(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気熱量ジェネレータ（１）であって、
磁気熱量材料から形成される能動素子（２）を備え、中心軸（Ａ）を中心に設けられる少なくとも１つの熱ステージ（１０）と、
前記中心軸（Ａ）を中心にアクチュエータによって回転されるドライブシャフト（３０）によって支持され、前記能動素子（２）に磁界変化を施すように設けられる磁気構成（３）と、
少なくとも１つのタンク（７４）内に含まれ、前記ジェネレータ（１）の中空ボディ（７２）に収容される押出し手段（７、１８０）によって前記能動素子（２）を通って押出される少なくとも１つの熱伝達流体と、
それぞれ外部利用回路に結合されるように構成された、少なくとも１つの所謂冷却交換室（６）および少なくとも１つの所謂加熱交換室（５）と、を備え、
前記少なくとも１つのタンク（７４）内において熱伝達流体を強制的に循環させるための手段（８ａ、８ｂ、８ｃ、１８０）、をさらに備え、
前記熱伝達流体を強制的に循環させるための手段（８ａ、８ｂ、８ｃ、１８０）は、前記ジェネレータ（１）の内部体積に統合されており、前記磁気構成（３）のアクチュエータと同じアクチュエータによって駆動されるように前記ドライブシャフト（３０）に結合されており、かつ前記ジェネレータ（１）の内部の流体の循環と同時混合とを許可するために、前記ジェネレータ（１）の前記中空ボディ（７２）内部に配置される流路（８２、８７、８８、１８７、１８８）を備えるジェネレータ。
【請求項２】
前記押出し手段（７）が、前記熱伝達流体を、前記能動素子（２）を通って押出し、前記ドライブシャフト（３０）に回転結合された少なくとも１つのカム（９４）によって往復平行運動駆動されるように設けられた、少なくとも１つのピストン（７０）を備える、請求項１に記載のジェネレータであって、
前記強制循環手段（８ｃ）が前記ドライブシャフト（３０）によって自在に支持された少なくとも１つの中央ピストン（９０）を有す、前記カム（９４）によって往復平行運動駆動される、少なくとも１つのピストン式ポンプを備えることを特徴とするジェネレータ。
【請求項３】
請求項２に記載のジェネレータであって、
前記カム（９４）が、前記ドライブシャフト（３０）に対して、遊星ギア機構（９１、９２）によって、回転結合される内部クラウンギア（９３）を備えることを特徴とするジェネレータ。
【請求項４】
請求項１に記載のジェネレータであって、
前記強制循環手段（８ｂ）が、前記ドライブシャフト（３０）に一体化した駆動ギア（８５）と噛み合い、流体（８７）循環用のチャンネルを備えるポンプハウジング（８６）に関連する、少なくとも１つの遊星ギア（８４）を備え、なお、前記遊星ギア（８４）は、ギアポンプを形成する前記ポンプハウジング（８６）と関連することを特徴とするジェネレータ。
【請求項５】
請求項１に記載のジェネレータであって、
前記押出し手段（７）は、前記熱伝達流体を、前記能動素子（２）を通して押出すように設けられ、前記ドライブシャフト（３０）に回転結合された、少なくとも１つのカム（７１）によって、往復平行運動するように駆動された少なくとも１つのピストン（７０）を備え、
前記強制循環手段（８ａ）は、前記中心軸（Ａ）を中心に設けられ、ジェネレータ（１）のボディ（７２）によって支持され、前記カム（７１）と一体化した内部クラウンギア（８１）と噛み合い、ミニギア用ポンプのように動作する小型遊星ギア（８０）と、前記ジェネレータ（１）の前記中空ボディ（７２）内の流路（８２）と、を備えることを特徴とするジェネレータ。
【請求項６】
請求項５に記載のジェネレータであって、
前記強制循環手段（８ａ）は、前記ドライブシャフト（３０）に結合された少なくとも１つのタービン（８３）を備えることを特徴とするジェネレータ。
【請求項７】
請求項１に記載のジェネレータであって、
前記強制循環手段（１８０）は、同時に、前記押出し手段を形成することを特徴とするジェネレータ。
【請求項８】
請求項７に記載のジェネレータであって、
