DE1551312C3 - Vorrichtung zum Erzeugen von Kälte - Google Patents

Vorrichtung zum Erzeugen von Kälte

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DE1551312C3
DE1551312C3 DE19671551312 DE1551312A DE1551312C3 DE 1551312 C3 DE1551312 C3 DE 1551312C3 DE 19671551312 DE19671551312 DE 19671551312 DE 1551312 A DE1551312 A DE 1551312A DE 1551312 C3 DE1551312 C3 DE 1551312C3
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DE
Germany
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preparation
freezer
cooler
temperature
cylinder
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DE19671551312
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English (en)
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Johannes Rudolphus van Eindhoven Geuns (Niederlande)
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Auf diese Weise wird et reicht, daß nur die beiden Mediumsäule enthält und bei der das Präparat aus
Endteile der Mediumsäule zum Transport von einem paramagnetischen Stoff in ein Magnetfeld
Wärme bzw. Kälte dienen, während der Zwischenteil hinein- und herausbewegt werden kann,
einen Regenerator bildet. In diesem Regenerator wird Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Vor-
Wärme aus dem Piäparat gespeichert, wenn das Prä- 5 richtung zum Erzeugen von Kälte, die mehrere in
parat von der Temperatur der gekühlten Stelle auf Reihe angeordnete Präparate aus einem paramagne-
die Temperatur der zu kühlenden Stelle abgekühlt tischen Stoff enthält,
wird, also bei Bewegung der Mediumsäule in Rich- F i g. 6 und 7 eine schematische Darstellung bzw. tung auf die gekühlte Stelle hin. Bei entgegengesetzter eine Querschnitts-Ansicht einer Vorrichtung zum Er-Bewegungsrichtung der Mediumsäule gibt der Re- io zeugen von Kälte, die einen in einem Zylinder begenerator dem Präparat diese Wärme wieder ab. Da- wegbaren doppeltwirkenden Kolben enthält, wobei durch wird ein hoher thermischer Wirkungsgrad er- an jedem Ende des Zylinders sich ein Kanal anhalten, schließt, in dem sich ein Kühler, ein Präparat aus Eine günstige Ausführungsform der Vorrichtung einem paramagnetischen Stoff und ein Gefrierer beist dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des 15 finden, wobei die Kanäle auf der Gefriererseite mit-Präparates zwischen diesem und dem Kühler bzw. einander verbunden sind und die beiden Präparate dem Gefrierer durchströmbare Stabilisatoren ange- mit Hilfe eines Magneten mit rotierenden Polen in ordnet sind. Gegenphase magnetisiert oder entmagnetisiert werden. Dadurch wird Konvektion im Regenerator-Zwi- In Fig. 1 ist mit 1 ein Zylinder bezeichnet. In schenteil der Mediumsäule in den Augenblicken ver- ao diesem Zylinder 1 liegen zwei Kolben 2 und 3, die hütet, in denen der Zwischenteil sich zwischen dem über die Kolbenstange 4 und 5 mit einem nicht darge-Präparat und der gekühlten bzw. der zu kühlenden stellten Getriebe verbunden sind, das die beiden Stelle befindet. Konvektion im Zwischenteil würde Kolben phasengleich bewegen kann, den über dem Zwischenteil herrschenden Temperatur- Im Zylinder 1 befindet sich weiter ein Präparat 6 gradienten und somit den thermischen Wirkungsgrad 25 aus einem paramagnetischen Stoff. Dieses Präparat der Vorrichtung beeinträchtigen. ist gasdurchlässig. Auf beiden Seiten des Präparates 6 Als Füllmasse für die Stabilisatoren kommen z. B. sind Stabilisatoren 7 und 8 angeordnet. Das sind Kügelchen oder Gazeschichten in Betracht. gasdurchlässige Massen mit gegebenenfalls derselben Eine weitere günstige Ausführungsform der Vor- Struktur wie die des Präparates 6. Weiter sind ein richtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Prä- 30 Kühler 9 und ein Gefrierer 10 vorhanden. Um das parat in einem zweiten Zylinder bewegbar ist, um Präparat 6 ist ein Elektromagnet 11 mit einem vawelchen ein Magnet angeordnet ist, der wärmeleitend riablen Feld angeordnet. Im Zylinder 1 befindet sich mit dem Gefrierer verbunden ist und dessen Spule zwischen den Kolben 2 und 3 eine Mediumsäule, aus einem bei der Temperatur des Kühlers supra- Dieses Medium ist so gewählt worden, daß es bei den leitenden Material besteht, wobei um den zweiten 35 im Betrieb herrschenden Bedingungen gegenüber dem Zylinder ein Ring angeordnet ist, der ebenfalls Material des Präparates 6 eine hohe spezifische wärmeleitend mit dem Gefrierer verbunden und aus Wärme hat.
