(57)【要約】  本発明は、冷却液（Ｆ）と熱的に接触している少なくとも１つの磁気熱量材料（３）を備える少なくとも１つの磁気熱量ユニット（２１）を有するとともに、前記磁気熱量材料（３）を変動磁場に供することのできる少なくとも１つの磁気ユニット（４１）を有する磁気熱量効果型熱発生器（１）に関する。本熱発生器（１）は、各ユニット（２１、４１）がモジュール構成であり、同じ中央軸（Ｍ）に沿って相補型の嵌合形状部（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）を有する別のユニット（４１、２１）と組み合わせるための少なくとも１つの嵌合形状部（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）を有することを特徴とする。【選択図】図１
2014531014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液（Ｆ）と熱的に接触している少なくとも１つの磁気熱量材料（３）を備える少なくとも１つの磁気熱量ユニット（２１、２２）を有するとともに、前記磁気熱量材料（３）を変動磁場に供することのできる少なくとも１つの磁気ユニット（４１、４２）を有する、磁気熱量効果型熱発生器（１、１０、２０）であって、各ユニット（２１、２２、４１、４２）がモジュール構成であり、組み立て用の共通軸なしに、同じ中央軸（Ｍ）に沿って相補型の嵌合形状部（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ１２、Ｅ１３）を有する別のユニット（４１、４２、２１、２２）と組み合わせるための少なくとも１つの嵌合形状部（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ１２、Ｅ１３）を有することを特徴とする、磁気熱量効果型熱発生器。
【請求項２】
さらに、前記磁気熱量材料（３）と熱的に接触している冷却液（Ｆ）の回路（６）の少なくとも一部を収容している油圧ユニット（５１、５２）を有するとともに、前記冷却液（Ｆ）の駆動システム（８１、８２）を有することができること、および、前記油圧ユニット（５１、５２）は、モジュール構成であり、前記中央軸（Ｍ）に沿って相補型の嵌合形状部（Ｅ４）を有する別のユニット（２１、２２、４１、４２、）と組み合わせるための少なくとも１つの嵌合形状部（Ｅ５、Ｅ６、Ｅ１０、Ｅ１１）も有することを特徴とする、請求項１に記載の熱発生器。
【請求項３】
さらに、前記磁気熱量材料（３）と熱的に接触している冷却液（Ｆ）と、別の冷却液すなわち外部流体との間に熱交換を実現することができる少なくとも１つの交換ユニット（７１）を備えること、および、前記交換ユニット（７１）は、モジュール構成であり、前記中央軸（Ｍ）に沿って相補型の嵌合形状部（Ｅ７、Ｅ８）を有する別のユニット（２１、２２）と組み合わせるための少なくとも１つの嵌合形状部（Ｅ９）も有することを特徴とする、請求項１または２に記載の熱発生器。
【請求項４】
前記交換ユニット（７１）は、前記磁気熱量材料（３）と熱的に接触している冷却液（Ｆ）に対する第１の回路部分（１１）、および前記外部流体に対する第２の流体回路部分（１２）である、少なくとも２つの流体回路部分（１１、１２）を有し、該回路部分（１１、１２）は、熱的に接触していることを特徴とする、請求項３に記載の熱発生器。
【請求項５】
前記嵌合形状部（Ｅ１、Ｅ３；Ｅ２、Ｅ３；Ｅ４、Ｅ５；Ｅ４、Ｅ１０；Ｅ４、Ｅ１１；Ｅ７、Ｅ９；Ｅ８、Ｅ９；Ｅ１２、Ｅ３）は、中央軸（Ｍ）に沿って軸沿いに定置させ、前記ユニット（２１、２２、４１、４２、５１、５２、７１）の中央軸（Ｍ）に垂直な径方向面で径方向に互いに定置させるために協働することを特徴とする、請求項１から４のうちいずれか一項に記載の熱発生器。
【請求項６】
前記嵌合形状部（Ｅ５、Ｅ４；Ｅ１０、Ｅ４；Ｅ１１、Ｅ４；Ｅ１２、Ｅ３）は、中央軸（Ｍ）に沿って軸沿いに定置させ、中央軸（Ｍ）に垂直な径方向面で径方向に定置させ、前記ユニット（４１、５１；４１、５２；４２、５１）を互いに回転式に連結するために協働することを特徴とする、請求項１から５のうちいずれか一項に記載の熱発生器。
【請求項７】
