WO2019137685A1 - Structure from elastocaloric materials - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a structure of elastocaloric material which is designed as a cubic primitive spherical packing.
- the use of the latticed structure of elastocaloric material in a refrigeration cycle or a heating circuit is proposed.
- the elastocaloric effect describes an adiabatic temperature change of a material when the material is subjected to a mechanical force and deforms, for example.
- the mechanical force or the deformation causes a transformation of the crystal structure, also called phase, in the material.
- the phase transformation leads to an increase in the temperature of the material. If the released heat is dissipated, the temperature is lowered and the entropy decreases. If then the mechanical force is removed, in turn, a reverse phase transformation (reverse transformation) is caused, which leads to a lowering of the temperature of the material. When heat is applied to the material, entropy increases again.
- the temperature is above the starting temperature.
- the resulting heat can be dissipated, for example, to the environment and the material then decreases
- elastocaloric materials Materials that show the elastocaloric effect are called elastocaloric materials.
- elastocaloric materials are, for example, shape memory alloys which have superelasticity. Superelastic alloys are characterized by the fact that they return to their original shape even after strong deformation.
- Superelastic shape memory alloys have two distinct phases (crystal structures): austenite is the room temperature stable phase and martensite is stable at lower temperatures. Mechanical deformation causes a phase transformation of austenite to martensite, which results in adiabatic temperature rise. The increased temperature can now be released into the environment in the form of heat, which leads to a decrease in entropy. When the elastocaloric material is relieved again, martensite-to-austenite is reconverted, accompanied by adiabatic temperature reduction.
- Elastocaloric materials can be used in the operation of circular process based systems. These systems include a
- Hot side reservoir and a cold side reservoir for a fluid and at least one heat transfer unit made of a Elastokalorischen material The elastocaloric material is disposed in operative communication with the fluid such that heat is transferable between the fluid and the elastocaloric material.
- these systems have means for generating a stress in the elastocaloric material, so that the elastocaloric material is in an interaction region of a mechanical
- a mechanical stress is generally a mechanical force, a pressurization, a tensile or compressive load, a twist, a shear or a corresponding
- the heat generated in the elastocaloric material can be removed by means of the fluid and the elastocaloric material cools down to the ambient temperature. Now, if the mechanical tension is removed, it comes from the Phase-to-phase conversion to further cool the material so that the associated fluid is cooled.
- the invention relates to a structure of a cubic primitive spherical packing in which the elastocaloric material is in spherical form and the centers of the spheres are located on the nodes of a cubic lattice, i. a cubic grid, lying.
- the lattice-shaped structure is designed to be flowed through by a fluid. Due to the predetermined grid-shaped structure, the elastocaloric material is uniform and distributed along the grid at a defined distance.
- the use of the ball-shaped elastocaloric material offers the advantage of a large surface area in conjunction with a stable connection between the balls. Furthermore, it is ensured that a sufficient gap between the balls for the flow of fluid remains.
- the elastocaloric material of such structure can be used in a refrigeration cycle or a heating circuit.
- the fluid is cooled or heated by the elastocaloric material and then serves for cooling or for heating a component arranged in the cooling circuit or heating circuit.
- the elastocaloric material of such structure can be used in a combined refrigeration and heating cycle.
- the balls are designed as hollow balls. This has a particularly positive effect on the ratio between the resulting surfaces and the mass of the elastocaloric material used and the mass of the elastocaloric material which does not come into contact with the fluid is reduced.
- the balls can be connected at the contact points to the adjacent balls cohesively.
- connection of high quality can be realized, for example, via an in-line.
- balls of a given diameter are used for the lattice-shaped structure of the elastocaloric material.
- Diameter can be chosen so that the lattice-shaped structure for the fluid used is sufficiently permeable to a desired
- the grid is formed in layers which lie in a plane which is perpendicular to the flow direction of the fluid. Furthermore, a plurality of these layers can be arranged one behind the other in the flow direction of the fluid.
