JP2022542706A - Ｓｍａヒートポンプ内のｓｍａからなる材料を支持し熱伝達を最適化するシステム及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コア材料の寿命を延ばすことが可能なヒートポンプシステムを提供することを目的とする。【解決手段】ヒートポンプシステムは、形状記憶合金（ＳＭＡ）または負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料を有するコアであって、前記コアは、第１流体が入力されると、熱を吸収してエネルギーを蓄積するようにハウジングの内部に配されている構成であって、前記コアを活性化温度にて状態変化させるために前記第１流体を第１温度で入口から受け入れるように前記ハウジングが構成されており、前記ハウジングの内部に配された前記コアに応力を加えることで相変化を起こさせるデバイスと、前記応力が印加されるときに座屈を防止するように前記コアにおける前記材料と係合する支持システムとを有し、前記支持システムは、前記材料の少なくとも１つの長さ方向に沿って配される連続した支持体を有している構成である。【選択図】図１
Description
本開示は、ヒートポンプに関する。特に、本開示は、空調システムなどの加熱システムおよび／または冷却システムのためのヒートポンプに関する。
ヒートポンプ（“ＨＰ”）技術は、暖房、換気および空調（“ＨＶＡＣ”）用途において、商業的に支持を得ている。それらは、エネルギーの節約および排出低減を提供でき、典型的には、建物や自動車用途などでの加熱および冷却システムのために設けられている。
ヒートポンプにはいくつかの種類がある。ほとんどの既存の技術は、膨張／圧縮サイクルで冷媒を利用しており、多くのヒートポンプは、熱源、一例として、空気熱源ヒートポンプまたは地中熱源ヒートポンプなどに分類される。ヒートポンプで使用される基本的な技術についても同様である。空気熱源ヒートポンプは、低温での性能が制限される（－１８℃では、ＣｏＰは、（カルノーによって）１近くになる傾向にある。そのため、電気抵抗加熱がより効果的であり、より高い動作温度では、ＣｏＰは４に達し得る）。地中熱源ヒートポンプは、より安定した入口温度になるが、従来技術は成績係数（“ＣｏＰ”）によって制限される。
世界的に、建物での加熱および冷却の脱炭素化をする必要がある。加熱は、一般に、炭素ベースの燃料を燃焼するので、大気中に炭素が放出される。冷却および空調は、より暖かい気候では主要な電気負荷になり得る。ヒートポンプは、潜在的に、単一のパッケージから加熱および冷却を提供し得る。ヒートポンプが再生可能な電力を使用する場合において、ヒートポンプは、ゼロ・エミッション技術になり得る。従来のヒートポンプ技術は、一般に、地球温暖化の可能性が高い冷媒を用いており、高い毒性を有し得るので、望ましいことではない。ファンおよびポンプは、邪魔となり得るノイズを有する。
従来のＨＰ技術は、３～４のＣｏＰを有する。ＣｏＰを増加させることによって、電力消費が低減され得るので、これにより、再生可能でない電力が使用される場合の炭素排出が低減される。さらに、従来のＨＰ技術は、周囲の空気温度によって影響を受けるＣｏＰを有し得るので、それは望ましいことではない。米国特許出願公開第２０１６００８４５４４号（Ｒａｄｅｒｍａｃｈｅｒら）には、ＳＭＡからなる材料チューブを使用するヒートポンプシステムが開示されており、それは、未知の材料の他のチューブまたはロッドで満たされて体積を占めており、したがって、デッドサーマルマスを除去してシステムの効率を高めるのに有用である。中国特許出願公開第１０６０５２１９０号（Ｑｉａｎら）には、第１および第２の形状記憶合金と、荷重を伝達するための構造部材を画定するフレームと、を有する熱弾性冷凍システムが開示されている。
しかしながら、従来の構成は、熱効率が悪く、均一に膨張および／または収縮せず、生成されるＣｏＰ値が乏しいという問題がある。それに加えて、ＳＭＡからなる材料は、座屈しやすく、ヒートポンプシステムの故障につながる。圧縮時のＳＭＡからなる材料の座屈を改善する方法として、例えば、ＳＭＡからなるロッドの直径を大きくすることが挙げられる。しかしながら、表面積対体積の比率が大きくなるので熱伝達率が低減し、一定の流速で達成可能なデルタＴが低減することになる。