前記熱発生器は、エアギャップ（１３）を形成するために互いに対向して組み立てた２つの磁気ユニット（４１、４２）を有し、該エアギャップの内部には前記磁気熱量ユニット（２１、２２）の前記磁気熱量材料（３）があること、前記磁気ユニット（４１、４２）はそれぞれ、中央軸（Ｍ）で材料が連続している部品（１４）を備え、前記材料は、磁場を誘導することができること、および前記部品（１４）は、少なくとも１つの磁気アセンブリ（１５）を支持することを特徴とする、請求項１から６のうちいずれか一項に記載の熱発生器。
【請求項８】
前記磁気アセンブリ（１５）は、少なくとも１つの永久磁石（１６）および少なくとも１つの極性部品（１７）を有することを特徴とする、請求項７に記載の熱発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却液と熱的に接触している少なくとも１つの磁気熱量材料を備える少なくとも１つの磁気熱量ユニットを有するとともに、前記磁気熱量材料を変動磁場に供することのできる少なくとも１つの磁気ユニットを有する磁気熱量効果型熱発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
室温での磁気冷却技術は２０数年以上前から知られており、環境配慮および持続可能な開発の点でこの技術がもたらす利点が認識されている。また、この技術の有用な発熱力および効率には限度があることも知られている。そのため、この分野に関わる研究では、磁気熱量効果型熱発生器の性能を全面的に向上させようとしており、磁力、磁気熱量材料の性能、冷却液と磁気熱量材料との間の熱交換面積、熱交換器の性能など、様々なパラメータについて研究されている。
【０００３】
磁力に関しては、磁気熱量効果型熱発生器内に、できる限り強い磁場を生成できる装置を組み入れることが重要である。実際、磁気熱量材料の磁気熱量効果は、この磁気熱量材料を供する磁場の強度と密接に関連している。このような理由から、この磁場が強いほどその磁気熱量材料の磁気熱量効果は大きくなり、これによって磁気熱量効果型熱発生器の効率はさらに高くなる。
【０００４】
磁気熱量効果型熱発生器において、特に少なくとも１つの構成要素が中心軸の周りを回転している熱発生器において、改善の余地があるもう１つの態様が、様々な構成要素にみられるヒートブリッジであって、最も熱い側すなわち熱発生器の加熱側と、最も冷たい側すなわち熱発生器の冷却側との間の温度勾配の低減を引き起こすヒートブリッジに関するものである。その結果、この温度勾配とも関係がある磁気熱量効果型熱発生器の性能は低下することになる。
【０００５】
改善の余地があるもう１つの点が、このような熱発生器の概念、製造および組み立ての最適化に関するものである。
【０００６】
このほか、磁気熱量効果型熱発生器は、エネルギー効率が利用可能なものでなければならないことに加え、占有するサイズまたは体積も小さく、例えば家電製品や車両に組み入れられるものでなければならない。
【０００７】
このような例が、とりわけ同一出願人による文献の米国特許第２０１０／０２３６２５８号明細書（特許文献１）、仏国特許第２９２４４８９号明細書（特許文献２）、仏国特許第２９３７１８２号明細書（特許文献３）および仏国特許第２９０４０９８号明細書（特許文献４）に記載されており、これらの文献では、熱発生器の様々な構成要素が、回転駆動している共通軸に積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第２０１０／０２３６２５８号明細書
【特許文献２】仏国特許第２９２４４８９号明細書
【特許文献３】仏国特許第２９３７１８２号明細書
【特許文献４】仏国特許第２９０４０９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述の期待に応えることを目的とするとともに、製造コストが低く、熱効率が高く、モジュール式であるために組み立てやすい上に、求める出力に応じて熱発生器を複数の構成にすることができ、応用が可能である磁気熱量効果型熱発生器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的において、本発明は、冒頭に記載した類の磁気熱量効果型熱発生器であって、各ユニットがモジュール構成であり、組み立て用の共通軸なしに、同じ中央軸に沿って相補型の嵌合形状部を有する別のユニットと組み合わせるための少なくとも１つの嵌合形状部を有することを特徴とする磁気熱量効果型熱発生器に関する。この組み合わせは、相補型の部品を使用せずに実現される。
