磁気熱量効果材料

CALORIVACによる環境に優しい冷凍機

CALORIVAC® は、磁気冷凍などの固体エネルギー変換を可能にする磁気熱量効果合金です。磁気熱量効果合金を活物質として使用することで、ガスフリーの磁気冷凍システムを構築することが可能になります。

特長:

  • 非毒性でコスト効率の高い磁気冷凍用磁気熱量効果合金
  • 環境に配慮したガスフリーの冷凍空調機器の設計が可能
  • エンドユーザーに法規制の圧力を与えない、将来性のある技術
  • 別の利用分野として、低品位の廃熱を直接電気に変換

詳細情報

エネルギー変換のためのさまざまな機械が可能

  • 冷凍・空調機器
    • 磁石を回転させるのに必要な機械的エネルギーは、低い温度レベルから高い温度レベルへ熱を送り出すために使用
  • 低品位廃熱変換
    • 熱流体と低温流体を用いて磁気熱量効果材料の磁気状態を切り替えることで、電気的または機械的エネルギーを発生させることが可能
  • 1.5Tの磁界変化で2~4Kの断熱温度変化 
  • 1.5Tの磁界変化で5~20J/kgKのエントロピー変化
  • 100~350Kの温度範囲をカバーする磁気熱量効果合金は、様々なアプリケーションへの使用が可能
  • 熱伝導率約 8 W/mK

新しいFガス規制を満たすため、冷凍および空調業界はハイドロフルオロカーボンの段階的削減に取り組んでいます。磁気冷凍は、よりエネルギー効率が高く、完全にガスフリーで、将来性のある代替手段を提供できます。磁気熱量効果合金を磁化および消磁することで、– ヒートポンプや冷蔵庫の古典的な原理である-低温レベルから高温レベルへ熱が移動することができます。

エネルギー変換のためのさまざまな機械が可能

  • 冷凍・空調機器
    • 磁石を回転させるのに必要な機械的エネルギーは、低い温度レベルから高い温度レベルへ熱を送り出すために使用
  • 低品位廃熱変換
    • 熱流体と低温流体を用いて磁気熱量効果材料の磁気状態を切り替えることで、電気的または機械的エネルギーを発生させることが可能
  • 1.5Tの磁界変化で2~4Kの断熱温度変化 
  • 1.5Tの磁界変化で5~20J/kgKのエントロピー変化
  • 100~350Kの温度範囲をカバーする磁気熱量効果合金は、様々なアプリケーションへの使用が可能
  • 熱伝導率約 8 W/mK

新しいFガス規制を満たすため、冷凍および空調業界はハイドロフルオロカーボンの段階的削減に取り組んでいます。磁気冷凍は、よりエネルギー効率が高く、完全にガスフリーで、将来性のある代替手段を提供できます。磁気熱量効果合金を磁化および消磁することで、– ヒートポンプや冷蔵庫の古典的な原理である-低温レベルから高温レベルへ熱が移動することができます。

CALORIVAC C 異なる外部磁気誘導変化に対する代表的な磁気エントロピー変化と断熱温度変化

FWHM値 (FULL WIDTH AT HALF MAXIMUM) は、それぞれの量の半値全幅を示します。

下表は、外部磁気誘導変化の異なる値に対する等温エントロピー変化を示します:

   1.50 T  1.25 T 1.00 T  0.80 T
  ∆ ST
KJ/m³K
FWHM
K
∆ ST
kJ/m³K
FWHM
K
∆ ST
kJ/m³K
FWHM
K
∆ ST
kJ/m³K
FWHM
K
250 K 81 10 74 9 61 9 47 8
260 K 76 11 69 11 57 10 44 9
270 K 68 14 62 14 51 13 39 12
280 K 61 16 55 16 45 15 36 14
290 K 54 19 48 18 39 17 30 16
300 K 46 21 41 20 33 19 25 18
310 K 39 23 34 23 27 22 21 21
320 K 32 26 27 25 22 24 16 23

 

下表は、外部磁気誘導変化の異なる値に対する断熱温度変化を示します:

  1.50 T 1.25 T 1.00 T  0.80 T
  ∆ Tad
K
FWHM
K
∆ Tad
K
FWHM
K
∆ Tad
K
FWHM
K
∆ Tad
K
FWHM
K
250 K 2.7 12 2.3 11 1.9 11 1.5 10
260 K 2.6 14 2.2 13 1.8 12 1.5 11
270 K 2.6 16 2.2 15 1.8 14 1.5 13
280 K 2.5 19 2.1 17 1.7 16 1.4 15
290 K 2.4 21 2 20 1.7 18 1.4 17
300 K 2.3 23 2 22 1.6 20 1.3 19
310 K 2.2 26 1.9 24 1.6 22 1.3 21
320 K 2.2 28 1.8 26 1.5 24 1.2 23

 

 

 

 

CALORIVAC H 異なる外部磁気誘導変化に対する代表的な磁気エントロピー変化と断熱温度変化

FWHM 値 (FULL WIDTH AT HALF MAXIMUM) は、それぞれの量の半値全幅を示します。

下表は、外部磁気誘導変化の異なる値に対する等温エントロピー変化を示します:

   1.50 T  1.25 T 1.00 T  0.80 T
  ∆ ST
KJ/m³K
FWHM
K
∆ ST
kJ/m³K
FWHM
K
∆ ST
kJ/m³K
FWHM
K
∆ ST
kJ/m³K
FWHM
K
250 K 55 10 49 9 42 8 36 7
260 K 62 9 56 8 49 7 43 6
270 K 71 9 66 8 59 6 52 6
280 K 81 8 76 7 69 6 62 5
290 K 91 7 86 6 79 5 72 4
300 K 101 7 96 6 89 4 82 4
310 K 110 6 106 5 99 4 92 3
320 K 120 5 115 4 109 3 101 2

 

下表は、外部磁気誘導変化の異なる値に対する断熱温度変化を示します:

  1.50 T 1.25 T 1.00 T  0.80 T
  ∆ Tad
K
FWHM
K
∆ Tad
K
FWHM
K
∆ Tad
K
FWHM
K
∆ Tad
K
FWHM
K
250 K 2.6 12 2.3 10 2 9 1.7 8
260 K 2.9 11 2.5 10 2.1 9 1.8 8
270 K 3.1 10 2.7 9 2.3 8 1.9 7
280 K 3.4 9 3 8 2.5 7 2 7
290 K 3.7 8 3.2 7 2.6 6 2.1 6
300 K 4 7 3.4 6 2.8 6 2.3 5
310 K 4.3 6 3.7 5 3 5 2.4 5
320 K 4.6 5 3.9 4 3.1 4 2.5 4

 

 

CALORIVAC MCR

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