DE3314472A1 - Magnetische kuehlvorrichtung - Google Patents

Magnetische kuehlvorrichtung

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DE3314472A1 DE19833314472 DE3314472A DE3314472A1 DE 3314472 A1 DE3314472 A1 DE 3314472A1 DE 19833314472 DE19833314472 DE 19833314472 DE 3314472 A DE3314472 A DE 3314472A DE 3314472 A1 DE3314472 A1 DE 3314472A1
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Description

MAGNETISCHE KÜHLVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine magnetische Kühlvorrichtung mit einem Arbeitsmaterial für eine magnetische Kühlung mit einem Magnetfeldsystem, das in der Lage ist, die Verteilung oder Stärke eines Magnetfelds zu verändern, das auf das Arbeitsmaterial einwirken gelassen wird. Die Erfindung betrifft insbesondere eine magnetische Kühlvorrichtung, mit der ein verbesserter Wirkungsgrad erreicht werden kann.
Es ist bereits eine magnetische Kühlvorrichtung bekannt, die mit einer Hin- und Herbewegung arbeitet (US-PS 4 332 135). Dabei wird ein Arbeitsmaterial in ein starkes Magnetfeld hinein und aus diesem Feld heraus hin- und herbewegt. Dies hat den Nachteil, daß die sich bewegenden Teile kompliziert sind und die Vorrichtung groß gebaut werden muß.
Bei einer anderen bekannten magnetischen Kühlvorrichtung in Rotationsbauweise läßt man ein Arbeitsmaterial in einen Drehkörper strömen, wobei ein luftdichter Ab-Schluß wesentlich ist (US-PS 4 107 935). Außerdem müssen Einrichtungen für die Fluidzirkulation vorgesehen werden, was den Aufbau der Vorrichtung kompliziert gestaltet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, diese Nachteile zu vermeiden und eine magnetische Kühlvorrichtung in stationärer Bauweise zu schaffen, mit der sich ein verbesserter Wirkungsgrad erreichen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Arbeitsmaterial für die magnetische Kühlung ortsfest positioniert wird und daß ein Magnetfeld auf das
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Arbeitsmaterial einwirken gelassen wird, dessen Verteilung oder Stärke periodisch geändert wird, um so einen Kühlkreisprozess zu erzeugen. Auf der Hochtemperaturseite des Kühlkreisprozesses wird die Entropie des Arbeitsmaterials semiisotherm reduziert. Die dabei erzeugte Wärme wird an ein Kühlmittel auf der Hochtemperaturseite durch Wärmeübertragung beim Sieden bzw. Siedewärmeübergang abgegeben. Auf der Niedertemperaturseite des Kühlkreisprozesses wird Wärme auf der Niedertemperaturseite durch ein Kühlmittel durch Wärmeübertragung bei Kondensation bzw. Kondensationswärmeübergang absorbiert»
Die erfindungsgemäße magnetische Kühlvorrichtung hat den Vorteil, daß ihr Wirkungsgrad verbessert und ihre Betriebssicherheit hoch ist, wobei das Arbeitsmaterial bezüglich zweier Wärmeaustauschabschnitte oder bezüglich der Wärmeaustauschabschnitte der Hochtemperaturseite und Niedertemperaturseite stationär gehalten werden kann.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert= Es zeigts
Fig„ 1 schematisch im Schnitt ein erste Ausführungsform 3:3ner magnetischen Kühlvor-
Fig. 2 eine erste Modizfierung des Wärmeaustauschers der Vorrichtung von Figur 1,
Fig. 3 eine zweite Modifizierung des Wärmeaustauschers der Vorrichtung von Figur 1,
Fig. 4 in einem Entropie-Temperatur-Diagramm die Arbeitsweise des Kühlkreislaufs der
Vorrichtuna
Ü:T'OO 331U72
Fig. 5 schematisch eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung und
Fig. 6 schematisch eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung.
