KR20030029818A - 회전형 베드 자기 냉장장치 - Google Patents

회전형 베드 자기 냉장장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030029818A
KR20030029818A KR10-2003-7001963A KR20037001963A KR20030029818A KR 20030029818 A KR20030029818 A KR 20030029818A KR 20037001963 A KR20037001963 A KR 20037001963A KR 20030029818 A KR20030029818 A KR 20030029818A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bed
valve member
hot
liquid
cold
Prior art date
Application number
KR10-2003-7001963A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100797681B1 (ko
Inventor
짐카알비.
스턴버그알렉산더
자스트랩알렉산더지.
뵈더안드레엠.
로우톤루이스엠주니어
첼제리미죠나단
Original Assignee
애스트로노틱스 코포레이션 오브 아메리카
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 애스트로노틱스 코포레이션 오브 아메리카 filed Critical 애스트로노틱스 코포레이션 오브 아메리카
Publication of KR20030029818A publication Critical patent/KR20030029818A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100797681B1 publication Critical patent/KR100797681B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/002—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
    • F25B2321/0021—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects with a static fixed magnet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Refrigerator Housings (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

회전형 자기 냉장장치는 중앙축선 주위로 회전하도록 장착된 링(21)에 배치되는 자기 재생기 베드(22)를 포함하므로써, 각각의 베드는 링(21)이 회전할 때 자석(29)에 의해 제공된 자장의 내외로 이동한다. 열전달액은 도관에 의해 베드의 고온 단부 및 저온 단부에 연결되고 베드(22)의 링(21)과 함께 회전하는 분배밸브(24)에 의해 재생기 베드(22)로 지향되거나 베드(22)로부터 유출된다. 상기 분배밸브(24)는 도관에 의해 고온 열교환기(34) 및 저온 열교환기(38)에 연결되는 정지형 밸브부재를 포함한다. 상기 베드는, 다공성이며 열전달액을 유동시키는 자기열 물질을 포함한다. 상기 분배밸브(24)는 열전달액을 저온 단부로 유동시킨 후 다시 분배밸브(24)로 유동시키는, 자장의 외측에 위치된 베드의 고온 단부로 지향시키며; 베드가 자장내에 위치될 때, 상기 분배밸브(24)는 열전달액을, 액체가 베드의 저온 단부로 지향되는 베드의 고온 단부로 지향시키고, 상기 액체는 다시 분배 밸브로 지향되어, 활성의 자기 재생기 사이클이 완료된다. 각각의 도관을 흐르는 액체는 단일 방향으로만 흐르거나, 또는 정지된 채로 있어서, 도관에서의 사체적을 최소화한다.

