KR101088537B1 - 자기 열교환용 물품 및 자기 열교환용 물품의 제조 방법 - Google Patents
자기 열교환용 물품 및 자기 열교환용 물품의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
제1 방향(3)과 그 제1 방향(3)에 대략 축방향으로 수직인 제2 방향(5)으로 연장되는 물품(1)이 제공된다. 물품(1)은 적어도 하나의 자기열량 활성상(2)을 포함한다. 물품(1)의 평균 열전도도는 이방성을 갖는다.
자기 열교환용 물품, 자기열량 활성상,자기열량 부동상, 우선 배향성
Description
본 발명은 자기 열교환용 물품 및 자기 열교환용 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
자기열량 효과는 열의 방출이나 흡수로 이어지는 자기 유도 엔트로피 변화의 단열 전환을 설명한다. 따라서, 자기열량재에 자기장을 인가하면 열의 방출이나 흡수를 가져오는 엔트로피 변화가 유도될 수 있다. 이런 자기열량 효과는 냉동 및/또는 가열을 수행하기 위해 이용될 수 있다.
최근 개발된 La(Fe1-aSia)13, Gd5(Si,Ge)4, Mn(As,Sb) 및 MnFe(P,As)와 같은 재료들은 실온이거나 실온에 가까운 퀴리 온도(Tc)를 갖는다. 퀴리 온도는 자기 열교환 시스템에서 재료의 작동 온도로 해석된다. 그 결과, 이들 재료는 자동차 기후 제어뿐만 아니라 건물 기후 제어, 가정용 및 공업용 냉장고 및 냉동고와 같은 용도로 사용하기에 적절하다.
자기 열교환 기술은 자기 열교환기가 원칙적으로 기체 압축/팽창 행정 시스 템보다 에너지 효율적이라는 장점을 갖는다. 또한, 자기 열교환기는 CFC와 같은 오존층 파괴 화학물질을 사용하지 않기 때문에 환경 친화적이다.
결국, 새로이 개발된 자기열량재가 갖는 장점을 실제로 구현하기 위한 자기 열교환기 시스템이 개발되고 있다. 미국 특허 제6,676,772호에 개시된 것과 같은 자기 열교환기는 통상적으로 펌프식 재순환 시스템과 유체 냉매 같은 열교환 매체와 자기열량 효과를 나타내는 자기 냉매 작용재의 입자로 충전된 챔버와 챔버에 자기장을 인가하는 수단을 포함한다.
그러나, 자기 열교환 기술을 보다 널리 활용할 수 있도록 더욱 개선하는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 신뢰성있고 비용 효율적으로 제조 가능한 자기 열교환용 물품을 제공하는 것이다. 다른 목적은 상기 물품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이들 목적은 독립 청구항의 요지에 의해 해결된다. 다른 유익한 개선점은 종속 청구항의 요지이다.
본 발명은 자기 열교환용 물품을 제공한다. 상기 물품은 제1 방향과 제1 방향에 대략 축방향으로 수직인 제2 방향으로 연장하며, 자기 열량적으로 활성인 적어도 하나의 상(phase)(이하, '자기열량 활성상')을 포함한다. 본 발명에 따르면, 물품의 평균 열전도도는 이방성을 갖는다.
물품은 자기 열교환 시스템의 자기 냉매 또는 자기 작용 매체로서 사용될 수 있다. 이방성 평균 열전도도를 갖는 물품의 제공을 통해 자기 열량 효과로 인해 물품에 발생되는 열이 물품 표면으로 이방성 전도에 의해 전달될 수 있다는 장점이 있다. 물품과 그 물품을 둘러싸는 냉매 간의 열교환도 역시 이방적일 수 있다.
물품은 냉매류의 방향에 수직한 방향으로 가장 효율적인 열 전달이 일어나고 냉매류의 방향으로 가장 비효율적인 열 전달이 일어나도록 자기 열교환 시스템에 배열될 수 있다. 이런 배열은 보다 효율적인 열교환을 가능케 한다. 자기열량 효과에 의해 물품 내에 발생되는 열은 냉매류에 수직한 방향으로 효율적으로 물품 표면으로 전도될 수 있으며, 그 표면에서 열은 냉매로 전달되어 냉매에 의해 물품에서 냉매류 방향으로 전해져 간다.
냉매류 방향을 따르는 물품의 열전도도가 낮을수록 물품으로부터 초기 전도되었던 열이 냉매류의 반대 방향으로 다시 물품으로 전달되는 것이 방지된다. 전반적으로, 자기 열교환용 물품의 냉각 효율은 이방성 평균 열전도도를 갖는 물품의 제공을 통해 개선된다.
본 명세서에서 자기열량적으로 활성인 재료(이하, '자기열량 활성재료')는 자기장 하에서 엔트로피 변화를 겪는 재료로서 정의된다. 엔트로피 변화는 예컨대 강자성 거동에서 상자성 거동으로 변화된 결과일 수 있다. 자기열량 활성재료는 단지 일부의 온도 구간에서 인가된 자기장에 대한 자화 곡선의 이차미분 기호가 양에서 음으로 변하는 변곡점을 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 자기열량적으로 부동인(magnetocalorically passive) 재료(이하, '자기열량 부동재료')는 자기장 하에서 엔트로피 변화가 현저하지 않은 재료로서 정의된다.
일 실시예에서, 물품의 제1 방향을 따르는 평균 열전도도는 물품의 제2 방향을 따르는 평균 열전도도보다 낮다. 작동시, 물품은 제1 방향이 냉매류에 대체로 평행하게 배열되는 상태에서 가장 효율적인 열전달이 이루어진다.
일 실시예에서, 물품은 제1 방향으로 연장되는 제1 길이와 제2 방향으로 연장되는 단면적을 갖는데, 단면적은 제2 길이를 갖는다. 물품의 제1 길이에 걸쳐 측정된 평균 열전도도는 물품의 제2 길이에 걸쳐, 즉 단면적의 평면에서 측정된 평균 열전도도보다 작다. 다시 말해, 작동시 물품의 제1 길이는 대체로 평행하게 배열되며, 제2 방향은 냉매의 유동 방향에 대체로 수직하다.
물품의 이방성 평균 열전도도는 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 물품은 자기열량 활성상의 열전도도보다 큰 열전도도를 갖는 자기열량적으로 부동인 상(이하, '자기열량 부동상')도 포함한다.
물품의 이방성 평균 열전도도는 물품 내의 자기열량 활성상과 자기열량 부동상의 다양한 배열에 의해 제공될 수 있다. 열적 이방성은 미시적 이방성, 즉 자기열량 부동상 및/또는 자기열량 활성상의 개별 결정립(grains) 또는 입자의 배열이나 거시적 이방성, 즉 자기열량 활성상 및 부동상 중 하나를 필수 구성으로 하는 요소의 배열에 기인하는 거시적 이방성에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 자기열량 부동상은 평균적으로 우선 배향성(preferred orientation)을 갖는 복수의 결정립을 갖는다. 우선 배향성은 물품 내의 결정립의 이방성 배열 및/또는 분포를 설명하는데 이용된다. 예컨대, 개별 결정립은 대체로 구상(spherical shape)일 수 있으므로, 개별적으로는 우선 배향성을 갖지 않는다. 그러나, 구상 결정립은 한 줄 또는 그 이상의 열이나 다수 열과 행의 매트릭스로 정렬될 수 있으므로 물품 내에서 우선적으로, 즉 물리적으로 이방성인 배열을 갖는다.
이런 이방성 배열은 자기열량 활성상이 물품 내에 랜덤 배열되는 경우에도 자기열량 부동상의 열전도도가 자기열량 활성상의 열전도도가 서로 다른 경우에 평균 이방성 열전도도를 갖는 물품을 제공한다. 자기열량 부동상의 열전도도가 자기열량 활성상의 열전도도보다 큰 경우, 물품에 있어 자기열량 부동상의 결정립의 열을 따르는 장방향(long direction)으로 또는 매트릭스 평면에서의 평균 열전도도는 자기열량 부동상의 결정립들의 매트릭스 평면 또는 결정립들의 열을 따르는 장방향에 수직한 방향의 평균 열전도도보다 크다. 결국, 물품은 이방성 평균 열전도도를 갖는다.
일 실시예에서, 자기열량 부동상은 각각 장방향과 장방향에 대략 수직한 단방향(short direction)을 갖는 장형(긴 형상, elongated) 결정립을 복수개 구비한다.
미시적 수준에서 열적 이방성을 생성하기 위해 자기열량 부동상의 결정립은 물품 내에 우선 배향성 및/또는 우선 조직(preferred texture)으로 배열될 수 있다.
우선 배향성은 물품 내에서 결정립의 물리적 배열을 설명하는 데 사용된다. 우선 조직은 물품 내에서 평균적으로 우선 결정 배향성을 갖도록 배열되는 결정립을 설명하는 데 사용된다. 따라서, 결정립은 우선 배향성 및 우선 조직 모두를 가질 수 있다.
우선 조직으로 배열된 장형 결정립의 경우, 결정립의 장방향을 따르는 물품의 평균 열전도도가 결정립의 단방향을 따르는 물품의 평균 열전도도보다 높다.
열적 이방성 물품은 평균적으로 결정립의 장방향이 물품의 제1 방향에 대체로 수직하게 연장되도록 자기열량 부동상을 갖는 복수의 장형 결정립을 물품 내에 배열함으로써 제공될 수 있다. 자기열량 부동상을 갖는 복수의 장형 결정립은 물품 내에서 평균적으로 그 단방향이 대체로 물품의 제1 방향에 평행하게 연장되도록 배열될 수 있다. 이들 배열은 제1 방향에 수직한 방향으로는 높고 제1 방향에 평행한 방향으로는 낮은 평균 열전도도를 갖는 물품을 제공한다.
작동시, 물품은 결정립의 장방향이 냉매류 방향에 대체로 수직하게 배향되고 결정립의 단방향이 냉매류에 대체로 평행하게 배향되도록 배열된다. 이런 배열은 물품을 통한 열 유동이 냉매류에 반대인 방향으로 행해지는 것을 방해한다.
일 실시예에서, 자기열량 활성상은 평균적으로 우선 배향성을 갖는 물품 내에 배열되는 복수의 결정립을 구비한다. 이 경우, 우선 배향성은 물품 내에서 결정립들의 이방성 배열을 나타내는 데도 사용된다.
