用于磁熱式熱裝置的磁場(chǎng)發(fā)生器以及配有這種發(fā)生器的磁熱式熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于磁熱式熱裝置的磁場(chǎng)發(fā)生器(G1)，所述磁場(chǎng)發(fā)生器具有相同的第一磁化結(jié)構(gòu)(SM11)和第二磁化結(jié)構(gòu)(SM21)，所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)頭尾相接地安裝在一個(gè)中央平面(P)的兩側(cè)，限定兩個(gè)磁隙(E1，E2)。每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)(SM11，SM21)具有一個(gè)第一磁化組件(AM1)和一個(gè)第二磁化組件(AM2)，所述第一磁化組件和第二磁化組件的感應(yīng)矢量沿相反的方向定向，且安裝在支承件(SUP1)上。每個(gè)磁化組件(AM1，AM2)具有一個(gè)永久磁體(API，APC)結(jié)構(gòu)，具有非作用面(FP1，F(xiàn)P2)和作用面(FA1，F(xiàn)A2)，所述作用面界定所述磁隙(E1，E2)。所述磁場(chǎng)發(fā)生器的特征在于，第一磁化組件(AM1，AM19)和第二磁化組件(AM2，AM29)的感應(yīng)矢量在所述發(fā)生器內(nèi)形成磁場(chǎng)的一個(gè)單一循環(huán)回路，所述單一循環(huán)回路穿過(guò)所述支承件(SUP1)和所述磁隙(E1，E2，E3，E4)循環(huán)。
【專利說(shuō)明】用于磁熱式熱裝置的磁場(chǎng)發(fā)生器以及配有這種發(fā)生器的磁熱式熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于具有轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的磁熱式熱裝置的磁場(chǎng)發(fā)生器，所述磁場(chǎng)發(fā)生器具有相同的第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)，所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)頭尾相接、彼此相對(duì)地、平行安裝一個(gè)中央平面的兩側(cè)，所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)設(shè)置成限定位于同一平面上的徑向相對(duì)的至少兩個(gè)磁隙，每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)具有在結(jié)構(gòu)上相同的一個(gè)第一磁化組件和一個(gè)第二磁化組件，所述第一磁化組件和第二磁化組件徑向相對(duì)，安裝在一個(gè)用至少一種鐵磁材料制成的支承件上，且界定所述至少兩個(gè)磁隙。
[0002]本發(fā)明也涉及一種具有轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的磁熱式熱裝置，其配有至少一個(gè)具有磁熱元件的盤體和一個(gè)如上所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，所述至少一個(gè)具有磁熱元件的盤體安裝在所述至少兩個(gè)磁隙中。

【背景技術(shù)】
[0003]環(huán)境溫度下的磁冷卻技術(shù)三十多年來(lái)是公知的，已知其在生態(tài)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展方面的優(yōu)點(diǎn)。也是公知地，在其有效熱功率及其熱效率方面也有其局限性。因此，在該領(lǐng)域所進(jìn)行的研究完全趨向于利用不同的參數(shù)，例如磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁熱材料的性能、載熱流體和磁熱材料之間的熱交換面、熱交換器的性能等等，來(lái)提高磁熱式熱裝置的性能。
[0004]在這些裝置中，必須在至少一個(gè)磁隙中產(chǎn)生均勻的強(qiáng)磁場(chǎng)，至少一個(gè)用磁熱材料制成的熱元件進(jìn)入該磁隙中和從該磁隙出離。磁隙中磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁熱元件中感生的磁熱效應(yīng)越大，這增大這種磁熱式熱裝置的熱功率及其溫度梯度，因而提高其總效率。
[0005]此外，在一些領(lǐng)域中，熱裝置的結(jié)構(gòu)緊湊極其重要，激勵(lì)一種轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)型或結(jié)構(gòu)，其中，磁系統(tǒng)相對(duì)于磁熱材料進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。實(shí)際上，這種轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)型的優(yōu)點(diǎn)在于磁熱材料具有良好的使用量比。鑒于熱裝置的熱功率尤其取決于所用磁熱材料的數(shù)量，這種布置在效率上是非常有利的。
[0006]但是，迄今尚沒(méi)有體積有限、成本低、可安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)式熱裝置中、在至少兩個(gè)磁隙中能產(chǎn)生約一特斯拉的均勻的、集中的強(qiáng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)發(fā)生器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在提出一種用于集裝在磁熱式熱裝置中的磁場(chǎng)發(fā)生器來(lái)解決這些需求。該磁場(chǎng)發(fā)生器可在至少兩個(gè)磁隙中形成一個(gè)強(qiáng)勻磁場(chǎng)。此外，本發(fā)明的磁場(chǎng)發(fā)生器也易于制造，易于裝配，具有幾何形狀簡(jiǎn)單、因而成本低的部件。
[0008]為此，本發(fā)明涉及一種如在前序部分提出的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，所述第一磁化組件和第二磁化組件各具有一個(gè)永久磁體結(jié)構(gòu),該永久磁體結(jié)構(gòu)的磁感應(yīng)矢量基本上垂直于中央平面，并且所述第一磁化組件和第二磁化組件具有非作用面和作用面，所述作用面限定所述磁隙；所述第一磁化組件和第二磁化組件的感應(yīng)矢量在所述磁場(chǎng)發(fā)生器內(nèi)形成磁場(chǎng)的一個(gè)單一循環(huán)回路，所述單一循環(huán)回路穿過(guò)所述支承件和所述磁隙循環(huán)。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施變型中，所述永久磁體結(jié)構(gòu)可以是一種階式結(jié)構(gòu)，具有至少兩個(gè)永久磁體級(jí)，永久磁體級(jí)可以同心疊置且具有稱為磁通起始級(jí)的第一永久磁體級(jí)和稱為磁通集中級(jí)的第二永久磁體級(jí)，第一永久磁體級(jí)形成所述第一磁化組件和第二磁化組件的所述非作用面，第二永久磁體級(jí)形成所述第一磁化組件和第二磁化組件的界定所述磁隙的所述作用面。
[0010]起始級(jí)，應(yīng)該理解為在其中，一個(gè)或多個(gè)永久磁體位于平行于中央平面的一個(gè)平面上并支承稱為集中級(jí)的第二永久磁體級(jí)。在這種情況下，起始級(jí)的永久磁體安裝在支承件上并用作用于相應(yīng)的集中級(jí)的永久磁體的基部或底座。在一磁化結(jié)構(gòu)中，一個(gè)起始級(jí)可將磁場(chǎng)磁通從支承件向相應(yīng)的集中級(jí)引導(dǎo)，另一個(gè)起始級(jí)可沿另一個(gè)方向引導(dǎo)磁場(chǎng)磁通，即將磁場(chǎng)磁通從相應(yīng)的集中級(jí)向支承件引導(dǎo)。