Description

회전형 베드 자기 냉장장치{ROTATING BED MAGNETIC REFRIGERATION APPARATUS}
활성 자기 냉장장치는 자기열 효과(magnetocaloric effect)로 작동되는 장치를 구비한 재생기와 조합된다. 활성 자기 재생기의 작동은 바클레이 등에 허여된 미국특허 제4.332.135호에 개시되어 있다. 실험적인 활성 자기 재생기 모델이 구축되어 실험되었으며, 이에 대한 내용은 "저온 엔지니어링의 진보", 1991년, 제37B권에 기재된 "활성 자기 재생식 냉장기의 실험결과"에 개시되어 있다. 상기 활성 자기 재생기에 대한 상세한 모델은 에이.제이. 디그레고리아가 저술한 "저온 엔지니어링의 진보", 제37B권, 1991년에 기재되어 있다. 활성 자기 재생기는 자기열 효과를 이용하는 쿨러 또는 히트펌프의 형태를 취하고 있다. 자기열 효과를 나타내는 물질은 자화에 따라 따뜻하게 되고, 탈자화에 의해 냉각된다. 기본적인 활성 자기 재생기(active magnetic regenerator: ARM) 장치에 있어서, 열전달액이 통과할 수 있는 자기열 물질의 베드는 자기열 물질의 베드를 통해 한쪽 열교환기로부터 다른쪽 열교환기로 액체 흐름을 왕복시키는 효과를 제공하는 기구와 함께, 2개의열교환기에 연결되어 있다. 상기 베드를 자화 및 탈자화시키기 위한 기구도 제공된다. AMR 사이클은 4개의 부분 즉, 베드내의 액체와 자기열 물질을 자기열 효과에 의해 따뜻하게 하는 베드 자화부분과; 고온측 열교환기를 통한 열해제에 의해, 베드를 통한 저온측으로부터 고온측으로의 액체 유동부와; 베드에서의 액체와 자기열 물질을 냉각시키는 베드 탈자화 부분과; 저온측 열교환기에서 열을 흡수하는 차가운 액체에 의해, 베드를 통해 고온측으로부터 저온측으로의 액체 유동부로 구성되어 있다.
AMR 장치는 액체를 저온측으로부터 고온측으로 유동하기 전에 베드를 자화시켜 따뜻하게 하며, 고온측으로부터 저온측으로 액체를 유동시키키 전에 탈자화시켜 베드를 냉각시킨다. 자화 베드에 자장을 인가하면 한쌍의 온도 프로필과 베드에서의 관련 위치가 생성되는데; 그중 하나는 베드가 자화되었을 때이고, 다른 하나는 베드가 탈자화되었을 때이다. 어떤 위치에서 두개의 베드 프로필 사이의 편차는 자장의 변화를 통해 진행되는 자기열 물질의 단열 온도변화 이다. 만일, 단열 온도변화가 상당하다면, 베드의 저온측으로부터 방출되는 액체는 저온조(cold reservoir)의 온도 보다 낮은 온도를 가질 수 있으며; 통상의 재생기에서처럼 고온조로부터 저온조로의 열이 누설되는 것이 아니라, 저온조의 실제 냉각으로 나타난다. 물론, 열역학 법칙에 따라, 열은 저온조로부터 고온조로 흐르기 때문에 이러한 과정에 따라 일이 실행되어야만 한다. AMR에서의 일은 자석 및/또는 베드를 서로에 대해 이동시키는 구동기구나, 전기적으로 절환되는 자석에 의해 실행된다. 고온측 및 저온측에 열교환기를 사용하므로써, 열은 AMR을 통해 저온측 열교환기로부터 제거된 후 고온측 열교환기를 통해 방출된다. 이러한 열전달을 달성하기 위한 구조는 상술한 미국특허 제4.332.135호에 개시되어 있다.
디그레고리아 등에 허여된 미국특허 제5.249.424호에 개시된 활성 자기 재생기에 따르면, 베드를 통과하는 열전달액의 흐름은 평형화되지 않아, 액체는 베드의 저온측으로부터 고온측이 아닌, 고온측으로부터 저온측을 통과한다. 과잉의 열전달액은 베드의 고온측으로 다시 전환되며, 활성 자기 재생기의 복합 스테이지가 사용된다. 상기 특허에 개시된 바와 같이, 재생기 베드는 왕복하는 형태로 자장의 내외로 이동하며, 베드는 회전 휘일에 장착된다.
활성 자기 재생기의 단점중 하나는 왕복 활성 자기 재생기에서의 열전달액이 재생기 베드와 각각의 고온 및 저온 열교환기 사이에서 전후방으로 이동하므로써 유발되는 비효율을 예로 들 수 있다. 액체는 베드와 열교환기 사이에서 한쪽 방향으로 흐르는 것이 아니기 때문에, 열전달액의 일부는 항상 베드와 열교환기 사이의 연결라인에 있으며, 베드와 열교환기를 통해서는 결코 순환되지 않는다. 통상적으로 "사체적(死體積 : dead volume)"으로 언급되는 이러한 열전달액은 종래 자기 활성 재생기에서 비효율의 주요한 원인이 되었다. 로우톤 쥬니어에 허여된 미국특허 제5.934.078호에는 열전달액의 사체적을 상당히 감소시키는 왕복동 활성 자기 재생기 냉장장치가 개시되어 있다.
본 발명은 자기 냉장에 관한 것으로서, 특히 활성 자기 재생식 냉장장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 자기 냉장장치를 개략적으로 도시한 도면.
도2는 본 발명에 따른 자기 재생기 베드의 링을 개략적으로 도시한 도면으로서, 도관은 분배밸브로부터 재생기 베드의 저온 단부 및 고온 단부의 포트로 연장되는 것을 도시한 도면.
도3은 재생기 베드의 링의 제1위치에서 장치의 부품들을 통과하는 열전달액의 흐름 패턴을 도시한 도면.
도4는 이동하는 제2위치에서, 베드의 링에서의 액체 흐름을 도시한 도면.
도5는 계속 이동한 위치에서 베드의 링에서의 액체 흐름을 도시한 도면.
도6은 본 발명에 따른 회전형 베드 자기 냉장장치의 양호한 실시예의 부분단면도.
도7은 도6에 도시된 분배밸브의 단면도.
도8은 도7의 선8-8을 따른 분배밸브의 단면도.
도9는 도7의 선9-9를 따른 분배밸브의 단면도.
도10은 도7의 선10-10을 따른 분배밸브의 단면도.
도11은 도7의 선11-11을 따른 분배밸브의 단면도.
도12는 또 다른 분배밸브의 정렬에 사용되는 디스크를 도시한 도면.
도13 및 도14는 분배밸브에 사용되는 또 다른 디스크를 도시한 도면.
도15는 도12의 디스크를 이용하는 분배밸브용 장착조립체의 정면도.
도16은 도15에 도시된 장착조립체의 단면도.
도17은 C형 자석의 단면도.
본 발명에 따르면, 회전하는 베드 자기 냉장장치는 중앙축선 주위로 회전하도록 장착된 링에 배치된 자기 재생기 베드를 가지므로, 각각의 베드는 링이 회전함에 따라 자석에 의해 제공된 자장의 내외로 이동한다. 각각의 베드는 저온 단부와 고온 단부를 갖고 있다. 열전달액은 도관에 의해 고온 열교환기 및 저온 열교환기에 연결된 분배밸브에 의해 재생기 베드로 지향된다. 상기 분배밸브는 도관에의해 고온 열교환기 및 저온 열교환기에 연결된 정지형 밸브부재를 포함한다. 도관에 연결된 펌프는 도관을 거쳐 고온 열교환기와 저온 열교환기 및 분배밸브와 자기 재생기 베드를 통해 열전달액을 순환구동시킨다. 각각의 베드는, 다공성이면서 열전달액을 유동시키게 하는 자기열 물질을 포함한다. 상기 분배밸브는 자장의 외측에 있는 베드의 고온 단부로 열전달액을 향하게 하므로써, 열전달액은 베드를 통해 원주방향으로 저온 단부로 흐르고, 이러한 저온 단부에서 열전달액은 다시 분배밸브로 흐른다. 베드가 자장내에 있을 때, 상기 분배밸브는 액체를 베드의 저온 단부로 향하게 하여 원주방향으로 고온 단부로 흐르게 하며; 이러한 액체는 다시 분배밸브로 지향되어, 활성 자기 재생기 사이클이 완료된다. 재생기 베드의 링의 회전이 완료될 동안, 각각의 도관을 통해 흐르는 액체는 오직 한쪽 방향으로만 흐르거나 또는 일부 사이클중 정지상태로 남아 있어, 도관내의 사체적을 감소시키므로써 효율을 강화시킨다.
분배밸브는 정지형 밸브부재와 결합하여 중앙의 축선 주위로 회전하도록 장착된 외측의 회전형 밸브부재와 내측의 정지형 밸브부재를 포함한다. 양호한 회전형 분배밸브에 있어서, 정지형 밸브부재는 2개의 저온 액체실과 2개의 고온 액체실을 포함하며; 회전형 밸브부재는 회전형 밸브부재가 회전할 때 제1의 저온 액체실과 연속적으로 연결되어 있는 제1의 저온 액체포트와, 회전형 밸브부재가 회전할때 제2의 저온 액체실과 연속적으로 연결되어 있는 제2의 저온 액체포트를 포함한다. 상기 회전형 밸브부재는 회전형 밸브부재가 회전할 때 제1의 고온 액체포트와 연속적으로 연결된 제1의 고온 액체포트와, 회전형 밸브부재가 회전할 때 제2의 고온 액체포트와 연속적으로 연결된 제2의 고온 액체포트를 포함한다. 채널은 2개의 고온 액체개구로부터 제1의 고온 액체실 및 제2의 고온 액체실로 연장되고 2개의 저온 액체개구로부터 제1의 저온 액체실 및 제2의 저온 액체실로 연장되는 정지형 밸브부재에 형성된다. 그후 도관은 저온 단부에서 베드의 저온 입구 포트로부터, 제1의 저온 액체실과 연속적으로 연결된 회전형 밸브부재에서의 포트로 연장된다. 도관은 베드의 출구 포트로부터, 제2의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로도 연장된다. 또한, 도관은 베드의 고온 입구포트로부터 제2의 고온 액체실과 연속적으로 연결된 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과 마찬가지로, 베드의 고온 단부에서 베드의 고온 출구포트로부터 제1의 고온 액체실과 연속적으로 연결된 회전형 밸브부재의 포트로도 연장된다. 상기 회전형 밸브부재는 베드의 링에서 도관에 의해 베드에 연결되어, 상기 링과 함께 회전한다. 따라서 액체 흐름의 모든 절환은 링과 연결된 밸브에서 실행되는게 아니라 중앙의 회전형 분배밸브에서 실행된다. 상기 중앙의 회전형 분배밸브에서 필요로 하는 밀봉부는, 베드에서 포트와 연결될 것을 필요로 하는 밀봉부에 비해, 구조가 간단하고 효과적이므로 밀봉부의 설계가 간단해지고, 밀봉부에서의 마모가 감소되며, 분배밸브에서 기계적 손실이 최소화된다.
