DE3732312A1 - Magnetokalorischer induktor zur erzeugung elektrischer energie - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung ist von grundlegender technischer Bedeu­ tung für die künftige Erzeugung elektrischer Energie, insbe­ sondere wegen der erstmals möglichen magnetokalorischen Umwand­ lung von Niedertemperatur-Wärme in elektrische Energie!

Die erfindungsgemäßen Induktoren bestehend aus weichmagneti­ schen Magnetkreisen, mit einem oder mehreren Permanentmagneten, Spulen und metamagnetischen Schichten.

Bei der Erfindung wird die Eigenschaft metamagnetischer Stoffe ausgenützt, erst beim Überschreiten ihrer kritischen Schwell­ feldstärke ferromagnetisch zu leiten und unterhalb dieser Feld­ stärke antiferromagnetisch zu sein.

Es sind sowohl metamagnetische Metalle wie Dysprosium, als auch Legierungen wie Mangan-Gold (Mn Au₂), sowie metamagnetische Ferrite bekanntgeworden.

In der Zeitschrift für angewandte Physik, April 1962 Heft 4 wird ausführlich darüber berichtet!

Eine lohnende technische Anwendung wurde aber bisher nicht gefunden.

Mit vorliegender Erfindung ist es gelungen, die feldstärke- oder flußdichte- abhängigen magnetischen Zustandsänderungen der metamagnetischen Stoffe, in besonderen Magnetkreisen, technisch zur elektrischen Stromerzeugung zu nutzen!

Im Wesentlichen bestehen diese Magnetkreise aus Dynamoblech­ kernen, welche ihren magnetischen Fluß von einem oder mehreren Permanentmagneten erhalten. Die Magnetkreise weisen außerdem Abzweigungen der Dynamoblechkerne auf, in magnetischer Parallel- oder Serienschaltung und sind über metamagnetische Schichten und einem Jochblechkern magnetisch geschlossen.

Auf den Schenkeln der Abzweigungen dieser Dynamoblechkerne, wie auch auf dem Jochblechkern, sind Spulen angeordnet.

Die Steuerspulen auf den Abzweigungskernen dienen dazu, je nach zugeführter Stromrichtung elektromagnetisch subtrahierend oder addierend, die von den Permanentmagneten erzeugte Felddichte an den metamagnetischen Schichten zu erniedrigen, oder zu erhöhen.

Hierbei führen schon kleine Felddichteänderungen an der meta­ magnetischen Schicht, zu großen magnetischen Flußänderungen im Jochblechkern und damit zu großen Induktionen in der Spule auf dem Jochblechkern!

Die Wirkungsweise ist folgende:

Die vom Permanentmagneten gelieferte statische Flußdichte des Dynamoblechkernes, wird durch eine Kernquerschnittsanpassung gegenüber der metamagnetischen Schicht, so eingestellt, daß sie gerade einen Flußdichtewert knapp unterhalb der Schwellfeld­ stärke der metamagnetischen Schicht aufweist. Nur ein kleiner Streufluß, durch die wie ein Luftspalt wirkende gerade noch anti­ ferromagnetische Schicht, vermag zum Jochblechkern durchzudrin­ gen. Wird nun die Felddichte elektromagnetisch durch die Steuer­ spule geringfügig erhöht, führt dies zu steilem Anstieg der Magnetisierung des Jochblechkernes, weil aus dem antiferroma­ gnetischen Luftspalt, eine magnetisch gut leitende ferromagneti­ sche Schicht geworden ist. Ebenso steil fällt die Magnetisie­ rung der metamagnetischen Schicht und damit des Jochblechkernes bis zum Streuflußminimum wieder ab, wenn die Felddichte auf den Anfangswert zurückgesteuert wird.

Während der Aufmagnetisierungsphase des Jochkernes darf jedoch keine Stromentnahme aus seiner Induktionsspule zugelassen wer­ den, weil die Jochkernspule sonst ein Gegenfeld gleicher Polari­ tät dem Aufmagnetisierungsfeld entgegensetzt und die zwischen den beiden gleichnamigen Feldern sich befindende metamagnetische Schicht, nicht ferromagnetisch leitend werden kann!

