专利名称：：主动式磁制冷机的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种主动式磁制冷机，该磁制冷机包括单独的热换热单元和冷换热单元。
背景技术：
：在美国专利No.6，826,915中公开了一种传统的主动式磁制冷机。如图1所示，(a)其上被施加有磁场的磁制冷材料的温度随着磁体向右运动而从虚线增大到实线。(b)磁制冷材料的温度随着冷侧的传热流体向热侧运动而从虚线下降到实线，并且该传热流体被逐渐加热以在右出口处变热，从而通过与热侧进行热交换来散热。(c)磁场己消除的磁制冷材料的温度随着磁体向左运动而从虚线进一步下降到实线。(d)由于传热流体从热侧向冷侧的运动，磁制冷材料被从虚线的温度加热至实线的温度，并且传热流体被相对冷却以在左出口处变冷，从而从冷侧吸热来对冷侧进行冷却。如图2和图3所示，根据包括上述循环的传统梭型主动式磁制冷机，在磁场中在第一换热单元10A中被加热的传热流体的温度通过热侧换热器70下降到大气温度，该传热流体然后通过第二换热单元IOB。同时，由于第二换热单元IOB位于磁场外部，磁制冷材料16具有较低的温度，所以在经过磁制冷材料层16的同时传热流体的温度下降。低温传热流体经过冷侧换热器60，然后进入第一换热单元10A以被加热。传热流体然后流向热侧换热器70、第二换热单元10B和冷侧换热器60，从而完成一次循环。相反，当第二换热单元10B通过可移动机构24运动到磁路22时，通道开关30使传热流体反向流动，从而产生逆循环。传统梭型主动式磁制冷机的缺点在于，单个传热流体流通两个磁换热单元IOA和10B以同时用作热侧和冷侧流体，使得热交换效率下降。例如，当磁路22从第一磁换热单元10A切换到第二磁换热单元10B时，通道开关30操作。同时，第一磁换热单元10A从磁场运动出，从而使磁热材料16的温度迅速下降。当温度下降时，经过热侧换热器70的具有大气温度的冷却剂应经过第一磁换热单元10A以实现快速冷却的温度。但是，没有经过热侧换热器70的高温传热流体通过通道开关30而逆向流通以返回AMR床IO。因此，难以实现冷却效果。如图3所示，由于磁换热单元10包括传热流体的入口18a和出口18b，所以当通道开关30操作时，磁换热单元中的高温传热流体由于逆向流通而不能被用完，从而使热交换效率下降。另外，由于传统的主动式磁制冷机采用单个传热流体，因此不能控制经过热侧的传热流体的量，从而不能迅速地冷却磁热材料16的热，导致热交换效率下降。另外，由于为了防止出现粉末状的磁热材料16由于传热流体(冷却剂)而损失的问题，而在出口处使用细筛网16，这导致冷却剂不能顺利流通。而且，由于冷却剂在相同的位置处持续经过磁热材料16，因此难以实现平稳的热交换。另外，具有显微尺寸的磁热材料16在冷却剂进出磁换热单元10时可能会发生损失。美国专利No.6，668，560公开了一种传统的旋转式磁制冷机。如图4和图5所示，根据该传统的旋转式磁制冷机，当通过冷侧入口管21进入冷侧入口22的传热流体17流向热侧出口34时，传热流体17吸收由施加有磁场的磁热材料12的磁热效应产生的热并通过热侧出口34而离开热侧出口管33，以冷却磁热材料12。热侧流体顺序地经过热侧出口管33、阀71、泵60和热换热器62，并流入磁换热室13。在热侧入口管31中，热侧流体被分到热侧入口管31和冷侧出口23中，并在冷侧出口管24处与冷侧流体汇合并前进至阀74。当热侧流体从热侧入口32向冷侧出口管24运动时，该热侧流体通过经过使已被热侧流体冷却的磁热材料12而被冷却。已经过阀74的冷侧流体经过冷换热器63并流向管83和21,从而重复循环(省略详细的描述，省略的附图标记请参见美国专利No.6，668，560)。
发明内容技术问题如上所述，由于传统的旋转式磁制冷机包括12个磁换热室，4个阔71、72、73和74以及多于24根的管，因此传统的磁制冷机很难制造。而且，由于单个传热流体循环以同时用作热侧流体和冷侧流体。如图5所示，传热流体通过热侧入口32进入热侧并通过经过冷却的磁热材料而被冷却，以通过冷侧入口24离开，这导致热交换效率下降。此时，当温度低于被注入到热侧入口32中的热侧流体的温度的传热流体进入热侧入口32并经过冷却的磁热材料时，可在冷侧入口24处获得低温传热流体，这可以提高热交换效率。另外，由于传统的主动式磁制冷机采用单个传热流体，因此不能控制经过热侧的传热流体的量，从而不能迅速地冷却磁热材料的热，这导致热交换效率下降。