[0011]因此，第一磁化組件和第二磁化組件可具有位于磁隙中的作用面和相對(duì)的非作用面。在具有兩個(gè)永久磁體級(jí)的磁化組件中，所述第一磁化組件和第二磁化組件的起始級(jí)可安裝在所述支承件上，所述第一磁化組件的磁感應(yīng)矢量可朝其作用面定向，所述第二磁化組件的磁感應(yīng)矢量可朝其非作用面定向，第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)可布置成其作用面面對(duì)面。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，在每個(gè)磁化組件中，永久磁體級(jí)的沿著平行于所述中央平面的平面的截面可從起始級(jí)向集中級(jí)減小。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，永久磁體級(jí)可具有不同的磁感應(yīng)數(shù)值。例如,構(gòu)成一個(gè)起始級(jí)的永久磁體的磁感應(yīng)(例如I特斯拉)可弱于構(gòu)成相應(yīng)的集中級(jí)的永久磁體的磁感應(yīng)(例如1.4特斯拉)。
[0014]根據(jù)另一實(shí)施變型，每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)可具有一個(gè)裝置，所述裝置設(shè)置成在由所述磁場(chǎng)發(fā)生器界定的空間含有磁場(chǎng)。
[0015]設(shè)置成含有磁場(chǎng)的所述裝置可具有用一種鐵磁材料制成的至少一個(gè)板，所述至少一個(gè)板布置承靠在支承件的相應(yīng)的側(cè)表面上并朝相應(yīng)的所述磁隙的方向延伸。
[0016]有利地，布置成含有磁通的所述裝置的至少一個(gè)板可具有一個(gè)朝向相應(yīng)的所述磁隙的彎曲部分。
[0017]在實(shí)施變型中，布置成含有磁場(chǎng)磁通的所述裝置可具有用一種鐵磁材料制成的安裝在一個(gè)支承件上的構(gòu)件，所述構(gòu)件在平行于所述中央平面的平面上在同一磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件和第二磁化組件之間延伸，所述構(gòu)件具有凸起區(qū)域，所述凸起區(qū)域在所述磁隙的入口和/或出口處向集中級(jí)延伸。
[0018]根據(jù)一實(shí)施變型，每個(gè)支承件可在其定位于同一磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件和第二磁化組件之間的中央部分中具有至少一個(gè)永久磁體,所述永久磁體的磁感應(yīng)矢量平行于所述中央平面、垂直于所述第一磁化組件和第二磁化組件的感應(yīng)矢量、并且沿著所述磁場(chǎng)的循環(huán)方向定向。
[0019]為了確保在磁場(chǎng)發(fā)生器中的均勻磁回路，每個(gè)支承件的位于同一磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件和第二磁化組件之間的中央部分可用一種鐵磁材料制成，這種鐵磁材料的磁導(dǎo)率大于所述支承件的其余部分的構(gòu)成材料的磁導(dǎo)率。
[0020]根據(jù)一實(shí)施變型，平行于所述中央平面的平面隔熱構(gòu)件可安裝在每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)上并嵌裝在相應(yīng)的集中級(jí)上。
[0021]平面隔熱構(gòu)件可以是一個(gè)盤體，所述盤體具有用于使集中級(jí)的永久磁體通過(guò)的槽，并且，所述平面隔熱構(gòu)件可支承在由永久磁體級(jí)形成的支座上，集中級(jí)安裝在永久磁體級(jí)上。
[0022]在另一實(shí)施變型中，發(fā)生器可具有第三磁化結(jié)構(gòu)，所述第三磁化結(jié)構(gòu)在中央平面上間置在第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)之間，所述第三磁化結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)磁化部件，這兩個(gè)磁化部件分別布置在所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件和第二磁化組件之間，用以界定四個(gè)磁隙。
[0023]每個(gè)磁化部件可具有至少一個(gè)永久磁體，永久磁體的磁感應(yīng)矢量與所述磁化部件定位在其間的磁化組件的磁感應(yīng)矢量具有相同的方向和相同的定向。
[0024]優(yōu)選地，上述永久磁體用于實(shí)施本發(fā)明的具有均勻磁化作用的磁場(chǎng)發(fā)生器。
[0025]在第三磁化結(jié)構(gòu)中，磁化部件的永久磁體可布置或安裝在用一種鐵磁材料制成的保持元件的兩側(cè)。在其它實(shí)施例中，第三磁化結(jié)構(gòu)的永久磁體可布置或安裝在兩個(gè)相同的、彼此平行的、用一種鐵磁材料制成的保持元件之間。
[0026]優(yōu)選地，保持元件呈板的形狀。
[0027]本發(fā)明也涉及一種如在前序部分限定的磁熱式熱裝置，其特征在于，所述磁熱式熱裝置配有至少一個(gè)如上所述的磁場(chǎng)發(fā)生器；并且，支承所述磁熱元件的盤體安裝在所述磁場(chǎng)發(fā)生器的磁隙中。
[0028]可定位在本發(fā)明的磁場(chǎng)發(fā)生器的磁隙中的磁熱元件，用于與載熱流體進(jìn)行熱接觸。該載熱流體例如可在第一磁化循環(huán)階段從磁熱元件的冷端部向磁熱元件的熱端部流動(dòng)，所述第一磁化循環(huán)階段相應(yīng)于磁熱元件定位在一個(gè)磁隙中、經(jīng)受致使其溫度升高的磁場(chǎng)的階段，載熱流體在第二磁化循環(huán)階段從磁熱元件的熱端部向磁熱元件的冷端部流動(dòng)，在所述第二磁化循環(huán)階段，磁熱元件定位在磁隙之外、經(jīng)受致使其溫度降低的零磁場(chǎng)。載熱流體與磁熱元件之間的熱接觸可由沿著或穿過(guò)磁熱元件流動(dòng)的載熱流體實(shí)施。為此，磁熱元件可由一種或多種磁熱材料構(gòu)成，且可被載熱流體透過(guò)。其也可具有在磁熱元件的兩端部之間延伸的流體流動(dòng)通道。這些通道可由磁熱材料的孔隙形成，或者例如由一組磁熱材料板形成的管道形成。
[0029]優(yōu)選地，載熱流體是液體。為此，例如可使用純水或添加由防凍劑的水、甘醇化劑或鹽水。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，所述磁熱式熱裝置的磁場(chǎng)發(fā)生器可具有第三磁化結(jié)構(gòu)，所述第三磁化結(jié)構(gòu)在中央平面上間置在第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)之間，所述第三磁化結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)磁化部件，這兩個(gè)磁化部件分別布置在所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件和第二磁化組件之間，用以界定四個(gè)磁隙。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]在下面參照附圖對(duì)作為非限制性實(shí)施例給出的實(shí)施方式的說(shuō)明中，將更好地理解本發(fā)明及優(yōu)點(diǎn)，附圖如下:
[0032]圖1是本發(fā)明的磁場(chǎng)發(fā)生器的透視圖；
[0033]圖2是沿圖1中的平面A的剖視圖；
[0034]圖3是圖1的發(fā)生器的透視圖，該發(fā)生器配有能夠含有磁通的裝置；
[0035]圖4是圖3的發(fā)生器的一磁化結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0036]圖5示出圖4的磁化結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施變型；
[0037]圖6是根據(jù)又一實(shí)施變型的與圖4相同的視圖；