【００１１】
本発明による熱発生器は、さらに、前記磁気熱量材料と熱的に接触している冷却液の回路の少なくとも一部を収容している油圧ユニットを有するとともに、前記冷却液の駆動システムを有することができ、前記油圧ユニットは、モジュール構成にすることができ、前記中央軸に沿って相補型の嵌合形状部を有する別のユニットと組み合わせるための少なくとも１つの嵌合形状部も有する。
【００１２】
熱発生器は、さらに、前記磁気熱量材料と熱的に接触している冷却液と、別の冷却液すなわち外部流体との間に熱交換を実現することができる少なくとも１つの交換ユニットを備え、該交換ユニットは、モジュール構成であり、前記中央軸に沿って相補型の嵌合形状部を有する別のユニットと組み合わせるための少なくとも１つの嵌合形状部も有する。
【００１３】
前記交換ユニットは、そのために、前記磁気熱量材料と熱的に接触している冷却液に対する第１の回路部分、および前記外部流体に対する第２の流体回路部分である、少なくとも２つの流体回路部分を有することができ、該回路部分は、熱的に接触している。
【００１４】
有利には、前記嵌合形状部は、中央軸に沿って軸沿いに定置させ、ユニットの中央軸に垂直な径方向面で径方向に互いに定置させるために協働することができる。
【００１５】
さらに、前記嵌合形状部のいくつかは、中央軸に沿って軸沿いに定置させ、中央軸Ｍに垂直な径方向面で径方向に定置させ、前記ユニットを互いに回転式に連結するために、協働することができる。
【００１６】
特定の一実施形態では、熱発生器は、エアギャップを形成するために互いに対向して組み立てた２つの磁気ユニットを有することができ、このエアギャップの内部には前記磁気熱量ユニットの前記磁気熱量材料があり、前記磁気ユニットはそれぞれ、中央軸で材料が連続している部品を備えることができ、前記材料は、磁場を誘導することができ、前記部品は、少なくとも１つの磁気アセンブリを支持している。
【００１７】
前記磁気アセンブリは、そのために、少なくとも１つの永久磁石および少なくとも１つの極性部品を有することができる。
【００１８】
このような配置にすることで、有利には、熱発生器を組み立てるのに必要な部品数を減らすことができ、前記装置はそれぞれ、定置手段を有し、この定置手段によって装置は、１つまたは複数の隣接する装置に対して自らを定置することができる。その結果、本発明による熱発生器は、組み立てやすくなるとともに適切な適応性も得られるモジュール構成になっている。
【００１９】
本発明およびその利点は、添付の図を参照しながら、非限定的に例として挙げた実施形態に沿った次の説明文を読むことによりさらに明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による１つの熱層を有する磁気熱量効果型熱発生器の概略図である。
【図２】本発明による２つの熱層を有する磁気熱量効果型熱発生器の概略図である。
【図３】図１に示した磁気熱量効果型熱発生器の一変形例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図示した実施例では、同じ部品または部分には同一の符号を付している。
【００２２】
添付の図面の図１から図３は、本発明による磁気熱量効果型熱発生器１、１０、２０の実施例である。このような熱発生器１、１０、２０は、いわゆる強力な磁気熱量効果を有する材料または磁場変動の影響を受けて瞬時に冷却および加熱する能力がある磁気熱量材料３の磁気熱量効果を利用している。
【００２３】
このような熱発生器１、１０、２０では、磁気熱量材料３は、該材料によって生成されるフリゴリーおよびカロリーを回収するために配置された冷却液Ｆと熱接触した状態で、変動磁場に供される。そのために、磁気熱量材料３は、冷却液Ｆを浸透させ、開口した流体路を有する１つまたは複数タイプの磁気熱量材料３で構成されている。このような流体路は、例えば、多孔性材料の孔で構成されるか、中実ブロックに加工したミニチャネルもしくはマイクロチャネル、または互いに間隔が開いているか溝入りで、かつ積層された磁気熱量材料（複数も可）製のプレートを組み立てて得られたミニチャネルもしくはマイクロチャネルで構成されてよい。添付の図１から図３に示した熱発生器１、１０、２０では、磁気熱量材料３は、積層されかつ冷却液Ｆを通せるように互いに間隔を開けた磁気熱量材料製のプレートを組み立てたもので構成されている。当然ながら、冷却液Ｆを前記磁気熱量材料３に通過させることのできるその他のあらゆる実施形態を適切としてよい。