Nur während der Abmagnetisierungsphase ihres Kernes, darf also der Stromkreis der Jochkernspule geschlossen und ein Stromfluß zugelassen werden. Dies erreicht man erfindungsgemäß mit Thyristoren, welche erst auf dem Höhepunkt der Magnetisierung des Jochkernes, gezündet werden. Der richtige Zündzeitpunkt der Thyristoren, - ist sowohl mit einer regelbaren Phasenanschnitts­ steuerungsschaltung, wie auch mit magnetfeldabhängigen Bauele­ menten, wie beispielsweise Feldplatten, Hallsonden, welche in die metamagnetische Schicht integriert werden, zu realisieren. Der Scheitelwert der Widerstandsänderung, oder der Hallspannung dieser Bauelemente, kann transistorverstärkt hierbei zum Zünden der Thyristoren, beim Höchstwert der Magnetisierung, dienen!

Würde der Jochkern, ohne Stromentnahme aus seiner Induktions­ spule, beispielsweise im 50 Hz Rhythmus auf- und abmagnetisiert, dann steigt die Temperatur des Kernes bei jeder Aufmagnetisie­ rung etwas an und fällt bei der Abmagnetisierung um den glei­ chen Betrag wieder ab. Dieses Phänomen ist als magnetokalori­ scher Effekt bekannt!

Wird dem erfindungsgemäßen Jochkern mit seinen metamagnetischen Schichten, während seiner Abmagnetisierungsphase, mit Hilfe seiner Induktionsspule aber elektrische Energie entzogen, so wird die magnetokalorische Energiebilanz negativ und kann nicht mehr zum Ausgangstemperaturwert zurückkehren.

Die Folge ist bei fortgesetzter zyklischer Wiederholung dieses Vorganges, eine stetige Abkühlung des Jochkernes und damit we­ gen der Wärmeleitung, auch des gesamten Magnetkreises!

Dieser Wärmeverlust ist leicht durch Zufuhr von Niedertempera­ tur-Wärme, auszugleichen. Wärme aus der Umgebungsluft, oder der Kaltwasserleitung genügt schon!

Wird Dysprosium als metamagnetische Schicht verwendet, welches mit besonders gerngen Steuerfeldänderungen, größtmögliche Fluß­ änderungen erwarten läßt, wegen der Steilheit seiner Magneti­ sierungskurven beim Überschreiten der Schwellfeldstärken und den sehr hohen Magnetisierungswerten im ferromagnetischen Zu­ stand, so ist es eben erforderlich, den Magnetkreis in eine ge­ eignete Tiefkühlkammer, oder einen Tiefkühlbehälter, einzuset­ zen. Dem Magnetkreis mit Dysprosiumschichten, einmal zum Start auf tiefe Temperatur gebracht, muß bei fortgesetzter Stroment­ nahme während der Abmagnetisierungsphasen, sogar dosiert wieder Wärme zugeführt werden, da sonst die kristische Feldstärkeschwel­ le des Dysprosiums, ständig zu niedereren Feldstärkewerten ab­ triftet und dadurch die auf einen bestimmten günstigen Schwel­ lenwert eingestellte Funktion des Magnetkreises, in Frage stel­ len würde!

Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten und vor allem, damit keine Kurzschlußwindung entsteht, müssen die metallischen Dy­ sprosium oder Gold-Mangan-Legierungs-Schichten natürlich lamelliert und elektrisch möglichst voneinander wie Dynamoblech isoliert sein.

Es is einleuchtend, daß die erforderliche elektromagnetische Steuer-Energie, um die bis zur Höhe des metamagnetischen Feld­ stärke-Schwellenniveaus angestaute permanentmagnetische Feld­ energie, nur noch über diese Schwelle zu heben oder wieder zu senken, sehr viel kleiner ist, - als die durch diese kleine Felddichteänderung lawinenartig ausgelösten und gestoppten star­ ken magnetischen Flüsse, an elektrischer Induktionsenergie, wäh­ rend der Abmagnetisierungsphase in der Jochkernspule entstehen lassen!

Aus diesen Gründen entsteht ein magnetokalorisches Energiedefi­ zit, das sich nur durch Abkühlung der Magnetkreise ausgleichen kann.

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, sowie die Magnetisierungskurven der für die Erfindung geeigneten meta­ magnetischen Stoffe!

Die Fig. 1 zeigt einen einfachen erfindungsgemäßen Magnetkreis mit dem Permanentmagneten N-S, dem der Erhöhung der Felddich­ te dienenden, sich von der Magnetpolfläche aus verjüngenden Dynamoblechkern-Abschnitt - 1, 1′, welcher im Stande ist den Blechkern-Abschnitt 2, 2′ bis zur magnetischen Sättigung zu magnetisieren, dem Abzweigungskern-Abschnitt 3, 3′, welcher sich zum Mittelteil 10 erweitern kann, mit Steuerspule 7 und Diode D, dem Blechkern-Abschnitt 4, 4′, welcher der Summe der Querschnitte derAbschnitte 2 und 3, 2′ und 3′ entsprechen muß, den metamagnetischen Schichten 5, 5′, dem Jochblechkern 6 mit Spule 8 und Thyristor Th, sowie dem Streufluß-Kompensierungs- Blechkern SK, SK′ mit seinem kleinen Permanentmagneten P und dem Luftspalt L, L′.