Die in Figur 1 gezeigte magnetische Kühlvorrichtung arbeitet in der Nähe des Temperaturbereichs von flüssigem Helium. In einem Behälter 2 befindet sich ein Kühlmittel 1 der Hochtemperaturseite, bei dem es sich um gewöhnliches flüssiges Helium (^ 4,2 K, 'V 1 bar) handelt. Der Behälter 2 ist über eine Verbindungsleitung 3 mit einer Kühlkammer 4 verbunden, in die flüssiges Helium 5 gefüllt ist. In der Verbindungsleitung 3 sitzt ein Ventil 6, das als Sicherheitsventil während des stationären Betriebs dient und als Spaltabdichtventil mit einem konischen Ventilkörper und einem Ventilsitz ausgebildet ist. Während des stationären Betriebs ist es möglich, zwischen dem flüssigen Helium 1 (^ 4,2 K, ^ 1 bar) und dem flüssigen Helium 5 ( '^ 1,8 K, ^ 1 bar) aufgrund des Ventils 6 mit Hilfe des Gorter-Mellink-Phänomens, einen Temperaturgradienten auszubilden. Hinsichtlich des Drucks wird die Verbindung zwischen dem flüssigen Helium 1 und dem flüssigen Helium 5 im wesentlichen aufrechterhalten. In der Kühlkammer 4 befindet sich ein zu kühlendes Gerät 7, beispielsweise eine supraleitende Spule, ein bei sehr niedriger Temperatur arbeitendes elektronisches Gerät usw. Im unteren Teil des Behälters 2 ist ein Arbeitsmaterial 8 für die Durchführung der magnetischen Kühlung angeordnet. Das Arbeitsmaterial ist ein magnetisches Material, beispielsweise Gd3Ga3O12, Gd3Al O2, Gd3(SO4)3'8H20, usw. Unter der Unterseite 8A des Arbeitsmaterials 8 ist eine Wärmeübertragungskammer 9 angeordnet, die eine Schalteinrichtung der Niedertemperaturseite bildet
— 7 —
und gesättigtes flüssiges Helium 10 mit einem Volumen vom etwa 0,2 bis 0,4-fachen der ifclMieübergangskammer 9 enthält, die ein Wärmerohr bildet. Die Wärmeübergangskammer 9 besteht aus einem Material mit niedriger Wärmeübergangszahl, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Keramik und dergleichen. Das Arbeitsmaterial 8 ist an ihrem oberen Ende befestigt und wirkt als Einheit mit ihr. Die Oberseite 8B des Arbeitsmaterials 8 ist eine Wärmeübergangsfläche, die in Kontakt mit einer Wärmeübergangskammer 16 steht, die in Verbindung mit dem Behälter 2 gehalten ist. Ein Wärmetauscher 11 ist dabei so positioniert, daß er in direktem Kontakt mit dem gesättigten flüssigen Helium 10 gehalten wird. Der Wärmetauscher 11 hat eine Wärmeübertragungsfläche, die den Wärmeaustausch zwischen dem gesättigten flüssigen Helium 10 (1,79 K, 0,016 bar) und dem flüssigen Helium 5 (1,8 K, 1 bar) ermöglicht. Die Wärmeübergangsflächen des Arbeitsmaterials 8 und des Wärmetauschers 11 sind mit Rippen versehen oder in anderer Weise bearbeite um die Wärmeübergangsflächenbereiche zu vergrößern. Aufgrund des Vorhandenseins einer großen Wärmeübergangsfläche ist es möglich, den Kapitza-Widerstand an diesen Wärmeübergangsflächen wesentlich zu reduzieren,
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Ausgestaltung des Wärme tau-· :χϊώ-.χ"3 11-, dessen wärmeübertragende Flächen auf gegenüberliegendmSeiten gerippt sind. EineFlüssigkeitsoberfläche ist mit 10A bezeichnet.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem der Wärmetauscher 11 von einem Rohr 50 gebildet wird, um flüssiges Helium 5 einzuführen, das in seinem Endabschnitt die Form einer Wendel hat und flüssigem Helium 10 angeordnet ist» Das Rohr 50 ist an seinem gewendelten Ende verschlossen=
Das gesättigte flüssige Helium 10 wird in die Wärmeübergang skammer 9 über ein Ventil 12 in einen Wärmetauscher 13 eingeführt. Im stationären Betrieb ist das Ventil 12 geschlossen, um die Menge des gesättigten flüssigen Heliums 10 konstant zu halten.
Die wesentlichen Bauteile der magnetischen Kühlvorrichtung dieses Aufbaus sind von einem wärmeisolierenden Vakuumabschnitt 14 umschlossen. Ein starker Magnetfeldgenerator 15, zur Herbeiführung der Änderung der magnetischen Entropie des Arbeitsmaterials 8, wird von einem supraleitenden Magneten oder dergleichen gebildet, der in das flüssige Helium 1 eingetaucht ist.
Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform der magnetischen Kühlvorrichtung arbeitet so, daß die magnetische Entropie des Arbeitsmaterials 8 unter Einsatz eines Prozesses erhöht und erniedrigt wird, bei welchem die Stärke eines auf das Arbeitsmaterial 8 einwirkenden Magnetfelds so verändert wird, daß ein Wärmeaustausch zwischen dem Arbeitsmaterial 8 und der Außenseite erfolgen kann. Das Arbeitsmaterial 8 ist lagefest, während der ein starkes Magnetfeld erzeugende Generator 15 vertikal bewegt wird, um so die Stärke des auf das Arbeitsmaterial 8 einwirkenden Magnetfelds zu verändern. Alternativ kann auch die Stärke des dem Generator 15 zur Erzeugung eines starken Magnetfelds zugeführten Stroms verändert werden.
Bei einem anderen Verfahren zur Erhöhung und Verringerung der magnetischen Entropie des Arbeitsmaterials 8 wird ein Arbeitsmaterial 8 verwendet, das magnetisch anisotrop ist. In diesem Fall wird die magnetische Entropie des Arbeitsmaterials 8 durch Umkehrung der Richtung der magnetischen Kraftlinien geändert, auch wenn die Magnetfeldstärke unverändert bleibt. Dies zeigt, daß
O ο κ; β 9 · # ft A A
die magnetische Entropie des Arbeitsmaterials 8 durch verschiedene Einrichtungen varrieri werden kann.
Der Kühlkreisprozess wird anhand von Fig. 4 erläutert. Die magnetische Kühlvorrichtung arbeitet nach einem umgekehrten Carnot-Prozess.Beim Schritt A-B nimmt das Magnetfeld B adiabat zu. Beim Schritt B-C wird das auf das Arbeitsmaterial 8 einwirkende Magnetfeld semiisotherm vergrößert, die magnetische Entropie fällt. In diesem Zeitpunkt wird eine erzeugte Wärmemenge Qh durch Siedewärmeübergang zwischen dem Arbeitsmaterial
8 und dem flüssigen Helium T abgegeben. Die Wärmeübergangsfläche des Arbeitsmaterials 8 ist so behandelt, daß ein verbesserter Siedewärmeübergang erreicht wird. Die zwischen dem Arbeitsmaterial 8 und dem flüssigen Helium 5 auf der Niedertemperaturseite ausgetauschte Wärmemenge wird im wesentlichen von der Wärmeleitung durch das gasförmige Helium in der Wärmeübergangskammer
9 reguliert. Zwischen dem Arbeitsmaterial und dem flüssigen Helium 5 auf der Niedertemperaturseite ®r~ folgt der Wärmeübergang nur schwierig, so daß sie im wesentlichen thermisch voneinander isoliert sind.
Dann wird das Magnetfeld im wesentlichen adiabat in einem Zustand verringert,, in welchem die magnetische Entropie abgenommen hat» Somit £«111 .die Temperatur des Arbeitsmaterials ü . L-^i ulc^am Vorgang stellt sich der Wärmeaustausch zwischen dem flüssigen Helium 1 und dem Arbeitsmaterial 8 durch Wärmeleitung durch das flüssige Helium 1 hindurch ein» Das flüssige Helium 1 hat eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit von 2 χ
—4 —1 —Τ
10 Wem K , so daß im wesentlichen kein Wärmedurchgang eintritt«. Das zu kühlende Gerät 7 erzeugt jedoch Wärme, die zum flüssigen Helium 5 geführt wird, von wo sie über den Wärmetauscher 11 zxm. flüssigen Helium 10 transportiert wird, das zur Erzeugung von gasförmigen verdampft. Das so erzeugte Heliumgas kondensiert beim
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Schritt D-A an der Kondensations-Wärmeübergangsflache entsprechend der Unterseite 8A von Fig. 1 des Arbeitsmaterials 8, wodurch Wärme Qc auf das Arbeitsmaterial 8 übertragen wird. Bei diesem Vorgang absorbiert das Arbeitsmaterial 8 Wärme, was zu einem Anstieg der
Entropie führt. Bei diesem Schritt sind das Arbeitsmaterial 8 und das flüssige Helium 1 im wesentlichen thermisch voneinander wie beim Schnitt C-D isoliert.