분배밸브는 서로 밀착되어 결합되는 평탄면을 구비한 2개의 디스크로 형성될수 있다. 디스크중 하나는 정지형 밸브부재이고, 다른 하나의 디스크는 회전하기 위해 장착되는 회전형 밸브부재이다. 상기 2개의 디스크에는 액체 흐름을 회전형 디스크로부터 각각의 자기 냉장 베드의 고온 단부 및 저온 단부로 연장된 도관으로 적절히 지향시키기 위해, 연결 및 해제가 연속적으로 이루어지는 포트가 제공된다. 상기 분배밸브의 정지형 디스크는 도관에 의해 고온 열교환기 및 저온 열교환기에 연결되며; 액체 흐름은 내측의 정지형 밸브부재와 외측의 회전형 밸브부재가 구비된 분배밸브에 대해 서술한 바와 같은 방식으로, 분배밸브 디스크에 의해 분배된다.
상기 링은 일정한 속도로 원형 운동으로 구동되기 때문에, 왕복형 시스템에 비해 기계적 효율이 높다. 또한, 회전부품들의 질량을 감소시켜 관성 효과를 최소로 할 수 있다. 인접한 베드들 사이의 온도편차를 최소화하여 베드들 사이의 열누설을 최소화하기 위하여, 링을 형성하고 있는 복합 베드(multiple bed)는 서로 인접하고 있는 베드들의 고온 단부 및 서로 인접하고 있는 베드들의 저온 단부와 정렬된다. 인접한 베드들의 고온 단부는 유동방지 분리기(flow-proof separator)에 의해 분리된다. 상기 분리기는 인접한 베드들의 저온 단부에 사용될 수도 있지만 이에 한정되는 것은 아니며; 양호한 실시예에서 인접한 베드들의 저온 단부는 개방되어 있고 서로 연결되어 있다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
본 발명에 따른 회전형 베드 자기 냉장장치는 장치의 가동부의 기계적 운동을 연속한 원형 운동으로 실행하여 탁월한 기계적 효율을 제공한다. 장치의 부품들상에 가해진 힘은 양호하게 평형이 이루어지며, 실제 구동력은 주로 냉장처리를 구동하는데 필요한 힘이다. 재생동작은 열전달액의 흐름을 자기열 물질쪽으로 왕복동시키므로써 제공된다. 열교환기 및 도관을 통해 열전달액의 비방향성 흐름을 얻을 수 있으므로, 활성 물질과 열교환기 사이의 도관이나 열교환기에서의 사체적 효과를 최소화할 수 있다. 밸브의 구조는 간단하고 마모가 최소가 되도록 노출되어, 장치상에서의 마찰부하가 최소한으로 되게 한다. 또한, 재생기 베드에서의 회전형 부품의 질량을 감소시키므로써 관성효과가 최소화될 수 있으며, 유사한 온도를 갖는 베드들을 집단화하고 또한 베드들 사이에 공간분리부를 형성하여 명확하게 상이한 온도를 제공하므로써 열누설을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 복합 재생기 베드에 동시적인 열전달액 흐름을 제공한다.
본 발명의 원리를 도시하기 위하여, 도1에는 본 발명에 따른 회전형 베드 자기 재생기 장치(20)가 도시되어 있다. 상기 장치(20)는 다수의 재생기 베드(22)로 형성된 원형 링(21)을 포함하며, 상기 각각의 재생기 베드에는 자기효과를 나타내며 열전달액이 통과할 수 있는 물질이 포함되어 있다. 상기 링(21)은 중앙축선(23) 주위로 회전하도록 장착된다. 중앙축선(23)에 배치되는 중앙의 분배밸브(24)에는 내측의 정지형 밸브부재(25)와 외측의 회전형 밸브부재(26)가 제공된다. 열전달액을 위한 한세트의 회전형 도관(27)은 외측의 밸브부재(26)로부터 재생기 베드(22)의 링(21)에 연결된다. 상기 도관(27)은 도시의 편의상 회전형 분배밸브(24)로부터 링(21)으로 직접 연장되는 것으로 도시되었지만, 이러한 도관은 다른 방식(하기에 서술될 것임)으로 지향될 수 있으며, 축선(23) 주위로 회전하도록 장착되는 링(21)을 위한 물리적 지지체를 제공하기 위해 사용될 수도 있고, 사용되지 않을 수도 있음을 인식해야 한다.
자석(29)은 단부판(30) 사이에 공간을 갖도록 형성되며, 이러한 단부판에서 자장은 일부를 통해 연장되지만, 링(21)의 원주 전체를 통해서는 연장되지 않으며; 이에 따라 일부 베드(22)가 자장의 외측에 있을 동안, 다른 베드를 자석(29)의 자장내에서 링(21)내에 위치시킬 수 있다. 링(21)이 축선(23)의 주위로 회전함에 따라, 링(21)내에 있는 각각의 베드(22)는 자석(29)에 의해 제공된 자장내로 점진적으로 이동한 후 상기 자장으로부터 벗어난다. 베드(22)가 자석(29)으로부터의 자장내에 있을 때, 베드내의 자기열 물질은 온도가 증가하고, 저온 열전달액은 그 사이를 통과하여 자기열 물질로부터 열을 뺏을 수 있다. 베드(22)가 자장의 외측으로 이동할 때, 베드의 온도는 감소되며, 따뜻한 열전달액이 베드를 통과하여 열전달액으로부터 베드의 자기열 물질로 열을 인출할 수 있다. 상기 베드(22)는 베드가 자석(29)의 자장내에 있을 때 차가운 열전달액을 저온 단부로부터 베드의 고온 단부로 유동시키므로써, 또한 베드가 자석(29)의 자장 외측에 있을 때 따뜻한 열전달액을 베드의 고온 단부로부터 베드의 저온 단부로 유동시키므로써, "고온" 단부로부터 "저온" 단부로, 베드를 통해 원주방향으로 다공성 자기열 물질에열구배(thermal gradient)가 유지되도록 배치된다. 이러한 흐름은 회전형 분배밸브(24)로부터 각각의 베드의 고온 단부 및 저온 단부로 연결되는 도관(27)에 의해 이루어진다.
상기 밸브(24)는 세트로 이루어진 하나이상의 도관(27)을 통해 하나이상의 베드로부터 유출되는 고온의 열전달액을 자장내에 수용한 후, 이러한 열전달액을 도관(31)상의 정지형 밸브부재(25)로부터 펌프(33)를 통해 액체내의 열을 대기 또는 다른 히트싱크로 전달하는 고온의 열교환기(34)로 지향시킨다. 고온의 열교환기(35)로부터 배출된 차가운 액체는 도관(35)상에서 정지형 밸브부재(25)의 포트로 다시 통과한다. 그후 상기 액체는 하나이상의 도관(27)상에서 자장 외측에 위치된 하나이상의 베드(22)의 고온 단부로 지향되어, 차가운 베드를 통과할 때 액체 온도가 감소된다. 그후, 차가운 액체는 다시 도관(27)상에서 밸브(24)의 정지형 밸브부재(25)로 지향되고, 도관(37)상에서 정지형 밸브부재(25)로부터 냉각된 체적(예를 들어, 냉장기 포위부 내측)으로부터 열전달액으로 열을 전달하는 저온 열교환기(38)로 배출된다. 따뜻해진 액체는 하나의 도관(27)에서 베드의 고온단부로부터 펌프(33)로 배출되어, 사이클이 완료된다. 링(21)이 회전할 때, 회전형 밸브부재(24)는 재생기 베드가 자석(29)의 자장 내외로 이동함에 따라 흐름을 도관(27)으로 지향시켜 재생기 베드(22)로 적절한 흐름방향을 유지시킨다.
도1에 도시된 내용은 단지 예시적인 것으로서, 세트로 이루어진 도관(27)에서 도관은 재생기 베드(22)에 고정되어, 재생기 베드의 링(21)과 함께 회전한다. 따라서, 링(21)의 위치에서 도관(27)과 재생기 베드 사이에 필요로 하는 미끄럼 접촉은 없다. 또한, 세트로 이루어진 도관(27)은 회전형 밸브부재(26)에 고정가능하게 연결되어, 링(21)과 함께 회전한다. 또한, 도관(27)에서의 흐름은 비방향성 즉, 도관이 열전달액을 재생기 베드를 통해 전송하도록 연결되었을 때 액체는 세트로 이루어진 각각의 도관(27)에서 한쪽 방향으로 흐를 수도 있고, 도관(27)을 통해서는 흐르지 않을 수도 있으므로, 도관내의 열전달액은 도관에 연결된 베드가 상이한 위치에 도달할 때까지 도관에 위치된다. 또한, 열전달액은 외부 도관(31, 35) 및 펌프(33)를 통해 흐르며, 고온 열교환기(34)는 한쪽 방향에 위치되고; 열전달액은 외부 도관(37, 39)을 통해 흐르며, 저온 열교환기(38)도 한쪽 방향에 위치되고, 액체는 이러한 소자들을 통해 연속적으로 흐른다. 따라서, 열전달액의 사체적이 최소화된다.
