本發(fā)明涉及一種磁熱級聯(lián)和一種制造磁熱級聯(lián)的方法。其進(jìn)一步涉及一種磁熱交流換熱器、熱泵和包括使用磁熱級聯(lián)的熱泵送方法。由于材料研究的進(jìn)步，磁熱效應(yīng)(mce)已經(jīng)成為即使在室溫下用于工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用的已知流體循環(huán)冷卻方法(例如致冷器，用于在加工工業(yè)中冷凍生產(chǎn)的冷卻體系，以及空調(diào)系統(tǒng))的經(jīng)濟(jì)上可行的替代方案。磁熱效應(yīng)的另一應(yīng)用領(lǐng)域是在熱磁發(fā)電機(jī)中，即將熱量轉(zhuǎn)換成電能。磁熱效應(yīng)在將外部磁場施加到合適的磁熱材料下并在其居里溫度附近的環(huán)境溫度下發(fā)生。所施加的外部磁場引起磁熱材料的隨機(jī)取向的磁矩取向，并因此導(dǎo)致磁相變，這也可描述為高于環(huán)境溫度的材料居里溫度的誘導(dǎo)升高。這種磁相變意味著磁熵的損失，并且在絕熱過程(與環(huán)境溫度熱隔離)中通過產(chǎn)生聲子而導(dǎo)致磁熱材料晶格的熵貢獻(xiàn)增加。因此，施加外部磁場的結(jié)果是發(fā)生磁熱材料的加熱。在工業(yè)冷卻應(yīng)用中，這種額外的熱量通過熱傳遞至呈傳熱介質(zhì)形式的環(huán)境受熱器而從材料中移除。水是用于將熱量從磁熱材料移除的傳熱介質(zhì)的實(shí)例。隨后的外部磁場的移除可描述為居里溫度降回至低于環(huán)境溫度，因此允許磁矩回復(fù)至隨機(jī)排列。這導(dǎo)致磁熵增加和磁熱材料本身的晶格的熵貢獻(xiàn)降低，并且因此在絕熱工藝條件下導(dǎo)致磁熱材料冷卻至低于環(huán)境溫度。通常在設(shè)備應(yīng)用中周期性地實(shí)施所述的包括磁化和去磁在內(nèi)的過程循環(huán)。所述的冷卻效果可通過將磁熱材料設(shè)計成一系列具有降低的居里溫度的層而提高，或者換言之，包含兩個或更多個居里溫度降低的連續(xù)磁熱材料層的磁熱級聯(lián)。在該磁熱級聯(lián)中，第一磁熱材料將第二磁熱材料冷卻至第二磁熱材料的居里溫度附近的溫度，對包含在級聯(lián)中的任何其他磁熱材料也是如此。這樣，與使用單一磁熱材料相比，可大大提高所獲得的冷卻效果。us2004/0093877a1公開了一種在室溫或室溫附近表現(xiàn)出磁熱效應(yīng)的磁熱材料和使用該磁熱材料的磁致冷器。磁熱材料的不同組成得到了具有不同居里溫度(即不同磁相變溫度)的不同磁熱材料。磁熱材料設(shè)置在暴露于變化的磁場中的第一和第二交流換熱器床中。交流換熱器構(gòu)成了磁致冷器的核心。類似地，wo2004/068512a1和wo2003/012801描述了通過改變各成分或各成分的相對量而從具有特定組成的材料體系中獲得的具有不同居里溫度的磁熱材料。us2011/0094243描述了由具有不同居里溫度的至少三種不同磁熱材料的級聯(lián)組成的換熱器床，這些材料以居里溫度增大或降低的方式連續(xù)排列，并且通過中間熱和/或電絕緣體彼此隔絕，相鄰磁熱材料的居里溫度之差為0.5-6k。us8,104,293b2公開了一種磁熱冷卻設(shè)備，其包括多個熱耦合的磁熱元件、一個或多個容納流體介質(zhì)的儲存器和兩個換熱器。換熱器與磁熱元件和至少一個儲存器熱耦合，從而通過流體介質(zhì)在磁熱元件和環(huán)境之間傳遞熱量。us2011/0173993a1公開了一種磁熱元件，其包括按照居里溫度增大的方式排列的至少兩個相鄰的磁熱材料組。同一組中的磁熱材料具有相同的居里溫度。磁熱元件進(jìn)一步包括用于引發(fā)磁熱元件的兩個相對的熱端和冷端之間的溫度梯度的引發(fā)裝置。wo2014/115057a1描述了一種包含具有不同居里溫度的至少三種不同磁熱材料的磁熱級聯(lián)，所述磁熱材料以居里溫度降低的方式連續(xù)排列，其中具有不同居里溫度的不同磁熱材料均不具有比居里溫度最高的磁熱材料更高的層性能lp。具有不同居里溫度的不同磁熱材料中的至少一種具有比居里溫度最高的磁熱材料低的層性能lp。特定磁熱材料層的層性能lp根據(jù)下式計算：lp＝m*dtad,最大，其中dtad,最大：特定磁熱材料在磁熱循環(huán)期間從低磁場到高磁場磁化時經(jīng)歷的最高絕熱溫度變化，m：磁熱級聯(lián)中所含的特定磁熱材料的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種包含至少三個磁熱材料層序列的磁熱級聯(lián)。所述磁熱級聯(lián)包含具有不同居里溫度tc的磁熱材料層序列，其中：-磁熱材料層包括冷側(cè)外層、熱側(cè)外層以及介于冷側(cè)外層與熱側(cè)外層之間的至少三個內(nèi)層，-對于磁熱級聯(lián)的每個下一相鄰磁熱材料層對，存在相應(yīng)的交叉溫度，在該交叉溫度下，兩個相鄰磁熱材料層各自的熵參數(shù)mδs具有相同的交叉點(diǎn)值，其中熵參數(shù)mδs定義為相應(yīng)磁熱材料層的質(zhì)量m與其在相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的等溫磁熵變δs的量的乘積，-至少兩個內(nèi)層具有彼此不同的質(zhì)量m，和-所有下一相鄰內(nèi)層對的熵參數(shù)mδs的所有交叉點(diǎn)值與磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值相等—精確相等或處于±15％的幅度內(nèi)。出于簡潔，下文有時將磁熱級聯(lián)簡稱為級聯(lián)。參數(shù)δs是在相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中可獲得的等溫磁熵變量的量度。等溫磁熵變的量可通過本領(lǐng)域已知的技術(shù)確定，例如通過由等溫磁化數(shù)據(jù)推導(dǎo)或者由等場(isofield)熱容數(shù)據(jù)推導(dǎo)。其是溫度的函數(shù)。其可以以例如j/cm3/k或更通常的j/kg/k的單位量化。