前記強制循環手段（１８０）が、前記熱ステージ（１０）の両側に設けられ、かつ角度的にオフセットされた２つのアッセンブリ（１８１）を備え、各アッセンブリ（１８１）が、前記中心軸（Ａ）を中心に設けられ、ジェネレータ（１）のボディ（７２）と一体化した内部クラウンギア（１８３）と噛み合う遊星ギア（１８２）を備え、遊星ギア（１８２）の各々が、ミニギア用ポンプを形成するようにギア（１８５）の２つの歯車（１８４、１８４’）のうち１つと回転結合され、前記ギア（１８５）が、前記ドライブシャフト（３０）によって回転駆動された支持体（１８６）に統合され、
前記アッセンブリ（１８１）が、該当する加熱交換室（５）または冷却交換室（６）と能動素子（２）との間に流体が循環することを可能にする循環路を備えることを特徴とするジェネレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気熱量ジェネレータに関し、特に、磁気熱量材料から形成される能動素子を備え、中心軸を中心に設けられる少なくとも１つの熱ステージと、前記中心軸を中心にアクチュエータによって回転されるドライブシャフトによって支持され、前記能動素子に磁界変化を施すように設けられる磁気構成と、前記ジェネレータ内に含まれ、押出し手段によって前記能動素子を通って押出される少なくとも１つの熱伝達流体と、それぞれ外部利用回路に結合されるように構成された、少なくとも１つの所謂冷却交換室および少なくとも１つの所謂加熱交換室と、を備える磁気熱量ジェネレータに関する。なお、前記ジェネレータは、前記磁気構成のアクチュエータと同じアクチュエータによって駆動されるように前記ドライブシャフトに結合され、熱伝達流体を強制的に循環させるための手段を備える。
【背景技術】
【０００２】
磁気冷凍技術が知られるようになって２０年以上経過し、エコロジーと持続可能な開発という点でその技術が提供する利点が広く認められている。その実用的な発熱量の出力とその効率性との点での限界もまたよく知られている。その結果、この技術分野におけるどの研究においても、（着磁電源などの様々なパラメータを調整することによって実現される）該ジェネレータの性能、磁気熱量材料によって形成される能動素子の性能、熱伝達流体とこれらの能動素子との間の熱交換面、熱交換器の性能などを改善しようとする傾向がある。
【０００３】
本願出願人によって特許文献１として提出された従来技術に記載された該磁気熱量ジェネレータは、１つ以上の熱ステージを形成するように積層された、１つ以上の熱モジュールを備え、各熱ステージが磁気熱量材料で形成された、Ｎ個の隣接する能動素子を備える。なお、各熱ステージは、中心軸を中心に円形に設けられ、磁界変化を施される。その結果、熱ステージの温度が変化する。これらの能動素子は、熱モジュールに含まれた熱伝達流体を反対方向に同時に押出すために、作動カムによって往復平行運動を施されるＮ本のピストンと関連する。よって、熱伝達流体の第１部が、加熱サイクルが施される能動素子を通って、所謂加熱交換室に向かって押出され、熱伝達流体の第２部が、冷却サイクルが施される能動素子を通って、冷却交換室に向かって押出される（この逆もあり得る）。よって、平行して同時に動作する、Ｎ個のミニまたはマイクロ熱ジェネレータを得ることができる。その結果、能動素子と熱伝達流体との間の熱交換面が係数Ｎによって乗算される。よって、そのようなジェネレータの発熱量が増加する。さらに、各磁気サイクルが最大限使用される。と言うのは、熱伝達流体が両循環方向に移動することによって、磁界（加熱サイクル）の増加が施される能動素子によって生成されるカロリと、磁界（冷却サイクル）の減少が施される能動素子によって生成されるフリゴリとの両方を同時に収集することができるからである。なお、この場合、アイドルタイムも損失サイクルも発生しない。
【０００４】
また、その他の磁気熱量ジェネレータも知られているが、ジェネレータと特に熱交換器を備える外部回路との間に挿入される、二重式外部ポンプまたは２つの外部ポンプによって、熱伝達流体の循環が強制されるようなジェネレータである。その例の１つが本願出願人によって提出された特許文献２に記載される。この種のジェネレータでは、ポンプは、既知のタイプであり、かつ、特に電流を使って電源を供給して動作させる必要がある。その結果、該ジェネレータの全体のエネルギー効率を犠牲にしている。この不利点を回避するため、特許文献３では、熱伝達流体の循環用ポンプをジェネレータの駆動手段に結合することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】フランス特許公報０７／０７６１２