다른 실시예에서, 자기열량 활성상은 우선 조직을 갖고, 다른 실시예에서 우선 배향성도 갖는 물품에 배열되는 복수의 결정립을 구비한다. 일 실시예에서, 자기열량 활성상은 장방향과 그 장방향에 대략 수직한 단방향을 갖는 장형 결정립을 복수개 구비한다. 이들 결정립은 예컨대 섬유상 또는 판상일 수 있다.
미시적 레벨에서 열적 이방성인 물품을 제조하기 위해, 자기열량 활성상의 결정립은 물품 내에서 평균적으로 결정립의 장방향이 물품의 제1 길이에 대략 수직인 방향으로 연장되도록 배열될 수 있다. 자기열량 활성상의 결정립은 물품 내에서 평균적으로 그 단방향이 물품의 제1 길이에 대략 평행하게 연장되도록 배열될 수도 있다.
이런 배열은 결정립의 장방향에 평행한 물품의 방향으로 높고 결정립의 단방향으로 낮은 평균 열전도도를 갖는 물품을 제공한다.
일부 실시예에서, 자기열량 부동상 및 활성상은 물품 내에서 우선 배향성 및/또는 우선 조직으로 배열된다. 두 가지 상의 결정립은 미시적 레벨에서 열적 이방성을 제공하도록 치밀하게 혼합될 수 있다.
다른 실시예에서는 자기열량 활성상만이 이방성 평균 열전도도를 갖는 물품을 제공하기 위해 우선 배향성 및/또는 우선 조직 또는 장형 결정립을 갖는다. 물품은 우선 조직을 갖지 않는 자기열량 부동상을 구비할 수 있다. 자기열량 활성상은 자기열량 부동상의 결정립들 중에 우선 배향성 및/또는 우선 조직으로 분포될 수 있다. 대안으로서, 자기열량 활성상은 우선 배향성 및/또는 우선 조직을 갖는 자기열량 부동상의 결정립들 중에 우선 배향성 및/또는 조직이 없이 분포될 수 있다. 자기열량 부동상은 자기열량 활성상의 결정립들이 배열된 매트릭스를 제공할 수 있다. 물품은 복합체로서 설명될 수 있다.
자기 열교환용 물품은 거시적 레벨에서 상이한 열전도도를 갖는 재료의 배열을 통해 이방성 평균 열전도도를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 물품은 자기열량 부동상을 기본적으로 포함하는 복수의 제2 층이 개재된 자기열량 활성층을 필수 구성으로 하는 복수의 제1 층을 포함한다.
일 실시예에서, 물품은 자기열량 활성상만을 포함하고 자기열량 부동상은 실질적으로 포함하지 않는다. 이런 측면에서, 상(phase)은 고체를 말하고 가스와 공기를 배제하는 것으로 사용된다. 실질적으로 포함하지 않는다라는 것은 10부피% 미만으로서 정의된다.
본 실시예에서, 평균 이방성 열전도도는 물품 밀도의 이방성 분포에 의해 달성된다. 특히, 물품의 밀도는 거시적으로 변화한다. 이것은 일 실시예에 따라 자기열량 활성상을 필수 구성으로 하고 제1 밀도를 갖는 적어도 하나의 제1 층과 자기열량 활성상을 필수 구성으로 하고 상기 제1 밀도보다 작은 제2 밀도를 갖는 적어도 하나의 제2 층에 의해 제공된다.
상대적으로 고밀도의 제1 층은 저밀도의 제2 층보다 열전도도가 크다. 따라서, 층의 평면에 수직한 방향을 따르는 물품의 평균 열전도도는 층의 평면에 평행한 방향의 평균 열전도도보다 작다. 따라서, 물품은 이방성 평균 열전도도를 갖는다.
적어도 하나의 제1 층과 적어도 하나의 제2 층의 밀도는 각 층의 기공도를 조절함으로써 원하는 평균값으로 조절될 수 있다. 적어도 하나의 제1 층은 제1 평균 기공도를 갖고 적어도 하나의 제2 층은 제2 평균 기공도를 가질 수 있으며, 제2 평균 기공도는 제1 평균 기공도보다 크다. 이로써 제2 층보다 고밀도인 제1 층과 이방성 평균 열전도도를 갖는 물품을 제공한다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 제1 층과 적어도 하나의 제2 층은 인접층이 서로 물리적으로 접촉하는 적층체로 배열된다. 인접층은 예컨대, 접착재 층에 의해 바로 인접하는 층에 연결되거나 인접층의 재료를 소결함으로써 서로 직접 연결될 수 있다.
제1 및 제2 층은 물품의 제1 방향에 대략 평행하게 연장되는 두께와 대략 물품의 제2 방향으로 연장되는 단면적을 갖는다. 각 층은 각각의 상의 결정립 또는 입자로 된 복수의 층으로 구성된다.
작동시, 물품은 층의 평면의 측방 영역이 냉매류 방향에 대략 수직하게 연장하고 층의 두께가 냉매류 방향에 대략 평행하게 연장되도록 배열된다. 자기열량 부동상의 열전도도는, 냉매류 방향을 따르는 물품의 평균 열전도도가 냉매류 방향에 수직한 방향을 따르는 물품의 평균 열전도도보다 작도록 하기 위해, 바람직하게는 상기 배열의 물품에서 자기열량 활성상의 열전도도보다 크다.
다른 실시예에서, 물품은 복수의 활성층을 포함하고, 각 활성층은 인접층의 자기열량 활성재료의 Tc와 다른 Tc를 갖는 자기열량 활성재료를 포함한다. 다른 실시예에서, Tc가 물품의 일단에서 타단으로 점진적으로 증가하도록 하기 위해 재료가 배열되는 순서와 함께 각 층의 자기열량 활성재료가 선택된다.
상이한 Tc를 갖는 복수의 자기열량 활성재료를 갖는 물품을 사용함으로써 물품이 사용되는 열교환기의 작동 범위가 증가된다는 장점을 갖게 된다. 퀴리 온도(Tc)는 작동 온도로 해석되고, 또한 Tc의 범위가 제공되므로, 열교환기의 작동 범위는 증가된다. 이것은 열교환기가 넓은 작동 온도 범위에 걸쳐 냉각 및/또는 가열을 행할 수 있게 하고 시작 온도로부터 단일의 Tc를 갖는 자기열량 활성재료를 사용할 때 가능한 것보다 낮거나/높은 최저/최상 온도로 냉각 및/또는 가열을 행할 수 있게 한다.
다른 실시예에서, 물품은 자기열량 활성상의 열전도도보다 작은 열전도도를 갖는 적어도 하나의 열장벽을 더 포함한다.
열장벽은 열장벽의 일 측면의 물품 영역으로부터 타 측면의 물품 영역으로의 열전달을 방해한다. 열장벽은 냉매류 방향으로의 열전달이 방해되어 자기 열교환의 효율을 더욱 향상시키도록 배열될 수 있다.
다른 실시예에서, 물품은 물품의 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열된 복수의 열장벽을 포함한다. Tc가 다른 복수의 부분들이 제공되는 경우, 열장벽은 인접하는 부분들 사이에 배열될 수 있다.
자기열량 활성상은 Gd, La(Fe1-bSib)13계 상, Gd5(Si, Ge)4계 상, Mn(As, Sb)계 상, MnFe(P, As)계 상, Tb-Gd계 상, (La, Ca, Pr, Nd, Sr)MnO3계 상, Co-Mn-(Si, Ge)-계 상 및 Pr2(Fe, Co)17계 상 중 하나 이상일 수 있다. 이들 기본 조성은 이들 열거된 성분을 부분적으로 또는 전적으로 대체할 수 있는 추가의 화학 성분을 더 포함할 수 있다. 이들 상은 예컨대 수소와 같이 결정 구조 내에 적어도 부분적으로 침입형으로 수용되는 성분도 포함할 수 있다. 이들 상은 불순물 성분과 산소와 같은 미량의 성분도 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 자기열량 활성상의 결정립은 방식 코팅을 포함한다. 이 방식 코팅은 일종 이상의 금속, 합금, 고분자, 세라믹 또는 무기 성분을 포함할 수 있다. 상기 금속은 Al, Cu 또는 Sn일 수 있으며, 상기 합금은 Al, Cu 및 Sn 중 일 종 이상을 포함할 수 있다. 무기 방식 코팅은 인산 아연과 같은 인산염에 의해 제공될 수 있다. 상기 방식 코팅은 도포시 자기열량 활성상의 작동 수명을 연장시킬 수 있는데, 이는 방식 코팅에 의해 자기열량 활성재료가 비-자기열량 활성상으로 부식되고 열화되는 것이 적어도 늦춰지거나 심지어 자기열량 활성재료의 작동 수명에 걸쳐 완전히 방지되기 때문이다.
물품은 유효 기공을 또한 구비한다. 여기서 유효 기공은 자기 열교환에 상당한 영향을 미치는 물품의 기공도를 설명하는데 사용된다.
유효 기공은 물품의 바디 내에 물품의 제1 측면으로부터 제2 측면으로 연장되는 적어도 하나의 채널을 포함한다. 기공도는 10부피% 내지 60부피% 범위에 있을 수 있다.
유효 기공은 서로 연통하는 일련의 상호 연결 채널 형태로 제공되어 물품의 몸체 내에 골격 구조의 중공 네트워크를 형성할 수 있다. 열교환 유체 또는 냉매는 그 중공의 네트워크를 통해 물품의 일 측면으로부터 타 측면으로 유동할 수 있다.
유효 기공은 약한 분말 압착이나 약한 분말 압착 후 소결을 통해 그 각각의 경우 비점유된 부분이 열교환 매체가 유동될 수 있는 상호 연결된 중공 네트워크를 제공하도록 100% 미만의 밀도를 갖는 압착체를 형성할 수 있다.
이들 실시예의 물품은 물품의 표면적이 증가되는 장점을 갖는다. 냉매는 물품의 전체 외면은 물론, 물품의 바디 내에 위치된 기공을 제공하는 내부면, 즉 채널의 표면과 접촉된다. 따라서, 물품과 열교환 유체 간의 접촉 면적이 증가된다. 결국, 자기 열교환의 효율이 더욱 향상될 수 있다.