簡單起見，盡管在本文中意指一定的量，然而該參數(shù)在本文中不用||δs||表示，而是用δs表示。參數(shù)δs量化了給定磁熱材料層的特性，因此通過適當(dāng)設(shè)計磁熱級聯(lián)而形成每層可單獨(dú)控制的參數(shù)。典型地，在給定磁熱材料的居里溫度tc處可獲得等溫磁熵變的最大量δs最大。在本說明書中，僅僅為了易于指代，此處將給定層的δs和質(zhì)量的乘積稱為“熵參數(shù)”。然而，這并不意味著定義熵。熵參數(shù)可描述為磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變。對于甚至更短的指代，熵參數(shù)也稱為mδs。本發(fā)明認(rèn)識到內(nèi)層的熵參數(shù)mδs對于改善磁熱級聯(lián)在熱側(cè)和冷側(cè)之間泵送熱量中的性能的意義。本發(fā)明進(jìn)一步認(rèn)識到，實(shí)際的磁熱材料各自具有熵參數(shù)的相應(yīng)單獨(dú)溫度依賴性，通常各層在相應(yīng)的居里溫度下具有單獨(dú)的全局最大量mδs最大。本發(fā)明確定，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橫跨磁熱級聯(lián)內(nèi)層的熵參數(shù)mδs，可提高磁熱級聯(lián)的熱泵送功率。在至少兩個內(nèi)層具有彼此不同的質(zhì)量m，從而使得所有下一相鄰內(nèi)層對的熵參數(shù)mδs的所有交叉點(diǎn)值與磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值相等—精確相等或處于±15％的幅度內(nèi)的情況下，本發(fā)明提供了與已知層設(shè)計相比顯示出改進(jìn)的熱泵送功率的磁熱級聯(lián)的層設(shè)計。下文將描述本發(fā)明第一方面的磁熱級聯(lián)的實(shí)施方案。在一些實(shí)施方案中，所有下一相鄰內(nèi)層對的熵參數(shù)mδs的交叉點(diǎn)值相對于磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值的偏差幅度甚至小于±15％。在一些實(shí)施方案中，該幅度為±10％，在其他實(shí)施方案中甚至僅為±5％。偏差幅度越小，則磁熱級聯(lián)在熱側(cè)和冷側(cè)之間的熱量泵送中的獲得的性能改進(jìn)就傾向于越高。磁熱級聯(lián)可用任何合適的磁熱材料層組合實(shí)現(xiàn)。為了在級聯(lián)操作中獲得高熱泵送功率，有利的是，級聯(lián)的不同磁熱材料層具有相應(yīng)的材料和相應(yīng)的質(zhì)量，它們組合地提供了橫跨磁熱級聯(lián)的熵參數(shù)mδs的交叉點(diǎn)值，除了相等或僅在所述幅度內(nèi)不同之外，該值為能實(shí)現(xiàn)的盡可能高的值。由于不同的材料性質(zhì)，熵參數(shù)的溫度依賴性具有線形狀，所述形狀在其各自的最大量mδs最大及其寬度(例如確定為相對于最大量mδs最大的半峰全寬(fwhm))方面可能會顯著不同。就此而言，磁熱級聯(lián)材料的合適選擇考慮了級聯(lián)相鄰層之間的居里溫度差的量δtc(也稱為居里溫度間隔)。級聯(lián)兩個相鄰磁熱層之間的居里溫度間隔越小，則這兩個層的熵參數(shù)的交叉點(diǎn)值通常就越高。此外，表征描述熵參數(shù)mδs的溫度依賴性的函數(shù)的寬度衡量指標(biāo)構(gòu)成了影響級聯(lián)設(shè)計中相鄰磁熱材料的熵參數(shù)的交叉點(diǎn)值量的合適參數(shù)。例如，對于給定的居里溫度間隔，通過合適的材料選擇來提高兩個相鄰層中至少一個的熵參數(shù)mδs的溫度依賴性的半高全寬(fwhm)，這通常會提高級聯(lián)中的兩種相鄰磁熱材料的熵參數(shù)的交叉點(diǎn)值(簡言之，假設(shè)最大量mδs最大不變)。居里溫度間隔和fwhm可不僅僅通過由給定的離散材料組選擇材料而確定。在一些材料體系中，通過選擇相應(yīng)磁熱層的磁熱材料的合適組成，可以準(zhǔn)連續(xù)地適配這些參數(shù)。已知若干種涵蓋化學(xué)計量范圍內(nèi)的不同組成元素的材料體系。示例性的材料體系為mnfepas，mnassb和mnfepsige。該類材料體系基本上連續(xù)地覆蓋了一系列居里溫度。適用于級聯(lián)設(shè)計中的特定磁熱層的居里溫度可以通過設(shè)定材料體系中的材料組成元素的合適化學(xué)計量比來實(shí)現(xiàn)。另一方面，熵參數(shù)的溫度依賴性的fwhm的變寬例如可通過將具有稍微不同化學(xué)計量比的材料混入單層中或者通過提供具有子層結(jié)構(gòu)的磁熱材料層來實(shí)現(xiàn)，其中子層具有稍微不同的化學(xué)計量比，而不是具有相同厚度和均一組成的磁熱層。在本發(fā)明級聯(lián)的一些實(shí)施方案中，在級聯(lián)中使用來自不同材料體系的磁熱層。這些實(shí)施方案為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的級聯(lián)設(shè)計提供了特別高的設(shè)計自由度。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本公開內(nèi)容的上下文中，化學(xué)成分或化學(xué)計量組成不同的磁熱材料被認(rèn)為是相同的材料，條件是它們的用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明給定實(shí)施方案的磁熱級聯(lián)的相關(guān)材料參數(shù)具有相同的值。在下文將進(jìn)一步更詳細(xì)討論的一些實(shí)施方案中，熱側(cè)外層和冷側(cè)外層都不滿足根據(jù)本發(fā)明適用于內(nèi)層的交叉點(diǎn)值要求。為了清楚指代，這些實(shí)施方案在下一段中將稱為第一組。