einem bei der Temperatur des Kühlers supraleitenden Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung beruht auf Material hergestellt ist, und wobei der Magnet und dem Prinzip, daß bei einem paramagnetischen Stoff der Ring in einem solchen Abstand voneinander an- 40 eine Änderung der Magnetisierung dieses Stoffes eine geordnet sind, daß sich das Präparat in seinen End- Entropieänderung bewirkt, und zwar so, daß der lagen innerhalb des Magneten oder des Ringes Stoff beim Magnetisieren wärmer und beim Entbefindet, magnetisieren kälter wird. Wenn die erzeugte Wärme Eine andere günstige Ausführungsform der Vor- zu einem Kühlsr und die erzeugte Kälte zu einem Gerichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Prä- 45 frierer befördert werden kann, dann hat man eine parate in zwei Kanälen angeordnet sind, die an der Kühlmaschine erhalten. Der Wärme- und Kältetrans-Seite der Kühler in den Zylinder zu beiden Seiten des port erfolgt bei der Vorrichtung nach F i g. 1 durch Kolbens münden und an der Seite der Gefrierer mit- das sich hin- und herbewegende Medium, einander verbunden sind, und daß die Präparate in In der in F i g. 1 dargestellten Situation befinden den beiden Kanälen mit den rotierenden Polen eines 50 sich die Kolben in ihrer äußersten rechten Stellung. Magneten zusammenarbeiten, derart, daß sich ab- Der Kühler 9 hat eine gewisse Temperatur, die mit wechselnd das eine und das andere Präparat zwischen Hilfe eines nicht dargestellten zusätzlichen Kühlden Polen befindet. systems, z. B. einer Gaskältemaschine, erhalten wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Der Gefrierer wird abhängig von der gelieferten Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden 55 Kühlleistung des Präparates und der zugeführten näher beschrieben. Es zeigen Wärme eine Temperatur annehmen, die niedriger ist
F i g. 1 und 2 eine schematische Darstellung einer als die des Kühlers.
Vorrichtung zum Erzeugen von Kälte, wobei ein Me- Das unter der Vorrichtung skizzierte Diagramm
dium unter dem Einfluß von zwei sich phasengleich zeigt den Temperaturverlauf in der Vorrichtung,
bewegenden Kolben durch ein Präparat aus einem 60 Von I bis II (Endteil) herrscht die Temperatur des
paramagnetischen Stoff hin- und herbewegt wird, Kühlers 9. Von III bis IV (Endteil) herrscht die
F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Vor- Temperatur des Gefrierers 10.
richtung zum Erzeugen von Kälte, die zum Hin- und Der Zwischenteil H-III der Mediumsäule ist als Herbewegen des Mediums mit einem doppeltwirken- Regenerator wirksam. Darin verläuft die Temperatur den Kolben versehen ist, 65 von der Kühlertemperatur zu der Gefriertemperatur. F i g. 4 eine schematische Darstellung einer Vor- Wenn sich die Kolben nach links zu bewegen anrichtung zum Erzeugen von Kälte, die einen doppelt- fangen, wird das Präparat 6 mit Hilfe des Magneten wirkenden Kolben zum Hin- und Herbewegen einer 11 magnetisiert. Dabei erwärmt sich das Präparat.