技术解决方案本发明的目的在于提供一种主动式磁制冷机，其中热侧和冷侧被分开流通，以实现高的热交换效率并能控制传热流体的量。为了实现上述目的，提供一种主动式磁制冷机，其包括包含供传热流体流经过的磁热材料的第一和第二换热单元；磁体单元，该磁体单元用于向所述第一换热单元和所述第二换热单元中的一个施加磁场或消除所述第一换热单元或所述第二换热单元的磁场；热换热器，该热换热器用于与所述第一换热单元和所述第二换热单元连接以进行流通；冷换热器，该冷换热器用于与所述第一换热单元和所述第二换热单元连接以进行所述流通；第一电磁阀，该第一电磁阀用于将从所述热换热器排出的第一传热流体改向至所述第一换热单元和所述第二换热单元中施加有磁场的一个；和第二电磁阀，该第二电磁阀用于将从所述冷换热器排出的第二传热流体改向至所述第二换热单元和第一换热单元中消除了磁场的一个。根据所述制冷机，热侧和冷侧被分开地流通，以提供高热交换效率并控制传热流体量。优选的是，所述磁体单元包括附接至所述第一换热单元的第一电磁体和附接至所述第二换热单元的第二电磁体。另外，当所述磁体单元包括永磁体和用于使该永磁体向所述第一换热单元和所述第二换热单元中的一个运动的永磁体传送部件时，可以通过单个磁体单元使用多个磁换热单元。优选的是，所述永磁体传送部件包括在其两侧设置有永磁体的磁轭以及用于使该磁轭往复运动的往复运动传递部件，在根据权利要求4的制冷机中，所述往复运动传递部件包括附接至所述磁轭的齿条、与该齿条啮合的小齿轮以及用于将旋转力传递给该小齿轮的电机。另一方面，优选的是，所述磁体单元包括磁体和使该磁体旋转的磁体旋转组件，并且所述制冷机还包括用于安装所述第一换热单元和所述第二换热单元的多个安装部，这些安装部设置在所述磁体的旋转平面上；在中央处安装所述磁体旋转组件的通孔；以及导台(table),该导台用于构成连接所述换热器和所述磁换热单元的连接路径。优选的是，在所述第一传热流体与所述第二传热流体交叉的位置处的一部分的连接路径包括管道和桥路。还优选的是，所述磁体旋转组件包括凸缘，该凸缘用于支撑设置在所述第一换热单元和所述第二换热单元中一个的上侧和下侧的磁体；磁轭，其由连接所述凸缘的辐板构成；和旋转力传递部件，该传递部件用于向所述磁轭传递旋转力。当所述第一换热单元包括包含磁热材料的第一壳体、设置在该第一壳体的上表面上的上入口和上出口、以及设置在该第一壳体的下表面上的下入口和下出口，并且所述第二换热单元包括包含磁热材料的第二壳体、设置在该第二壳体的上表面上的上入口和上出口、以及设置在该第二壳体的下表面上的下入口和下出口时，所述冷侧和热侧被完全分开，从而提高了热交换效率。优选的是，所述磁热材料包括设置在所述第一壳体或所述第二壳体中的多个磁热材料件，该多个磁热材料件之间具有间隙，从而可以不为使传热流体顺畅流动而使用筛网。优选的是，所述多个磁热材料件中的每一个均包括在纵向方向上具有恒定圆形横截面的钆板(gadoliniumplate)或钆杆。有益效果如上所述，传热流体的流通被分到用于进行两个循环的热交换的热换热器和冷换热器，从而简化了磁制冷循环的结构。而且，由于磁制冷机被分为热换热器和冷换热器，所以可以不同地控制第一传送流体和第二传送流体17bb的量。因此，更大量的第一传热流体可流向磁换热单元的热侧，从而使磁热材料的冷却最大化。另外，可实现其中不使磁热材料件露出的绝热状态，以提高热交换效率。而且，热换热流通部件和冷换热流通部件实施为与闭合回路类似的闭合循环。因此，由于大气压力不直接作用在传热流体上，因此几乎没有任何阻力施加至所述泵，由此减少了热交换所需的时间，从而提高了热效率。由于压力调节范围根据磁换热单元的尺寸和热效率而增大，因此可以使用单个泵。另外，所述热侧和冷侧中的每个均具有专用的端口(上部中两个，下部中两个)，热传热流体与冷传热流体不会混合，从而实现高的热交换效率。所述磁换热单元构造成包括壳体和多个设置在壳体中的磁热材料件，这些磁热材料件形成间隙以使传热流体可流过该间隙，从而通过多个磁热材料件与传热流体之间的均匀接触提高了热交换效率，并消除了为了使传热流体顺畅流动而需要的筛网。而且，所述磁热材料件实施为具有板状或杆状，因此磁热材料件不易损失。另外，由于所述磁体单元包括磁轭和往复运动传递部件，所以可以在所述磁换热单元固定的情况下施加或消除磁场，且所述磁轭使所述永磁体的磁场朝向磁换热单元的方向集中，以向所述磁换热单元施加高强度磁场。而且，当在具有杆状的多个磁热材料件上沿着长度方向形成沟槽时，通过增大与传热流体的接触面积而提高热交换效率。