도2에는 열전달 도관(27)이 베드(22)의 고온 단부 및 저온 단부에 연결되는 방식을 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 도2의 링(21)은 예를 들어 1 내지 6으로 명명된 6개의 베드(22)를 포함한다. 이와 유사한 도관에는 다른 숫자의 베드도 사용될 수 있다. 각각의 베드는 고온단부(h)와, 저온 단부(c)를 포함한다. 도2에 도시된 바와 같이 각각의 베드(22)는 2개의 고온 단부 포트 즉, 베드(1)를 위한 포트(h1)와, 베드(2)를 위한 포트(h2)와, 베드(3)를 위한 포트(h3)와, 베드(4)를 위한 포트(h4)와, 베드(5)를 위한 포트(h5)와, 베드(6)를 위한 포트(h6)를 포함한다. 이러한 포트들중 일부는 고온 단부 입구포트로 작용하며, 세트로 이루어진 도관들(27)중 하나의 도관(27hi)에 연결된다. 고온 단부에서의 다른 일부의 포트는 출구포트로 작용하며, 도2에서 도관들중 하나의 도관(27ho)에연결된다. 베드는 짝수개인 것이 바람직하며, 이러한 베드에서 각각의 베드(22)는 인접 베드의 고온 단부에 인접하여 위치된 고온 단부를 갖는다. 베드의 링(21) 및 밸브의 고온부를 위한 구조적 지지체는 베드의 고온 단부에 양호하게 장착된다. 베드의 고온 단부는 분리기(40)에 의해 분리되므로, 열전달액은 고온 단부에서 인접한 베드 사이로 흐른다. 따라서, 베드의 저온 단부는 서로 인접해 있으며, 베드 측부에 있는 포트와 유사한 포트 배치부를 포함한다. 그러나, 도2에 도시된 바와 같이 도관 연결부는 인접한 베드(22)의 저온 단부들이 만나는 위치에서 단일의 출구포트 및 단일의 입구포트를 가지므로써, 간단하게 구성될 수 있다. 단일의 도관(27ci)은 인접한 베드의 저온 단부에서 입구포트에 연결되며, 도2에서의 도관(27co)은 인접한 베드(22)의 저온 단부 사이의 위치에서 저온 단부 출구포트에 연결된다. 저온 단부에서 베드를 통해 열전달액의 균일한 분배를 허용하기 위하여, 도2에서의 점선(41)으로 한정된 분배공간이 인접한 베드 사이에 형성된다. 밸브의 저온부를 위한 구조적 지지체는 베드의 저온 단부에 양호하게 장착된다.
신뢰성을 개선하기 위하여 액체 루프의 외부에는 종래의 액체 취급설비가 부가된다. 예를 들어, 밸브 및 자기열 베드를 압력 스파이크(pressure spike) 및 오염으로부터 보호하기 위하여 펌프(33)의 뒤에서 유동 루프에 액체 축적기 및 필터가 부가된다.
밸브로부터 연장되는, 쌍으로 이루어진 도관(27)의 입구 및 출구는 베드 링(21)에서 종료되는 단일의 통로에서 연결된다. Y형 커넥터에 의해 병합이 이루어진다. 예를 들어, 도2에 있어서 쌍으로 이루어진 도관(27ho, 27hi)의 입구 및출구는 Y형 커넥터에 의해 연결되고, 도관(27co, 27ci)과 마찬가지로 각각의 베드에서 단일의 입구/출구 포트에서 종료된다. Y형 커넥터와 베드 사이의 통로에서의 흐름은 쌍방향이므로, 흐름이 사체적으로 된다는 단점을 갖게 된다. 그러나, 베드상에서의 조합된 입구/출구 포트는 공간을 적게 차지하고, 막힘(clogging)에 민감하며 열누설이 적다는 장점을 갖는다.
도3 내지 도5는 베드 링(21)이 회전할 때 회전형 및 정지형 도관과, 회전형 분배밸브(24)와, 재생기 베드(22)를 통한 유동패턴을 도시하고 있다.
도시를 용이하게 하기 위하여, 링에 대해 시계방향으로 이동하는 것은 자석이 아니라, 자석에 대해 시계방향으로 이동하는 것은 링 임을 인식해야 함에도 불구하고, 도면에서는 자석(29)의 위치가 링에 대해 여러 위치에서 점선으로 도시되었다. 각각의 도면에 있어서, 액체가 흐르는 도관은 굵은 선으로 도시되었으며, 액체가 흐르지 않는 도관은 가는 선으로 도시되었다. 마찬가지로, 도관 사이로 액체를 흐르게 하는 밸브(24)내의 연결부는 검게 칠한 영역으로 도시되었으며, 밸브의 밝은 영역은 이러한 영역에 연결된 도관으로부터의 액체 또는 이러한 도관을 향하는 액체가 밸브에 의해 차단되는 것을 도시하고 있다. 밸브 영역은 4개가 제공되며, 이들은 도3 내지 도5에서 도면부호(24ho, 24hi, 24ci, 24co)로 각각 도시되었다.
도3에 도시된 바와 같이, 전체 베드(1)와 대부분의 베드(6)는 자석(29)의 자장내에 있다. 열전달액은 베드(1, 6)의 저온 단부 입구포트(ci)에 연결된 2개의 도관(27ci)에서 고온 열교환기(38)의 고온 단부로부터 도관(39)을 통해밸브부(24ci)의 저온 액체실로 흐른다. 고온 열전달액은 베드의 저온 단부로부터 베드(1)를 통해 베드의 고온 단부로 원주방향으로 흘러서, 고온 단부 포트(ho)로부터 도관(27ho)으로 배출되며, 상기 도관(27ho)은 포트(H1)에서 밸브(24)의 액체가 흘러 들어가는 밸브부(24ho)의 고온 출구실은 도관(27ho)에서 자석(29)의 자장 외측으로 이동하는 베드(6)의 고온 출구포트(ho)로부터 고온 열전달액을 수용한다. 고온 출구 밸브부(24ho)에 의해 수용되는, 라인(27ho)로부터의 고온 열전달액은 (정지형)출구 도관(31)으로 이송된 후, 펌프(33)를 통해 고온 열교환기(34)로 이송되며, 상기 고온 열교환기에서는 액체로부터 열이 방출되어 이를 냉각시킨다. 차가워진 액체는 밸브부(24)의 고온 입구 밸브부(24hi)로 유동되어, 도관(35)에서 도3에서 검게 칠해진 고온 액체실으로 분배된다. 차가워진 액체는 밸브(24)를 벗어나서, 베드(3)의 고온 단부 입구포트(hi) 및 베드(4)의 고온 단부 입구포트(hi)로 연결되는 2개의 도관(27hi)으로 흐른다. 상기 베드(3, 4)는 모두 자장의 외부에 있으므로 차갑다. 열전달액은 상기 두개의 베드의 고온 단부에서 입구포트(hi)로부터 베드의 자기열 물질을 통해 베드의 저온 단부로 흘러서, 출구포트를 통해 도관(27co)으로 배출된다. 상기 액체는 저온 출구 밸브부(24co)를 통해 정지형 도관(31) 및 저온 열교환기(38)로 흐른다.
도4는 링(21)에 대한 자석(29)의 상대위치가 변해서 자석(29)으로부터의 자장이 베드(1, 2) 위로 완전히 덮이고, 베드(6)는 자장 외부에 있는 것을 도시하고 있다. 밸브부(24ho)는 베드(6)의 출구 포트로부터 이어지는 도관(27)에서의 흐름을 차단하도록 이동되며, 밸브부(24ci)는 베드(6)의 저온 단부 입구포트(ci)로 이어지는 도관(27ci)에서의 흐름을 차단하도록 이동된다. 또한, 밸브부(24hi)는 베드(3)의 입구포트(hi)로 이어지는 도관(27hi)에서의 흐름을 차단하도록 이동되므로, 이제 베드(3)를 통해서는 흐름이 없다. 따라서, 자장에 부분적으로 위치되거나 완전히 외부에 위치되는 베드(3, 6)를 통해서는 흐름이 없으며; 자장내에 위치되는 베드(1, 2)를 통해서 고온 열교환기(34)로 이동하는 흐름이 형성되며; 완전히 자장 외부에 위치되는(이에 따라 온도가 낮은) 베드(4, 5)를 통해서는 저온 열교환기(38)로 이동하는 흐름이 형성된다.
도5는 자석(29)에 대해 링(21)이 계속 이동한 위치를 도시한 것으로서, 이러한 위치에서 전체 베드(2) 및 대부분의 베드(3)는 자장내에 위치된다. 밸브부(24ci)는 베드(2, 3)의 저온 입구단부 포트로 이어지는 도관(27ci)이 상기 베드들에 액체를 공급하는 위치로 이동되며, 밸브부(24ho)는 베드(2, 3)의 출구 포트로부터 도관(27ho)을 통해 흐름을 제공하도록 이동된다. 따라서, 베드(2, 3)를 통해 흐르는 액체는 밸브부(24ho)를 통해 출구 도관(31)과 펌프(33) 및 고온 열교환기(34)로 흐른다. 밸브부(24hi)는 도관(27hi)의 액체 흐름을 (완전히 자장 외부에 위치되어 차가워지는)베드(5, 6)의 고온 단부 입구포트(hi)에 제공하도록 이동되며, 밸브부(24co)는 도관(27co)에서의 흐름을 베드(5, 6)의 저온 단부 출구포트로부터 도관(37) 및 저온 열교환기(38)에 제공하는 위치로 이동한다.
상술한 바와 같은 열전달액의 유동패턴은 자석(29)의 자장에 대한 베드 링(21)의 상대위치가 링의 완전한 일회전을 완료함에 따라 반복된다. 베드의 각각의 단부를 통해 흐르는 액체는 베드가 자석(29)의 자장내에 위치될 때 베드의 저온단부로부터 고온 단부로 흐르며; 베드가 자장의 외부에 위치될 때, 흐름은 베드의 고온 단부로부터 저온 단부로 흐른다. 따라서, 베드가 자장의 내외부로 회전할 때, 베드내에서 자기열 물질의 온도구배가 유지될 것이다. 각각의 도관(27)에서 흐름의 방향은 비방향성이므로, 어느 경우라도 열전달액이 역류되지 않는다. 밸브(24)의 이러한 위치에서, 도관(도3 내지 도5에서 가늘게 도시된 선)의 일부에 있어서, 열전달액은 밸브(24)의 추후 위치까지 정지된 형태로(그러나, 흐름 방향으로는 역류하지 않는) 유지될 것이다.
도6은 냉장 장치(20)를 동작하기 위한 예시적인 기계적 구조를 도시하고 있다. 예를 들어, 자석(29)은 플럭스가 집중되는, 자석(29)의 중앙부에 있는 개구(50)를 통해 연장되는 링(21)과 함께 형성될 수도 있다. 도관(27)의 일부로 작용하는 중공부로 형성될 수도 있는 지지부재(53)는, 개구(50)로 이어지는 자석(29)의 슬롯(51)을 통과할 수 있다. 상기 도관(27)은 분배밸브(24)의 회전형 외측부(26)로 연장된다. 밸브(24)의 정지부(25)는 코어(57)에 장착되며, 회전부(26)는 코어(57)에 장착되어 베어링(59)에 의해 회전하도록 장착된다. 도6에 도시된 바와 같이, 정지형 도관(31A, 35A, 37A, 39A)은 정지형 밸브부재(25)에 연결된다. 모터(60)는 전동장치(61)에 의해 펌프(33)에 연결되어 펌프를 구동하며, 장착 플랫포옴(55) 및 이에 연결된 회전형 밸브부재(26)를 회전구동하도록 연결된다. 도6에 도시된 바와 같이, 고온 열교환기(34)는 열교환소자를 통해 공기를 취입하여 열교환 효율을 강화하도록 연결된 팬(62)을 포함한다.