Der Kreisprozess A-B-C-D-A wird für die Durchführung des Kühlvorgangs periodisch wiederholt.
Von den genannten magnetischen Materialien wird als
Arbeitsmaterial 8 die Gd-Ga 0 bevorzugt, da es ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, beispielsweise eine starke Änderung der Entropie durch ein Magnetfeld in einem Temperaturbereich zwischen 1,8 und 4,2 K herbeigeführt werden kann und weil das Material eine hohe
Wärmeleitfähigkeit hat.
Versuche zeigen, daß bei Verwendung von Gd-Ga,-0
als Arbeitsmaterial im Kühlvorgang, bei welchem die
magnetischen Flußdichten der starken und schwachen
Magnetfeldseiten auf vier Tesla bzw, im wesentlichen auf null Tesla eingestellt sind, der Wärmeübergangswirkungsgrad auf der Hochtemperatur- und Niedertemperaturseite als im wesentlichen hundert Prozent
angenommen werden kann, wobei die Temperatur auf der Niedertemperatürseite 1,8 K ist. Die magnetische
Kühlvorrichtung hat ein Kühlvermögen von etwa 0,25 |> (J/cm ) pro Voluraeneinheit Arbeitsmaterial, wobei p
die Frequenz des Kühlkreisprozesses ist. Zu diesem
Zeitpunkt wird das flüssige Helium 10 gesättigtes
supraflüssiges Helium mit einem Sättigungsdampfdruck von 1600 Pa. Das flüssige Helium 5 wird supraflüssiges Helium bei Atmosphärendruck, da es über das Ventil 6 einen Druck von ungefähr 1 bar hat.
:.:...;--:. : 331U72
Γι -
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird normales flüssiges Helium als Kühlmittel auf der Hochtemperaturseite und supraflüssiges Helium als Kühlmittel auf der Niedertemperatürseite verwendet» Es kann jedoch
5. auch He als Kühlmittel in diesem Temperaturbereich verwendet werden, bei dem es sich um ein Isotop von He handelt. Eine Beschränkung auf einen speziellen Arbeitstemperaturbereich bei der beschriebenen Vorrichtung besteht nicht. Durch Verwendung geeigneter Kühlmittel ■' ist es möglich, jeden gewünschten Arbeitstemperaturbereich auszuwählen. So. ist es beispielsweise möglich, einen Kühlkreisprozess mit Temperaturen von unter 4 K und 20 K zu erhalten, wenn als Kühlmittel auf der Niedertemperaturseite flüssiges Helium verwendet wird, während als Kühlmittel auf der Hochtemperaturseite flüssiger Wasserstoff eingesetzt wird ( ^1 bar, 20 K) .
Das Arbeitsmaterial 8 kann bezüglich der wärmeaustauschenden Kühlmittel 1 und 10 beim Prozess des Wärmeaustausches mit dem Arbeitsmaterial 8 oder wenn das Arbeitsmaterial 8 Wärme freigibt oder absorbiert, stationär gehalten werden. Dies hat zur Folge, daß Wärmeübergangsabschnitte des Arbeitsmaterials 8 einer gewünschten Behandlung unterzogen werden können? um ihre Wärmeleitfähigkeit zu verbessern„ wodurch der Wärmeaustausch mit besserem Wirkungsgr^Q durchgeführt werden kann.
Bezogen auf den Druck sind das flüssige Helium 5 und das gesättigte flüssige Helium 10 voneinander durch den Wärmetauscher 11 getrennt, so daß es möglich ist, den Druck des flüssigen Heliums 5 auf einen gewünschten Wert einzustellen, ohne den Druck des gesättigten flüssigen Heliums 10 berücksichtigen zu müssen. So kann unterkühltes flüssiges Heliura mit ausgezeichneten thermischen Eigenschaften als flüssiges Helium 5 verwendet werden.