【特許文献２】国際公開第２００５／０４３００５２号パンフレット
【特許文献３】フランス特許出願番号２８７５８９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、産業および家庭用用途の一部として特定の仕様に沿って構成しやすくできるモジュールとしての様相を保持しながら、その発熱量およびその経済的な利益を高めるために、磁気熱量ジェネレータの効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、本発明は、プレアンブルに記載された種類の磁気熱量ジェネレータに関する。なお、該ジェネレータは、前記強制循環手段が前記ジェネレータの内部体積に統合されることを特徴とするジェネレータ。
【０００８】
この構成の結果、ジェネレータには、強制循環手段が装着される。その結果、該ジェネレータ内部で流体が確実に混ざる。よって、能動素子を通って押出される該流体がシステマチックに刷新される。さらに、これらの強制循環手段が単一のアクチュエータによって活性化される。その結果、該ジェネレータの発熱量がエネルギー効率を失うことなしに増加する。
【０００９】
押出し手段が能動素子を通して熱伝達流体を押出すように設けられ、前記ドライブシャフトに回転結合された少なくとも１つのカムによって往復平行運動駆動される、少なくとも１つのピストンを備える場合、強制循環手段は、前記ドライブシャフトによって自在に支持され、前記カムによって、往復平行運動駆動される、少なくとも１つの中央ピストンを有する少なくとも１つのピストン式ポンプを備えてよい。この場合、該カムには、ドライブシャフトに遊星ギア機構によって回転結合された内部クラウンギアが装着されてよい。
【００１０】
また、強制循環手段は、該ジェネレータのボディによって支持され、カムと一体化した内部クラウンギアと噛み合う、前記中心軸を中心に設けられた小型遊星ギアと、ミニギア用ポンプを形成する各小型遊星ギアを有する流路とを備えてもよい。さらに、これらの強制循環手段は、前記ドライブシャフトに結合された少なくとも１つのタービンを備えてよい。
【００１１】
その他の代替例では、強制循環手段は、前記ドライブシャフトと一体化した駆動ギアと噛み合い、熱伝達流体を循環させるためのチャンネルが装着されたポンプハウジングと関連する、少なくとも１つの遊星ギアを備えてよい。なお、前記ポンプハウジングと関連した前記遊星ギアは、ギアポンプを形成する。
【００１２】
その他の代替例では、前記強制循環手段は、同時に、前記押出し手段を形成してよい。
【００１３】
この場合、前記強制循環手段が、前記熱ステージの両側に設けられ、かつ角度的にオフセットされた２つのアッセンブリを備え、各アッセンブリが、前記中心軸を中心に設けられ、ジェネレータのボディと一体化した内部クラウンギアと噛み合う遊星ギアを備え、各アッセンブリが、ミニギア用ポンプを形成するギアの２つの歯車のうち１つと回転結合され、前記ギアが、前記ドライブシャフトによって回転駆動されたリング部に統合され、前記アッセンブリが、該当する加熱交換室または冷却交換室と能動素子との間に流体が循環することを可能にする流路を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明およびその利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例としての２つの実施形態の以下の説明によく表れるだろう。なお、図面の説明は以下の通りである。
【図１】１つの熱ステージを有する本発明による磁気熱量ジェネレータの斜視図である。
【図２】図１のジェネレータの軸方向の断面図である。
【図３】図１のジェネレータの熱伝達流体の強制循環手段の第１実施形態の部分斜視図である。
【図４】図３の図を拡大した詳細図である。
【図５】熱伝達流体の強制循環手段の第２実施形態の部分斜視図である。
【図６】図５の強制循環手段の一部を形成するポンプハウジングの斜視図である。
【図７】熱伝達流体の強制循環手段の第３実施形態の部分断面斜視図である。
【図８】図７の平面図である。
【図９】ＩＸ−ＩＸ線に沿った、図８の軸方向の断面図である。