【００２４】
磁気熱量材料３において、冷却液Ｆは、この磁気熱量材料が供される磁場の値に応じて、磁気熱量材料３の両端部から一方の方向またはもう一方の方向へ交互に循環する。この冷却液Ｆの移動は、前記磁場の変動と関係があり、これによって各磁気熱量材料３の２つの対向する端部すなわち加熱端部と冷却端部との間に温度勾配を達成してこれを維持することができる。対向する端部とは、前記磁気熱量材料３の中にあるか、同材料を通過しているか、あるいは同材料に沿っている冷却液Ｆの入口および出口の領域と考えなければならない。
【００２５】
図示した熱発生器１、１０、２０は、複数のユニット２１、２２、４１、４２、５１、５２、７１、７２を有し、同ユニットは、熱発生器１、１０、２０の特定の機能を行うとともに、前記様々なユニット２１、２２、４１、４２、５１、５２、７１、７２の一部として一体化している嵌合形状部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９、Ｅ１０、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３を介して、互い違いに重なり合うことのできるモジュールでこのように作製される。
【００２６】
これらのユニット２１、２２、４１、４２、５１、５２、７１、７２は、特に、
−  磁気熱量材料３を収容している磁気熱量ユニット２１、２２、
−  磁気熱量材料３と熱的に接触している冷却液Ｆの駆動手段８１、８２を有し、熱発生器１、１０、２０の油圧経路６の少なくとも一部を収容している油圧ユニット５１、５２、
−  この磁気熱量材料３を磁場の周期的な変動に従わせるようになっている磁気ユニット４１、４２、
−  磁気熱量材料３と熱的に接触している冷却液Ｆと、別の冷却液すなわち外部流体であって、例えば冷却、加熱または温度調整を行う装置または適用物につながっている外部流体との間の熱交換を実現できる交換ユニット７１、および
−  熱発生器１、１０、２０内の流体連結を行い、特に磁気熱量材料３と油圧ユニット５２との間で冷却液Ｆを誘導できる輸送ユニット７２
を有する。
【００２７】
図１に示した熱発生器１は、単一の熱層を有する、つまり中央軸Ｍ周りに同心に配置した磁気熱量材料３を収容している単一の磁気熱量ユニット２１を有する。これらの磁気熱量材料３は、磁気熱量ユニット２１の両側に対称に配置した２つの同じ磁気ユニット４１によって磁気による作用を受ける。この実施例では、各磁気ユニット４１は、このユニットの中央軸Ｍを中心として、磁気熱量ユニット２１の相補型の嵌合形状部Ｅ１、Ｅ２と協働する嵌合形状部Ｅ３を有する。図１の熱発生器１において、磁気熱量ユニット２１の嵌合形状部Ｅ１、Ｅ２は、雄部とも呼ばれる突出部であり、この部分は、これに合致する形状で雌部とも呼ばれる凹部に係合でき、この雌部は磁気ユニット４１の嵌合形状部Ｅ３で構成される。嵌合によるこの組み立ては、磁気熱量ユニット２１と磁気ユニット４１との相対的な運動、つまりこの実施例では、磁気ユニット４１が中央軸Ｍ周りに磁気熱量ユニット２１に対して回転する運動を可能にする、１つの軸受もしくは複数のベアリングまたはその他のあらゆる同等の手段で完成されてよい。
【００２８】
そのために、磁気ユニット４１はそれぞれ、材料が連続している部品１４を有する。材料が連続しているとは、この部品１４には軸またはハブに取り付けるための貫通孔がないことであると考えなければならない。この例では鉄製であるこの部品１４には、２つの磁気アセンブリ１５が取り付けられ、この磁気アセンブリはそれぞれ、永久磁石１６と、この永久磁石１６によって生成される磁束を集束させることのできる少なくとも１つの有極性部品１７とで構成される。２つの磁気ユニット４１は、この磁気ユニットの磁気アセンブリ１５が互いに対向してエアギャップ１３の範囲を規定するようにして取り付けられ、このエアギャップ内に磁気熱量ユニット２１の磁気熱量材料３が定置される。図示した熱発生器１では、同じ磁気ユニット４１の磁気アセンブリ１５は、中央軸Ｍに対して対称に、かつ角度が１８０°ずれた状態で取り付けられる。したがって、前記磁気ユニット４１が磁気熱量材料３に対して回転することにより、前記磁気熱量材料３に磁場変動が生じ、ギャップ１３内にある磁気熱量材料３は磁場の影響を受け、ギャップ１３の外部にある磁気熱量材料３は一切磁場に供されない。もちろん、これと同等である別の構成を選択してもよい。各磁気ユニット４１が角度１８０°ずれた２つの磁気アセンブリ１５を有している構成を説明的な例として挙げているが、当然ながら、本発明の範囲内であるかぎり、別の値の角度でずれた１つまたは複数の磁気アセンブリ１５、例えば角度が９０°ずれた４つの磁気アセンブリを想定することも可能である。
