BRPI0206797B1 - dispositivo de transferência de calor - Google Patents
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Abstract
"refrigerador magnético de magneto rotativo". trata-se de um aparelho de refrigeração magnético (10) possui um recipiente anular (11) incluindo uma pluralidade de compartimentos de regenerador magnético (13) contendo material magnetocalórico (12), e um magneto (400 montado para rotação em torno do recipiente anular (11), pelo qual o movimento do magneto (40) produz uma variação de intensidade de campo magnético nos compartimentos de regenerador magnético, que em termo leva a uma variação de temperatura do material magnetocalórico (12) nos compartimentos de regenerador magnético (13). o fluido de transferência de calor (17) é impelido por uma bomba (60), e direcionado a e dos compartimentos de regenerador e permutadores de calor quente e frio por válvulas. cada válvula inclui um orifício axial e uma pluralidade de orifícios radiais.
Description
"DISPOSITIVO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR" CAMPO DA INVENÇÃO
Esta invenção refere-se em geral ao campo de refrigeração magnética e a dispositivo de refrigeração regenerativo magnético ativo.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Refrigeração magnética, usando materiais magnetoca-lóricos como um elemento de trabalho, promete abordar limitações importantes associadas com tecnologias de refrigeração convencionais que utilizam compressão e expansão de gás. Materiais magnetocalóricos têm a propriedade de que sua temperatura muda quando um campo magnético é aplicado. No caso de um material perto de uma transição de um estado ferromagnético para um estado paramagnético, o material aquecerá quando mag-netizado e resfriará quando desmagnetizado. A refrigeração magnética pode impedir o uso de fluidos voláteis, tais como clorofluorcarbonos (CFC), que podem prejudicar o ambiente. A refrigeração magnética pode ser mais eficiente em energia que as tecnologias de refrigeração convencionais. A refrigeração magnética pode também produzir temperaturas muito baixas, que podem permitir, por exemplo, produção de custo mais baixo de hidrogênio liquido para uso como um combustível alternativo para transporte e outras aplicações. Assim, tem existido motivação para encontrar um dispositivo eficaz para refrigeração magnética.
Muitos refrigeradores magnéticos utilizam regeneração magnética ativa como um princípio de operação. 0 termo ativo significa que um campo magnético é aplicado a um material magnetocalórico e então removido. Um regenerador é um dispositivo térmico que transfere calor para um meio de transferência de calor durante um estágio do ciclo regenerativo, e então transfere o calor para fora daquele meio de transferência de calor durante uma fase oposta do ciclo regenerativo. A regeneração magnética ativa refere-se ao regenerador que aplica um campo magnético variando com o tempo e fluxo alternado de um meio de transferência de calor a um recipiente alongado de materiais magnetocalóricos, para produzir um gradiente de temperatura ao longo do recipiente de materiais magnetocalóricos e para permitir transferência de calor para dentro e para fora do meio de transferência de calor. A regeneração magnética pode ser usada em um refrigerador magnético, para fornecer resfriamento, ou em uma bomba de calor, fornecer aquecimento.
Em um dispositivo regenerador magnético ativo típico, uma base de material magnetocalórico que é poroso a um fluido de transferência de calor é conectado a dois permuta-dores de calor, com mecanismos fornecidos para magnetizar e desmagnetizar a base, e para efetuar fluxo de fluido alternado através da base de material magnetocalórico de um trocador de calor para outro. Um dispositivo regenerador magnético ativo típico usualmente realiza quatro operações básicas: (1) mag-netização de base, que aumenta a temperatura do material magnetocalórico na base pelo efeito magnetocalórico; (2) transferência de fluido na direção de lado frio para o lado quente, com fluido aquecido fluindo para fora da base em um trocador de calor de lado quente, onde o calor pode ser liberado; (3) desmagnetização de base, que reduz a temperatura do material magnetocalórico na base pelo efeito magnetocalórico; e (4) transferência de fluido na direção de lado quente para o lado frio, com fluido resfriado fluindo para fora da base e em um trocador de calor de lado frio, onde o calor pode ser absorvido .
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
De acordo com a presente invenção, um dispositivo de refrigeração magnética possui uma base de regenerador magnético contendo material magnetocalórico, um ímã, e meios para mover o ímã em uma trajetória adjacente à base de regenerador magnético, pelo qual o movimento do ímã produz uma variação de intensidade de campo magnético na base de regenerador magnético, que por sua vez leva a uma variação de temperatura do material magnetocalórico.
Em um aspecto da invenção, a base de regenerador magnético é compreendida de uma pluralidade de compartimentos dispostos em um anel, e um ímã é fixado a um conjunto rotativo que move o ímã em uma trajetória em torno do anel.
Em outro aspecto da invenção, um método de transferir calor compreende girar um ímã em torno de um recipiente anular que inclui um compartimento de regenerador magnético contendo material magnetocalórico. A rotação do ímã produz uma variação cíclica na intensidade do campo magnético no compartimento do regenerador magnético. A variação na inten- sidade de campo magnético causa uma variação cíclica em temperatura do material magnetocalórico no compartimento do re-generador magnético.
Em outro aspecto da invenção, um dispositivo de transferência de calor compreende um recipiente anular gue inclui uma pluralidade de compartimentos de regenerador magnético, um imã montado para rotação em torno do eixo central do recipiente anular, um trocador de calor, e uma válvula. Cada compartimento de regenerador magnético possui um lado guente e um lado frio, e cada compartimento de regenerador magnético contém material magnetocalórico gue permite o fluxo de fluido de transferência de calor através de tal material magnetocalórico. A válvula possui um orifício axial e uma pluralidade de orifícios radiais. 0 orifício axial da válvula é conectado por um tubo ao trocador de calor de lado guente, e cada orifício radial da válvula é conectado por um tubo ao lado guente de um compartimento de regenerador magnético. A rotação do imã produz uma variação cíclica em intensidade de campo magnético nos compartimentos de regenerador magnético. A variação na intensidade de campo magnético causa uma variação cíclica em temperatura do material magnetocalórico nos compartimentos de regenerador magnético. A válvula é usada para fazer o fluido de transferência de calor fluir dos compartimentos de regenerador magnético para e do trocador de calor em um momento apropriado para explorar a variação cíclica de temperatura de um material magnetocalórico para transferência de calor.
Em outro aspecto da invenção, o dispositivo de transferência de calor inclui uma disposição anular de uma pluralidade de compartimentos de regenerador magnético contendo material magnetocalórico, um imã montado para rotação em torno do eixo central da disposição anular de compartimentos de regenerador magnético, e uma válvula tendo um orifício axial, um conjunto interno rotativo, e uma pluralidade de orifícios radiais, onde o conjunto interno rotativo gira de modo sincrônico com a rotação do imã para conectar o fluxo de fluido de transferência de calor entre o orifício axial e um ou mais dos orifícios radiais.
Um refrigerador magnético de ímã rotativo de acordo com tal modalidade preferida da invenção possui vários aspectos desejáveis. 0 fornecimento de trabalho para o dispositivo é por meio de movimento circular gue pode estar a velocidade constante. Fluxo alternado ocorre no material magnetocalórico, permitindo que os ciclos regenerativos sejam realizados, e que ainda os efeitos de volume morto nos permutadores de calor ou entre o material magnetocalórico e os permutadores de calor sejam minimizados. Finalmente, as vedações usadas na válvula podem ser de desenho simples, sejam expostas a desgaste minimo, e gerem atrito minimo.
Objetivos, aspectos e vantagens adicionais da invenção serão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir quando tomada em conjunto com os desenhos anexos. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Nos desenhos: A Figura 1 é uma vista plana de um refrigerador magnético de imã rotativo de acordo com a invenção. A Figura 2 é uma vista plana de um compartimento exemplar contendo material magnetocalórico. A Figura 3 é uma vista plana do refrigerador magnético de imã rotativo da Figura 1, com os componentes de fluido de transferência de calor removidos. A Figura 4 é uma vista plana dos componentes de fluido de transferência de calor no refrigerador magnético de imã rotativo da Figura 1. A Figura 5 é uma vista em seção transversal do refrigerador magnético tomada em geral ao longo das linhas 5-5 da Figura 1. A Figura 6 é uma vista em seção transversal de um imã exemplar para uso no refrigerador magnético da Figura 1. A Figura 7 é uma vista em seção transversal de uma válvula exemplar para uso no refrigerador magnético da Figura 1.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Uma modalidade preferida de um refrigerador de imã rotativo de acordo com a invenção, indicado em geral em 10, utiliza um recipiente anular estacionário (em formato de anel) 11 de material magnetocalórico 12 separado em um número de compartimentos 13 (12 compartimentos são mostrados na Figura 1) por limites radiais 14, como ilustrado nas Figuras 1-3. Estes limites radiais 14 impedem o fluxo de fluido e calor. Cada compartimento 13 possui um lado frio 15 e um lado quente 16, e o material magnetocalórico 12 no mesmo é poroso ao fluxo de fluido, permitindo que o fluido de transferência de calor 17 flua alternadamente de lado frio 15 para o lado quente 16, ou de lado quente 16 para o lado frio 15.
Como melhor mostrado nas Figuras 2 e 4, cada compartimento 13 possui um par de orifícios de acesso de fluido e tubos associados em seu lado frio 15 incluindo um tubo de entrada de lado frio 21 conectado a um orifício de entrada de lado frio 22 e um orifício de saída de lado frio 24 conectado a um tubo de saída de lado frio 23, e um par de orifícios de acesso de fluido e tubos associados em seu lado quente 16, compostos de um tubo de entrada de lado quente 31 e um orifício de entrada de lado quente 32 e um orifício de saída de lado quente 34 e tubo de saída de lado quente 33.
Um ou mais ímãs 40 são montados para movimento circular para permitir que sejam acionados de modo circular em torno do recipiente anular estacionário 11 de material mag-netocalórico 12. Como melhor mostrado na Figura 5, cada ímã 40 pode ser montado em uma montagem de ímã rotativo 43, que pode ser acionada por um motor 44. Como melhor mostrado na Figura 6, cada ímã 40 pode ter faces opostas 53 que focalizam o fluxo magnético através de um compartimento 13 contendo material magnetocalórico 12. Como melhor mostrado nas Figuras 5 e 6, o ímã 40 é um ímã permanente que pode ser compreendido de uma ou mais seção permanentemente magnetizadas 41 e uma ou mais seções de ferro 42.
Como melhor mostrado na Figura 3, o desenho do ímã é tal que o fluxo que emerge dos ímãs 40 através das faces 53 é concentrado em um ou mais compartimentos 13 que estão em regiões 50 que são mais próximas dos imãs 40, enquanto quase nenhum fluxo entra naqueles compartimentos 13 que estão em regiões mais afastadas dos imãs 40. Um nível intermediário de fluxo pode entrar nos compartimentos 13 que estão em regiões 52 que estão a uma distância intermediária dos imãs 40. O movimento dos imãs 40 assim produz uma variação cíclica da intensidade de campo magnético em cada compartimento 13, que por sua vez leva a variação cíclica em temperatura do material magnetocalórico 12 por meio do efeito magnetocalórico. Em um dado momento, aqueles compartimentos 13 que estão em regiões 50 estarão em um campo magnético relativamente alto, aqueles compartimentos 13 que estão nas regiões 51 estarão em um campo relativamente baixo, e aqueles compartimentos 13 que estão nas regiões 52 estarão em um campo de intensidade intermediária .
Como melhor mostrado na Figura 4, uma bomba de fluido de transferência de calor 60, que pode funcionar em velocidade constante, é conectada a um circuito de fluxo de fluido composto de fluido de transferência de calor 17 espalhando-se no circuito, um trocador de calor de lado quente 62, um trocador de calor de lado frio 63, um número de válvulas 71-74, os comportamentos 13 e conectando tubulação e orifícios. Somente um sexto dos tubos associados com a bases são mostrados nas Figuras 1-4.
Como melhor mostrado na Figura 5, o motor 44 pode incluir um eixo de motor 45. Uma polia de acionamento de bomba 46 pode ser fixada no eixo do motor 45, e uma correia de acionamento de bomba 61 pode ser usada para acionar a bomba de fluido de transferência de calor 60. Um redutor de velocidade 47 que inclui um eixo de redutor de velocidade 48 pode também ser fixado no eixo do motor 45. Como melhor mostrado nas figuras 1-5, uma polia de acionamento de válvula 49 pode ser fixada no eixo de redutor de velocidade 48, e uma correia de acionamento de válvula 75 pode ser usada para acionar as válvulas 71-74.
Como melhor mostrado nas Figuras 1 e 4, no momento em que os ímãs 40 estão assentando sobre os compartimentos 13 que estão localizados nas regiões 50, as válvulas 71-74 são colocadas em posições tal que o fluido de transferência de calor 17 que entra na válvula 73 através do orifício axial 76 do tubo 83 é direcionado pela válvula 73 através de um orifício radial 77 para os tubos de entrada de lado frio 21 e orifícios de entrada de lado frio 22 nos compartimentos 13 que estão em regiões 50 em campo magnético alto, onde o fluido de transferência de calor 17 é aquecido pelo material magne-tocalórico 12, então através dos orifícios de saída de lado quente 34 e tubos de saída de lado quente 33 para o orifício radial 77 na válvula 71, portanto através do orifício axial 76 no tubo 81 para a bomba de fluido 60, então através do tubo 85 para o trocador de calor 62, onde o calor é desprendido para o ambiente.
Como melhor mostrado nas Figuras 1 e 6, o fluido de transferência de calor deixa o trocador de calor de lado quente 62 e então passa através do tubo 82 para o orifício axial 76 na válvula 72, onde o fluido de transferência de calor 17 é direcionado através de um orifício radial 77 para os tubos de entrada de lado quente 31 e os orifícios de entrada de lado quente 32 para os compartimentos 13 que estão em reqiões 51 em campo maqnético baixo, onde o fluido de transferência de calor 17 é resfriado, e então através dos orifícios de saída de lado frio 24 e os tubos de saída de lado frio 23 para um orifício radial 77 na válvula 74, portanto através do orifício axial 76 e através do tubo 84 para o trocador de calor de lado frio 63, onde a carqa térmica é resfriada.
Como os ímãs 40 são movidos em torno do recipiente anular estacionário 11, compartimentos diferentes 13 são expostos a campo maqnético alto e baixo, e a requlaqem das válvulas 71-74 e assim o fluxo na tubulação e nos compartimentos 13, são consequentemente mudados. As válvulas 71-74 são requladas tal que o fluxo de fluido de transferência de calor 17 nos permutadores de calor quente e frio 62-63, e em cada tubo 81-85 entre a bomba de fluido 60, as válvulas 7174 e os permutadores de calor 62-63 está em uma direção única. Além do mais, o fluxo de fluido de transferência de calor 17 na tubulação entre os compartimentos 13 e os permutadores de calor 62-63 é requlado tal que ou o fluxo em cada tubo está em uma direção única, ou é zero.
Pela requlaqem correta das válvulas 71-74 é assim possível para impedir os efeitos de volume morto nos permutadores de calor 62-63 ou a tubulação para os permutadores de calor 62-63 assequrando fluxo unidirecional em qualquer luqar exceto dentro dos compartimentos 13, onde ocorre o fluxo de inversão corretamente cronometrado. As únicas vedações 78 que são expostas a superfícies móveis, e que assim possivelmente geram aquecimento friccional, estão nas válvulas 71-74 e talvez na bomba 60. Estas vedações são compactas e são expostas a velocidades de superfície relativamente baixas.
Existem várias possibilidades com relação a modalidades alternativas de um dispositivo de refrigeração magnética de acordo com a invenção.
Na modalidade descrita acima, os dois ímãs 40 são usados, e o fluxo do trocador de calor de lado frio 63 é direcionado em um único par de compartimentos 13 nas regiões 50 em campo magnético alto através de um orifício único da válvula 73, mas não é exigido. Os ímãs 40 podem fundir um campo magnético alto sobre mais que um par de compartimentos 13 em um dado momento, nesse caso é vantajoso para o fluxo do trocador de calor de lado frio 63 ser direcionado simultaneamente a mais que um par de compartimentos 13. Isto pode ser feito com o mesmo sistema de tubulação como descrito acima mudando as válvulas 71-74 tal que o fluxo ocorre simultaneamente através dos múltiplos orifícios radiais 77. As válvulas 71-74 podem também ser construídas de modo que o fluxo para um dado orifício radial 77 começa gradualmente, o que pode ser feito para ocorrer em sincronia com um aumento ou diminuição gradual em campo magnético no compartimento correspondente 13. Um número diferente de ímãs 40 ou um número diferente de compartimentos 13 podem ser manipulados por um sistema de fluxo similar àquele que o descrito acima, mas com uma disposição diferente de válvulas e tubos. As válvulas 7174 podem ser múltiplas válvulas de posição, duas válvulas de posição, ou uma combinação de múltiplas válvulas de posição e retenção.
Embora em uma modalidade preferida, um dispositivo de acordo com a invenção possa ser usado como um refrigerador magnético, outras aplicações do dispositivo são possíveis. Por exemplo, o dispositivo pode operar como uma bomba de calor para fornecer aguecimento conectando o trocador de calor de lado guente 62 ao corpo a ser aguecido, e conectando o trocador de calor de lado frio 63 ao ambiente. Similarmente, o dispositivo pode ser usado em um condicionador de ar para fornecer resfriamento residencial, ou em gualguer aplicação gue utiliza transferência de calor para fornecer um resultado útil. Orifícios de fluxo adicionais, permutadores de calor ou bombas podem também ser usados.
Embora em uma modalidade preferida dos compartimentos 13 com orifícios como discutido acima fornecem fluxo de fluido em uma direção circunferencial, como melhor mostrado nas Figuras 1, 2 e 4, isto não é exigido. Alternativamente, o recipiente anular estacionário 11 pode ter compartimentos 13 gue são construídos para fluxo radial ou axial. 0 material magnetocalórico 12 deve ser poroso a fluxo, mas pode estar na forma de partículas, ou folhas finas, ou outras geometrias de grande área superficial, gue podem ser embaladas em contato físico simples, ou aglutinadas juntas. Se partículas não aglutinadas são usadas, podem ser impedidas de escapar do compartimento pelo uso de crivos ou folhas finamente perfuradas cobrindo os orifícios de entrada e saída.
Embora em uma modalidade preferida um líquido seja usado como um fluido de transferência de calor, outros meios para transferência de calor podem ser usados. Por exemplo, o recipiente 11 de material magnetocalórico 12 pode ser formado como um disco não tendo nenhum furo central. Podería ser um número maior ou menor de compartimentos, podem existir espaços no recipiente 11 entre os compartimentos 13 contendo material magnetocalórico 12, ou podem existir partes do recipiente 11 que não contêm material magnetocalórico 12. 0 recipiente 11 pode ser compreendida de uma pluralidade de segmentos, ou formam um polígono que se aproxima de um formato anular.
Embora em uma modalidade preferida, o material magnetocalórico está perto de uma transição ferromagnética para paramagnética, nesse caso o material aquece quando magneti-zado e resfria quando desmagnetizado, podem ser usados outros tipos de materiais magnetocalóricos que resfriam quando mag-netizados e aquecem quando desmagnetizados. No último caso, as direções de fluxo de fluido nos compartimentos magnetizado e desmagnetizado estariam em sentido inverso àquele descrito acima. É entendido que a invenção não está confinada às modalidades particulares descritas aqui como ilustrativo, mas abrange todas as tais formas da mesma que se encontram dentro do escopo das reivindicações seguintes.
REIVINDICAÇÕES
Claims (30)
1. Dispositivo de transferência de calor compreendendo : (a) um recipiente anular (11) que possui um eixo central, e que inclui mais de um compartimento de reqenerador maqnético (13), cada compartimento de reqenerador maqnético (13) contendo material maqnetocalórico (12) que permite o fluxo de fluido de transferência de calor (17) através de tal material maqnetocalórico (12), e cada compartimento de reqenerador maqnético (13) tendo um lado quente (16) e um lado frio (15); (b) um imã (40) montado para rotação em torno do eixo central do recipiente anular (11), o imã (40) fornecendo um campo maqnético que em uma primeira posição rotacional passa uma intensidade de campo maqnético relativamente alta através de um primeiro compartimento de reqenerador maqnético nos mais de um compartimento de reqenerador maqnético (13) e passa uma intensidade de campo maqnético relativamente baixa através de um sequndo compartimento de reqenerador maqnético nos mais de um compartimento de reqenerador maqnético (13); e (c) um trocador de calor de lado quente (62); onde o dispositivo de transferência de calor é CARACTERIZADO pelo fato de que: na sequnda posição rotacional o imã (40) passa uma intensidade de campo maqnético relativamente baixa através do primeiro compartimento de reqenerador maqnético e passa uma intensidade de campo magnético relativamente alta através do segundo compartimento de regenerador magnético; e uma válvula (71) possuindo um orifício axial, um primeiro orifício radial e um segundo orifício radial, o orifício axial da válvula conectado por um primeiro tubo (81, 85) ao trocador de calor de lado quente (62), o primeiro orifício radial da válvula conectado por um segundo tubo (33) ao lado quente (16) do segundo compartimento de regenerador magnético.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o fluido de transferência de calor (17) flui de forma substancialmente circunferencial através do segundo compartimento de regenerador magnético.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que existe um número par de compartimentos de regenerador magnético nos mais de um compartimento de regenerador magnético (13).
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o lado frio (15) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao lado frio (15) de um compartimento de regenerador magnético adjacente e o lado quente (16) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao lado quente de um compartimento de regenerador magnético adjacente.
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de entrada de lado frio (22), e onde o orifício de entrada de lado frio (22) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao orifício de entrada de lado frio (22) de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e o orifício de entrada de lado frio (22) de cada compartimento de regenerador magnético (13) está aberto para o orifício de entrada de lado frio adjacente (22) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de saida de lado frio (24), e onde o orifício de saida de lado frio (24) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao orifício de saída de lado frio (24) de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e o orifício de saida de lado frio (24) de cada compartimento de regenerador magnético (13) está aberto para o orifício de saída de lado frio adjacente (24) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de entrada de lado quente (32), e onde o orifício de entrada de lado quente (32) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao orifício de entrada de lado quente (32) de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e o orifício de entrada de lado quente (32) de cada compartimento de regenerador magnético (13) está aberto para o orifício de entrada de lado quente (32) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de saida de lado quente (34), e onde o orifício de saída de lado quente (34) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao orifício de saída de lado quente (34) de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e o orifício de saída de lado quente (34) de cada compartimento de regenerador magnético (13) está aberto para o orifício de saída de lado quente (34) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
9. Dispositivo de transferência de calor compreendendo : (a) um recipiente anular (11) que possui um eixo central, e que inclui mais de um compartimento de regenerador magnético (13), cada compartimento de regenerador magnético (13) contendo material magnetocalórico (12) que permite o fluxo de fluido de transferência de calor (17) através de tal material magnetocalórico (12), e cada compartimento de regenerador magnético (13) tendo um lado quente (16) e um lado frio (15); (b) um ímã (40) montado para rotação em torno do eixo central do recipiente anular (11), o ímã (40) fornecendo um campo magnético que em uma primeira posição rotacional passa uma intensidade de campo magnético relativamente alta através de um primeiro compartimento de regenerador magnético nos mais de um compartimento de regenerador magnético (13) e passa uma intensidade de campo magnético relativamente baixa através de um segundo compartimento de regenerador magnético nos mais de um compartimento de regenerador magnético (13), e (c) um trocador de calor de lado frio (63), em que o dispositivo de transferência de calor é CARACTERIZADO pelo fato de que: em uma segunda posição rotacional o imã (40) passa uma intensidade de campo magnético relativamente baixa através do primeiro compartimento de regenerador magnético e passa uma intensidade de campo magnético relativamente alta através do segundo compartimento de regenerador magnético; e uma válvula (73) possuindo um orifício axial, um primeiro orifício radial e um segundo orifício radial, o orifício axial da válvula conectado por um primeiro tubo (83) ao trocador de calor de lado frio (63), o primeiro orifício radial da válvula conectado por um segundo tubo (21) ao lado frio (15) do primeiro compartimento de regenerador magnético.
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o fluido de transferência de calor (17) flui de forma substancialmente circunferencial através do primeiro compartimento de regenerador magnético.
11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que existe um número par de compartimentos de regenerador magnético (13) nos mais de um compartimento de regenerador magnético.
12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o lado frio (15) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao lado frio (15) de um compartimento de regenerador magnético adjacente e o lado quente (16) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao lado quente de um compartimento de regenerador magnético adjacente.
13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento (13) de regenerador magnético compreende ainda um orifício de entrada de lado frio (22), e onde o orifício de entrada de lado frio (22) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao orifício de entrada do lado frio (22) de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e o orifício de entrada de lado frio (22) de cada compartimento de regenerador magnético (13) está aberto para o orifício de entrada de lado frio adjacente de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de saída de lado frio (24), e onde o orifício de saída de lado frio (24) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao orifício de saída de lado frio (24) de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e o orifício de saída de lado frio (24) de cada compartimento de regenerador magnético (13) está aberto para o orifício de saída de lado frio adjacente (24) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de entrada de lado quente (32), e onde o orifício de entrada de lado quente (32) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao orifício de entrada de lado quente (32) de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e o orifício de entrada de lado quente (32) de cada compartimento de regenerador magnético (13) está aberto para o orifício de entrada de lado quente adjacente (32) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de saida de lado quente (34), e onde o orifício de saída de lado quente (34) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao orifício de saída de lado quente (34) de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e o orifício de saída de lado quente (34) de cada compartimento de regenerador magnético (13) está aberto para o orifício de saída de lado quente (34) adjacente de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
17. Dispositivo de transferência de calor compreendendo : (a) um recipiente formando pelo menos uma parte de um anel (11) possuindo um eixo central, e que inclui mais de um compartimento de regenerador magnético (13), cada compartimento de regenerador magnético (13) contendo material mag-netocalórico (12) gue permite o fluxo de fluido de transferência de calor (17) através de tal material magnetocalórico (12) ; (b) um imã (40) montado para pelo menos rotação parcial em torno do dito eixo central, o imã (40) fornecendo um campo magnético gue em uma primeira posição rotacional passa uma intensidade de campo magnético relativamente alta através de um primeiro compartimento de regenerador magnético nos mais de um compartimento de regenerador magnético (13) e passa uma intensidade de campo magnético relativamente baixa através de um segundo compartimento de regenerador magnético nos mais de um compartimento de regenerador magnético (13), onde o dispositivo de transferência de calor é CARACTERIZADO pelo fato de que: em uma segunda posição rotacional o imã (40) passa uma intensidade de campo magnético relativamente baixa através do primeiro compartimento de regenerador magnético e passa uma intensidade de campo magnético relativamente alta através do segundo compartimento de regenerador magnético; e uma válvula (71, 72, 73, 74) possuindo um primeiro orifício conectado para fluxo de fluido ao primeiro compartimento de regenerador magnético, um segundo orifício conectado para fluxo de fluido ao segundo compartimento de regenerador magnético, e um orifício comum, onde a válvula (71, 72, 73, 74) pode ser ajustada para conectar fluxo de fluido entre o orifício comum e um ou mais dos primeiro orifício e segundo orifício.
18. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção transversal de ímã (40) é em formato de C.
19. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que um fluxo de fluido (17) de transferência de calor flui de forma substancialmente circun-ferencial através do primeiro compartimento de regenerador de ímã.
20 Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que existe um número par de compartimentos de regenerador magnético nos mais de um compartimento de regenerador magnético (13).
21. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) possui um lado quente (16) e um lado frio (15), onde o lado frio (15) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao lado frio de um compartimento de regenerador magnético adjacente, e onde o lado quente (16) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é adjacente ao lado quente de um compartimento de regenerador magnético adjacente.
22. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de entrada de lado frio (22), e onde o orifício de entrada de lado frio (22) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é aberto para o orifício de entrada de lado frio (22) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para o fluxo de fluido.
23. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de saida de lado frio (24), e onde o orifício de saida de lado frio (24) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é aberto para o orifício de saída de lado frio (24) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para fluxo de fluido.
24. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de entrada de lado quente (32), e onde o orifício de entrada de lado quente (32) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é aberto para o orifício de entrada de lado quente (32) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para fluxo de fluido.
25. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) compreende ainda um orifício de saída de lado quente (34), e onde o orifício de saída de lado quente (34) de cada compartimento de regenerador magnético (13) é aberto para o orifício de saída de lado quente (34) de um compartimento de regenerador magnético adjacente para fluxo de fluido.
26. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regene-rador magnético (13) possui um lado quente (16) e um lado frio (15) , e compreende ainda um trocador de calor de lado quente (62) , onde um primeiro orifício radial nos mais de um orifício radial da válvula é conectado para fluxo de fluido com o lado quente (16) do primeiro compartimento de regenerador magnético, um segundo orifício radial no mais de um orifício radial da válvula é conectado para fluxo de fluido com o lado quente (16) do segundo compartimento de regenerador magnético, e o orifício axial da válvula é conectado para fluxo de fluido com o trocador de calor de lado quente (62).
27. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) possui um lado quente (16) e um lado frio (15), e compreende ainda um trocador de calor de lado frio (63) , onde um primeiro orifício radial nos mais de um orifício radial da válvula é conectado para fluxo de fluido com o lado frio (15) do primeiro compartimento de regenerador magnético, um segundo orifício radial nos mais de um orifício radial da válvula é conectado para fluxo de fluido com o lado frio (15) do segundo compartimento de regenerador magnético, e o orifício axial da válvula é conectado para fluxo de fluido para o trocador de calor de lado frio (63).
28. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) possui um lado quente (16) e um lado frio (15), e onde a válvula é adaptada para fornecer fluxo de fluido de transferência de calor (17) de lado frio (15) do primeiro compartimento de regenerador magnético através do material magnetocalórico (12) do primeiro compartimento de regenerador magnético para o lado guente (16) do primeiro compartimento de regenerador magnético, guando o imã (40) está na primeira posição rotacional.
29. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) possui um lado quente (16) e um lado frio (15), e onde a válvula é adaptada para fornecer fluxo de fluido de transferência de calor (17) de lado quente (16) do segundo compartimento de regenerador magnético através do material magnetocalórico (12) do segundo compartimento de regenerador magnético para o lado frio (15) do segundo compartimento de regenerador magnético, quando o imã (40) está na primeira posição rotacional.
30. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que cada compartimento de regenerador magnético (13) possui um lado quente (16) e um lado frio (15), e onde a válvula é adaptada para fornecer um primeiro volume de fluxo de fluido de transferência de calor de lado frio (15) do primeiro compartimento de regenerador magnético através do material magnetocalórico (12) do primeiro compartimento de regenerador magnético para o lado quente (16) do primeiro compartimento de regenerador magnético e um segundo volume de fluxo de fluido de transferência de calor de lado quente (16) do segundo compartimento de regenerador magnético através do material magnetocalórico (12) do segundo compartimento de regenerador magnético para o lado frio (15) do segundo compartimento de regenerador magnético, quando o imã (40) está na primeira posição rotacional.
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