电控阀的第一端连通，并连通所述阀结构的第二端；所述第二电控阀的第二端和所述第四电控阀各自的第二端连通，并连通所述阀结构的第三端；所述第三电控阀的第二端和所述第四电控阀的第一端连通，并连通所述阀结构的第四端。3.根据权利要求1所述的热端恒温装置，其特征在于，所述强制恒温装置包括恒温槽。4.根据权利要求1所述的热端恒温装置，其特征在于，所述强制恒温装置的入口高于出口。5.一种磁制冷机的测试系统，其特征在于，包括磁制冷机和根据权利要求1至4中任一项所述的热端恒温装置，所述磁制冷机包括成对设置的第一磁回热器模块和第二磁回热器模块，所述阀结构的第二端连通所述第一磁回热器模块的热端，所述阀结构的第四端连通所述第二磁回热器模块的热端。6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括负载，其两端分别连通所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金培育，黄焦宏，张英德，刘翠兰，程娟，李兆杰，戴默涵，王强，郭亚茹，高磊，王鹏宇，裴昊，张建平，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：