[0038]圖7是一磁化結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施變型的透視圖；
[0039]圖8是圖1的磁場(chǎng)發(fā)生器的一個(gè)實(shí)施變型的透視圖；
[0040]圖9是沿圖8的發(fā)生器的平面B的剖視圖；
[0041]圖10示出圖8的發(fā)生器，該發(fā)生器配有能夠含有磁通的裝置；
[0042]圖11沿著不同的角度示出圖10的發(fā)生器；
[0043]圖12是本發(fā)明的磁場(chǎng)發(fā)生器的另一實(shí)施變型；
[0044]圖13是磁熱式熱裝置的簡(jiǎn)化示意圖，該磁熱式熱裝置包括例如圖3的本發(fā)明的磁場(chǎng)發(fā)生器；
[0045]圖14A至圖14E示出第三磁化結(jié)構(gòu)的不同的實(shí)施變型；以及
[0046]圖15示出本發(fā)明的磁場(chǎng)發(fā)生器的另一實(shí)施變型。

【具體實(shí)施方式】
[0047]在所示的實(shí)施例中，相同的構(gòu)件和部件具有相同的附圖標(biāo)記。
[0048]圖1和圖2示出本發(fā)明的磁場(chǎng)發(fā)生器G1的第一實(shí)施方式。該磁場(chǎng)發(fā)生器G i具有相同的第一磁化結(jié)構(gòu)Smii和第二磁化結(jié)構(gòu)SM21，所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)頭尾相接地安裝和平行于中央平面P彼此相對(duì)地布置。在所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)相互間界定兩個(gè)磁隙E1A2，這兩個(gè)磁隙相對(duì)于磁場(chǎng)發(fā)生器G1的縱向軸線L徑向相對(duì)。每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)SM11、Sm21都具有一個(gè)第一磁化組件A M1和一個(gè)第二磁化組件A ?2。兩個(gè)磁化結(jié)構(gòu)SM11、Sm21彼此相對(duì)地布置，使得第一磁化結(jié)構(gòu)Smii的第一磁化組件A M1面對(duì)著第二磁化結(jié)構(gòu)S M21的第二磁化組件AM2，第一磁化結(jié)構(gòu)Smii的第二磁化組件Am2面對(duì)著第二磁化結(jié)構(gòu)S M21的第一磁化組件Ami，用以在磁隙Ep E2中產(chǎn)生沿相反的方向定向的平行的感應(yīng)矢量。
[0049]每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)Smi1、Sm21的磁化組件A MjP A ?2相對(duì)于縱向軸線L徑向相對(duì)地安裝在一個(gè)支承件Supi上，所述支承件用如鋼、鐵基合金或鐵這樣的鐵磁材料制成。該支承件S UP1旨在使第一磁化組件Ami和第二磁化組件A κ保持就位，將從第一磁化組件A M1出離的磁力線向第二磁化組件Am2引導(dǎo)。為此，作為在圖1上所示的示例，支承件Supi可具有凸起部分S，該凸起部分在第一磁化組件Ami和第二磁化組件A κ之間圍繞縱向軸線L向相對(duì)的磁化結(jié)構(gòu)SM11、SM21延伸。該凸起部分S可確保磁通在第一磁化組件A ?和第二磁化組件A M2之間均勻循環(huán)，避免支承件Supi中磁通飽和，這不影響發(fā)生器體積。在圖1所示的發(fā)生器G1中，該凸起部分S也可使發(fā)生器G1相對(duì)于磁熱式熱裝置A τ的一個(gè)構(gòu)件定中心，所述磁熱式熱裝置的該一個(gè)構(gòu)件具有磁熱元件ΕΜ，定位在兩磁化結(jié)構(gòu)SM12、Sm21之間，如圖13所示。支承件Supi也可具有不同的構(gòu)型，由多個(gè)鐵磁材料板裝配而成，形成的支承件具有夾層結(jié)構(gòu)，制造成本更為經(jīng)濟(jì)。這種構(gòu)型可用于所述的所有支承件SUP1、SUP2、SUP3、SUP4、Sup9中。
[0050]形成磁場(chǎng)發(fā)生器G1的兩個(gè)磁化結(jié)構(gòu)Smi1、Sm21相同的事實(shí)，符合本發(fā)明的所述發(fā)生器G1的制造成本最佳化的限制條件。實(shí)際上，這樣可減少其制造所需的構(gòu)件數(shù)量，因而便于其安裝、以及構(gòu)件的標(biāo)記(r6f6rencement)和儲(chǔ)備管理。
[0051]除了能成本較低易于實(shí)施之外，本發(fā)明的發(fā)生器的磁化組件AM1、Am19和A K、Am29還具有階式結(jié)構(gòu)，可使相應(yīng)的磁隙中磁感應(yīng)最佳化。在圖1所示的實(shí)施例中，每個(gè)磁化組件Ami和Am2具有兩個(gè)永久磁體A P1、k?c級(jí)E n> Eci, E12, Ec2。這些級(jí)En、Ec1、E12、Ec2疊置，相互定中心地定位。磁場(chǎng)的第一級(jí)即起始級(jí)E11、ΕΙ2安裝在支承件S UP1上,磁場(chǎng)的第二級(jí)即集中級(jí)E α、已。2定中心地安裝在起始級(jí)E n、E12上。該集中級(jí)E a、Ee2旨在將來(lái)自起始級(jí)E n、E12的磁場(chǎng)向相應(yīng)的磁隙Ep E2集中、增強(qiáng)和引導(dǎo)，或?qū)?lái)自相應(yīng)的磁隙的磁場(chǎng)向初始級(jí)集中、增強(qiáng)和引導(dǎo)。實(shí)際上，在一磁化結(jié)構(gòu)中，一個(gè)起始級(jí)可將磁場(chǎng)磁通從支承件向相應(yīng)的集中級(jí)引導(dǎo)，另一個(gè)起始級(jí)可將磁場(chǎng)磁通沿另一個(gè)方向即從相應(yīng)的集中級(jí)向支承件引導(dǎo)。借助于第一磁化組件Ami和第二磁化組件A ?2的階式形狀，磁場(chǎng)磁通在磁隙E 1、E2集中和加強(qiáng)。
[0052]換句話說(shuō)，級(jí)En、E12, Eci, Ee2—個(gè)安裝在另一個(gè)上，以形成一結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有支座，其沿著平行于平面P的一平面的截面以多級(jí)結(jié)構(gòu)的方式朝相應(yīng)的磁隙Ep &的方向減小。為此，起始級(jí)En、EI2沿著平行于平面P的平面的截面大于集中級(jí)E 沿著平行于平面P的平面的截面。
[0053]在這種階式結(jié)構(gòu)的變型中，如圖15所示，形成第一磁化結(jié)構(gòu)Sm19和第二磁化結(jié)構(gòu)Sm29的永久磁體A PU，僅可形成單個(gè)永久磁體級(jí)Eu,該單級(jí)定位在相應(yīng)的支承件Sup9上。這種構(gòu)型的優(yōu)點(diǎn)在于安裝更為快速，因而成本更低。
[0054]級(jí)En、E12, Eci, Ec2, Eu的永久磁體A P1、APC、選均勻磁化，其磁感應(yīng)矢量垂直于平面P。磁化組件AM1、Am19和A M2、Am29具有作用面F A1、Fa2和非作用面F P1、FP2，所述作用面位于磁隙 E1' E2、E3> E4, E5, E6, E7, E8, E9, Eltl中，所述非作用面位于磁隙 E:、E2、E3> E4, E5, E6, E7,E8、E9、E1(I之外。這些作用面FA1、FA2和非作用面FP1、FP^此平行，且平行于中央平面P。磁化組件AM1、Am19> Aje、Am29的非作用面F P1 > Fp2對(duì)應(yīng)于起始級(jí)E n、E12或單級(jí)E u的磁體A ^或Apu的與支承件S UP1、SlJt觸的面，磁化組件的作用面F A1、Fa2對(duì)應(yīng)于集中級(jí)E a、Ee2或單級(jí)Eu的磁體A rc* A PU的界定磁隙E 1、E2的面。
