用于逆轉(zhuǎn)磁熱材料退化的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】一種方法，包括：識(shí)別磁冷卻系統(tǒng)中的磁熱材料的至少部分退化，其中該磁熱材料具有居里溫度。該方法還包括：通過(guò)在再生溫度下保持磁熱材料來(lái)再生磁熱材料，其中該再生溫度不同于該磁熱材料的居里溫度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于逆轉(zhuǎn)磁熱材料退化的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年7月19日遞交的第61，509，381號(hào)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部公開(kāi)內(nèi)容在此通過(guò)以全文引用的方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]提供以下的描述以幫助讀者理解。提供的信息或者引用的參考文獻(xiàn)都不被看作是現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]鐵磁材料(例如，鐵)與所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)相互作用源于材料結(jié)構(gòu)中的原子自旋一致地將其本身與所施加的磁場(chǎng)排齊的能力。高于特定的溫度(該特定溫度是磁性材料的特征并且被稱(chēng)為居里溫度)，熱擾動(dòng)阻止這種一致自旋排列，與所施加的磁場(chǎng)的相互作用變得很弱。高于居里溫度，該材料是順磁性的而不是鐵磁性的。接近居里溫度，原子自旋在所施加的磁場(chǎng)中的一致排列導(dǎo)致該材料磁熵減小。如果該材料被隔熱使得其總熵是守恒的，則這種磁熵的減小通過(guò)其熱熵的增大而補(bǔ)償，然后其溫度升高。暴露于磁場(chǎng)時(shí)的溫度升高被稱(chēng)為磁熱效應(yīng)。當(dāng)所施加的磁場(chǎng)被移除時(shí)，磁熵升高，熱熵減小，使該材料的溫度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一個(gè)示例性方法包括識(shí)別磁冷卻系統(tǒng)中的磁熱材料的至少部分退化，其中，該磁熱材料具有居里溫度。該方法還包括:通過(guò)在再生溫度下保持該磁熱材料而再生該磁熱材料，其中，該再生溫度不同于該磁熱材料的居里溫度。
[0006]另一個(gè)示例性方法包括形成磁冷卻系統(tǒng)的至少一個(gè)床，其中，該至少一個(gè)床包括磁熱材料，其中，該磁熱材料具有居里溫度，且其中，傳熱流體被配置成傳熱到在該至少一個(gè)床中的磁熱材料或者從該至少一個(gè)床中的磁熱材料傳熱。該方法還包括形成該磁冷卻系統(tǒng)的至少一個(gè)閥門(mén)以控制該傳熱流體通過(guò)該至少一個(gè)床和加熱器或換熱器的流動(dòng)，其中，該傳熱流體在該至少一個(gè)床和該加熱器之間的流動(dòng)通過(guò)在再生溫度下保持該磁熱材料來(lái)再生該磁熱材料，其中，該再生溫度不同于該磁熱材料的居里溫度。
[0007]—個(gè)示例性裝置包括傳熱流體和床，該床包括具有居里溫度的磁熱材料。該床被配置成允許該傳熱流體傳熱到該磁熱材料或從該磁熱材料傳熱。該裝置還包括加熱器，該加熱器被配置成在再生溫度下保持該磁熱材料且持續(xù)一時(shí)間量以再生該磁熱材料，其中，該再生溫度不同于該磁熱材料的居里溫度。
[0008]—個(gè)不例性系統(tǒng)包括第一子系統(tǒng)和第二子系統(tǒng)。第一子系統(tǒng)包括第一傳熱流體和具有第一磁熱材料的第一床，其中，該第一磁熱材料具有第一居里溫度。該第一子系統(tǒng)還包括第一閥門(mén)，該第一閥門(mén)被配置成控制第一子系統(tǒng)在再生模式或冷卻模式下工作。第二子系統(tǒng)包括第二傳熱流體和具有第二磁熱材料的第二床，其中，該第二磁熱材料具有第二居里溫度。該第二子系統(tǒng)還包括第二閥門(mén)，該第二閥門(mén)被配置成控制該第二子系統(tǒng)在再生模式或冷卻模式下工作?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]結(jié)合附圖，根據(jù)以下描述和所附權(quán)利要求書(shū)，本公開(kāi)的前述特征和其它特征將變得更清楚。應(yīng)當(dāng)理解，這些圖僅僅描繪根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)實(shí)施方式，并且因此不視作限制其范圍，本公開(kāi)將通過(guò)使用附圖描述額外特性和細(xì)節(jié)。
[0010]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施方式的在釓(Gd)中的磁熱效應(yīng)的圖。
[0011]圖2是示出根據(jù)示例性實(shí)施方式的主動(dòng)式磁蓄冷器循環(huán)的階段的圖。
[0012]圖3示出根據(jù)示例性實(shí)施方式的LaFeSiH和Gd在1.0特斯拉的磁場(chǎng)中的等溫熵變(左圖)和熱容(右圖)之間的比較。
[0013]圖4示出根據(jù)示例性實(shí)施方式的根據(jù)在磁性制冷床中的位置在制冷循環(huán)中的最小流體溫度和最大流體溫度。
[0014]圖5是示出與具有單層Gd床的磁制冷樣機(jī)相比，根據(jù)示例性實(shí)施方式的具有5層LaFeSiH床的磁制冷樣機(jī)的性能的圖。
[0015]圖6示出根據(jù)示例性實(shí)施方式的LaFeSiH的全新樣品的差示掃描量熱法(DSC)跡線(xiàn)。
[0016]圖7代表根據(jù)示例性實(shí)施方式的與圖6中相同的材料被保持在接近其居里溫度超過(guò)一年以后的DSC跡線(xiàn)。
[0017]圖8是示出根據(jù)示例性實(shí)施方式的通過(guò)暴露于升高的溫度下恢復(fù)老化分裂的LaFeSiH 的圖。
[0018]圖9是示出根據(jù)示例性實(shí)施方式的通過(guò)暴露于降低的溫度下恢復(fù)老化分裂的LaFeSiH 的圖。
[0019]圖10是根據(jù)示例性實(shí)施方式的工作在冷卻模式下的主動(dòng)式磁蓄冷器型制冷機(jī)的圖。
[0020]圖11是根據(jù)示例性實(shí)施方式的工作在恢復(fù)模式下的主動(dòng)式磁蓄冷器型制冷機(jī)的圖。
[0021]圖12是根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的具有兩個(gè)雙段子系統(tǒng)的主動(dòng)式磁蓄冷器冷卻系統(tǒng)的圖。
[0022]圖13是根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的具有兩個(gè)雙段子系統(tǒng)的主動(dòng)式磁蓄冷器冷卻系統(tǒng)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在以下詳細(xì)描述中，參考形成該詳細(xì)描述的一部分的附圖。在這些附圖中，除非上下文另有規(guī)定，否則相似的附圖標(biāo)記通常指相似的部件。詳細(xì)描述中描述的示例性實(shí)施方式、附圖和權(quán)利要求書(shū)不意味著限制。在不脫離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下，可利用其它實(shí)施方式且可作出其它改變。將容易理解，如本文通常所描述且在圖示中所示出的本公開(kāi)的多個(gè)方面可以以多種不同的配置來(lái)布置、替代、組合和設(shè)計(jì)，所有這些配置被明確地構(gòu)思并且作為本公開(kāi)的一部分。
[0024]磁制冷機(jī)(MR)使用磁熱效應(yīng)從較冷的系統(tǒng)泵出熱量并且將該熱量排放到較熱的環(huán)境。磁熱效應(yīng)是指材料暴露于磁場(chǎng)時(shí)的溫度升高。當(dāng)移除所施加的磁場(chǎng)時(shí)，磁熵升高，熱熵減小，材料的溫度降低。在圖1中對(duì)于具有約60° F的居里溫度的磁熱材料釓(Gd)，示出這種溫度變化。例如，對(duì)于該材料最初在60° F的溫度時(shí)，施加2特斯拉的磁場(chǎng)將會(huì)引起10° F的溫度升高。當(dāng)所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度增大時(shí)，溫度變化增大。
[0025]現(xiàn)代室溫MR系統(tǒng)可以使用主動(dòng)式磁蓄冷器(AMR)循環(huán)來(lái)執(zhí)行冷卻。AMR循環(huán)的早期實(shí)施可以參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利N0.4332135，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用方式并入本文。在一個(gè)實(shí)施方式中，如在圖2示意性地示出，AMR循環(huán)具有四個(gè)階段。圖2中的MR系統(tǒng)包括磁熱材料(MCM)的多孔床和傳熱流體，當(dāng)該傳熱流體流經(jīng)床時(shí)傳熱流體與MCM換熱。在圖2中，床的左側(cè)是冷側(cè)，而床的右側(cè)是熱側(cè)。在替選實(shí)施方式中，熱側(cè)和冷側(cè)可以調(diào)換。流體流動(dòng)的計(jì)時(shí)和方向(從熱到冷或從冷到熱)根據(jù)磁場(chǎng)的施加和去除來(lái)調(diào)整。
[0026]在循環(huán)的第一階段(“磁化”)，床中的流體是不流動(dòng)的，施加磁場(chǎng)到MCM使該MCM受熱。在循環(huán)的第二階段(“從冷到熱流動(dòng)”)，保持床上的磁場(chǎng)，在固定溫度Ta (冷入口溫度)下的流體從冷側(cè)流經(jīng)床而被泵送至熱側(cè)。當(dāng)流體傳送到該床的下一段時(shí)，該流體從該床的每一段吸熱，使床冷卻并且使流體變熱，其中該過(guò)程在較高的溫度下繼續(xù)進(jìn)行。該流體最終達(dá)到溫度Th。(熱出口溫度)，在熱出口處流體離開(kāi)該床。通常，該流體被循環(huán)通過(guò)熱側(cè)換熱器，在熱側(cè)換熱器處該流體將其熱量排放到周?chē)h(huán)境。在第三階段(“退磁”)中，流體流動(dòng)被終止并且磁場(chǎng)被移除。這導(dǎo)致床進(jìn)一步冷卻。在循環(huán)的最后階段(“從熱到冷流動(dòng)”)中，在持續(xù)沒(méi)有磁場(chǎng)的條件下，在固定溫度THi (熱入口溫度)的流體被從熱側(cè)流經(jīng)床而泵送到冷偵U。隨著該流體通過(guò)該床的每段，故該流體被冷卻，達(dá)到溫度Tc。(冷出口溫度)，該溫度Tc。是流體在循環(huán)中達(dá)到的最低溫度。通常，該較冷的流體被循環(huán)通過(guò)冷側(cè)換熱器，在該冷側(cè)換熱器處該較冷流體從制冷系統(tǒng)獲取熱，使得該系統(tǒng)保持在其低溫下。
[0027]完成執(zhí)行AMR循環(huán)的四個(gè)階段所需的時(shí)間稱(chēng)為循環(huán)時(shí)間，循環(huán)時(shí)間的倒數(shù)被稱(chēng)為循環(huán)頻率。MR系統(tǒng)的“溫度跨度”被定義為T(mén)H1-Tei，Ta1-Tci是入口流體溫度的差值。AMR循環(huán)類(lèi)似于簡(jiǎn)單的蒸汽壓縮循環(huán)，其中氣體壓縮(導(dǎo)致氣體受熱)起磁化的作用，而氣體的自由膨脹(使氣體溫度降低)起退磁的作用。盡管圖2示出單床MR系統(tǒng)的工作，然而，在替選實(shí)施方式中，可以在單系統(tǒng)中組合多個(gè)床(每個(gè)床經(jīng)歷相同的AMR循環(huán))以增大冷卻能力，減小系統(tǒng)尺寸，或者另外改善AMR循環(huán)的實(shí)施。
[0028]通常，I特斯拉至2特斯拉的磁場(chǎng)被用來(lái)有效地開(kāi)發(fā)用于制冷的磁熱效應(yīng)。該磁場(chǎng)通常由強(qiáng)的NdFeB磁體的組件來(lái)提供。最高等級(jí)的NdFeB磁體的剩磁大約為1.5特斯拉。比這更強(qiáng)的磁場(chǎng)的使用會(huì)改善MR性能，但是為了獲得超過(guò)該剩磁的磁場(chǎng)，需要大大(可能禁止的)增大磁體尺寸和重量。因此，1.5特斯拉是提供在MR系統(tǒng)尺寸和性能之間基本上最佳平衡的磁場(chǎng)強(qiáng)度。隨著永磁技術(shù)的提高，可以獲得大于1.5特斯拉剩磁的磁體。在這種情況下，MR系統(tǒng)的最佳場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)地增大。
[0029]永磁組件通常是MR中最昂貴的部件。為了充分利用這種昂貴的資源，在MR中使用的磁熱材料應(yīng)該具有最強(qiáng)的可能的磁熱效應(yīng)。該材料應(yīng)該還避免使用任何有毒的、反應(yīng)性的或者稀有的(因此昂貴的)成分。前面的構(gòu)思排除了例如Gd的商業(yè)使用，Gd是無(wú)毒、惰性并且便宜的，但是具有弱的磁熱效應(yīng)。使用Gd或者其他具有類(lèi)似磁熱強(qiáng)度的材料的MR系統(tǒng)對(duì)于商用應(yīng)用而言太大。鑭鐵娃氫化物(LaFeSiH)是用于商業(yè)MR系統(tǒng)的最有前景的磁熱材料之一。LaFeSiH的描述可以參見(jiàn)Fujita等人的標(biāo)題為
Itinerant-electron metamagnetic transition and large magnetocaloric effects inLa(FexSih)13Compounds and their hydrides” 的文章(Physical Review B67(2003))，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用方式并入本文。該LaFeSiH材料具有強(qiáng)的磁熱效應(yīng)。例如，圖3示出LaFeSiH的磁熱強(qiáng)度的兩個(gè)最重要的量度，即，在1.0特斯拉的磁場(chǎng)中的等溫熵變(左圖)和熱容(右圖)。為了比較，還示出對(duì)于Gd的相同性能。由于大大增強(qiáng)的磁熱強(qiáng)度，故使用LaFeSiH的MR系統(tǒng)可以比使用Gd的系統(tǒng)更緊湊。盡管LaFeSiH具有作為成分的稀土金屬La (鑭)，然而，由于La是稀土金屬元素中最豐富的一種元素，故LaFeSiH仍然是便宜的。
[0030]在大多數(shù)的冷卻應(yīng)用中，溫度跨度會(huì)很大，通常約為30°C (54° F)或更大。盡管MR系統(tǒng)支持的總跨度可以很大，然而系統(tǒng)中的床的給定軸向截面內(nèi)的溫度在制冷循環(huán)中會(huì)保持在較窄的范圍內(nèi)。例如，圖4示出，對(duì)于設(shè)計(jì)成家用空調(diào)器的特定MR系統(tǒng)，根據(jù)床中的軸向位置的在制冷循環(huán)中的理論最低流體溫度和理論最高流體溫度。對(duì)于這種情況，盡管總溫度跨度是37°C，但床中的每個(gè)軸向位置經(jīng)歷了圍繞其平均值僅±2°C的溫度變化。如果該床由單一的磁熱材料組成，則床的一些區(qū)域因此會(huì)處于遠(yuǎn)離其居里溫度的溫度。床的這些區(qū)域?qū)⒔?jīng)歷小的熵變并且將具有低的熱容(見(jiàn)圖3)。這些區(qū)域?qū)⒈憩F(xiàn)為更像被動(dòng)蓄冷器并且對(duì)于系統(tǒng)的冷卻能力貢獻(xiàn)很小。床體積的這種低效率使用可以通過(guò)使用分層床(極大增強(qiáng)MR系統(tǒng)性能)避免。在分層床中，每一層含有磁熱材料，該磁熱材料的居里溫度匹配于在循環(huán)中該層的平均溫度。通過(guò)以這種方式選擇層材料的居里溫度，每一層將具有在循環(huán)期間的強(qiáng)的熵變以及大的熱容。因此所有的層將會(huì)在制冷循環(huán)期間主動(dòng)地貢獻(xiàn)，這極大地改善了系統(tǒng)的整體性能。除了具有強(qiáng)的磁熱效應(yīng)以外，通過(guò)改變氫(H)含量而使其對(duì)于用在分層床中是理想的，LaFeSiH的居里溫度可以容易地控制在±60°C (室溫MR系統(tǒng)的關(guān)注范圍)之間。
[0031]在圖5中證實(shí)了與使用LaFeSiH的分層床相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，圖5示出對(duì)于由5層LaFeSiH形成的床，樣機(jī)MR系統(tǒng)的根據(jù)溫度跨度而測(cè)量的冷卻功率。在替選實(shí)施方式中，可以使用更少或者更多的層。為了比較，該圖還示出在同樣的工作條件下，具有單一 Gd層的相同床的性能。例如，在13°C的溫度跨度下，分層的LaFeSiH床提供的冷卻功率超過(guò)Gd床
的三倍。
[0032]盡管LaFeSiH看來(lái)是用于MR的理想材料，然而，其性能不穩(wěn)定。已經(jīng)表明，當(dāng)將該材料保存在很接近其居里點(diǎn)的溫度時(shí)該材料經(jīng)歷了其磁熱強(qiáng)度的逐漸變差，參見(jiàn)在2011年IEEE國(guó)際磁學(xué)會(huì)議(臺(tái)北，臺(tái)灣)的會(huì)議ED-07上出現(xiàn)的A.Barcza等的標(biāo)題為“Stabilityand magnetocaloric properties of sintered La (Fe, Mn, Si) 13HZ alloys，，的文章(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“A.Barcza等”)中所描述的，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用方式并入本文。這種變差很容易在差示掃描量熱法(DSC)中觀察到。圖6示出LaFeSiH全新樣品的DSC跡線(xiàn)，該跡線(xiàn)具有單一的尖峰。該圖還示出DSC跡線(xiàn)中該峰的寬度。為了比較，圖7示出同一樣品在保持接近其居里溫度超過(guò)一年以后的DSC跡線(xiàn)。當(dāng)樣品保持在接近其居里溫度的溫度時(shí)，DSC跡線(xiàn)表明鐵磁相到順磁相的變化在寬度上加寬并且在高度上降低。最終，如在圖7和A.Barcza等的文章中所示，這種材料初始的大且尖的轉(zhuǎn)變將分成兩個(gè)寬且淺的峰(“老化分裂”)。如磁力測(cè)定所測(cè)量和A.Barcza等的文章中所示，DSC跡線(xiàn)的老化分裂伴隨著材料熵變的降低。分裂發(fā)生的速率取決于溫度。對(duì)于在2°C下存儲(chǔ)的2°C居里點(diǎn)的LaFeSiH,峰的明顯加寬大約需要10天，分裂峰的形成大約需要60天。對(duì)于在20°C存儲(chǔ)的20°C居里點(diǎn)的LaFeSiH材料，分裂峰在大約10天內(nèi)形成。對(duì)于在32°C存儲(chǔ)的32°C居里點(diǎn)的材料，分裂峰在大約5天內(nèi)形成。[0033]只要?dú)浜康陀?.5/化學(xué)式單位，則LaFeSiH的老化過(guò)程看起來(lái)不依賴(lài)于合成方法。在被弧熔、然后退火數(shù)周以形成I至13個(gè)相、然后氫化的材料中看出老化過(guò)程。在通過(guò)熔融紡絲或者霧化被快速凝固、然后退火數(shù)小時(shí)或者更少以形成I至13個(gè)相、然后氫化的材料中也看出老化分裂過(guò)程。在具有稍微不同的組成的不同LaFeSiH樣品(如 Lah29(Fea88Siai2)13Hy 和 Lah2(Fea 888Siail2)13Hy)中看出老化分裂過(guò)程。在Pra6Laa6(Fea 888Siail2)13Hy樣品中也看出老化分裂過(guò)程,其中Pr被一些La取代以增大磁熱強(qiáng)度。因此，老化分裂過(guò)程通常會(huì)發(fā)生在RE(TMxSi1J13Hy材料(其中RE代表稀土元素，如La、Ce、Pr或Nd ;TM代表過(guò)渡金屬，如Fe、Cr、Mn或Ni ；x<0.15, y〈l.5)形式的磁熱材料中。在示例性實(shí)施方式中，y的值可以在大約0.8和1.5之間?？商孢x地，可以使用不同范圍的y值。如本文中所論述的，可以使用不同的y值以產(chǎn)生具有不同居里溫度的磁熱材料。
[0034]當(dāng)磁熱材料在MR系統(tǒng)中使用時(shí)，磁熱材料將不可避免地暴露于接近其居里溫度的溫度。事實(shí)上，在分層床中，層中的材料被選擇成具有與在MR循環(huán)期間得出的該層的平均溫度相等的居里溫度。因而，如果在MR系統(tǒng)中使用部分氫化的LaFeSiH,或者更普遍的RE (TMxSi1J I3Hy,其磁熱性能將隨時(shí)間而退化。盡管部分氫化的RE (TMxSi1J 13Hy材料有超過(guò)其他磁熱材料的明顯優(yōu)點(diǎn)，然而部分氫化的RE (TMxSi1J I3Hy材料的磁熱性能的這種退化會(huì)潛在地阻礙其在商用MR系統(tǒng)中的使用。
[0035] 申請(qǐng)人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)退化的RE (TMxSi1J I3Hy材料隨后被保持在遠(yuǎn)離其居里點(diǎn)的溫度(例如，較高或較低的溫度)時(shí)，退化過(guò)程逆轉(zhuǎn)并且最終材料的性能返回到其初始狀態(tài)。此外， 申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，如圖8中所示，材料恢復(fù)在較高溫度下較快地進(jìn)行。具有26.7°C的居里溫度的材料(即LaFeSiH)通過(guò)在該溫度下存儲(chǔ)超過(guò)一年而老化分裂直至如通過(guò)DSC所測(cè)量的磁轉(zhuǎn)變寬度達(dá)到14°C。如通過(guò)DSC所測(cè)量的這種初始的磁轉(zhuǎn)變寬度為2.1°C。退化的材料然后被暴露于如圖中所示的不同溫度(即，38.5°C、44°C、60°C和100°C)下。在44°C下暴露大約6天足以將材料完全恢復(fù)到其初始狀態(tài)，以及在60°C下暴露大約3天足以將材料完全恢復(fù)到其初始狀態(tài)。在100°C下暴露不到I天足以獲得老化分裂的完全逆轉(zhuǎn)。 申請(qǐng)人:還發(fā)現(xiàn)Pr。.^aa5(FehSix)13Hy的老化分裂退化通過(guò)該熱處理也是完全可逆的。如圖9中所示，通過(guò)暴露于降低的溫度也得到了老化分裂`的LaFeSiH的初始的尖的磁轉(zhuǎn)變的恢復(fù)，但過(guò)程較慢地進(jìn)行。LaFeSiH材料最初具有1.2°C寬度的磁轉(zhuǎn)變，LaFeSiH材料被保持在接近37°C的其居里點(diǎn)6天后，磁轉(zhuǎn)變被加寬到4.4°C。通過(guò)在5°C下保持材料得到恢復(fù)。100天后恢復(fù)完成。在示例性實(shí)施方式中，用來(lái)恢復(fù)磁熱材料的再生溫度可以低于氫開(kāi)始離開(kāi)磁熱材料的最高溫度。該最高溫度大約為180°C。
[0036]因?yàn)槔匣至淹嘶梢砸韵鄬?duì)簡(jiǎn)單的方式完全地可逆，所以RE (TMxSi1J I3Hy材料可以在適當(dāng)改動(dòng)的MR系統(tǒng)中使用，這形成了本文所描述的主題的基礎(chǔ)。在具有磁熱材料的分層床的MR系統(tǒng)工作的通常模式下，材料層將保持接近其各自的居里溫度，這將導(dǎo)致磁熱材料變差。此外，當(dāng)系統(tǒng)不工作時(shí)，居里點(diǎn)接近環(huán)境溫度的磁熱材料部分也會(huì)變差。因此， 申請(qǐng)人:已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種改進(jìn)的MR系統(tǒng)，該改進(jìn)的MR系統(tǒng)被配置成在不同于磁熱材料居里溫度的溫度下保持磁熱材料層以逆轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生的任何老化分裂退化并且恢復(fù)其全部的磁熱效應(yīng)。磁熱材料被保持的溫度可以高于或者低于磁熱材料的居里溫度，根據(jù)所需的恢復(fù)速率，系統(tǒng)容量等，磁熱材料被保持的溫度可以與居里溫度相差10°C、25°C、50°C、100°C等。在示例性實(shí)施方式中，磁熱材料被保持的溫度可以與居里溫度相差大約10°C。[0037]在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，MR系統(tǒng)使用RE(TMxSiLx) 13Hy作為磁熱材料并且具有接入流動(dòng)系統(tǒng)中的加熱元件。另外，當(dāng)MR系統(tǒng)處于空閑(例如，在夜間的住宅空調(diào)機(jī))時(shí)，力口熱元件可以被激活。然后MR系統(tǒng)使受熱的流體循環(huán)通過(guò)磁熱材料，完全地逆轉(zhuǎn)由于上次高溫處理可能已經(jīng)發(fā)生的任何老化分裂。
[0038]在通常在冷換熱器(CHEX)處吸收熱量以及在熱換熱器(HHEX)處排出熱量的MR系統(tǒng)的特定情況下，加熱器可以與該冷換熱器并聯(lián)地接入。如圖10中所示，在標(biāo)準(zhǔn)的冷卻模式下，流被導(dǎo)向通過(guò)CHEX和HHEX。如圖10中所示，AMR型制冷機(jī)在冷卻模式下工作，該制冷機(jī)包括一個(gè)或多個(gè)退磁的床，這些床對(duì)與待冷卻的負(fù)載熱接觸的冷換熱器提供冷卻。一個(gè)或多個(gè)磁化的床排出熱量到熱換熱器。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)床包括具有在約從T。到Th范圍內(nèi)的居里點(diǎn)的RE(TMxSih)13Hy的層，其中Th>T。。
[0039]圖11示出在恢復(fù)模式下工作的AMR型制冷機(jī)。在一個(gè)實(shí)施方式中，與多個(gè)床串聯(lián)的加熱器加熱這些床到比這些床中的材料的最高居里點(diǎn)高出10°c之上，這些換熱器被繞開(kāi)。如圖11中所示和下文更詳細(xì)的討論，當(dāng)恢復(fù)模式開(kāi)始時(shí)，閥門(mén)將流切換成遠(yuǎn)離冷換熱器并且將流重導(dǎo)向到加熱器。當(dāng)在恢復(fù)模式時(shí)，可以添加第二閥門(mén)以切換流遠(yuǎn)離熱換熱器(也見(jiàn)圖11)。這兩個(gè)閥門(mén)將MR系統(tǒng)熱隔離，從而使用較小的加熱器功率可以將其加熱到高于系統(tǒng)中所有磁熱材料的居里點(diǎn)約10°C的溫度。如果在恢復(fù)模式期間暫停磁體運(yùn)動(dòng)或流體倒流，AMR循環(huán)操作被暫停，這降低了保持在恢復(fù)模式下所需要的加熱器功率的量。因?yàn)榇朋w運(yùn)動(dòng)和流體倒流利用額外的電功率，所以暫停這些操作也降低在恢復(fù)模式下系統(tǒng)所消耗的功率量。
[0040]在替選實(shí)施方式中，冷卻系統(tǒng)除了具有加熱元件之外，冷卻系統(tǒng)還可以包括兩個(gè)獨(dú)立的MR子系統(tǒng)。第一 MR子系統(tǒng)可以提供如圖10的冷卻，而同時(shí)第二子系統(tǒng)的床經(jīng)歷如圖11的熱處理，以逆轉(zhuǎn)老化分裂。在這些操作條件下持續(xù)一定時(shí)間(例如，I小時(shí)、2小時(shí)、4小時(shí)、12小時(shí)等)后，可以切換MR子系統(tǒng)，第二子系統(tǒng)提供冷卻而第一子系統(tǒng)經(jīng)歷熱處理。在峰值冷卻需求的時(shí)段，兩個(gè)MR子系統(tǒng)都可以提供冷卻功率。在另一個(gè)替選實(shí)施方式中，該系統(tǒng)可以并入多于兩個(gè)的子系統(tǒng)，一些子系統(tǒng)提供冷卻功率而其余子系統(tǒng)經(jīng)歷熱處理。
[0041]在另一個(gè)替選實(shí)施方式中，冷卻系統(tǒng)可以具有兩段，每一段包含分層的AMR床。冷段可以具有從T。到Tm范圍的居里溫度，而熱段可以具有從Tm到Th范圍的居里溫度，其中Th>Tm>T。。在空調(diào)機(jī)實(shí)施中，T。可以具有10°C的值，Tm可以具有25°C的值，Th可以具有40°C的值。在替選實(shí)施方式和/或?qū)嵤┲?，可以使用不同的溫度值。?dāng)想要恢復(fù)熱段磁熱材料時(shí)，冷段可以在冷卻模式下工作，產(chǎn)生溫度接近T。的冷出口流體流。該冷流體不流經(jīng)冷側(cè)換熱器，而是可以被導(dǎo)向通過(guò)熱段以得到接近T。的熱段溫度。因?yàn)門(mén)。遠(yuǎn)低于熱段中的所有居里溫度，所以暴露于此溫度可以逆轉(zhuǎn)熱段中的任何老化分裂。類(lèi)似地，當(dāng)需要恢復(fù)冷段磁熱材料時(shí)，熱段可以在冷卻模式下工作并且因此可以產(chǎn)生溫度接近Th的熱出口流體流。該熱流體不流經(jīng)熱側(cè)換熱器，而是可以被導(dǎo)向通過(guò)冷段以使其溫度接近Th。因?yàn)樵摐囟冗h(yuǎn)高于冷段中的所有居里溫度，暴露于該溫度可以逆轉(zhuǎn)冷段材料的任何老化分裂。
[0042]在另一個(gè)替選實(shí)施方式中，系統(tǒng)可以包括兩個(gè)獨(dú)立的MR子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)具有如在上述實(shí)施方式中的兩段，即熱段和冷段。當(dāng)需要最高冷卻功率時(shí)，如圖12中所示，兩個(gè)子系統(tǒng)可以并行運(yùn)行，每個(gè)子系統(tǒng)都提供冷卻。在圖12中，連接到泵和熱HEX的段具有作為磁熱材料的LaFeSiH,其居里點(diǎn)在從Th到Tm的范圍內(nèi)。連接到冷HEX的段具有居里點(diǎn)從Tm到T。的范圍內(nèi)的LaFeSiHMCM。在示例性實(shí)施方式中，居里點(diǎn)在Tm的MCM位于連接到另一個(gè)床的床的端部。如圖13所示，當(dāng)需要較小的冷卻功率時(shí)，一個(gè)子系統(tǒng)可以運(yùn)行在冷卻模式下，而另一個(gè)子系統(tǒng)可以運(yùn)行在恢復(fù)模式下以修復(fù)其磁熱材料的性能。在圖13中，下子系統(tǒng)提供冷卻功率而上子系統(tǒng)處于恢復(fù)模式。來(lái)自下子系統(tǒng)的退磁床的冷出口流體流的至少一部分轉(zhuǎn)向上子系統(tǒng)的熱段床。同時(shí)，下子系統(tǒng)的磁化床的熱出口流體流的一部分轉(zhuǎn)向上子系統(tǒng)的冷段床。還可以改動(dòng)該實(shí)施方式以并入多于兩個(gè)的子系統(tǒng)，一些子系統(tǒng)提供冷卻功率而剩余的子系統(tǒng)經(jīng)歷熱處理。在該一般情況下，每個(gè)子系統(tǒng)可以具有如上文所述的兩段。
[0043]在另一個(gè)替選實(shí)施方式中，磁制冷系統(tǒng)的可能的多個(gè)床可以被設(shè)計(jì)成容易地從系統(tǒng)可移除和可更換。因此已經(jīng)由于老化分裂而退化的床可以被移除且用全新床替換。在可以在物理上遠(yuǎn)離磁制冷系統(tǒng)的單獨(dú)裝置中，通過(guò)暴露于充分遠(yuǎn)離它們含有的所有層的居里溫度的溫度，退化的床可以返回到全新?tīng)顟B(tài)。例如，這個(gè)裝置可以是具有加熱器的簡(jiǎn)單的流動(dòng)回路，其能夠使流體在高溫下循環(huán)經(jīng)過(guò)退化的床，或者這個(gè)裝置可以是使床保持高溫的烘箱。一旦恢復(fù)到全新?tīng)顟B(tài)，則這些床可以被重新安裝到磁制冷系統(tǒng)中。
[0044]本文描述的任何操作可以由計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行，該計(jì)算系統(tǒng)包括處理器、存儲(chǔ)器、發(fā)射器、接收器、顯示器、用戶(hù)接口、和/或本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的其他計(jì)算機(jī)部件?？梢允褂帽绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的任何類(lèi)型的計(jì)算系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，本文描述的任何操作可以被代碼化成存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的指令。計(jì)算系統(tǒng)可以被利用以執(zhí)行這些指令，從而這些操作被執(zhí)行。
[0045]實(shí)施例
[0046]為了驗(yàn)證老化分裂退化對(duì)磁制冷機(jī)性能的影響，并且為了驗(yàn)證高溫處理對(duì)于逆轉(zhuǎn)這種退化是有效的，磁制冷機(jī)的床被裝填五層La (Fetl 885Sia 115) Hy材料，每一層具有不同的y值并且因此具有不同的居里點(diǎn)。這些層的居里點(diǎn)初始為81:、111:、151:、181:和211:。在標(biāo)準(zhǔn)組的操作條件下測(cè)試了機(jī)器，其中循環(huán)頻率為3.33Hz，流動(dòng)速率為6升/分鐘，熱入口溫度為25°C，由電加熱器提供的冷卻負(fù)荷為400瓦。在作為MR操作之前，床中的LaFeSiH被35°C的水性流體充滿(mǎn)達(dá)80小時(shí)以使材料達(dá)到其初始狀態(tài)。在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下具有全新材料的機(jī)器的溫度跨度為13.4°C。然后使該機(jī)器在22°C的環(huán)境溫度下處于非工作狀態(tài)，持續(xù)10天。在該狀態(tài)中，居里溫度為18°C和21°C的材料預(yù)計(jì)會(huì)經(jīng)歷老化分裂退化，事實(shí)上，在該10天處理后的機(jī)器的在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下的溫度跨度下降到僅2.9°C。然后LaFeSiHMCM被50°C的水性流體充滿(mǎn)達(dá)19小時(shí)以使材料達(dá)到其初始狀態(tài)，AMR模式下的機(jī)器在冷卻負(fù)荷為400瓦以及熱入口溫度為25°C的標(biāo)準(zhǔn)條件下的溫度跨度經(jīng)測(cè)量為13.2°C。因此，使LaFeSiH MCM處于比材料的居里點(diǎn)高出10°C之上的溫度持續(xù)19小時(shí)，能夠在將MCM保持在接近其居里點(diǎn)且持續(xù)10天時(shí)發(fā)生的性能大幅降低后恢復(fù)MCM的性能。
[0047]本文所描述的主題有時(shí)說(shuō)明在不同的其他部件內(nèi)包含的不同部件或者與不同的其他部件連接的不同部件。應(yīng)當(dāng)理解，這樣描述的結(jié)構(gòu)只是示例性的，事實(shí)上，可以實(shí)施實(shí)現(xiàn)相同功能的多種其他結(jié)構(gòu)。在概念意義上考慮，實(shí)現(xiàn)相同功能的部件的任意布置有效地“關(guān)聯(lián)”使得實(shí)現(xiàn)所需功能。因此，本文實(shí)現(xiàn)特定功能的所組合的任意兩個(gè)部件可以被視為“關(guān)聯(lián)”于彼此使得實(shí)現(xiàn)所需功能，而與結(jié)構(gòu)或中間部件無(wú)關(guān)。同樣，如此關(guān)聯(lián)的任意兩個(gè)部件也可以被視為“可操作地連接”或“可操作地耦聯(lián)”于彼此以實(shí)現(xiàn)所需功能，以及，能夠如此關(guān)聯(lián)的任意兩個(gè)部件也可以被視為“可操作地可耦聯(lián)”于彼此以實(shí)現(xiàn)所需功能?？刹僮鞯乜神盥?lián)的具體實(shí)施例包括但不限于物理上可耦聯(lián)和/或物理上交互的部件和/或無(wú)線(xiàn)可交互和/或無(wú)線(xiàn)交互的部件和/或邏輯交互和/或邏輯可交互的部件。
[0048]關(guān)于本文中基本上任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)措辭的使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)上下文和/或用途從復(fù)數(shù)變換到單數(shù)和/或從單數(shù)變換到復(fù)數(shù)。為清楚起見(jiàn)，本文中明確地列舉了多種單數(shù)/復(fù)數(shù)的轉(zhuǎn)換。
[0049]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，一般來(lái)說(shuō)，本文中所使用的術(shù)語(yǔ)，特別是所附的權(quán)利要求書(shū)(例如，所附的權(quán)利要求的主體)中使用的術(shù)語(yǔ)通常旨在表示“開(kāi)放性”的術(shù)語(yǔ)(例如，術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)當(dāng)被理解成“包括但不限于”，術(shù)語(yǔ)“具有”應(yīng)當(dāng)被理解成“至少具有”，術(shù)語(yǔ)“包含”應(yīng)當(dāng)被解釋成“包含但不限于”等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解，如果旨在引用特定數(shù)字的權(quán)利要求，則在權(quán)利要求中將明確地說(shuō)明，并且在沒(méi)有這種引用時(shí)，則沒(méi)有這樣的意圖。例如，為了幫助理解，所附權(quán)利要求書(shū)可包含用于引入權(quán)利要求引用的介紹性短語(yǔ)“至少一個(gè)”和“一個(gè)或多個(gè)”的使用。然而，這種短語(yǔ)的使用不應(yīng)理解成暗示，不定冠詞“一”或者“一個(gè)”將包含這種引入的權(quán)利要求的任何特定權(quán)利要求限制到僅包含一個(gè)這樣引用的發(fā)明，甚至當(dāng)相同的權(quán)利要求包括介紹性短語(yǔ)“一個(gè)或多個(gè)”或“至少一個(gè)”以及不定冠詞例如“一”或“一個(gè)”(例如，“一”和/或“一個(gè)”通常應(yīng)被解釋成表示“至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”)時(shí)；對(duì)于介紹權(quán)利要求的引用的定冠詞的使用，同樣如此。另外，即使明確地列舉了特定數(shù)字的引用權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這種敘述通常應(yīng)當(dāng)被理解成至少所引用的數(shù)字(例如，無(wú)其它修飾語(yǔ)的“兩個(gè)引用”的基本敘述，通常表示至少兩個(gè)引用，或者兩個(gè)或更多的引用)。此外，在使用類(lèi)似于“A、B和C等中的至少一個(gè)”的慣用語(yǔ)的情況下，一般來(lái)說(shuō)，這一結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域技術(shù)人員看來(lái)將理解該慣用語(yǔ)(例如，“系統(tǒng)具有A、B和C中的至少一個(gè)”將包括但不限于以下系統(tǒng):單獨(dú)具有A、單獨(dú)具有B、單獨(dú)具有C、同時(shí)具有A和B、同時(shí)具有A和C、同時(shí)具有B和C、和/或同時(shí)具有A、B和C等)。在使用類(lèi)似于“A、B或C等中的至少一個(gè)”的慣用語(yǔ)的情況下，一般來(lái)說(shuō)，這一結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域技術(shù)人員看來(lái)將理解該慣用語(yǔ)(例如，“系統(tǒng)具有A、B或C中的至少一個(gè)〃將包括但不限于以下系統(tǒng):單獨(dú)具有A、單獨(dú)具有B、單獨(dú)具有C、同時(shí)具有A和B、同時(shí)具有A和C、同時(shí)具有B和C、和/或同時(shí)具有A、B和C等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解，實(shí)際上，無(wú)論是在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求、還是附圖中，表示兩個(gè)或更多的替代性術(shù)語(yǔ)的任何析取詞和/或短語(yǔ)都應(yīng)當(dāng)被理解成給出了包括這些術(shù)語(yǔ)之一、這些術(shù)語(yǔ)任一個(gè)、或兩個(gè)術(shù)語(yǔ)的可能性。例如，短語(yǔ)“A或者B”將被理解成包括“A”或“B”或者“A和B”的可能性。
[0050]為了說(shuō)明和描述的目的，已經(jīng)給出了示例性實(shí)施方式的上述說(shuō)明。就所公開(kāi)的明確形式而言，不旨在窮舉或限制，根據(jù)上述教導(dǎo)可做出多種修改和變型或者從公開(kāi)的實(shí)施方式的實(shí)施中可以獲得多種修改和變型。應(yīng)該指出，本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等價(jià)物來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 識(shí)別磁冷卻系統(tǒng)中的磁熱材料的至少部分退化，其中，所述磁熱材料具有居里溫度；和 通過(guò)將所述磁熱材料保持在再生溫度下而使所述磁熱材料再生，其中，所述再生溫度不同于所述磁熱材料的所述居里溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述再生溫度與所述居里溫度相差至少5攝氏度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述再生溫度與所述居里溫度相差至少10攝氏度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述磁熱材料包括氫，其中所述再生溫度低于最高溫度，所述最高溫度是所述氫的至少一部分將開(kāi)始離開(kāi)所述磁熱材料時(shí)的溫度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述磁熱材料包括RE(TMxSiy)13Hz，其中RE是稀土元素以及TM是過(guò)渡金屬。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:在所述再生溫度下保持所述磁熱材料時(shí)，暫停所述磁冷卻系統(tǒng)的主動(dòng)式磁蓄冷器循環(huán)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 從所述磁冷卻系統(tǒng)移除所 述磁熱材料，使得在遠(yuǎn)離所述磁冷卻系統(tǒng)的所述再生溫度下保持所述磁熱材料；和 所述磁熱材料由再生的磁熱材料替換。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，再生包括逆轉(zhuǎn)所述磁熱材料的老化分裂。
9.一種方法，包括: 形成磁冷卻系統(tǒng)的至少一個(gè)床，其中，所述至少一個(gè)床包括磁熱材料，所述磁熱材料具有居里溫度，其中，傳熱流體被配置成將熱傳遞到所述至少一個(gè)床中的所述磁熱材料或者從所述至少一個(gè)床中的所述磁熱材料傳熱； 形成所述磁冷卻系統(tǒng)的至少一個(gè)閥門(mén)以控制所述傳熱流體流經(jīng)所述至少一個(gè)床和加熱器或換熱器，其中，所述傳熱流體在所述至少一個(gè)床和所述加熱器之間的流動(dòng)通過(guò)在再生溫度下保持所述磁熱材料來(lái)再生所述磁熱材料，所述再生溫度不同于所述磁熱材料的所述居里溫度。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在所述至少一個(gè)床和所述換熱器之間的所述傳熱流體的流動(dòng)使所述磁熱材料冷卻。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述至少一個(gè)床包括多個(gè)層，其中，所述至少一個(gè)床的每個(gè)層包括具有不同居里溫度的不同磁熱材料，其中，在給定層中的所述不同磁熱材料的所述不同居里溫度是在主動(dòng)式磁蓄冷器循環(huán)期間的所述給定層的平均溫度。
12.一種裝置，包括: 傳熱流體； 床，所述床包括具有居里溫度的磁熱材料，其中，所述床被配置成允許所述傳熱流體傳熱到所述磁熱材料或者從所述磁熱材料傳熱；和 加熱器，所述加熱器配置成在再生溫度下保持所述磁熱材料且持續(xù)一時(shí)間量，以再生所述磁熱材料，其中，所述再生溫度不同于所述磁熱材料的居里溫度。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述加熱器被配置成借助所述傳熱流體加熱所述床。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述再生溫度大于所述居里溫度。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述床包括多種具有不同居里溫度的磁熱材料，且所述再生溫度大于所述不同居里溫度中的最高居里溫度。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述加熱器遠(yuǎn)離所述床，所述床被配置成從所述裝置暫時(shí)地移開(kāi)以用于通過(guò)所述加熱器再生。
17.—種傳熱系統(tǒng),包括: 第一子系統(tǒng)，包括: 第一傳熱流體； 第一床，所述第一床具有第一磁熱材料，其中，所述第一磁熱材料具有第一居里溫度； 和 第一閥門(mén)，所述第一閥門(mén)配置成控制所述第一子系統(tǒng)在再生模式下工作或者在冷卻模式下工作；和 第二子系統(tǒng)，包括: 第二傳熱流體； 第二床，所述第二床具有第二磁熱材料，其中，所述第二磁熱材料具有第二居里溫度；和 第二閥門(mén)，所述第二閥門(mén)配置成控制所述第二子系統(tǒng)在再生模式下工作或者在冷卻模式下工作。
18.如權(quán)利要求17所述的傳熱系統(tǒng)，其中: 在第一時(shí)段期間，所述第一閥門(mén)被配置成控制所述第一子系統(tǒng)在所述冷卻模式下工作并且所述第二閥門(mén)被配置成控制所述第二子系統(tǒng)在所述再生模式下工作；和 在第二時(shí)段期間，所述第一閥門(mén)被配置成控制所述第一子系統(tǒng)在所述再生模式下工作并且所述第二閥門(mén)被配置成控制所述第二子系統(tǒng)在所述冷卻模式下工作。
19.如權(quán)利要求17所述的傳熱系統(tǒng)，其中，在給定的時(shí)段期間，所述第一閥門(mén)被配置成控制所述第一子系統(tǒng)在所述冷卻模式下工作并且所述第二閥門(mén)被配置為控制所述第二子系統(tǒng)在所述冷卻模式下工作。
20.如權(quán)利要求17所述的傳熱系統(tǒng)，其中: 所述第一床包括第一多層，其中，所述第一床的各層包括具有不同居里溫度的不同磁熱材料，所述第一子系統(tǒng)包括冷段，使得在所述第一多層中的所述不同磁熱材料的不同居里溫度在T。和Tm之間的范圍內(nèi)；和 所述第二床包括第二多層，其中，所述第二床的各層包括具有不同居里溫度的不同磁熱材料，所述第二子系統(tǒng)包括熱段，使得在所述第二多層中的所述不同磁熱材料的不同居里溫度在Tm和Th之間的范圍內(nèi)，其中，Th>Tm>T。。
21.如權(quán)利要求20所述的傳熱系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述冷段在所述冷卻模式下工作時(shí)，所述第一傳熱流體處于溫度T。，所述第一閥門(mén)和所述第二閥門(mén)中的至少一個(gè)閥門(mén)引導(dǎo)在所述溫度T。下的所述第一傳熱流體通過(guò)所述熱段以再生所述熱段。
22.如權(quán)利要求20所述的傳熱系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述熱段在所述冷卻模式下工作時(shí)，所述第二傳熱流體處于溫度Th，并且所述第一閥門(mén)和所述第二閥門(mén)中的至少一個(gè)閥門(mén)引導(dǎo)在所述溫度Th的所述第二傳熱流體通過(guò)所述冷段以再生所述冷段。
【文檔編號(hào)】F25B21/00GK103748424SQ201280035141
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月19日
【發(fā)明者】卡爾·B·齊姆, 史蒂文·A·雅各布斯 申請(qǐng)人:美國(guó)宇航公司