물품은 적어도 하나의 채널을 더 포함할 수 있다. 채널은 물품으로 둘러싸인 관통구의 형태로 제공될 수 있거나, 물품의 외면에 있는 채널 형태로 제공될 수 있다. 하나 이상의 채널은 물품의 표면적을 증가시키는 장점을 가지며, 이는 물품과 냉매 사이의 열교환 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 채널은 예컨대 압출이나 프로파일 압연에 의해 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 채널은 냉매의 흐름을 진행시키도록 구성된다. 채널의 위치는 물품이 작동하게 되는 열교환 시스템의 설계에 의해 결정된다. 채널은 열교환 효율을 높이기 위해 냉매의 흐름을 교란을 줄이거나 선택적으로는 최소화하여 진행시키도록 구성될 수 있다.
물품은 열교환기, 냉각 시스템, 건물 또는 차량, 특히 자동차용 공기 조화장치, 또는 건물 또는 차동차용 기후 제어장치의 구성요소일 수 있다. 기후 제어장치는 유체 냉매 또는 열교환기 매체의 방향을 역전시키는 것에 의해 겨울에는 히터로서 여름에는 냉각기로서 사용될 수 있다. 이것은 기후 제어장치를 수용하는 차체 내의 유용 공간이 차량의 설계에 따라 제한되기 때문에 자동차 또는 기타 차량에 특히 유익하다.
물품은 외부 보호 코팅도 포함할 수 있다. 외부 보호 코팅은 금속, 합금 또는 고분자로 이루어질 수 있다. 외부 보호 코팅의 재료는 물품의 작동 수명 기간 중에 열교환 매체 내에서 기계적으로는 물론 화학적으로 안정하도록 선택될 수 있다. 코팅이 최종 완성된 물품에 도포되면, 예컨대 물품의 소결 중 또는 작동 중 고온 상태로 되지 않는다. 이 경우, 비교적 분해 온도 또는 용융 온도가 낮은 고분자가 사용될 수 있다.
열교환 매체는 물품과 열교환 매체 간의 열교환 효율의 향상을 위해 에탄올이나 글리콜, 물, 에탄올 또는 글리콜의 혼합물, 또는 높은 열전도도의 다른 재료를 포함할 수 있다. 열교환 매체는 매트릭스의 자기열량 활성재료 및/또는 자기열량 부동재료에 대해 부식성을 가질 수 있다. 따라서, 추가의 보호를 위해 추가의 외부 보호 코팅을 도포할 수 있다.
실시예들 중 하나에 따른 물품은 열교환기, 냉각 시스템, 기후 제어장치, 공기 조화장치, 또는 산업용, 상업용 또는 가정용의 냉장고의 구성요소로서 사용될 수 있다. 물품은 작동시 그 제1 방향이 열 흐름의 방향에 대략 평행하도록 배열된다.
또한, 본 발명은 자기 열교환용 물품의 제조 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 자기열량 활성상이 제공되고 복수의 입자로 이루어진 자기열량 부동상이 제공된다. 자기열량 활성상 및 자기열량 부동상은 합체 및 압착(compaction)되어 물품을 형성한다. 평균적으로 자기열량 부동상에서 적어도 복수의 결정립들의 우선 배향성, 즉 물리적 배열이 생성된다.
일 실시예에서, 자기열량 활성상과 복수의 입자로 이루어진 자기열량 부동상의 전구체가 제공된다. 자기열량 활성상 및 자기열량 부동상의 전구체는 합체 및 압착되어 물품을 형성한다. 자기열량 부동상의 복수의 결정립들의 우선 배향성이 생성된다. 본 실시예에서, 물품은 반응성 소결에 의해 전구체로부터 자기열량 활성상을 형성한다.
물품은 자기열량 부동상의 우선 배향성에 기인하여 이방성 열전도도를 가지는데, 이는 자기열량 부동상의 복수의 결정립의 열전도도가 결정립의 단방향보다 장방향을 따라 높기 때문이다. 전술한 바와 같이, 결정립은 평균적으로 우선 조직의 결정 배향성도 가질 수 있다.
우선 배향성은 적어도 부분적으로 압착 공정에 의해 형성되거나, 부분적 또는 전적으로 압착 전 또는 후에 실시될 수 있는 별도의 방법 단계로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 압착은 적어도 자기열량 부동상의 결정립 및/또는 적어도 자기열량 활성상의 결정립에 우선 배향성을 유도하도록 실행된다.
일 실시예에서, 자기열량 부동상의 적어도 복수의 결정립의 평균 우선 배향성은 적어도 부분적으로 자기장 인가에 의해 형성된다. 이 방법은 자기열량 부동상이 예컨대 Fe 또는 FeSi로 이루어져 강자성을 띠는 경우에 사용될 수 있다.
자기장은 자기열량 활성상이 강자성 상태에 있는 경우 자기열량 활성상의 입자에 우선 배향성을 제공하기 위해 인가될 수 있다. 자기열량 활성상이 그 퀴리 온도 미만의 온도에서 강자성인 경우, 자기장은 입자의 자기 정렬을 위해 자기열량 활성상의 퀴리 온도보다 낮은 온도에서 인가될 수 있다.
자기장은 압착 수행 이전에 인가되어 자기열량 부동상 및/또는 자기열량 활성상의 입자에 우선 배향성을 제공할 수 있다. 우선 배향성은 압착 중인 물품과 압착된 물품에 유지된다.
압착은 적어도 자기열량 부동상에 우선 조직을 유도하도록 실행될 수 있다. 자기열량 부동상의 입자가 이방성의 치수를 갖는 경우, 압착은 결정립의 장방향에 대략 수직하게, 또는 판상 결정립의 경우, 평면 영역에 대략 수직하게 압착 방향을 배열함으로써 수행될 수 있다. 우선 배향성의 정도는 압착 수행 이전에 분말을 압착 방향에 수직한 방향으로 요동시키는 것에 의해 제공될 수 있다. 이는 압착 이전에 판상 결정립이 층상화된 구조를 취하도록 조장한다.
압착은 자기열량 부동상의 결정립들이 평균적으로 그 장방향이 물품의 제1 방향에 수직하도록 배향되도록 수행된다. 이는 제1 방향에 수직한 방향으로 높은 평균 열전도도를 갖고 제1 방향으로 낮은 평균 열전도도를 갖는 물품을 제공한다.
일 실시예에서, 자기열량 부동상 및/또는 자기열량 활성상의 적어도 복수의 결정립들의 평균 우선 배향성은 적어도 부분적으로는 압착 이후 물품의 기계적 변형에 의해 형성된다. 상기 기계적 변형은 압연, 스웨이징, 인발 또는 압출 중 하나 이상에 의해 행해질 수 있다.
일 실시예에서, 자기열량 활성상 및 자기열량 부동상은 이들을 서로 치밀하게 혼합함으로써 조합된다. 이 방법은 미시적 스케일로 형성된 이방성 열전도도의 물품을 형성한다.
다른 실시예에서, 자기열량 활성상 및 자기열량 부동상은 자기열량 부동상을 필수 구성으로 하는 층이 개재된 자기열량 활성상을 필수 구성으로 하는 층을 교차 배열함으로써 조합된다. 이 방법은 거시적 스케일의 이방성 평균 열전도도의 물품을 형성한다.
일 실시예에서, 윤활제, 유기 결합제 및 분산제 중 하나 이상을 상기 조합된 자기열량 활성상 및 자기열량 부동상에 추가로 첨가할 수 있다. 이들 첨가제는 물품의 밀도 증가에 도움이 될 수 있다.
합체된 자기열량 활성상 및 자기열량 부동상은 압연과 프레싱 중 하나 이상에 의해 압착될 수 있다. 압연은 물품의 길이를 따르고 그 폭을 따르는 열전도도가 그 두께를 따르는 것보다 큰 긴 형상의 물품을 형성하는데 이용될 수 있다. 이런 물품은 층상화된 적층체로 배열될 수 있다. 프레싱은 자기열량 부동상의 장방향이 물품의 길이에 대체로 수직하게 배향되기 때문에 열전도도가 물품의 길이보다는 폭을 따라 큰 물품을 형성하는데 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 물품은 압착 동안 가열된다. 결정립을 함께 소결하는 것은 물론 물품을 추가로 압착하는데 열처리가 이용될 수 있다. 전구체를 사용하는 경우, 열처리는 자기열량 활성상이 전구체로부터 형성되도록 선택된 조건 하에서 수행된다.
결정립의 우선 방향, 유리하게는 결정립의 장방향을 따르는 결정립 성장은 물론 결정립의 재배향에 기인하여 결정립의 조직의 정도를 더욱 향상시키기 위해 압착 중 열처리도 적용될 수 있다.
다른 실시예에서, 평균적으로 그 장방향이 물품의 제1 방향에 대략 수직하게 배향되도록 자기열량 부동상 및/또는 활성상의 결정립을 자기 배향시키기 위해 압착 동안 자기장이 인가된다. 동시에 가열도 행해질 수 있다. 본 방법은 자기열량 부동상이 Fe 또는 FeSi와 같은 연자성 재료로 이루어지거나 자기열량 활성상이 이미 형성되어 있고 프레싱 과정 중 강자성을 띠는 경우 이용될 수 있다.
자기열량 부동상이 존재하지 않고 이방성 평균 열전도도를 가지는 물품의 제조 방법도 제공된다. 본 방법에서, 자기열량 활성상을 필수 구성으로 하고 제1 밀도를 갖는 적어도 하나의 제1 플레이트와 자기열량 활성상을 필수 구성으로 하고 제2 밀도를 갖는 적어도 하나의 제2 플레이트가 제공된다. 제1 플레이트의 제1 밀도는 상기 제2 플레이트의 제2 밀도보다 크다. 제1 및 제2 플레이트는 적층 배열되어 자기 열교환용 물품을 제공한다.
제1 및 제2 플레이트는 그들의 상이한 밀도로 인해 상이한 평균 열전도도를 갖는다. 고밀도는 높은 평균 열전도도를 제공한다. 따라서, 적층 방향, 즉 플레이트 평면에 수직한 방향의 평균 열전도도는 플레이트 평면의 평균 열전도도보다 작다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 플레이트는 서로 물리적으로 접촉되도록 배열된다.
다른 실시예에서, 제1 플레이트는 제1 기공을 갖고 제2 플레이트는 제2 기공을 구비하되, 제2 기공은 제1 기공보다 크다. 이것은 제2 플레이트보다 큰 밀도의 제1 플레이트를 제공한다.