另外，所述主动式磁制冷机包括导台，其包括多个安装部，用于安装设置在磁体的旋转平面上的第一磁换热单元和第二磁换热单元；所述磁体旋转组件安装在其中央处的通孔；以及导台，其构成用于连接所述换热器和磁换热单元的连接路径，从而使磁换热单元的安装简化，可形成连接所述换热器的连接路径，并使得管路的布置优良。而且，由于在第一传热流体与第二传热流体交叉处的连接路径具有管道和桥路的形式，因此在保持优良布置的管路的同时防止流体混合。另外，由于所述磁体旋转组件包括磁轭和旋转力传递部件，因此可以在所述磁换热单元固定的同时施加或消除磁场，且所述磁轭使磁体的磁场朝向所述磁换热单元的方向集中，从而向所述磁换热单元施加高强度磁场。图1是表示主动式磁制冷机的原理的图；图2是表示传统的主动式磁制冷机的结构的图；图3是表示用于图2的主动式磁制冷机的磁换热单元的剖面图；图4是表示在另一传统的主动式磁制冷机中的传热流体的平面图；图5是例示包括图4的粉末状磁热材料的磁换热单元的平面图；图6是表示根据本发明第一优选实施方式的磁制冷机的结构图；图7是表示用于图6的主动式磁制冷机的磁体单元的平面图；图8是表示用于图6的主动式磁制冷机的磁换热单元的外部的立体图9是沿图8中的线B-B剖取的根据本发明第一优选实施方式的磁换热单元的剖面图；图10至图12是沿图8中的线B-B剖取的根据另一可选实施例的磁换热器的剖面图；图13是表示在长度方向上具有沟槽的杆状磁热材料的立体图；图14和图15是表示根据本发明第二优选实施方式的主动式磁制冷机中的传热流体根据磁体位置的循环的平面图；图16是同时示出图14和图15的循环的平面图；图17是表示磁体旋转组件的示意图；图18和图19是具有流路的导台的立体图和局部放大图。[附图标记的说明]160，161:泵162:热换热器163:冷换热器17aa、17ab:第一传热流体17bb、17bc:第二传热流体112、212、312、412a、412b:磁热材料件(Gd)113、213、313、413:磁换热单元114、214、314、414:间隙115:壳体115a、115b:出口115a、115b:入口130、131、132、133:管140:磁体单元141:永磁体143:磁轭145:齿条147:小齿轮149:电机轴1140:磁体旋转组件1141:磁体1143:磁轭1147:旋转支撑件1148:电机1149:电机轴1150:导台1150a:上板1150b:支腿1153A、1153B:安装部1155:桥路1157:管道具体实施方式下面将参照附图详细描述本发明的上述目的及其他目的、特征和优点。第一实施方式图6是表示根据本发明第一优选实施方式的磁制冷机的结构图。图7是表示用于图6的主动式磁制冷机的磁体单元的平面图，而图8是表示用于图6的主动式磁制冷机的磁换热单元的外部的立体图。如图6至图8所示，根据本发明该优选实施方式的主动式磁制冷机包括具有磁热材料的第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B、用于向第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B施加磁场或消除它们的磁场的磁体单元140、热换热器162、冷换热器163、第一电磁阀120a和第二电磁阀120b。传热流体被分为在热换热器162中流通的第一传热流体17aa和17ab以及在冷换热器163中流通的第二传热流体17bb和17bc以形成循环。第一电磁阀120a为三位二通电磁阀，用于将在热换热器162的管130中流动的冷侧的第一传热流体17aa改向以通过第一磁换热单元113A到达管131a或者通过第二磁换热单元113B到达管131b，从而使第一传热流体17aa在管131中流动。艮P，第一电磁阀120a设置在其中管130被分为连接到第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B的管130a和130b的接合处。同样，第二电磁阀120b为三位二通电磁阀，用于将在冷换热器163的管132中流动的热侧的第二传热流体17bc改向以通过第二磁换热单元113B到达管133a或者通过第一磁换热单元113A到达管133b，从而使第二传热流体17bc在管133中流动。艮P，第二电磁阀120b设置在其中管132被分为连接到第二磁换热单元ll犯和第一磁换热单元113A的管132a和132b的接合处。