[0055]在圖1至12所示的實(shí)施例中，磁化結(jié)構(gòu)SM11、SM12, SM13、Smi4, Sm15, SM21、Sm22具有兩個(gè)永久磁體Ap1、kK級(jí)E n、E12、Ea、Ec2，每級(jí)E11、E12、Ec1、Ee2具有三個(gè)永久磁體A P1、Arc。但是，本發(fā)明不局限于這種構(gòu)型。實(shí)際上，級(jí)不具有相同數(shù)量的永久磁體AP1、Arc，可具有單個(gè)永久磁體或多個(gè)永久磁體。同樣，兩個(gè)以上的級(jí)EI1、EI2、Eα、E。2可構(gòu)成一個(gè)磁化結(jié)構(gòu)SM11、SM12, SM13、Smi4, Sm15, Sm21, Sm22，或者單級(jí)Eu可用于形成一個(gè)磁化結(jié)構(gòu)，如同圖15所示的發(fā)生器的實(shí)施例的情況那樣。同樣，級(jí)En、EI2、Eci, Ec2, Eu的這里具有四邊形截面的形狀，以及構(gòu)成這些級(jí)的永久磁體AP1、Arc、APj^形狀，可不同于所示的形狀，而適合于磁隙E 1、E2> E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、Eltl的形狀和容積，磁隙的形狀和容積取決于在磁隙E r E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、Eltl內(nèi)必須經(jīng)受磁場(chǎng)的磁熱元件E M的形狀以及該磁場(chǎng)的強(qiáng)度。
[0056]在同一磁化結(jié)構(gòu)SM11、SM12, Sm13> SM14, Sm15, Sm21, Sm22中，級(jí) E n、EI2、EC1、EC2、Eu的永久磁體AP1、Arc、APj^感應(yīng)矢量具有相同的方向。但是，為了在發(fā)生器G1中沿著含有磁隙EpE2的單一磁回路實(shí)施強(qiáng)磁循環(huán)，同一磁化結(jié)構(gòu)31111、31(112、51113、51114、51115、51121、51122的磁化組件八111、Am2中感應(yīng)矢量的方向是反向的，使得磁隙EpE2中磁感應(yīng)通量的方向也是反向的。對(duì)圖15的發(fā)生器69的每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)S M19、Sm29中磁化組件A M19、Am29的磁性取向來(lái)說(shuō)是一樣的。
[0057]為此，對(duì)于圖1下部所示的發(fā)生器匕的第一磁化結(jié)構(gòu)S M11來(lái)說(shuō)，第一磁化組件A M1的磁體Arc在面對(duì)著中央平面P的磁感應(yīng)通量進(jìn)入其中的磁隙E i—側(cè)，具有作用面F A1。同樣，第二磁化組件Am2的磁體A rci面對(duì)著中央平面P的磁感應(yīng)通量從其輸出的磁隙E 2—側(cè)，具有作用面FA2。此外,作用面Fai和Fa2位于同一平面上。第二磁化組件AM2的永久磁體A P1、Arc的磁感應(yīng)矢量朝平面P定向，而第一磁化組件A M1的永久磁體Ap1、Arc的磁感應(yīng)矢量沿相反的方向離開(kāi)中央平面P，這兩個(gè)磁感應(yīng)矢量垂直于中央平面P。
[0058]第二磁化結(jié)構(gòu)Sm21 (如圖1上部所示)與第一磁化結(jié)構(gòu)Smii相同。第二磁化結(jié)構(gòu)相對(duì)于平面P布置成，第一磁化組件Ami的作用面F AjP第二磁化組件A κ的作用面F Α2平行于平面P，且面對(duì)著第一磁化結(jié)構(gòu)Smii的第二磁化組件A ^的作用面F 42和第一磁化組件A M1的作用面FA1。另外，第一磁化結(jié)構(gòu)Smii的第一磁化組件A M1布置成面對(duì)著第二磁化結(jié)構(gòu)Sm21的第二磁化組件Am2,而第一磁化結(jié)構(gòu)Smii的第二磁化組件Am2面對(duì)著第二磁化結(jié)構(gòu)S M21的第一磁化組件AM1。這樣，集中級(jí)Ea、Ee2的相面對(duì)的永久磁體A rc具有定向和方向相同的感應(yīng)矢量，并且界定兩個(gè)磁隙Ep Ε2。第一磁隙E1位于圖1右側(cè)，具體化為第一磁化結(jié)構(gòu)S M11的第一磁化組件Ami與第二磁化結(jié)構(gòu)S M21的第二磁化組件AΜ2之間的自由空間，磁力線從第二磁化結(jié)構(gòu)Sm21向第一磁化結(jié)構(gòu)S M11定向(圖1中向下)。第二磁隙E 2位于圖1左側(cè)，具體化為第一磁化結(jié)構(gòu)Smii的第二磁化組件A ?2與第二磁化結(jié)構(gòu)S M21的第一磁化組件A M1之間的自由空間，磁力線從第一磁化結(jié)構(gòu)Smii向第二磁化結(jié)構(gòu)SM21定向(圖1中向上)。磁場(chǎng)發(fā)生器G1產(chǎn)生一個(gè)單一磁回路,該單一磁回路在第一磁化結(jié)構(gòu)S M11和第二磁化結(jié)構(gòu)S M21之間,僅循環(huán)穿過(guò)磁場(chǎng)集中于其中的磁隙Ep Ε2。換句話說(shuō)，在第一磁化結(jié)構(gòu)Smii和第二磁化結(jié)構(gòu)S Μ12的外部，磁通僅循環(huán)穿過(guò)磁隙EpE215在參照?qǐng)D1至圖12的本發(fā)明的磁場(chǎng)發(fā)生器GpG2、G3、G4、G5、G6、G7、G8W所有變型中，就是這種情況。因此，換句話說(shuō)，這種發(fā)生器G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8在磁化結(jié)構(gòu)S M11、SM12, SM13、Smi4, Sm15, Sm21, Sm22, Sm3之間沒(méi)有任何由可磁化材料或磁化材料制成的磁性連接件。
[0059]圖1所示的磁場(chǎng)發(fā)生器G1可安裝在一個(gè)箱體或一個(gè)支承件中，或由一個(gè)箱體或一個(gè)支承件進(jìn)行支承，由鐵磁材料制成的所述箱體或支承件用作磁性屏蔽，防止磁場(chǎng)線從由發(fā)生器G1界定的空間出離。這對(duì)于本發(fā)明的其它發(fā)生器來(lái)說(shuō)是一樣的。
[0060]圖3和圖4示出一個(gè)實(shí)施變型，其中，發(fā)生器62的每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)Sm12Am22都具有裝置DCF1、Dcf2，該裝置設(shè)置用于在由所述發(fā)生器匕限定的空間中含有磁場(chǎng)磁通。該裝置為板DCT1、DeF2的形式，板用如鋼或鐵這樣的鐵磁材料制成，其目的是將磁場(chǎng)集中在磁體A P1、ArcK處的區(qū)域中，以便在磁隙EpE2中具有強(qiáng)磁場(chǎng)，而在外面為零磁場(chǎng)。因此，在位于磁隙中的位置和位于相應(yīng)的磁隙Ep &之外的位置之間，產(chǎn)生盡可能急劇的磁感應(yīng)變化。
[0061]這些板Dm、DCF2安裝挨靠在起始級(jí)En、EI2的側(cè)表面一即位于對(duì)于磁熱元件Em而言磁隙Ep E2的入口和出口處的表面——上，以及挨靠在支承件S UP1的側(cè)表面上。內(nèi)板D CF1具有向磁隙Ep E2彎曲的部分，可向發(fā)生器G2的空間，特別是向相應(yīng)的磁隙Ep&引導(dǎo)磁力線。在圖15所示的實(shí)施變型中，這些板也可配置于單級(jí)磁體。
[0062]圖5示出一個(gè)實(shí)施變型，其中，所示的磁場(chǎng)發(fā)生器G3與圖3和圖4所示的磁場(chǎng)發(fā)生器的區(qū)別僅在于磁化結(jié)構(gòu)Sm13的支承件Sup2的形狀，其中央部分沒(méi)有凸起部分。為此，為避免所述支承件Sup2中磁飽和，所述支承件可具有如圍繞縱向軸線L的中央?yún)^(qū)域S。的這樣的部分:其磁導(dǎo)率大于其它部分，例如使用鐵合金和鈷合金實(shí)施該中央?yún)^(qū)域S。，僅使用鐵實(shí)施支承件Sup2的其余部分。
[0063]圖6示出一個(gè)實(shí)施變型，其中，磁場(chǎng)發(fā)生器G4與圖3和圖4所示的磁場(chǎng)發(fā)生器的區(qū)別也在于其支承件SUP3，該支承件具有永久磁體A11,有利于磁通在磁化結(jié)構(gòu)Smi4的第一磁化組件Ami和第二磁化組件A M2之間循環(huán)。為此，該永久磁體A n被均勻磁化，其磁感應(yīng)矢量平行于平面P，垂直于所述第一磁化組件Ami和第二磁化組件A M2的磁感應(yīng)矢量，且沿著磁場(chǎng)的循環(huán)方向從第一磁化組件Ami向第二磁化組件A M2定向。在實(shí)施變型中，所述支承件S UP3可至少部分地，例如在支承第一磁化組件Ami和第二磁化組件A κ的部分處，具有鐵氧體。