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，在級聯(lián)的其他實(shí)施方案中，并非僅僅內(nèi)層在熵參數(shù)mδs的交叉點(diǎn)值方面具有該特定的設(shè)計。此外，(在第二組實(shí)施方案中)由冷側(cè)外層及其下一相鄰冷側(cè)內(nèi)層形成的冷側(cè)外層對，或者(在第三組實(shí)施方案中)由熱側(cè)外層及其下一相鄰熱側(cè)內(nèi)層形成的熱側(cè)外層對，或者(在第四組實(shí)施方案中)熱側(cè)和冷側(cè)外層對也具有與磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值相等—精確相等或處于±15％的幅度內(nèi)—的熵參數(shù)mδs的交叉點(diǎn)值?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到上一段提及的第一至第三組實(shí)施方案，通過額外的層設(shè)計措施可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的操作改進(jìn)。在這種情況下，本身公知的是，每個下一相鄰磁熱層對在其相應(yīng)的居里溫度之間具有相應(yīng)的居里溫度差量δtc。根據(jù)該額外的設(shè)計措施，與任何內(nèi)層相比，熱側(cè)外層或冷側(cè)外層具有更大的熵參數(shù)mδs的最大值與居里溫度差量δtc之比mδs最大/δtc。該類實(shí)施方案的磁熱級聯(lián)通過提供具有比任何內(nèi)層更大的mδs最大/δtc比值的其熱側(cè)外層或其冷側(cè)外層(或二者)而與已知的磁熱級聯(lián)相比進(jìn)一步改善了熱泵的磁熱交流換熱器中的磁熱級聯(lián)的性能。參數(shù)mδs最大形成了熵參數(shù)mδs的最大值。換言之，其是在具有給定質(zhì)量m的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中可獲得的等溫磁熵變量的絕對最大值的量度。對于許多磁熱材料，可在給定磁熱材料的居里溫度tc下獲得最大量的等溫磁熵變。由于δs的溫度依賴性的特征線形狀，參數(shù)mδs最大明確地定義了給定質(zhì)量和給定材料組成的給定層。因此，磁熱材料僅具有單一的δs最大。通常，不同的磁熱材料具有不同的δs最大值。改變給定層的質(zhì)量不僅可用于使得熵參數(shù)mδs的交叉點(diǎn)值適應(yīng)相鄰層，而且可適應(yīng)最大值mδs最大。參數(shù)δtc表示給定層和下一相鄰磁熱材料層的居里溫度之間的差量。此處，這意指在沒有任何施加的磁場下可測量的相應(yīng)居里溫度。居里溫度tc是量化給定磁熱層特性的參數(shù)，而參數(shù)δtc描述了兩個層(即給定層及其級聯(lián)中的下一相鄰磁熱層)的給定層序列的性質(zhì)。因此，參數(shù)δtc超越了給定的單個層。其涉及磁熱級聯(lián)中的層序列的設(shè)計。關(guān)于δtc的定義，應(yīng)注意以下內(nèi)容：簡單起見，盡管這意指一個量，然而該參數(shù)不用||δtc||表示，而是用δtc表示。此外，乍一看上述δtc定義可能存在模糊性。對于級聯(lián)的內(nèi)層，原則上可確定參數(shù)δtc的兩個不同值，因為內(nèi)層具有兩個下一相鄰層，每側(cè)一個。然而，當(dāng)比較級聯(lián)中的參數(shù)值δtc時，不存在這樣的模糊性，因為在級聯(lián)的兩個可能方向之一中存在δtc的確定順序。適當(dāng)?shù)?，該確定順序遵循通過級聯(lián)的熱流方向，這取決于給定的應(yīng)用情況(冷卻或加熱)。在任何情況下，橫跨給定級聯(lián)的δtc的值的集合是相同的，而與確定的順序無關(guān)。當(dāng)然，對于熱側(cè)層和冷側(cè)層，僅存在一個下一相鄰層，因為熱側(cè)層和冷側(cè)層形成級聯(lián)的外層。在各實(shí)施方案中，與級聯(lián)的內(nèi)層相比，在級聯(lián)的熱側(cè)層或冷側(cè)層處參數(shù)mδs最大/δtc的最大化進(jìn)一步提高了級聯(lián)的整體性能，這將在下文通過實(shí)例進(jìn)一步說明。所獲得的效果還可描述為級聯(lián)在其面向熱泵的熱側(cè)或冷側(cè)的相應(yīng)外端處的加強(qiáng)。當(dāng)與內(nèi)層相比，在熱側(cè)外層或冷側(cè)外層之一中的mδs最大/δtc的差異相對較小的情況下，已實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)。與已知的級聯(lián)設(shè)計相比，本實(shí)施方案關(guān)于磁熱級聯(lián)的熱泵送能力的有利效果對于級聯(lián)的熱側(cè)和冷側(cè)之間的較高溫度跨度而言特別強(qiáng)。該溫度跨度通常至少近似對應(yīng)于熱側(cè)外層和冷側(cè)外層之間的居里溫度之差。與給定溫度跨度的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計相比，該實(shí)施方案在溫度差顯著大于標(biāo)稱溫度跨度的情況下也實(shí)現(xiàn)了具有改進(jìn)性能的熱泵送。優(yōu)選地，熱側(cè)外層或冷側(cè)外層具有比任何內(nèi)層高至少1％的mδs最大/δtc比值的量。在其他實(shí)施方案中，熱側(cè)外層或冷側(cè)外層處的mδs最大/δtc比至少一個內(nèi)層中的任一個高至少5％。在另一實(shí)施方案中，熱側(cè)外層或冷側(cè)外層處的參數(shù)mδs最大/δtc比至少一個內(nèi)層中的任一個高至少10％。在一個實(shí)施方案中，熱側(cè)外層或冷側(cè)外層具有比任何內(nèi)層高至少20％的mδs最大/δtc比值的量。在又一個實(shí)施方案中，熱側(cè)外層或冷側(cè)外層具有比任何內(nèi)層高不超過150％的δs最大/δtc比值的量，在其他實(shí)施方案中高不超過100％。熱泵送功率的改善幾乎與熱側(cè)外層或冷側(cè)外層的mδs最大/δtc比值比內(nèi)層高的百分比的增大成比例地增大。然而，當(dāng)通過選擇具有較高熵參數(shù)最大值δs最大的磁熱材料來提高該比值時，需要注意所選材料的δs的溫度依賴性的線寬(fwhm)，以便在與給定相鄰層組合下獲得高的交叉點(diǎn)值。在磁熱級聯(lián)的三個替代實(shí)施方案中，上述關(guān)于級聯(lián)外層的強(qiáng)化措施涉及：a)僅僅熱側(cè)外層，或b)僅僅冷側(cè)外層，或c)熱外側(cè)外層和冷側(cè)外層二者。因此，當(dāng)聲稱熱側(cè)外層或冷側(cè)外層具有比任何內(nèi)層更大的mδs最大/δtc比值時，術(shù)語“或”應(yīng)理解為包括所述的所有三個替代方案。因此，在代表所述的第三種替代方案的磁熱級聯(lián)的一些實(shí)施方案中，熱側(cè)外層和冷側(cè)外層具有相同的mδs最大/δtc比值。這對磁熱級聯(lián)的性能實(shí)現(xiàn)了特別強(qiáng)的改進(jìn)。在類似的實(shí)施方案中，熱側(cè)外層和冷側(cè)外層之一具有比另一個更高的mδs最大/δtc比值的量。在這些其他實(shí)施方案的一些中，熱側(cè)外層和冷側(cè)外層中的另一個具有比至少一個內(nèi)層中的任一個更高的mδs最大/δtc比值的量?？蓡为?dú)使用或彼此組合地使用不同措施來適應(yīng)熵參數(shù)mδsδtc的最大量，從而實(shí)現(xiàn)級聯(lián)的合適實(shí)施方案的設(shè)計。在一些實(shí)施方案中實(shí)施的一種該類措施是提高與任何內(nèi)層相比δs最大的量。例如，δs最大的變化可通過適當(dāng)?shù)牟牧线x擇實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然應(yīng)考慮給定應(yīng)用情況對居里溫度的要求。該類實(shí)施方案的一些變型的熱側(cè)外層或冷側(cè)外層具有比任何內(nèi)層高至少2％的δs最大量。在熱側(cè)外層或冷側(cè)外層中的δs最大的量比任何內(nèi)層高至少10％的其他變型中，獲得了甚至更大的效果。與任何內(nèi)層相比，熱側(cè)外層或冷側(cè)外層相對于內(nèi)層的δs最大增大的上限為約50％。根據(jù)可替代地或與所述措施組合使用的另一措施，熱側(cè)外層或冷側(cè)外層具有比任何內(nèi)層更小量的δtc。正如本身所已知的那樣，在磁熱材料的材料體系中，δtc的變化可例如通過改變化學(xué)計量比來實(shí)現(xiàn)，即給定材料體系的材料組成中的組成元素的不同比例，從而設(shè)計級聯(lián)的給定層。在磁熱級聯(lián)的另一實(shí)施方案中，熱側(cè)層或冷側(cè)層具有比至少一個內(nèi)層中任一個小至少0.2％的δtc量。在磁熱級聯(lián)的另一實(shí)施方案中，熱側(cè)層或冷側(cè)層具有比至少一個內(nèi)層中的任一個小至少5％的δtc量。然而，就δtc的優(yōu)選量的下限而言，熱側(cè)層或冷側(cè)層優(yōu)選具有不小于0.25k，優(yōu)選不小于0.5k的δtc量。在一些實(shí)施方案中用來影響熵參數(shù)δs的交叉點(diǎn)值的另一設(shè)計參數(shù)是其溫度依賴性的線寬，例如最大量(δs最大)的一半處的全寬，以單位k測定。為了增加給定相鄰磁熱層對的大線寬并因此增大交叉點(diǎn)值，可在至少一個層中使用不同磁熱層的混合物。在一些該類實(shí)施方案中，可使用子層序列，優(yōu)選與單層相比不降低混合物或子層序列的最大量δs最大的那些。在一個這樣的實(shí)施方案中，適于進(jìn)一步提高至少一個外層的強(qiáng)度的措施是熱側(cè)外層或冷側(cè)外層或二者分別包括至少兩個熱側(cè)子層或冷側(cè)子層的子層序列。這樣可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)外層中的居里溫度分級，這進(jìn)一步提高了相應(yīng)外層的熱泵送效率。如上所述，各參數(shù)—質(zhì)量、δs最大和δtc可在任何層中單獨(dú)地或組合地變化以適應(yīng)交叉點(diǎn)值，和/或適應(yīng)熱側(cè)或冷側(cè)外層和/或其下一相鄰級聯(lián)內(nèi)層的最大量mδs最大/δtc?？筛鶕?jù)本文所述實(shí)施方案的相應(yīng)要求由其選擇用于任何磁熱級聯(lián)實(shí)施方案中的材料的磁熱材料體系例如公開在wo2014/115057a1第11頁第26行至第14頁第31行。此處，公開文獻(xiàn)wo2014/115057a1作為整體通過引用并入本說明書中。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種磁熱交流換熱器，其包括本發(fā)明第一方面或其實(shí)施方案之一的磁熱級聯(lián)。所述磁熱交流換熱器具有本發(fā)明第一方面的磁熱級聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。所述磁熱交流換熱器可以以許多不同的實(shí)施方案中實(shí)施。這些不同實(shí)施方案中的一些包括各自不同形狀的第一方面的磁熱級聯(lián)。在一些實(shí)施方案中，使用板狀。在其他實(shí)施方案中，磁熱級聯(lián)包括延伸通過磁熱級聯(lián)以用于容納傳熱流體的一個或多個通道或多個微通道。磁熱交流換熱器可包括各自不同材料形狀的磁熱材料層。在一些實(shí)施方案中，磁熱材料層由固體材料層或多孔磁熱材料層形成。在其他實(shí)施方案中，其由磁熱顆粒形成，其在不同的實(shí)施方案中是球形的，非球形的，例如盤形或不規(guī)則形狀的復(fù)合物。不同實(shí)施方案的球形顆粒具有50-500微米的直徑，在一些實(shí)施方案中，直徑為約100微米。顆粒層通常在壓力且使用結(jié)合物質(zhì)下形成。在目前優(yōu)選的實(shí)施方案中，交流換熱器包括顆粒層的填充床。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種熱泵，其包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面或其實(shí)施方案之一的磁熱交流換熱器。熱泵具有本發(fā)明第二方面的磁熱交流換熱器的優(yōu)點(diǎn)。下文將描述熱泵的實(shí)施方案。熱泵的實(shí)施方案適當(dāng)?shù)卦O(shè)置成循環(huán)實(shí)施包括熱泵工作體的溫度升高和溫度降低的泵送序列。其他合適的實(shí)施方案的熱泵進(jìn)一步包括與熱側(cè)外層熱連通的熱側(cè)界面，與冷側(cè)外層熱連通的冷側(cè)界面，和設(shè)置在熱側(cè)界面和冷側(cè)界面之間提供通過磁熱級聯(lián)的傳熱流體流動的傳熱體系，其中將熱側(cè)外層的居里溫度選擇為高于熱泵運(yùn)行時的熱側(cè)界面的溫度，或?qū)⒗鋫?cè)外層的居里溫度選擇為低于熱泵運(yùn)行時的冷側(cè)界面的溫度。在冷卻應(yīng)用中，例如冷側(cè)界面設(shè)置為與待冷卻的物體熱接觸，并且熱側(cè)界面設(shè)置為與受熱器熱接觸。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種制造磁熱級聯(lián)的方法。所述方法包括：-制造具有不同居里溫度tc的不同磁熱材料層的序列，其中磁熱材料層包括冷側(cè)外層、熱側(cè)外層以及介于冷側(cè)外層與熱側(cè)外層之間的至少三個內(nèi)層；-制造至少兩個具有彼此不同的質(zhì)量m的內(nèi)層，其中：-對于磁熱級聯(lián)的每個下一相鄰磁熱材料層對，存在相應(yīng)的交叉溫度，在該交叉溫度下，兩個相鄰磁熱材料層的泵送功率熵參數(shù)mδs具有相同的交叉點(diǎn)值，其中熵參數(shù)mδs定義為相應(yīng)磁熱材料層的質(zhì)量m與相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的其等溫磁熵變δs的量的乘積；并且其中：-所有下一相鄰內(nèi)層對的熵參數(shù)mδs的所有交叉點(diǎn)值與橫跨磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值相等—精確相等或處于±15％的幅度內(nèi)。本發(fā)明第四方面的方法實(shí)現(xiàn)了上文在本發(fā)明第一方面的磁熱級聯(lián)的上下文中所述的優(yōu)點(diǎn)。所述方法的實(shí)施方案包括制造級聯(lián)，以便進(jìn)一步包括在本發(fā)明第一方面的上下文中描述的其實(shí)施方案的額外特征。在所述方法的一個實(shí)施方案中，每個下一相鄰磁熱層對在它們各自的居里溫度之間具有相應(yīng)的居里溫度差量δtc，并且制造熱側(cè)外層或冷側(cè)外層以具有比任何內(nèi)層更大的熵參數(shù)mδs最大值與居里溫度差量δtc的比值mδs最大/δtc。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，一種熱泵送方法包括：-使用包括本發(fā)明第一方面或其實(shí)施方案之一的磁熱級聯(lián)的磁熱交流換熱器來實(shí)施熱泵送序列。下文將描述熱泵送方法的實(shí)施方案。在一個實(shí)施方案中，泵送序列包括在與受熱器熱連通時實(shí)施的磁熱級聯(lián)的溫度升高。泵送序列使用磁熱級聯(lián)進(jìn)行，其中熱側(cè)外層是居里溫度比受熱器溫度高0.5-5k的磁熱層。其他實(shí)施方案公開在所附的權(quán)利要求中。下文將參照附圖描述其他實(shí)施方案。在圖中：圖1顯示了示意圖，該示意圖顯示了在磁熱材料在其居里溫度附近暴露或未暴露于磁場的情況下磁熵對溫度的依賴性的差異；圖2顯示了磁熱級聯(lián)的實(shí)施方案；圖3顯示了現(xiàn)有技術(shù)的級聯(lián)的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的等溫磁熵變δs的溫度依賴性；圖4顯示了圖2的級聯(lián)的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性；圖5和圖6顯示了在磁熱級聯(lián)的兩個不同實(shí)施方案中的兩個下一相鄰磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性；圖7顯示了用作非本發(fā)明級聯(lián)的說明性示例的參比級聯(lián)的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性的圖示；圖8顯示了用于對比的本發(fā)明實(shí)施方案的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性的圖示；圖9是顯示作為熱側(cè)外層和冷側(cè)外層之間的溫度跨度(ts)函數(shù)(單位為開爾文)的圖7和8級聯(lián)的冷卻功率(cp，單位為瓦特)的圖；圖10顯示了與圖7的參比級聯(lián)相比，在熱側(cè)溫度和冷側(cè)溫度之間的不同溫度跨度下，圖8的磁熱級聯(lián)實(shí)施方案的冷卻功率改善(簡稱為icp)的圖；圖11顯示了用作非本發(fā)明級聯(lián)的說明性示例的參比級聯(lián)的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性的圖示；圖12顯示了與圖11相比，本發(fā)明實(shí)施方案的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性的圖示；圖13是顯示作為熱側(cè)外層和冷側(cè)外層之間的溫度跨度(ts)(單位為開爾文)的函數(shù)的圖11和圖12級聯(lián)的冷卻功率(cp，單位為瓦特)的圖；圖14顯示了與圖11的參比級聯(lián)相比，在熱側(cè)溫度和冷側(cè)溫度之間的不同溫度跨度下，圖12的磁熱級聯(lián)實(shí)施方案的冷卻功率改善(簡稱為icp)的圖。圖1顯示了磁熱材料層的熵s以線性單位(焦耳/開爾文)作為溫度t(也為線性單位開爾文)的函數(shù)繪制的圖。圖中所示的曲線也稱為st曲線。該圖純粹是示意性的，僅用于說明以下內(nèi)容。磁熱材料層在施加不同量的磁場下顯示出不同的st曲線。兩個示例性曲線a和b顯示了h＝0(不施加磁場)和h≠0(施加一定量的磁場)的情況。發(fā)現(xiàn)情況h＝0的情況下的st曲線具有較高的熵水平，這是因為磁熵對磁熱材料層的所示總熵的貢獻(xiàn)較高。對熵s的進(jìn)一步貢獻(xiàn)由晶格和層的磁熱材料的電子提供。在施加強(qiáng)度足以導(dǎo)致磁熱材料層發(fā)生相變，從而導(dǎo)致所有磁矩沿磁場矢量的方向取向的磁場的情況下，在給定溫度下的磁熵下降量為δs最大。這導(dǎo)致溫度升高。絕熱過程中溫度升高的最大值等于tad，最大，并且在不同于可觀察到δs最大時的溫度下發(fā)生，如圖1所示。在下文中，平行參考圖2-4。圖2顯示了用作磁熱交流換熱器的磁熱級聯(lián)10的實(shí)施方案，并且因此顯示了用于沿箭頭11所示的方向泵送熱量的冷卻裝置的工作體。圖3顯示了圖2級聯(lián)的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的等溫磁熵變δs的溫度依賴性的圖示。圖4顯示了圖2級聯(lián)的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性的圖示。級聯(lián)10由磁熱材料層12至20的層序列形成。特別地，級聯(lián)具有冷側(cè)外層12，隨后是多個磁熱內(nèi)層，其中在本實(shí)例中提供內(nèi)層14、16和18。此外，級聯(lián)具有熱側(cè)外層20。此處，由冷側(cè)外層12和下一相鄰內(nèi)層14形成的層對(12,14)也稱為冷側(cè)外層對。此處，由熱側(cè)外層20和下一相鄰內(nèi)層18形成的層對(18,20)也稱為熱側(cè)外層對。磁熱級聯(lián)10的層序列具有如圖3和圖4所示的以下具體特征：首先，圖3顯示了現(xiàn)有技術(shù)級聯(lián)的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變δs的溫度依賴性的示意圖。圖3示意的磁熱級聯(lián)具有類似于圖2結(jié)構(gòu)的五個磁熱材料層。磁熱層稱為12’至20’。然而，圖3所示的磁熱級聯(lián)是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，這可從下文解釋知悉。不同的磁熱材料層12至20具有相同的質(zhì)量和不同的居里溫度tc，其在圖3中以冷側(cè)外層12’和熱側(cè)外層20’之間逐漸增大的值的順序標(biāo)記為相應(yīng)層的各參考標(biāo)記tc(12)、tc(14)、tc(16)、tc(18)和tc(20)。對于磁熱級聯(lián)的每個下一相鄰磁熱材料層對，即對于層對(12,14)、(14,16)、(16,18)和(18,20)而言，存在相應(yīng)的交叉溫度t1’、t2’、t3’和t4’，對各自兩個相鄰磁熱材料層而言，層質(zhì)量與相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的等溫磁熵變δs的乘積mδs是相同的。相應(yīng)的交叉點(diǎn)標(biāo)記為c1’、c2’、c3’和c4’?？梢杂嬎闼邢乱幌噜弮?nèi)層對，即層對(14,16)和(16,18)的平均交叉點(diǎn)值mδs’平均，并且在圖3的圖中示出。如圖3所示，交叉點(diǎn)c1’、c2’、c3’和c4’處的mδs值不同。特別地，內(nèi)層對(14,16)和(16,18)的c2’和c3’處的mδs交叉點(diǎn)值超出了磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值mδs’平均的±15％的幅度。平均交叉點(diǎn)值mδs’平均的幅度的上限和下限在圖3中標(biāo)記為mδs’平均+15％和mδs’平均-15％，這意指mδs’平均+0.15*mδs’平均和mδs’平均-0.15*mδs’平均。應(yīng)注意的是，該圖是示意圖，因此可能未按比例地顯示值。與此相反，圖4顯示了圖2級聯(lián)的相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性的圖示。假設(shè)各層的居里溫度tc(12)、tc(14)、tc(16)、tc(18)和tc(20)與圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)級聯(lián)的居里溫度相同。然而，這僅僅是出于簡化說明的目的。如圖4中對圖2實(shí)施方案所示的那樣，級聯(lián)10的不同層12-20的材料和質(zhì)量分別適于形成本發(fā)明的實(shí)施方案。換言之，在級聯(lián)10中，至少兩個磁熱材料層具有彼此不同的質(zhì)量m。通過合適的材料選擇和層質(zhì)量設(shè)計，獲得了質(zhì)量加權(quán)熵變，即上文定義的熵參數(shù)mδs的相同交叉點(diǎn)值c1、c2、c3和c4。更具體地，定義為相應(yīng)磁熱材料層的質(zhì)量m與相應(yīng)磁熱材料層的磁相變中的等溫磁熵變δs量的乘積的熵參數(shù)mδs在交叉溫度t1、t2和t3和t4處相同，并且與交叉溫度t1’、t2’、t3’和t4’不同。因此，在本實(shí)施方案中，橫跨磁熱級聯(lián)的熵參數(shù)mδs的所有交叉點(diǎn)值c1、c2、c3和c4是精確相等的。在其他實(shí)施方案中，它們在±15％的幅度內(nèi)等于磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值mδs平均。本實(shí)施方案的特定特征在于，就下一相鄰磁熱層而言，熵參數(shù)mδs的所有交叉點(diǎn)值c1、c2、c3和c4實(shí)際上是相同的。這并非本發(fā)明的必要要求，本發(fā)明僅要求所有內(nèi)層與下一相鄰內(nèi)層的熵參數(shù)mδs的交叉點(diǎn)值與磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值mδs平均相等—精確相等或處于±15％的幅度內(nèi)。正如下文將進(jìn)一步顯示的那樣，本發(fā)明的其他實(shí)施方案具有熱側(cè)和冷側(cè)外層，其被設(shè)計為具有超出mδs平均的所述幅度的交叉點(diǎn)值。作為本實(shí)施方案的另一特定特征，所有層的mδs最大量是相等的。但是，這并非必要的要求。基于所解釋的設(shè)計，級聯(lián)10在熱泵應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了特別高的性能。圖5和圖6是本發(fā)明磁熱級聯(lián)的兩個不同實(shí)施方案的兩個下一相鄰磁熱材料層52，54和62，64的磁相變中的質(zhì)量加權(quán)等溫磁熵變(即熵參數(shù))的溫度依賴性的圖示。圖5和圖6中所示的磁熱級聯(lián)包括多個磁熱層。特別地，提供至少三個內(nèi)層，其滿足關(guān)于交叉點(diǎn)相對于內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值mδs平均的相等性或幅度的所述要求。然而，出于簡化，圖5和6省略了級聯(lián)的其他層的任何該類信息。所示的兩個下一相鄰磁熱材料層52，54和62，64形成了相應(yīng)的外層對。換言之，層52和62是熱側(cè)或冷側(cè)外層，并且在下文中簡稱為外層。相應(yīng)的下一相鄰層54和64形成權(quán)利要求措辭中的內(nèi)層。在本發(fā)明的這兩個實(shí)施方案中，兩個實(shí)施方案的外層52和62被加強(qiáng)，這將在下文說明。在圖5的實(shí)施方案中，與下一相鄰內(nèi)層54相比，外層52具有較高的熵參數(shù)mδs的最大量mδs最大。外層52的這種性質(zhì)可通過適當(dāng)?shù)剡x擇材料或通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定外層52的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)。在適當(dāng)?shù)膶?shí)際量mδs最大和熵參數(shù)mδs的溫度依賴性的半高全寬下，與下一相鄰內(nèi)層54相比，選擇外層52的材料和/或質(zhì)量導(dǎo)致熵參數(shù)mδs的較高最大量mδs最大，這傾向于提高圖5所示的兩條曲線的mδs的交叉點(diǎn)值c5。在實(shí)現(xiàn)圖5情況的一些實(shí)施方案中，交叉點(diǎn)值c5超出了磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值mδs平均的±15％的幅度。然而，在其他實(shí)施方案中，其落入該幅度內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)精確的相等。在圖6的實(shí)施方案中，與下一相鄰內(nèi)層64相比，外層62具有相同的熵參數(shù)mδs的最大量mδs最大。然而，選擇所述層的材料，從而使得它們的居里溫度間隔δtc與圖5的實(shí)施方案相比更小。這也導(dǎo)致熵參數(shù)mδs的交叉點(diǎn)值c6相比于橫跨級聯(lián)的其相應(yīng)的最高最大值增大。在熵參數(shù)mδs的溫度依賴性的合適半高全寬下，選擇外層62和下一相鄰內(nèi)層之間的居里溫度差傾向于提高圖5所示的兩條曲線的mδs的交叉點(diǎn)值c6。在實(shí)現(xiàn)圖6情況的一些實(shí)施方案中，交叉點(diǎn)值c6超出了磁熱級聯(lián)的所有下一相鄰內(nèi)層對的所有交叉點(diǎn)值的平均值mδs平均的±15％的幅度。然而，在其他實(shí)施方案中，其落入該幅度內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)精確的相等。所描述的兩種措施都能改善熱泵送性能。下文將參照圖7-14討論級聯(lián)的其他實(shí)施方案。圖7-14顯示了使用類似于engelbrecht：“anumericalmodelofanactivemagneticregeneratorrefrigerationsystem”(http://digital.library.wisc.edu/1793/7596)所述的物理模型進(jìn)行虛擬實(shí)驗的結(jié)果。采用一維模型。級聯(lián)的磁熱材料的總質(zhì)量為0.025kg。每次抽吸的泵送體積為4×10-6m3。在虛擬實(shí)驗中使用參比級聯(lián)來證明使用實(shí)施方案獲得的對泵送功率的有利影響。特別地，在圖7和11所示的參比級聯(lián)中，所有磁熱材料層具有相同的質(zhì)量。實(shí)施例1：確定圖7的參比級聯(lián)的冷卻功率，該級聯(lián)不符合本發(fā)明，僅用于比較。參比級聯(lián)具有如下性質(zhì)。其包括六個磁熱層1’-6’的序列，具有對應(yīng)于圖7所示曲線的極大值的居里溫度。所述層具有相同的參比質(zhì)量，并且所有磁熱層的總質(zhì)量為0.025kg。每次抽吸的泵送體積為4×10-6m3。僅僅是出于簡化圖形表示的目的，設(shè)定質(zhì)量為每層1kg，從而確定圖7和8中的曲線。對于圖9和10所示的實(shí)際功率計算，使用實(shí)際質(zhì)量。作為溫度函數(shù)的熵參數(shù)曲線的交叉點(diǎn)如表1所示：表1—圖7的參比級聯(lián)的交叉點(diǎn)c1’c2’c3’c4’c5’m*δs[j/k]10,4410,689,278,177,1與平均值的偏差14,3％17,0％1,5％-10,5％-22,3％相對于交叉點(diǎn)c1’至c5’的平均值(其為9.17j/k)計算表1所給出的與平均值的偏差。相比之下，圖8所示的級聯(lián)基于在不同層1-6中相同的磁熱材料。然而，圖8的級聯(lián)的一些層具有與圖7的參比級聯(lián)的相應(yīng)層不同的質(zhì)量。相對質(zhì)量在表2中給出，其中質(zhì)量1對應(yīng)于0.0025kg除以層數(shù)，即6。將所述層編號為層1至層6，這意味著圖7的參比級聯(lián)的層1’(冷側(cè)外層)至層6’(熱側(cè)外層)，圖8實(shí)施方案的層1(冷側(cè)外層)至層6(熱側(cè)外層)。表2—參比級聯(lián)和實(shí)施方案的層的相對質(zhì)量層1層2層3層4層5層6和參比，圖71111116實(shí)施方案，圖80,90,810,91,11,36如表2所示，隨著圖8實(shí)施方案中的層1、2、4、5和6的質(zhì)量相比于圖7的參比級聯(lián)變化，對圖8實(shí)施方案獲得了以下交叉點(diǎn)值：表3—圖8的級聯(lián)實(shí)施方案的交叉點(diǎn)相對于交叉點(diǎn)c1至c5的平均值(其為8.62j/k)計算表1所給出的與平均值的偏差。確定圖7的參比級聯(lián)和圖8的本發(fā)明級聯(lián)的實(shí)施方案的冷卻功率。圖9是作為熱側(cè)外層和冷側(cè)外層之間的溫度跨度(ts，單位為開爾文)的函數(shù)顯示圖7和圖8的級聯(lián)的冷卻功率(cp，單位為瓦特)的圖。使用的不同符號表示不同的級聯(lián)：對圖8的實(shí)施方案獲得的cp值以全方塊表示，對參比級聯(lián)(圖7)獲得的cp值由全菱形表示。對所有溫度跨度而言，圖8實(shí)施方案的冷卻功率明顯高于圖7參比級聯(lián)的冷卻功率。圖10顯示了在0-20k的溫度跨度ts內(nèi)，在對不同溫度跨度ts(單位為k)而言，級聯(lián)的23.9℃熱側(cè)界面下的操作溫度，即級聯(lián)的冷側(cè)界面處的不同操作溫度下，圖8實(shí)施方案的冷卻功率相對于上述參比級聯(lián)(圖7)的冷卻功率的提高百分比(icp)。用于確定相應(yīng)溫度跨度的溫度值在進(jìn)入級聯(lián)的熱側(cè)和冷側(cè)入口處獲得。圖9和圖10的圖清楚地顯示了在0-20k的全溫度跨度ts范圍內(nèi)，圖8實(shí)施方案的磁熱級聯(lián)的冷卻功率相比于圖7參比級聯(lián)顯著改善。在所有溫度跨度內(nèi)的改善幾乎相同。實(shí)施例2：確定圖11的參比級聯(lián)的冷卻功率，該參比級聯(lián)不符合本發(fā)明，僅用于比較。參比級聯(lián)具有以下性質(zhì)。其包括五個磁熱層1’至5’的序列，其具有對應(yīng)于圖11所示曲線的極大值的居里溫度。所述層具有相同的參比質(zhì)量，并且所有五個磁熱層的總質(zhì)量為0.025kg。每次抽吸的泵送體積為4×10-6m3。如前所述，僅僅是出于簡化圖形表示的目的，設(shè)定質(zhì)量為每層1kg，從而確定圖11和12中的曲線。對于圖13和14所示的冷卻功率計算，使用除以層數(shù)，即5的實(shí)際質(zhì)量0.025kg。作為溫度函數(shù)的參比級聯(lián)的熵參數(shù)曲線的交叉點(diǎn)如表4所示：表4—圖11的參比級聯(lián)的交叉點(diǎn)c1’c2’c3’c4’m*δs[j/k]13,49,899,8211,71與平均值的偏差19,6％-11,7％-12,4％4,5％相對于交叉點(diǎn)c1’至c4’的平均值(其為11.21j/k)計算表1所給出的與平均值的偏差。相比之下，圖12所示的級聯(lián)基于在不同層1-5中相同的材料。然而，圖12的級聯(lián)的一些層具有與圖11的參比級聯(lián)的相應(yīng)層不同的質(zhì)量。相對質(zhì)量在表2中給出，其中質(zhì)量1對應(yīng)于0.0025kg。將所述層編號為層1至5，這意味著圖11的參比級聯(lián)的層1’(冷側(cè)外層)至層5’(熱側(cè)外層)，圖12實(shí)施方案的層1(冷側(cè)外層)至層6(熱側(cè)外層)。表5—參比級聯(lián)和實(shí)施方案的層的相對質(zhì)量層1層2層3層4層5和參比，圖11111115實(shí)施方案，圖120,850,91,25115如表2所示，隨著層1、2和3的質(zhì)量變化，對圖12實(shí)施方案獲得了以下交叉點(diǎn)值：表6—圖12的級聯(lián)實(shí)施方案的交叉點(diǎn)c1c2c3c4c5m*δs[j/k]11,7311,4811,7511,7211,73與平均值的偏差0,5％-1,7％0,7％0,4％0,5％相對于交叉點(diǎn)c1至c4的平均值(其為11.67j/k)計算表1所給出的與平均值的偏差。確定圖11的參比級聯(lián)和圖12的本發(fā)明級聯(lián)的實(shí)施方案的冷卻功率。圖13是作為熱側(cè)外層和冷側(cè)外層之間的溫度跨度(ts，單位為開爾文)的函數(shù)顯示圖11和圖12的級聯(lián)的冷卻功率(cp，單位為瓦特)的圖。使用的不同符號表示不同的級聯(lián)：對圖12的實(shí)施方案獲得的cp值以全方塊表示，對參比級聯(lián)(圖11)獲得的cp值由全菱形表示。對直至6k的所有溫度跨度而言，圖12實(shí)施方案的冷卻功率明顯高于圖11參比級聯(lián)的冷卻功率。圖14顯示了在0-8k的溫度跨度ts內(nèi)，在對不同溫度跨度ts(單位為k)而言，級聯(lián)的9.8℃熱側(cè)界面下的操作溫度，即級聯(lián)的冷側(cè)界面處的不同操作溫度下，圖12實(shí)施方案的冷卻功率相對于上述參比級聯(lián)(圖11)的冷卻功率的提高百分比(icp)。用于確定相應(yīng)溫度跨度的溫度值在進(jìn)入級聯(lián)的熱側(cè)和冷側(cè)入口處獲得。圖13和圖14的圖清楚地顯示了在0-6k的溫度跨度ts范圍內(nèi)，圖8實(shí)施方案的磁熱級聯(lián)的冷卻功率相比于圖11參比級聯(lián)顯著改善。在該范圍內(nèi)的所有溫度跨度下的改善是相同的。其中使用每層更高的質(zhì)量或更小的居里溫度間隔對一側(cè)或兩側(cè)的兩個外層(或者甚至更多)進(jìn)行改進(jìn)的級聯(lián)的結(jié)果是相似的。當(dāng)前第1頁12