如上所述，由于热侧的第一传热流体17aa和17ab以及冷侧的第二传热流体17bb和17bc作为两个循环而分开流通，因此通过控制传热流体的量能使更大量的传热流体流向热侧，从而提高传热效率。而且，优选的是，通过泵160和161产生第一传热流体17aa和17ab以及第二传热流体17bb和17bc的流动。艮口，如图6所示，热换热流通件和冷换热流通件实现了与闭合回路类似的闭合循环。因此，由于大气压力并不直接作用在传热流体上，因此几乎没有阻力施加到泵160和161上，从而减少了热交换所需的时间并提高了热交换效率。第一磁换热单元113A和113B包括用于供传热流体流经过的磁热材料112。磁热材料112包括细粉末状的钆(Gd)。该钆具有对传热流体的流动而言渗透性高的孔，并具有优良的吸热和散热性能。第一可选实施例磁换热单元113如图8和图9所示，第一可选实施例的磁换热单元113包括垂直延伸的壳体115,以及设置在壳体115中并在其间形成间隙114的多个磁热材料件112。端口115a和116b设置在壳体115的顶面上，而端口115b和116a设置在壳体115的底面上。当壳体115为第一磁换热单元113A时，端口115a和116b与管130a和133b连接，而端口115b和116a与管131a和132b连接。当壳体115为第二磁换热单元113B时，端口115a和116b与管130b和133a连接，而端口115b和116a与管131b和132a连接。壳体115可通过同时将壳体115拆分为两个部分并布置和安装多个磁热材料件112，然后装配、结合或焊接这两个部分而制成。根据本实施方式的壳体115可通过端口115a和116b以及端口115b和116a连接至管以被支撑。该支撑通过形成绝热状态而提高了热交换效率，在该绝热状态中，磁换热单元113的多个磁热材料块112没有被露出。具有由钆粉末制成的板状的磁热材料112平行地设置在壳体115中以在它们之间形成间隙，防止相互接触。由钆板制成的多个磁热材料件112可根据传热流体的流速和热交换率而是薄箔或厚片。如上所述，相互之间具有间隙114的多个磁热材料件112即使在不使用筛网的情况下也能防止材料损失，由于传热流体流过间隙114，因此能实现与该多个磁热材料件112中的所有进行接触以及平稳的流动，且因为在钆板的情况下的接触面积更大，因此与现有技术相比能实现更高的热交换率。第二可选实施例磁换热单元213如图10所示，根据第二可选实施例的磁换热单元213包括具有杆状的多个磁热材料件212,而不是具有板状的多个磁热材料件112。也就是说，多个磁热材料件212中的每一个均为在纵向上具有恒定圆形横截面的杆状。即使在具有杆状的多个磁热材料件212随机布置时，多个磁热材料件212在接触或不接触时都会由于圆形横截面而在它们之间形成间隙214，以使得当传热流体流过间隙214时能实现第一可选实施例的效果。优选的是，具有杆状的垂直设置的多个磁热材料件212被连接成一体从而可成批插入。另一方面，如图13所示，优选的是，具有杆状的多个磁材料件212包括沿着长度方向的沟槽212a，以增大与传热流体的接触面积，从而提高热交换效率。第三可选实施例磁换热单元313如图11所示，与第一可选实施例的具有板状的多个磁热材料件112而不是与第二可选实施例的具有杆状的随机布置的多个磁热材料件212类似，根据第三可选实施例的磁换热单元313也包括具有杆状的多个磁热材料件312，它们布置成在相互之间具有间隙314。优选的是，垂直布置的杆状的多个磁热材料件312被连接成一体从而可成批插入。如图13所示，优选的是具有杆状的多个磁热材料件312包括沿着长度方向的沟槽212a。第四可选实施例磁换热单元413如图12所示，根据第四可选实施例的磁换热单元413包括具有杆状的磁热材料件412a和具有板状的磁热材料件412b，它们结合成相互之间形成有间隙414。磁体单元140可附接至磁换热单元113。与第一实施方式类似，磁体单元140可包括设置在第一磁换热单元113A或第二磁换热单元113B的两侧处的永磁体141，以及用于使永磁体141在第一磁换热单元113A与第二磁换热单元U3B之间运动的永磁体传送部件，或者可包括附接至第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B上以施加或消除磁场的电磁体(未示出)。另外，该磁体单元也可以实施为这样，即其(垂直于图7的纸面)被推向或拉离第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B。