【図１０】熱伝達流体の強制循環手段の第４実施形態に関する、図１のジェネレータの軸方向の断面図である。
【図１１】図１０のジェネレータの、簡易部分断面斜視図である。
【図１２】図１０のジェネレータの部分分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１、２を参照して、本発明による磁気熱量ジェネレータ１（以下、ジェネレータ１と称す）は、磁気熱量材料から成る能動素子２を含む少なくとも１つの熱ステージ１０を備える。該ジェネレータ１は、中心軸Ａを中心に冠部に設けられ、磁界変化を施される。その結果、カルノーサイクルに従って温度が変化し、かつこれらの能動素子２内で加熱サイクルと冷却サイクルとが交互に形成される。熱ステージ１０の数は、ジェネレータ１の仕様に従って、特に、所望の温度勾配に従って決定されるが、その際、各熱ステージ１０は、はめ合わせかつ積層可能なモジュールを構成することができる。磁界の変化は、例えば、能動素子２内に設けられる磁気構成３によって生成される。該能動素子２は、アクチュエータによって中心軸Ａを中心に回転し、能動素子２のリング部の外側に設けられる磁気閉鎖装置４に関連付けする。この磁気構成３は、永久磁石などを備えてもよく、ドライブシャフト３０（図３、７〜９参照。なお、その他の図面では中心軸Ａとして示す）によって支持され、既知のいずれかのタイプのアクチュエータ（図示せず）によって、連続または非連続回転、交互回転または非交互回転で駆動されてもよい。
【００１６】
能動素子２は、様々な様態であってよく、つまり、単体または隣接部のアッセンブリから成る冠部であってよいが、穴あきまたは微小穴あき固形材料、多孔質材料、粉末または凝塊化粒子、軸方向または径方向ラミネートなどから形成される幾何学部はあってもなくてもよい。該能動素子２は、単一の磁気熱量材料または様々な磁気熱量材料のアッセンブリ（他の熱伝導材料に関連する場合もある）からなる。
【００１７】
このジェネレータ１は、少なくとも１つの熱伝達流体を備える。該流体は、連続する加熱および冷却サイクルの間に能動素子２によって生成されるカロリおよびフリゴリを収集するために設けられるが、カロリおよびフリゴリは、前記ジェネレータの加熱および冷却端に配置され、カバー５０、６０によって閉じられる所謂加熱交換室５および所謂冷却交換室６に互いに蓄えられる。これらの両交換室５、６は、例えば、端部金具５１、６１に接続される熱交換器（図示せず）を介して、外部利用回路を使って収集される、カロリおよびフリゴリを交換するように構成される。
【００１８】
図２を特に参照して、本ジェネレータ１は、熱ステージ１０の両側に、能動素子２を通して熱伝達流体を押出すための押出し手段７を備える。なお、該手段７は、能動素子２の反対側に位置するピストン７０の形態を取り、磁気構成３の回転を制御するアクチュエータによって中心軸Ａを中心に回転する少なくとも１つの（ドライブシャフトに一体化された）カム７１によって、往復平行運動に駆動される。ジェネレータ１が複数の熱ステージ１０を備える場合、押出し手段７は、２つの連続する熱ステージ１０に共通であってよい。これらの押出し手段７は、中空ボディ７２に収容されるが、該ボディ７２は、一方では、磁気閉鎖装置４を取り付けるために設けられ、その一方では、カバー５０、６０を取り付けるために設けられる。該ボディ７２は、特に、補完しあう雄／雌形状を積層して形成されるが、それは、図１〜３の例を見ればよく分かるだろう。明らかに、アッセンブリはどのような手段でも検討可能であり、外部ケーシングの有無は問わない。図例上、Ｏ型リングなど（図示せず）を各部間に挿入して、本アッセンブリの密閉度を確保できるが、その場合、タイロッド１１などで密閉し続ける。なお、該タイロッド１１は、ジェネレータ１の外周上に均一に設ける。図２の同例において、ボディ７２は、径方向に組み立てられた、２つの半殻部によって、形成される。その結果、ピストン７０用のチャンバ７３および熱伝達流体を含むタンク７４の境界が定められる。また、本ボディ７２は、カム７１を回転させるようにガイドするベアリング７５を備える。カム７１は、各ピストン７０に位置する溝７０ａ内部を移動する、例えば、正弦波状のカム輪郭７１ａを備える。
【００１９】