Die Wärmemenge V wird auf das Medium übertragen. Wenn sich die Mediumsäule nach links bewegt, gelangt die Wärmemenge V in den Kühler 9, wo sie abgeführt wird.
F i g. 2 zeigt die Situation, in der sich die Kolben in ihrer äußersten linken Stellung befinden. Die Wärmemenge V ist durch den Kühler abgeführt. Die im Präparat 6 und im Stabilisator (teilweise) vorhandene Wärme ist in dem als Regenerator wirksamen Zwischenteil H-III der Mediumsäule aufgespeichert.
Die Temperatur dieses Regeneratorteils wird wenig variieren, da das Medium eine große Wärmekapazität hat.
Das Präparat hat die Gefrierertemperatur.
Bewegen sich die Kolben nach rechts, wird das Präparat mit Hilfe des Magneten 11 entmagnetisiert, und das Präparat wird kälter.
Die Kältemenge VI gelangt bei der Rechtsbewegung der Kolben in den Gefrierer 10, wo diese Kälte dazu dienen kann, einen Gegenstand auf niedriger Temperatur zu halten. Bei dieser Bewegung wird der Zwischenteil II-III der Mediumsäule dem Präparat Wärme abgeben, so daß dieses wieder auf die Kühlertemperatur gelangt.
Da sich die Kolben 2 und 3 phasengleich bewegen, ändert sich das Volumen der Mediumsäule nicht. Durch die große Wärmekapazität des Mediums wird die Temperatur nahezu konstant sein. Infolgedessen wird auch der Mediumdruck einen nahezu konstanten Wert haben.
Die Stabilisatoren 7 und 8 haben dafür zu sorgen, daß das Medium ruhig in das Präparat 6 hinein- und aus demselben herausfließt, außerdem müssen sie dafür sorgen, daß der Zwischenteil II und III der Mediumsäule beim Hin- und Herfließen nicht in den Gefrierer oder den Kühler gelangt.
Das zeitweise Speichern einer Wärmemenge, die gegenüber der Kühlleistung der Vorrichtung groß ist, mittels des als Regenerator wirksamen Teils der Mediumsäule bildet einen wesentlichen Teil des Zyklus. Die Kapazität des Zyklus ohne diesen Regenerator wäre gering. Es ist ersichtlich, daß eine Übereinstimmung mit den bekannten Regeneratoren besteht, die dazu dienen, einen periodischen Gasstrom aufzuheizen bzw. abzukühlen. Das Überraschende dabei ist, daß im vorliegenden Fall bei sehr tiefen Temperaturen sowohl ein Gas als auch eine Flüssigkeit verwendbar sind, um ein aus einem festen Stoff bestehendes Präparat von einer höheren Temperatur auf eine niedrigere Temperatur zu bringen und dieses danach wieder auf die ursprüngliche Temperatur anzuwärmen. Die durch den festen Stoff abgegebene Wärme wird zeitweise im Gas bzw. in der Flüssigkeit gespeichert. Zur Abkühlung des Präparates bedarf es dann nur einer Kältequelle, um die Regenerationsverluste, die, ebenso wie bei einem Regenerator, infolge nicht einwandfreier Wärmeübertragung auftreten, auszugleichen.
Die Möglichkeit, Gas oder Flüssigkeit zu verwenden, beruht auf ihren hohen Wärmekapazitäten gegenüber denen vieler Feststoffe bei tiefen Temperaturen.
Bei dem Zyklus ist der Einfachheit halber vorausgesetzt, daß die Variation des Magnetfeldes von minimal bis maximal (Fig. 1) und von maximal bis minimal (F i g. 2) in beiden Fällen nahezu in dem die Bewegung der Kolben ihre Richtung ändert, erfolgt.
