本發明涉及一種風扇，具體涉及一種磁制冷風扇。

背景技術：

目前的制冷技術主要靠壓縮機壓縮氣體使工質發生相的轉變而制冷，在制冷的過程中，一方面會產生大量破壞臭氧層的氣體氟利昂或者造成溫室效應的氣體；另一方面，因為傳統空調的卡諾循環效率低下，故其對能源的消耗也較大，而且結構復雜，所以隨著科技的發展，磁制冷技術作為未來的綠色制冷技術，正成為一種趨勢。磁熱效應是磁制冷材料在磁化和退磁過程中，內部磁熵發生變化而放熱或吸熱的一種性質，是材料的固有性質。磁制冷與傳統壓縮機相比，磁制冷可達卡諾循環的30％-60％，而一般空調的壓縮機制冷只達到卡諾循環的5％-10％?，F階段所研制的磁制冷機都存在著各種弊端，目前磁制冷機中的磁工質，采用的大多是金屬Gd塊體，在冷熱交換過程中，通過對流體管道的控制進行換熱制冷，需要安置運動控制系統，結構復雜，體積較大，價格昂貴，在磁場的設計中具有工作區間磁場較小或者磁場模塊體積太大的缺點。

技術實現要素：

本發明提供一種磁制冷風扇，把室溫磁制冷技術應用到便攜式小件家用電器中，結構簡單，體積較小，降低了成本，使磁制冷技術平民化，推動了磁制冷技術的商業化。

本發明的技術方案如下：

一種磁制冷風扇，包括外殼、磁工質模塊、磁場系統模塊、風扇和驅動模塊，所述外殼下半部設有進水口和出水口形成水箱，所述外殼上半部設有進風口和出風口形成風箱；所述磁場系統模塊設置在所述水箱內；所述磁工質模塊的一部分位于所述水箱內另一部分位于所述風箱內，所述磁工質模塊的一部分位于所述磁場系統模塊內；所述風扇安裝在所述風箱內，所述驅動模塊驅動所述磁工質模塊及所述風扇旋轉。

所述的磁制冷風扇，其中所述磁工質模塊包括框架和磁工質網，所述磁工質網由條狀磁工質片交叉粘結而成，所述磁工質網為圓盤型，所述框架的外框為十二邊形，所述磁工質網固定安裝在所述框架上。

所述的磁制冷風扇，其優選方案為，所述磁工質網由條狀磁工質片十字交叉粘結而成，所述條狀磁工質片與所述磁工質網的平面呈60-70度夾角。

所述的磁制冷風扇，其優選方案為，所述磁工質網的數量為四個，所述磁工質網之間每間隔30度交錯擺放形成密集的網狀結構。

所述的磁制冷風扇，其優選方案為，所述條狀磁工質片的材料為LaFe_11.3Si_1.7H_1.5復合物，由LaFe_11.3Si_1.7H_1.5粉末、Sn粉、cu粉按照質量比10:1：1混合熱壓制得；所述框架材料為熱塑性ABS塑料。

所述的磁制冷風扇，其中所述磁場系統模塊包括導磁架、導磁片和永磁體，所述導磁架的形狀為C型，所述永磁體為長方形，所述永磁體數量為三個，所述永磁體的表面覆蓋有所述導磁片，所述永磁體分別固定安裝在所述導磁架的兩端及中部，三個所述永磁體之間形成兩個工作區間，所述磁工質模塊數量為兩個，兩個所述磁工質模塊的一部分分別位于兩個工作區間內。

所述的磁制冷風扇，其優選方案為，所述導磁架和導磁片材料為DT4E電工純鐵，所述永磁體材料為釹鐵硼N52。

所述的磁制冷風扇，其中所述驅動模塊包括電機一、傳動軸和電機二，所述傳動軸安裝在所述框架的中心，電機一驅動所述傳動軸旋轉，電機二驅動所述風扇旋轉。

上述磁制冷風扇的工作過程為：當開始運轉時，風扇在電機二驅動下旋轉，向磁工質模塊處吹風，電機一驅動傳動軸旋轉，傳動軸帶動磁工質模塊進行360旋轉；水箱中注滿水，磁場系統模塊沉浸在水里，磁工質模塊進行360度旋轉時，磁工質網不斷的進出磁場系統模塊的磁場，此時一部分磁工質網進入磁場放出熱量，進入磁場的磁工質網與水箱中的水進行充分接觸，達到熱交換的目的，而水箱設有出水口和進水口，利用循環水使熱交換效率提高；當散發出熱量的那部分磁工質網轉動出磁場時，由于退磁而吸收熱量，離開水箱的的磁工質網遇到風扇吹來的氣流，與氣流充分接觸后，吸收氣流的熱量，氣流的溫度下降，冷氣流向出風口，達到送出冷風的效果。