したがって、コア材料の寿命を延ばすことが可能なヒートポンプシステムを提供することを目的とする。また、ヒートポンプにおける熱伝達の最適化を提供することを目的とする。
特許請求の範囲で述べられているとおり、本発明に係るヒートポンプシステムは、形状記憶合金（ＳＭＡ）または負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料を有するコアであって、前記コアは、第１流体が入力されると、熱を吸収してエネルギーを蓄積するようにハウジングの内部に配されている構成であって、前記コアを活性化温度にて状態変化させるために前記第１流体を第１温度で入口から受け入れるように前記ハウジングが構成されており、前記ハウジングの内部に配された前記コアに応力を加えることで相変化を起こさせるデバイスと、前記応力が印加されるときに座屈を防止するように前記コアにおける前記材料と係合する支持システムとを有し、前記支持システムは、前記材料の少なくとも１つの長さ方向に沿って配される連続した支持体を有している構成である。
本構成に係る支持システムによって、形状記憶合金（ＳＭＡ）または負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料の座屈が防止できて、ヒートポンプでの圧縮、引張、またはねじり動作中のＳＭＡ／ＮＴＥ／熱弾性体と体の流れとの間の熱伝達の最適化が図れる。
一実施形態として、前記応力としての圧縮応力が印加される。
一実施形態として、前記コアにおける前記材料は、少なくとも１つのロッドを有しており、前記支持システムと係合している。
一実施形態として、前記コアまたは前記ハウジングの表面は、プレート形状／凹凸形状／粗い形状／ネジ山形状／鋸歯形状のうちの少なくとも１つを有する。
一実施形態として、前記支持システムにおける前記支持体は、前記材料と複数個所で係合するように構成されているとともに、前記第１流体の使用中に乱流を生成可能な寸法形状である。
一実施形態として、前記支持システムは、前記支持体と乱流生成器とを有する。
一実施形態として、前記ハウジングの内面に複数のエレメントが配されている構成である。
一実施形態として、前記コアの外面に複数のエレメントが配されている構成である。
一実施形態として、前記コアは中空になっており、前記コアの内面に複数のエレメントが配されている構成である。
一実施形態として、前記エレメントは、ばねまたはヘリカルコイルを有する構成である。
前記コアは、ニッケルチタン合金または派生物ＮｉＴｉＸもしくはＮｉＴｉＸＹ（ＸおよびＹは、三元合金元素／四元合金元素）、ＮｉＭｎＧａ、ＣｕＡｌＺｎなど任意の好適な弾性熱量材料を有することができる。
本発明に係る冷却／冷凍システムは、形状記憶合金（ＳＭＡ）または負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料を有するコアであって、前記コアは、第１流体が入力されると、熱を吸収してエネルギーを蓄積するようにハウジングの内部に配されている構成であって、前記コアを活性化温度にて状態変化させるために前記第１流体を第１温度で入口から受け入れるように前記ハウジングが構成されており、前記ハウジングの内部に配された前記コアに応力を加えることで相変化を起こさせるデバイスと、前記応力が印加されるときに座屈を防止するように前記コアにおける前記材料と係合する支持システムとを有し、前記支持システムは、前記材料の少なくとも１つの長さ方向に沿って配される連続した支持体を有している。
本発明によれば、コア材料の寿命を延ばすことが可能なヒートポンプシステムを提供することができる。
本発明のより明確な理解のために、本発明における一例としての実施形態について、図面を参照して、以下に詳しく説明する。本発明は、形状記憶合金（ＳＭＡ）または負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料における、相変態からの潜熱を利用する新規なヒートポンプサイクルに関する。以下、本発明の好ましい実施形態として、ＳＭＡの実施を記載しており、負の熱膨張材料（ＮＴＥ）または弾性熱量材料の実施においても同様に適用される。