Beim Übergang von der Situation der F i g. 1 auf die der F i g. 2 wird das Magnetfeld derart variiert,
daß der Ausdruck für das Präparat durchschnittlich konstant bleibt. Dadurch bleibt die Magnetisierung des Präparats konstant, und unerwünschte magnetokalorische Effekte werden im Regenerator vermieden. Hierin bedeutet
H = magnetische Feldstärke,
T = mittlere absolute Temperatur des Präparats, Θ = paramagnetische Curie-Temperatur des Präparats.
Das remanente Magnetfeld wird beim Erreichen der Situation der F i g. 2 abgestellt.
Bei dieser Vorrichtung besteht das Medium aus einem Gas, das unter einem Druck steht, der höher ist als sein überkritischer Druck. Gase besitzen die Eigenschaft, daß sie bei sehr tiefer Temperatur und hohem Druck eine große spezifische Wärme pro Volumeinheit haben. Dabei müssen die Betriebsbedingungen derart sein, daß kein Phasenübergang in den festen Zustand erfolgt.
Statt eines Gases ist als Medium auch eine Flüssigkeit verwendbar, die Bedingungen müssen dann so gewählt werden, daß im Betrieb kein Phasenübergang dieser Flüssigkeit erfolgt.
Mit der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 kann auf einfache Weise unter Benutzung des magnetokalorischen Effektes in einem Dauervorgang Kälte erzeugt werden.
An Stelle eines Präparates aus einem paramagnetischen Stoff ist auch ein Präparat aus einem paraelektrischen oder supraleitenden Stoff verwendbar, das abwechselnd elektrisiert bzw. magnetisiert wird.
F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung zum Erzeugen von
Kälte, die in großen Zügen der der F i g. 1 entspricht.
Die Vorrichtung enthält einen Zylinder 31, in dem
sich ein gasdurchlässiges Präparat 36 aus einem paramagnetischen Stoff befindet. Dieses Präparat ist auf beiden Seiten durch einen Stabilisator 37 bzw. 38 begrenzt. Der Zylinder 31 schließt über einen Kühler 39 und einen Gefrierer 40 an einen Zylinder 43 an, in dem ein Verdränger 44 bewegbar ist.
Ein Magnet 41 sorgt für die erforderliche Änderung des Magnetfeldes.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung entspricht der der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2.
F i g. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer
Vorrichtung zum Erzeugen von Kälte, die, ebenso wie die Vorrichtung nach F i g. 3, mit einem in einem Zylinder 43 bewegbaren Verdränger 44 zum Hin- und Herbewegen der Mediumsäule versehen ist. Die Vorrichtung enthält weiter einen Zylinder, in dem ein Gefrierer 40 und ein Kühler 39 fest angeordnet sind. Zwischen dem Gefrierer und dem Kühler befindet sich ein gasdurchlässiges paramagnetisches Präparat 36. Dieses Präparat 36 liegt zwischen zwei mit Kanälen 45 versehenen Massen 46. Das Präparat 36 und die beiden Massen 46 sind starr miteinander verbunden, wobei dieses Gebilde an einer mit einem nicht dargestellten Getriebe verbundenen Kolbenstange 47 befestigt ist. In den Kanälen 45 sind Rohre 48 verschiebbar, die an dem Kühler 39 bzw. dem Gefrierer 40 anschließen. Die Rohre 48 bilden zusammen mit den Kanälen 45 die Stabilisatoren.
Um den Zylinder herum liegt ein Magnet 41, dessen Feld nicht verändert wird.
Dieser Magnet ist am Ende einer Büchse 42 aus einem gut wärmeleitenden Material, z. B. Kupfer, montiert, deren anderes Ende wärmeleitend mit dem Gefrierer 40 verbunden ist. Dadurch wird der Magnet bis auf ungefähr dieselbe Temperatur wie die des Gefrierers gekühlt. Der Kühler 39 wird z. B. mit Hilfe einer Gaskältemaschine bis ungefähr 10° K gekühlt. Bei dieser Kühltemperatur hat der Gefrierer eine Temperatur von etwa 3° K.
Die Magnetspule ist aus Niobium-Zinn hergestellt, das bei der Kühltemperatur supraleitend ist, so daß ein starkes Magnetfeld erhalten werden kann.
Die Änderung der Magnetisierung des Präparates 36 wird dadurch erhalten, daß das Präparat mittels der Stange 47 verschoben wird, wodurch es mehr oder weniger in das Magnetfeld gelangt.
An der Büchse 42 ist ein Ring 50 aus Niobium-Zinn angeordnet. Am Ende der Bewegung des Präparates 36 nach unten befindet sich dieses gerade im Ring 50.
Der Ring 50 ist, bevor das Magnetfeld eingeschaltet wurde, in den supraleitenden Zustand gebracht worden, so daß innerhalb der Büchse kein Magnetfeld herrscht. Die Magnetisierung des Präparates wird dann also gleich Null.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung entspricht im Prinzip der der Vorrichtung nach den vorhergehenden Figuren.
F i g. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen von Kälte, die mehrere in Reihe angeordnete paramagnetische Präparate 51, 52 und 53 enthält, die alle mit einem ihnen zugeordneten Magneten 54, 55 bzw. 56 mit einem variablen Feld zusammenarbeiten.
Jedes der Präparate wird auf beiden Seiten durch einen Stabilisator 57, 58, 59 und 60 flankiert. Der Zylinder 61, in den die Präparate und die Stabilisatoren aufgenommen sind, schließt an der einen Seite über einen Kühler 62 und an der anderen Seite über einen Gefrierer 63 an den beiden Enden eines Zylinders 64 an, in dem ein Verdränger 65 bewegbar'ist.
Die Magneten 54, 55 und 56 werden gleichzeitig erregt, bzw. die Erregung wird weggenommen, wenn der Verdränger 65 seine Richtung ändert.
Die bei der Magnetisierung in den Präparaten entwickelte Wärme wird durch das sich bewegende Medium vom Präparat 53 zum Präparat 52 und vom Präparat 51 zum Kühler 62 abgeleitet. Die Wärme des Präparates 53 gelangt in das Präparat 52 und wird durch einen Teil der bei der Entmagnetisierung entwickelten Kälte rückgängig gemacht.
Die Wärme des Präparates 52 wird bei der Entmagnetisierung in das Präparat 51 aufgenommen.
ίο Auf diese Weise wird eine Kältevorrichtung erhalten, bei der jedes der nacheinanderliegenden Präparate bei einer niedrigeren Temperatur wirksam ist, so daß schließlich das Präparat 53 bei sehr niedriger Temperatur Kälte erzeugt.
In den F i g. 6 und 7 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von Kälte schematisch dargestellt, bei der ein in einem Zylinder 74 bewegbarer Verdränger 75 eine Mediumsäule in zwei am Zylinder 74 anschließenden Kanälen 76 und 77 bewegt, wobei in jedem Kanal je ein Kühler 78, ein erster Stabilisator 79, ein Präparat 80, ein zweiter Stabilisator 81 und ein Gefrierer 82 vorhanden sind. An der Gefriererseite stehen die Kanäle 76 und 77 miteinander in Verbindung.
Bei dieser Vorrichtung bewegt sich die Mediumsäule im Kanal 76 während der einen Hälfte eines Zyklus vom Kühler 78 zum Gefrierer 82, während sie sich im anderen Kanal vom Gefrierer zum Kühler hin bewegt. Das bedeutet, daß die Änderungen der Magnetisierung der Präparate 80 in beiden Kanälen miteinander in Gegenphase sein müssen, da die Mediumströme in den beiden Kanälen untereinander in Gegenphase sind. Dies wäre mit drei gesonderten Magneten durchführbar.
Dies ist jedoch unter Benutzung eines Magneten mit rotierenden Polen 84 und 85 durchgeführt. In der einen Hälfte des Zyklus umschließen die Pole das Präparat im Kanal 77 und in der anderen Hälfte im Kanal 76. Auf diese Weise erhält man eine einfache Vorrichtung zur Änderung des Magnetfeldes.
Ein Vorteil dieser Vorrichtung ist, daß die beiden Seiten des Verdrängers auf Kühltemperatur liegen, so daß Leckageverluste des Verdrängers keine Kälteverluste ergeben. Es werden auch wenig Leitungsverluste auftreten. Ein Vorteil ist zudem, daß das Magnetfeld gut ausgenutzt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
609 523/150

Claims (4)

1 2 eines Magneten zusammenarbeiten, derart, daß Patentansprüche: sich abwechselnd das eine und das andere Präparat zwischen den Polen befindet.
1. Vorrichtung zum Erzeugen von Kälte bei
sehr tiefen Temperaturen mit wenigstens einem 5
Zylinder, der einerseits mit einem Kühler und
andererseits mit einem Gefrierer verbunden ist, in Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung welchem Zylinder zwischen Kühler und Gefrierer zum Erzeugen von Kälte bei sehr tiefen Temperawenigstens ein Präparat eines paramagnetischen türen mit wenigstens einem Zylinder, der einerseits Stoffes angeordnet ist, das von einem Magneten io mit einem Kühler und andererseits mit einem Geumgeben ist und in wärmetauschender Berührung frierer verbunden ist, in welchem Zylinder zwischen mit einer Mediumsäule steht, die im Betrieb eine Kühler und Gefrierer wenigstens ein Präparat eines höhere spezifische Wärme als das Präparat hat paramagnetischen Stoffes angeordnet ist, das von und mittels wenigstens eines angetriebenen KoI- einem Magneten umgeben ist und in wärmetauschenbens in dem Zylinder hin- und herbewegbar 15 der Berührung mit einer Mediumsäule steht, die im ist, wobei die Bewegung des Kolbens und die bei Betrieb eine höhere spezifische Wärme als das Prädessen Richtungsumkehr erfolgende Magneti- parat hat und mittels wenigstens eines angetriebenen sierung bzw. Entmagnetisierung des Präparats Kolbens in dem Zylinder hin- und herbewegbar ist, derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Me- wobei die Bewegung des Kolbens und die bei dessen diumsäule die bei der Magnetisierung erzeugte 20 Richtungsumkehr erfolgende Magnetisierung bzw. Wärme zum Kühler und die bei der Entmagneti- Entmagnetisierung des Präparates derart aufeinander sierung erzeugte Kälte zum Gefrierer transpor- abgestimmt sind, daß die Mediumsäule die bei der tiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetisierung erzeugte Wärme zum Kühler und die Hub des Kolbens (2, 3; 44; 65; 75) so bemessen bei der Entmagnetisierung erzeugte Kälte zum Geist, daß der auf der Temperatur des Kühlers (9; 25 frierer transportiert.
39; 62; 78) befindliche eine Endteil (I-II) und Aus der US-PS 25 89 775 ist eine solche Vorrich-
der auf der Temperatur des Gefrierers (10; 40; tung bekannt, bei der ein Präparat eines ferromagne-
63; 82) befindliche andere Endteil (III-IV) der tischen Stoffes abwechselnd magnetisiert wird. Die
Mediumsäule mit ihren jeweiligen inneren Be- Entropie eines ferromagnetischen Stoffes in einem
grenzungen den Kühler (9; 39; 62; 78) bzw. den 3° Magnetfeld mit einer gewissen Feldstärke ist nied-
Gefrierer (10; 40; 63; 82) gerade erreichen, wo- riger als die in einem Magnetfeld mit der Feldstärke
bei der zwischen den beiden Endteilen (I-II; Null. Das heißt, daß zum Konstantbleiben der Tem-
III-IV) befindliche Zwischenteil (II-III) der Me- peratur dem Präparat beim Magnetisieren Wärme
diumsäule als Regenerator wirkt, in dem die Tem- abgeführt und beim Entmagnetisieren Wärme züge-
peratur von der Temperatur des Kühlers (9; 39; 35 führt werden muß.