如图7所示，永磁体传送部件包括在其两侧设置有永磁体141的磁轭143以及用于使磁轭143往复运动的往复运动传递部件。磁轭143用于使永磁体141的磁场在磁换热单元113的方向上集中，从而向该磁换热单元施加强度更高的磁场。往复运动传递部件可实施为附加至磁轭143的齿条145、与齿条145啮合的小齿轮147以及电机149，该电机的轴将旋转力传递至小齿轮147。齿条145可通过在磁轭143的连杆上形成齿或在该杆上焊接单独的齿条而实施。本领域技术人员应理解，根据本发明可使用各种将旋转运动转换为线性运动的往复运动传递部件。虽然图6示出了其中第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B平行设置以显示第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B的整体的壳体，但是优选的是，第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B设置成行。当使用电磁体时，可间歇地施加电流以实现施加或消除磁场。下面将描述采用根据本发明第一可选实施例的磁换热单元113的主动式磁制冷机的循环，其中通过将与热换热器162进行热交换的大气温度和与冷换热器163进行热交换的大气温度分别设置为26°C，对磁热材料的特性进行试验，所得到的磁热材料的特性为这样当磁性材料被磁化时其温度上升3'C，而在被传热流体冷却时其温度下降3°C。除了磁体单元140之外，整个系统都被固定，磁体单元140在第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B之间进行往复运动，从而交替施加和消除磁场。下面将描述其中磁体单元140位于第一磁换热单元113A处的情形。当向第一磁换热单元113A的磁热材料施加磁场时，第一电磁阀120a作用以进行热交换，其中管130的第一传热流体17aa(26°C)在压力作用下通过管130a流到第一磁换热单元113A，以将被磁场加热的磁热材料(29°C)冷却至26。C，而第一传热流体17ab吸收热以具有29X:的温度。执行如下循环执行了热交换的第一传热流体17ab经过管131a和管131以在热换热器162处与大气进行热交换，从而被冷却成26'C的第一传热流体(参见图6中的细实线)。其上没有被施加任何磁场的第二磁换热单元113B处的第二电磁阀120b操作以执行热交换，其中管132的第二传热流体17bc(26°C)在压力作用下通过管132a流向第二磁换热单元113B，从而将传热流体(23'C)加热至26'C，而第二传热流体17bc被冷却至23°C。在执行了热交换的23。C的第二传热流体17bb经过管133a和管133以在冷换热器163处与室内进行热交换之后，23t:的第二传热流体17bc经过第二磁换热单元113B。上述循环重复执行以进行热交换(参见图6中的粗实线)。如上所述，第一电磁阀120a这样的阀，该阀用于将第一传热流体改向至第一磁换热单元113A或第二磁换热单元113B从而第一传热流体可吸收室内的热量且然后将热量排出到大气中，第二电磁阀120b为这样的阀，该阔用于将第二传热流体改向至其上没有被施加磁场的第一磁换热单元113A或第二磁换热单元113B从而第二传热流体17可以被冷却且然后吸收室内的热。该改向功能可利用数字形式的简单程序来实现。如上所述，传热流体的流通被分到用于进行两个循环热交换的热换热器和冷换热器，从而简化了磁制冷循环的结构。另外，根据该系统，由于处于大气温度的传热流体被注入到磁热材料，传热流体根据材料的状态被进一步加热和冷却，从而提高了换热器的效率。而且，由于主动式磁制冷机分为热换热器和冷换热器，因此可以不同地控制第一传热流体和第二传热流体17bb的量。因此，可以使更大量的第一传热流体流入磁换热单元的热侧，从而使磁热材料的冷却最大化。第二实施方式图14和图15是表示根据本发明第二优选实施方式的主动式磁制冷机的传热流体根据磁体位置的循环的平面图，图16是同时示出图14和图15的循环的平面图，图17是表示磁体旋转组件的示意图，而图18和图19是具有流路的导台的立体图和局部放大图。如图14至图19所示，根据本发明该优选实施方式的主动式磁制冷机包括包含磁热材料的第一磁换热单元113A和133A'以及第二磁换热单元113B和113B，、附件至磁换热单元113A、113A，、113B和113B，的磁体1141、用于通过使磁体1141旋转来施加和消除磁场的磁体旋转组件1140、热换热器162、冷换热器163、第一电磁阀120a和第二电磁阀120b。