本発明は、コアを画定するために、複数のエレメントまたは複数のワイヤで構成されたＳＭＡを近接配置して用いることができる。ＳＭＡの材料は、マルテンサイトとオーステナイトの２つの結晶状態になることができ、一方の相から他方の相へと可逆的に変態することができる。ＳＭＡにおけるオーステナイトからマルテンサイトへの変態は発熱を伴う。ＳＭＡにおけるマルテンサイトからオーステナイトへの変態は吸熱を伴う。相転移が起こる温度は、ＳＭＡの材料に対する応力の印加によって操作することができる。
形状記憶合金（ＳＭＡ）は、一度変形しても加熱時に変形前の形状に戻る形状記憶効果を示す合金である。この材料は、液圧、気圧、およびモータを基礎としたシステムなど従来のアクチュエータよりも軽量な固体状態の代替物である。
本発明は、複数の形状記憶合金（ＳＭＡｓ）または複数の負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料のいずれかを用いることが可能なヒートポンプシステムおよびその方法に関する。一実施形態として、特に、ＳＭＡからなる材料で構成されたＳＭＡシステムを用いることができる。一例として、コアを画定するために、複数のエレメント（もしくは複数のエレメント群）または複数のワイヤが、近接配置されている。別の例では、ロッド、ブロック、リボン、細片またはプレート、３Ｄプリントされたエレメントなどのうちの１つ以上でコアを画定することができ、いずれにおいても、軸方向または横方向の圧縮、圧縮および自然負荷、ねじり応力を受けることでコアとして機能することができる。
ヒートポンプには、２つのフェーズ、すなわち、熱吸収フェーズおよび熱放出フェーズがある。マシンサイクルは、完全な熱吸収フェーズ（吸熱）および完全な熱放出フェーズ（発熱）として定義される。
熱吸収フェーズは、材料に印加される応力を、ＳＭＡからなる材料内への熱の伝達を許容可能な、サイクル動作で使用されるより低い適切な値に設定する。その結果、オーステナイト開始（Ａｓ）とオーステナイト終了（Ａｆ）の活性化温度が、流体の流れの入力温度よりも低い値に設定される。熱勾配が存在することで、熱伝導および熱対流によってＳＭＡ内に熱伝達することが可能になる。一度、材料が完全にまたは部分的にオーステナイトに変態すると（つまり、ＳＭＡからなる材料の温度がＡｆよりも高くなると）、熱吸収フェーズが完了する。
オーステナイト系ＳＭＡからなる材料に対する応力を増加させた後、熱放出フェーズが始まる。これにより、マルテンサイトに戻る逆変態のために、マルテンサイト開始（Ｍｓ）およびマルテンサイト終了（Ｍｆ）の活性化温度が上昇する。一度、Ｍｓの値が入力流体の流れの温度よりも上に上昇すると、逆変態が始まる。それは、Ｍｆも流体の流れの温度よりも高くなったときにのみ完了する。次いで、潜熱が、ＳＭＡからなる材料によって流体の流れに放出され、その温度を高くする。熱の放出が起こる速度は、熱勾配や流速や乱流などの流体の流れの様々な熱力学的条件の関数である。
単一の流体温度入力をシステムで用いることができ、熱放出フェーズからのより温かい流体を加熱対象へ向けつつ、熱吸収フェーズからのより冷たい流体の流れを流体源に戻すように、一連のバルブを流体チャンバからの出力で用いることができる。複数の流体温度入力を用いることもできる。
図１は、ＳＭＡ駆動システムとして知られている構成を組み込んだヒートポンプシステムではあるが、逆の操作をしており、Ｅｘｅｒｇｙｎ Ｌｉｍｉｔｅｄが出願し未公開のＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１９／０５２３００号を参照し本明細書に組み込まれている。図１に示すように、低圧アキュムレータ１は、マルテンサイト状態のＳＭＡからなる材料に印加される。ＡｓとＡｆよりも高い温度のＳＭＡからなる材料を収容した流体チャンバに流体が入力されると、ＳＭＡからなる材料が熱を吸収することが可能になる。図２はＳＭＡの動作における異なる状態を示すワークフロー図である。ワイヤに対して印加される低い圧力（つまり、低い応力）の結果、オーステナイト開始温度（Ａｓ）とオーステナイト終了温度（Ａｆ）の両方が比例して低下し、マルテンサイトからオーステナイトへの変態がより低い入力流体温度で容易に達成できる。図２に示すように、コア内の複数のＳＭＡからなるワイヤは、Ａｆ点まで加熱される。Ａｆは、ワイヤの最大収縮の点として設定され、部分的なまたは完全なマルテンサイトからオーステナイトへの変態を表している。