【００２９】
様々なユニット２１、４１、５１、７１を中心となる１つの共通軸の周りに取り付けるまたは積層するという、先行技術の教示に従って作製した熱発生器の場合にあてはまるようなことをしないことにより、とりわけ材料が連続している単一の中実部品１４で磁気ユニット４１を作製でき、これによって磁気装置内で磁場が連続的に流れるようにするとともに、軸上に取り付けるための孔を有する同じ部品１４を使用する場合よりも強い磁場をエアギャップ１３内で得ることが可能になる。部品１４は、本質的には強磁性材料で作製される。
【００３０】
磁気熱量材料３は、熱発生器１に組み込まれた流体回路６を循環する冷却液Ｆと接触している状態である。この流体は、油圧ユニット５１に組み込まれた作動手段８１によって循環する。このような作動手段は、例えばカム８１であってよく、このカムの断面が、ピストン９の工程または冷却液Ｆの回路６とつながっている同等の手段の工程を決定する。ただし、本発明は、冷却液Ｆのその他のあらゆる循環形態を排除するものではない。この実施例では、熱発生器１は、２つの同じ油圧ユニット５１を有し、１つは熱発生器１の加熱側に配置され、もう１つは冷却側に配置されている。各油圧ユニット５１のカム８１は、嵌合形状部Ｅ４、Ｅ５を介して磁気ユニット４１に組み立てられて、径方向の定置および中央軸Ｍ周りの軸沿いの駆動を実現する。したがって、各油圧ユニット５１は、固定式に回転しながら磁気ユニット４１につながっている。換言すれば、油圧ユニット５１および磁気ユニット４１は、熱発生器１のロータを構成する。このロータは、駆動モータまたはその他のあらゆる同等の駆動システムであって、歯付ベルトと結合する歯付プーリー、ピニオンと結合するチェーン、歯車装置などの伝動装置、またはその他のあらゆる適切な伝動装置によって、油圧ユニット５１のうちの少なくとも１つと嵌合形状部Ｅ６で結合している駆動システムを介して回転運動できる。
【００３１】
ユニット４１、５１を軸沿いに駆動させている嵌合形状部Ｅ４、Ｅ５は、密な調整および単純な機械的連結を実現するために協働する。図１の熱発生器１では、磁気ユニット４１と油圧ユニット５１との嵌合形状部Ｅ４、Ｅ５は、平行６面体の断面であってよい。当然ながら、本発明はこの種の構成に限定されず、これらの嵌合形状部は、回転式連結を可能にするその他のあらゆる断面であってよい。
【００３２】
本発明による熱発生器１は、同熱発生器が生成した熱エネルギーを放出するか、あるいは暖房、空調、温度調整などのための１つまたは複数の外部回路または外部適用物と交換することを目的とする。このような外部適用物は、例えば熱発生器の周囲にある一定量の空気、熱作用のある装置または囲壁であってよい。そのために、熱発生器１は、２つの交換ユニット７１を有し、この交換ユニットは、磁気熱量ユニット２１の各端部に取り付けられている。各交換ユニット７１は、２つの流体回路部１１、１２を有し、一方の回路部１１は、前記磁気熱量材料３と熱的に接触している冷却液Ｆを受け入れるようになっており、もう一方の回路部１２は、別の冷却液、すなわち外部回路または外部適用物に熱的につながっている外部流体を受け入れるようになっている。２つの回路部１１および１２は、磁気熱量材料３の磁気熱量効果によって発生した熱エネルギーを回収するために、交換ユニット７１内で熱的に接触している。図１の例では、交換ユニット７１は、磁気熱量ユニット２１の補強部Ｅ７、Ｅ８に嵌合して合致する形状のリングで構成される。リング形状の交換ユニット７１は、本発明による相補型の嵌合形状部Ｅ９を構成する。
【００３３】
したがって、熱発生器は、簡単に組み立てられるモジュール式ユニット２１、４１、５１、７１であって、とりわけ図２に示したように、同じユニットを用いて出力の異なる別の熱発生器を製造できるユニットからなる。このようなモジュール式には、取り付けが容易になり、本発明による熱交換器を構成する部品数が減り、これによって前記部品の照会が容易になり、この部品の信頼性が高まり、在庫の体積が減り、これによって本発明による熱発生器１の原価が下がる、という利点がある。