传热流体被分为在热换热器162中流通的第一传热流体17aa和17ab以及在冷换热器163中流通的第二传热流体17bb和17bc以形成循环。多个第一磁换热单元113A和113A'设置在平面图的左右侧，而多个第二磁换热单元113B和113B'设置在平面图的上下侧。第一电磁阀120a为三位二通电磁阀，用于将从热换热器162排出的冷侧的第一传热流体17aa通过管130a改向至第一磁换热单元113A和113A，或者通过管130b改向至第二磁换热单元113B和113B'，从而执行了热交换的第一传热流体17ab流入冷换热器163中。艮P，第一电磁阀120a设置在其中连接到第一磁换热单元113A和第二磁换热单元113B的管130a和130b的接合处。同样，第二电磁阀120b为三位二通电磁阀，用于将从冷换热器163排出的热侧的第二传热流体17bb通过管132a改向至第二磁换热单元113B和113B，或者通过管130b改向至第二磁换热单元113B和113B，，从而使执行了热交换的第一传热流体17ab流入冷换热器163中。即，第二电磁阀120b设置在其中连接到第二磁换热单元113B，和第一磁换热单元113A，的管132a和132b的接合处。如上所述，由于热侧的第一传热流体17aa和17ab以及冷侧的第二传热流体17bb和17bc作为两个循环而分开流通，因此通过控制传热流体的量能使更多的传热流体流向热侧，从而提高传热效率。由于磁换热单元113A、113A'、113B和113B'与第一实施方式中的一样，因此省略详细说明。另外，优选的是，磁换热单元113A、113A，、113B和113B，安装在导台1150上。如图18所示，导台1150包括上板1150a，在其中形成有其间具有预定距离的安装部1153A、1153A，、1153B和1153B，，这些安装部用于安装磁换热单元113A、113A，、113B和113B，；以及连接路径，用于将管130a、131a、132a、133a、130b、131b、132b和133b与上板1150a连接并支撑上板U50a。安装部1153A和1153B可实施为沟槽或通孑L。具体的说，如图19所示，通过在上板1150a内部的连接路径中釆用桥路1155和管道1157，可防止第一传热流体和第二传热流体在其交叉处混合。桥路1153为架高的上跨桥形式，其比其他连接路径更厚，从而便于形成管道1157。由于桥路1155和管道1157，可以使上板1150a的厚度最小化。用于通过使磁体1141旋转向第一磁换热单元113A和113A'或第二磁换热单元113B和113B'施加磁场或消除它们的磁场的磁体旋转组件1140可安装于在上板1150a的中央冲压成的通孔1151中。磁体旋转组件1140使设置在第一磁换热单元113A和113A'或第二磁换热单元113B和113B'的两侧处的磁体1141朝向第二磁换热单元113B和113B，或第一磁换热单元113A和113A，旋转。即，如图17所示，磁体旋转组件1140优选包括多个磁轭1143,这些磁轭具有设置在其两侧处的磁体1141;用于支撑磁体1141的旋转支撑件1147;以及用于使旋转支撑件1147旋转的旋转力传递部件。旋转力传递部件可由电机1148、用于将电机1148的旋转力传递至旋转支承件1147的旋转轴1149来实现。本领域技术人员应理解，可采用各种旋转力传递部件，例如直接将旋转轴1149连接至多个磁轭1143以进行旋转或者使用皮带使多个磁轭1143旋转。下面将描述采用根据本发明第二实施方式的磁换热单元113A、113A，、113B和113B'的主动式磁制冷机的循环，其中通过将与热换热器162进行热交换的大气温度和与冷换热器163进行热交换的大气温度分别设置为26°C，对磁热材料的特性进行试验，所得到的磁热材料的特性为这样在磁热材料被磁化时其温度上升3'C，而在被传热流体冷却时下降3'C。除了磁体1141之外，整个系统都被固定，只有磁体1141通过磁铁旋转组件1140而旋转，以向第一磁换热单元113A和113A，或第二磁换热单元113B和113B，的磁热材料交替地施加磁场。如图14所示，下面将描述其中磁体1141位于第一磁换热单元113A和113A'的左右两侧的状态。当向第一磁换热单元113A和113A'的磁热材料施加磁场时，第一电磁阀12a作用以进行热交换，其中26。