[第１の実施形態]
ＳＭＡヒートポンプにおいては、圧縮時のＳＭＡからなるコアの座屈が解決すべき課題である。圧縮時のＳＭＡからなる材料の座屈を改善する方法として、一例として、ＳＭＡからなるロッドの直径を大きくすることが挙げられる。しかしながら、表面積対体積の比率が大きくなるので熱伝達率が低減し、一定の流速で達成可能なデルタＴが低減することになる。
ＳＭＡヒートポンプにおいては、圧縮時のＳＭＡからなるコアの座屈が解決すべき課題である。圧縮時のＳＭＡからなる材料の座屈を改善する方法として、一例として、ＳＭＡからなるロッドの直径を大きくすることが挙げられる。しかしながら、表面積対体積の比率が大きくなるので熱伝達率が低減し、一定の流速で達成可能なデルタＴが低減することになる。
図３は、形状記憶合金（ＳＭＡ）または負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料を有するコア１１を備えたヒートポンプシステム１０の部分拡大図である。図示された実施形態のコア１１は、ＳＭＡからなる材料の単一ロッドである。コアは複数のロッドを有することができる。圧縮時に、ＳＭＡからなるロッドは、ＳＭＡリボン、ＳＭＡ細片、ＳＭＡプレートなどに置き換えることができる。
コア１１は、ハウジング１２内に配されており、第１温度で入力された第１流体に応答して熱を吸収しエネルギーを蓄積する構成である。ハウジング１２は、入口１３を介して第１温度の流体を受入れて、ＳＭＡまたはＮＴＥからなる材料の第１コアの状態を変化させる構成である。デバイスまたは機構は、ハウジング内のＳＭＡまたはＮＴＥからなる材料の第１コアに応力を印加して、ＳＭＡまたはＮＴＥからなる第１コアの状態を変化させる構成である。コアに応力を印加するように構成された、液圧回路や気圧回路、電気機械若しくはネジ山などのデバイスが配されることで、コアへの応力付与がもたらされる。ＳＭＡからなるコア１１の座屈または損傷を防止するために、支持システム１４は、応力が印加されるときにＳＭＡからなる材料の座屈を防止するためにＳＭＡからなる材料と係合するように構成されている。
支持システム１４は、機械的な支持、およびヒートポンプでの圧縮中の流体の流れへの熱伝達の最適化の両方をもたらすことができる。図３に示すように、支持システム１４は、ＳＭＡからなるロッド１１の長さ方向に沿って延びる連続した支持体１４ａと連続した支持体１４ｂにて最適設計になっており、この構成により、実質的にＳＭＡからなるロッド１１と流れる流体との間の熱伝達率を増加させる流体チャンバとしてのハウジング１２を通る乱流の流れを生成し、そして、システムの出力パワーを増大させる。達成される恩恵とのバランスは、コストと性能との両方の観点から求められる。
支持システム１４は、圧縮時の単一または複数のＳＭＡからなるロッドの外側の周りに取付けることができ、異なる流体の流れのシナリオに適合するように最適化することができる。圧縮時の最適なロッド直径として、座屈せず、熱伝達率（Ｑｏｕｔ）を最大化できる設計が可能となる。
支持システム１４は、乱流を生成するので、熱源から流体への最適な熱伝達には不適当な定常層流の問題を解決する。各エレメントの最適化設計によって、システムは、圧縮時のヒートポンプの性能およびエネルギー出力を向上させる熱伝達の最適化が図れる。支持システム１４は、圧縮座屈問題を解決した、より長い圧縮ロッドにすることができるので、システムの製造コストおよびシステムの複雑度を減少させ、ヒートポンプシステムのより長い寿命を可能にする。
[第２の実施形態]
図３に示すように、機械的な観点からは、圧縮時に作用するＳＭＡからなるロッドまたはチューブについての理想的なソリッドステートヒートポンプのＳＭＡ形状として、ロッド／チューブの直径を大きくする方法が挙げられる。しかしながら、熱力学的設計からは、直径を大きくすることにより、熱伝達率の大幅な減少となり、達成可能なＱｏｕｔまたはデルタＴが減少することになる。
図３に示すように、機械的な観点からは、圧縮時に作用するＳＭＡからなるロッドまたはチューブについての理想的なソリッドステートヒートポンプのＳＭＡ形状として、ロッド／チューブの直径を大きくする方法が挙げられる。しかしながら、熱力学的設計からは、直径を大きくすることにより、熱伝達率の大幅な減少となり、達成可能なＱｏｕｔまたはデルタＴが減少することになる。
