【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2012年12月17日提交的美国临时申请号61/738,230的优先权,其全部内容通过引用并入本文。背景现代室温磁冷藏(MR)系统可采用主动式磁再生器(AMR)循环进行冷却。AMR循环的早期实施可见美国专利号4,332,135,其全部内容通过引用并入本文。AMR循环具有四个阶段,如图1a至1d中示意性显示。图1a至1d中的MR系统包括磁热材料(MCM)的多孔床190和传热流体,随着所述传热流体流过MCM床190其与MCM换热。在图1a至1d中,床的左侧是冷侧,而热侧在右边。在可选的实施方式中,可颠倒热和冷侧。流体流动的定时和方向(热-至-冷或冷-至-热)可与磁场的施加和移除相互配合。可通过永磁体、电磁体或超导磁体提供磁场。在AMR循环的示意性例子图1a中,发生循环的第一阶段“磁化”。当MCM床190中的流体停滞时,磁场192施加至MCM床190,使其发热。在图1a中所显示的磁化阶段中,显示的四个阀都是关闭的,防止流体流过MCM床190。四个阀包括冷入口阀182、冷出口阀184、热出口阀186和热入口阀188。在图1b中,发生循环的第二阶段“冷-至-热-流动”。保持MCM床190上方的磁场192,并且温度TCi(冷入口温度)的流体从冷侧至热侧泵送通过MCM床190。在该阶段期间,冷入口阀182和热出口阀186打开,以利于流体移动通过MCM床190。在该阶段期间,冷出口 ...
【技术保护点】
双模式磁冷藏装置,其包括:一个或多个磁热材料床;施加时变磁场至所述一个或多个磁热材料床的磁体;传热流体;使所述传热流体循环的泵;热侧热交换器(HHEX);冷侧热交换器(CHEX);引导所述传热流体流动的一个或多个阀;和配置为控制所述一个或多个阀的周期切换以使所述装置在第一模式和第二模式下操作的控制器,其中在第一模式下,当施加至所述一个或多个床的时变磁场高时,所述一个或多个阀引导所述传热流体至所述一个或多个床的冷端通过所述一个或多个床至所述一个或多个床的热端和通过HHEX,和当施加至所述一个或多个床的时变磁场低时,至所述一个或多个床的热端通过所述一个或多个床至所述一个或多个床的冷端和通过CHEX,以便将热从所述CHEX传递至所述HHEX;和其中在第二操作模式下,暂停所述一个或多个阀的周期切换,以使得所述传热流体单向流过所述HHEX、所述一个或多个床和所述CHEX,使得热从所述HHEX传递至所述CHEX。
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】2012.12.17 US 61/738,2301.双模式磁冷藏装置,其包括:
一个或多个磁热材料床;
施加时变磁场至所述一个或多个磁热材料床的磁体;
传热流体;
使所述传热流体循环的泵;
热侧热交换器(HHEX);
冷侧热交换器(CHEX);
引导所述传热流体流动的一个或多个阀;和
配置为控制所述一个或多个阀的周期切换以使所述装置在第一模
式和第二模式下操作的控制器,其中在第一模式下,当施加至所述一
个或多个床的时变磁场高时,所述一个或多个阀引导所述传热流体至
所述一个或多个床的冷端通过所述一个或多个床至所述一个或多个床
的热端和通过HHEX,和当施加至所述一个或多个床的时变磁场低时,
至所述一个或多个床的热端通过所述一个或多个床至所述一个或多个
床的冷端和通过CHEX,以便将热从所述CHEX传递至所述HHEX;
和
其中在第二操作模式下,暂停所述一个或多个阀的周期切换,以
使得所述传热流体单向流过所述HHEX、所述一个或多个床和所述
CHEX,使得热从所述HHEX传递至所述CHEX。
2.权利要求1所述的装置,其中所述时变磁场的循环时间在第二
模式下比在第一模式下更长。
3.权利要求1所述的装置,其中施加至所述一个或多个床的所述
时变磁场在所述第二模式期间暂停。
4.权利要求1所述的装置,其中在所述第二模式期间,所述CHEX
的温度为0摄氏度或更高。
5.权利要求1所述的装置,其中在所述第一模式期间,所述CHEX
的温度为0摄氏度或更低。
6.权利要求1所述的装置,进一步包括配置为引导空气经过所述
CHEX的风扇。
7.权利要求6所述的装置,其中所述控制器配置为控制所述风扇
在所述第一模式期间引导空气经过所述CHEX。
8.权利要求6所述的装置,其中所述控制器配置为控制所述风扇
在所述第二模式期间不引导空气经过所述CHEX。
9.权利要求1所述的装置,其中所述一个或多个阀是电控制阀。
10.权利要求1所述的装置,其中所述磁体配置为相对于所述一个
或多个床移动,以实现所述时变磁场。
11.权利要求10所述的装置,其中所述控制器配置为暂停所述磁
体相对于所述一个或多个床的移动,以实现所述第二模式。
12.权利要求1所述的装置,其中所述一个或多个床配置为相对于
所述磁体移动,以实现所述时变磁场。
13.权利要求12所述的装置,其中所述控制器配置为暂停所述一
个或多个床相对于所述磁体的移动,以实现所述第二模式。
14.权利要求1所述的装置,其中所述控制器配置为控制所述装置
相对于所述第一模式的操作以所述第二模式操作一定时间量。
15.权利要求1所述的装置,其中所述控制器配置为当所述CHEX
达到具体的温度时控制所述装置以所述第二模式操作。
16.权利要求1所述的装置,其中所述控制器配置为当所述CHEX
在具体的温度持续具体的时间段时控制所述装置以所述第二模式操
作。
17.权利要求1所述的装置,其中所述控制器配置为当被所述
CHEX冷却的隔间处于具体的温度时,控制所述装置以所述第二模式
操作。
18.权利要求1所述的装置,其中所述控制器配置为当被所述
CHEX冷却的隔间处于具体的温度时,控制所述装置以所述第一模式
操作。
19.权利要求1所述的装置,其中控制器配置为引导来自由所述
CHEX冷却的第一隔间的冷空气进入第二隔间,其中第一隔间由所述
控制器保持在低于0摄氏度的温度和第二隔间由所述控制器保持在高
于0摄氏度的温度。
20.双模式磁冷藏装置,其包括:
一个或多个磁热材料床;
施加时变磁场至所述一个或多个磁热材料床的磁体;
传热流体;
使所述传热流体循环的泵;
热侧热交换器(HHEX);
冷侧热交换器(CHEX);
引导所述传热流体流动的一个或多个阀;和
配置为控制一个或多个阀的周期切换以使所述装置在第一模式和
第二模式下操作的控制器,其中在第一模式下,当施加至所述一个或
多个床的时变磁场高时,所述一个或多个阀引导所述传热流体至所述
一个或多个床的冷端通过所述一个或多个床至所述一个或多个床的热
端和通过HHEX,和当施加至所述一个或多个床的时变磁场低时,至
所述一个或多个床的热端通过所述一个或多个床至所述一个或多个床
的冷端和通过CHEX,以便当HHEX的环境处在与CHEX的环境类似
的温度或更高的温度时,将热从CHEX传递至HHEX;和
其中在第二操作模式下,暂停所述一个或多个阀的周期切换,以
使得所述传热流体单向流过所述HHEX、所述一个或多个床和所述
CHEX,使得当HHEX的环境处在比CHEX的环境更低的温度时,将
热从CHEX传递至HHEX。
21.权利要求20所述的装置,其中时变磁场的循环时间在第二模
式下比在第一模式下更长。
22.权利要求20所述的装置,其中施加至所述一个或多个床的时
变磁场在所述第二模式期间暂停。
23.权利要求20所述的装置,其中所述一个或多个阀是电控制阀。
24.权利要求20所述的装置,其中所述磁体配置为相对于所述一
个或多个床移动,以实现所述时变磁场。
25.权利要求24所述的装置,其中所述控制器配置为暂停所述磁
体相对于所述一个或多个床的移动,以实现所述第二模式。
26.权利要求20所述的装置,其中所述一个或多个床配置为相对
于所述磁体移动,以实现所述时变磁场。
27.权利要求26所述的装置,其中所述控制器配置为暂停所述一
\t个或多个床相对于所述磁体的移动,以实现所述第二模式。
28.具有旁路的双模式磁冷藏装置,其包括:
一个或多个磁热材料床;
施加时变磁场至所述一个或多个磁热材料床的磁体;
传热流体;
技术研发人员:卡尔·B·齐姆,史蒂文·L·鲁塞克,安德烈·伯德尔,
申请(专利权)人:美国宇航公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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