[0064]圖7示出一個(gè)實(shí)施變型，其中，磁場(chǎng)發(fā)生器65具有裝置D CF3，該裝置設(shè)置用于在由所述發(fā)生器G5限定的空間中含有磁場(chǎng)磁通，該裝置Dcf3構(gòu)成圖3和圖4所示的等同裝置DCF1、Dcf2的一個(gè)實(shí)施變型。該裝置D㈣具有鐵磁材料制構(gòu)件，該鐵磁材料制構(gòu)件安裝在磁化結(jié)構(gòu)Sm15的支承件Sup4上。為此，支承件Sup4呈平行于中央平面P的板的形狀，具有圓形端部，第一磁化組件Ami和第二磁化組件Am2在兩側(cè)安裝在圓形端部上。構(gòu)件Dct3呈板的形狀，基本上在支承件Sup4的表面的其余部分上延伸，且在磁隙E pE2的入口和出口處具有向集中級(jí)E α、E。2延伸的凸起區(qū)域Zs。該構(gòu)件在將磁場(chǎng)集中在磁體AP1、~。所處的區(qū)域中和確保磁通良好循環(huán)，以便在磁隙Ep&中具有盡可能強(qiáng)的磁場(chǎng)，在磁隙E 1、&中的位置與磁隙E 1、E2之外的位置之間也具有盡可能大的磁場(chǎng)強(qiáng)度差。
[0065]圖8和9不出一個(gè)實(shí)施變型,其中，磁場(chǎng)發(fā)生器G6與圖1和圖2所不的磁場(chǎng)發(fā)生器的區(qū)別在于配置一個(gè)盤形隔熱和/或隔音構(gòu)件P11,其嵌裝在第一磁化結(jié)構(gòu)Smii和第二磁化結(jié)構(gòu)Sm21的第一磁化組件A ?和第二磁化組件A ?2的集中級(jí)E C1>EC2±0該盤體P η是平面的，平行于平面P，用具有非常低的導(dǎo)熱系數(shù)的材料例如塑料制成。在所示的實(shí)施例中，第一磁化組件Ami和第二磁化組件A M2具有兩個(gè)永久磁體A P1、APC級(jí)E『EI2、Ea、Ec2,使得盤體P11置于起始級(jí)En、E12上。另外，盤體P ^具有與集中級(jí)E a、Ec2呈互補(bǔ)形的槽Ε，可嵌裝在所述集中級(jí)上。該盤體P11可使磁隙E 1、E2相對(duì)于外部環(huán)境隔熱，避免在所述磁隙E 1、E2中出現(xiàn)由于發(fā)生器G6轉(zhuǎn)動(dòng)所造成的通風(fēng)效應(yīng)。這樣，外部環(huán)境對(duì)布置在磁隙E 1、E2中的磁熱元件的熱影響有限，甚至不存在。
[0066]在未示出的一實(shí)施變型中，盤體P11的位于磁隙E ”匕中的表面可與所述盤體P位在其上的第一磁化組件Ami和第二磁化組件Am2的作用面F A1、Fa2處于同一高度。換句話說(shuō)，隔熱和/或隔音盤體P11可具有與相應(yīng)的集中級(jí)E a、Ek基本上相同的高度(沿縱向軸線L)。該實(shí)施變型也可減少磁隙中的空氣紊流，確保改善的隔熱。
[0067]顯然,可使這種盤體P11的安裝與具有設(shè)置用于含有磁場(chǎng)磁通的裝置D CF1 > Dcf2> Dcf3的發(fā)生器62、63、64、65的一個(gè)實(shí)施變型相結(jié)合。為此，圖10和圖11示出一個(gè)實(shí)施變型，其中，磁場(chǎng)發(fā)生器G7與圖8和圖9所示的磁場(chǎng)發(fā)生器的區(qū)別在于一個(gè)盤體P 12，其具有加寬槽Ε，也供用于在發(fā)生器67的空間中含有磁通的板D m、Dcf2通過(guò)。
[0068]圖12示出另一實(shí)施變型，其中，磁場(chǎng)發(fā)生器G8限定四個(gè)磁隙E3、E4、E5、E6。該發(fā)生器G8具有圖3的發(fā)生器G 2的構(gòu)型，其中，第三磁化結(jié)構(gòu)S M3在中央平面P上間置在第一磁化結(jié)構(gòu)Sm12和第二磁化結(jié)構(gòu)S M22之間。該第三磁化結(jié)構(gòu)S M3具有兩個(gè)磁化部件U 1、U2,這兩個(gè)磁化部件分別布置在所述第一磁化結(jié)構(gòu)Sm12和第二磁化結(jié)構(gòu)S㈣的第一磁化組件A M1和第二磁化組件Am2之間。因此,一個(gè)磁化部件U工布置在第一磁化結(jié)構(gòu)S M12的第一磁化組件A M1和第二磁化結(jié)構(gòu)Sm22的第二磁化組件A M2之間，另一個(gè)磁化部件U 2布置在第一磁化結(jié)構(gòu)S M12的第二磁化組件Am2和第二磁化結(jié)構(gòu)S㈣的第一磁化組件A M1之間。磁化部件U 1、U2具有永久磁體Apm、Apu2，永久磁體布置在一個(gè)部分地示出的保持元件M的兩側(cè)，保持元件可呈盤體的形狀，該盤體的至少與永久磁體Apm為?2接觸的區(qū)域用鐵磁材料制成，以使磁通在相對(duì)的兩個(gè)磁化組件AM1、Am2之間循環(huán)。作為示例，磁化部件Up U2的永久磁體APU1、A-可由單個(gè)永久磁體或由多個(gè)永久磁體構(gòu)成。在間置在保持元件M兩側(cè)的永久磁體的所示的夾層結(jié)構(gòu)的實(shí)施變型中，可設(shè)置成每個(gè)磁化部件U1' U2具有僅僅一個(gè)或多個(gè)永久磁體，所述永久磁體例如可由一個(gè)塑料構(gòu)件保持在發(fā)生器G8中。此外，為了實(shí)施帶有強(qiáng)磁場(chǎng)的連續(xù)磁回路，磁化部件U1'隊(duì)的每個(gè)永久磁體A PU1, A-的磁感應(yīng)矢量與其布置在其間的第一磁化組件和第二磁化組件Am1、Am2的感應(yīng)矢量具有相同的定向和相同的方向。
[0069]圖12的發(fā)生器68的優(yōu)點(diǎn)在于，提供四個(gè)磁隙E3、E4、E5、E6，這四個(gè)磁隙兩兩地疊置和兩兩地徑向相對(duì)、體積小、重量輕。也在該實(shí)施例中，磁場(chǎng)磁通在單一磁回路中在磁化組件AM1、Am2和磁化部件U 1、隊(duì)之間僅穿過(guò)磁隙E 3、E4, E5, E6循環(huán)。
[0070]圖14A至圖14E示出第三磁化結(jié)構(gòu)SM31、Sm32>Sm33> SM34、Sm35的實(shí)施變型。這些實(shí)施變型具有兩個(gè)磁化部件U131、

Ul32、U!33、U134、U135、U23!、U232、U233 λ U234λ U235? 其不同于圖12所示的第三磁化結(jié)構(gòu)Sm3的磁化部件。實(shí)際上，其具有較少的永久磁體，因此，其優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)樗璧牟僮鬏^少而更易于快速安裝，同時(shí)保持與圖12所示的第三磁化結(jié)構(gòu)Sm3相同的效率。所述磁化部件u131、U132、U133、U134、U135、U231 > U232、U233、U234、U235用于布置在磁場(chǎng)發(fā)生器中，與第三磁化結(jié)構(gòu)Sm3—樣，即分別一方面布置在第一磁化結(jié)構(gòu)S M12的第一磁化組件A M1與第二磁化結(jié)構(gòu)Sm22的第二磁化組件Am2之間，另一方面布置在第一磁化結(jié)構(gòu)SM12的第二磁化組件Am2與第二磁化結(jié)構(gòu)Sm22的第一磁化組件A M1之間。
[0071]在圖14A所示的第三磁化結(jié)構(gòu)Sm31的第一實(shí)施變型中，兩個(gè)磁化部件U131、U231具有永久磁體Apm、Apu2,該永久磁體僅布置在用鐵磁材料制成的一個(gè)保持兀件M31的一側(cè)。所述磁體Apm、Apu2的形狀在中央平面P上與第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)的磁體的凸起在該中央平面P上具有基本上相同的尺寸。保持元件M31呈板的形狀，該板在中央軸線L的兩側(cè)延伸，基本上呈燕尾形，用鐵磁材料制成。磁體Apm、Apu2膠接地安裝在該保持元件M31上。此夕卜,如圖14A所示,形成保持元件M31的板在其與磁體A PU1、Apu2相反的表面上具有突出部分，例如板狀凸起P31，其向相應(yīng)的磁化組件延伸，從在平面P上的投影來(lái)看，與磁體APU1、A-具有相同的表面。這種凸起可增大磁隙中的磁感應(yīng)，避免第三磁化結(jié)構(gòu)Sm31中的磁飽和。
[0072]在圖14Β所示的實(shí)施變型中，第三磁化結(jié)構(gòu)Sm32具有兩個(gè)相同的保持元件M 32，該保持元件安裝在永久磁體APU1、A-的兩側(cè)。這些保持元件M 32不像前一實(shí)施例中那樣具有凸起，而由一個(gè)鐵磁材料板形成。優(yōu)選地，永久磁體APU1、Apu2膠接在所述保持元件M 32中的至少一個(gè)上，也可膠接在另一個(gè)保持元件M32上,或僅僅通過(guò)磁吸引力定位在保持元件上。此夕卜，形成每個(gè)保持元件M32的板的表面可僅覆蓋永久磁體A PU1, —部分，這可減少其制造所需材料的量，因而也可降低成本，同時(shí)減輕第三磁化結(jié)構(gòu)Sm32的重量。此外，保持元件M32可僅覆蓋永久磁體A PU1、—個(gè)不連續(xù)的部分。
[0073]在圖14C所示的第三實(shí)施例中，第三磁化結(jié)構(gòu)Sm33具有兩個(gè)相同的保持元件M33，該保持元件安裝在永久磁體Apm、ApuJ^兩側(cè)。這些保持元件M33不像圖14Α所示的實(shí)施例中那樣具有凸起，而由一個(gè)鐵磁材料板形成。優(yōu)選地，永久磁體Apm、Apu2膠接在所述保持元件M33中的至少一個(gè)上，也可只是定位在另一個(gè)保持元件M33上。
[0074]圖14D所示的實(shí)施變型示出圖14C的構(gòu)型，其中，第三磁化結(jié)構(gòu)Sm34的保持元件M34具有如圖14Α所示的凸起P34，且具有相同的優(yōu)點(diǎn)。
[0075]根據(jù)圖14Ε的第五實(shí)施變型實(shí)施的第三磁化結(jié)構(gòu)Sm35與圖14D的磁化結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，保持元件M35的凸起P35為倒角或基本上呈塔形。這種構(gòu)型有利于將磁通集中在更小的空間中。
[0076]圖15所示的磁場(chǎng)發(fā)生器G9示出圖12所示的磁場(chǎng)發(fā)生器的一個(gè)實(shí)施變型，所述磁場(chǎng)發(fā)生器具有圖14B所示的第三磁化結(jié)構(gòu)SM32。在該實(shí)施例中，磁化組件Am19和Am29只具有單個(gè)永久磁體Apv級(jí)E u；具有位于磁隙E7、E8、E9、Eltl中的作用面F A1、FA2。磁化組件AM19、Am29的非作用面Fp1、Fp2相應(yīng)于單級(jí)E u的磁體A !^與支承件S UP9接觸的表面。第三磁化結(jié)構(gòu)S M32可在一個(gè)最佳空間中形成四個(gè)磁隙。同圖12所示的磁場(chǎng)發(fā)生器G8相比，該磁場(chǎng)發(fā)生器69可更為經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行實(shí)施，因?yàn)槠渚哂休^少的構(gòu)件，除了更為輕便之外，還可更為快速地安裝，且材料成本較低。
[0077]所有示出的發(fā)生器Gp G2、G3> G4, G5, G6, G7, 68具有兩個(gè)永久磁體級(jí)，即一個(gè)起始級(jí)En、EI2和一個(gè)集中級(jí)Εα、Εα。然而，本發(fā)明與該級(jí)數(shù)量無(wú)關(guān)。實(shí)際上，根據(jù)需要，在磁隙EpE2> E3> E4, E 5、E6中的磁場(chǎng)中，可考慮在磁化組件A M1、Am2中裝入兩個(gè)以上的永久磁體級(jí)，或者較少的永久磁體級(jí)，如同如圖15所示的發(fā)生器G9那樣，只具有單個(gè)永久磁體級(jí)E
[0078]顯然，如圖所示和所述的不同的實(shí)施變型可彼此結(jié)合，以根據(jù)需要提供廣泛的技術(shù)組合。
[0079]一般來(lái)說(shuō)，小尺寸永久磁體的實(shí)施更為容易、更為經(jīng)濟(jì)。另外，小尺寸永久磁體中的磁場(chǎng)或磁感應(yīng)比尺寸較大的永久磁體中的磁場(chǎng)或磁感應(yīng)更均勻。永久磁體AP1、Arc、AP#S可具有一個(gè)單個(gè)永久磁體，或多個(gè)并列的永久磁體。但是，鑒于在技術(shù)上實(shí)施三個(gè)具有四面的多面體永久磁體和使之彼此裝配在一起比制造一個(gè)尺寸較大的形狀復(fù)雜的單個(gè)磁體更容易和更經(jīng)濟(jì)，這種具有多個(gè)磁體的實(shí)施變型可以是優(yōu)選的。實(shí)際上，小構(gòu)件的磁化更為簡(jiǎn)單，在小構(gòu)件中所獲得的磁場(chǎng)更強(qiáng)、更均勻，這一方面可降低生產(chǎn)成本，另一方面可提高相應(yīng)的磁隙Ep E2、E3> E4, E5, E6, E7, E8, E9, Eltl中磁場(chǎng)的均勻性和強(qiáng)度。
[0080]所有附圖1至圖12和圖15所示的磁場(chǎng)發(fā)生器Gp G2, G3> G4, G5, G6, G7, G8, G9用于集裝在例如圖13示意地示出的熱裝置~中，所述熱裝置具有至少一個(gè)磁熱元件Em。該磁熱元件Em可由一種或多種磁熱材料構(gòu)成，且由載熱流體通過(guò)或與載熱流體進(jìn)行熱接觸，所述載熱流體根據(jù)所述磁熱元件Em在磁隙E r E2、E3> E4、E5、E6、E7、E8、E9、Eltl中和所述磁隙外的位置，沿兩個(gè)相反的方向交替循環(huán)。使載熱流體循環(huán)的循環(huán)裝置未示出。
[0081]所不的磁場(chǎng)發(fā)生器61、62、63、64、65、66、67、68、69具有至少兩個(gè)徑向相對(duì)的磁隙E工、E2> E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、E10,這也可促使至少兩個(gè)磁熱元件Em磁化，因而提高這種具有所述磁場(chǎng)發(fā)生器61、匕、63、64、匕、66、67、68、69的熱裝置A 效率，同時(shí)保持緊湊和減小的體積。
[0082]優(yōu)選地,磁熱兀件Em和磁場(chǎng)發(fā)生器G ^ G2、G3> G4> G5> G6> G7> G8> 69根據(jù)一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)安裝成，所述磁熱元件Em能夠交替地進(jìn)入磁隙E r E2, E3, E4, E5, E6, E7,E8> E9> Elt!和該磁隙出離。通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生器G G2> G3> G4> G5> G6> G7> G8> G9相對(duì)于所述磁熱兀件Em的連續(xù)或序列轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)可獲得這種位置變化,或者相反地,通過(guò)支承磁熱元件Em的盤體相對(duì)于所述磁場(chǎng)發(fā)生器的連續(xù)或序列轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)可獲得這種位置變化。
[0083]有利地，本發(fā)明借助于使用其剩磁(磁感應(yīng))為0.8至1.4特斯拉的永久磁體，可在每個(gè)磁隙Ep E2, E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、Eltl中獲得約I特斯拉的強(qiáng)磁場(chǎng)。令人意想不到的是，這些磁隙與公知磁場(chǎng)發(fā)生器中的狹小磁隙相反很大，尤其具有最低限度的相應(yīng)高度，約為永久磁體級(jí)之一的高度的三分之一。
[0084]工業(yè)應(yīng)用的可能性:
[0085]從描述中清楚可見(jiàn)，本發(fā)明可達(dá)到既定目標(biāo)，即提出一種磁場(chǎng)發(fā)生器，其實(shí)施起來(lái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)緊湊，可在具有轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的磁熱式熱裝置At中獲得約一特斯拉的均勻強(qiáng)磁場(chǎng)。這種磁場(chǎng)發(fā)生器在其集裝于采暖、空調(diào)、溫度調(diào)節(jié)、制冷等領(lǐng)域使用的磁熱式熱裝置At中時(shí)，尤其可進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用和家用，成本有競(jìng)爭(zhēng)力且體積小。
[0086]本發(fā)明不局限于所述實(shí)施例，而延伸到對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)人員而言的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)和實(shí)施變型，但仍屬于所附權(quán)利要求書中限定的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于具有轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的磁熱式熱裝置(At)的磁場(chǎng)發(fā)生器(GpGyGpG4ilG5ilG6ilG7,G8, G9),所述磁場(chǎng)發(fā)生器(GnGyGyG4ilG5ilG6ilG7ilG8ilG9)具有相同的第一磁化結(jié)構(gòu)(SM11,SM12,SM13, Smi4, Sm15, Sm19)和第二磁化結(jié)構(gòu)(SM21，SM22, Sm29)，所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)頭尾相接、彼此相對(duì)地、平行安裝在一個(gè)中央平面(P)的兩側(cè)，并且設(shè)置成限定位于同一平面上的且徑向相對(duì)的至少兩個(gè)磁隙(E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10)，每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)(SM11, Sm12,S1137 Smi4, Sm15, Sm19, Sm21, Sm22, Sm29)具有在結(jié)構(gòu)上相同的徑向相對(duì)的一個(gè)第一磁化組件(Am，Am19)和一個(gè)第二磁化組件(AM2，Am29)，所述第一磁化組件和第二磁化組件的感應(yīng)矢量沿相反的方向定向，所述第一磁化組件和第二磁化組件安裝在用至少一種鐵磁材料制成的支承件(SUP1，SUP2，SUP3，SUP4，SUP9)上并界定所述磁隙，其特征在于，所述第一磁化組件(AM1，AM19)和第二磁化組件(Am2，Am29)各具有一個(gè)永久磁體(API，Arc，APU)結(jié)構(gòu)，所述永久磁體結(jié)構(gòu)的磁感應(yīng)矢量基本上垂直于所述中央平面(P)，并且所述第一磁化組件和第二磁化組件具有非作用面(FP1，F(xiàn)P2)和作用面(Fai，F(xiàn)a2)，所述作用面(FA1，F(xiàn)A2)界定所述磁隙；并且，所述第一磁化組件(AM1，AM19)和第二磁化組件(Am^Am29)的感應(yīng)矢量在所述磁場(chǎng)發(fā)生器內(nèi)形成磁場(chǎng)的一個(gè)單一循環(huán)回路,所述單一循環(huán)回路穿過(guò)所述支承件(SUP1，SUP2, SUP3, SUP4, SUP9)和所述磁隙(E1,E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10)循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)發(fā)生器(G1； G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8)，其特征在于，所述永久磁體(API，Arc)結(jié)構(gòu)是一種階式結(jié)構(gòu)，具有至少兩個(gè)永久磁體(API，Arc)級(jí)(Εη，ΕΙ2，Εα，Ec2);并且，永久磁體級(jí)(En，E12, Eci，Ec2)同心疊置且具有稱為磁通起始級(jí)(Εη，ΕΙ2)的第一永久磁體級(jí)和稱為磁通集中級(jí)(Ea，Ee2)的第二永久磁體級(jí)，第一永久磁體級(jí)形成所述第一磁化組件(Ami)和第二磁化組件(Am2)的所述非作用面(FP1，F(xiàn)P2)，第二永久磁體級(jí)形成所述第一磁化組件(Ami)和第二磁化組件(Am2)的界定所述磁隙的所述作用面(FA1，F(xiàn)A2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，在每個(gè)磁化組件(AM1，AM2)中，永久磁體級(jí)(En，E12, Ea，Ec2)的沿著平行于所述中央平面(P)的平面的截面從磁通起始級(jí)(En，E12)向磁通集中級(jí)(EcpEc2)減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，永久磁體級(jí)(Εη，ΕΙ2，Εα，Εκ)具有不同的磁感應(yīng)數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)(SM12，SM13,Smi4, Sm15,Sm22)具有一個(gè)裝置(DCF1，DCF2，DCF3)，所述裝置設(shè)置成在由所述磁場(chǎng)發(fā)生器(G2，G3, G4, G5, G7)界定的空間中含有磁場(chǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，設(shè)置成含有磁場(chǎng)的所述裝置具有用一種鐵磁材料制成的至少一個(gè)板(Dm，Dct2)，所述至少一個(gè)板布置承靠在所述支承件(SUP1, SUP2, Sup3)的相應(yīng)的側(cè)表面上并朝相應(yīng)的所述磁隙(E1, E2)的方向延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，設(shè)置成含有磁通的所述裝置的至少一個(gè)板(Dm)具有朝向相應(yīng)的所述磁隙(EnE2)的彎曲部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，設(shè)置成含有磁場(chǎng)磁通的所述裝置具有用一種鐵磁材料制成的安裝在支承件(Sup4)上的構(gòu)件(Dm)，所述構(gòu)件(Dct3)在平行于所述中央平面(P)的一個(gè)平面上在同一磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件(Am)和第二磁化組件(Am2)之間延伸，所述構(gòu)件(Dcf3)具有凸起區(qū)域(Zs)，所述凸起區(qū)域在所述磁隙(EnE2)的入口和/或出口處向磁通集中級(jí)(EC1，Ec2)延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，每個(gè)支承件(Sup3)在其定位于同一磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件(Ami)和第二磁化組件(Am2)之間的中央部分中具有至少一個(gè)永久磁體(A11),永久磁體(A11)的磁感應(yīng)矢量平行于所述中央平面(P)、垂直于所述第一磁化組件(Ami)和第二磁化組件(Am2)的感應(yīng)矢量、并且沿著所述磁場(chǎng)的循環(huán)方向定向。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，每個(gè)支承件(Sup2)的位于同一磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件(Ami)和第二磁化組件(Am2)之間的中央部分用一種鐵磁材料制成，這種鐵磁材料的磁導(dǎo)率大于所述支承件的其余部分的構(gòu)成材料的磁導(dǎo)率。