特定の用途では、入出力の熱伝達率を向上させるために、ＳＭＡからなるロッド／チューブに対して複数の変更／追加を行うことができ、ＳＭＡヒートポンプシステムに対して有益である。
図４は、ＳＭＡからなるロッドまたはチューブからなるコアが収容されたハウジングの壁に複数のエレメント１５が配されている構成を示す図である。一実施形態として、複数の突出部またはエレメント１５は、ハウジング１２の内面に配されている。エレメント１５は、壁に取付けられたヘリカルコイルばねにすることができる。エレメント１５によって、流体がハウジング１２に入るときに、より大きい乱流および熱伝達が生じるようにできる。一実施形態として、ハウジング１２の内面を粗くすることで、乱流を増加させる。
図５は、複数のエレメント１５がＳＭＡからなるコア１１の表面に配された、コア内のＳＭＡからなるロッドまたはチューブ１１を示す。図示された実施形態では、コア１１はＳＭＡからなるロッドを備える。ばねまたは同様の螺旋状ユニットをＳＭＡからなるロッドに配することにより、ばねまたはエレメント１５の周りで局所的な乱流が生じる。
図６は、複数のエレメント１５が中空のＳＭＡからなるコア１１の内面に配された、コア内のＳＭＡ中空ロッドまたはチューブ１１を示す。ばねまたは同様の螺旋状ユニットをＳＭＡからなるチューブ１１の内側に配することにより、中空のロッドまたはチューブ１１の中央位置で乱流が増加する。
図４、図５、および図６に記載された実施形態の基本原理は、コア材料に対して局所的な流体でさらなる乱流を生成することである。この増加した乱流により、レイノルズ数が増加し、熱伝達率の増加となる。これは、流体チャンバでの乱流を増加させることによって達成できる。
本発明は、ＳＭＡからなるロッドの内外の熱伝達率を増加させる方法を示しており、ＳＭＡヒートポンプにおける圧縮コアタイプ構造の選択を可能にする。これにより、パワー／熱出力および効率を確保しつつ、圧縮時に安定した大きなコアに容易にできる。
[第３の実施形態]
上述のとおり、ＳＭＡからなるコア内のＳＭＡエレメントへまたはＳＭＡエレメントからのエネルギー（熱）抽出または入力は、全体的なシステムの性能および効率の基本である。エネルギー伝達のために、流体とＳＭＡとは、異なる温度である必要がある。これは、複雑な問題であって、重要なパラメータのいくつかは、流体表面とＳＭＡ表面との間の温度デルタ、ＳＭＡ表面対コアの距離、複数のエレメントが使用される場合のＳＭＡ束構造、および流体の流れの特性、特に流速／速度である。
上述のとおり、ＳＭＡからなるコア内のＳＭＡエレメントへまたはＳＭＡエレメントからのエネルギー（熱）抽出または入力は、全体的なシステムの性能および効率の基本である。エネルギー伝達のために、流体とＳＭＡとは、異なる温度である必要がある。これは、複雑な問題であって、重要なパラメータのいくつかは、流体表面とＳＭＡ表面との間の温度デルタ、ＳＭＡ表面対コアの距離、複数のエレメントが使用される場合のＳＭＡ束構造、および流体の流れの特性、特に流速／速度である。
温度デルタ、つまり、伝達に利用可能なエネルギーが高いとき、伝達速度は、より速い速度にできる。低い温度デルタのとき、エネルギー伝達は、より遅い速度で行われる。
解決すべき課題は、タイプ２のコアシステム内への流体の一定流速／温度では、サイクル中の出口温度は、時間に対して温度をプロットしたガンベル形状の曲線と異なるわけではないことである。グラフのピークエリアのみがこのより高い温度を生み出すため、可能な限り高い温度を維持するだけでは十分でない。大部分の流量／体積は、最適に及ばない温度となる。
パラメータのほとんどは一定であり、サイクル中に動的に調整することができない。流速（＝速度）は変更可能である。サイクル中の流速を動的に制御することによって、例えば、デルタＴが高いときに流速を大きくし、より低いデルタＴ値で流速を小さくすることで、システムから出る流量が全体的に低減することになるが、流れのその平均温度はより高くなる。総エネルギーは変化すべきではない。より少ない量／体積での、より高い平均温度の流れは、エンドユーザにとっては、より低い温度変化でのより多い量よりも価値がある。