本発明の最初の３つの実施形態によるジェネレータ１は、従来技術とは異なる。それは、本発明が熱伝達流体の強制的な循環を生み出すための強制循環の統合手段８ａ、８ｂ、８ｃを、少なくとも流体タンク（複数個の場合もあり）７４とピストン７０のチャンバ（複数個の場合もあり）７３とにおいて―ジェネレータ１が１つ以上の熱ステージ１０を備え、これらの流体タンク７４が相互連結されたり、されていなかったりによって―設けている点である。
【００２０】
実施形態すべてにおいて、強制循環手段８ａ、８ｂ、８ｃ、１８０は、図２〜１２に示す実施形態のように、前記ジェネレータ１の内部体積に統合されるように構成される。この場合、これら手段は、磁気構成３のドライブシャフトにシフトし、同一のアクチュエータによって駆動される。その結果、構造がコンパクト化し、単一電源化が可能となる。
【００２１】
これらの強制循環手段８ａ、８ｂ、８ｃ、１８０によって、各タンク７４内で熱伝達流体が混ざる（使用する手段によって、ループ型サイクルまたはオルタネイト型サイクルの後で）ことになるので、能動素子２を通過前および通過後で、流体が混ざることになる―つまり、流体のカロリの割合と、流体のフリゴリの割合のことである―ので、各タンク７４内のこの流体の温度のバランスが取れ、かつ、継続的にチャンバ７３内の流体（ピストン７０によって能動素子２内を押出される）が新しくなる。その結果、前記能動素子２の入出力間の温度勾配が形成維持されやすくなる。従って、同時に、連続する２つの熱ステージ１０間の温度勾配およびジェネレータ１の全体的な熱出力が上昇する。
【００２２】
図２〜４に示す第１実施形態では、強制循環手段８ａは、中心軸Ａを中心に円形に設けられる、一連の小型遊星ギア８０を備え、該ギア８０は、ボディ７２によって支持され、前記ボディ７２と一体化する軸Ｂを中心に回転自在である。分かりやすくするために、図２の右側部分は、簡略化されており、小型ギア８０は示されていない。１つの小型ギア８０だけが図３に示されており、カム７１は、図４では、詳細には示されていない。これらのギア８０は、カム７１と一体化するクラウンギア８１と噛み合い、中心軸Ａを中心に回転する。カム７１の回転によって、クラウンギア８１が回転し、今度は、（ミニギア用ポンプのように動作する）小型ギア８０を回転させる。つまり、ギアの歯を介して、タンク７４に収められた熱伝達流体をピストン７０と能動素子２とに向けて駆動させる。その結果、流体がループ状に循環する。このため、ボディ７２は、各小型ギア８０用のポンプハウジング８４の境界を定め、チャンネル、溝、開口などの形状の流路８２（図４参照）がボディ７２およびカム７１に位置する。これによって、チャンバ７３の１つの流路が開くとすぐに、タンク７４と対応する交換室５、６とが接続され、または、ジェネレータ１が複数の熱ステージ１０を備える場合、一方では、隣接するタンク７４と接続され、その他方では、ピストン７０のチャンバ７３に接続される。好ましくは、小型ギア８０は、ピストン７０に近くに設けられる。こうすると、能動素子２を通って押出される熱伝達流体の割合は、常時、最新のものとなる。また、これらの強制循環手段８ａは、カム７１と一体化し、中心軸Ａを中心に回転する中央タービン８３を備える。その結果、タンク７４内の熱伝達流体がさらに混ざる。この目的のため、カム７１は、循環用流路８２をタービン８３のブレードの近くに備える。その結果、熱伝達流体がタービン８３およびカム７１を循環する。なお、本実施例では、カム７１を構成する部分は、複数の機能を組み合わせる。つまり、ピストン７０を往復平行運動するように駆動させて、熱伝達流体を、能動素子２を通して押出す機能、小型ギア８０を駆動して、ピストン７０および能動素子２に向かって熱伝達流体を強制的に循環させるためのミニギア用ポンプを生み出す機能、タンク７４内の熱伝達流体を強制的に混ぜる機能である。明らかに、代替例によって、カム７１には、タービン８３が設けられても設けられなくてもよく、小型ギア８０も設けられても設けられなくてもよい。
【００２３】
