JP2008527301A - 磁気蓄熱器、磁気蓄熱器を製造する方法、能動磁気冷凍機を製造する方法、および能動磁気冷凍機 - Google Patents
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Abstract
Description
La0.67Ca0.208Sr0.108MnO3; La0.67Ca0.222Sr0.108MnO3;
La0.67Ca0.236Sr0.094MnO3;
La0.67Ca0.249Sr0.081MnO3; La0.67Ca0.263Sr0.067MnO3;
La0.67Ca0.277Sr0.053MnO3;
La0.67Ca0.291Sr0.039MnO3; La0.67Ca0.305Sr0.025MnO3
40℃から−20℃までの温度スパンを有する冷凍機が望まれる場合に、次の組成を使用することができる。
La0.67Ca0.213Sr0.117MnO3; La0.67Ca0.23Sr0.1MnO3;
La0.67Ca0.247Sr0.083MnO3;
La0.67Ca0.263Sr0.067MnO3; La0.67Ca0.28Sr0.05MnO3;
La0.67Ca0.297Sr0.033MnO3;
La0.67Ca0.313Sr0.017MnO3; La0.67Ca0.33MnO3
さらに、次の材料を使用して、磁気蓄熱器を形成することができる。
ただし、0.15≦x≦0.5であり、0≦δ≦0.5であり、
R、R’、R’’(同一とすることができる)は、群La、Pr、Y、Ndから選択され、
A、A’、A’’(同一とすることができる)は、群Ca、Sr、Ba、Na、Kから選択され、
Mは、群Mn、Cr、Coから選択される。
Claims (18)
- 能動磁気冷凍機用の磁気蓄熱器を製造する方法であって、
熱伝達流体の流れのための、内部を貫通する複数の経路を有するように、磁気熱量材料を含むスラリまたはペーストから磁気蓄熱器を形成するステップと、
前記磁気熱量材料および/または前記スラリもしくはペーストの組成を変更して、前記磁気蓄熱器の磁気転位温度を前記経路に沿って変化させるステップと
を含む方法。 - 前記磁気熱量材料が、金属、金属酸化物、セラミック、またはこれらの混合物のうちの1つまたは複数からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記磁気熱量材料が、セラミックであり、前記方法が、
所望の磁気熱量特性を有するセラミック組成物の混合物を形成するステップと、
前記混合物を処理して、前記磁気蓄熱器の複数の構成部分を生成するステップと、
前記複数の構成部分を配置して、前記磁気蓄熱器を形成するステップと
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記セラミックの材料の組成を変更して、前記経路に沿った前記磁気蓄熱器の磁気転位温度における所望の変動を達成するステップを
を含む、請求項3に記載の方法。 - 所望の磁気特性を有するセラミック材料の混合物を形成するステップが、
前記混合物の磁気特性が所望の特性になるように選択された、材料の可変割合を有する粉末のスラリまたはペーストを調製すること
を含む、請求項3または4に記載の方法。 - 前記混合物を処理して、前記磁気蓄熱器の複数の構成部分を生成するステップが、
前記混合物をテープ状に延ばして、所望の磁気特性を有する材料の複数の層を得ることと、
前記複数の層を、所望の密度および形状不変性に至るまで焼結して、長さに沿って変化する磁気転位温度を有する薄い板を得ること
とを含む、請求項3から5のいずれか1つに記載の方法。 - 前記混合物を処理して、前記磁気蓄熱器の複数の構成部分を生成するステップが、
前記混合物をテープ状に延ばして、所望の磁気特性を有する材料の複数の層を得ることと、
テープ状に延ばされた材料のストリップを形成することと、
