JP2013502061A5

JP2013502061A5 -

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Publication number: JP2013502061A5
Application number: JP2012524183A
Authority: JP
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2013-09-19

Claims

平均粒径が２００μｍ〜４００μｍの範囲にあり、充填床における空隙率を３６〜４０％の範囲とする熱磁気材料粒子からなる充填熱交換器床。
上記材料粒子の粒径が、平均粒径から２０％を超えない差である請求項１に記載の熱交換器床。
前記材料粒子が、球状、ペレット状、シート状または円柱状である請求項１または２に記載の熱交換器床。
上記材料粒子が球状である請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換器床。
個々の流路の断面積が０．００１〜０．２ｍｍ^２の範囲であり、壁厚が５０〜３００μｍであり、空隙率が１０〜６０％の範囲であり、表面／体積比率が３０００〜５００００ｍ^２／ｍ^３の範囲である連続流路を有するか、あるいはシート厚が０．１〜２ｍｍでシート間隔が０．０５〜１ｍｍである複数の平行シートを有する熱磁気材料モノリスからなる熱交換器床。
前記空隙率が２０〜３０％である請求項５に記載の熱交換器床。
前記個々の流路の断面積が０．０１〜０．０３ｍｍ^２であり、壁厚が５０〜１５０μｍである請求項５または６に記載の熱交換器床。
前記熱磁気材料が、
（１）一般式（Ｉ）の化合物：

（Ａ_ｙＢ_y-1）_2+δＣ_wＤ_xＥ_z （Ｉ）

式中、
Ａは、ＭｎまたはＣｏであり、
Ｂは、Ｆｅ、ＣｒまたはＮｉであり、
Ｃ、Ｄ及びＥは、Ｃ、Ｄ及びＥの少なくとも２種は異なり、ゼロ濃度になることはなく、Ｐ、Ｂ、Ｓｅ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｎ、Ａｓ及びＳｂから選ばれ、Ｃ、Ｄ及びＥのうち少なくとも１種はＧｅ又はＳｉであり、
δは、−０．１〜０．１の範囲の数字であり、
ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、０〜１の範囲の数字であり、ｗ＋ｘ＋ｚ＝１である；
（２）一般式（II）及び／又は（III）及び／又は（IV）のＬａ系及びＦｅ系化合物：

Ｌａ（Ｆｅ_ｘＡｌ_１-x）₁₃Ｈ_ｙまたはＬａ（Ｆｅ_xＳｉ_１-x）₁₃Ｈ_ｙ（II）

式中、
ｘは、０．７〜０．９５の数字であり、
ｙは、０〜３の数字である；

Ｌａ（Ｆｅ_ｘＡｌ_ｙＣｏ_ｚ）₁₃またはＬａ（Ｆｅ_ｘＳｉ_ｙＣｏ_ｚ）₁₃ （III）

式中、
ｘは、０．７〜０．９５の数字であり、
ｙは、０．０５〜１−ｘの数字であり、
ｚは、０．００５〜０．５の数字である；

ＬａＭｎ_xＦｅ_2-xＧｅ（IV）

式中、
ｘは、１．７〜１．９５の数字である；
（３）ＭｎＴＰ型（式中、Ｔは遷移金属であり、Ｐは、原子当りの電子数ｅ／ａが７〜８．５の範囲であるｐ−ドープ金属である）のホイスラー合金：
（４）一般式（V）のＧｄ系およびＳｉ系化合物：

Ｇｄ₅（Ｓｉ_xＧｅ_1-x）₄ （V）

式中、ｘは、０．２〜１の数字である；
（５）Ｆｅ_２Ｐ系化合物：
（６）ペロブスカイト型マンガナイト：
（７）希土類元素を含む一般式（VI）及び（VII）の化合物：

Ｔｂ₅（Ｓｉ_4-ｘＧｅ_ｘ）（VI）

式中、ｘ＝０、１、２、３又は４である；

ＸＴｉＧｅ（VII）

式中、Ｘ＝Ｄｙ、Ｈｏ又はＴｍである；
（８）一般式（VIII）及び（IX）のＭｎ及びＳｂ系、あるいはＭｎ及びＡｓ系化合物：

Ｍｎ_2-xＺ_xＳｂ（VIII）
Ｍｎ₂Ｚ_xＳｂ_1-x （IX）

式中、
Ｚは、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｖ、Ａｓ又はＧｅであり、
ｘは０．０１〜０．５であり、
ＺがＡｓでないとき、ＳｂはＡｓで置き換えられていてもよい；
から選ばれる請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱交換器床。
前記熱磁気材料が、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐ及び任意にＳｂに加えて、更にＧｅ又はＳｉ又はＡｓ、又はＧｅ及びＳｉ、又はＧｅ及びＡｓ、又はＳｉ及びＡｓ、又はＧｅ、Ｓｉ及びＡｓを含む一般式（Ｉ）の少なくとも四元の化合物から選ばれる請求項８に記載の熱交換器床。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換器床を製造する方法であって、
熱磁気材料の粉末を成形して熱磁気材料粒子を形成する工程、及び次いでこの材料粒子を充填して前記熱交換器床を形成する工程を含む製造方法。
請求項５〜７のいずれか一項に記載の熱交換器床を製造する方法であって、
前記熱磁気材料を押出成型、射出成型または成型によりモノリスを形成する製造方法。