図５、６に示す第２実施形態では、強制循環手段８ｂは、少なくとも１つの遊星ギア８４を備える。なお、図示した例では、３つの遊星ギア８４が設けられるが、この個数は限定されない。該遊星ギア８４は、等間隔をおいて（等間隔に限らず）、中心軸Ａを中心に設けられ、ボディ７２によって支持され、前記ボディ７２と一体化した軸Ｃを中心に回転自在である。これらのギア８４は、カム７１と一体化した駆動ギア８５（図５では、参照線によって表わされる）と噛み合い、中心軸Ａを中心に回転する。カム７１の回転によって、駆動ギア８５が回転し、今度は、（ミニギア用ポンプのように動作する）遊星ギア８４を回転させる。つまり、ギアの歯を介して、タンク７４に収められた熱伝達流体をピストン７０と能動素子２とに向けて駆動させる。その結果、流体がループ状に循環する。このため、各ギア８４を中心に流体を循環させるためのチャンネル８７を有する、これらのギア８４は、ボディ７２に搭載された固定式ポンプハウジング８６に関連し、カム７１およびボディ７２に位置する流路８２（前述の例を参照して）に接続される。また、本ポンプハウジング８６は、熱伝達流体をポンプハウジング８６およびカム７１を通って循環させるための循環用流路８８を備える。第２実施形態では、また、駆動ギア８５が、前述の例から、タービン８３の役割も果たす。つまり、タンク７４内の熱伝達流体がさらに混ざる。
【００２４】
図７〜９に示す第３実施形態では、強制循環手段８ｃは、往復平行運動の対象であるためピストン式ポンプのように動作し、かつ流体の交互循環を生み出すための中央ピストン９０を備える。この中央ピストン９０は、平行運動および回転自在に、磁気構成３のドライブシャフト３０に搭載される。このドライブシャフト３０は、１つ以上のギア９２と噛み合う歯車９１を支持し、中心軸Ａを中心に円形に設けられる。なお、該ギア９２は、等間隔をおいて（等間隔に限らず）設けられ、ボディ７２によって支持され、かつ、前記ボディ７２と一体化した軸Ｄを中心に回転自在である。これらのギア９２は、中心軸Ａを中心にカム９４を回転させる内部クラウンギア９３と噛み合う。カム９４は、前述の例のカム７１と同じ機能を有し、ピストン７０の溝７０ａの内部を移動する同じタイプのカム輪郭７１ａを備える。その結果、ピストン７０は、往復平行運動し、能動素子２内の熱伝達流体を押出す。同時に、このカム９４は、中央ピストン９０の周囲に位置するカム路９６を移動するフォロア指部９５によって、中央ピストン９０を間違いなく往復平行運動させる。なお、このカム路９６は、略正弦波状形状（図９参照）を有する。中央ピストン９０の軸方向のストロークは、一方では、ボディ７２によって制限され、他方では、歯車９１によって制限される。前述の例のように、流路８２は、ボディ７２内に位置されることで、タンク（複数個の場合もある）７４およびピストン７０のチャンバ７３の間に、熱伝達流体を循環させることができる。
【００２５】
図１０〜１２に示す第４実施形態では、強制循環手段１８０は、押出し手段を同時に形成する。本実施形態では、強制循環手段１８０は、熱ステージ１０の両側に設けられる２つのアッセンブリ１８１から構成される。図１１、１２には、それぞれ、単一のアッセンブリ１８１が示される。もう１つのアッセンブリ１８１は、同一であり、かつ中心軸Ａに対して４５度の角度でオフセットされる。例示されるアッセンブリ１８１は、前記中心軸Ａを中心に設けられ、ドライブシャフト３０によって回転される支持部１８６内に統合された４つのギア１８５を備える。各ギア１８５は、２つの歯車１８４、１８４’を備える。前記歯車のうち一方の歯車１８４は、内部クラウンギア１８３（同図では、その歯は図示せず）に噛み合う遊星ギア１８２に対して回転可能に固定的に接続される。この内部クラウンギア１８３は、ジェネレータ１のボディ７２に一体化するので、支持部１８６の回転によって、固定式クラウンギア１８３の歯と噛み合う遊星ギア１８２の回転が駆動される。それと同時に、歯車１８４の回転も駆動される。従って、各ギア１８５の関連する歯車１８４’が回転する。よって、各ギアによって、流体を熱ステージ１０に向かって駆動するポンプが形成される。
【００２６】