제1 플레이트 및/또는 제2 플레이트는 자기열량 활성상 또는 자기열량 활성상의 전구체의 입자를 압착함으로써 형성될 수 있다.
압착 조건은 제2 플레이트에서보다 제1 플레이트에서 낮은 기공도를 형성하도록 조절된다. 예를 들면, 압착 압력과, 만일 적용된다면, 온도는 승압 승온을 통해 기공도를 낮추고 플레이트의 밀도를 높일 수 있다. 반대로, 압착 압력과, 만일 적용된다면, 온도는 감압 감온을 통해 플레이트의 기공도를 높이고 밀도를 낮출 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 제1 플레이트와 복수의 제2 플레이트가 제공된다. 복수의 제1 플레이트와 복수의 제2 플레이트는 물품의 적층 방향으로 서로 개재된다. 이렇게 제조된 물품은 다층 또는 층상 구조를 갖는다.
물품의 압착 후 또는 물품의 제조 완료 후에 물품에 외부 보호 코팅이 도포될 수 있다. 외부 보호 코팅은 침지, 분무 또는 전해 증착에 의해 도포될 수 있다.
도1은 자기 열교환용 물품의 측면도이다.
도2는 도1의 물품의 단면도이다.
도3은 제1 실시예에 따른 미세 구조의 자기 열교환용 물품의 단면도이다.
도4는 제2 실시예에 따른 미세 구조의 자기 열교환용 물품의 단면도이다.
도5는 제3 실시예에 따른 미세 구조의 자기 열교환용 물품의 단면도이다.
도6은 제4 실시예에 따른 미세 구조의 자기 열교환용 물품의 단면도이다.
도7은 제5 실시예에 따른 미세 구조의 자기 열교환용 물품의 단면도이다.
* 도면부호에 대한 설명 *
1: 자기 열교환용 물품 2: 자기열량 활성상
3: 냉매류 방향 4: 채널
5: 제2 방향 6: 물품의 외면
7: 물품의 저온단 8: 물품의 고온단
9: 제1 활성부 10: 제2 활성부
11: 제3 활성부 12: 열장벽
13: 자기열량 부동상 14: 자기열량 부동상의 결정립
15: 결정립의 장방향 16: 결정립의 단방향
17: 자기열량 활성상의 결정립 18: 자기열량 활성상의 층
19: 자기열량 부동상의 층 20: 외부 보호 코팅
21: 자기열량 활성상의 결정립 22: 결정립의 장방향
23: 결정립의 단방향 24: 체인
25: 제1 층 26: 제2 층
27: 기공 28: 적층 방향
이하, 첨부도면을 참조로 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도1은 자기 열교환용 물품(1)의 측면도이고, 물품은 본 실시예의 경우 20℃의 퀴리 온도(Tc)의 La(Fe1-a-bCoaSib)13계 상을 필수 구성으로 하는 자기열량 활성상(2)을 포함한다. 물품(1)은 펌프식 재순환 시스템, 유체 냉매와 같은 열교환 매체 및 챔버에 자기장을 인가하는 수단을 더 포함하는 예시되지 않은 자기 열교환 시스템의 자기 냉매 작동 성분을 제공한다.
물품(1)은 제1 길이(l)와 제1 길이(l)에 대략 수직하게 연장되는 제2 길이(b)를 갖는다. 냉매류의 방향은 도1에서 화살표(3)로 지시된다. 열교환 시스템이 재냉각이나 가열에 사용되는지 여부에 따라 냉매는 대향하는 양 방향으로 유동할 수 있다. 작동시, 물품(1)의 제1 길이(l)는 냉매류 방향(3)으로 연장되도록 배열되고, 제2 길이(b)는 냉매류 방향(3)에 대략 수직하게 연장되도록 배열된다. 도1에 도시된 도면에서, 냉매 방향은 상부로부터 바닥측의 방향이다. 또한, 물품(1)은 물품(1)에서 냉매로의 열전달의 효율을 향상시키기 위해 그 외면에 냉매류 방향(3)으로 연장되고 물품(1)의 표면적을 증가시키는 복수의 채널(4)을 구비한다.
본 발명에 따르면, 물품(1)은 이방성 평균 열전도도를 갖는다. 특히, 냉매류 방향(3)을 따르는 물품의 평균 열전도도는 물품(1)의 제2 길이(b)가 연장되는 화살표(5)로 지시된 냉각류(3)에 수직한 방향을 따르는 물품(1)의 평균 열전도도보다 작다.
이 배열은 물품(1) 내의 자기열량 활성상(2)에 의해 발생되는 자기 유도열이 화살표(5) 방향으로 물품(1) 외면에 효율적으로 전도되고 그로부터 냉매로 전도될 수 있게 함과 동시에 물품(1) 내의 자기 유도열이 냉매류 방향(3)에 반대되는 방향으로 전도되는 것을 방지한다. 이는 냉매에 의해 저온단(cold end)(7)에서 고온단(hot end)(8)으로 전달되는 열이 물품(1) 자체에 의해 단지 다시 저온단(7)으로 역전도되는 현상인 일종의 내부 단락이 물품(1) 내에 발생하는 것을 방지한다.
도2는 도1의 물품(1)의 단면도이다. 도2의 단면도는 물품(1)이 층상 구조를 가지며, 각각 자기열량 활성상(2)을 포함하는 3개의 활성부(9, 10, 11)를 포함하고 있음을 도시한다. 3개의 활성부(9, 10, 11) 각각은 상이한 Tc를 갖는 자기열량 활성상을 포함하며, 각 활성부의 Tc는 냉매류 방향(3)으로 상승한다. 각각의 활성부(9, 10, 11)는 열장벽(12)에 의해 그 인접부와 분리되며, 열장벽은 물품(1)의 인접부(9, 10, 11) 사이의 열전도를 더욱 방지시킨다.
각 활성부(9, 10, 11)는 자기열량 활성상(2)의 열전도도보다 큰 열전도도를 갖는 자기열량 부동상(13)을 더 포함한다. 물품(1)의 이방성 평균 열전도도는 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)을 층상형으로 배열함으로써 제공된다. 층상 배열은 도3 및 도5에 도시된 바와 같이 미시적으로 제공되거나 도2 및 도4에 도시된 바와 같이 거시적으로 제공될 수 있다. 미시적 및 거시적 계층의 조합을 포함하는 배열도 사용될 수 있다.
도3에 도시된 실시예에서, 자기열량 부동상(13)은 대체로 판상 형태인 복수의 결정립(14)을 포함한다. 판상 결정립(14)은 장방향(15)과 장방향(15)에 대략 수직하게 배열된 단방향(16)을 갖는다. 판상 결정립(14)은 평균적으로 그 장방향(15)이 물품(1)의 제2 길이(b)에 평행한 방향으로 그리고 냉매류 방향(3)에 대략 수직한 방향으로 연장되도록 물품(1) 내에 배열된다. 결정립(14)의 단방향은 평균적으로 물품(1)의 제1 길이(l)에 평행하고 냉매류 방향(3)에 평행하게 연장한다.
자기열량 부동상(13)의 복수의 결정립(14)은 이들 결정립이 우선 배향성 및/또는 우선 조직을 갖도록 물품 내에 배열된다. 우선 배향성은 결정립의 물리적 배열을 지시하고 우선 조직은 결정립의 결정 배향성을 지시하는데 사용된다. 이런 우선 배향성 및/또는 우선 조직에 기인하여, 냉매류 방향(3)에 수직한 방향을 따르는 물품(1)의 평균 열전도도는 냉매류 방향(3)을 따르는 물품(1)의 평균 열전도도보다 크다.
자기열량 활성상(2)의 결정립(17)은 본 실시예의 경우, 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)에 비해 일반적으로 등방성을 갖는다. 자기열량 활성상(2)의 결정립(17)들은 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)들 사이에 분포되어 있다. 자기열량 부동상(13)은 물품(1)의 매트릭스를 제공하고 자기열량 활성상(2)의 결정립(17)의 결합제로서 작용할 수 있다. 도3에 도시된 실시예는 미시적 스케일상 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)의 분포로 인해 이방성 평균 열전도도를 갖는 물품(1)을 제공한다.
도4에 도시된 제2 실시예에서, 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)들도 대체로 판상 형태를 갖는다. 상기 결정립(14)들은 그 장방향(15)이 물품(1)의 제2 길이(b)에 대략 평행한 방향과 냉매류 방향(3)에 대략 수직한 방향으로 연장되도록 우선 배향성을 가지고 물품(1) 내에 배열된다.
도2의 실시예에서와 같이 도4의 제2 실시예에서, 물품(1)의 이방성 열전도도는 자기열량 활성상(2)을 필수 구성으로 하는 층(18)에 자기열량 부동상(13)을 필수 구성으로 하는 층(19)이 개재된 층상 구조에 의해 제공된다. 도4에 도시된 실시예에서, 물품(1)의 이방성 평균 열전도도는 거시적으로 제공된다.
도4에는 2개 층의 자기열량 활성상(2) 사이에 개재된 자기열량 부동상(13)의 단일 층이 도시되어 있으나, 층의 갯수는 임의로 제공될 수 있다. 층(18, 19)들의 적층 배열은 물품(1)의 제1 길이(l)의 방향으로 구성된다.
자기열량 부동상(13)은 금속일 수 있으며 몇몇 실시예의 경우 자성을 갖는다. 자성의 자기열량 부동상(13)은 결정립(14)들이 자기적으로 정렬되어 우선 배향성을 형성할 수 있다고 하는 장점을 갖는다.
물품(1)은 물품(1), 특히 자기열량 활성상(2)을 환경 및 특히 냉매에 의한 부식으로부터 보호하기 위해 외부 코팅(20)을 포함할 수 있다.
도3의 물품(1)은 자기열량 활성상(2) 및 자기열량 부동상(13)의 분말을 치밀하게 혼합하고 그 혼합물을 압착함으로써 제조될 수 있다. 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)들의 우선 배향성은 분말 혼합물이 압착되는 주형 내에 분말을 정착시키는 것으로 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 결정립(14)의 우선 배향성은 압착 공정에 의해서도 유도될 수 있다. 압착 공정 중 가해지는 압력의 방향은 판상 결정립(14)의 장방향(16)에 대략 수직하므로 판형 결정립(14)은 그 장방향이 압착의 방향에 수직하게 놓여지도록 조장된다. 또한, 판상 결정립(14)들은 서로에 대해 슬라이딩되어 우선 배향성의 정도를 배가시킬 수 있다.
우선 배향성의 정도는 압착 공정 중 가열을 통해 배가될 수 있다. 이런 가열은 우선 성장 방향이 주어질 때 판상 결정립들의 이방성과 우선 배향성을 더욱 배가시킬 수 있는 결정립의 소결을 촉진할 수 있다.
결정립의 우선 배향성은 압착 전 또는 후에 수행되는 정렬 과정에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수도 있다. 우선 배향성은 압착 공정과 별도로 실질적으로 얻을 수도 있다.
다른 실시예에서, 자기열량 부동상은 자성 재료와 물품(1) 내에서 원하는 방향으로 우선 배향성을 유도하도록 인가되는 자기장에 의해 제공될 수 있다. 자기장은 압착 전 및/또는 압착 중에 인가될 수 있다. 또한, 자기장 인가와 동시에 열처리를 행할 수 있다.
물품(1)은 반응성 소결에 의해서도 제조될 수 있다. 본 실시예에서, 자기열량 활성상의 전구체가 제공된다. 전구체는 전체가 비-자기열량 활성상들로 이루어져서 이들이 서로 간에 반응할 때 자기열량 활성상을 형성한다. 전구체는 자기열량 부동상과 치밀하게 혼합되어 미시적 스케일에서 이방성 열전도도를 갖는 물품을 형성할 수 있다. 자기열량 활성상의 전구체는 도4에 도시된 것과 유사한 거시적 층상 구조의 배열 내에 개별 층 또는 다층으로서 제공될 수도 있다. 압착 이후 또는 압착 중에 물품은 전구체를 반응성 소결하여 자기열량 활성상을 형성하도록 가열된다.
자기열량 부동상의 우선 배향성은 공지된 다른 방법에 의해서도 얻을 수 있다. 예컨대, 자기열량 부동상은 압연 처리되거나 우선 배향성을 갖는 박층으로서 제공될 수 있다.
외부 코팅이 제공되는 경우, 코팅은 압착 및 소정의 열처리 과정 이후에 물품에 도포될 수 있다. 코팅은 침지, 분무 또는 전해 도금에 의해 도포될 수 있다.
도5에 도시된 다른 실시예에서, 자기열량 활성상(2)은 장형 결정립(21)도 포함한다. 예시적으로, 자기열량 활성상(2)의 결정립(21)은 흑색으로, 그리고 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)은 백색으로 표시된다. 본 실시예에서, 자기열량 활 성상(2)은 결정립(21)의 장방향(22)이 냉매류 방향(3)에 대략 수직하게 연장하고 결정립(21)의 단방향(23)이 냉매류(3) 방향으로 연장되는 우선 배향성을 갖도록 물품(1) 내에 배열되기도 한다.
도6은 제4 실시예에 따른 자기 열교환 시스템의 작동 성분으로서 사용되는 물품(1)을 도시한다.
제4 실시예의 물품(1)은 자기열량 활성상(2)의 복수의 결정립(17)과 자기열량 부동상(14)의 복수의 결정립(14)을 포함한다. 평균적으로, 각 결정립(17)은 대체로 등방성인 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 물품(1)은 자기열량 부동상(13)의 등방성 형상 결정립(14)의 우선 배향성에 기인하여 이방성 열전도도를 갖는다.
대략 구형인 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)은 강자성재, 본 실시예의 경우는 철로 이루어진다. 결정립(14)은 물품(1)의 제2 방향(5)에 대략 평행하고 냉매류 방향(3)에 수직하게 연장되는 장방향을 갖는 복수의 열 또는 체인(24)으로 배열된다. 체인(24)은 냉매류 방향(3)에 평행한 적층 방향(28)으로 서로 중첩 배열된 일련의 층으로 배열된다. 자기열량 활성상(2)의 결정립(17)은 자기열량 부동상(13)의 체인(24)들 사이에 배열되고 어느 정도의 우선 배향성을 갖는다. 자기열량 활성상(2)의 우선 배향성은 자기열량 부동상(13) 내에 우선 배향성을 미리 형성함으로써 생성된다.
자기열량 부동상(13)의 열전도도는 자기열량 활성상(2)의 열전도도보다 크다. 따라서, 물품(1)은 평균적으로 이방성 열전도도를 가지며, 특히 물품(1)의 열전도도는 냉매류 방향(3)보다 제2 방향(5)으로 크다.
도6에 도시된 제4 실시예의 물품(1)은 자기열량 활성상(2)의 입자와 자기열량 부동상(13)의 입자를 치밀하게 혼합하고 그 혼합물을 다이와 같은 압착 용기에 배치함으로써 제조된다. 자기장을 제2 방향으로 인가하면, 자기열량 부동상(13)의 강자성 입자가 인가된 자기장 방향으로 자체 정열됨으로써 복수의 체인(24)이 형성된다.
자기열량 활성상(2)의 결정립(17)들의 우선 배향성은 자기열량 부동상(13)의 입자로 이루어진 정렬된 체인(24)을 예비 형성하는 것으로 인해 물품(1) 내에서 자기열량 활성상(2)의 입자의 움직임이 제한되는데 기인하여 발생된다.
다른 실시예에서, 자기열량 활성상(2)은 그 퀴리 온도 미만의 온도에서 강자성이다. 따라서, 자기열량 활성상(2)의 퀴리 온도 미만의 온도에서 분말 혼합물에 자기장이 인가되면, 인가된 자기장 방향을 따르는 자기열량 활성상(2)의 입자의 우선 배향성을 얻을 수 있다.
도7은 제5 실시예에 따른 자기 열교환 시스템의 작동 성분으로서 사용되는 물품(1')을 도시한다.
제5 실시예의 물품(1')은 하나 이상의 자기열량 활성상(2)을 필수 구성으로 한다. 제5 실시예의 물품(1')은 자기열량 부동상을 포함하지 않는다. 본 실시예에서 물품(1')은 물품(1')의 밀도의 이방성 분포 및 특히 물품(1')의 기공의 이방성 분포에 의해 이방성 평균 열전도도를 갖게 된다.
제5 실시예의 물품(1')은 복수의 층을 포함하는데, 도7에는 5개 층이 도시되어 있다. 3개의 제1 층(25)은 낮은 기공도를 가지며, 인접하는 제1 층(25) 사이에 배열된 2개의 제2 층(26)은 제1 층(25)보다 높은 기공도를 갖는다. 도7에서, 기공(27)은 흑색 영역으로 지시되어 있다.
기공은 자기열량 활성상(2)보다 낮은 열전도도를 갖는다. 따라서, 제2 층(26)은 제1 층(25)보다 낮은 평균 열전도도를 갖는다. 이것은 냉매류 방향(3)을 따라 물품(1')의 단부에서 단부까지 측정된 평균 열전도도를 갖는 물품(1')을 제공하며, 이 평균 열전도도는 제2 방향(5)을 따라 물품(1')의 측면에서 측면까지 측정된 평균 열전도도보다 작다.
제5 실시예의 다층 또는 층상 구조의 물품(1')은 상이한 밀도 또는 기공도의 복수의 층을 함께 적층함으로써 제조될 수 있다. 특히, 고밀도의 층(25)에는 저밀도의 층(26)이 개재되어 있다. 층(25, 26)들은 각 층이 치밀하게 물리적으로 접촉되도록 적층 방향(28)으로 서로 중첩 적층된다. 층(25, 26)들은 그 인접층과 접착제로 고착될 수 있다.
제5 실시예의 물품(1')은 제1 밀도의 플레이트 또는 포일 형상의 복수의 제1 층(25)을 1차적으로 제조함으로써 제조될 수 있다. 제1 밀도보다 작은 제2 밀도의 플레이트 또는 포일 형상의 복수의 제2 층(26)이 제조될 수 있다.
제1 플레이트 층(25)과 상기 제2 플레이트 층(26)은 서로의 상부에 교호 적층되어 각 층(25, 26)이 그 하부 층에 결합됨으로써 물품(1')이 제조된다.
플레이트 또는 포일 층(25, 26)은 자기열량 활성상(2')의 입자들을 압착함으로써 제조될 수 있다. 플레이트 또는 포일의 밀도는 압착 조건을 조절함으로써 조절될 수 있다. 예컨대, 압착 압력, 그리고 열처리를 사용하는 경우, 그 열처리 온 도 및 시간을 증가시켜 플레이트 또는 포일에 고밀도를 유도할 수 있다.
제5 실시예의 물품(1')은 이전 실시예와 관련하여 설명된 바와 같이 자기열량 활성상의 결정립을 덮는 방식 코팅, 외부 코팅, 열장벽 층을 더 포함할 수도 있다.
Claims (64)
- 제1 방향(3)과 상기 제1 방향(3)에 수직인 제2 방향(5)으로 연장되고 적어도 하나의 자기열량 활성상(2)을 포함하는 자기 열교환기용 물품(1)에 있어서,상기 물품(1)의 평균 열전도도는 이방성인 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항에 있어서, 상기 물품(1)의 제1 방향(3)을 따르는 평균 열전도도는 상기 물품(1)의 제2 방향(5)을 따르는 평균 열전도도보다 낮은 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물품(1)은 상기 제1 방향(3)으로 연장되는 제1 길이와 상기 제2 방향(5)으로 연장되는 단면적을 가지며, 상기 단면적은 제2 길이를 가지며, 상기 물품(1)의 제1 길이에 걸쳐 측정된 평균 열전도도는 상기 물품의 제2 길이에 걸쳐 측정된 평균 열전도도보다 작은 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항에 있어서, 상기 물품(1)은 상기 자기열량 활성상(2)의 열전도도보다 큰 열전도도를 갖는 자기열량 부동상(13)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제4항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)은 평균적으로 우선 배향성을 갖는 복수의 결정립(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)의 복수의 결정립(14)은 장방향(15)과 상기 장방향(15)에 수직한 단방향(16)을 갖는 긴 형상으로 된 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제5항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)들은 상기 물품(1) 내에 우선 조직으로 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제6항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)의 복수의 결정립(14)은 상기 물품(1) 내에서 평균적으로 그 장방향(15)이 상기 물품(1)의 제1 방향(3)에 수직하게 연장되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제6항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)의 복수의 결정립(14)은 상기 물품(1) 내에서 평균적으로 그 단방향(16)이 상기 물품(1)의 제1 방향(3)에 평행하게 연장되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)은 상기 물품(1) 내에서 평균적으로 우선 배향성을 가지고 배열되는 복수의 결정립(17)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제10항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)의 복수의 결정립(17)들은 평균적으로 우선 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제10항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)은 장방향(22)과 상기 장방향(22)에 수직한 단방향(23)을 갖는 긴 형상의 결정립(21)을 복수개 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제12항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)의 결정립(21)들은 상기 물품(1) 내에서 평균적으로 상기 결정립(21)들의 장방향(22)이 상기 물품(1)의 제1 길이(3)에 수직한 방향으로 연장되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제12항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)의 결정립(21)들은 상기 물품(1) 내에서 평균적으로 상기 결정립(21)들의 단방향(23)이 상기 물품(1)의 제1 길이에 평행하게 연장되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제10항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)의 결정립(17)들은 방식 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제15항에 있어서, 상기 방식 코팅은 금속, 합금, 고분자, 세라믹 또는 무기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제15항에 있어서, 상기 방식 코팅은 Al, Cu, Sn 또는 인산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제4항에 있어서, 상기 물품(1)은 상기 자기열량 부동상(13)을 필수 구성으로 하는 복수의 제2 층(19)이 사이에 개재되고 상기 자기열량 활성상(2)을 필수 구성으로 하는 복수의 제1 층(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제18항에 있어서, 상기 물품(1)은 상기 자기열량 활성상(2)을 필수 구성으로 하고 제1 밀도를 갖는 적어도 하나의 제1 층(25)과 상기 자기열량 활성상(2)을 필수 구성으로 하고 제2 밀도를 갖는 적어도 하나의 제2 층(26)을 포함하되, 상기 제1 밀도는 상기 제2 밀도보다 큰 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 층(25)은 제1 평균 기공도를 가지고 상기 적어도 하나의 제2 층(26)은 제2 평균 기공도를 갖되, 상기 제2 평균 기공도는 상기 제1 평균 기공도보다 큰 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 층(25)과 상기 적어도 하나의 제2 층(26)은 적층체로 배열되고, 상기 층들의 인접층은 서로 물리적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 제1 층(18, 25) 및 상기 제2 층(19, 26)은 상기 물품(1)의 제1 방향(3)에 평행하게 연장되는 두께와 상기 물품(1)의 제2 방향(5)으로 연장되는 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 물품(1)은 상기 제1 방향(3)을 따라 배열되는 2개 이상의 활성부(9, 10, 11)를 포함하고, 상기 활성부(9, 10, 11) 각각은 다른 퀴리 온도(Tc)를 갖는 자기열량 활성상(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제23항에 있어서, 상기 활성부(9, 10, 11)의 Tc는 상기 물품(1)의 제1 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제23항에 있어서, 상기 물품(1)은 상기 자기열량 활성상(2)의 열전도도보다 작은 열전도도를 갖는 적어도 하나의 열장벽(12)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제25항에 있어서, 상기 물품(1)은 상기 물품(1)의 제1 방향(3)을 따라 간격을 두고 배열된 복수의 열장벽(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제25항에 있어서, 열장벽(12)이 인접하는 활성부(9, 10, 11) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)은 Gd, La(Fe1-bSib)13계 상, Gd5(Si, Ge)4계 상, Mn(As, Sb)계 상, MnFe(P, As)계 상, Tb-Gd계 상, (La, Ca, Pr, Nd, Sr)MnO3계 상, Co-Mn-(Si, Ge)계 상 및 Pr2(Fe, Co)17계 상 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제4항 또는 제18항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)은 Al, Cu, Ti, Mg, Zn, Sn, Bi 및 Pb 중 하나 이상의 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제4항 또는 제18항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)은 연자성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제30항에 있어서, 상기 연자성 재료는 Fe, FeSi, Co, Ni 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 물품(1)은 표면(6)에 적어도 하나의 채널(4)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제32항에 있어서, 상기 채널(4)은 열교환 매체의 흐름을 진행시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항 또는 제4항에 있어서, 외부 보호 코팅(20)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제34항에 있어서, 상기 외부 보호 코팅(20)은 고분자, 금속 또는 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항 또는 제4항에 있어서,상기 물품(1)은, 열교환기, 냉각 시스템, 기후 제어장치, 공기 조화장치, 또는 산업용, 상업용 또는 가정용 냉장고의 구성요소인 자기 열교환용 물품(1).
- 제36항에 있어서, 상기 물품(1)은, 상기 물품(1)의 제1 방향(3)이 작동 중의 열흐름 방향에 평행하도록 배열되는 자기 열교환용 물품(1).
- 제1항 또는 제4항에 따른 물품(1)을 포함하는 열교환기 시스템.
- 자기열량 활성상(2) 또는 자기열량 활성상의 전구체를 제공하는 단계와,복수의 결정립(14)을 포함하는 자기열량 부동상(13)을 제공하는 단계와,상기 자기열량 활성상(2) 또는 상기 자기열량 활성상의 전구체와 상기 자기열량 부동상(13)을 합체하는 단계와,상기 자기열량 활성상(2) 또는 상기 자기열량 활성상의 전구체와 상기 자기열량 부동상(13)을 압착하여 물품(1)을 형성하는 단계와,상기 자기열량 부동상(13)의 적어도 복수의 결정립(14)에 대해 평균 우선 배향성을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항에 있어서, 상기 압착 단계는 상기 자기열량 부동상(13)의 적어도 복수의 결정립(14)의 우선 배향성을 유도하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 압착 단계는 상기 자기열량 활성상(2)의 적어도 상기 복수의 결정립(17)의 우선 배향성을 유도하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제41항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)의 적어도 복수의 결정립(14)과 상기 자기열량 활성상(2)의 적어도 복수의 결정립(17) 중 적어도 하나의 평균 우선 배향성은 자기장의 인가에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제42항에 있어서, 상기 자기장은 상기 압착 단계 이전에 인가되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제42항에 있어서, 상기 자기장은 상기 자기열량적으로 활성인 상의 퀴리 온도 미만의 온도에서 인가되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)의 입자들은 평균적으로 이방성 치수를 가지며, 상기 압착 단계는 상기 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)들이 평균적으로 그 장방향(15)이 상기 물품(1)의 제1 방향(3)에 수직하게 배향되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항에 있어서, 상기 자기열량 부동상(13)의 적어도 복수의 결정립(14)의 평균 우선 배향성은 상기 압착 단계 후에 상기 물품의 기계적 변형에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제46항에 있어서, 상기 기계적 변형은 압연, 스웨이징, 인발 및 압출 중 하나 이상에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)과 상기 자기열량 부동상(13)은 상기 자기열량 활성상(2)과 상기 자기열량 부동상(13)을 서로 치밀하게 혼합함으로써 합체되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)과 상기 자기열량 부동상(13)은 상기 자기열량 활성상(2)을 필수 구성으로 하는 층(18)과 상기 자기열량 부동상(13)을 필수 구성으로 하는 층(19)을 교호 배열함으로써 합체되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 자기열량 활성상(2)과 상기 자기열량 부동상(13)은 압연 및 프레싱 중 하나에 의해 압착되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 압착 동안에, 상기 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)의 장방향(15)이 평균적으로 상기 물품(1)의 제1 방향(3)에 수직하게 상기 자기열량 부동상(13)의 결정립(14)을 자기 배향시키도록 자기장이 인가되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 압착 동안에, 상기 자기열량 활성상(2)의 결정립(17)의 장방향(15)이 평균적으로 상기 물품(1)의 제1 방향(3)에 수직하게 상기 자기열량 활성상(2)의 결정립(17)을 자기 배향시키도록 자기장이 인가되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제1 밀도를 갖는 자기열량 활성상(2)을 필수 구성으로 하는 적어도 하나의 제1 플레이트(25)를 제공하는 단계와,상기 제1 밀도보다 작은 제2 밀도를 갖는 자기열량 활성상(2)을 필수 구성으로 하는 적어도 하나의 제2 플레이트(26)를 제공하는 단계와,상기 제1 플레이트(25)와 상기 제2 플레이트(26)를 적층체로 배열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제53항에 있어서, 상기 제1 플레이트(25) 및 상기 제2 플레이트(26)는 서로 물리적으로 접촉되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제53항 또는 제54항에 있어서, 상기 제1 플레이트(25)는 제1 기공도를 갖고 상기 제2 플레이트(26)는 제2 기공도를 갖되, 상기 제2 기공도는 상기 제1 기공도보다 큰 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제53항 또는 제54항에 있어서, 상기 제1 플레이트(25)는 자기열량 활성상(2)의 입자 또는 상기 자기열량 활성상의 전구체를 압착함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제53항 또는 제54항에 있어서, 상기 제2 플레이트(26)는 자기열량 활성상(2)의 입자 또는 상기 자기열량 활성상의 전구체를 압착함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제56항에 있어서, 상기 압착 단계의 조건은 상기 제2 플레이트(26)보다 상기 제1 플레이트(25)에 낮은 기공도를 형성하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제53항 또는 제54항에 있어서, 상기 물품(1)의 적층 방향(28)으로 서로 개재된 복수의 제1 플레이트(25) 및 복수의 제2 플레이트(26)가 제공되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항, 제40항, 제53항 및 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 합체된 자기열량 활성상(2)과 자기열량 부동상(13) 중 적어도 하나에는 윤활제, 유기 결합제 및 분산제 중 하나 이상이 추가로 첨가되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항, 제40항, 제53항 및 제54항 중 어느 한 항에 있어서,상기 물품(1)은 압착 중 가열되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항, 제40항, 제53항 및 제54항 중 어느 한 항에 있어서,상기 물품(1)은 가열되어 상기 전구체로부터 상기 자기열량 활성상(2)을 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제39항, 제40항, 제53항 및 제54항 중 어느 한 항에 있어서,상기 물품(1)에 외부 보호 코팅(20)을 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
- 제63항에 있어서, 상기 외부 보호 코팅(20)은 침지, 분무 또는 전해 증착에 의해 도포되는 것을 특징으로 하는 자기 열교환용 물품(1)의 제조 방법.