- This multilayer arrangement offers the advantage that a large contact surface is created between the elastocaloric material and the fluid. This promotes effective heat exchange between the elastocaloric material and the fluid.
- the structures described above are described as three-dimensional cells, as is common in the description of latticed structures. In other words, multilayer structures are described. To obtain a location of the grid-like structures, only one plane of the cell can be considered.
- Figures la and lb each show a schematic representation of a
- Figure la a relaxed state
- Figure lb a state with voltage application
- Figures la and lb each show a schematic representation of an embodiment of the structure of elastocaloric material as a cubic primitive spherical packing.
- the structure of the elastocaloric material is flowed through by a fluid in the direction of flow q and the fluid is in
- Figure la shows a
- the balls 1 may be hollow in their interior, that is, be formed as a hollow sphere. In addition, the balls 1 to the
- the balls 1 lie on grid points of a cubic lattice and together form a cubic lattice.
- the elastocaloric material is uniform and distributed along the grid at a defined distance.
- the balls 1 are present in layers 3 of the grid, which lie in a plane which is perpendicular to the flow direction q of the fluid. There are a plurality of such layers 3 in the flow direction q of the fluid arranged one behind the other.
- the diameter d of the balls 1 used in the undeformed state is chosen so that free spaces 4 between the balls 1 are large enough to a sufficiently high flow rate of the fluid, for example in the
- Figure lb shows a state in which the balls 1 are deformed due to an applied force F.
- the applied force F can be realized on the one hand as compressive stress and on the other hand as tensile stress. Due to the applied force F and the resulting deformation, the balls 1 of elastocaloric material heat up due to the elastocaloric effect. The fluid flowing in the direction of flow q comes into contact with the elastocaloric material and absorbs heat therefrom.
- Cooling circuit or heating circuit (not shown), the fluid then release this heat to a component, not shown, or to the environment.
Abstract
Structure made of elastocaloric material. This structure is a cubically primitive sphere packing, in which the elastocaloric material is present in spherical form (1) and the centres of the spheres (1) form a cube lattice. A fluid flows through the structure.
Description
Beschreibung description
Titel title
Struktur von elastokalorischen Materialien Structure of elastocaloric materials
Die Erfindung betrifft eine Struktur von elastokalorischem Material, welche als kubisch primitive Kugelpackung ausgebildet ist. Zudem wird die Verwendung der gitterförmigen Struktur von elastokalorischem Material in einem Kühlkreislauf oder einem Heizkreislauf vorgeschlagen. The invention relates to a structure of elastocaloric material which is designed as a cubic primitive spherical packing. In addition, the use of the latticed structure of elastocaloric material in a refrigeration cycle or a heating circuit is proposed.
Stand der Technik State of the art
Der elastokalorische Effekt beschreibt eine adiabatische Temperaturänderung eines Materials, wenn das Material mit einer mechanischen Kraft beaufschlagt wird und sich beispielsweise verformt. Durch die mechanische Kraft bzw. die Verformung wird eine Umwandlung der Kristallstruktur, auch Phase genannt, in dem Material verursacht. Die Phasenumwandlung führt zu einer Erhöhung der Temperatur des Materials. Wird die dabei freigesetzte Wärme abgeführt, erniedrigt sich die Temperatur und die Entropie nimmt ab. Wird dann die mechanische Kraft entfernt, wird wiederum eine umgekehrte Phasenumwandlung (Rückumwandlung) verursacht, die zu einer Absenkung der Temperatur des Materials führt. Wird dem Material dann wieder Wärme zugeführt nimmt die Entropie wieder zu. The elastocaloric effect describes an adiabatic temperature change of a material when the material is subjected to a mechanical force and deforms, for example. The mechanical force or the deformation causes a transformation of the crystal structure, also called phase, in the material. The phase transformation leads to an increase in the temperature of the material. If the released heat is dissipated, the temperature is lowered and the entropy decreases. If then the mechanical force is removed, in turn, a reverse phase transformation (reverse transformation) is caused, which leads to a lowering of the temperature of the material. When heat is applied to the material, entropy increases again.