C的第一传热流体17aa在压力作用下通过管130a流入第一磁换热单元113A和113A'，以将被磁场加热的磁热材料(29°C)冷却至26'C，且第一传热流体17ab吸收热以使温度为29°C。执行这样的循环，其中执行了热交换的第一传热流体17ab经过管131a以在热换热器162处与大气进行热交换，从而被冷却成26。C的第一传热流体17aa(参见图14和图15中的细实线)。其上没有被施加磁场的第二磁换热单元113B和113B'处的第二电磁阀120b作用以执行热交换，其中温度为26'C的第二传热流体17bb在压力作用下通过管132a流向第二磁换热单元113B和113B，，从而将温度为23。C的传热流体加热至26°C，且第二传热流体17bc被冷却至23°C。在执行了热交换的23X:的第二传热流体17bc经过管133a以在冷换热器163处与室内进行热交换之后，第二传热流体17bb经过第二磁换热单元113B。上述循环重复执行以进行热交换(参见图14和图15中的粗实线)。另一方面，如图15所示，下面将描述其中磁体1141旋转以定位在处于顶部和底部的第二磁换热单元113B和113B，的状态。当向第二磁换热单元113B和113B'的磁热材料施加磁场时，第一电磁阀120a作用以进行热交换，其中26i:的第一传热流体17aa在压力作用下通过管130b流入第二磁换热单元113B和113B，，以将被磁场加热的磁热材料(29'C)冷却至26'C，且第一传热流体17ab吸收热以使温度为29°C。执行这样的循环，其中执行了热交换的第一传热流体17ab经过管131b以在热换热器162处与大气进行热交换，从而被冷却成26匸的第一传热流体17aa(参见图14和图16中的细虚线)。其上没有被施加磁场的第一磁换热单元113A和113A'处的第二电磁阀120b作用以执行热交换，其中温度为26'C的第二传热流体17bb在压力作用下通过管132b流向第一磁换热单元113A和113A'，从而将温度为23。C的传热流体加热至26°C，且第二传热流体17bc被冷却至23'C。在执行了热交换的23'C的第二传热流体17bc经过管133b以在冷换热器163处与室内进行热交换之后，23。C的第二传热流体17bb经过第一磁换热单元113A和133A，。上述循环重复执行以进行热交换(参见图14和图16中的粗虚线)。如上所述，如上所述，第一电磁阀120a为这样的阀，该阀用于将第一传热流体改向至第一磁换热单元113A和113A'或第二磁换热单元113B和113B'，从而第一传热流体可吸收室内的热量且然后将热量排出到大气中，第二电磁阀120b为这样的阀，该阀用于将第二传热流体改向至其上没有被施加磁场的第一磁换热单元113A和113A'或第二磁换热单元113B和113B'，从而第二传热流体17可被冷却且然后吸收室内的热。该改向功能可利用数字形式的简单程序来实现。如上所述，传热流体的流通被分到用于进行两个循环的热交换的热换热器和冷换热器，从而简化了磁制冷循环的结构。虽然参照本发明的优选实施方式具体示出了本发明并对其进行了详细说明，但是本领域技术人员应理解，在不背离由后附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可以在形式和细节上进行各种变化。工业实用性如上所述，传热流体的流通被分到用于进行两个循环的热交换的热换热器和冷换热器，从而简化了磁制冷循环的结构。而且，由于磁制冷机被分为热换热器和冷换热器，所以可以不同地控制第一传热流体和第二传热流体17bb的量。因此，更大量的第一传热流体可流向磁换热单元的热侧，从而使磁热材料的冷却最大化。另外，可实现其中不使磁热材料件露出的绝热状态，以提高热交换效率。而且，热换热流通部件和冷换热流通部件实施为与闭合回路类似的闭合循环。因此，由于大气压力不直接作用在传热流体上，因此几乎没有任何阻力施加至所述泵，由此减少了热交换所需的时间，从而提高了热效率。由于压力调节范围根据磁换热单元的尺寸和热效率而增大，因此可以使用单个泵。另外，所述热侧和冷侧中的每个均具有专用的端口(上部中两个，下部中两个)，热传热流体与冷传热流体不会混合，从而实现高的热交换效率。所述磁换热单元构造成包括壳体和多个设置在壳体中的磁热材料件，这些磁热材料件形成间隙以使传热流体可流过该间隙，从而通过多个磁热材料件与传热流体之间的均匀接触提高了热交换效率，并消除了为了使传热流体顺畅流动而需要的筛网。而且，所述磁热材料件实施为具有板状或杆状，因此磁热材料件不易损失。