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，平行于所述中央平面(P)的平面隔熱構(gòu)件(P11, P12)安裝在每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)(SM11，Sm12Am2PSm22)上并嵌裝在相應(yīng)的磁通集中級(jí)(Eci，Ec2)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，所述平面隔熱構(gòu)件(Pn, P12)是一個(gè)盤體，所述盤體具有用于使磁通集中級(jí)(Ea，EC2)的永久磁鐵(Arc)通過(guò)的槽(E)，并且，所述平面隔熱構(gòu)件支承在由第一永久磁體級(jí)(En，E12)形成的支座上，磁通集中級(jí)(Ea，EC2)安裝在第一永久磁體級(jí)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，所述磁場(chǎng)發(fā)生器具有第三磁化結(jié)構(gòu)(SM3，SM31, Sm32, Sm33, Sm34, Sm35)，所述第三磁化結(jié)構(gòu)在所述中央平面⑵上間置在所述第一磁化結(jié)構(gòu)(SM12, Sm19)和第二磁化結(jié)構(gòu)(SM22，SM29)之間，所述第三磁化結(jié)構(gòu)(SM3，SM31，Sm32，Sm33，SM34, Sm35)具有兩個(gè)磁化部件(U1,


Um，U132? U133? U134? U135? U2，U23I? U232，U233，U234? U235 )，這兩個(gè)磁化部件分別布置在所述第一磁化結(jié)構(gòu)(SM12, Sm19)和第二磁化結(jié)構(gòu)(SM22, SM29)的第一磁化組件(AM1，AM19)和第二磁化組件(Am^Am29)之間，用以界定四個(gè)磁隙(E3，E4, E5, E6, E7, E8, E9,E10)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，每個(gè)磁化部件(U1,U131, U132, U133,U134，U135, U2, U231, U232, U233, U234, U235)具有至少一個(gè)永久磁體(APU1，Apu2)，磁化部件的永久磁體的磁感應(yīng)矢量與所述磁化部件(U1,


Um? U132J U133J U134J U135J U2J U2311 U232? U233J U234J U235)定位在其間的第一磁化組件和第二磁化組件(Am, Am2)的磁感應(yīng)矢量具有相同的方向和相同的定向。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，所述磁化部件(U1;U2)的永久磁體(APU1, Apu2)布置在用一種鐵磁材料制成的保持元件(M，M31, M32, M33, M34, M35)的兩側(cè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，所述磁化部件(U1,U2)的永久磁體(APU1，APU2)布置在相同的、彼此平行的、用一種鐵磁材料制成的兩個(gè)保持元件(M，M31，M32，M33, M34, M35)之間。
17.一種具有轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的磁熱式熱裝置(At)，所述磁熱式熱裝置配有至少一個(gè)具有磁熱元件(Em)的盤體以及至少一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)發(fā)生器(G1, G2,G3, G4, G5, G6, G7, G8, G9),所述磁場(chǎng)發(fā)生器具有相同的第一磁化結(jié)構(gòu)(SM11, SM12, Sm13, SM14, SM15,SM19)和第二磁化結(jié)構(gòu)(Sm21, Sm22, Sm29)，所述第一磁化結(jié)構(gòu)和第二磁化結(jié)構(gòu)頭尾相接、彼此相對(duì)地、平行安裝在一個(gè)中央平面(P)的兩側(cè)，并且設(shè)置成限定位于同一平面上的且徑向相對(duì)的至少兩個(gè)磁隙(E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9, Eltl)，每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)(SM11, SM12, Sm13, Smi4,S1157 Sm19, Sm21, Sm22, Sm29)具有在結(jié)構(gòu)上相同的徑向相對(duì)的一個(gè)第一磁化組件(Am，Amg)和一個(gè)第二磁化組件(AM2，Am29),所述第一磁化組件和第二磁化組件的感應(yīng)矢量沿相反的方向定向，所述第一磁化組件和第二磁化組件安裝在用至少一種鐵磁材料制成的支承件(SUP1，Sup2, Sup3, SUP4, Sup9)上并界定所述磁隙，支承所述磁熱元件(Em)的至少一個(gè)盤體定位在所述磁隙之間，所述磁熱式熱裝置的特征在于，每個(gè)磁化結(jié)構(gòu)的第一磁化組件(Am, Amg)和第二磁化組件(Am2，Am29)各具有一個(gè)永久磁體(API，Arc，APU)結(jié)構(gòu)，所述永久磁體結(jié)構(gòu)的磁感應(yīng)矢量基本上垂直于所述中央平面(P)，并且所述第一組磁化組件和第二磁化組件具有非作用面(FP1，F(xiàn)p2)和作用面(FA1，F(xiàn)a2)，所述作用面界定所述磁隙；并且，所述第一磁化組件(Am,Am19)和第二磁化組件(Am^Am29)的感應(yīng)矢量在所述磁場(chǎng)發(fā)生器內(nèi)形成磁場(chǎng)的一個(gè)單一循環(huán)回路，所述單一循環(huán)回路穿過(guò)所述支承件(SUP1，SUP2, SUP3, SUP4, SUP9)和所述磁隙(E1, E2, E3,E4, E5, E6, E7, E8, E9, E10)循環(huán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁熱式熱裝置(Aτ)，其特征在于，所述永久磁體(API，Arc)結(jié)構(gòu)是一種階式結(jié)構(gòu)，具有至少兩個(gè)永久磁體(API，Arc)級(jí)(En，E12, Eci, Ec2);永久磁體級(jí)(E11, E12, Eci, Ec2)同心疊置且具有稱為磁通起始級(jí)(E11, E12)的第一永久磁體級(jí)和稱為磁通集中級(jí)(Ea，Ec2)的第二永久磁體級(jí)，第一永久磁體級(jí)形成所述第一磁化組件(Ami)和第二磁化組件(Am2)的所述非作用面(FP1，F(xiàn)P2)，第二永久磁體級(jí)形成所述第一磁化組件(Am)和第二磁化組件(Am2)的界定所述磁隙的所述作用面(FA1，F(xiàn)A2)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的磁熱式熱裝置(Aτ)，其特征在于，所述磁場(chǎng)發(fā)生器(G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8, G9)具有第三磁化結(jié)構(gòu)(Stt3, SM31, Sm32, Sm33, Sm34, Sm35)，所述第三磁化結(jié)構(gòu)在所述中央平面(P)上間置在所述第一磁化結(jié)構(gòu)(Sm12)和第二磁化結(jié)構(gòu)(Sm22)之間，所述第三磁化結(jié)構(gòu)(SM3，SM31, Sm32, Sm33, Sm34, Sm35)具有兩個(gè)磁化部件(U1, U131, U132, U133, U134,U135, U2, U231, U232, U233, U234, U235),這兩個(gè)磁化部件分別布置在所述第一磁化結(jié)構(gòu)(Sm12)和第二磁化結(jié)構(gòu)(Sm22)的所述第一磁化組件(Ami)和第二磁化組件(Am2)之間，用以界定四個(gè)磁隙(E3，E4, E5, E6)。
【文檔編號(hào)】H01F7/02GK104508765SQ201380039802
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
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