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| CN101765892B (zh) * | 2007-02-12 | 2013-10-02 | 真空熔焠有限两合公司 | 磁性换热制品及其制造方法 |
| KR101076937B1 (ko) * | 2007-02-12 | 2011-10-26 | 바쿰슈멜체 게엠베하 운트 코. 카게 | 자기 열교환용 물품 및 그 제조 방법 |
| KR101107870B1 (ko) | 2007-12-27 | 2012-01-31 | 바쿰슈멜체 게엠베하 운트 코. 카게 | 자기열량 활성재를 구비한 복합 물품 및 그 제조 방법 |
| DE112008003967B8 (de) * | 2008-10-01 | 2022-09-15 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit einer magnetokalorisch aktiven Phase und ein Zwischenprodukt zur Herstellung des Gegenstandes |
| WO2010038098A1 (en) * | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Article comprising at least one magnetocalorically active phase and method of working an article comprising at least one magnetocalorically active phase |
| GB2463931B (en) * | 2008-10-01 | 2011-01-12 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Method for producing a magnetic article |
| US9773591B2 (en) | 2009-05-06 | 2017-09-26 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Article for magnetic heat exchange and method of fabricating an article for magnetic heat exchange |
| TW201120924A (en) * | 2009-07-23 | 2011-06-16 | Basf Se | Method of using a diamagnetic materials for focusing magnetic field lines |
| KR20120053033A (ko) * | 2009-08-10 | 2012-05-24 | 바스프 에스이 | 자기열량 재료의 캐스케이드로 이루어지는 열 교환기 층 |
| GB2482880B (en) | 2010-08-18 | 2014-01-29 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | An article for magnetic heat exchange and a method of fabricating a working component for magnetic heat exchange |
| JP5772194B2 (ja) * | 2011-05-02 | 2015-09-02 | 日産自動車株式会社 | 熱的異方性を備えた熱伝導部材及びそれを用いた磁気冷凍機 |
| JP5556739B2 (ja) | 2011-05-17 | 2014-07-23 | 株式会社デンソー | 磁気ヒートポンプ装置 |
| GB201111235D0 (en) * | 2011-06-30 | 2011-08-17 | Camfridge Ltd | Multi-Material-Blade for active regenerative magneto-caloric or electro-caloricheat engines |
| BR112014000238A2 (pt) | 2011-07-08 | 2019-09-24 | Univ Florida | método e artigo |
| DE102012106252A1 (de) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | Delta Electronics, Inc. | Magnetokalorische Materialstruktur |
| JP5966740B2 (ja) * | 2011-09-14 | 2016-08-10 | 日産自動車株式会社 | 磁性構造体およびこれを用いた磁気冷暖房装置 |
| JP5716629B2 (ja) * | 2011-10-17 | 2015-05-13 | 株式会社デンソー | 磁気冷凍材料を用いたマイクロチャネル熱交換器の製造方法およびマイクロチャネル熱交換器 |
| JP5760976B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2015-08-12 | 日産自動車株式会社 | 磁気冷暖房装置 |
| US10239036B2 (en) | 2011-12-22 | 2019-03-26 | University Of Florida Research Foundation | Solar thermochemical reactor, methods of manufacture and use thereof and thermogravimeter |
| US9669379B2 (en) | 2011-12-22 | 2017-06-06 | University Of Florida Research Foundation, Inc | Solar thermochemical reactor, methods of manufacture and use thereof and thermogravimeter |
| US9498782B2 (en) * | 2012-03-13 | 2016-11-22 | Vacummschmelze Gmbh & Co. Kg | Method for classifying articles and method for fabricating a magnetocalorically active working component for magnetic heat exchange |
| JP5859117B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-02-10 | 株式会社東芝 | 磁気冷凍用材料および磁気冷凍デバイス |
| FR2994253B1 (fr) * | 2012-08-01 | 2018-10-05 | Cooltech Applications | Piece monobloc comprenant un materiau magnetocalorique comprenant un alliage comprenant du fer et du silicium et au moins un lanthanide, et procede de fabrication de ladite piece monobloc |
| EP2935119A4 (en) | 2012-12-21 | 2016-09-21 | Univ Florida | NEW MATERIAL FOR USE IN A SOLAR REACTOR |
| US10906017B2 (en) | 2013-06-11 | 2021-02-02 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Solar thermochemical reactor and methods of manufacture and use thereof |
| CN103406097B (zh) * | 2013-07-29 | 2015-05-20 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 磁性普鲁士蓝纳米碳复合材料和应用 |
| US10126025B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-11-13 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto caloric assemblies |
| US20150068219A1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-12 | Astronautics Corporation Of America | High Porosity Particulate Beds Structurally Stabilized by Epoxy |
| JP2015075261A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 中部電力株式会社 | 磁気作業物質を用いた熱交換体 |
| JP5884806B2 (ja) * | 2013-10-09 | 2016-03-15 | 株式会社デンソー | 磁気熱量素子およびそれを備える熱磁気サイクル装置 |
| JP6289935B2 (ja) * | 2014-02-05 | 2018-03-07 | 株式会社三徳 | 磁気冷凍デバイスおよび磁気冷凍システム |
| US9851128B2 (en) | 2014-04-22 | 2017-12-26 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto caloric heat pump |
| JP2015222804A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | 株式会社タムラ製作所 | リアクトル |
| GB2575202B (en) * | 2015-06-03 | 2020-03-25 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Method of fabricating an article for magnetic heat exchange. |
| GB2539010B (en) * | 2015-06-03 | 2019-12-18 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Method of fabricating an article for magnetic heat exchange |
| GB2539008B (en) * | 2015-06-03 | 2020-02-12 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Method of fabricating an article for magnetic heat exchange |
| KR102522939B1 (ko) * | 2015-06-19 | 2023-04-17 | 마그네토 비.브이. | 패킹된-스크린 타입 자기열량 요소 |
| DE102015111661B4 (de) * | 2015-07-17 | 2020-07-09 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Magnetokalorische Vorrichtung |
| CN105385927A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-03-09 | 无锡贺邦金属制品有限公司 | 一种汽车用骨架油封 |
| CN105276288A (zh) * | 2015-10-15 | 2016-01-27 | 无锡贺邦金属制品有限公司 | 一种汽车用油管卡箍 |
| US10541070B2 (en) * | 2016-04-25 | 2020-01-21 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Method for forming a bed of stabilized magneto-caloric material |
| US10299655B2 (en) | 2016-05-16 | 2019-05-28 | General Electric Company | Caloric heat pump dishwasher appliance |
| US10006674B2 (en) | 2016-07-19 | 2018-06-26 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Linearly-actuated magnetocaloric heat pump |
| US9869493B1 (en) | 2016-07-19 | 2018-01-16 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Linearly-actuated magnetocaloric heat pump |
| US10274231B2 (en) | 2016-07-19 | 2019-04-30 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Caloric heat pump system |
| US10047979B2 (en) | 2016-07-19 | 2018-08-14 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Linearly-actuated magnetocaloric heat pump |
| US10281177B2 (en) | 2016-07-19 | 2019-05-07 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Caloric heat pump system |
| US10006675B2 (en) | 2016-07-19 | 2018-06-26 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Linearly-actuated magnetocaloric heat pump |
| US10222101B2 (en) | 2016-07-19 | 2019-03-05 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Linearly-actuated magnetocaloric heat pump |
| US10006672B2 (en) | 2016-07-19 | 2018-06-26 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Linearly-actuated magnetocaloric heat pump |
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| US10047980B2 (en) | 2016-07-19 | 2018-08-14 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Linearly-actuated magnetocaloric heat pump |
| US10295227B2 (en) | 2016-07-19 | 2019-05-21 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Caloric heat pump system |
| US10006673B2 (en) | 2016-07-19 | 2018-06-26 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Linearly-actuated magnetocaloric heat pump |
| US10443585B2 (en) | 2016-08-26 | 2019-10-15 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Pump for a heat pump system |
| US9857105B1 (en) | 2016-10-10 | 2018-01-02 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Heat pump with a compliant seal |
| US9857106B1 (en) | 2016-10-10 | 2018-01-02 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Heat pump valve assembly |
| US10288326B2 (en) | 2016-12-06 | 2019-05-14 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Conduction heat pump |
| US10386096B2 (en) | 2016-12-06 | 2019-08-20 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magnet assembly for a magneto-caloric heat pump |
| DE102016224923A1 (de) * | 2016-12-14 | 2018-06-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kühlvorrichtung, Verwendung einer solchen Kühlvorrichtung für eine mobile Anwendung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Kühlvorrichtung |
| DE102017102163B4 (de) | 2017-02-03 | 2020-10-01 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Magnetokalorischer Wärmeübertrager und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US11009282B2 (en) | 2017-03-28 | 2021-05-18 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Refrigerator appliance with a caloric heat pump |
| US10527325B2 (en) | 2017-03-28 | 2020-01-07 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Refrigerator appliance |
| WO2018183398A1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | Barclay, John | Advanced multi-layer active magnetic regenerator systems and processes for magnetocaloric liquefaction |
| US10451320B2 (en) | 2017-05-25 | 2019-10-22 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Refrigerator appliance with water condensing features |
| US10422555B2 (en) | 2017-07-19 | 2019-09-24 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Refrigerator appliance with a caloric heat pump |
| US10451322B2 (en) | 2017-07-19 | 2019-10-22 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Refrigerator appliance with a caloric heat pump |
| JP2019031722A (ja) * | 2017-08-09 | 2019-02-28 | 株式会社デンソー | 磁気熱量素子体、磁気熱量素子体を用いた磁気熱サイクル装置及び磁気熱量素子体の製造方法 |
| US10520229B2 (en) | 2017-11-14 | 2019-12-31 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Caloric heat pump for an appliance |
| US11022348B2 (en) | 2017-12-12 | 2021-06-01 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Caloric heat pump for an appliance |
| WO2019121343A1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-27 | Basf Se | Magnetocaloric stack and magnetocaloric device |
| WO2019121766A1 (en) | 2017-12-18 | 2019-06-27 | Basf Se | Building unit for magnetocaloric heat exchanger |
| JP2019127612A (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社デンソー | 複合材料及びその製造方法 |
| US10641539B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-05-05 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly |
| US10648706B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-05-12 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly with an axially pinned magneto-caloric cylinder |
| US10830506B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-11-10 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Variable speed magneto-caloric thermal diode assembly |
| US10782051B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-09-22 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly |
| US10648705B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-05-12 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly |
| US10876770B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-12-29 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Method for operating an elasto-caloric heat pump with variable pre-strain |
| US10557649B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-02-11 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Variable temperature magneto-caloric thermal diode assembly |
| US10648704B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-05-12 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly |
| US10551095B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-02-04 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly |
| US10989449B2 (en) | 2018-05-10 | 2021-04-27 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly with radial supports |
| US11054176B2 (en) | 2018-05-10 | 2021-07-06 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly with a modular magnet system |
| US11015842B2 (en) | 2018-05-10 | 2021-05-25 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly with radial polarity alignment |
| US11092364B2 (en) | 2018-07-17 | 2021-08-17 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly with a heat transfer fluid circuit |
| US10684044B2 (en) | 2018-07-17 | 2020-06-16 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly with a rotating heat exchanger |
| US11274860B2 (en) | 2019-01-08 | 2022-03-15 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Mechano-caloric stage with inner and outer sleeves |
| US11168926B2 (en) | 2019-01-08 | 2021-11-09 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Leveraged mechano-caloric heat pump |
| US11149994B2 (en) | 2019-01-08 | 2021-10-19 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Uneven flow valve for a caloric regenerator |
| US11193697B2 (en) | 2019-01-08 | 2021-12-07 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Fan speed control method for caloric heat pump systems |
| US11112146B2 (en) | 2019-02-12 | 2021-09-07 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Heat pump and cascaded caloric regenerator assembly |
| US11015843B2 (en) | 2019-05-29 | 2021-05-25 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Caloric heat pump hydraulic system |
| US20200406356A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-31 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Method for additively forming a caloric regenerator |
| MA50311A1 (fr) * | 2020-07-15 | 2022-01-31 | Univ Internationale De Rabat Uir | Système de réfrigération basé sur l’effet magnétocalorique anisotrope |
| NL2032966B1 (en) * | 2022-09-06 | 2024-03-21 | Turion Holding B V | Heating device and method for heating a fluid or a solid |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060078184A1 (en) | 2004-10-12 | 2006-04-13 | Hong Shen | Intelligent splitting of volume data |
Family Cites Families (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US428057A (en) * | 1890-05-13 | Nikola Tesla | Pyromagneto-Electric Generator | |
| DE1198883B (de) * | 1963-11-08 | 1965-08-19 | Siemens Ag | Elektrisches Bauelement mit einem Festkoerper, der eine hohe thermomagnetische Effektivitaet besitzt |
| US3841107A (en) * | 1973-06-20 | 1974-10-15 | Us Navy | Magnetic refrigeration |
| CH603802A5 (ko) * | 1975-12-02 | 1978-08-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| US4112699A (en) * | 1977-05-04 | 1978-09-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Heat transfer system using thermally-operated, heat-conducting valves |
| US4332135A (en) * | 1981-01-27 | 1982-06-01 | The United States Of America As Respresented By The United States Department Of Energy | Active magnetic regenerator |
| JPS60204852A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-16 | Tokyo Inst Of Technol | 磁気冷凍用磁性材料 |
| JPS6280247A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 | Toshiba Corp | 磁気冷凍用磁気作業物質 |
| US4849017A (en) * | 1985-02-06 | 1989-07-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic refrigerant for magnetic refrigeration |
| EP0217347B1 (en) * | 1985-09-30 | 1993-02-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Use of polycrystalline magnetic substances for magnetic refrigeration |
| JP2582753B2 (ja) * | 1986-04-15 | 1997-02-19 | 巍洲 橋本 | 積層磁性体の製造方法 |
| JP2739935B2 (ja) * | 1986-08-27 | 1998-04-15 | 株式会社東芝 | 蓄冷体及びその製造方法 |
| JPS6383235A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-13 | Hitachi Ltd | 磁気冷凍作業物質の製法 |
| JPH0719790A (ja) * | 1993-02-22 | 1995-01-20 | Tektronix Inc | 熱交換器用コアの製造方法 |
| JP3082195B1 (ja) * | 1999-03-26 | 2000-08-28 | 株式会社ホンダアクセス | 断熱二重容器 |
| JP2000281802A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性成形体およびその製造方法ならびに半導体装置 |
| JP2001274302A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Jsr Corp | 伝熱シートおよび伝熱シートの製造方法 |
| US7231772B2 (en) * | 2001-02-09 | 2007-06-19 | Bsst Llc. | Compact, high-efficiency thermoelectric systems |
| US6676772B2 (en) | 2001-03-27 | 2004-01-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic material |
| JP4622179B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2011-02-02 | 日立金属株式会社 | 磁気冷凍作業物質および蓄冷式熱交換器ならびに磁気冷凍装置 |
| DE10138317B4 (de) * | 2001-08-10 | 2005-07-28 | E.A. Mattes Gmbh | Sattelunterlage |
| JP3967572B2 (ja) * | 2001-09-21 | 2007-08-29 | 株式会社東芝 | 磁気冷凍材料 |
| US6588215B1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-07-08 | International Business Machines Corporation | Apparatus and methods for performing switching in magnetic refrigeration systems using inductively coupled thermoelectric switches |
| US7621046B2 (en) * | 2002-07-01 | 2009-11-24 | Nanjing University | Moulding process of composite material including high-thermal conductor and room-temperature magnetic refrigerant |
| US7186303B2 (en) * | 2002-08-21 | 2007-03-06 | Neomax Co., Ltd. | Magnetic alloy material and method of making the magnetic alloy material |
| EP1554411B1 (en) * | 2002-10-25 | 2013-05-08 | Showa Denko K.K. | Production method of an alloy containing rare earth element |
| AU2003304408A1 (en) * | 2002-12-02 | 2005-02-25 | Jagdish Narayan | Methods of forming three-dimensional nanodot arrays in a matrix |
| CH695836A5 (fr) * | 2002-12-24 | 2006-09-15 | Ecole D Ingenieurs Du Canton D | Procédé et dispositif pour générer en continu du froid et de la chaleur par effet magnetique. |
| US20040261420A1 (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-30 | Lewis Laura J. Henderson | Enhanced magnetocaloric effect material |
| CA2571401A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | University Of Dayton | Anisotropic nanocomposite rare earth permanent magnets and method of making |
| JP2006124783A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Hitachi Metals Ltd | 磁性粒子及びその製造方法 |
| WO2006074790A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-20 | The Technical University Of Denmark | A magnetic regenerator, a method of making a magnetic regenerator, a method of making an active magnetic refrigerator and an active magnetic refrigerator |
| JP4413804B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2010-02-10 | 株式会社東芝 | 磁気冷凍材料及びその製造方法 |
| US7578892B2 (en) * | 2005-03-31 | 2009-08-25 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetic alloy material and method of making the magnetic alloy material |
| FR2890158A1 (fr) * | 2005-09-01 | 2007-03-02 | Cooltech Applic Soc Par Action | Generateur thermique a materiau magnetocalorique |
| US20100107654A1 (en) * | 2005-10-28 | 2010-05-06 | Andrew Rowe | Shimmed active magnetic regenerator for use in thermodynamic devices |
| DE102005058979A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-21 | Qiagen Gmbh | Magnetische Polymerpartikel |
| JP4730905B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2011-07-20 | 国立大学法人 東京大学 | 磁性材料並びにそれを用いたメモリーおよびセンサ |
| JP2007263392A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Toshiba Corp | 磁気冷凍材料及び磁気冷凍装置 |
| JP5011786B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2012-08-29 | 豊田合成株式会社 | 高熱伝導絶縁体とその製造方法 |
| JP2007291437A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Hitachi Metals Ltd | 磁気冷凍作業ベッド用の焼結体およびその製造方法 |
| JP4649389B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2011-03-09 | 株式会社東芝 | 磁気冷凍デバイスおよび磁気冷凍方法 |
| JP4282707B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2009-06-24 | 株式会社東芝 | 合金および磁気冷凍材料粒子の製造方法 |
| KR101076937B1 (ko) * | 2007-02-12 | 2011-10-26 | 바쿰슈멜체 게엠베하 운트 코. 카게 | 자기 열교환용 물품 및 그 제조 방법 |
| US20080241368A1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-02 | Matahiro Komuro | Treating solution for forming fluoride coating film and method for forming fluoride coating film |
| KR101107870B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2012-01-31 | 바쿰슈멜체 게엠베하 운트 코. 카게 | 자기열량 활성재를 구비한 복합 물품 및 그 제조 방법 |
| WO2010038098A1 (en) * | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Article comprising at least one magnetocalorically active phase and method of working an article comprising at least one magnetocalorically active phase |
| DE112008003967B8 (de) * | 2008-10-01 | 2022-09-15 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit einer magnetokalorisch aktiven Phase und ein Zwischenprodukt zur Herstellung des Gegenstandes |
| US9773591B2 (en) * | 2009-05-06 | 2017-09-26 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Article for magnetic heat exchange and method of fabricating an article for magnetic heat exchange |
-
2008
- 2008-05-16 DE DE112008000146T patent/DE112008000146T5/de active Pending
- 2008-05-16 GB GB1214112.3A patent/GB2490820B/en active Active
- 2008-05-16 KR KR1020097015545A patent/KR101088537B1/ko active IP Right Grant
- 2008-05-16 WO PCT/IB2008/051937 patent/WO2009138822A1/en active Application Filing
- 2008-05-16 GB GB0911515.5A patent/GB2461400B/en active Active
- 2008-05-16 US US12/526,199 patent/US20120043066A9/en not_active Abandoned
- 2008-05-16 CN CN200880007812A patent/CN101785072A/zh active Pending
- 2008-05-16 JP JP2010511750A patent/JP2010531968A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060078184A1 (en) | 2004-10-12 | 2006-04-13 | Hong Shen | Intelligent splitting of volume data |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2461400A (en) | 2010-01-06 |
| GB0911515D0 (en) | 2009-08-12 |
| GB2490820B (en) | 2013-03-27 |
| KR20100007854A (ko) | 2010-01-22 |
| US20110048690A1 (en) | 2011-03-03 |
| GB201214112D0 (en) | 2012-09-19 |
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| JP2010531968A (ja) | 2010-09-30 |
| GB2490820A8 (en) | 2012-11-14 |
| GB2490820A (en) | 2012-11-14 |
| CN101785072A (zh) | 2010-07-21 |
| WO2009138822A1 (en) | 2009-11-19 |
| GB2461400B (en) | 2012-11-21 |
| DE112008000146T5 (de) | 2010-02-11 |
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