本發明的有益效果為：

1、本發明的磁制冷風扇的耗電量僅有風扇的轉動和磁工質網的轉動消耗電量，磁場由永磁材料NdFeB制成，不需要消耗多余電量，額定功率遠遠低于空調的額定功率,因此，具有耗能低、體積小、能效比高、運動部件少、噪音小、安全性高以及無環境污染的優點，是綠色制冷技術應用的良好體現。

2、本發明的條狀磁工質片由磁工質粉末、Sn粉、cu粉混合熱壓制備而成，用多個磁工質片組合成磁工質網，條狀磁工質片與磁工質網的平面呈70度夾角設置，四個磁工質網進行交錯擺放，使氣流能夠彎曲流動，有效的增加了氣流與條狀磁工質片的接觸時間和接觸面積，有效的提高了制冷效率。磁場系統模塊由具有較高磁積能的永磁材料和具有較高磁導率的導磁材料按照一定的結構設計而成，通過用ansys磁場仿真軟件進行模擬，對結構進行了優化，使工作區間有較大的磁場。本發明的磁制冷風扇，把室溫磁制冷技術應用到便攜式小件家用電器中，降低了成本，使磁制冷技術平民化，推動了磁制冷技術的商業化。

附圖說明

圖1為磁制冷風扇結構示意主視圖；

圖2為磁制冷風扇左視圖；

圖3為磁制冷風扇俯視圖；

圖4為磁工質模塊結構圖；

圖5為磁工質網立體示意圖；

圖6為磁場系統模塊的結構圖；

圖7為磁場系統模塊中永磁體的磁力線分布圖；

圖8為磁場系統模塊中工作區間內的場強分布圖。

具體實施方式

如圖1-6所示，一種磁制冷風扇，包括外殼1、磁工質模塊6、磁場系統模塊7、風扇8和驅動模塊，所述外殼1下半部設有進水口4和出水口5形成水箱2，所述外殼1上半部設有進風口和出風口形成風箱3；所述磁場系統模塊7設置在所述水箱2內；所述磁工質模塊6的一部分位于所述水箱2內另一部分位于所述風箱3內，所述磁工質模塊6的一部分位于所述磁場系統模塊7內；所述風扇8安裝在所述風箱3內。

所述磁工質模塊6包括框架12和磁工質網11，所述磁工質網11由條狀磁工質片13十字交叉粘結而成，所述條狀磁工質片13與所述磁工質網11的平面呈70度夾角，所述磁工質網11為圓盤型，所述磁工質網11的數量為四個，所述磁工質網11之間每間隔30度交錯擺放形成密集的網狀結構，所述框架12的外框為十二邊形，所述磁工質網11固定安裝在所述框架12上；所述條狀磁工質片13的材料為LaFe_11.3Si_1.7H_1.5復合物，由LaFe_11.3Si_1.7H_1.5粉末、Sn粉、cu粉按照質量比10:1：1混合熱壓制得；所述框架12材料為熱塑性ABS塑料。

所述磁場系統模塊7包括導磁架14、導磁片15和永磁體16，所述導磁架14的形狀為C型，所述永磁體16為長方形，所述永磁體16數量為三個，所述永磁體16的表面覆蓋有所述導磁片15，所述永磁體16分別固定安裝在所述導磁架14的兩端及中部，三個所述永磁體16之間形成兩個工作區間，所述磁工質模塊6數量為兩個，兩個所述磁工質模塊6的一部分分別位于兩個工作區間內；所述導磁架14和導磁片15材料為DT4E電工純鐵，所述永磁體16材料為釹鐵硼N52；位于兩端的永磁體16尺寸同為：長55mm、寬40mm、高32.5mm，位于中部的永磁體16尺寸為：長55mm、寬40mm、高10mm，兩個工作區間的高度均為6mm，導磁架14的厚度為10mm。

所述驅動模塊包括電機一10、傳動軸和電機二9，所述傳動軸安裝在所述框架12的中心，電機一10驅動所述傳動軸旋轉，電機二9驅動所述風扇8旋轉。

如圖7所示，磁場系統模塊中磁力線分布圖，在工作區間形成了較大而均勻的磁場。

如圖8所示，使用ansys仿真軟件模擬磁場系統模塊中磁場強度，模擬出的平均磁場大小為0.8T。

上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限制，任何對本發明簡單變換后的方案均屬于本發明的保護范圍之內。