도7은 밸브(24)의 축방향 단면적을 상세히 도시하고 있으며, 도8 내지 도11은 밸브의 여러 부분(24ho, 24hi, 24ci, 24co)의 레벨에서 축선에 수직한 단면적을 도시하고 있다. 도7에 도시된 바와 같이, 밸브의 정지부(25)는 경사진 형태로 형성되어 회전형 밸브부(26)의 내부 보어에 수용되며; 상기 보어는 정지부재의 경사부와 부합되도록 경사지게 형성되므로, 회전형 부재(26)는 정지부재(25)에 넉넉하게 삽입된다. 스프링(65)은 컬러(67)가 구비된 베어링(66)을 통해 외측 밸브부재(26)와 정지형 밸브부재(25) 사이에 압력을 인가한다. 상기 밸브부재(25, 26)는 상용품인 나일라트론 GS 및 테프론을 포함하여, 플라스틱 등의 적절한 물질로 형성될 수 있으며; 이러한 물질은 외측 밸브부재(26)가 정지형 밸브부재(25)에 대해 회전할 때, 액체 흐름은 차단하지만 저항 및 마찰손실은 작아지도록, 내측 밸브부재와 외측 밸브부재 사이에 밀착결합을 제공한다.
고온의 출구 밸브부(24ho)(도8)의 내부에는 고온 액체실(71)이 형성되어 있으며, 이러한 액체실은 고온 액체개구를 통해 도관(31)에 연결되는 정지형 밸브부재에 형성된 채널(31A)에 연결된다. 고온의 입구 밸브부(24hi)에는 고온 액체실(70)이 형성되어 있으며, 이러한 액체실에서 밸브부재(25)의 채널(35A)은 정지형 밸브부의 고온 액체의 개구를 통하여 도관(35)에 연결된다(도9). 저온 입구 밸브부(24ci)에는 저온 액체실(75)이 형성되며, 이러한 액체실은 도관(39)이 연결되는 저온 액체를 갖는 정지형 밸브부재(25)에 형성된 채널(39A)과 연결되며(도10); 저온 출구 밸브부(24co)에는 저온 액체실(74)이 형성되며, 이러한 액체실은 도관(37)이 연결될 수 있는 저온 액체개구를 갖는 정지형 밸브부재(25)의 채널(37A)과 연결된다(도11). 도6에 도시된 바와 같이, 저온 액체개구는 밸브의한쪽 단부(상단부로 도시)에서 축방향으로 대면하며, 고온 액체개구는 다른쪽 단부(하단부로 도시)에서 축방향으로 대면한다.
외측 밸브부재(26)가 내측의 정지부재(25)에 대해 회전할 때, 도관(27hi, 27ho)에 연결되는, 각각의 밸브부(24ho, 24hi)에서 6개의 포트(H1 내지 H6)는 고온 액체실(70, 71)과 연결 및 분리된다. 이와 마찬가지로, 밸브가 회전할 때, 도관(27ci, 27co)이 각각 연결되는 각각의 밸브부(24ci, 24co)에서 저온 액체포트(C1-2, C3-4, C5-6)는 저온 액체실(75, 74)과 각각 연결된다.
밸브(24)는 상술한 바와 같이 조합된 밸브와 동일한 기능을 완성할 수 있는 여러개의 부분으로 분기된다. 예를 들어, 고온에서 저온으로의 열 누설은 밸브를 기능부(24ho, 24hi)가 구비된 고온부와, 기능부(24co, 24ci)가 구비된 저온부로 분기시키므로써 감소된다.
또 다른 형태의 밸브(24)로는 디스크 밸브를 들 수 있다. 이러한 밸브는 4개의 분리된 비방향성 흐름을 장치의 정지부 및 회전부 사이로 전송한다. 또한, 이러한 밸브는 절환기능을 실행하며, 적절한 시기에 적절한 베드로부터 또는 이러한 베드로 흐름을 지향시키는 기능을 실행한다.
도12에는 부드러운 2개의 평탄 디스크(80, 81)가 구비된 디스크 밸브의 실시예가 도시되어 있다. 제1디스크(80)는 반경이 다른 아크형 슬롯(82, 83, 84, 85)으로 형성된 포트를 포함하며, 장치의 회전 축선(23)과 동축인 중앙축선이 구비된 장치의 정지부에 고정된다. 각각의 슬롯은 장치의 정지부로부터 회전부로 또는 장치의 회전부로부터 정지부로 전송될 분리될 흐름에 대응하며, 각각의 슬롯 포트는도관(31, 35, 37, 39)중 하나에 연결된다. 양호한 하나의 자석에 있어서, 6형 베드와 슬롯(82, 83)은 서로에 대향하며, 아치형으로 180°연장되고, 흐름을 저온 열교환기로 이송하며; 상기 슬롯(84, 85)은 서로에 대향하며, 아치형으로 120°연장되고, 흐름을 고온 열교환기로 이송한다. 제2디스크(81)는 2개의 디스크가 서로에 대해 회전할 때 정지형 디스크(80)에서 포트 슬롯(82, 83, 84, 85)과 연결되거나 분리되는, 반경이 상이한 원형 개구(87, 88)로 형성된 포트 세트를 포함한다. 포트(87, 88)는 회전형 도관(27)에 연결된다. 양호한 하나의 자석에 있어서, 6형 베드와 포트는 원 주위로 균일하게 이격되며, 포트(87)는 포트(88)에 대해 30°이격되어 있다. 디스크(81)는 장치의 회전부에 부착되며, 또한 그 중앙축선은 장치의 회전 축선(23)과 동축으로 형성된다. 디스크(80)의 평탄면(90)과 디스크(81)의 평탄면(91)은 쌍으로 형성되며, 밀착결합되어 동적인 밀봉부를 형성한다. 2개의 디스크(80, 81)는 하기에 서술되는 바와 같이 스프링에 의해 서로 가압되어, 정확한 접촉 압력을 보장하며 오정렬을 보정한다.
도15 및 도16에는 정지형 밸브 디스크(80)를 위한 장착조립체(105)가 도시되어 있다. 상기 장착조립체(105)는 디스크(80, 81)를 서로에 대해 지지하기 위하여 밀봉력을 인가하여, 정지형 디스크 및 회전형 디스크 사이의 오정렬을 수용한다. 신축성 튜브(108, 109)와 조합된 코일 스프링(107)은 정지형 디스크(80)를 회전형 디스크(81)에 가압하여, 디스크들을 분리시키려는 내부 액체압에 저항한다. 내측 튜브(109)에 고정되어 외측 튜브(108)에서 축방향 슬롯(113)으로 미끄러지는 핀(111)은 회전형 디스크에 의해 인가된 마찰 토오크에 저항하며, 정지형디스크(80)가 회전하는 것을 방지한다. 디스크(80)는 후방판(115)과, 탄성 소자(116)(예를 들어, 고무 또는 플라스틱 링)와, 밸브 시트(117)에 의해 장착되며; 탄성소자(116)는 2개의 디스크 사이의 미세한 오정렬 또는 "요동"을 수용하여, 2개의 결합면이 완전히 접촉되게 한다. 이러한 목적들을 달성하기 위하여 U형 조인트가 사용된다.
내측 튜브 및 스프링을 통과하여 도관(31, 35, 37, 39)을 거쳐 4개의 흐름이 이동된다. 조립체(105)는 장착판(119)에 고정되며, 스프링(107)은 나선형 조정기(120)에 의해 나선형 튜브(121)에 지지된다. 회전형 밸브 디스크(81)는 장치의 회전부(도시않음)에 단단히 장착된다.
도13 및 도14는 한쌍의 디스크(93, 94) 및 한쌍의 디스크(95, 96)로 구성된 2개의 분리된 디스크 밸브의 실시예를 도시하고 있다. 이러한 디스크는 디스크(80, 81)에 대해 상술한 바와 동일한 방식으로 작용하는 포트 슬롯(101, 102) 및 포트(103)를 포함한다. 쌍으로 이루어진 제1디스크 밸브(93, 94)는 회전부와 정지부 사이에서 장치의 한쪽 축방향 단부에 위치되며, 쌍으로 이루어진 제2밸브(95, 96)는 회전부와 정지부 사이에서 대향 단부에 위치된다. 모두 4개의 디스크는, 회전 축선이 그 표면에 수직하게 형성되고 표면의 중심을 통과하므로써 디스크가 장치의 회전 축선(23)에 동축으로 회전하도록 위치된다. 쌍으로 이루어진 밸브(93, 94)와 쌍으로 이루어진 밸브(95, 96)는 2개의 분리된 흐름을 장치의 정지부 및 회전부로 전송한다. 분리된 2개의 디스크 밸브의 사용에 따른 장점은 장치의 고온부와 저온부 사이에 열 분리를 제공하며, 소형의 평탄 디스크면의 제조비용을 절감할 수 있다는 점이다.
디스크(80, 81, 93, 94, 95, 96)는 세라믹이나 탄소-그라파이트 혼합물을 포함하여 다양한 물질로 제조될 수도 있다. 쌍으로 형성되는 경우에는 동일한 물질로 제조될 필요는 없다.
베드(22)를 충진시키기 위해 선택된 특정의 자기열 물질은 장치의 온도 작동범위 및 자석(29)의 자장에 의존한다. 이러한 물질은 열전달액이 통과할 수 있는 격자를 형성하도록 패킹된 작은 입자로 구성된다. 실온이나 실온 근처의 온도에서의 작동에 적절한 한가지 자기열 물질로는 가돌리늄이 있으며, 적절한 열전달액으로는 물 또는 물과 혼합된 부동액을 들 수 있다. 베드의 구성과 여러 부품들을 위한 물질은 본 발명에 참조인용된 미국특허 제5.934.078호에 개시되어 있다. 베드의 벽에는 열 절연부가 부가될 수도 있으며, 양호한 실시예에 따르면 베드의 내벽은 경질의 발포 절연부로 형성될 수 있다. 자석(29)은 자석에 슬롯 절결부를 갖는 링 쌍극 자석(ring dipole magnet)과 같은 영구자석을 포함한다. 도17에 도시된 바와 같이 영구자석 부재(125)와 2개의 플럭스 집중 포올부재(131, 132)를 갖는 C형 단면의 자석(29)이 사용될 수도 있다. 6형 베드의 양호한 단일 자석에 있어서, 자석은 120°의 아치 위로 연장된다. 또한, 전자석이나 저장성 초전도 자석 등을 포함하는 기타 다른 형태의 자석이 사용될 수도 있다. 이러한 자석들의 실시예로는 본 발명에 참조인용된 미국특허 5.934.078호 및 5.249.424호에 개시되어 있다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (23)

  1. 열전달액의 재생 냉각을 제공하는 방법에 있어서,
    짝수개의 자기 재생기 베드의 링을 제공하는 단계와,
    베드의 링이 회전할 때, 각각의 재생기 베드에 자장을 선택적으로 인가하거나 제거하도록, 자장을 통해 재생기 베드의 링을 회전시키는 단계와,
    열전달액이 베드가 회전하는 중앙축선에 대해 원주방향으로 흐를 수 있도록, 베드가 자장내에 위치되지 않았을 때, 열전달액을 베드의 고온 단부로부터 재생기 베드를 통해 저온 단부로 통과시키는 단계와; 베드가 자장내에 위치되도록, 베드의 링이 회전할 때, 열전달액을 베드의 저온 단부로부터 재생기 베드를 통해 고온 단부로 원주방향 흐름으로 통과시키는 단계를 포함하며,
    상기 각각의 베드는, 다공성이고 자기열 효과를 나타내며 자기열 물질을 통해 열전달액을 흐를 수 있게 하는 물질을 포함하며; 상기 베드는 고온 단부와 저온 단부를 포함하며; 상기 베드는 원형 링에서 베드의 저온 단부가 인접 베드의 저온 단부와 인접하게 배치되고 또한 각 베드의 고온 단부가 인접 베드의 고온 단부와 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 열전달액의 재생 냉각 제공방법.
  2. 제1항에 있어서, 베드가 자장내에 위치될 때 재생기 베드를 통해 베드의 저온 단부로부터 고온 단부를 통과하는 열전달액으로부터 열을 인출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달액의 재생 냉각 제공방법.
  3. 제2항에 있어서, 베드가 자장내에 위치될 때 재생기 베드를 통해 베드의 저온 단부로부터 고온 단부를 통과하는 열전달액으로 열을 전달하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달액의 재생 냉각 제공방법.
  4. 자기 냉장 히트펌프 장치를 회전시키는 장치에 있어서,
    중앙축선 주위로 자기 재생기 베드의 링을 구동시키는 구동부와 중앙축선 주위로 회전하기 위해 장착되는 자기 재생기 베드의 링과,
    적어도 하나의 베드가 자장내에 위치되고 적어도 하나의 베드가 자장의 외부에 위치되도록, 적어도 하나의 재생기 베드를 통과하지만 모든 재생기 베드를 통과하지는 않는 자장을 제공하는 자석과,
    고온 열교환기와,
    저온 열교환기와,
    도관에 의해 고온 열교환기 및 저온 열교환기에 연결되고 도관에 의해 각각의 자기 재생기 베드의 고온 단부 및 저온 단부에 연결되는 분배밸브와,
    고온 열교환기 및 저온 열교환기와 도관과 분배밸브를 통해 열전달액을 구동시키기 위해 도관에 연결되는 펌프를 포함하며,
    상기 베드는 다공성이고 자기열 효과를 나타내며 자기열 물질을 통해 열전달액을 원주방향으로 흐를 수 있게 하는 물질을 포함하며; 각각의 베드는 고온 단부와 저온 단부를 포함하며; 상기 분배밸브는 재생기 베드의 링이 회전할 때 도관내의 열전달액을 자장의 외부에 위치된 베드로부터 분배밸브를 통해 저온 열교환기로 지향시키고, 그리고 다시 분배 밸브를 통해 자장내에 위치된 베드로, 그리고 분배밸브를 통해 고온 열교환기로, 그리고 다시 분배밸브를 통해 자장의 외부에 위치된 베드로 지향시키도록 절환되며; 상기 분배밸브는 도관을 통과하는 흐름이 동일한 방향을 유지하도록 흐름을 지향시키며; 베드가 자장의 외측에 위치될 때 각각의 베드를 통과하는 흐름의 방향은 베드가 자장내에 위치될 때의 흐름 방향과는 반대인 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 분배밸브와 베드 사이에서 서로 대응하는 입구도관 및 출구도관은 Y형 커넥터에 의해 베드에서 단일의 입구/출구 포트로 병합되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  6. 제4항에 있어서, 자기 재생기 베드는 짝수로 제공되며, 상기 베드는 원형 링에서 인접 베드의 저온 단부에 인접한 각각의 베드의 저온 단부와, 인접 베드의 고온 단부에 인접한 각각의 베드의 고온 단부에 정렬되며; 베드의 인접한 저온 단부들은 액체의 흐름을 위하여 서로 개방되며, 하나의 공통 저온 단부 입구포트와 하나의 공통 저온 단부 출구포트를 포함하며; 베드의 인접한 고온 단부들은 유동방지 분리기에 의해 분리되고, 각각의 베드의 고온 단부를 위한 입구포트 및 출구포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 분배밸브는 정지형 밸브부재와, 중앙축선 주위에서 상기 정지형 밸브부재와 결합하여 회전하도록 장착되는 회전형 밸브부재를 포함하며; 액체를 분배밸브와 베드 사이에 분배하기 위하여, 도관은 회전형 밸브부재로부터 각각의 베드의 고온 단부 및 저온 단부로 연장되며; 상기 회전형 밸브부재는 재생기 베드의 링과 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분배밸브는 내측의 정지형 밸브부재와, 중앙축선 주위에서 상기 정지형 밸브부재와 결합하여 회전하도록 장착되는 외측의 회전형 밸브부재를 포함하며; 상기 정지형 밸브부재는 2개의 저온 액체실과 2개의 고온 액체실을 포함하며; 상기 회전형 밸브부재는 회전형 밸브부재가 회전할 때 제1의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 제1의 저온 액체포트와, 회전형 밸브부재가 회전할 때 제2의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 제2의 저온 액체포트를 포함하며; 상기 회전형 밸브부재는 회전형 밸브부재가 회전할 때 제1의 고온 액체실과 연속적으로 연결되는 제1의 고온 액체포트와, 회전형 밸브부재가 회전할 때 제2의 고온 액체실과 연속적으로 연결되는 제2의 고온 액체포트를 포함하며; 정지형 밸브부재내의 채널은 2개의 고온 액체개구로부터 제1의 고온 액체실 및 제2의 고온 액체실로 연장되고, 또한 2개의 저온 액체개구로부터 제1의 저온 액체실과 제2의 저온 액체실로 연장되며;
    베드의 저온 입구포트로부터 제1의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과, 베드의 저온 출구포트로부터 제2의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과, 베드의 고온 출구포트로부터 제1의 고온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과, 베드의 고온 입구포트로부터 제2의 고온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과, 저온 열교환기의 출구로부터 제1의 저온 액체실과 연결되는 회전형 밸브부재의 저온 액체개구로 연장되는 도관과, 저온 열교환기의 입구로부터 제2의 저온 액체실과 연결되는 회전형 밸브부재의 저온 액체개구로 연장되는 도관과, 제1의 고온 액체실과 연결된 회전형 밸브부재의 고온 액체개구로부터 펌프를 통해 고온 열교환기의 입구로 연장되는 도관과, 고온 열교환기의 출구로부터 회전형 밸브부재의 제2의 고온 액체실과 연결되는 정지형 밸브부재의 고온 액체개구로 연장되는 도관을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 정지형 밸브부재는 상단부와 바닥 단부를 포함하며, 회전형 밸브부재의 저온 액체개구는 적어도 하나의 단부에서 축방향으로 대면하며, 회전형 밸브부재의 고온 액체개구는 다른쪽 단부에서 축방향으로 대면하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  10. 제7항에 있어서, 자석은 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프장치를 회전시키는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 자석은 C형 자석인 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  12. 제7항에 있어서, 중앙축선 주위로 회전하도록 장착되는 장착 플랫포옴을 부가로 포함하며, 회전형 밸브부재로부터 베드로 연장되는 도관은 상기 장착 플랫포옴으로부터 베드의 링으로 연장되는 부분을 포함하며, 상기 링의 베드는 중앙축선 주위로 회전하기 위하여 장착 플랫포옴에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 도관의 연장 부분은 장착 플랫포옴으로부터, 베드의 링을 위한 물리적 지지체를 제공하는 베드로 연장되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  14. 제12항에 있어서, 회전형 밸브부재와 장착 플랫포옴은 서로 연결되어 중앙축선 주위로 회전하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  15. 제7항에 있어서, 정지형 밸브부재와 회전형 밸브부재는 서로 결합되는 평탄면을 갖는 디스크로서 형성되며; 회전형 밸브부재는 중앙축선 주위로 회전하도록장착되고, 밸브부재의 표면은 중앙축선에 대해 수직하며; 상기 정지형 밸브부재와 회전형 밸브부재에는 회전형 밸브부재가 회전할 때 연결되거나 분리되는 포트가 제공되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 정지형 밸브부재 디스크를 회전형 밸브부재 디스크와 결합시켜 장착하는 스프링 장착조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 장치를 회전시키는 장치.
  17. 회전하는 자기 냉장 히트펌프 장치에 있어서,
    짝수개의 자기 재생기 베드와,
    적어도 하나의 베드가 자장내에 위치되고 적어도 하나의 베드가 자장 외부에 위치되도록, 적어도 하나의 재생기 베드를 통과하지만 모든 재생기 베드를 통과하지는 않는 자장을 제공하는 자석과,
    내측의 정지형 밸브부재와, 중앙축선 주위에서 상기 정지형 밸브부재와 결합하여 회전하도록 장착되는 외측의 회전형 밸브부재를 포함하는 회전형 분배밸브와,
    베드의 저온 입구포트로부터 제1의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과, 베드의 저온 출구포트로부터 제2의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과, 베드의 고온 출구포트로부터 제1의 고온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과, 베드의 고온 입구포트로부터 제2의 고온 액체실과 연속적으로 연결되는 회전형 밸브부재의 포트로 연장되는 도관과,
    입구 및 출구가 구비된 고온 열교환기와,
    입구 및 출구가 구비된 저온 열교환기와,
    저온 열교환기의 출구로부터 제1의 저온 액체실과 연결되는 회전형 밸브부재의 저온 액체개구로 연장되는 도관과, 저온 열교환기의 입구로부터 제2의 저온 액체실과 연결되는 회전형 밸브부재의 저온 액체개구로 연장되는 도관과, 제1의 고온 액체실과 연결된 회전형 밸브부재의 고온 액체개구로부터 펌프를 통해 고온 열교환기의 입구로 연장되는 도관과, 고온 열교환기의 출구로부터 회전형 밸브부재의 제2의 고온 액체실과 연결되는 정지형 밸브부재의 고온 액체개구로 연장되는 도관과,
    회로에서의 열전달액을 고온 열교환기와 저온 열교환기 및 도관들, 베드 및 분배밸브를 통해 구동시키기 위하여 도관에 연결된 펌프를 포함하며,
    상기 각각의 베드는, 다공성이고 자기열 효과를 나타내며 열전달액이 자기열 물질를 통과할 수 있게 하는 물질을 포함하며; 각각의 베드는 고온 단부 및 저온 단부와, 각각의 베드의 고온 단부에 위치되는 고온 단부 입구포트 및 출구포트와, 각각의 베드의 저온 단부에 위치되는 저온 단부 입구포트 및 출구포트를 포함하며; 상기 베드는 원형 링에서 베드의 저온 단부가 인접 베드의 저온 단부와 인접하게 배치되고 또한 각 베드의 고온 단부가 인접 베드의 고온 단부와 인접하게 배치되며; 베드의 인접한 고온 단부들은 유동방지 분리기에 의해 분리되고, 각각의 베드의 고온 단부를 위한 입구포트 및 출구포트를 포함하며; 자기 재생기 베드의 링은 중앙축선 주위로 회전하도록 장착되고, 베드의 링을 중앙축선 주위로 회전시키는구동부를 포함하며; 베드의 입구포트로부터 출구포트로 흐르는 열전달액은 중앙축선에 대해 원주방향으로 흐르며;
    상기 정지형 밸브부재는 2개의 저온 액체실과 2개의 고온 액체실을 포함하며; 상기 회전형 밸브부재는 회전형 밸브부재가 회전할 때 제1의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 제1의 저온 액체포트와, 회전형 밸브부재가 회전할 때 제2의 저온 액체실과 연속적으로 연결되는 제2의 저온 액체포트를 포함하며; 상기 회전형 밸브부재는 회전형 밸브부재가 회전할 때 제1의 고온 액체실과 연속적으로 연결되는 제1의 고온 액체포트와, 회전형 밸브부재가 회전할 때 제2의 고온 액체실과 연속적으로 연결되는 제2의 고온 액체포트를 포함하며; 정지형 밸브부재내의 채널은 2개의 고온 액체개구로부터 제1의 고온 액체실 및 제2의 고온 액체실로 연장되고, 또한 2개의 저온 액체개구로부터 제1의 저온 액체실과 제2의 저온 액체실로 연장되는 것을 특징으로 하는 냉장 히트펌프 장치.
  18. 제17항에 있어서, 정지형 밸브부재는 상단부와 바닥단부를 포함하며; 회전형 밸브부재의 저온 액체개구는 적어도 하나의 단부에서 축방향으로 대면하며, 회전형 밸브부재의 고온 액체개구는 다른쪽 단부에서 축방향으로 대면하는 것을 특징으로 하는 냉장 히트펌프 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 자석은 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 히트펌프 장치.
  20. 제19항에 있어서, 자석은 C형 자석인 것을 특징으로 하는 냉장 히트펌프 장치.
  21. 제17항에 있어서, 중앙축선 주위로 회전하도록 장착되는 장착 플랫포옴을 부가로 포함하며, 회전형 밸브부재로부터 베드로 연장되는 도관은 상기 장착 플랫포옴으로부터 베드의 링으로 연장되는 부분을 포함하며, 상기 링의 베드는 중앙축선 주위로 회전하기 위하여 장착 플랫포옴에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 냉장 히트펌프 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 도관의 연장 부분은 장착 플랫포옴으로부터, 베드의 링을 위한 물리적 지지체를 제공하는 베드로 연장되는 것을 특징으로 하는 냉장 히트펌프 장치.
  23. 제21항에 있어서, 회전형 밸브부재와 장착 플랫포옴은 서로 연결되어 중앙축선 주위로 회전하는 것을 특징으로 하는 냉장 히트펌프 장치.
KR1020037001963A 2000-08-09 2001-08-08 회전형 베드 자기 냉장장치 KR100797681B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22394000P 2000-08-09 2000-08-09
US60/223,940 2000-08-09
PCT/US2001/025009 WO2002012800A1 (en) 2000-08-09 2001-08-08 Rotating bed magnetic refrigeration apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030029818A true KR20030029818A (ko) 2003-04-16
KR100797681B1 KR100797681B1 (ko) 2008-01-23