本明細書に記載されているヒートポンプシステムおよびその方法は、多くの用途が挙げられ、加熱（空間加熱、熱ボイラーシステムまたは熱水システム）、冷却（空調水冷装置、プロセス冷却）、（建物または自動車用途）での可逆的な加熱および冷却や冷凍（家庭用および商用／小売用）極低温冷却に適用可能である。ヒートポンプシステムおよびその方法は、任意の加熱システムまたは冷却システムに効果的に適用可能である。
本明細書において、「備え、備える、構成される、構成されている」という語句またはその任意の変形、ならびに「含み、含む、含まれる、含んでいるという語句またはその任意の変形は、相互に置き換え可能であり、可能な限り広い解釈が与えられるべきである。
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、構成や詳細について種々変更が可能である。
Claims (11)
- 形状記憶合金（ＳＭＡ）または負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料を有するコアであって、前記コアは、第１流体が入力されると、熱を吸収してエネルギーを蓄積するようにハウジングの内部に配されている構成であって、前記コアを活性化温度にて状態変化させるために前記第１流体を第１温度で入口から受け入れるように前記ハウジングが構成されており、前記ハウジングの内部に配された前記コアに応力を加えることで相変化を起こさせるデバイスと、前記応力が印加されるときに座屈を防止するように前記コアにおける前記材料と係合する支持システムとを有し、前記支持システムは、前記材料の少なくとも１つの長さ方向に沿って配される連続した支持体を有している、ヒートポンプシステム。
- 前記応力としての圧縮応力が印加される、請求項１に記載のヒートポンプシステム。
- 前記コアにおける前記材料は、少なくとも１つのロッドを有しており、前記支持システムと係合している、請求項１または２に記載のヒートポンプシステム。
- 前記コアまたは前記ハウジングの表面は、プレート形状／凹凸形状／粗い形状／ネジ山形状／鋸歯形状のうちの少なくとも１つを有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
- 前記支持システムにおける前記支持体は、前記材料と複数個所で係合するように構成されているとともに、前記第１流体の使用中に乱流を生成可能な寸法形状である、請求項１～４のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
- 前記支持システムは、前記支持体と乱流生成器とを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
- 前記ハウジングの内面に複数のエレメントが配されている構成である、請求項１～６のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
- 前記コアの外面に複数のエレメントが配されている構成である、請求項１～６のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
- 前記コアは中空になっており、前記コアの内面に複数のエレメントが配されている構成である、請求項１～６のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
- 前記エレメントは、ばねまたはヘリカルコイルを有する構成である、請求項７～９のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
- 形状記憶合金（ＳＭＡ）または負熱膨張材（ＮＴＥ）または熱弾性体からなる材料を有するコアであって、前記コアは、第１流体が入力されると、熱を吸収してエネルギーを蓄積するようにハウジングの内部に配されている構成であって、前記コアを活性化温度にて状態変化させるために前記第１流体を第１温度で入口から受け入れるように前記ハウジングが構成されており、前記ハウジングの内部に配された前記コアに応力を加えることで相変化を起こさせるデバイスと、前記応力が印加されるときに座屈を防止するように前記コアにおける前記材料と係合する支持システムとを有し、前記支持システムは、前記材料の少なくとも１つの長さ方向に沿って配される連続した支持体を有している、冷却／冷凍システム。
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