(57)【要約】  本発明はポンプ装置に関する。発明に従い、該ポンプ装置が、磁気熱量効果を有する物質を有する機械ユニット、機械ユニットの領域内に案内され、および流体状又は気体状の熱伝導媒体によって貫流されるチャネル装置、および進行波原理に従い作動するポンプシステムを有することが提案される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ装置であって、磁気熱量効果を有する物質を有する機械ユニット、機械ユニットの領域内に案内され、および流体状又は気体状の熱伝導媒体によって貫流されるチャネル装置、および進行波原理に従い作動するポンプシステムを有することを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
ポンプシステムが、作動ユニット内に統合されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
作動ユニットが、ローター及びステーターを有する回転駆動される電気機械を有すること、およびポンプシステムが、少なくとも部分的に、ローターとステーターの間に形成される、電気機械の間隙内に収容されていることを特徴とする請求項１にまたは２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
周期的に磁場を提供する手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のポンプ装置。
【請求項５】
磁気熱量効果を有する物質を有するユニットを通して熱伝導媒体を搬送するための方法であって、その際、進行波原理に従い作動する、回転的に操作され、そして熱伝導媒体を搬送するポンプシステムが、０．２Ｈｚから２０Ｈｚの領域、好ましくは１Ｈｚから１０Ｈｚの領域で作動させられることを特徴とする方法。
【請求項６】
磁気熱量効果を有する物質が、周期的に磁場にさらされることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
作動ユニットを通して熱伝導媒体を搬送するための、進行波原理に従い作動するポンプシステムの使用であって、該作動ユニットが、磁気熱量効果を有し、そして周期的に磁場にさらされる物資を意図していることを特徴とする使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
「磁気熱量」の効果によってヒートポンプとして作動する機械ユニットはかなり長いこと公知知られている。
【背景技術】
【０００２】
この機械ユニット内には、磁気熱量効果を有する物質が定期的に磁場にさらされる。磁場の影響で、物質の特有の熱容量又は蓄熱性が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第１  ３１７  ６２６  Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
供給および排出される媒体（気体、液体）によって、機械ユニットに熱エネルギーが供給され、別の温度レベルまで変換され、そして再び排出される。これら媒体の供給及び排出の為に、ポンプ装置が必要とされる。これらポンプ装置は、メンテナンスが少なくそして効率的に作動する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に一つのポンプ装置を説明する。このポンプ装置は、これら適用目的の為に極めて良好に適している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】機械ユニット１の図。
【図２】モーターが非対称の（一方向の）軸流機械として表されている図。
【図３】対称に、二方向で構築された軸流機械の形式の類似の装置の図。
【図４】外部回転子原理に従い永久磁石で励起されるシンクロ機械の図。
【図５】リング形状の溝内でステーター５に進行波原理に従いポンプシステムがどのように配置されるかを示す図。
【図６】別の同軸なメンブラン装置１４と別のカム山１５による二つの独立した媒体サーキットを有する装置の発展形の図。
【図７】対照的に構成された軸流機械のための以前の装置の発展形の図。
【図８】半径方向で周囲長さをセグメント化された装置の図。
【図９】周囲経路毎に複数のカム山を有する装置の図。
【図１０】メンブラン装置の図。
【図１１】外側回転子の原理に従う、永久磁石励起されるシンクロ機械におけるメンブラン装置の図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、機械ユニット１を示す。この機械ユニットには、温度σ１の媒体が供給され、そしてこの機械ユニットから温度σ２の媒体が排出される。温度変換の効果を生じさせるために、そのような機械ユニットは好ましくは、回転的エネルギーが供給される。機械ユニット内で使用されるコンポーネントの比較的大きな熱時間定数によって、外部の駆動部によって誘導される機械ユニット内における回転動作の回転周波数は低い必要がある（特に、０．５Ｈｚから２０Ｈｚの間、好ましくは１Ｈｚから１０Ｈｚの間の領域にある）。この外部の駆動部は、例えば明らかに高速で動く、しばしばシリンダー形状に形成された電動モーター２と減速ギア３から形成されることが可能である。
【０００８】
明かに小型で、静音、ローメンテナンスで、かつエネルギー効率が良いのは、ディスク形状に形成された、ゆっくりと動くモーター４を使用することである。その際、特に有利には、モーター４が、マルチポール式の軸流モーターとして形成されていることが可能である。図２ではそのようなモーターが非対称の（一方向の）軸流機械として表されている。これは、シンクロモーターとして形成されており、そして一つのステーター５とローター６から成っている。トルクおよびこれに伴い回転的動作は、コイル８において回転場を造ることによって、ローター６に固定されている永久磁石７によって生じる。トルクは、軸９を介して取り出される。
【０００９】
図３は、対称に、二方向で構築された軸流機械の形式の類似の装置を示す。上述した目的の為に同様に良好に適しているのは、外部回転子原理（独語：Ａｕｓｓｅｎｌａｅｕｆｅｒｐｒｉｎｚｉｐ）に従い（図４参照）永久磁石で励起されるシンクロ機械を使用することである。両方のモーターバリエーションに特徴的であるのは、ローターとステーターの間の中空空間である。
【００１０】
ローターとステーターの間の中空空間は、ここでは特に良好な方法で、熱伝導媒体を搬送するための一または複数のポンプを収納するのに適している。
【００１１】
全装置の空間的及び機能的統合が図られることに基づいて、および上述した、低い回転数を有する駆動部特性という観点から、有利には進行波原理に従い作動するポンプシステムが使用されることが可能であるということが示された。その様なポンプシステムは、例えば特許文献１に記載されている。
【００１２】
図５には、リング形状の溝内でステーター５に進行波原理に従いポンプシステムがどのように配置されるかが示されている。カム山１０が、ローター６の回転動作によって定期的にメンブラン装置１１をなでる（独語：ｕｅｂｅｒｓｔｒｅｉｃｈｅｎ）とき、接続部１２および１３を介して、液体状又は気体状の媒体が搬送されることが可能である。ホース状のメンブラン装置１１の断面は、その際、特許文献１（欧州特許第１  ３１７  ６２６  Ｂ１号）に記載の装置に相当する。ポンプは、ほとんど消耗の無いよう運転されることが可能であり、そしてほぼメンテナンスフリーであり、騒音も少なく、そして効率的である。その際、進行波ポンプの原理に従い、移動箇所にシールが必要とされない。カム山１０とメンブラン装置１１の間に殆ど摩擦が発生しないので、関連するコンポーネントはほとんど消耗しない。これらポンプ装置は、排出を行うよう、または流れポンプとして作動することが可能であるので（これは例えばカム山高さによって調整可能である）、例えば１０ミリバールから２０バーまでの領域の広い圧力レベルが形成可能である。更に、変化する磁場の提供の為に、図示されていない手段が設けられている。
【００１３】
図６は、別の同軸なメンブラン装置１４と別のカム山１５による二つの独立した媒体サーキットを有する装置の発展形を示す。接続部１６および１７を介して、別の媒体サーキットが作動させられることが可能である。更に、図６は、メンブラン装置１１および１４を異なる断面（幅、高さも考え得るであろう）で示す。これによって、両方のサーキット内で同じ体積流量を達成するために、例えば、カム山の、半径方向の異なる周囲速度が相殺されることが可能である。しかしまた、異なる体積流用又は圧力レベルを有する他の混合的作動方法も実現可能である。
【００１４】
これに類似して、別のサーキットに対して、別の、特に同軸的な装置が考え得る、又は可能である。
【００１５】
図７は、上述して説明したように、様々なバリエーションで実現されることが可能である、対照的に構成された軸流機械のための以前の装置の発展形を示す。
【００１６】
図８は、半径方向で周囲長さをセグメント化された装置を示す。セグメント化は、任意の数量及び形状で実現されることが可能である。
【００１７】
図９は、周囲経路毎に複数のカム山（任意の数量及び形状が考え得る）を有する装置を示す。
【００１８】
図１０は、メンブラン装置の別の位置を示す。
【００１９】
図１１は、同様に、外側回転子の原理に従う、永久磁石励起されるシンクロ機械におけるメンブラン装置の為の考え得る位置を示す。
【００２０】
よって例えば内側回転子原理に従う、他の構造のモーターが使用される限り、該検討は、同様に、または磁気熱量的機械ユニットにおける、またはこの中における二つのシリンダー状の装置の内側及び外側壁部の間の適当な半径方向の中空空間の間、または二つの平行平面的面の間にも有効である。
【００２１】
特に、装置の効率の改善の為に、特に、メンブラン１１，１４とカム山１０，１５の間の摩擦の減少の為の措置が講じられる。この限りにおいて、ロール又は滑り特性の改善（例えばメンブラン１１，１４またはカム山１０，１５のコーティングによって）を意図することによって既により低い摩擦が、いずれにせよ、更に改善されることができる。
【００２２】
本発明のそのような実施形は、互いに組み合わせられることが可能である。実施形は、規範であり、その際、実施形の個々の特徴が既にそれ自身発明の本質的であるか、または、本質的であることが可能である。更に、ポンプシステムは、単に規範的にローターとステーターの間の間隙に収容されている。基本的に、ポンプシステムは、ポンプ装置又は駆動ユニットの任意の、互いに相対的に移動可能であるコンポーネントの間に配置されていることが可能である。更に、モーターは機械ユニットに側方に付設されている、またはユニットの内部で任意の箇所に統合されることが可能である。特に、統合的実現は、より少ない構造空間を生じる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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