【００３４】
さらに、このモジュール式によって、メンテナンスおよびあらゆる技術的処置を簡易化することができる。なぜなら、このモジュール式によって、２つのユニット２１、４１、５１、７１を熱発生器内の位置にかかわらず互いに容易に切り離すことが可能になるからである。これと比較して、先行技術の熱発生器では、処置を施す装置の前に設置されている機能的装置をすべて共通軸から取り外す必要がある。
【００３５】
さらに、この様々なユニットは、形状が協働することで互いに嵌合する相補型の嵌合形状部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９を介して、共通の軸またはハブを必要とせずに、互いに自己支持する形で組み立てられる。嵌合によるこの組み立ての一部を、例えばフレーム、支持体に固定するか、あるいは前記熱発生器の固定ユニットをしっかりと連結するためのその他のあらゆる同等の固定手段に固定することができる。
【００３６】
本発明による熱発生器１は、様々な機能的装置を取り付ける中心軸を備えていない。そのため、回転運動を伝達する支持軸を、各モジュール式ユニット２１、４１、５１、７１の構造部分に置き換える。これによって、本発明による熱発生器１の構造および組み立てが簡易になり、熱発生器の重量を軽減することができる。さらに、先行技術の熱発生器内にある中心軸を利用すると、様々な機能装置どうしの間にスペーサを置く必要があり、これによって先行技術の熱発生器を構成する部品数が増し、必要な在庫がさらに多くなり、組み立てにはさらに多くの作業が必要になり、原価がさらに上がるという事態を引き起こす。
【００３７】
さらに、先行技術の熱発生器内に共通軸を組み入れることで生じるもう１つの欠点は、軸が所定の長さであるために特定の熱発生器にしか対処できないという点にある。換言すれば、１つの熱層を備えている熱発生器を想定した軸では短すぎて、２つの熱層を有する熱発生器には組み入れることができないか、あるいは前記熱発生器を応用できない。また、このような欠点は、在庫および照会に影響を及ぼし、よって全体のコストにも影響を及ぼす。一方、本発明による熱発生器は、様々なユニット２１、４１、５１、７１が互いに随意に嵌合することから、完全にモジュール式である。これによって、製造、管理、保管、輸送および組み立てを行う部品数を減らすことができ、よって前記熱発生器の全体的な原価を削減できる。
【００３８】
共通軸がないことによるもう１つの利点であって、特に複数層の磁気熱量材料を有する磁気熱量効果型熱発生器にみられる利点は、この軸があることによって起こるヒートブリッジであって、磁気熱量効果型熱発生器の効率が上昇することによって起こるヒートブリッジがなくなる点である。実際、先行技術による公知の熱発生器では、軸は、熱発生器の装置と熱的にも物理的にも接触していて、両者の間にヒートブリッジを起こす。例えば２つの熱層を有し、第１の層が熱発生器の冷却側を含み、第２の層が熱発生器の加熱側を含む熱発生器の場合、２つの層を取り付ける共通軸は、この２層の間で熱エネルギーの伝達または交換を行い、加熱端部と冷却端部との間の温度勾配を低減させ、これによって熱発生器の熱出力を低下させる。本発明による熱発生器１にはこのような共通軸がないことで、このヒートブリッジをなくすことができるとともに、熱発生器の効率を上げることができる。そのために、ユニット２１、２２、４１、４２、５１、５２、７１、７２の全部またはいくつかを１つまたは複数の非熱伝導性材料で作製することが有利である。
【００３９】
そのために、図２は、本発明による２つの熱層を有する熱発生器１０を示している。本発明による熱発生器１０は、本質的に、図１に示した１つの層を有する熱発生器１を組み立てるのに使用したものと同じユニットで構成されている。新たなユニットまたは異なっている可能性があるユニットは、新たな中心油圧ユニットであって、カム８２を備え、２つの熱ユニット２１の間に取り付けられた油圧ユニット５２と、２つの新たな流体輸送ユニットであって、それぞれが交換ユニット７１の代わりであり、２つの磁気熱量ユニット２１と中心油圧ユニット５２との間で冷却液Ｆを循環させる流体輸送ユニット７２との２つのみである。これと比較して、先行技術による２つの熱層を有する熱発生器であれば、長さを熱発生器の構成に合わせる新たな共通軸を組み入れることになる上に、余分な装置の間に取り付ける新たなスペーサも組み入れることになる。さらに、先行技術のこのような熱発生器の中核部に処置を施すには、その熱発生器を完全に分解する必要がある。
【００４０】
中心油圧ユニット５２に関して言えば、このユニットは、２つの磁気熱量ユニット２１とつながっているために油圧送出する点で、熱発生器１０の両端部に配置された油圧ユニット５１とは本質的に区別される。一方、嵌合形状部Ｅ１０およびＥ１１は、本発明による熱発生器２のモジュール式を維持するために、嵌合形状部Ｅ５およびＥ６とそれぞれ同じである。
【００４１】
この熱発生器１０は、図１に示した熱発生器１に対して記載した利点と同じ利点を備えている。
【００４２】
したがって、本発明は、組み立てを可能にするモジュール式の構想を備えた熱発生器であって、実行が容易で、構成されるユニット数が限られ、求める熱出力に応じて可能な熱発生器の構成を複数実現できる熱発生器１、１０を提供する。
【００４３】
図３は、本発明による熱発生器１の実施変形例を示し、この変形例は、図１の熱発生器１に対して記載した利点と同じ利点を備えている。図３の熱発生器２０では、磁気ユニット４１、４２は、エアギャップ１３を形成するように互いに対面して取り付けられ、互いに協働する相補型の嵌合形状部Ｅ３、Ｅ１２を有する。そのため、磁気ユニットの一方４２は、突出部Ｅ１２を備え、この突出部は、もう一方の磁気ユニット４１の凹部のような、これと合致する嵌合形状部Ｅ３に係合して密な調整を行うようになっている。もう一方の磁気ユニット４１は、有利には、図１および図２に示した熱発生器１および１０に使用した部品と同じ部品に相当する。好ましくは、突出部Ｅ１２は、２つの磁気ユニット４１、４２を回転式に連結するような断面をしている。四角形または卵形の断面は、検討できるこのような形状の一例である。ただし、この突出部Ｅ１２を断面を円形にして作製し、２つの磁気ユニット４１、４２の間に、例えばピン、ねじ入りボルト、くさび、ノッチなどの角度のある定置手段を組み入れることを検討してもよい。
【００４４】
この実施変形例では、磁気熱量ユニット２２は、穿孔範囲を規定するリングで形成され、このリングは、中央軸Ｍを中心として嵌合形状部Ｅ１３を構成し、この嵌合形状部Ｅ１３は、これと合致する磁気ユニット４１の突出部Ｅ１２に、ピボット連結を介して組み立てられる。このピボット連結は、例えばベアリングで実現されてよい。当然ながら、軸受のような、他方に対して装置を回転誘導できるその他のあらゆる同等の手段を使用してよい。
【００４５】
前記ユニットの一部として一体化している嵌合形状部２１、２２、４１、４２、５１、５２、７１、７２を介して互いに組み立てることのできるモジュール形態をした熱発生器のユニットＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９、Ｅ１０、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３を、前記ユニットを貫通する共通の軸またはハブを利用することなく作製することで、構想を最適化した磁気熱量効果型熱発生器１、１０、２０を提供することができ、この磁気熱量効果型熱発生器は、製造コストが低く、熱効率が高く、かつ求める出力に応じて様々な構成にすることができるものである。したがって、これらのユニットは、このユニットが有する嵌合形状部を介して互いに組み立てることができ、これらのユニットを軸またはハブなどの貫通手段に取り付けて固定する必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
設定した目標、すなわち、効率が最適であるとともに、構成要素がモジュール式の構成であるために製造コストおよび原価が低い磁気熱量効果型熱発生器を提供することを本発明が達成できることは、本明細書から明らかである。
【００４７】
本発明は、記載した実施例に限定されるものではなく、添付の請求項に定義した保護範囲内である限り、当業者に自明のあらゆる修正および変形例も範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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