前記ストリップを複数の管にロール加工して、管の磁気転位温度が前記管の軸線方向に沿って変化させることと、
前記複数の管を、所望の密度および形状不変性に至るまで焼結すること
とを含む、請求項3から5のいずれか1つに記載の方法。 - 前記混合物を処理して、前記磁気蓄熱器の複数の構成部分を生成するステップが、
前記混合物を押出し成形して、軸線方向に沿って変化する磁気転位温度を有する、実質的に管状の部材を形勢することと、
前記管状の部材を、所望の密度および形状不変性に至るまで焼結すること
とを含む、請求項3から5のいずれか1つに記載の方法。 - 前記混合物を処理して、前記磁気蓄熱器の複数の構成部分を生成するステップが、
各層が異なる磁気転位温度を有する複数の層から形成された材料のブロックを形成することと、
複数の長さ方向に伸びる突起を前記ブロックに強制的に押し込んで、
各々に沿って磁気転位温度が変化する複数のチャンネルを、前記ブロックないに形成することと、
前記ブロックを、所望の密度および形状不変性に至るまで焼結すること
とを含む、請求項3から5のいずれか1つに記載の方法。 - 前記混合物を処理して、前記磁気蓄熱器の複数の構成部分を生成するステップが、
各々が異なる磁気転位温度を有する複数のストリップから形成された材料のスラブを形成することと、
前記スラブをカレンダに通して、薄い板を形成することと、
前記板を、所望の高密度および形状不変性に至るまで焼結すること
とを含む、請求項3から5のいずれか1つに記載の方法。 - 前記磁気蓄熱器の前記複数の構成部分が、焼結前に、波形にされ、または、パターン化されて、表面積を増加する、請求項3から10のいずれか1つに記載の方法。
- 下式:La0.67Ca0.33−xSrxMnO3、但し、xは、0と0.33との間で変化する
で表わされる成分組成からなる混合物を調製し、混合物の磁気転位温度が、0と0.33との間のxの値ごとに異なることを特徴とする、請求項3から11のいずれか1つに記載の方法。 - 下式:(R,R’,R’’)1−x(A,A’,A’’)xMO3±δ
但し、0.15≦x≦0.5かつ0≦δ≦0.5であり、
R、R’、R’’(同一であってもよい)が、La、Pr、Y、Ndからなる群から選択され、
A、A’、A’’(同一であってもよい)が、Ca、Sr、Ba、Na、Kからなる群から選択され、
Mが、Mn、Cr、Coからなる群から選択される
で表わされる成分組成からなる混合物を調製することを特徴とする、請求項3から11のいずれか1つに記載の方法。 - 請求項1から13のいずれか1つに記載の方法に従って製造された磁気蓄熱器を提供するステップと、
前記磁気蓄熱器に磁界を選択的に印加し、除去するための磁石を提供するステップと、
熱伝達流体供給手段を設けて、磁界が印加され、除去されるのと同期した形で、熱伝達流体を供給して、前記磁気蓄熱器に流入・流出するステップと
を含む、能動磁気冷凍機を製造する方法。 - 使用時に熱伝達流体が流入・流出する、セラミック材料から形成された複数のチャネルを含む磁気蓄熱器であって、前記磁気蓄熱器の磁気転位温度が、前記熱伝達流体の流れの方向において変化するところの磁気蓄熱器
を含む磁気冷凍機。 - 熱伝達流体が流入・流出するときに、前記磁気蓄熱器への印加および除去のために磁界を提供する磁石
を含む、請求項15に記載の磁気冷凍機。 - 磁化された前記磁気蓄熱器を前記熱伝達流体が通過した後に、前記熱伝達流体から熱を除去する高温側熱交換器と、
磁化から解除された前記磁気蓄熱器を前記熱伝達流体が通過した後に、前記熱伝達流体に熱を供給する低温側熱交換器と
を含む、請求項15または16に記載の磁気冷凍機。 - 使用時に熱伝達流体が流入・流出する、セラミック材料から形成された複数の経路を含む磁気蓄熱器であって、前記磁気蓄熱器の磁気転位温度が、前記経路に沿って変化することを特徴とする磁気蓄熱器。
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