另外，由于所述磁体单元包括磁轭和往复运动传递部件，所以可以在所述磁换热单元固定的情况下施加或消除磁场，且所述磁轭使所述永磁体的磁场朝向磁换热单元的方向集中，以向所述磁换热单元施加高强度磁场。而且，当在具有杆状的多个磁热材料件上沿着长度方向形成沟槽时，通过增大与传热流体的接触面积而提高热交换效率。另外，所述主动式磁制冷机包括导台，其包括多个安装部，用于安装设置在磁体的旋转平面上的第一磁换热单元和第二磁换热单元；所述磁体旋转组件安装在其中央处的通孔；以及导台，其构成用于连接所述换热器和磁换热单元的连接路径，从而使磁换热单元的安装简化，可形成连接所述换热器的连接路径，并使得管路的布置优良。而且，由于在第一传热流体与第二传热流体交叉处的连接路径具有管道和桥路的形式，因此在保持优良布置的管路的同时防止流体混合。另外，由于所述磁体旋转组件包括磁轭和旋转力传递部件，因此可以在所述磁换热单元固定的同时施加或消除磁场，且所述磁轭使磁体的磁场朝向所述磁换热单元的方向集中，从而向所述磁换热单元施加高强度磁场。权利要求1、一种主动式磁制冷机，该主动式磁制冷机包括包含供传热流体流经过的磁热材料的第一和第二换热单元；磁体单元，该磁体单元用于向所述第一换热单元和所述第二换热单元中的一个施加磁场或消除所述第一换热单元或所述第二换热单元的磁场；热换热器，该热换热器用于与所述第一换热单元和所述第二换热单元连接以进行流通；冷换热器，该冷换热器用于与所述第一换热单元和所述第二换热单元连接以进行所述流通；第一电磁阀，该第一电磁阀用于将从所述热换热器排出的第一传热流体改向至所述第一换热单元和所述第二换热单元中的施加有磁场的一个换热单元；和第二电磁阀，该第二电磁阀用于将从所述冷换热器排出的第二传热流体改向至所述第二换热单元和所述第一换热单元中消除了磁场的一个。2、根据权利要求1所述的制冷机，其中，所述磁体单元包括附接至所述第一换热单元的第一电磁体和附接至所述第二换热单元的第二电磁体。3、根据权利要求1所述的制冷机，其中，所述磁体单元包括永磁体和用于使该永磁体向所述第一换热单元和所述第二换热单元中的一个运动的永磁体传送部件。4、根据权利要求3所述的制冷机，其中，所述永磁体传送部件包括在其两侧设置有永磁体的磁轭以及用于使该磁轭往复运动的往复运动传递部件。5、根据权利要求4所述的制冷机，其中，所述往复运动传递部件包括附接至所述磁轭的齿条、与该齿条啮合的小齿轮以及用于将旋转力传递给该小齿轮的电机。6、根据权利要求1所述的制冷机，其中，所述磁体单元包括磁体和使该磁体旋转的磁体旋转组件，并且所述制冷机还包括用于安装所述第一换热单元和所述第二换热单元的多个安装部，这些安装部设置在所述磁体的旋转平面上；在中央处安装所述磁体旋转组件的通孔；以及导台，该导台用于构成连接所述换热器和所述磁换热单元的连接路径。7、根据权利要求6所述的制冷机，其中，在所述第一传热流体与所述第二传热流体交叉的位置处的一部分的连接路径包括管道和桥路。8、根据权利要求7所述的制冷机，其中，所述磁体旋转组件包括凸缘，该凸缘用于支撑设置在所述第一换热单元和所述第二换热单元中一个的上侧和下侧的磁体；磁轭，其由连接所述凸缘的辐板构成；和旋转力传递部件，该旋转力传递部件用于向所述磁轭传递旋转力。9、根据权利要求1至8中任一项所述的制冷机，其中，所述第一换热单元包括包含所述磁热材料的第一壳体、设置在该第一壳体的上表面上的上入口和上出口、以及设置在该第一壳体的下表面上的下入口和下出口；并且其中，所述第二换热单元包括包含所述磁热材料的第二壳体、设置在该第二壳体的上表面上的上入口和上出口、以及设置在该第二壳体的下表面上的下入口和下出口。10、根据权利要求9所述的制冷机，其中，所述磁热材料包括设置在所述第一壳体或所述第二壳体中的多个磁热材料件，该多个磁热材料件之间具有间隙。11、根据权利要求10所述的制冷机，其中，所述多个磁热材料件中的每一个均包括钆板。12、根据权利要求10所述的制冷机，其中，所述多个磁热材料件中的每一个均包括在纵向方向上具有恒定圆形横截面的钆杆。13、根据权利要求12所述的制冷机，其中，所述钆杆包括沿着长度方向的沟槽。全文摘要本发明涉及一种主动式磁制冷机，其包括单独的热换热单元和冷换热单元，其中与具有磁热材料件的磁换热单元进行热交换的传热流体通过电磁阀单独地流通，所述磁热材料件布置成相互之间具有间隙。文档编号F25B21/00GK101336356SQ200680051755公开日2008年12月31日申请日期2006年11月10日优先权日2006年1月27日发明者李东棺,申承勋申请人:大宇电子株式会社