Bei der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform wird auf der Hochtemperaturseite eine Wärmeaustauschkammer 16 in Wärmerohrbauweise verwendet, die eine Einrichtung bildet, um den Wärmeaustausch auf der Hochtemperaturseite oder über dem Arbeitsmaterial 8 zu bewirken. Die Wärmeaustauschkammer 16 hat einen Kondensatorabschnitt 18 an einer Stirnseite. Wenn flüssiges Helium ( *j 1 bar) beispielsweise als Kühlmittel in einer Kühlkammer 30 verwendet wird, brauchen lediglich gesättigter flüssiger Wasserstoff ( ^0,8 bar) und gesättigtes flüssiges Helium (0,01 bar) für die Wärmeaustauschkammer 16 bzw. die Wärmeaustauschkammer 9 verwendet werden. Zum Einführen des Wasserstoffs 17 in die Wärmeaustauschkammer 16 dienen ein Rohr 20 und ein Ventil 21, wobei ein Ventil 23 geöffnet wird, wenn Helium 10 in abdichtender Weise in die Wärmeaustauschkammer 9 eingeführt wird, und während des stationären Betriebs geschlossen ist. Hinsichtlich des Drucks wird das flüssige Helium 25 in einem Behälter in Verbindung mit dem flüssigen Helium 5 über das Ventil 6 gehalten.
In die Wärmeaustauschkammer 9 kann abdichtend flüssiges Helium He ( /-s/ 0,13 bar) eingeführt werden, während flüssiges Helium He (1 bar) in die Kühlkammer 4 eingeführt wird. Bei der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform arbeitet das Arbeitsmaterial 8 auf der Niedertemperaturseite genauso wie die Ausführungsform von Figur 1. Auf der Hochtemperaturseite wird jedoch Wärme vom Arbeitsmaterial auf den flüssigen Wasserstoff A durch Siedewärmeübergang über den flüssigen Wasserstoff 17 und durch Kondensationswärmeübergang übertragen, der im Kondensatorabschnitt 18 erfolgt. Bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform wird ebenfalls auf der Hochtemperaturseite eine Wärmeaustauschkammer 16 in Wärmerohrbauweise als Einrichtung benutzt, um den 5 Wärmeaustausch auf der Hochtemperaturseite oder über dem Arbeitsmaterial 8 zu bewirken. Dabei wird Wärme
vom Arbeitsmaterial 8 auf einen Cryo-Kühler 19 durch Siedewärmeübergang über den flüssigen Wasserstoff 17 (20 K, 1 bar) in der Wärmeaustauschkammer 16 und durch Kondensatxonswärmeübergang im Konäensatorabschnitt 18 übertragen. Durch Auslegung des Cryo-Kühlers 19 derart, daß eine sehr niedrige Temperatur von 20 K erreicht wird, ist es möglich, einen Arbeitstemperaturbereich von 1,8 bis 20 K vorzusehen, über das Rohr 20 und das Ventil 21 wird gasförmiger Wasserstoff der hochtemperaturseitigen Wärmeaustauschkammer 16 zugeführt, wo er zu flüssigen Wasserstoff 17 kondensiert wird, dessen Volumen das Oj, 2 bis 0,4-fache der Wärmeaustauschkammer 16 beträgt. Bei der Aus- : : führungsform von Figur 5 wird das Ventil 21 während des stationären Betriebs geschlossen. Der zur Erzielung der niedrigen Temperatur von etwa 20 K eingesetzte Cryo-Kühler 19 kann nach dem Gifford-MacMahon-, dem Stirling- oder dem Claude-Kreisprozess arbeiten.
Wenn sich die Temperatur des Arbeitsmaterials 8 der Niedertemperatürseite angleicht, wird die Wärmeleitfähigkeit des flüssigen Wasserstoffs 17 sehr niedrig. Das Arbeitsmaterial 8 würde deshalb Wärme fast gänzlich über einen Kondensationswärme überführenden Abschnitt 26 absorbieren» Ein wesentlicher Betrag der Wärme würde auch vom Arbeitsmaterial 8 aus der Hochtemperaturseite aufgrund von Konvektion des flüssigen Wasserstoffs 17 absorbiert. Zur Vermeidung der Konvektion des flüssigen Wasserstoffs 17 ist deshalb ein die Konvektion verhinderndes Element 22 vorgesehen, beispielsweise in Form von Glaswolle und der Positionierung auf der Oberseite des Arbeitsmaterials 8. Der Kondensationswärme übertragende Abschnitt 26 auf der Unterseite des Arbeitsmaterials 8 kann beispielsweise mit Rippen versehen sein, um die Wärmeleitung zu begünstigen.