このため、熱伝達流体路がアッセンブリ１８１に設けられる。特に、これらの熱伝達流体路は、各ギア１８５用の混合室１８７を備える。なお、前記混合室１８７は、支持部１８６の厚みを超えずに形成され、対応するギア１８５および該当する加熱室５または冷却室６と流体的に接続され、同時に、窪み１８８が、ギア１８５間において、支持部１８６の径方向面のレベルで形成される（図１１参照）。支持部１８６は、支持部１８６が中心軸Ａを中心に回転されたとき、各能動素子２が１つの単一ギア１８５に対向して配置されるように、４５度の角度を付けてオフセットして設けられる。よって、加熱交換室５と同じレベルに位置するギア１８５によって能動素子２を通して押出される熱伝達流体が、冷却交換室６側に位置する窪み１８８に出現し、冷却交換室６に到達する。ここで、この冷却交換室６にすでに存在する流体と混ざる。その後、熱伝達流体の一部は、ギア１８５によって、混合室１８７内に導入され、能動素子２に向かって押出され、加熱交換室５に向かって押出される。本第４代替例では、アッセンブリ１８１が角度的にオフセットされているため、ピストンを使用しなくてよい。なぜなら、支持部１８６が回転するとき、熱伝達流体が同時に押出され、能動素子２の前を移動するギア１８５によって混合されるからである。
【００２７】
ピストン７０を備える場合、ジェネレータ１の動作の本質は、単一のアクチュエータ（図示せず）を使って、磁気構成３の回転を駆動し、加熱および冷却サイクルを能動素子２内に生み出すことであり、カム７１の回転を駆動し、ピストン７０を往復平行運動させて、熱伝達流体を、前記能動素子２を通して押出すことであり、手段８ａ〜８ｃの回転を駆動し、タンク７４内で熱伝達流体を混合し、該タンク内で強制循環させ、各熱ステージ１０間でその温度を均一化させることである。ピストン７０を備えない場合、ジェネレータ１の動作の本質は、単一のアクチュエータ（図示せず）を使って、磁気構成３の回転を駆動し、加熱および冷却サイクルを能動素子２内に生み出すことであり、角度的にオフセットされた支持部１８６の回転を駆動し、ギア１８５を回転駆動させ、熱伝達流体を、前記能動素子２を通して押出し、混合室１８７で混合し、強制循環させ、各熱ステージ１０間でその温度を均一化させることである。
【００２８】
複数の熱ステージ１０を積層することによって、加熱交換室５および冷却交換室６間の温度勾配が次々に上昇する。なお、両室５，６は、両端に配置され、かつ収集されたカロリおよびフリゴリが、管または熱交換器（図示せず）を介して、外部利用回路（加熱、エアコンディショニング、焼き戻し用などの）に転送できるように構成されたものである。
【００２９】
好ましくは、使用される熱伝達流体は液体である。熱伝達流体は、最大熱交換を達成するように、所望の温度範囲に対して適応される化学成分を有する。よって、この流体は、液体、気体、またはその二相性であってよい。液体の場合、正温度であれば、例えば、純水および不凍材を含む水を使用でき、例えば、負温度の場合、グリコール系製品または塩水を使用できるだろう。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明による熱ジェネレータ１を形成する部分は、全て、再生可能な産業プロセスを使って、大量生産可能である。これらの全ての部分は、能動素子２および磁気手段３，４を除いて、成形または射出成形などされた断熱材から形成できる。熱ステージ１０は、タイロッド１１（図１参照）など、適切な封止手段および適切な既知の取り付け手段で組立可能である。コンパクトで積層可能な熱ステージ１０を有するジェネレータ１を製造すれば―標準化可能である―、限られたスペースでの使用要求において、費用対効果が高い産業および家庭用用途両方の幅広い応用を満たすことができ、しかも、カロリ値に関してこのタイプのジェネレータでは現在比類ない高い性能が発揮される。
【００３１】
本発明は、記載した実施形態の例に限定されず、添付の請求項によって定義された通り、保護範囲から逸脱しない程度に、当業者にとって明らかな変更例および代替例をも含むものである。
【図１】
0005449186.tif 000002
【図２】
0005449186.tif 000003
【図３】
0005449186.tif 000004
【図４】
0005449186.tif 000005
【図５】
0005449186.tif 000006
【図６】
0005449186.tif 000007
【図７】
0005449186.tif 000008
【図８】
0005449186.tif 000009
【図９】
0005449186.tif 000010
【図１０】
0005449186.tif 000011
【図１１】
0005449186.tif 000012
【図１２】
0005449186.tif 000013