Nach der annähernd adiabaten Phasenumwandlung liegt die Temperatur über der Ausgangstemperatur. Die dabei entstandene Wärme kann beispielsweise an die Umgebung abgeführt werden und das Material nimmt dann After the approximately adiabatic phase transformation, the temperature is above the starting temperature. The resulting heat can be dissipated, for example, to the environment and the material then decreases
Umgebungstemperatur an. Wird nun die Phasenrückumwandlung initiiert, indem die mechanische Kraft auf null reduziert wird, stellt sich eine niedrigere Ambient temperature. Now, if the phase-to-phase conversion is initiated by reducing the mechanical force to zero, the result is a lower one
Temperatur als die Ausgangstemperatur ein. Es können Temperaturdifferenzen zwischen maximaler Temperatur nach der Phasenumwandlung und minimaler Temperatur nach der Rückumwandlung (bei zuvor abgegebener Wärme) von bis zu 40°C erreicht werden.
Materialien, an denen sich der elastokalorische Effekt nachweisen lässt, werden als elastokalorische Materialien bezeichnet. Solche elastokalorischen Materialien sind beispielsweise Formgedächtnislegierungen, die Superelastizität besitzen. Superelastische Legierungen zeichnen aus, dass diese auch nach starker Verformung von selbst wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Temperature as the starting temperature. Temperature differences can be achieved between maximum temperature after the phase transformation and minimum temperature after the back conversion (at previous heat release) of up to 40 ° C. Materials that show the elastocaloric effect are called elastocaloric materials. Such elastocaloric materials are, for example, shape memory alloys which have superelasticity. Superelastic alloys are characterized by the fact that they return to their original shape even after strong deformation.
Superelastische Formgedächtnislegierungen weisen zwei unterschiedliche Phasen (Kristallstrukturen) auf: Austenit ist die bei Raumtemperatur stabile Phase und Martensit ist bei niedrigeren Temperaturen stabil. Eine mechanische Verformung verursacht eine Phasenumwandlung von Austenit zu Martensit, die einen adiabatischen Temperaturanstieg zur Folge hat. Die erhöhte Temperatur kann nun in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben werden, was zu einer Abnahme der Entropie führt. Wird das elastokalorische Material wieder entlastet, erfolgt eine Rückumwandlung von Martensit zu Austenit und damit einhergehend eine adiabatische Temperaturabsenkung. Superelastic shape memory alloys have two distinct phases (crystal structures): austenite is the room temperature stable phase and martensite is stable at lower temperatures. Mechanical deformation causes a phase transformation of austenite to martensite, which results in adiabatic temperature rise. The increased temperature can now be released into the environment in the form of heat, which leads to a decrease in entropy. When the elastocaloric material is relieved again, martensite-to-austenite is reconverted, accompanied by adiabatic temperature reduction.
Elastokalorische Materialien können bei einem Betrieb von kreisprozessbasierten Systemen zur Anwendung kommen. Diese Systeme beinhalten ein Elastocaloric materials can be used in the operation of circular process based systems. These systems include a
Heißseitenreservoir und ein Kaltseitenreservoir für ein Fluid und mindestens einer Wärmeüberträgereinheit aus einem elastokalorischen Material. Das elastokalorische Material ist in Wirkverbindung mit dem Fluid angeordnet, sodass Wärme zwischen dem Fluid und dem elastokalorischen Material übertragbar ist. Darüber hinaus weisen diese Systeme Mittel zur Erzeugung einer mechanischen Spannung in dem elastokalorischen Material auf, sodass das elastokalorische Material in einem Wechselwirkungsbereich eines mechanischen Hot side reservoir and a cold side reservoir for a fluid and at least one heat transfer unit made of a Elastokalorischen material. The elastocaloric material is disposed in operative communication with the fluid such that heat is transferable between the fluid and the elastocaloric material. In addition, these systems have means for generating a stress in the elastocaloric material, so that the elastocaloric material is in an interaction region of a mechanical
Spannungsfeldes angeordnet ist. Unter einer mechanischen Spannung wird allgemein eine mechanische Kraft, eine Druckbeaufschlagung, eine Zug- oder Druckbelastung, eine Torsion, eine Scherung oder eine entsprechende Tension field is arranged. A mechanical stress is generally a mechanical force, a pressurization, a tensile or compressive load, a twist, a shear or a corresponding
Einwirkung auf das elastokalorische Material verstanden. Stehen solche elastokalorische Materialien in Verbindung mit einem Fluid, erwärmt sich, wie vorstehend beschrieben, das elastokalorische Material beim Anlegen der mechanischen Spannung und das Fluid nimmt die Wärme von dem Influence on the elastocaloric material understood. As described above, when such elastocaloric materials are in communication with a fluid, the elastocaloric material heats upon application of the stress and the fluid removes heat therefrom
elastokalorischen Material auf. Dadurch kann die in dem elastokalorischen Material entstehende Wärme mittels des Fluids abgeführt werden und das elastokalorische Material kühlt auf die Umgebungstemperatur ab. Wird nun die mechanische Spannung entfernt, kommt es aufgrund der
Phasenrückumwandlung zu einer weiteren Abkühlung des Materials, sodass das in Verbindung stehende Fluid abgekühlt wird. elastocaloric material on. As a result, the heat generated in the elastocaloric material can be removed by means of the fluid and the elastocaloric material cools down to the ambient temperature. Now, if the mechanical tension is removed, it comes from the Phase-to-phase conversion to further cool the material so that the associated fluid is cooled.
Offenbarung epiphany
Die Erfindung betrifft eine Struktur eines elastokalorischen Materials in Form einer kubisch primitiven Kugelpackung, bei der das elastokalorische Material in Kugelform vorliegt und die Zentren der Kugeln auf den Knotenpunkten eines Würfelgitters, d.h. eines kubischen Gitters, liegen. Die gitterförmige Struktur ist dazu ausgebildet, um von einem Fluid durchströmt zu werden. Durch die vorgegebene gitterförmige Struktur ist das elastokalorische Material gleichförmig und mit einem definierten Abstand entlang des Gitters verteilt. Die Verwendung des elastokalorischen Materials in Kugelform bietet den Vorteil einer großen Oberfläche in Verbindung mit einer stabilen Verbindung zwischen den Kugeln. Weiterhin wird sichergestellt, dass ein ausreichender Zwischenraum zwischen den Kugeln für die Durchströmung des Fluids verbleibt. The invention relates to a structure of a cubic primitive spherical packing in which the elastocaloric material is in spherical form and the centers of the spheres are located on the nodes of a cubic lattice, i. a cubic grid, lying. The lattice-shaped structure is designed to be flowed through by a fluid. Due to the predetermined grid-shaped structure, the elastocaloric material is uniform and distributed along the grid at a defined distance. The use of the ball-shaped elastocaloric material offers the advantage of a large surface area in conjunction with a stable connection between the balls. Furthermore, it is ensured that a sufficient gap between the balls for the flow of fluid remains.
Das elastokalorisches Material von solcher Struktur kann in einem Kühlkreislauf oder einem Heizkreislauf Verwendung finden. In einem solchen Kühlkreislauf bzw. Heizkreislauf wird das Fluid durch das elastokalorische Material gekühlt bzw. erhitzt und dient anschließend zur Kühlung bzw. zur Erwärmung einer im Kühlkreislauf bzw. Heizkreislauf angeordneten Komponente. Ebenso kann das elastokalorisches Material von solcher Struktur in einem kombinierten Kühl- und Heizkreislauf Verwendung finden. The elastocaloric material of such structure can be used in a refrigeration cycle or a heating circuit. In such a cooling circuit or heating circuit, the fluid is cooled or heated by the elastocaloric material and then serves for cooling or for heating a component arranged in the cooling circuit or heating circuit. Likewise, the elastocaloric material of such structure can be used in a combined refrigeration and heating cycle.
Optional sind die Kugeln als Hohlkugeln ausgebildet. Dies wirkt sich besonders positiv auf das Verhältnis zwischen der hieraus resultierenden Oberflächen und der verwendeten Masse des elastokalorischen Materials aus und die Masse des elastokalorischen Materials, das nicht mit dem Fluid in Kontakt kommt, wird verringert. Optionally, the balls are designed as hollow balls. This has a particularly positive effect on the ratio between the resulting surfaces and the mass of the elastocaloric material used and the mass of the elastocaloric material which does not come into contact with the fluid is reduced.
Vorzugsweise können die Kugeln an den Kontaktpunkten zu den benachbarten Kugeln stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Eine stoffschlüssige Preferably, the balls can be connected at the contact points to the adjacent balls cohesively. A cohesive
Verbindung von hoher Qualität kann beispielsweise über ein Ansintern realisiert werden.
Vorteilhafterweise werden Kugeln mit einem vorgegebenen Durchmesser für die gitterförmige Struktur des elastokalorischen Materials verwendet. Der Connection of high quality can be realized, for example, via an in-line. Advantageously, balls of a given diameter are used for the lattice-shaped structure of the elastocaloric material. The
Durchmesser kann dabei so gewählt werden, dass die gitterförmige Struktur für das verwendete Fluid hinreichend durchlässig ist, um einen erstrebten Diameter can be chosen so that the lattice-shaped structure for the fluid used is sufficiently permeable to a desired
Volumenstrom des Fluids durch die Struktur zu gewährleisten, und gleichzeitig die mit dem Fluid in Kontakt kommende Oberfläche der Kugel maximal ist. Die mit dem Fluid in Kontakt kommende Oberfläche wird also so maximiert, dass der Freiraum zwischen den Kugeln groß genug ist, um den erstrebten Volumenstrom aufrecht zu erhalten. Dadurch kann ein optimaler Wärmeaustausch stattfinden, bei dem der Volumenstrom des Fluids für weitere Anwendungen, insbesondere für den eingangs beschriebenen Kühlkreislauf bzw. Heizkreislauf, noch immer groß genug ist. To ensure flow of fluid through the structure, and at the same time is the maximum in contact with the fluid surface of the ball. The fluid contacting surface is thus maximized so that the clearance between the balls is large enough to maintain the desired volumetric flow rate. This allows an optimal heat exchange take place, in which the volume flow of the fluid for other applications, in particular for the above-described cooling circuit or heating circuit, is still large enough.
Bevorzugt ist das Gitter in Lagen ausgebildet, welche in einer Ebene liegen, die senkrecht zu der Durchflussrichtung des Fluids steht. Ferner können mehrere dieser Lagen in der Durchflussrichtung des Fluids hintereinander angeordnet werden. Diese mehrlagige Anordnung bietet den Vorteil, dass eine große Kontaktfläche zwischen dem elastokalorischen Material und dem Fluid erzeugt wird. Dies begünstigt einen effektiven Wärmeaustausch zwischen dem elastokalorischen Material und dem Fluid. Preferably, the grid is formed in layers which lie in a plane which is perpendicular to the flow direction of the fluid. Furthermore, a plurality of these layers can be arranged one behind the other in the flow direction of the fluid. This multilayer arrangement offers the advantage that a large contact surface is created between the elastocaloric material and the fluid. This promotes effective heat exchange between the elastocaloric material and the fluid.
Die vorstehend beschriebenen Strukturen werden, wie bei der Beschreibung für gitterförmige Strukturen üblich, als dreidimensionale Zellen beschrieben. Mit anderen Worten werden mehrlagige Strukturen beschrieben. Um eine Lage der gitterförmigen Strukturen zu erhalten, kann lediglich eine Ebene der Zelle betrachtet werden. The structures described above are described as three-dimensional cells, as is common in the description of latticed structures. In other words, multilayer structures are described. To obtain a location of the grid-like structures, only one plane of the cell can be considered.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Figuren la und lb zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Figures la and lb each show a schematic representation of a
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Struktur eines elastokalorischen Materials als kubisch primitive Kugelpackung in einem entspannten Zustand (Figur la) und in einem Zustand mit Spannungsbeaufschlagung (Figur lb).
Ausführungsbeispiel der Erfindung Embodiment of the structure according to the invention of a Elastokalorischen material as cubic primitive ball packing in a relaxed state (Figure la) and in a state with voltage application (Figure lb). Embodiment of the invention
Die Figuren la und lb zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Struktur von elastokalorischem Material als kubisch primitive Kugelpackung. Die Struktur des elastokalorischen Materials wird von einem Fluid in Durchflussrichtung q durchströmt und das Fluid steht in Figures la and lb each show a schematic representation of an embodiment of the structure of elastocaloric material as a cubic primitive spherical packing. The structure of the elastocaloric material is flowed through by a fluid in the direction of flow q and the fluid is in
Wirkkontakt mit dem elastokalorischen Material. Figur la zeigt einen Active contact with the elastocaloric material. Figure la shows a
unverformten Zustand, bei dem das elastokalorische Material als Kugeln 1 ausgebildet ist. Die Kugeln 1 können in ihrem Inneren hohl sein, das heißt als Hohlkugel ausgebildet sein. Darüber hinaus sind die Kugeln 1 an den undeformed state in which the elastocaloric material is formed as balls 1. The balls 1 may be hollow in their interior, that is, be formed as a hollow sphere. In addition, the balls 1 to the
Kontaktpunkten 2 zu benachbarten Kugeln 1 stoffschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise durch sintern. Bei der kubisch primitiven Contact points 2 to adjacent balls 1 cohesively connected to each other, for example by sintering. At the cubic primitive
Kugelpackung liegen die Kugeln 1 auf Gitterpunkten eines kubischen Gitters und bilden zusammen ein Würfelgitter. Das elastokalorische Material ist gleichförmig und mit einem definierten Abstand entlang des Gitters verteilt. Die Kugeln 1 liegen dabei in Lagen 3 des Gitters vor, welche in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Durchflussrichtung q des Fluids steht. Es sind mehrere solcher Lagen 3 in der Durchflussrichtung q des Fluids hintereinander angeordnet. Der Durchmesser d der verwendeten Kugeln 1 im unverformten Zustand wird so gewählt, dass freie Zwischenräume 4 zwischen den Kugeln 1 groß genug sind, um einen genügend hohen Durchfluss des Fluids beispielweise bei der Ball packing, the balls 1 lie on grid points of a cubic lattice and together form a cubic lattice. The elastocaloric material is uniform and distributed along the grid at a defined distance. The balls 1 are present in layers 3 of the grid, which lie in a plane which is perpendicular to the flow direction q of the fluid. There are a plurality of such layers 3 in the flow direction q of the fluid arranged one behind the other. The diameter d of the balls 1 used in the undeformed state is chosen so that free spaces 4 between the balls 1 are large enough to a sufficiently high flow rate of the fluid, for example in the
Verwendung in einem Kühlkreislauf oder einem Heizkreislauf sicherzustellen, und gleichzeitig die Oberfläche der Kugeln 1, die mit dem Fluid in Kontakt kommt, zu maximieren. To ensure use in a cooling circuit or a heating circuit, and at the same time to maximize the surface of the balls 1, which comes into contact with the fluid.
Figur lb zeigt einen Zustand, in dem die Kugeln 1 infolge einer beaufschlagten Kraft F verformt sind. Es gilt hierbei zu beachten, dass das elastokalorische Material durch die Verformung nicht mehr in Kugelform vorliegt, jedoch weiterhin der Begriff Kugeln 1 verwendet wird. Die beaufschlagte Kraft F kann zum einen als Druckspannung und zum anderen als Zugspannung realisiert werden. Durch die beaufschlagte Kraft F und die resultierende Verformung erwärmen sich aufgrund des elastokalorischen Effekts die Kugeln 1 aus elastokalorischen Material. Das in Durchflussrichtung q strömende Fluid kommt in Kontakt mit dem elastokalorischen Material und nimmt von diesem Wärme auf. In einem Figure lb shows a state in which the balls 1 are deformed due to an applied force F. It should be noted here that the elastocaloric material is no longer in spherical form due to the deformation, but the term balls 1 is still used. The applied force F can be realized on the one hand as compressive stress and on the other hand as tensile stress. Due to the applied force F and the resulting deformation, the balls 1 of elastocaloric material heat up due to the elastocaloric effect. The fluid flowing in the direction of flow q comes into contact with the elastocaloric material and absorbs heat therefrom. In one
Kühlkreislauf oder Heizkreislauf (nicht gezeigt) kann das Fluid diese Wärme dann an eine nicht dargestellte Komponente bzw. an die Umgebung abgeben.
Cooling circuit or heating circuit (not shown), the fluid then release this heat to a component, not shown, or to the environment.
Claims
1. Struktur von elastokalorischem Material, die ausgebildet ist, um von einem Fluid durchströmt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur eine kubisch primitive Kugelpackung ist, bei der das 1. structure of elastocaloric material, which is designed to be flowed through by a fluid, characterized in that the structure is a cubic primitive spherical packing, wherein the
elastokalorische Material in Kugelform (1) vorliegt und die Zentren der Kugeln (1) ein Würfelgitter bilden. Elastokalorische material in spherical form (1) is present and the centers of the balls (1) form a cubic lattice.
2. Struktur von elastokalorischem Material nach Anspruch 1, dadurch 2. structure of elastocaloric material according to claim 1, characterized
gekennzeichnet, dass die Kugeln (1) als Hohlkugeln ausgebildet sind. characterized in that the balls (1) are formed as hollow balls.
3. Struktur von elastokalorischem Material nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (1) an den 3. structure of elastocaloric material according to one of claims 1 or 2, characterized in that the balls (1) to the
Kontaktpunkten (2) zu benachbarten Kugeln (1) stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Contact points (2) to adjacent balls (1) are materially interconnected.
4. Struktur von elastokalorischem Material nach einem der Ansprüche 1 bis4. structure of elastocaloric material according to one of claims 1 to
3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (1) einen Durchmesser (d) aufweisen, bei dem die Struktur so durchlässig für das Fluid ist, dass ein Volumenstrom des Fluids durch die Struktur für eine vorgesehene Verwendung des Fluids aufrechterhalten werden kann, und die mit dem Fluid in Kontakt kommende Oberfläche der Kugel (1) maximal ist. 3, characterized in that the balls (1) have a diameter (d) in which the structure is so permeable to the fluid that a volume flow of the fluid through the structure for an intended use of the fluid can be maintained, and with the fluid coming into contact surface of the ball (1) is maximum.
5. Struktur von elastokalorischem Material nach einem der Ansprüche 1 bis5. structure of elastocaloric material according to one of claims 1 to
4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter in Lagen (3) ausgebildet ist, welche in einer Ebene liegen, die senkrecht zu der Durchflussrichtung (q) des Fluids ist, und dass mehrere solcher Lagen (3) in 4, characterized in that the grid is formed in layers (3) which lie in a plane which is perpendicular to the flow direction (q) of the fluid, and in that a plurality of such layers (3) in
Durchflussrichtung (q) hintereinander angeordnet sind. Flow direction (q) are arranged one behind the other.
6. Verwendung der Struktur von elastokalorischem Material gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem Kühlkreislauf oder in einem 6. Use of the structure of elastocaloric material according to one of claims 1 to 5 in a cooling circuit or in a
Heizkreislauf.
Heating circuit.
Applications Claiming Priority (2)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18810991 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18810991 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |