[发明专利]用于磁热发热装置的磁场发生器

说明书

技术领域

本发明涉及用于磁热发热装置的磁场发生器，该磁场发生器包括第一磁化结构和第二磁化结构，第一磁化结构和第二磁化结构互相相对并平行地安装，被布置用于限定至少两个沿直径相对的铁间间隙，每个磁化结构包括第一磁化组件和第二磁化组件，第一磁化组件和第二磁化组件结构相同、沿直径相对并位于中心铁磁零件两侧，每个第一磁化组件和第二磁化组件分别包括均匀磁化的多边形的第一中心磁体和第二中心磁体，第一中心磁体和第二中心磁体包括在铁间间隙一侧的主动面、和被动面，主动面和被动面互相平行并且包括至少四个边，每个中心磁体的磁感应矢量与它的主动面和被动面垂直，每个中心磁体的称为侧面的其它面是与主动面和被动面垂直的四边形，并且与围绕每个中心磁体的被均匀磁化的磁带的称为内表面的面相接触，磁带包括与所述内表面平行的外表面，每个磁带中的磁感应矢量与它的内表面垂直，所述第一磁化组件和第二磁化组件通过相应的每个磁带与所述中心铁磁零件连接。

背景技术

常温冷磁技术自二十多年来已为人知，并且人们知道它在生态和可持续发展方面的优点。人们也知道它在有效发热功率和热效率方面的局限。从此，在该领域的研究试图改善磁热发热装置的性能，在不同参数上做工作，如磁场强度、磁热材料的性能、载热流体与磁热材料之间的热交换面积、热交换器性能等。

在这些装置中，必需的是在至少一磁热材料零件在其中就位和取出的至少一铁间间隙中产生均匀的强磁场。磁场越强，磁热材料零件的磁热效应也越大，其作用是增加热功率，因此提高磁热发热装置的效率。

另外，在某些领域，发热装置的紧凑性是首要的并促使形成旋转构型或结构，在该旋转构型或结构中，磁系统相对磁热材料移动。实际上，该旋转构型的优点是具有磁热材料与使用体积的良好的比。由于发热装置的热功率尤其取决于使用的磁热材料的数量，该设置确实是非常有利的。

专利WO 2005/074608和US 2005/0046533 A1提出如权利要求1的前序中定义的磁场发生器，该发生器尤其包括沿直径相对的两个铁间间隙，磁流在两个铁间间隙中向相同方向流动，但属于两个区分开的磁回路，磁回路的返回通过发生器中心轴进行，发生器中心轴与所述发生器的转轴一致。

然而，磁渗透材料形成的该中心轴应相当厚，因此具有足够多的材料，以便能够对两个磁回路的磁感应流进行引导，而没有磁饱和。因此，此类发生器的主要缺点在于它的重量大，这一方面使它的搬运困难，另一方面的结果是加重其中包括此类发生器的磁热发热装置的重量。

因此，现在不存在体积有限、重量有限、成本低廉、可以安装在旋转装置中并且能产生至少一特斯拉的均匀磁场的磁发生器。

发明内容

本发明旨在回应这些需求，提出用于被集成至磁热发热装置中的磁场发生器。该磁场发生器能够在至少两个铁间间隙中产生均匀的强磁场，每个铁间间隙由互相相对的两个中心磁体形成。另外，根据本发明的磁场发生器还容易制造，容易组装，并且部件的几何形状简单，因此成本低廉。

为此，本发明涉及用于磁热发热装置的磁场发生器，其特征在于，第一磁化结构和第二磁化结构是相同的，并被布置为使第一磁化结构的第一中心磁体的主动面与第二磁化结构的第二中心磁体的主动面相对，以及第一磁化结构的第二中心磁体的主动面与第二磁化结构的第一中心磁场的主动面相对；所述第一中心磁体的磁感应矢量朝向第一中心磁体的主动面，而围绕所述第一中心磁体的磁带中的磁感应矢量被引向磁带的内表面；所述第二中心磁体的磁感应矢量朝向第二中心磁体的被动面，而围绕所述第二中心磁体的磁带中的磁感应矢量被引向磁带的外表面；并且，所述磁场发生器产生的磁流形成单一回路，并且在第一磁化结构中从第二磁化组件向第一磁化组件流动，在第二磁化结构中从第二磁化组件向第一磁化组件流动，并且在两个磁化结构之间穿过所述铁间间隙从第一磁化结构的第一中心磁体的主动面向第二磁化结构的第二中心磁体的主动面流动，和从第二磁化结构的第一中心磁体的主动面向第一磁化结构的第二中心磁体的主动面流动。

根据本发明，用铁磁材料制成的磁聚集零件可以叠置在每个中心磁体的主动面上，并可以被所述磁带包围。

另外，每个中心磁体可以包括位于两个永磁体之间的用铁磁材料支承的磁聚集零件，磁聚集零件整体被所述磁带包围。

第一中心磁体和第二中心磁体可由多个永磁体构成。

所述第一磁化结构和第二磁化结构每个可以安装在形成支座并由铁磁材料制成的框架中。

作为变型，所述第一和第二磁化结构每个可以安装在形成支座并由非磁性材料制成的框架中。