62; 78) auf die des Gefrierers (10; 40; 63; 82) Außer ferromagnetischen Stoffen gibt^es auch
abfällt. andere Stoffe, die einen derartigen kalorischen Effekt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- aufweisen und somit geeignet sind zur Anwendung kennzeichnet, daß an beiden Seiten des Präparates in einer Vorrichtung der genannten Art. Kälte kann (6; 36; 51, 52, 53; 80) zwischen diesem und dem 40 beispielsweise auch erzeugt werden durch adiaba-Kühler (9; 39; 62; 78) bzw. dem Gefrierer (10; tische Entmagnetisierung von paramagnetischen Stof-40; 63; 82) durchströmbare Stabilisatoren (7, 8; fen, was im Prinzip aus der US-PS 29 13 881 be-37, 38; 45, 48; 57, 58, 59, 60; 79, 81) angeord- kannt ist, und durch adiabatische Depolarisierung net sind. von paraelektrischen Stoffen oder durch Magneti-
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 45 sierung eines Supraleiters (US-PS 31 19 236).
kennzeichnet, daß das Präparat (36) in einem Bei der Vorrichtung nach der US-PS 25 89 775 zweiten Zylinder bewegbar ist, um weichen ein dient die sich hin- und herbewegende Mediumsäule Magnet (41) angeordnet ist, der wärmeleitend mit nur als Wärmetransportmittel, das die bei der Madem Gefrierer (40) verbunden ist, und dessen gnetisierung des ferromagnetischen Präparats entSpule aus einem bei der Temperatur des Kühlers 50 wickelte Wärme von diesem Präparat zur gekühlten (39) supraleitenden Material besteht, wobei um Stelle und die bei der Entmagnetisierung erzeugte den zweiten Zylinder ein Ring (50) angeordnet ist, Kälte vom Präparat zu der zu kühlenden Stelle transder ebenfalls wärmeleitend mit dem Gefrierer (40) portiert.
verbunden und aus einem bei der Temperatur des Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß
Kühlers (39) supraleitenden Material hergestellt 55 der thermische Wirkungsgrad niedrig ist.
ist, und wobei der Magnet (41) und der Ring (50) Die Erfindung bezweckt, eine verbesserte Vor-
in einem solchen Abstand voneinander angeord- richtung mit hohem thermischem Wirkungsgrad zu
net sind, daß sich das Präparat (36) in seinen schaffen.
Endlagen innerhalb des Magneten (41) oder des Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Hub
Ringes (50) befindet. 60 des Kolbens so bemessen ist, daß der auf der Tem-
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- peratur des Kühlers befindliche eine Endteil und der kennzeichnet, daß die Präparate (80) in zwei Ka- auf der Temperatur des Gefrierers befindliche andere nälen (76, 77) angeordnet sind, die an der Seite Endteil der Mediumsäule mit ihren jeweiligen inneren der Kühler (78) in den Zylinder (74) zu beiden Begrenzungen den Kühler bzw. den Gefrierer gerade Seiten des Kolbens (75) münden und an der Seite 65 erreichen, wobei der zwischen den beiden Endteilen der Gefrierer (82) miteinander verbunden sind, befindliche Zwischenteil der Mediumsäule als Re- und daß die Präparate (80) in den beiden Ka- generator wirkt, in dem die Temperatur von der Temnälen (76, 77) mit den rotierenden Polen (84, 85) peratur des Kühlers auf die des Gefrierers abfällt.
DE19671551312 1966-03-03 1967-02-28 Vorrichtung zum Erzeugen von Kälte Expired DE1551312C3 (de)

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NL6602744 1966-03-03
DEN0030078 1967-02-28

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