磁热效应型热泵设备制造技术

技术编号:7934523 阅读:178 留言:0更新日期:2012-11-01 03:10
一种磁热效应型热泵设备(2),包括:磁热元件(49,59,249,259),当向磁热元件施加外部磁场时,所述磁热元件产生热量,当从磁热元件去除外部磁场时,所述磁热元件吸收热量;磁场切换器(44,45,5455,254,255),使外部磁场的施加和去除相互切换;泵(30,530),在磁热元件的低温端(13,12)和高温端(14,11)之间泵送热传递介质;和辅助热源装置(5,305,405),将加热元件(7,407)的热量供应到所述磁热元件。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种磁热效应型热泵设备
技术介绍
文献FR 2933539公开一种与车辆的电池的外壳相关的磁热效应型热泵设备,并且具有相应的公开文献WO 2010/004131和US 2011/0104530。文献FR 2936363描述了一种磁热效应型热泵设备的结构,并且具有对应的公开文献 WO 2010/061064 和 US 2011/0215088。然而,由于FR 2933539和FR 2936363的结构,难以通过磁热效应型热泵设备吸取电池的热量。此外,由于FR 2933539和FR 2936363的结构,电池的热量不能用于磁热效应型热栗设备。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种磁热效应型热泵设备,其能够使用加热元件的热量。此外,该磁热效应型热泵设备除了使用主热源,还可以使用加热元件的热量作为辅助热源。此外,该磁热效应型热泵设备可以有效地使用加热元件的热量。此外,该磁热效应型热泵设备可以使用加热元件的热量,以便辅助从低温状态的启动。根据本公开的一个示例,磁热效应型热泵设备将主热源的热量供应到热负载,该磁热效应型热泵设备包括磁热元件、磁场切换器、泵和辅助热源装置。当向磁热元件施加外部磁场时,所述磁热元件产生热量,当从磁热元件去除外部磁场时,所述磁热元件吸收热量。所述磁场切换器使外部磁场的施加和去除相互切换。当外部磁场施加到磁热元件时,所述泵从磁热元件的低温端向磁热元件的高温端泵送热传递介质。当外部磁场从磁热元件去除时,所述泵从所述高温端向所述低温端泵送热传递介质。所述辅助热源装置将加热元件的热量供应到所述磁热元件。因此,加热元件的热量能够用于磁热效应型热泵设备。附图说明根据下面参照附图的详细说明,本公开的上述和其它目的、特征和优点将变得显然。附图如下图I是显示包括根据第一实施例的磁热效应热泵设备的空调的示意图;图2是显示根据第一实施例的磁热效应热泵设备的剖视图;图3是沿图2的线III-III的剖视图;、图4是显示根据第二实施例的磁热效应热泵设备的剖视图;图5是显示包括根据第三实施例的磁热效应热泵设备的空调的示意图;图6是显示包括根据第四实施例的磁热效应热泵设备的空调的示意图;图7是显示根据第五实施例的磁热效应热泵设备的剖视图;和图8是显示应用于第一至第五实施例的磁热元件的示意立体图。具体实施方式 下面将参照附图说明本专利技术的实施例。在这些实施例中,与之前实施例中描述的事物相关的部件可采用相同的参考标记,并且可省略该部件的多余说明。当在一个实施例中仅描述了一个结构的一部分时,之前的其它实施例可以应用到该结构的其它部分。这些部分可以相互组合,即使没有清楚地说明这些部分能够组合。这些实施例可以部分地组合,即使没有清楚地说明这些实施例能够组合,只要这种组合无害即可。(第一实施例)如图I所示,根据第一实施例的磁热效应型热泵设备2应用到车辆的空调I。空调I调节车辆的乘客室内的空气温度。空调I具有设置在车辆内的室内热交换器3,并且热量利用内部空气在室内热交换器3中交换。室内热交换器3可以对应于高温热交换器。空调I还具有设置在车辆外部的室外热交换器4,并且热量利用外部空气在室外热交换器4中交换。室外热交换器4可以对应于低温热交换器。空调I包括磁热效应型热泵设备2,该磁热效应型热泵设备2使用磁热元件的磁热效应。下面,磁热效应型热泵设备2可以称为MHP设备2。在本说明书中,使用的术语热泵设备是广义的。即,术语热泵设备包括使用冷能的热泵设备和使用热能的热泵设备的两者。使用冷能的热泵设备对应于冷冻循环设备。术语热泵设备可以用作包括冷冻循环设备的概念。例如,MHP设备2对应于通过吸收外部空气的热量来加热内部空气的加热装置。MHP设备2包括电机20、泵30、第一磁热元件单元40、第二磁热元件单元50、第一转换器70、和第二转换器80。电机20对应于动力源。泵30使热传递介质流动。第一磁热元件单元40容纳磁热元件。第二磁热元件单元50容纳磁热元件。当外部磁场施加到磁热元件时该磁热元件产生热量,并且当从磁热元件去除外部磁场时该磁热元件吸收热量。下面,磁热元件单元40、50可以称作MCD单元40、50。MHP设备2供应热能到高温端11,并且供应冷能到低温端12。当MHP设备2工作时,MHP设备2的磁热元件的温度在高温端11处变高,并且在低温端12处变低。由MHP设备2供应的冷能和热能通过热传递介质传递。热传递介质可以是例如水。下面将MHP设备2的热传递介质称为工作水。高温工作水从高温端11流出,并且热能供应到外部。在热能供应到外部之后,工作水返回到高温端11。此时,冷能被携带到高温端11中。低温工作水从低温端12流出,并且冷能被供应到外部。在冷能被供应到外部之后,工作水返回到低温端12。此时,热能被携带到低温端12中。在该实施例中,MHP设备2配备有多个MCD单元40、50。位于高温侧的第一 MCD单元40供应冷能到中间低温端13,该中间低温端13位于高温端11和低温端12之间的大致中间。位于低温侧的第二 MCD单元50供应热能到中间高温端14,该中间高温端14位于高温端11和低温端12之间的大致中间。第一转换器70、第二转换器80、泵30和存在于转换器70、80和泵30中的热传递介质相互热地组合在中间低温端13和中间高温端14之间。在中间低温端13和中间高温端14之间提供足够的热联结,以便在高温端11和低温端12之间形成预定的温度梯度。空调I具有高温侧循环通路15,该高温侧循环通路15连接MHP设备2到室内热交换器3。流过高温通路15的工作水将热量从MHP设备2传递到室内热交换器3。空调I具有低温侧循环通路16,该低温侧循环通路16连接MHP设备2到室外热交换器4。流过低温通路16的工作水将热量从室外热交换器4传递到MHP设备2。空调I使用外部空气作为主热源。空调I的热负载对应于内部空气。因此,空调I对应于加热装置。MHP设备2将对应于主热源的室外热交换器4的热量供应到对应于热负载的室内热交换器3。 空调I还包括辅助热源装置5。辅助热源装置5可以是驱动车辆的动力装置。辅助热源装置5将从动力装置排放的热量供应到MHP设备2。动力装置具有电池(BATT)6、逆变器(INV) 7和电机(VH-MTR) 8。逆变器7将从电池6供应的DC电力转换成AC电力,并且将该AC电力供应到电机8。电机8驱动车辆的驱动轮。逆变器7可以对应于加热元件。逆变器7的废热供应到MHP设备2。热传递介质供应到逆变器7,以便冷却用于切换的半导体器件,并且该热传递介质可以是水。下面将冷却逆变器7的水称作冷却水,该冷却水区别于工作水。冷却水通过泵9在循环回路中循环。空调I配备有热交换器90,当冷却水从辅助热源装置5供应时,该热交换器90将冷却水的热量供应到MHP设备2。热交换器90将逆变器7的废热传递到第一 MCD单元40。更具体地,热交换器90将逆变器7的废热传递到第一 MCD单元40的工作水和磁热元件。图2是第一实施例的MHP设备2的示意剖视图,其是沿图3的线II-II剖切的。图3是第一实施例的MHP设备2的示意剖视图,其是沿图2的线III-III剖切的。电机(MTR) 20作为MHP设备2的动力源,并且由车载电池驱动。电机20驱动泵30。因此,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁热效应型热泵设备(2),其将主热源(4)的热量供应到热负载(3),所述磁热效应型热泵设备包括:磁热元件(49,59,249,259),当向所述磁热元件施加外部磁场时,所述磁热元件产生热量,当从所述磁热元件去除外部磁场时,所述磁热元件吸收热量;磁场切换器(44,45,5455,254,255),该磁场切换器在施加和去除之间切换外部磁场;泵(30,530),当外部磁场施加到磁热元件时,所述泵从磁热元件的低温端(13,12)向磁热元件的高温端(14,11)泵送热传递介质,并且当外部磁场从磁热元件去除时,所述泵从所述高温端(14,11)向所述低温端(13,12)泵送热传递介质;和辅助热源装置(5,305,405),所述辅助热源装置将加热元件(7,407)的热量供应到所述磁热元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:守本刚渡边直树八束真一西泽一敏
申请(专利权)人:株式会社电装
类型:发明
国别省市:

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