Die Wirkungsweise des Magnetkreises ist folgende:

Der vom Permanentmagneten N-S über den Feldverdichtungskern- Abschnitt 1, 1′ in die Blechkern-Abschnitte 2, 2′ hinein ver­ dichtete magnetische Fluß, wird im statischen Zustand, also ohne Stromzufuhr zur Spule 7, teilweise über den Abzweigungs­ kern 3-10-3′ kurzgeschlossen, so, daß in dem Blechkern- Abschnitt 4, 4′ wegen seines größeren Querschnittes, über den sich der Restfluß von Querschnitt 2, 2′ verteilen muß, nur eine Felddichte knapp unterhalb der Schwellfeldstärke der metamagne­ tischen Schichten 5, 5′, zustande kommt!

Wird nun der Steuerspule 7 ein elektrischer Strom zugeführt, der eine Stromrichtung aufweist, die ein Magnetfeld im Kern 10 erzeugt, das die gleiche Polrichtung wie der Permanentmagnet N-S hat, so addiert sich dieses Feld zum Feld des Permanentmagne­ ten vom Blechkernabschnitt 2, 2′ in den Blechkernabschnitt 4, 4′ hinein und es kommt zum Durchbruch durch die nun infolge der erhöhten Felddichte ferromagnetisch leitend gewordene metamagne­ tische Schicht 5, 5′ und damit zur Aufmagnetisierung des Joch­ kernes 6. Im Augenblick der höchsten Magnetisierung des Joch­ kernes 6 wird nun mit der bekannten Phasenanschnitt-Steuerung der Thyristor Th gezündet und damit leitend, so, daß nun in der Abmagnetisierungsphase, während der Steuerstrom in der Spule 7 auf 0 zurückgeht, ein kräftiger Induktionsstrom aus der Joch­ kernspule 8 entnommen werden kann.

Sobald also das elektromagnetisch erzeugte zusätzliche Feld des Abzweigungskernes 3, 10, 3′ nach Abnahme des Stromes seiner Spule 7 auf -0, nicht mehr seinen kleinen, aber unentbehrli­ chen Beitrag zur Felddichteerhöhung im viel größeren Querschnitt des Kernabschnittes 4, 4′ leistet, vermag der bereits magne­ tisch gesättigte Kernabschnitt 2, 2′, insbesondere weil ein Teil seines Flusses sich wieder über dern Abzweigungskern 3-10-3′ kurzschließt, nicht mehr die für die Aufrechterhaltung des fer­ romagnetischen Zustandes der Schicht 5, 5′ erforderliche Feld­ dichte, aufzubringen. Der Jochkern 6 magnetisiert sich dadurch von selbst ab.

Der noch verbleibende kleine Streufluß, über die nun antiferro­ magnetische Schicht 5, 5′, kann durch die Kerne SK, SK′ über ihren Luftspalt L zum Jochkern 6, mit einem kleinen verschieb­ baren Permanentmagneten P kompensiert, oder sogar überkompen­ siert werden.

Die Steuerspule 7 kann über die Diode D mit einr Halbwelle eines beliebigen Wechselstromes niederer Frequenz angesteuert werden.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Magnetkreisen nach Fig. 1, jedoch für Gegentaktbetrieb auf einen einzigen Jochkern 6, wobei der zweite Magnetkreis ei­ nen umgekehrt gepolten Permanentmagneten S-N aufweist und seine Steuerspule 7′ über die Diode D′ die andere Halbwelle ei­ nes Steuerwechselstromes erhält.

Die Jochkernspule 8 bekommt in diesem Beispiel eine Mittenan­ zapfung, während die Spulenanschlußenden der Spule 8 über je einen nicht eingezeichneten Thyristor, die Stromentnahme im Gegentakt beim jeweiligen Magnetisierungshöhepunkt der beiden Magnetkreise im gemeinsamen Jochblechkern 6 ermöglichen.

An Stelle einer Mitten-Anzapfung M der Spule 8 können natür­ lich auch zwei Jochkernspulen 8, für jede Stromrichtung geson­ dert, auf dem Jochblechkern 6 angeordnet sein!

Eine Streuflußkompensation ist bei dieser Ausführung nicht er­ forderlich, da sich die Streuflüsse der beiden entgegengesetzt gepolten Magnetkreise über ihre Schichten 5, 5′ in den Jochkern­ enden, ohnehin aufheben.

Die Fig. 3 zeigt die für den Temperaturbereich zwischen 0°-50° Celsius weitgehend gültige Magnetisierungskurve der metamagneti­ schen Mangan-Gold-Legierung Mn Au₂.

Wie ersichtlich steigt die Magnetisierung erst ab etwa 9 Koe Feldstärke steil bis ungefähr 16 Koe an, danach wird der An­ stieg flacher. Deshalb lohnt sich auch nur eine maximale magne­ tische Aussteuerung der Magnetkreise bei Verwendung dieser Le­ gierungsschicht 5, 5′ bis 1,6 Tesla, im Bereich des Steilanstie­ ges ihrer Magnetisierung, wie gestrichelt angedeutet!

Eine Dynamoblechqualität mit einer Sättigungsmagnetisierung von 1,6 tesla für die Magnetkreisblechkerne der Erfindung ist aus­ reichend!

Die Fig. 4 zeigt die Magnetisierungskurven bei verschiedenen Temperaturen des metamagnetischen Selten-Erdmetalles Dysprosi­ um. Obwohl nur bei relativ tiefen Temperaturen metamagnetisch, dürfte dieses Metall wegen seiner hohen Magnetisierungswerte im ferromagnetischen Zustand und der besonders großen Steilheit seiner Magnetisierungskurven nach Überschreitung der Schwell­ feldstärken, für die Schichten 5, 5′ der Erfindung besonders gut geeignet sein. Sein Nachteil, daß seine Schwellfeldstärke­ werte bei Temperaturänderungen davongleiten, dürfte mit thermo­ statischer Temperaturregelung weitgehend zu stabilisieren sein. Der relativ hohe Preis für Dysprosium oder Gold-Mangan, wirkt sich wegen der geringen benötigten Schichtdicke von Schichten 5, kaum anwendungshindernd aus!

Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Magnetkreises, hier wird jedoch anders wie in Fig. 1 oder 2 der Abzweigungskern 3 mit Spule 7 nicht para­ llel zu den beiden Magnetpolen des Permanentmagneten N-S an­ geordnet, sondern zwischen den beiden, nach dem Blechkernab­ schnitt 1 gabelförmig sich verzweigenden Schenkeln der Kernab­ schnitte 2 a, 2 b eines der beiden Magnetpole.

Die Summe der Kernquerschnitte 2 a + 3 und 2 b + 3 ergeben wie­ derum den Kernquerschnitt der Abschnitte 4 a und 4 b.

Die statische Felddichte der Kernabschnitte 4 a und 4 b, bleibt wegen ihres gegenüber den Kernabschnitten 2 a und 2 b größeren Kernquerschnittes, unter der Schwellfeldstärke der angrenzenden metamagnetischen Schichten 5, 5′, wird jedoch der Spule 7 ein elektrischer Strom zugeführt, so erhöht sich je nach Stromrich­ tung die Felddichte im Kernabschnitt 4 a oder 4 b, während sich die Felddichte gleichzeitig auf dem jeweils gegenüberliegenden Kernabschnitt 4 b oder 4 a erniedrigt.

Die statisch gleich hohe Felddichte in den Kernabschnitten 4 a und 4 b wird also elektromagnetisch durch die Spule 7 mit ih­ rem Kern 3 aus dem Gleichgewicht gebracht und je nach Stromrich­ tung im Kernabschnitt 4a oder 4 b über die Schwellfeldstärke der Schichten 5 oder 5′ hinaus erhöht und die zugehörigen Joch­ kerne 6 oder 6′ aufmagnetisiert.

Wird der Steuerspule 7 Wechselstrom zugeführt, dann wird immer einer der beiden Jochblechkerne 6 oder 6′ abwechselnd aufmagne­ tisiert und der jeweils gegenüberliegende Jochblechkern 6′ oder 6 gleichzeitig abmagnetisiert.

Über die Dynamoblechkerne 9 a, 9 b und 9 wird der Magnetkreis zum anderen Magnetpol des Permanentmagneten S-N geschlossen. Während der jeweiligen Abmagnetisierungsphase der Jochkerne 6, 6′ wird wie bei den Beispielen der Fig. 1 und 2, mit phasenan­ schnittgesteuerten Thyristoren Th, beim jeweiligen Magnetisie­ rungshöhepunkt abwechselnd Strom aus den beiden Spulen 8 und 8′ entnommen.