Family

ID=22838621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037001963A KR100797681B1 (ko) 2000-08-09 2001-08-08 회전형 베드 자기 냉장장치

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6526759B2 (ko)
EP (1) EP1307692B1 (ko)
JP (1) JP4879449B2 (ko)
KR (1) KR100797681B1 (ko)
CN (1) CN100412467C (ko)
AT (1) ATE362084T1 (ko)
AU (1) AU2001286426A1 (ko)
BR (1) BR0113171B1 (ko)
DE (1) DE60128361T2 (ko)
DK (1) DK1307692T3 (ko)
ES (1) ES2284683T3 (ko)
WO (1) WO2002012800A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100647854B1 (ko) * 2005-11-10 2006-11-23 주식회사 대우일렉트로닉스 자기냉동기
KR100716007B1 (ko) * 2006-03-06 2007-05-08 주식회사 대우일렉트로닉스 능동자기냉동기

Families Citing this family (156)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676772B2 (en) * 2001-03-27 2004-01-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic material
KR101016125B1 (ko) 2001-12-12 2011-02-17 애스트로노틱스 코포레이션 오브 아메리카 회전하는 자석 자기냉각장치
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.
US7038565B1 (en) 2003-06-09 2006-05-02 Astronautics Corporation Of America Rotating dipole permanent magnet assembly
JP2005049005A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Denso Corp 磁性蓄熱材式温度調整装置および車両用空調装置
US6946941B2 (en) * 2003-08-29 2005-09-20 Astronautics Corporation Of America Permanent magnet assembly
US6935121B2 (en) * 2003-12-04 2005-08-30 Industrial Technology Research Institute Reciprocating and rotary magnetic refrigeration apparatus
US7148777B2 (en) 2004-02-03 2006-12-12 Astronautics Corporation Of America Permanent magnet assembly
FR2868519B1 (fr) * 2004-03-30 2006-06-16 Christian Muller Generateur thermique a materiau magneto-calorique et procede de generation de thermies
WO2005116537A1 (fr) * 2004-05-28 2005-12-08 Nanjing University Procede de realisation de la magnetisation et demagnetisation d'une substance de travail refroidissante magnetique utilisant un circuit magnetique dynamique
CA2594380C (en) 2005-01-12 2013-12-17 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
JP4231022B2 (ja) * 2005-03-31 2009-02-25 株式会社東芝 磁気冷凍機
JP5025643B2 (ja) * 2005-06-10 2012-09-12 住友重機械工業株式会社 パルスチューブ冷凍機用マルチプルロータリバルブ
EP1736719A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-27 Haute Ecole d'Ingénieurs et de Gestion du Canton Continuously rotary magnetic refrigerator or heat pump
FR2890158A1 (fr) * 2005-09-01 2007-03-02 Cooltech Applic Soc Par Action Generateur thermique a materiau magnetocalorique
JP4842327B2 (ja) * 2005-11-10 2011-12-21 株式会社大宇エレクトロニクス 磁気冷凍機
KR100684527B1 (ko) * 2005-11-10 2007-02-20 주식회사 대우일렉트로닉스 자기냉동기용 자기열교환유닛
JP4557874B2 (ja) * 2005-11-30 2010-10-06 株式会社東芝 磁気冷凍機
CH699375B1 (fr) * 2005-12-13 2010-02-26 Heig Vd Haute Ecole D Ingenier Dispositif de génération de froid et de chaleur par effet magneto-calorique.
KR100684521B1 (ko) * 2005-12-21 2007-02-20 주식회사 대우일렉트로닉스 자기냉동기
CN100464134C (zh) * 2006-01-17 2009-02-25 南京大学 采用外回路蓄冷的磁制冷方法及其磁制冷装置
WO2007086638A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Daewoo Electronics Corperation Active magnetic refrigerator
JP2007263392A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Toshiba Corp 磁気冷凍材料及び磁気冷凍装置
KR100737781B1 (ko) * 2006-07-10 2007-07-10 주식회사 대우일렉트로닉스 회전식 재생기 및 이를 이용한 자기냉동기
US8448452B2 (en) * 2006-07-10 2013-05-28 Daewoo Electronics Corporation Shuttle type magnetic refrigerator
FR2904098B1 (fr) * 2006-07-24 2008-09-19 Cooltech Applic Soc Par Action Generateur thermique magnetocalorique
DE202007003576U1 (de) * 2006-12-01 2008-04-10 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
DE202007003577U1 (de) * 2006-12-01 2008-04-10 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
ATE528800T1 (de) * 2007-03-28 2011-10-15 Abb Research Ltd Einrichtung und verfahren zum umwandeln von energie
US8448453B2 (en) * 2007-08-17 2013-05-28 The Technical University Of Denmark Refrigeration device and a method of refrigerating
US9322578B2 (en) * 2007-09-10 2016-04-26 Whirlpool Corporation Quick thaw/quick chill refrigerated compartment
CN101874279B (zh) 2007-10-04 2013-06-05 胡斯曼公司 永磁体装置
CN100526760C (zh) * 2007-10-19 2009-08-12 中国科学院电工研究所 一种永磁旋转式磁制冷机的热交换系统
US9002514B2 (en) * 2007-11-30 2015-04-07 Novellus Systems, Inc. Wafer position correction with a dual, side-by-side wafer transfer robot
FR2924489B1 (fr) * 2007-12-04 2015-09-04 Cooltech Applications Generateur magnetocalorique
DE202008001117U1 (de) * 2007-12-21 2009-04-30 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
JP4643668B2 (ja) * 2008-03-03 2011-03-02 株式会社東芝 磁気冷凍デバイスおよび磁気冷凍システム
EP2108904A1 (en) 2008-04-07 2009-10-14 Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD) A magnetocaloric device, especially a magnetic refrigerator, a heat pump or a power generator
FR2932254B1 (fr) * 2008-06-10 2010-08-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif de refrigeration magnetique et procede de refrigeration
KR100962136B1 (ko) * 2008-06-16 2010-06-10 현대자동차주식회사 냉난방 시스템
JP4703699B2 (ja) * 2008-09-04 2011-06-15 株式会社東芝 磁気冷凍用磁性材料、磁気冷凍デバイスおよび磁気冷凍システム
US8209988B2 (en) * 2008-09-24 2012-07-03 Husssmann Corporation Magnetic refrigeration device
FR2936363B1 (fr) * 2008-09-25 2011-08-19 Cooltech Applications Generateur thermique a materiau magnetocalorique
FR2942305B1 (fr) * 2009-02-17 2011-02-18 Cooltech Applications Generateur thermique magnetocalorique
FR2943407B1 (fr) * 2009-03-20 2013-04-12 Cooltech Applications Generateur thermique magnetocalorique et son procede d'echange thermique
DE102009036544A1 (de) 2009-08-07 2011-02-10 Behr Gmbh & Co. Kg Rotationsventil und Wärmepumpe
EP2465119B2 (de) * 2009-08-10 2019-07-24 Basf Se Wärmetauscherbett aus einer kaskade magnetokalorischer materialien
US20110048031A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 General Electric Company Magneto-caloric regenerator system and method
US9739510B2 (en) 2009-09-17 2017-08-22 Charles N. Hassen Flow-synchronous field motion refrigeration
FR2959602B1 (fr) * 2010-04-28 2013-11-15 Cooltech Applications Procede de generation d'un flux thermique et generateur thermique magnetocalorique
TW201604465A (zh) 2010-06-15 2016-02-01 拜歐菲樂Ｉｐ有限責任公司 從導熱金屬導管提取熱能的方法、裝置和系統
EP2409864B1 (en) * 2010-07-19 2013-03-27 C.R.F. Società Consortile per Azioni Automotive air-conditioning system
JP5060602B2 (ja) 2010-08-05 2012-10-31 株式会社東芝 磁気冷凍デバイスおよび磁気冷凍システム
US8632627B2 (en) 2010-08-10 2014-01-21 General Electric Company Gas dehydration system with desiccant transporter
JP5425732B2 (ja) * 2010-08-26 2014-02-26 公益財団法人鉄道総合技術研究所 磁気冷凍装置
CN101979937B (zh) * 2010-10-15 2012-05-23 西安交通大学 一种旋转式磁制冷装置及其应用
WO2012056560A1 (ja) * 2010-10-29 2012-05-03 株式会社 東芝 磁気冷凍システム
JP5488580B2 (ja) * 2011-01-27 2014-05-14 株式会社デンソー 磁気冷凍システムおよび自動車用空調装置
JP5633746B2 (ja) * 2011-03-02 2014-12-03 日立アプライアンス株式会社 洗濯乾燥機
JP5267689B2 (ja) * 2011-04-26 2013-08-21 株式会社デンソー 磁気ヒートポンプ装置
US10436481B2 (en) * 2011-06-06 2019-10-08 Jan Vetrovec Magnetocaloric refrigerator
US8522562B2 (en) 2011-06-27 2013-09-03 Ut-Battelle, Llc Apparatus and method for magnetically processing a specimen
GB201111235D0 (en) 2011-06-30 2011-08-17 Camfridge Ltd Multi-Material-Blade for active regenerative magneto-caloric or electro-caloricheat engines
US9194449B2 (en) * 2011-08-08 2015-11-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Suspension device for use with low temperature refrigerator
CN102305491B (zh) * 2011-08-30 2014-05-07 华南理工大学 摆动式室温磁制冷机
FR2982015B1 (fr) * 2011-10-28 2019-03-15 Cooltech Applications Generateur thermique magnetocalorique
JP5760976B2 (ja) * 2011-11-24 2015-08-12 日産自動車株式会社 磁気冷暖房装置
TWI525184B (zh) 2011-12-16 2016-03-11 拜歐菲樂Ｉｐ有限責任公司 低溫注射組成物，用於低溫調節導管中流量之系統及方法
KR101887917B1 (ko) * 2012-01-16 2018-09-20 삼성전자주식회사 자기 냉각 장치 및 그 제어 방법
US20130192269A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-01 Min-Chia Wang Magnetocaloric module for magnetic refrigeration apparatus
JP5799862B2 (ja) * 2012-03-09 2015-10-28 日産自動車株式会社 磁気冷暖房装置
KR101866840B1 (ko) * 2012-03-26 2018-06-14 삼성전자주식회사 자기냉각장치
US8966912B2 (en) * 2012-05-15 2015-03-03 Delta Electronics, Inc. Heat exchanging system
US9746214B2 (en) 2012-12-17 2017-08-29 Astronautics Corporation Of America Use of unidirectional flow modes of magnetic cooling systems
US20140165594A1 (en) * 2012-12-19 2014-06-19 General Electric Company Magneto caloric device with continuous pump
US10465951B2 (en) 2013-01-10 2019-11-05 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto caloric heat pump with variable magnetization
CN103115454B (zh) * 2013-03-06 2015-09-02 包头稀土研究院 一种磁制冷部件及磁制冷机
US9534817B2 (en) 2013-03-29 2017-01-03 General Electric Company Conduction based magneto caloric heat pump
US9625185B2 (en) 2013-04-16 2017-04-18 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Heat pump with magneto caloric materials and variable magnetic field strength
CN105190200A (zh) * 2013-05-08 2015-12-23 巴斯夫欧洲公司 用于磁冷却装置的转动式磁屏蔽系统
US9377221B2 (en) 2013-07-24 2016-06-28 General Electric Company Variable heat pump using magneto caloric materials
WO2015017230A1 (en) 2013-08-02 2015-02-05 General Electric Company Magneto-caloric assemblies
US9605789B2 (en) 2013-09-13 2017-03-28 Biofilm Ip, Llc Magneto-cryogenic valves, systems and methods for modulating flow in a conduit
US9995511B2 (en) * 2013-12-17 2018-06-12 Astronautics Corporation Of America Magnetic refrigeration system with improved flow efficiency
FR3016026B1 (fr) * 2013-12-27 2016-01-22 Cooltech Applications Generateur thermique magnetocalorique
US9777952B2 (en) 2014-02-05 2017-10-03 Danmarks Tekniske Universitet Active magnetic regenerator device
CN103925732B (zh) * 2014-04-11 2016-05-04 佛山市川东磁电股份有限公司 一种旋转式串极磁制冷系统
US9851128B2 (en) 2014-04-22 2017-12-26 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto caloric heat pump
US9797630B2 (en) 2014-06-17 2017-10-24 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Heat pump with restorative operation for magneto caloric material
WO2016018451A1 (en) * 2014-07-28 2016-02-04 Astronautics Corporation Of America Magnetic refrigeration system with separated inlet and outlet flow
US9927155B2 (en) * 2014-09-15 2018-03-27 Astronautics Corporation Of America Magnetic refrigeration system with unequal blows
CN105526733B (zh) * 2014-09-29 2019-07-12 青岛海尔股份有限公司 往复式磁制冷设备
CN104406325B (zh) * 2014-11-24 2016-06-29 广东美芝制冷设备有限公司 磁制冷机及其磁制冷装置
BR112017012449A2 (pt) * 2014-12-15 2018-01-02 Astronautics Corp equipamento refrigerador regenerativo magnético ativo
US10254020B2 (en) 2015-01-22 2019-04-09 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Regenerator including magneto caloric material with channels for the flow of heat transfer fluid
US9631843B2 (en) 2015-02-13 2017-04-25 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magnetic device for magneto caloric heat pump regenerator
CN106481842B (zh) * 2016-01-18 2019-06-04 包头稀土研究院 一种复合式室温磁制冷系统及其方向控制阀
US10443928B2 (en) 2016-02-22 2019-10-15 Battelle Memorial Institute Active magnetic regenerative liquefier using process gas pre-cooling from bypass flow of heat transfer fluid
US11233254B2 (en) 2016-02-22 2022-01-25 Battelle Memorial Institute Process for delivering liquid H2 from an active magnetic regenerative refrigerator H2 liquefier to a liquid H2 vehicle dispenser
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
US10281177B2 (en) 2016-07-19 2019-05-07 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Caloric heat pump system
US10295227B2 (en) 2016-07-19 2019-05-21 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Caloric heat pump system
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
US10047980B2 (en) 2016-07-19 2018-08-14 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Linearly-actuated magnetocaloric heat pump
US9915448B2 (en) 2016-07-19 2018-03-13 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Linearly-actuated magnetocaloric heat pump
US10006674B2 (en) 2016-07-19 2018-06-26 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Linearly-actuated magnetocaloric heat pump
US10006675B2 (en) 2016-07-19 2018-06-26 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Linearly-actuated magnetocaloric heat pump
US10006673B2 (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
US10047979B2 (en) 2016-07-19 2018-08-14 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
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
DE102017200559A1 (de) 2017-01-16 2018-07-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit wenigstens einem aus magnetokalorischem Material gebildeten Temperierungselement
EP3601914A4 (en) 2017-03-28 2020-12-23 Barclay, John ADVANCED MULTI-LAYER ACTIVE MAGNETIC REGENERATOR SYSTEMS AND MAGNETOCALORIC LIQUEFACTION PROCESSES
US11009282B2 (en) 2017-03-28 2021-05-18 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Refrigerator appliance with a caloric heat pump
WO2018183397A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 Battelle Memorial Institute Active magnetic regenerative processes and systems employing hydrogen heat transfer fluid
US10527325B2 (en) 2017-03-28 2020-01-07 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Refrigerator appliance
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
US11125477B2 (en) 2017-08-25 2021-09-21 Astronautics Corporation Of America Drum-type magnetic refrigeration apparatus with improved magnetic-field source
WO2019038719A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 Astronautics Corporation Of America MULTI-BED RING DRUM TYPE MAGNETIC REFRIGERATION APPARATUS
US10520229B2 (en) 2017-11-14 2019-12-31 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Caloric heat pump for an appliance
CN107942022A (zh) * 2017-11-28 2018-04-20 江苏省计量科学研究院 一种防死体积管路及水流控制方法
US11022348B2 (en) 2017-12-12 2021-06-01 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Caloric heat pump for an appliance
US10648704B2 (en) 2018-04-18 2020-05-12 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto-caloric thermal diode assembly
US10641539B2 (en) 2018-04-18 2020-05-05 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto-caloric thermal diode assembly
US10782051B2 (en) 2018-04-18 2020-09-22 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto-caloric thermal diode assembly
US10830506B2 (en) 2018-04-18 2020-11-10 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Variable speed magneto-caloric thermal diode assembly
US10648705B2 (en) 2018-04-18 2020-05-12 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
US10557649B2 (en) 2018-04-18 2020-02-11 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Variable temperature 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
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
US11015842B2 (en) 2018-05-10 2021-05-25 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto-caloric thermal diode assembly with radial polarity alignment
US11054176B2 (en) 2018-05-10 2021-07-06 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto-caloric thermal diode assembly with a modular magnet system
CN108895704B (zh) * 2018-06-12 2020-08-18 西安交通大学 一种旋转式室温磁制冷机变负荷控制系统及其控制方法
CN110595105B (zh) * 2018-06-13 2023-11-28 青岛海尔智能技术研发有限公司 一种磁制冷换热装置、系统及其控制方法
US10684044B2 (en) 2018-07-17 2020-06-16 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto-caloric thermal diode assembly with a rotating heat exchanger
US11092364B2 (en) 2018-07-17 2021-08-17 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Magneto-caloric thermal diode assembly with a heat transfer fluid circuit
CN109269144B (zh) * 2018-10-15 2024-04-05 珠海格力电器股份有限公司 一种磁制冷机
US11193697B2 (en) 2019-01-08 2021-12-07 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Fan speed control method for caloric heat pump systems
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
US11274860B2 (en) 2019-01-08 2022-03-15 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Mechano-caloric stage with inner and outer sleeves
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
CN111380242B (zh) * 2020-03-20 2020-11-13 中国科学院理化技术研究所 减小退磁效应的主动式磁回热器
WO2021214836A1 (ja) * 2020-04-20 2021-10-28 三菱電機株式会社 磁気冷凍装置および冷凍サイクル装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4107935A (en) 1977-03-10 1978-08-22 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High temperature refrigerator
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
FR2517415A1 (fr) 1981-11-27 1983-06-03 Commissariat Energie Atomique Procede de refrigeration ou de pompage de chaleur et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede
US4408463A (en) 1982-01-20 1983-10-11 Barclay John A Wheel-type magnetic refrigerator
US4459811A (en) 1983-03-28 1984-07-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Magnetic refrigeration apparatus and method
US4507927A (en) * 1983-05-26 1985-04-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Low-temperature magnetic refrigerator
US4507928A (en) 1984-03-09 1985-04-02 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Reciprocating magnetic refrigerator employing tandem porous matrices within a reciprocating displacer
JPS60223972A (ja) * 1984-04-20 1985-11-08 株式会社日立製作所 回転型磁気冷凍機
DE3539584C1 (de) 1985-11-08 1986-12-18 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Vorrichtung zur magnetokalorischen Kaelteerzeugung
US4704871A (en) 1986-04-03 1987-11-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Magnetic refrigeration apparatus with belt of ferro or paramagnetic material
US4702090A (en) 1986-10-24 1987-10-27 Astronautics Corporation Of America Magnetic refrigeration apparatus with conductive heat transfer
US4727722A (en) 1987-02-11 1988-03-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Rotary magnetic heat pump
US5182914A (en) 1990-03-14 1993-02-02 Astronautics Corporation Of America Rotary dipole active magnetic regenerative refrigerator
US5091361A (en) 1990-07-03 1992-02-25 Hed Aharon Z Magnetic heat pumps using the inverse magnetocaloric effect
US5381664A (en) 1990-09-28 1995-01-17 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce Nanocomposite material for magnetic refrigeration and superparamagnetic systems using the same
US5447034A (en) 1991-04-11 1995-09-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Cryogenic refrigerator and regenerative heat exchange material
US5332029A (en) 1992-01-08 1994-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Regenerator
CN1025125C (zh) * 1992-05-07 1994-06-22 冶金工业部钢铁研究总院 铁-稀土基磁致冷材料及制备方法
US5249424A (en) * 1992-06-05 1993-10-05 Astronautics Corporation Of America Active magnetic regenerator method and apparatus
CN1107565A (zh) * 1994-02-25 1995-08-30 王金柱 磁致冷机
US5444983A (en) 1994-02-28 1995-08-29 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Magnetic heat pump flow director
US5743095A (en) 1996-11-19 1998-04-28 Iowa State University Research Foundation, Inc. Active magnetic refrigerants based on Gd-Si-Ge material and refrigeration apparatus and process
US5934078A (en) * 1998-02-03 1999-08-10 Astronautics Corporation Of America Reciprocating active magnetic regenerator refrigeration apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100647854B1 (ko) * 2005-11-10 2006-11-23 주식회사 대우일렉트로닉스 자기냉동기
KR100716007B1 (ko) * 2006-03-06 2007-05-08 주식회사 대우일렉트로닉스 능동자기냉동기

