Магнитокалорический генератор тепла и способ его охлаждения - RU2016129939A

1. Магнитокалорический генератор тепла (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80), содержащий, по меньшей мере, один первичный контур (Р₁₀, Р₂₀, Р₃₀, Р₄₀, Р₅₀, Р₆₀, Р₇₀), соединяющий в жидкостной взаимосвязи магнитокалорические элементы (М₁₁, М₁₂, М₂₁, М₂₂, М₁₁₁, М₁₁₂, М₁₁₃, М₁₁₄, М₂₂₁, М₂₂₂, М₂₂₃, М₂₂₄) с помощью жидкого теплоносителя, называемого первичной жидкостью, протекающей поочередно назад и вперед, где указанные магнитокалорические элементы (М₁₁, М₁₂, М₂₁, М₂₂, М₁₁₁, М₁₁₂, М₁₁₃, М₁₁₄, М₂₂₁, М₂₂₂, М₂₂₃, М₂₂₄) подвергают воздействию изменяющегося магнитного поля системы магнитов (2), которая создает поочередно в каждом магнитокалорическом элементе (М₁₁, M₁₂, М₂₁, М₂₂, М₁₁₁, М₁₁₂, М₁₁₃, М₁₁₄, М₂₂₁, М₂₂₂, М₂₂₃, М₂₂₄) фазу магнитного нагрева и фазу магнитного охлаждения; где первичный контур имеет холодную сторону (F) и горячую сторону (С), на которых магнитокалорические элементы (М₁₁, М₁₂, M₂₁, М₂₂, М₁₁₁, М₁₁₂, М₁₁₃, М₁₁₄, М₂₂₁, М₂₂₂, М₂₂₃, М₂₂₄) соединены друг с другом в жидкостной взаимосвязи; характеризующийся тем, что, по меньшей мере, одна из горячей (С) и холодной (F) стороны первичного контура содержит, по меньшей мере, одну точку выхода (S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, S₆), соединенную с другой точкой первичного контура, называемой точкой инжекции (I₁, I₂, I₃, I₄, I₅, I₆, I₇, I₈, I₉, I₁₀, I₁₁) с помощью, по меньшей мере, одной байпасной трубы (D₁, D₂, D₃, D₄, D₅, D₆, D₇, D₈, D₉, D₁₀, D₁₁), позволяющей первичной жидкости перемещаться только от точки выхода (S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, S₆) в сторону точки инжекции (I₁, I₂, I₃, I₄, I₅, I₆, I₇, I₈, I₉, I₁₀, I₁₁).

2. Генератор тепла по п. 1, характеризующийся тем, что магнитокалорические элементы (М₁₁, М₁₂, М₂₁, М₂₂, М₁₁₁, М₁₁₂, М₁₁₃, М₁₁₄, М₂₂₁, М₂₂₂, М₂₂₃, М₂₂₄) распределены, по меньшей мере, на двух площадках (Е₁, Е₂, Е₁₀, Е₂₀), и магнитокалорические элементы (М₁₁, M₁₂, М₁₁₁, M₁₁₂) одной из указанных площадок (Е₁, Е₁₀) соединены в жидкостной взаимосвязи друг с другом на холодной стороне (F), а магнитокалорические элементы (М₂₁, М₂₂, М₂₂₃, М₂₂₄) другой из указанных площадок (Е₂, Е₂₀) соединены в жидкостной взаимосвязи друг с другом на горячей стороне (С).

3. Генератор тепла по любому из предшествующих пунктов, характеризующийся тем, что байпасная труба (D₁, D₂, D₃, D₄, D₅, D₆, D₇, D₈, D₉, D₁₀, D₁₁) термически соединена со вторичным контуром (6), по меньшей мере, одной зоной теплообмена (Z_FI, Z_F2, Z_F3, Z_F4, Z_F5, Z_F6, Z_F7, Z_F8, Z_F9, Z_F10, Z_F11).

4. Генератор тепла по п. 3, характеризующийся тем, что зона теплообмена (Z_FI, Z_F2, Z_F3, Z_F4, Z_F5, Z_F6, Z_F7, Z_F8, Z_F9, Z_F10, Z_F11) предназначена для достижения противоточного перемещения между первичной жидкостью и вторичной жидкостью указанного вторичного контура (6).

5. Генератор тепла по п. 3, характеризующийся тем, что зона теплообмена (Z_FI, Z_F2, Z_F3, Z_F4, Z_F5, Z_F6, Z_F7, Z_F8, Z_F9, Z_F10) предназначена для достижения прямоточного перемещения между первичной жидкостью и вторичной жидкостью указанного вторичного контура (6).

6. Генератор тепла по п. 3, характеризующийся тем, что зона теплообмена (Z_FI, Z_F2, Z_F3, Z_F4, Z_F5, Z_F6, Z_F7, Z_F8, Z_F9, Z_F10) предназначена для достижения перекрестноточного перемещения между первичной жидкостью и вторичной жидкостью указанного вторичного контура (6).

7. Генератор тепла по любому из предшествующих пунктов, характеризующийся тем, что байпасная труба (D₁, D₂, D₃, D₄, D₅, D₆, D₇, D₈, D₉, D₁₀, D₁₁) содержит устройство (5) для регулировки объемного расхода циркулирующей в ней первичной жидкости.

8. Генератор тепла по любому из предшествующих пунктов, характеризующийся тем, что указанная, по меньшей мере, одна точка выхода (S₁, S₂, S₃, S₄, S₅, S₆) расположена на холодной стороне (F) первичного контура.

9. Генератор тепла по любому из пп. 1-7, характеризующийся тем, что указанная, по меньшей мере, одна точка выхода расположена на горячей стороне (С) первичного контура.

10. Генератор тепла по п. 8, характеризующийся тем, что точка инжекции (I₁, I₂, I₃, I₄, I₅) расположена на горячей стороне (С) первичного контура.

11. Генератор тепла по п. 9, характеризующийся тем, что точка инжекции расположена на холодной стороне (F) первичного контура.

12. Генератор тепла по любому из пп. 1-9, характеризующийся тем, что точка инжекции (I_б, I₇, I₁₀, I₁₁, I₁₂, I₁₃) расположена между двумя площадками (Е₁, Е₂, Е₁₀, Е₂₀) размещения магнитокалорических элементов (М₁₁, М₁₂, М₂₁, М₂₂, М₁₁₁, М₁₁₂, М₁₁₃, М₁₁₄, М₂₂₁, М₂₂₂, М₂₂₃, М₂₂₄).

13. Генератор тепла по любому из пп. 1-9, характеризующийся тем, что точка инжекции (I₈, I₉) расположена между следующими друг за другом магнитокалорическими элементами (М₁₁₁, M₁₁₂, M₁₁₃, M₁₁₄, М₂₂₁, М₂₂₂, М₂₂₃, М₂₂₄) каждой площадки (Е₁₀, Е₂₀).

14. Способ охлаждения жидкости, называемой вторичной жидкостью, с помощью матнитокалорического генератора тепла по любому из предшествующих пунктов, характеризующийся тем, что он включает создание термического соединения вторичного контура (6), в котором циркулирует вторичная жидкость, с байпасной трубой (D₁, D₂, D₃, D₄, D₅, D₆, D₇, D₈, D₉, D₁₀, D₁₁) указанного матнитокалорического генератора тепла с помощью, по меньшей мере, одной зоны теплообмена (Z_FI, Z_F2, Z_F3, Z_F4, Z_F5, Z_F6, Z_F7, Z_F8, Z_F9, Z_F10, Z_F11) и обеспечение непрерывной циркуляции вторичной жидкости в указанном вторичном контуре.