[發明專利]用于磁熱發熱裝置的磁場發生器

有效

• 申請號: 201380008125.2
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN104114960A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: C·米勒;M·肖森
• 申請（專利權）人: 制冷技術應用股份有限公司
• 主分類號: F25B21/00
• 分類號: F25B21/00;H01F7/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及用于磁熱發熱裝置的磁場發生器，該磁場發生器包括第一磁化結構和第二磁化結構，第一磁化結構和第二磁化結構互相相對并平行地安裝，被布置用于限定至少兩個沿直徑相對的鐵間間隙，每個磁化結構包括第一磁化組件和第二磁化組件，第一磁化組件和第二磁化組件結構相同、沿直徑相對并位于中心鐵磁零件兩側，每個第一磁化組件和第二磁化組件分別包括均勻磁化的多邊形的第一中心磁體和第二中心磁體，第一中心磁體和第二中心磁體包括在鐵間間隙一側的主動面、和被動面，主動面和被動面互相平行并且包括至少四個邊，每個中心磁體的磁感應矢量與它的主動面和被動面垂直，每個中心磁體的稱為側面的其它面是與主動面和被動面垂直的四邊形，并且與圍繞每個中心磁體的被均勻磁化的磁帶的稱為內表面的面相接觸，磁帶包括與所述內表面平行的外表面，每個磁帶中的磁感應矢量與它的內表面垂直，所述第一磁化組件和第二磁化組件通過相應的每個磁帶與所述中心鐵磁零件連接。

背景技術

常溫冷磁技術自二十多年來已為人知，并且人們知道它在生態和可持續發展方面的優點。人們也知道它在有效發熱功率和熱效率方面的局限。從此，在該領域的研究試圖改善磁熱發熱裝置的性能，在不同參數上做工作，如磁場強度、磁熱材料的性能、載熱流體與磁熱材料之間的熱交換面積、熱交換器性能等。

在這些裝置中，必需的是在至少一磁熱材料零件在其中就位和取出的至少一鐵間間隙中產生均勻的強磁場。磁場越強，磁熱材料零件的磁熱效應也越大，其作用是增加熱功率，因此提高磁熱發熱裝置的效率。

另外，在某些領域，發熱裝置的緊湊性是首要的并促使形成旋轉構型或結構，在該旋轉構型或結構中，磁系統相對磁熱材料移動。實際上，該旋轉構型的優點是具有磁熱材料與使用體積的良好的比。由于發熱裝置的熱功率尤其取決于使用的磁熱材料的數量，該設置確實是非常有利的。

專利WO?2005/074608和US?2005/0046533?A1提出如權利要求1的前序中定義的磁場發生器，該發生器尤其包括沿直徑相對的兩個鐵間間隙，磁流在兩個鐵間間隙中向相同方向流動，但屬于兩個區分開的磁回路，磁回路的返回通過發生器中心軸進行，發生器中心軸與所述發生器的轉軸一致。

然而，磁滲透材料形成的該中心軸應相當厚，因此具有足夠多的材料，以便能夠對兩個磁回路的磁感應流進行引導，而沒有磁飽和。因此，此類發生器的主要缺點在于它的重量大，這一方面使它的搬運困難，另一方面的結果是加重其中包括此類發生器的磁熱發熱裝置的重量。

因此，現在不存在體積有限、重量有限、成本低廉、可以安裝在旋轉裝置中并且能產生至少一特斯拉的均勻磁場的磁發生器。

發明內容

本發明旨在回應這些需求，提出用于被集成至磁熱發熱裝置中的磁場發生器。該磁場發生器能夠在至少兩個鐵間間隙中產生均勻的強磁場，每個鐵間間隙由互相相對的兩個中心磁體形成。另外，根據本發明的磁場發生器還容易制造，容易組裝，并且部件的幾何形狀簡單，因此成本低廉。

為此，本發明涉及用于磁熱發熱裝置的磁場發生器，其特征在于，第一磁化結構和第二磁化結構是相同的，并被布置為使第一磁化結構的第一中心磁體的主動面與第二磁化結構的第二中心磁體的主動面相對，以及第一磁化結構的第二中心磁體的主動面與第二磁化結構的第一中心磁場的主動面相對；所述第一中心磁體的磁感應矢量朝向第一中心磁體的主動面，而圍繞所述第一中心磁體的磁帶中的磁感應矢量被引向磁帶的內表面；所述第二中心磁體的磁感應矢量朝向第二中心磁體的被動面，而圍繞所述第二中心磁體的磁帶中的磁感應矢量被引向磁帶的外表面；并且，所述磁場發生器產生的磁流形成單一回路，并且在第一磁化結構中從第二磁化組件向第一磁化組件流動，在第二磁化結構中從第二磁化組件向第一磁化組件流動，并且在兩個磁化結構之間穿過所述鐵間間隙從第一磁化結構的第一中心磁體的主動面向第二磁化結構的第二中心磁體的主動面流動，和從第二磁化結構的第一中心磁體的主動面向第一磁化結構的第二中心磁體的主動面流動。

根據本發明，用鐵磁材料制成的磁聚集零件可以疊置在每個中心磁體的主動面上，并可以被所述磁帶包圍。

另外，每個中心磁體可以包括位于兩個永磁體之間的用鐵磁材料支承的磁聚集零件，磁聚集零件整體被所述磁帶包圍。

第一中心磁體和第二中心磁體可由多個永磁體構成。

所述第一磁化結構和第二磁化結構每個可以安裝在形成支座并由鐵磁材料制成的框架中。

作為變型，所述第一和第二磁化結構每個可以安裝在形成支座并由非磁性材料制成的框架中。