Claims (6)

  1. F α N E R E B B I N G M Λ 1J S FIN C K
    P A T (r. N T A N W A L T E £. U H O F» E A N CATtNT AtIOHNI YS
    MARIAHILFPl.ATTV. 2 & 3, MÜNCHFN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 9b O1 6O, D-MUOO MUNCHFN Hb
    HITACHI, LTD. 21, April 1983
    DEAC-30961.5
    MAGNETISCHE KÜHLVORRICHTUNG
    Patentansprüche
    (1 J Magnetische Kühlvorrichtung mit einem Arbeitsinaterial in Form eines magnetischen Materials, mit einem Magnetfeldsystem zur periodischen Veränderung der Verteilung oder Stärke eines auf das Arbeitsmaterial einwirkenden Magnetfelds und mit einer Einrichtung zur Übertragung von Wärme auf das Arbeitsmaterial, gekennzeichnet durch eine erste Wärmeaustauscheinrichtung (9), die auf der Niedertemperatur-Stirnseite (8A) des Arbeitsmaterials
    (8) für einen Wärmeaustausch durch Kondensation eines Kühlmittels (10) angeordnet ist, und durch eine zweite Wärmeaustauscheinrichtung (16), die auf der Hochtemperatur-Stirnseite (8B) des Arbeitsmaterials (8) für den Wärmeaustausch durch Sieden eines weiteren Kühlmittels (1) angeordnet ist, wobei der Wärmeaustausch durch den Kondensationswärmeübergang über das erstgenannte Kühlmittel (10) in einem Verfahren, bei welchem das Arbeitsmaterial (8) Wärme absorbiert, und durch den Siede- Wärmeübergang über das zuletzt genannte Kühlmittel CD. in einem Verfahren bewirkt wird, in welchem das Arbeitsmaterial (8) Wärme freigibt.
  2. 2. Magnetische Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wärmeaustauscheinrichtung (9) an der Unterseite (8A) des Arbeitsmaterials (8) befestigt und die zweite Wärraeaustauscheinrichtung (2) an der Oberseite (8B) des Arbeitsmaterials (8) befestigt ist.
  3. 3. Magnetische Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennze ichnet, daß die erste Wärmeaustauscheinrichtung (9) ein Wärmerohr (11,50) mit einer Wärmeübertragungskammer aufweist, in der abgedichtet eine festgelegte Menge gesättigten flüssigen Kühlmittels enthalten ist.
  4. 4. Magnetische Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wärmeaustauscheinrichtung (16) ^ine Wärme-
    . Übertragungskammer (2) aufweist, in der ein flüssiges Kühlmittel (1) gespeichert ist.
  5. 5. Magnetische Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wärmeaustauscheinrichtung (16) ein Wärmerohr aufweist, das eine Wärmeübertragungskammer hat, in welcher abdichtend eine festgelegte Menge an gesättigtem flüssigen Kühlmittel enthalten ist.
  6. 6. Magnetische Kühlvorrichtung mit einem Arbeitsmaterial· in Form eines magnetischen Materials, mit einem Magnetfeldsystem zur periodischen Veränderung der Verteilung oder Stärke eines auf das Arbeitsmaterial einwirkenden Magnetfelds und mit einer Einrichtung zur Übertragung von Wärme auf das Arbeitsmaterial, gekennzeichnet durch eine erste Wärmeaustauscheinrichtung (9), die an der Nieder-
    S : ·: ::·» ·:'*.. *: 33ΊΑΑ72
    temperatur-Stirnseite (8A) des Arbeitsmaterials (8) für den Wärmeaustausch durch Kondensation eines Kühlmittels (10) angeordnet ist, durch eine zweite Wärmeaustauscheinrichtung (16), die auf der Hochtemperatur-Stirnseite (8B) des Arbeitsmaterials (8) für den Wärmeaustausch durch Sieden eines weiteren Kühlmittels (1) angeordnet ist, und durch eine dritte Wärmeaustauscheinrichtung, die mit der ersten Wärmeaustauscheinrichtung (9) über einen Wärmetauscher (11) verbunden ist und eine Kammer (4) für die Aufnahme des zu kühlenden Geräts (7) und eines flüssigen Kühlmittels (5) aufweist, wodurch das Gerät (7) durch Wärmeabsorption seitens des Arbeitsmaterials (8) gekühlt werden kann.
DE19833314472 1982-04-23 1983-04-21 Magnetische kuehlvorrichtung Granted DE3314472A1 (de)

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