Also Published As

Publication number Publication date
KR100797681B1 (ko) 2008-01-23
ES2284683T3 (es) 2007-11-16
WO2002012800A1 (en) 2002-02-14
US6526759B2 (en) 2003-03-04
JP4879449B2 (ja) 2012-02-22
EP1307692B1 (en) 2007-05-09
CN100412467C (zh) 2008-08-20
EP1307692A1 (en) 2003-05-07
BR0113171A (pt) 2003-06-24
ATE362084T1 (de) 2007-06-15
EP1307692A4 (en) 2005-07-20
US20020053209A1 (en) 2002-05-09
DE60128361D1 (de) 2007-06-21
DK1307692T3 (da) 2007-09-10
CN1468357A (zh) 2004-01-14
BR0113171B1 (pt) 2010-02-23
AU2001286426A1 (en) 2002-02-18
JP2004506168A (ja) 2004-02-26
DE60128361T2 (de) 2008-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100797681B1 (ko) 회전형 베드 자기 냉장장치
CN100507406C (zh) 旋转磁体式磁致冷机及其致冷方法
JP3670659B2 (ja) 能動型磁気再生式熱交換器装置
KR100577716B1 (ko) 왕복 능동 자기 축열기 냉동장치
US20160091227A1 (en) Magnetic Refrigeration System with Improved Coaxial Valve
KR100684521B1 (ko) 자기냉동기
US20160025385A1 (en) Magnetic refrigeration system with separated inlet and outlet flow
EP1736719A1 (en) Continuously rotary magnetic refrigerator or heat pump
JPS62153662A (ja) 磁気熱量式冷却装置
KR101954538B1 (ko) 자기 냉각 시스템
WO2020134200A1 (zh) 一种磁制冷装置
KR20170092150A (ko) 개선된 동축 밸브를 구비하는 자기 냉장 시스템
KR100684527B1 (ko) 자기냉동기용 자기열교환유닛
EP1847788A1 (en) Rotating magnet magnetic refrigerator
CN113272600B (zh) 用于热量回热器的不均匀流量阀
CN113418321B (zh) 一种退磁制冷装置以及退磁制冷机

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130104

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140109

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150108

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160107

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170105

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180104

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee