DE19921320C2 - Magnetheizgerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetheizgerät, das eingesetzt wird, um die Starteigenschaften eines Motors zu verbessern, insbesondere für unterschiedliche Arten von Fahrzeugen, wie beispielsweise Automobilen mit einer Kraftquelle aus einem Dieselmotor oder einem Ottomotor, insbesondere in kalten Zeiten oder extrem kalten Zeiten, und als Zusatzheizgerät für eine Flüssigkeit in einer Leitung, wie beispielsweise Kühlwasser eines Motors, wie er für unterschiedliche Arten von Fahrzeugen einschließlich Elektroautomobilen genutzt wird, oder zum Heizen einer Kabine in einem Schiff, das insbesondere zum Vorheizen oder schnelle Temperaturerhöhung (Verkürzen der Aufwärmzeit) eines Kühlwassers für einen Generator, der durch einen Motor angetrieben wird, und einem Motor eines Schweißgerätes, eines Kompressors oder einer Herstellungsmaschine genutzt wird, und das eingesetzt werden kann für Temperaturerhöhungen eines Katalysatorapparates für Abgas eines Motors oder Treibstoffgas einer Treibstoffzelle.

Bekannt sind Viskoseheizgeräte als Heizquelle für Zusatzheizgeräte für Fahrzeuge, wie beispielsweise Automobile, die eingesetzt werden, um Kühlwasser eines Motors in Startfunktion in kalten Gegenden zu heizen (Vergleiche beispielsweise JP-A-2-246823, JP- 4-11716 U, JP-A-9-254637, JP-A-9-66729, JP-A-9-323530).

Ein Viskoseheizgerät ist von einem Typ, in dem viskose Flüssigkeit, wie beispielsweise Silikonöl, eingesetzt wird, um Wärme durch viskose Reibung zu erzeugen und die erzeugte Wärme zu einem strömenden Wasser, das in einer Leitung strömt, getauscht wird und als Heizquelle zum Heizen eingesetzt wird. Als eine Struktur derselben ist beispielsweise eine Wärmeerzeugungskammer in einem Gehäuse geformt, eine Leitung an einer äußeren Region der Wärmetauscherkammer geformt, eine Antriebswelle rotierbar durch das Gehäuse durch Lagerelemente gelagert, ein Rotor rotierbar in der Wärmeerzeugerkammer an einer Antriebswelle angebracht, eine viskose Flüssigkeit, wie beispielsweise Silikonöl, in einem Spalt zwischen einer Wandfläche der Wärmeerzeugerkammer und des Rotors eingeschlossen, strömendes Wasser in der Leitung durch einen Wassereinlaß eingelassen und strömt von einem Wasserzuführkanal zu einem äußeren Heizkreislauf.

Gemäß dem Viskoseheizgerät, das in einer Heizvorrichtung eines Fahrzeugs integriert ist, erzeugt die viskose Flüssigkeit an dem Spalt zwischen der Wandfläche der Wärmeerzeugerkammer und der äußeren Fläche des Rotors durch Scheren Wärme, wenn die Antriebswelle von einem Motor angetrieben wird, der Rotor in der Wärmeerzeugerkammer dementsprechend rotiert. Die erzeugte Wärme wird getauscht mit strömenden Wasser in der Leitung und das beheizte strömende Wasser wird eingesetzt zum Heizen eines Fahrzeugs über das Kühlwasser eines Motors.

Weiterhin ist es als Reinigungsmethode zum Reduzierung von NOx in Abgasen eines Motors bekannt, das Abgas mittels eines Katalysators, der in einer Leitung eingebaut und durch ein elektrisches Heizgerät (EHC) beheizt ist, das unmittelbar am Katalysator angeordnet ist, zu Heizen.

Die Viskoseheizgerät sind dadurch gekennzeichnet, daß eine Verkleinerung der Baugröße und eine Kostenreduktion durch simple Struktur, hohe Betriebssicherung und Sicherheit durch kontaktlose Mechanik, die keinen Verschleiß aufweist, sichergestellt werden und, wenn die Wassertemperatur erhöht ist und auf ein Zusatzheizgerät verzichtet werden kann, der Betrieb automatisch durch eine Temperaturkontrolle gestoppt wird und dementsprechend verschwendete Energie nicht genutzt wird. Da Silikonöl als viskose Flüssigkeit genutzt wird, ist bei Erhöhen der Umdrehungszahl des Rotors die Viskosität graduell und der Scherwiderstand reduziert. Dementsprechend ist die Temperatur, die durch Wärmeerzeugung des Silikonöls erreicht werden kann, bei etwa 240°C begrenzt und dementsprechend tritt ein Problem auf, daß die Temperatur des durchströmenden Wassers nicht so angehoben werden kann und einige Zeit benötigt wird, bis das Silikonöl angeregt wird, den Betrieb aufzunehmen und dementsprechend ein schneller Heizeffekt nicht erreicht werden kann, wenn der Motor kalt ist. Dementsprechend kann im Fall von kalten Gegenden und für spezielle Fahrzeuge, die mit einem Dieselmotor versehen sind, derartige Viskoseheizgerät nicht als ausreichend mit Blick auf die Effektivität angesehen werden und es bestand ein Bedarf an einem Zusatzheizgerät, das zum Wärmen einer Flüssigkeit in einer Leitung auf hohe Temperaturen in einer kürzeren Zeitperiode und mit höhere Effektivität geeignet ist.

Weiterhin ist es bei der Methode, in der ein Katalysator geheizt wird und durch einen elektrischen Heizer (EHC) aktiviert wird, ein Problem, daß eine Zeit benötigt wird, um den Katalysator zu erwärmen und die Katalysatoraktivierungstemperatur zu erreichen. Zum Beispiel im Falle von Dieselmotors ist die Abgastemperatur erniedrigt durch hohen Wirkungsgrad und speziell im Leerlauf erniedrigt sich die Katalysatortemperatur bis 100°C, so daß die Reinigungsqualität für NOx-Katalysatoren nicht ausreichend erreicht werden kann.

Die vorliegende Erfindung wurde im Blick auf das oben für Viskoseheizgeräte erläuterte Problem und das Problem niedriger Reinigungsfunktionen für NOx-Katalysatoren von Abgas in einer Maschine gemacht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetheizgerät vorzuschlagen, das geeignet ist, die Temperatur einer Flüssigkeit in einer Leitung auf hohe Temperaturen in kürzerer Zeitperiode als Viskoseheizgeräte zu erhöhen, ausgezeichnet in den Wärmefestigkeitseigenschaften und effizient im Reduzieren von NOx, HC (Hydrocarbon) auch in Abgasen von Ottomotoren oder Dieselmotoren ist und das zum Erhöhen der Temperatur von Kraftstoffgas aus Hydrogen für Kraftstoffzellen geeignet ist.

Dabei sind Magnetheizgeräte prinzipiell bekannt, nämlich beispielsweise aus GB 609 718, die allerdings ein Heizgerät für ein Werkstück betrifft, sowie aus WO 9629844 A1, FR 2 452 846, JP-Abstract zu JP 09 092 448 A, DE 11 69 603 A und DE 32 07 436 A1, die aber allesamt nicht für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug gedacht und zum Teil auch nicht geeignet sind.

Bei dem Magnetheizgerät nach der US 609 718 werden um das Werkstück zwei Permanentmagneten rotierend bewegt, zwischen denen es angeordnet ist. Diese Permanentmagneten weisen eine etwa quarderförmige Form auf, so daß sich zu den Rändern der Permanentmagneten ein größer werdender Abstand zwischen dem Werkstück und dem Permanentmagneten ergibt. Es ergibt sich nur eine schwache magnetische Dichte und damit ein Wirbelstrom geringer Stärke. In den äußeren Randbereichen erstrecken sich die magnetischen Flußlinien sogar vollständig außerhalb des Werkstücks.

Ein in WO 96 29 844 A1 gezeigtes Magnetheizgerät weist zwei zu beiden Seiten einer Leitungsschlange angeordnete, rotierende Permanentmagneten auf. Die gemeinsame Achse der beiden Permanentmagneten liegt etwa im Krümmungsmittelpunkt der Leitungsschlange. Aufgrund dieser Geometrie sind gesonderte Lagerungen für die Permanentmagneten erforderlich.

Die FR 2 452 846 zeigt ein Magnetheizgerät, bei dem ein magnetischer Rotor in einer ringrohrartigen Leitung koaxial drehbar gelagert ist. Die Leitung umgibt also den magnetischen Rotor.

Die JP 09 092 244 A betrifft einen Leiter als Wärmetauscherkern für ein Magnetheizgerät, wobei sie sich mit einer besonderen Anordnung der Durchgangslöcher für die zu heizende Flüssigkeit befaßt.

In der DE 11 69 603 A ist eine Vorrichtung zum Kochen mittels eines Magnetheizgerätes gezeigt. Dabei wird ein Kochgefäß durch einen rotierenden Ringmagneten durch Erzeugen eines Wirbelstromes geheizt.

Die DE 32 07 436 A1 betrifft ein Magnetheizgerät für ein strömendes Medium. Rotierende Magneten verursachen einen Wirbelstrom in einem leitfähigen Kern, der dadurch erhitzt wird. Dieser überträgt die Wärme über Rippen auf die Flüssigkeit. Die Rippen sind dabei außerhalb des Bereichs der Magneten angeordnet, so daß immer eine gewisse Wärmeleitstrecke erforderlich ist, die zu Wärmeverlusten führt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, weitere effiziente Magnetheizgeräte zu schaffen.

Zur Lösung dieses Problems weist das erfindungsgemäße Magnetheizgerät die Merkmale der Ansprüche 1, 4, 7, 9 oder 12 auf.

Weiterhin besteht der Wärmetauscherkern gemäß jedem der Ansprüche 9 oder 12 vorzugsweise aus einem Bienenwarbenkernglied.

Weiterhin kann ein Hystereseglied oder Hystereseglied, das mit einem Wirbelstromglied versehen ist, auf der Seite des Magneten als Leiter eingesetzt werden.

Die "erzeugte Induktionswärme" gemäß der Erfindung bezeichnet, daß, wenn der Leiter in einer Richtung bewegt (rotiert wird) in der ein magnetisches Feld geschnitten wird, in dem magnetischen Feld durch Magneten, Wirbelstrom in dem Leiter erzeugt wird und Wärme durch elektrischen Widerstand in den Leiter für den Wirbelstrom erzeugt wird.

Das heißt, die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei Glieder eines Permanentmagneten (hergestellt beispielsweise aus Ferrit oder Seltene-Erdenmetalle) und einem Material, das eine große magnetische Hysterese (nachfolgend bezeichnet als "Hystereseglied") oder einem Leiter (Wärmeerzeugungsglied) eines Wirbelstromgliedes einander gegenüberliegend mit einem schmalen Spalt angeordnet sind und Induktionswärme, die auf der Seite des Leiters durch Scheren eines magnetischen Flusses durch relatives Rotieren des Magneten und des Leiters erzeugt wird, eingesetzt wird und die Wärme bei Temperaturen von 200°C bis 600°C in einigen Sekunden bis einigen 10 Sekunden durch Benutzen des Wirbelstromgliedes oder eines Hysteresegliedes für den Leiter erzeugt wird. Weiterhin, obwohl der Spalt nicht speziell limitiert ist, ist der Spalt normal zwischen 0,3 und 1,0 mm.

Als Wärmetauschersystem gemäß der Erfindung kann ein System benutzt werden, in dem die Flüssigkeit in der Leitung direkt oder indirekt in Kontakt mit dem Leiter, der das Wärmeerzeugungsglied bildet, gebracht wird. Als System zum Austragen der ausgetauschten Wärme durch Inkontaktbringen der Flüssigkeit in der Leitung direkt mit dem Leiter kann ein System benutzt werden, in dem die Oberfläche des Leiters in der Leitung für die Flüssigkeit in der Leitung ausgestellt ist durch Installieren von Fensterlöchern in der Leitung für die Flüssigkeit in der Leitung oder ein System, bei dem die Flüssigkeit in Kontakt mit Wärmestrahlungsblechen gebracht wird.

Weiterhin kann als System zum Austragen der Wärme durch direktes Inkontaktbringen der Flüssigkeit in der Leitung mit dem Leiter eine System zum Austragen der ausgetauschten Wärme über eine Wand der Leitung für die Flüssigkeit in der Leitung oder durch Installieren eines Wärmetauscherkerns benutzt werden.

Weiterhin kann als System zum Antreiben zum Rotieren des Permanentmagneten und des Wärmetauscherkerns gemäß der Erfindung beispielsweise ein System benutzt werden, in dem diese durch einen Rotor oder eine Riemenscheibe oder ein Getriebe zum Rotieren durch einen E-Motorenantrieb oder einen Motorantrieb rotiert werden. Speziell im Falle eines E-Motorenantriebssystems, ist es möglich, den gewünschte Wärmeerzeugungsgrad durch Steuern der Rotationsgeschwindigkeit oder durch Abschalten des Antriebsmotors an einem bestimmten Zeitpunkt, wo die vorbestimmt Temperatur erreicht ist zu steuern, oder entgegengesetzt für ein schnelles Heizen zu rotieren.

Weiterhin kann als An-Aussteuereinrichtung für das Magnetheizgerät, beispielsweise eine System genutzt werden, in dem die Temperatur der Flüssigkeit in der Leitung durch Temperatursensoren gemessen und der Rotationsantrieb des Permanentmagneten oder des Wärmetauscherkerns an einem bestimmten Zeitpunkt, an dem die vorbestimmte Temperatur erreicht ist, gestoppt werden.

Gemäß der Erfindung erzeugt der Leiter Wärme durch relatives Rotieren zwischen dem Magneten und dem Leiter und der Grad der erzeugten Wärme ist nicht mit dem der Viskosenheizgeräte vergleichbar und der Wärmeerzeugungsgrad kann zum Beibehalten eines hohen Wertes weitergeführt werden. Weiterhin, durch Benutzen eines Wirbelstromgliedes oder eines Hysteresegliedes für den Leiter kann Wärme von Temperaturen von 200°C bis 600°C in einigen Sekunden bis einigen 10 Sekunden erzeugt werden und dementsprechend, wenn NOx eines Abgases reduziert werden soll durch Vorsehen eines Bienenwarbenkerngliedes, das einen Katalysator trägt, die Temperatur des Katalysators auf ein Temperatur zum Aktivieren des Katalysator in kurzer Zeitperiode angehoben werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Fig. 1, 6 bis 12 und 15 bis 18 näher gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Fig. 2 bis 5 sowie 13 und 14 stellen keine erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele dar, sondern dienen lediglich der weiteren Erläuterung.

Fig. 1 ist ein vertikaler Schnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines Magnetheizgeräts nach Anspruch 1;

Fig. 2 ist eine zu Fig. 1 ähnliche Figur;

Fig. 3 ist eine zu Fig. 1 ähnliche Figur;

Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt in der Ebene IV-IV von Fig. 3;

Fig. 5A und 5B veranschaulichen Arten von Leitblech in Fig. 3, Fig. 5A ist eine perspektivische Darstellung eines bandartigen Leitblechs und Fig. 5B ist eine perspektivische Darstellung eines kreuzartigen Leitblechs;

Fig. 6 ist ein vertikaler Schnitt als Frontansicht eines Ausführungsbeispiels nach Anspruch 4 zeigt;

Fig. 7 ist ein vertikaler Schnitt als Frontansicht eines Ausführungsbeispiels Anspruch 4 zeigt;

Fig. 8 ist ein Vertikalschnitt als Frontansicht eines Ausführungsbeispiels Anspruch 4 zeigt;

Fig. 9 ist ein Vertikalschnitt als Frontansicht eines Ausführungsbeispiels Anspruch 7 zeigt;

Fig. 10A und 10B zeigen ein Ausführungsbeispiel nach Anspruch 9, Fig. 10A ist ein vertikaler Schnitt als Seitenansicht und Fig. 10B ist ein Querschnitt in der Ebene X-X gemäß Fig. 10A,

Fig. 11A und 11B zeigen ein Ausführungsbeispiel nach Anspruch 12, Fig. 11A ist ein vertikaler Schnitt als Seitenansicht und Fig. 11B ist ein Querschnitt in der Ebene XI-XI gemäß Fig. 11A;

Fig. 12A und 12B zeigen ein Ausführungsbeispiel nach Anspruch 12, Fig. 12A ist ein vertikaler Schnitt als Seitenansicht und Fig. 12B ist ein Querschnitt in der Ebene XII-XII gemäß Fig. 12A;

Fig. 13 ist ein Vertikalschnitt als Seitenansicht eines nicht erfindungsgemäßen Magnetheizgerätes zeigt;

Fig. 14 ist ein Vertikalschnitt als Seitenansicht eines nicht erfindungsgemäßen Magnetheizgerätes zeigt;

Fig. 15 ist ein Vertikalschnitt als Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels nach Anspruch 4 zeigt;

Fig. 16 ist ein Vertikalschnitt als Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels nach Anspruch 4 zeigt;

Fig. 17 ist ein Systemdiagramm, das ein Beispiel als integriertes Magnetheizgerät gemäß der Erfindung für ein Heizgerät für ein Kraftfahrzeug zeigt; und

Fig. 18 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Heizgeneratordaten im Falle einer Kombination eines Seltene-Erdenmagneten und eines Wirbelstromgliedes, das von dem Erfinder experimentell ermittelt wurde, zeigt.

Nachfolgend wird eine Erklärung eines Magnetheizgerätes gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben. Bezugsziffern 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1- 5, 1-6, 1-7, 1-8, 1-9, 1-10, 1-11, 1-12, 1-13, 1-14, oder MH bezeichnen ein Magnetheizgerät, Bezugsziffer 2 bezeichnet eine Flüssigkeitsleitung, Bezugsziffer 3 bezeichnet ein Leiterrohr, Bezugsziffer 3-1 bezeichnet ein Wirbelstromglied, Bezugsziffer 4 bezeichnet einen feststehenden Ring, Bezugsziffer 5 bezeichnet ein zylindrisches Gehäuse, Bezugsziffer 6 bezeichnet ein Lagerelement, Bezugsziffer 7 bezeichnet einen Permanentmagneten, Bezugsziffer 8 bezeichnet einen Antriebsmotor, Bezugsziffer 8' bezeichnet eine Riemenscheibe, die durch einen Motor angetrieben und rotiert wird, Bezugsziffer 9 bezeichnet rotierende Scheiben, Bezugsziffer 9-1 bezeichnet ein Ringzahnrad, Bezugsziffer 9-2 bezeichnet ein Ritzel, Bezugsziffer 10 bezeichnet eine Flanschverschraubung, Bezugsziffer 10-1 bezeichnet einen Befestigungsflansch 10-1, Bezugsziffer 10-2 bezeichnet einen Befestigungsbolzen, Bezugsziffer 11 bezeichnet ein Wärmestrahlungsleitblech, Bezugsziffer 12 bezeichnet ein Wärmetauscherkernglied, Bezugsziffer 12-1 bezeichnet ein Warbenkernglied, Bezugsziffer 13 bezeichnet einen Motor, Bezugsziffer 14 bezeichnet ein Motorkühlwasserrohr, Bezugsziffer 15 bezeichnet einen Heizkern und Bezugsziffer V bezeichnet ein Ventil.

In dem in Fig. 1 gezeigten Magnetheizgerät 1-1 ist das Leiterrohr 3, welches auf die Flüssigkeitsleitung 2 aufgesetzt ist, durch den feststehenden Ring 4, der außen an beiden Seiten des Leiters befestigt ist, befestigt, und das zylindrische Gehäuse 5 ist rotierbar durch Lagerelemente 6 an der Außenoberfläche des feststehenden Rings 4 derart gelagert, daß es das Leiterrohr 3 umgibt. Am inneren Umfang des zylindrischen Gehäuses 5 ist ein Permanentmagnet 7 in zylindrischer Form vorgesehen, der so angeordnet ist, daß er dem Leiterrohr 3 mit einem schmalen Spalt dazwischen über ein Joch 7A zugewandt ist. Die rotierende Scheibe 9, die auf einer Antriebswelle des Antriebsmotors 8 befestigt ist, wird mit der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Gehäuses 5 in Kontakt gebracht und das zylindrische Gehäuse 5 durch Starten des Antriebsmotors 8 über die rotierende Scheibe 9 rotierend angetrieben. Weiterhin besteht das Leiterrohr 3 aus einem Hystereseglied oder ist mit einem Wirbelstromglied auf einer Oberfläche der Magnetseite auf einem Grundglied des Hysteresegliedes beschichtet oder ist ein Eisenglied oder ein Alnikoglied.

In dem Magnetheizgerät 1-1 mit der oben beschriebenen Konstruktion wird das zylindrische Gehäuse 5 um die Rohrwelle über die auf der rotierenden Welle angebrachte rotierende Scheibe 9 rotiert, wenn der Antriebsmotor 8 gestartet wird, und der Permanentmagnet 7 wird um das Leiterrohr 3 rotiert, wodurch Induktionswärme in dem Leiter 3 erzeugt wird. Die in dem Leiterrohr 3 erzeugte Wärme wird durch Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung 2 ausgetauscht und dadurch Wärme herausgetragen.

Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten, nicht erfindungsgemäßen Magnetheizgerät 1-2, wird das Flüssigkeitsrohr 2 als Leiter genutzt und, da das Flüssigkeitsrohr 2 generell ein Eisenrohr ist, ist die Flüssigkeitsleitung 2 ein Grundglied, das Wirbelstromglied 1 aus Kupfer in zylindrischer Form auf der äußeren Seite der Leitung beschichtet und bildet hierdurch einen Leiter.

Im Falle des in Fig. 2 gezeigten Magnetheizgerätes 1-2 wird das zylindrische Gehäuse 5 um die Rohrwelle durch die auf der rotierenden Welle angebrachten rotierenden Scheibe 9 rotiert, wenn der Antriebsmotor 8 gestartet wird, und der Permanentmagnet 7 in einer zylindrischen Form um das Wirbelstromglied 3-1 rotiert, wodurch Induktionswärme im wesentlichen an dem Wirbelstromglied 3-1 erzeugt wird.

Gemäß dem in Fig. 3 gezeigten, nicht erfindungsgemäßen Magnetheizgerät 1-3 ist ein Bereich der Flüssigkeitsleitung 2 geschnitten und das magnetische Heizgerät, das separat von der Flüssigkeitsleitung 2 eingegliedert ist, ist in die geschnittenen Bereiche eingegliedert. Gemäß dieser Struktur lagert der äußere Umfang des Leiterrohres 3, welches einen inneren Durchmesser aufweist, der mit dem inneren Durchmesser des Flüssigkeitsrohres 2 übereinstimmt und daß ein Wärmestrahlungsleitblech 11 an einer inneren Umfangsoberfläche aufweist, rotierbar das zylindrische Gehäuse 5, das über das Joch 7A mit dem Permanentmagneten 7 in einer zylindrischen Form, der so angeordnet ist, daß er dem Leiterrohr 3 mit einem schmalen Spalt dazwischen zugewandt ist, über Lagerelemente 6 und das Magnetheizgerät 1-3 ist in die Flüssigkeitsleitung 2 durch Flanschverbindungen 10 eingegliedert, die einen Befestigungsflansch 10-1, die äußerlich und fest auf beiden Endbereichen des Leiterrohres 3 aufgesetzt sind, und zugehörige Verbindungsrohrendbereiche der Flüssigkeitsleitung 2 und den Befestigungsbolzen 10-2 zum Befestigen des Flansches.

Weiterhin, als Wärmestrahlungsleitbleche 11 in dem in Fig. 3 gezeigten magnetischen Heizgerät 1-3, können Wärmestrahlungsleitbleche 11-1 eines in Fig. 5A gezeigten Bandtyps oder Leitbleche 11-2 in einem in Fig. 5B gezeigten Kreuztyps eingesetzt werden. Das Bandtyp-Wärmestrahlungsleitblech 11-1 ist durch Verdrehen eines Blattes eines Blechgliedes, das eine schlanke Breite hat, so daß die gesamte Länge desselben im wesentlichen dieselbe ist, wie das Leiterrohr 3 geformt und das Bandtyp- Wärmestrahlungsleitblech 11-1 ist in das Leiterrohr 3 eingesetzt und geeignete Bereiche desselben an der inneren Oberfläche des Rohres durch Löten fest angebracht. Das Kreuztyp-Leitblech 11-2 ist zum Beispiel durch Integrieren zweier Blätter einer flachen Platte, die eine kurze Länge in einer Kreuzform aufweist, gebildet, und das Kreuztyp-Leitblech 11-2 in Intervallen in der Rohrwellenrichtung angeordnet, während die Phase derselben verschoben wird, so daß sich hierdurch das Wärmestrahlungsleitblech bildet. Geeignete Bereiche des Kreuztyp-Leitblechs 11-2 sind an der inneren Oberfläche des Rohres durch Löten befestigt.

Im Falle des Magnetheizgerätes 1-2 gemäß Fig. 3 bildet das Leiterrohr 3 die geschnittenen Bereiche der Flüssigkeitsleitung 2. Im Betrieb des Magnetheizgerätes 1-3 wird das zylindrische Gehäuse 5 um die Rohrwelle durch die auf der rotierenden Welle angebrachten rotierenden Scheibe 9 in ähnlicher Weise, wie bei dem in Fig. 1 gezeigten magnetischen Heizgeräte 1-1, rotiert, wenn der Antriebsmotor 8 gestartet wird, und der Permanentmagnet 7 wird um das Leiterrohr 3 rotiert, wodurch Induktionswärme in dem Leiterrohr erzeugt und die erzeugte Induktionswärme wärmegetauscht mit der Flüssigkeit in dem Leiterrohr 3 wird um dadurch die Wärme auszutragen. Weiterhin, wenn das Wärmestrahlungsleitblech 11 in dem Leiterrohr 3 eingebaut ist, wird die Effizienz des Wärmetausches mit der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsrohr 2 durch Erhöhen der Wärmeübertragsfläche verbessert.

Weiterhin ist das Rotationsantriebssystem des zylindrischen Gehäuses 5 gemäß in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen nicht auf das Motorantriebssystem wie oben geschrieben beschränkt, sondern das zylindrische Gehäuse 5 kann beispielsweise auch durch einen Motor über eine Riemenscheibe angetrieben werden. Ferner können zweckmäßigerweise geeignete Antriebssysteme, wie beispielsweise Getriebe auf der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Gehäuses 5 und der äußeren Umfangsoberfläche der rotierenden Scheibe 9 und miteinander kennende Getriebe oder Riemen, die zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Gehäuses 5 und äußeren Umfangsoberfläche der rotierenden Scheibe 9, um einen Riementrieb vorzusehen, eingesetzt werden.

Gemäß dem Magnetheizgerät 1-4 mit der in Fig. 6 gezeigten Konstruktion werden ein Paar von Rundscheibenmagneten 7-1 jeweils in einer mit der Rohrwellenrichtung der Flüssigkeitsleitung 2, die aus einem Leiter hergestellt ist, parallelen Ebene rotiert, wenn die jeweiligen Riemenscheiben 8' durch Antrieb einer Maschine rotieren, wodurch Induktionswärme in der Flüssigkeitsleitung 2, die aus einem Leiter gemacht ist, erzeugt. Erzeugte Wärme der Flüssigkeitsleitung 2, die aus einem Leiter gemacht ist, wird wärmegetauscht mit Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung 2, so daß die Wärme ausgetragen wird.

Gemäß dem in Fig. 7 gezeigten Magnetheizgerät wird in einem Magnetheizgerät 1-4 mit der in Fig. 6 gezeigten Konstruktion, um die Energieausbeute durch Bereitstellen einer konstanten Distanz zwischen den Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 und den Rohrwandflächen der Leitung 2 zu erzeugen, die Bereiche der Leitung, die den Rundscheibenpermanentmagneten 7-1, die an den Magnethaltern 17-1 über Joche 7-A angebracht sind, gegenüberliegen, in einer flachen Form geformt sind, wie beispielsweise einer ovalen Form oder einer elliptischen Form, und das Paar von Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 auf den äußeren Seiten der Flüssigkeitsleitung 2, die aus einem Leiter in der abgeflachten Form gemacht ist, jeweils durch den Antriebsmotor 8 rotierbar gelagert sind, vorzugsweise in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit.

Demgemäß wird in dem Fall des Magnetheizgerätes 1-5 mit der in Fig. 7 gezeigten Konstruktion ein unveränderlicher magnetischer Fluß zwischen der Flüssigkeitsleitung 2, die aus dem Leiter in der abgeflachten Form hergestellt ist, und den Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 erzeugt, wodurch Induktionswärme in der Flüssigkeitsleitung 2, die aus dem Leiter in abgeflachter Form hergestellt ist, effizient erzeugt wird.

Gemäß dem in Fig. 8 gezeigten Magnetheizgerät 1-6 besteht der Rohrbereich, der so angeordnet ist, daß er den Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 zugewandt ist, der Flüssigkeitsleitung 2, die aus einem Leiter hergestellt ist, aus einer Mehrzahl von Teilen einer Flüssigkeitsleitung 2-1, die aus einem Leiter gemacht ist, am Ort der Flüssigkeitsleitung 2, die aus einem Leiter in einer abgeflachter Form gemacht ist, wie in Fig. 7 gezeigt. In diesem Fall ist der Leitungsbereich, der so angeordnet ist, daß er den Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 zugewandt ist, der Flüssigkeitsleitung 2, die aus dem Leiter gemacht ist und einem Bereich mit einer runden Form ausweist, durch Abzweigen einer Mehrzahl von Teilen einer Flüssigkeitsleitung 2-1, die aus dem Leiter mit einer abgeflachten Form auf denselben Oberflächen der Flüssigkeitsleitung 2, die aus einem Leiter mit einer runden Form gemacht ist, gebildet. Auf äußeren Seiten der Gruppen von Leitungen, die durch die Mehrzahl von Teilen einer Flüssigkeitsleitung 2-1, die aus einem Leiter mit einem Bereich in einer abgeflachten Form gemacht ist, sind die Rundscheibenpermanentmagneten 7-1, die an dem Magnethalter 17-1 durch das Joch 7-A befestigt sind, so angeordnet, daß sie der Gruppe von Leitungen mit einem schmalen Spalt dazwischen zugewandt sind. Ferner sind in diesem Fall das Paar von Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 rotierbar jeweils durch den Antriebsmotor 8 in einer Ebene parallel zu der Rohrwellenrichtung der Gruppe von Leitungen gelagert und werden in der Ebene parallel mit der Rohrwellenrichtung der Flüssigkeitsleitung 2, die aus dem Leiter gemacht ist, durch Starten des jeweiligen Antriebsmotors 8 rotiert, vorzugsweise in derselben Richtung und mit derselben Umlaufgeschwindigkeit.

Gemäß dem Magentheizgerät 1-6 mit der in Fig. 8 gezeigten Konstruktion werden das Paar von Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 in einer Ebne parallel mit der Antriebswellenrichtung der Mehrzahl von Teilen der Flüssigkeitsleitungen 2-1, die aus dem Leiter gemacht ist und jede eine Sektion in einer abgeflachten Form gemacht sind, rotieren, wenn der zugehörige Antriebsmotor 8 gestartet wird, wodurch Induktionswärme in den Flüssigkeitsleitungen 2-1, die aus dem Leiter gemacht sind, erzeugt. Weiterhin wird in diesem Fall durch Bilden eines unveränderlichen magnetische Flusses zwischen der Mehrzahl von Teilen der Flüssigkeitsleitungen 2-1, die aus dem Liter in einer abgeflachten Form hergestellt sind, und den Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 Induktionswärme effizient in der Mehrzahl von Teilen der Flüssigkeitsleitungen 2-1, die aus dem Leiter in einer abgeflachten Form gemacht sind, erzeugt und wärmegetauscht mit der Flüssigkeit in den Flüssigkeitsleitungen 2-1, um hierbei die Wärme auszutragen.

Das in Fig. 9 gezeigt Magnetheizgerät 1-7 wird mit einer Flüssigkeitsleitung aus Kunstharz angewandt. In diesem Fall wird das Rohr 3 aus dem Leiter, das eine vorgegebenen Länge aufweist, innerhalb der Innenseite der Flüssigkeitsleitung 2p aus dem Kunstharz fest eingesetzt. Die Rundscheibenpermanentmagneten 7-1, die an eine Magnethalter 17-1 über Jochs 7-A ähnlich der oben beschriebenen Weise angebracht sind, so angeordnet, daß sie der Flüssigkeitsleitung 2p aus Kunstharz mit einem schmal n Spalt zwischen den Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 und der Flüssigkeitsleitung 2p aus Kunstharz zugewandt sind an einer Position auf der äußeren Seite der Leitung um dem Rohr 3 aus dem Leiter über die Leitungswände der Flüssigkeitsleitung 2p aus Kunstharz zugewandt zu sein. Weiterhin sind in diesem Fall das Paar von Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 jeweils durch den Antriebsmotor 8 rotierbar in einer Ebenen parallel zur Ebenen der Rohrwellenrichtung der Gruppen von Rohren gelagert und rotiere in einer Ebene parallel zur Rohrwellenrichtung der Flüssigkeitsleitung 3, die aus einem Liter hergestellt ist, durch Starten des jeweiligen Antriebsmotor 8, vorzugsweise in derselben Richtung und mit derselben Umlaufgeschwindigkeit.

Gemäß dem magnetischen Heizgerät 1-7 mit der in Fig. 9 gezeigten Konstruktion wird ein magnetischer Fluß zwischen dem Paar von Rundschreibenpermanentmagneten 9-1 und der Flüssigkeitsleitung 2p aus Kunstharz wie auch dem Rohr 3 aus einem Leiter an der Innenseite der Flüssigkeitsleitung 2p durch Rotieren des Paares von Rundscheibenpermanentmagneten 7-1 jeweils in der Ebene parallel zur Rohrwellenrichtung der Flüssigkeitsleitung 2p aus Kunststoff geschert und Induktionswärme in dem Rohr 3 aus einem Leiter erzeugt. Die erzeugte Wärme im Rohr 3 aus einem Liter wird wärmegetauscht mit der Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung 2p aus Kunstharz und hierdurch die Wärme ausgetragen. Wie auch immer, im Falle des Magnetheizgerätes 1-7 wird der magnetische Fluß, der zwischen den Rundschreibenpermanentmagneten 7-1 und dem Rohr 3 aus einem Leiter gebildet wird durch die Leitungswand der Flüssigkeitsleitung 2p geformt und dementsprechend, im Vergleich mit jedem Magnetheizgerät wie oben beschrieben ohne Zwischenobjekt zwischen dem Permanentmagnet und dem Leiter, ist die Wärmeerzeugungseffizienz mehr oder weniger herabgesetzt.

Als nächste wird eine Beschreibung eines Magnetheizgerätes eines System, daß einen Wärmetauschkern in der Flüssigkeitsleitung aus einem Leiter unter Bezugnahme auf die Fig. 10A bis 16 gegeben.

Als erstes, gemäß dem in Fig. 10A und 10B gezeigten Magnetheizgerät 1-8 ist der innere Umfang des zylindrischen Gehäuses 5, der rotierbar durch den äußeren Umfang des feststehenden Rings 4, der außen auf die Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter über Lagerelemente 6 aufgesetzt ist, mit Permanentmagneten 7 in einer zylindrischen Form versehen, die so angeordnet sind, daß sie der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter mit einem schmalen Spalt dazwischen über ein Joch 7A zugewandt sind. Weiterhin ist ein Wärmetauscherkern 12 in die Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter an einer Position, an der er den Permanentmagneten 7 in der zylindrischen Form zugewandt ist, eingearbeitet. Wie beispielsweise in der Fig. 10B gezeigt ist, kann als Wärmetauscherkern 12 ein Kern mit einer Bienenwarbenstruktur eingesetzt werden, in der flache Platten und wellige Platten aus einem magnetischen Material kaschiert und aufgerollt sind. Weiterhin ist das Bienenwarbenstrukturglied als ein Wärmetauscherkern vorzugsweise durch einen Materialträger, wie er üblicherweise zum Reinigen von Abgasen eines Motors eingesetzt wird, mit Blick auf Vibrationsfestigkeitseigenschaften und Wärmefestigkeitseigenschaften gebildet.

Weiterhin wird das zylindrische Gehäuse 5 durch einen Antriebsmotor 8 über ein Ritzel 9-2, das mit einem Ringzahnrad 9-1, das an der äußeren Umfangsoberfläche befestigt ist, rotiert.

Dementsprechend wird in dem magnetischen Heizgerät 8-1 mit der in Fig. 10 gezeigten Konstruktion das zylindrische Gehäuse 5 um die Rohrwelle über das Ritzel 9-2, das auf der Rotationswelle angebracht ist, und dem Ringzahnrad 9-1, das mit dem Ritzel 9-2 kennt, rotiert und der Permanentmagnet 7 wird um die Flüssigkeitsleitung 2 aus dem Leiter rotiert, wodurch ein magnetischer Fluß zwischen der Flüssigkeitsleitung 2 aus dem Leiter und dem Permanentmagneten 7 geschert und Induktionswärme in der Flüssigkeitsleitung 2 aus dem Leiter erzeugt wird. Die erzeugte Wärme der Flüssigkeitsleitung 2 aus dem Leiter wärmt den Wärmetauscherkern 12, der in der Flüssigkeitsleitung 2 aus dem Leiter angeordnet ist und wird wärmegetauscht mit der Flüssigkeit, die in dem Kern strömt um die Wärme auszutragen.

Dementsprechend wird in dem in Fig. 11A und 11B gezeigten Magnetheizgerät 1-9 ein Wärmetauscherkern aus einem Leiter (zum Beispiel aus ferretischem Stahl) 12 in die Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter oder nicht Leiter eingesetzt. Der Permanentmagnet 7 in Segmentform der so angeordnet ist, daß er dem Wärmetauscherkern aus einem Leiter mit einem schmalen Spalt dazwischen zugewandt ist, ist rotierbar gelagert in der Flüssigkeitsleitung über Lagerelemente 6 stromaufwärts des Wärmetauscherkerns 12 aus einem Leiter. Wie in Fig. 11B gezeigt ist, sind Bereiche des Permanentmagneten 7 in den Magnethalter 17, der Durchflußöffnungen 17-2A auf einer Fläche desselben gegenüber dem Wärmetauscherkern 12A aus dem Leiter ausweist, alternierend mit den Durchflußöffnungen 17-2A eingesetzt und ausgebildet, um rotierend angetrieben zu werden durch einen Antriebsmotor 8, der auf der Außenseite der Flüssigkeitsleitung 2 angebracht ist. Ferner kann in diesem Fall als Wärmetauscherkern 12 aus einem Leiter ein Kern mit einer Bienenwarbenstruktur, die aus einem magnetischen Material gemacht ist und in der flache Platten und wellige Platten kaschiert und aufgerollt werden, ähnlich wie oben beschrieben.

Im Falle des Magnetheizgerätes 1-9 mit der in Fig. 11A und 11B gezeigten Konstruktion wird der Permanentmagnet 7, der an dem Magnethalter 17-2 mit den Durchflußöffnungen 17-2A angebracht ist, der durch die Welle gelagert ist, rotiert, wodurch ein magnetischer Fluß zwischen dem Permanentmagneten 7 und dem Wärmetauscherkern 12 aus dem Leiter geschert und Induktionswärme in den Wärmetauscherkern 12 aus dem Leiter erzeugt wird. Die erzeugt Wärme des Wärmetauscherkerns 12 aus dem Leiter wird wärmegetauscht mit der Flüssigkeit, die durch die Durchflußöffnungen 17-2A des Magnethalters 17-2, der stromaufwärts zum Kern installiert ist, durchtritt und durch den Kern fließt, um dabei die Wärme auszutragen.

Da in Fig. 12A und 12B gezeigte Magnetheizgerät 1-10 ist ein Heizgerät eines Systems, in dem ein Wärmetauscherkern aus einem Leiter als Tandem in der Flüssigkeitsleitung angeordnet ist. Gemäß dieser Struktur ist der Wärmetauscherkern 12 aus einem Leiter auf der Stromaufwärtsseite und der Stromabwärtsseite der Flüssigkeitsleitung 12 aus einem Leiter oder Nichtleiter angeordnet und zwischen dem Wärmetauscherkern 12 auf der Stromaufwärtsseite und Stromabwärtsseite ist ein Magnethalter 17-2 mit Durchflußöffnungen 17-2A mit Bereichen für den Permanentmagneten 7 angeordnet, um dem jeweiligen Wärmetauscherkern aus einem Leiter mit einem schmalen Spalt dazwischen zugewandt zu sein, und rotierbar durch Lagerelemente 6 gelagert. Der Magnethalter 17-2 wird durch einen Antriebsmotor 8 durch ein Ritzel 9-2, das mit einem Ringzahnrad 9-1 kennt, welches an der äußeren Umfangsoberfläche angebracht ist, rotiert. Ferner besteht der Magnethalter 17-2 mit den Durchflußöffnungen 17-2A aus einer Struktur, in der die Durchflußöffnungen 17-2A an einer Oberfläche derselben gegenüber dem Wärmetauscherkern 12A aus einem Leiter alternierend mit Bereich für den Permanentmagneten 7 im Segmentform ähnlich der in Fig. 11A und 11B gezeigten, perforiert sind. Weiterhin kann in diesem Fall, da der Wärmetauscherkern aus einem Leiter gemacht ist, ein Kern mit einer Bienenwarbenstruktur aus einem magnetischen Material verwendet werden, in der flache Platten und gewellte Platten kaschiert und aufgerollt sind, ähnlich wie oben beschrieben.

Im Falle des Magnetheizgerätes 1-10 mit der in Fig. 12A und 12B gezeigten Konstruktion wird der Magnethalter 17-2 um die Rohrwelle durch das Ritzel 9-2, das auf einer Rotationswelle angebracht ist, und das Ringzahnrad 9-12, das mit dem Ritzel 9-2 kennt, rotiert, wenn der Antriebsmotor 8 gestartet wird, wodurch eine magnetischer Fluß zwischen den Wärmetauscherkern 12 auf der Stromaufwärtsseite und der Stromabwärtsseite und dem zugehörigen Bereichen des Permanentmagneten 7 geschert wird und Induktionswärme in dem jeweiligen Wärmetauscherkern 12 aus einem Leiter erzeugt wird. Die erzeugte Wärme des Wärmetauscherkerns 12 aus einem Leiter wird wärmegetauscht mit der Flüssigkeit, die in dem Kern fließt und dadurch die Wärme ausgetragen.

Das in Fig. 13 gezeigte, nicht erfindungsgemäße Magnetheizgerät 1-11 ist ein Heizgerät, in dem ein hohler Wärmetauscherkern aus einem Leiter benutzt wird. Gemäß dieser Struktur ist der Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter in der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter oder Nichtleiter angeordnet, der Permanentmagnet 7 in zylindrischer Form ist so angeordnet, daß er dem inneren Bereiche des hohlen Wärmetauscherkerns 12-1 aus einem Leiter mit einem schmalen Spalt dazwischen zugewandt ist und rotierbar in der Flüssigkeitsleitung durch Lagerelemente 6 gelagert und wird durch einen Antriebsmotor 8, der an der Außenseite der Flüssigkeitsleitung 2 angeordnet ist, rotiert. Ferner kann in diesem Fall, da der Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter hergestellt ist, ein Kern mit einer Bienenwarbenstruktur aus einem magnetischen Material, in dem flache Platte mit gewellten Platten laminiert und aufgerollt sind, ähnlich wie oben beschrieben, genutzt werden. Weiterhin kann der hohle Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter durch Verwendung eines inneren Mantels aus einem Leiter angebracht werden.

Im Fall des Magnetheizgeräts 1-11 mit der in Fig. 13 gezeigten Struktur wird der Permanentmagnet 7 in zylindrischen Form, der durch die Antriebswelle gelagert ist, rotiert, wenn der Antriebsmotor 8 gestartet wird, wodurch ein magnetischer Fluß zwischen den Permanentmagneten 7 und dem hohlen Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter geschert und Induktionswärme in dem hohlen Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter erzeugt wird. Die erzeugt Wärme des hohlen Wärmetauscherkerns 12-1 aus einem Leiter wird wärmegetauscht mit der Flüssigkeit, die in den Kern fließt, so daß die Wärme ausgetragen wird.

Das in Fig. 14 gezeigte, nicht erfindungsgemäße Magnetheizgerät 1-12 ist ein Heizgerät, bei dem ein hohler Wärmetauscherkern aus einem Leiter und einem Permanentmagnet in einer zylindrischen Form angetrieben werden, um separat voneinander zu rotieren. Gemäß der Struktur wird der hohle Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter rotierbar um eine Rohrwelle in der Flüssigkeitsleitung durch Lagerelement 6 gelagert, um über die Flüssigkeitsleitung in der Flüssigkeitsleitung aus einem Nichtleiter auf der Stromaufwärtsseite und Stromabwärtsseite zu fahren und der hohle Wärmetauscherkern 12- 1 aus einem Leiter wird durch eine Antriebsmotor 8 über ein Ringzahnrad 9-1, das am äußeren Umfang angebracht ist, und einem Ritzel 9-2, das mit dem Zahnrad kennt, rotiert. Der Permanentmagnet 7 in zylindrischer Form, der so angeordnet ist, daß er den inneren Bereichen des hohlen Wärmetauscherkerns 12-1 aus einem Leiter mit einem schmalen Spalt dazwischen zugewandt ist, rotierbar an der Flüssigkeitsleitung 2 durch Lagerelemente 6 gelagert und durch einen Antriebsmotor 8, der an der Außenseite der Flüssigkeitsleitung 2 angebracht ist, rotiert. Ferner kann in diesem Fall der Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter ein Kern mit einer Bienenwarbenstruktur aus einem magnetischen Material, in dem flache Platten und gewellte Platte kaschiert und aufgewickelt sind, ähnlich wie oben beschreiben, benutzt werden und der hohle Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter kann durch Verwendung eines inneren Mantels aus einem Leiter angebracht sein.

Im Falle des Magnetheizgerätes 1-12 mit der in Fig. 14 gezeigten Konstruktion können der hohle Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter und der Permanentmagnet 7 in zylindrischer Form angetrieben werden, um unabhängig voneinander zu rotieren und dementsprechend, beispielsweise, durch Fixieren der Seite des Permanentmagneten 7 und rotieren der Seite des hohlen Wärmetauscherkerns 12-1 aus einem Leiter durch den Antriebsmotor 8 die Flüssigkeit, die durch den hohlen Wärmetauscherkern 12-1 aus einem Leiter fließt, durch Induktionswärme, die in dem hohlen Wärmetauscherkern aus dem Leiter erzeugt wird, geheizt werden. Weiterhin kann durch Fixieren der Seite des hohlen Wärmetauscherkerns 12-1 aus einem Leiter und Rotieren der Seite des Permanentmagneten 7 durch den Antriebsmotor 8 Induktionswärme in dem hohlen Wärmetauscherkern aus einem Leiter generiert werden. Weiterhin kann in diesem Fall des magnetischen Heizgeräts 1-12 die Seite des Permanentmagneten 7 und die Seite des hohlen Wärmetauscherkerns 12-1 aus einem Leiter angetrieben werden, um jeweils in entgegengesetzte Richtungen zu rotieren und dementsprechend die relative Rotationsgeschwindigkeit zwischen der Magnetseite und der Leiterseite in einem ausreichend weiten Bereich eingestellt werden und Wärme mit einer großen Wärmeausbeute ausgetragen werden.

Das in Fig. 15 und 16 gezeigte magnetische Heizgerät 1-13 und 1-14 wird zum Beispiel angewendet für Reinigungseinrichtungen für Abgase von Dieselmotoren. Die Struktur des in Fig. 15 gezeigten Magnetheizgerätes 1-13 ist mit einer zu dem in Fig. 6 gezeigten Magnetheizgerät 1-4 ähnlichen Einrichtung versehen. Auf der äußeren Seite der Flüssigkeitsleitung aus einem Leiter sind zwei Permanentmagneten 7-1 mit Rundscheibenform, die an dem Magnethalter 17-1 durch Jochs 7A angebracht sind, so angeordnet, daß sie der Leitung mit einem schmalen Spalt dazwischen und in einer Ebene parallel zur Rohrwellenrichtung der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter auf der Mittellinie in radialer Richtung der Leitung zugewandt sind. Weiterhin werden das Paar von Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform jeweils rotierbar durch den Antriebsmotor 8 gelagert und rotieren in eine Ebene parallel zur Rohrwellenrichtung der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter, wenn der jeweilige Antriebsmotor 8 gestartet wird. Zusätzlich zu diesem Mechanismus können die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform jeweils in Rohrwellenrichtung durch beispielsweise hydraulische Druckzylindersysteme gleiten. Weiterhin ist ein Bienenwarbenkernglied 12-1 in die Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter an einer Position gegenüber der Permanentmagneten 7 eingesetzt und das Bienenwarbenkernglied 12-1 trägt einen Katalysator. Weiterhin können die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform in Rohrwellenrichtung gleiten, um zu verhindern, daß die Permanentmagneten magnetische Kraft durch Erhöhen Ihrer Temperatur an und über dem Kyrepunkt, sowohl durch erzeugt Induktionswärme als auch durch Strahlungswärme oder Reaktionswärme verlieren.

Im Falle des in Fig. 15 gezeigten Magnetheizgerätes 1-13 werden jeweils die Paare von Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform in einer Ebene parallel zur Rohrwellenrichtung der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter rotiert, wenn der jeweilige Antriebsmotor 8 gestartet wird, wodurch magnetischer Fluß zwischen dem Paar von Permanentmagneten 7-1 der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter geschert und dadurch Induktionswärme in der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter erzeugt wird und durch die Erzeugung von Wärme der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter wird das Bienenwarbenkernglied 12-1 in der Flüssigkeitsleitung 2 beheizt und der Katalysator aktiviert. In diesem Fall kann die Temperatur des Bienenwarbenkerngliedes 12-1 in kurzer Zeit durch die Induktionswärme, die in der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter erzeugt wird, erhöht werden. Weiterhin, wenn der Katalysator eine hohe Temperatur erreicht, sind die Permanentmagneten in einer Rundscheibenform so macht, daß sie in Rohrwellenrichtung ausweichen können und die Permanentmagneten werden vor Verlieren ihrer magnetischen Kraft durch erhöhen der Temperatur höher als dem Kyrepunkt geschützt. Wird die Temperatur des Katalysators zu niedrig, gleiten die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform wieder in Richtung entgegen der oben beschriebenen, um dadurch in die vorbestimmte Position zurück zu gelangen und die oben beschriebene Funktion wieder ausüben.

Obwohl gemäß dem in Fig. 15 gezeigten Magnetheizgerät 1-13 die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform gleitfähig in Rohrwellenrichtung sind, können die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform auch in einer Richtung senkrecht zur Rohrwelle gleitfähig sein.

Weiterhin ist die Struktur des in Fig. 16 gezeigten Magnetheizgerätes 1-14 mit einer ähnlichen Konstruktion zu der des in Fig. 7 gezeigten Magnetheizgerätes 1-5 ausgerüstet. Um die Energieausbeute durch Bereitstellen einer konstanten Distanz zwischen dem Permanentmagneten in Rundscheibenform und dem Leitungswandflächen der Leitung 2 zu verbessern, ist die Sektion der Leitung, die gegenüber dem Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform, die an dem Magnethalter 17-1 über ein Joch 7A, angebracht sind, in einer abgeflachten Form ausgebildet, beispielsweise in der ovalen Form oder in einer elliptischen Form. Das Paar von Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform ist jeweils rotierbar durch einen Antriebsmotor 8 auf der Außenseite der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter rotierbar gelagert. Weiterhin sind die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform jeweils in Richtung des Leitungsdurchmessers bewegbar, zum Beispiel durch hydraulische Druckzylindersysteme. Weiterhin ist ein Bienenwarbenkernglied 12-1 in die Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter an einer Position gegenüberliegend dem Permanentmagneten 7 eingesetzt und ein Katalysator wird durch das Bienenwarbenkernglied 12-1 getragen. Weiterhin sind die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform gleitbar in Richtung des Leitungsdurchmessers ausgebildet, um zu verhindern, daß die Permanentmagneten magnetische Kraft durch Erhöhen ihre Temperatur auf oder über dem Kyrepunkt durch sowohl Induktionswärme als auch Strahlungswärme oder Reaktionswärme, ähnlich wie oben beschrieben, verlieren.

Auch im Fall des in Fig. 16 gezeigten Magnetheizgerätes 1-14 wird das Paar von Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform jeweils in der Ebene parallel zur Rohrwellenrichtung der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter rotiert, wenn der jeweilige Antriebsmotor 8 gestartet wird, wodurch magnetischer Fluß zwischen dem Paar von Permanentmagneten 7-1 und der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter durch Scheren erzeugt wird und durch die erzeugte Wärme in der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter wird das Bienenwarbenkernglied 12-1 in der Flüssigkeitsleitung 2 beheizt und der Katalysator aktiviert. Im Falle des Heizgerätes wird ein gleichmäßiger magnetischer Fluß zwischen der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter in der abgeflachten Form und dem Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform geformt, wodurch Induktionswärme in der Flüssigkeitsleitung 2 aus einem Leiter in abgeflachter Form effizient erzeugt wird und demgemäß die Temperatur des Bienenwarbenkerngliedes 12-1 auf die Temperatur zum Aktivieren des Katalysators in einer kurzen Zeitperiode angehoben werden kann. Wenn der Katalysator eine hohe Temperatur erreicht, werden die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform angehoben, um im Außenrichtung des Leitungsdurchmessers auszuweichen, und die Permanentmagneten werden davor geschützt, magnetische Kraft durch Anheben der Temperatur auf oder über dem Kyrepunkt zu verlieren. Wenn die Temperatur des Katalysators wieder absinkt, werden die Permanentmagneten 7-1 in Rundscheibenform in entgegengesetzte Richtung zur oben beschriebenen bewegt um hierdurch in ihre vorgesehene Position zurückzukehren und wieder ihre ähnlich wie oben beschriebene Funktion aufzunehmen.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel, in dem ein erfindungsgemäßes Magnetheizgerät in eine Leitungskonstruktion eingebaut ist, in der Kühlwasser eines Motors 13 durch Kühlwasserleitungen 14 fließt und durch das Ventil V und den Heizkern 15 strömt. Das Motorkühlwasser als eine der Leitung fließende Flüssigkeit in der Kühlwasserleitung 14 wird geheizt, indem es Subjekt eines Wärmetausches durch erzeugte Induktionswärme ist, wenn das Motorkühlwasser durch das Magnetheizgerät MH fließt.

Fig. 18 verdeutlicht die Wärmeerzeugungsdaten im Falle einer Kombination eines Seltene- Erdenmagneten und eines Wirbelstromgliedes, die experimentell durch den Erfinder ermittelt wurden. Die Daten zeigen das Verhältnis zwischen der Zeit (Sekunden) und der Temperatur, gemessen durch Anordnen eines Permanentmagneten und eines Wirbelstromgliedes, die einander zugewandt sind, wobei ein Spalt zwischen ihnen von 1,9 mm vorgesehen ist und die Umlaufgeschwindigkeit der Magnetseite in einem Stadium, in der die Seite des Wirbelstromgliedes fixiert ist, vielfältig gewechselt wurde.

Es wurde anhand der Daten herausgefunden, daß durch Anordnen des Magneten und des Leiter einander zugewandt mit einem sehr schmalen Spalt zwischen ihnen und relatives Rotieren des Magneten und des Leiters Induktionswärme von 200 bis 600°C in dem Leiter in einigen Sekunden bis einigen 10 Sekunden erzeugt wurde. Dementsprechend, wenn der Leiter auf der Seite der Leitung des Motorkühlwassers angebracht ist, kann die Temperatur der Oberfläche des Heizgerätes mit dem umlaufenden Wasser auf hohe Temperaturen von 200 bis 600°C in einer extrem kurzen Zeitperiode aufgeheizt werden.

Da die Flüssigkeit in der Leitung weiterhin beispielsweise, anders als Wasser, bei einer Flüssigkeit wie Wärmemediumöl oder Silikonöl oder eine Gas, beispielsweise Abgas eines Otto- oder Dieselmotors, Luft, Kraftstoffgas einer Kraftstoffzelle selbstverständlich benutzt werden. Weiterhin ist die Zahl der Installationen des Magnetheizgerätes nicht auf eine installiert, sondern einer erforderliche Anzahl derselben können für den vorgesehenen Zweck installiert werden.

Wie beschrieben wurde, verwendet das Magnetheizgerät gemäß der Erfindung Induktionswärme, die in dem Leiter durch relative Rotation eines Permanentmagneten und eines Hysteresegliedes oder eines Leiters mit einem Hystereseglied, das mit einem Wirbelstromglied auf der Oberfläche desselben auf der Magnetseite versehen ist, erzeugt wird. Hierdurch wird zusätzlich erreicht, daß die Struktur weiter vereinfacht werden kann, eine geringe Baugröße und niedrige Kosten realisiert und hohe Rentabilität und Sicherheit durch kontaktlose Mechanik ohne Verschleiß gewährleistet werden kann, so daß eine äquivalente Effizienz erzielt wird, in der beispielsweise im Falle, bei dem schnelles Heizen benötigt wird, wenn eine Maschine kalt ist, zum Starten eines Antriebsmotor, Motorkühlwasser schnell beheizt werden kann und die Heizeigenschaften der Maschine wesentlich verbessert werden kann. Dementsprechend erzielt die Erfindung eine exzellenten Effekt als Zusatzheizgerät, welches zum Heizen einer Flüssigkeit in einer Leitung auf hohe Temperaturen in kurzer Zeitperiode und mehr effizient eingesetzt werden kann und ist sehr effizient in kalten Gegenden, insbesondere für Fahrzeuge, die mit einem Dieselmotor ausgerüstet sind.

Weiterhin kann die Wärmesteigungscharakteristik nicht nur durch einen Wärmetauscher verbessert werden, sondern auch durch Tragen eines Katalysators auf einem Wärmetauscherkern in einer Bienenwarbenstruktur. Die Temperatur des Katalysators kann in kurzer Zeit auf die Temperatur zum Aktivieren des Katalysators angehoben werden und dementsprechend, im Vergleich mit konventionellen Methoden, in der der Katalysator durch elektrische Heizer (EHC) zum Reinigen von Abgasen, die Reinigungsfunktion des Katalysators im Bezug auf NOx in exzellenter Weise verbessert werden und ein signifikanter Effekt ebenso zum Reduzieren der NOx, HC in Abgasen einer Otto- oder Dieselmotors erzielt werden. Weiterhin erzielt die Erfindung einen exzellenten Effekt, der eingesetzt werden kann, um eine Temperatur eines Kraftstoffgases, wie beispielsweise Hydrogengas für Flüssigkeitszellen, anzuheben.

Claims (14)

1. Magnetheizgerät, in dem ein Magnet (7) und ein Leiter (3) einander gegenüberliegend mit einem schmalen Spalt dazwischen angeordnet sind und eine Flüssigkeit durch Induktionswärme beheizt wird,
wobei der Magnet (7) ein Permanentmagnet ist und fest in einem inneren Bereich eines zylindrischen Gehäuse (5) angeordnet ist,
wobei das Gehäuse (5) rotierbar durch eine Leitung (2) für die Flüssigkeit über Lagerelemente (6) gelagert ist,
wobei der Leiter (3) auf den äußeren Umfang der Leitung (2) aufgesetzt ist,
wobei die Induktionswärme in dem Leiter (3) durch Rotieren des zylindrischen Gehäuses (5) erzeugt wird.

2. Magnetheizgerät nach Anspruch 1, in dem ein Hystereseglied oder ein Hystereseglied mit einem Wirbelstromglied auf der Seite des Magneten (7) als Leiter (3) benutzt wird.

3. Magnetheizgerät nach Anspruch 1, in dem Wärmeleitbleche (11) an der inneren Umfangsfläche der Leitung (2) angebracht sind.

4. Magnetheizgerät, in dem ein Paar von Magneten (7) und ein Leiter (3) einander gegenüberliegend mit einem schmalen Spalt dazwischen angeordnet sind und eine Flüssigkeit durch Induktionswärme beheizt wird,
wobei der Leiter (3) eine Leitung (2) für die Flüssigkeit ist,
wobei die Magnete (7) Permanentmagnete in Rundscheibenform sind, die in einer Ebene parallel zur Mittellinie der Leitung (2) an deren äußeren Seite angeordnet sind,
wobei die Induktionswärme in dem Leiter (3) durch Rotieren der Permanentmagnete (7) um eine in Radialrichtung der Leitung (2) angeordnete Achse erzeugt wird.

5. Magnetheizgerät nach Anspruch 4, in dem ein Hystereseglied oder ein Hystereseglied mit einem Wirbelstromglied auf der Seite des Magneten (7) als Leiter (2) benutzt wird.

6. Magnetheizgerät nach Anspruch 4, in dem die Leitung (2) im Bereich der Permanentmagneten (7) in eine Mehrzahl von Teilleitungen (2-1) abzweigen, die jeweils eine abgeflachte Form aufweisen.

7. Magnetheizgerät, in dem ein Paar von Magneten (7) und ein Leiter (3) einander gegenüberliegend mit einem schmalen Spalt dazwischen angeordnet sind und eine Flüssigkeit durch Induktionswärme beheizt wird,
wobei der Leiter (3) fest im inneren Bereich der Leitung (2) für die Flüssigkeit angeordnet ist und die Leitung (2) aus Kunstharz besteht,
wobei die Magnete (7) Permanentmagnete in Rundscheibenform sind, die in einer Ebene parallel zur Mittellinie der Leitung (2) an deren äußeren Seite angeordnet sind,
wobei die Induktionswärme in dem Leiter (3) durch Rotieren der Permanentmagnete (7) um eine in Radialrichtung der Leitung (2) angeordnete Achse erzeugt wird.

8. Magnetheizgerät nach Anspruch 7, in dem ein Hystereseglied oder ein Hystereseglied mit einem Wirbelstromglied auf der Seite des Magneten (7) als Leiter (3) benutzt wird.

9. Magnetheizgerät, in dem ein Magnet (7) und ein Leiter (3) einander gegenüberliegend mit einem schmalen Spalt dazwischen angeordnet sind und eine Flüssigkeit durch Induktionswärme beheizt wird,
wobei der Magnet (7) ein Permanentmagnet ist und fest in einem inneren Bereich eines zylindrischen Gehäuse (5) angeordnet ist,
wobei das Gehäuse (5) rotierbar durch eine Leitung (2) für die Flüssigkeit über Lagerelemente (6) gelagert ist,
wobei der Leiter (3) eine Leitung (2) für die Flüssigkeit ist,
wobei in der Leitung (2) ein Wärmetauscher (12) angeordnet ist, der mit magnetischem Material kaschiert ist,
wobei die Induktionswärme in dem Leiter (3) durch Rotieren des zylindrischen Gehäuses (5) erzeugt wird.

10. Magnetheizgerät nach Anspruch 9, in dem ein Hystereseglied oder ein Hystereseglied mit einem Wirbelstromglied auf der Seite des Magneten (7) als Leiter (3) benutzt wird.

11. Magnetheizgerät nach Anspruch 9, in dem der Wärmetauscherkern (12) eine Bienenwabenstruktur aufweist.

12. Magnetheizgerät, in dem ein Magnet (7) und ein Leiter (3) einander gegenüberliegend mit einem schmalen Spalt dazwischen angeordnet sind und eine Flüssigkeit durch Induktionswärme beheizt wird,
wobei ein Wärmetauscherkern (12) bestehend aus einem Leiter in einer Leitung (2) für die Flüssigkeit angeordnet ist,
wobei der Magnet (7) ein Permanentmagnet mit Durchlassöffnungen ist und rotierbar in der Leitung (2) über Lagerelemente (6) gelagert ist,
wobei der Magnet (7) und der Wärmetauscherkern (12) in Fließrichtung der Flüssigkeit hintereinander angeordnet sind,
wobei die Induktionswärme in dem Wärmetauscherkern (12) durch relative Rotation des Magneten (7) zum Wärmetauscherkern (12) erzeugt wird.

13. Magnetheizgerät nach Anspruch 12, in dem ein Hystereseglied oder ein Hystereseglied mit einem Wirbelstromglied auf der Seite des Magneten (7) als Leiter (12) benutzt wird.

14. Magnetheizgerät nach Anspruch 12, in dem der Wärmetauscher (12) eine Bienenwabenstruktur aufweist.