Grundsätzlich sind bei 2 Jochkernen 6 und 6′ auch je 2 metama­ gnetische Schichten 5, 5′ notwendig!

Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung, ein Magnetkreis mit gegenüber der Fig. 5 zweipoliger Verschiebung des statischen Felddichtegleichgewichts, hierbei werden beide Pole N und S der Permanentmagneten S-N und N-S gabelförmig nach dem Verdichtungskern-Abschnitt 1, 1′ in zwei Kernhälften 2 a, 2 b und 2 c, 2 d aufgeteilt.

Zwischen den gabelförmigen Kernhälften 2 a, 2 b und 2 c, 2 d befinden sich die Steuerkerne 3 und 3′, mit ihren Steuerspulen 7 und 7′. Wird den Steuerspulen 7, 7′ ein Wechselstrom zuge­ führt, dessen Stromrichtung das statische magnetische Feld­ dichte-Gleichgewicht abwechselnd zu gunsten der Kernabschnit­ te 4 a-4 c und 4 b-4 d verschiebt, so werden ebenfalls die Jochkerne 6 und 6′ im Gegentakt auf- und abmagnetisiert.

In diesem Ausführungsbeispiel sind zur Zündung der beiden Thy­ ristoren Th, zur Stromentnahme aus den Jochkernspulen 8, 8′ beim jeweiligen Magnetisierungshöhepunkt der Jochkerne 6, 6′, magnet­ feldabhängige Bauelemente 15 vorgesehen, welche in die metama­ gnetischen Schichten 5, 5′ integriert sind.

Über den Rückschlußkern 9 wird der Magnetkreis geschlossen!

Die Fig. 7 zeigt noch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Magnetkreises, das sich von der Fig. 6 besonders da­ durch unterscheidet, daß die Felddichteverschiebung der beiden, in zwei gabelförmige Kernhälften 2 a, 2 b und 2 c, 2 d aufgeteilten magnetischen Flüsse entgegengesetzter Polarität, auf einen einzi­ gen Jochkern 6 erfolgt. Dazu bekommen die beiden Steuerspulen 7 und 7′ Wechselstromrichtungen zugeführt, welche die Felddichte abwechselnd in den jeweils diagonal gegenüberliegenden Kernab­ schnitten 4 a-4 d oder 4 c-4 b erhöht und damit gleichzei­ tig auf den beiden anderen diagonalen Kernabschnitten 4c-4 b oder 4 a-4 d die Felddichte erniedrigt!

Der Jochkern 6 wird auf diese Weise abwechselnd in beiden mög­ lichen Polarisationsrichtungen auf- und abmagnetisiert.

Die Jochkernspule 8 erhält deshalb eine Mittenanzapfung M, während die Anschlußenden der Spule 8 je einen für die Erfin­ dung üblichen Tyhristor, für eine Gegentaktstromentnahme wäh­ rend der Abmagnetisierungsphasen des Jochkernes 6 aufweisen kön­ nen. Die Steuerspulen 7, 7′ können wie bei Fig. 1 oder 2 auch auf im Querschnitt vergrößerten Kernen 10, 10′ angeordnet sein, müssen aber mit den verjüngten kleineren Kernquerschnitten 3, 3′ in die Kernabschnitte 4 a-4 b und 4 c-4 d einmünden.

Die Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Dynamoblech im Quer­ schnitt, welches punktförmige Erhebungen 13, 14 aufweist, die mittels Prägung 13 in die Bleche eingedrückt, oder eingewalzt werden können, oder auch aus kleinen aufgeklebten Kunststoff­ plättchen 14, oder ähnlichem bestehen können.

Diese punktförmigen Erhebungen 13 oder 14 auf den Dynamoblechen dienen dazu, minimale Abstände der Bleche zueinander zu schaf­ fen, um geeignete wärmeabgebende flüssige, oder gasförmige Medi­ en, durch die Blechstapel der Magnetkreiskerne hindurchströmen zu lassen. Insbesondere bei der Verwendung von Dysprosium als metamagnetische Schicht 5, 5′, muß ein ständiger Kreislauf von flüssigem oder gasförmigem Medium durch die Blechkerne hindurch, zum großflächigen Wärmeübergang, stattfinden.

Mit Hilfe der in den Schichten 5, 5′ integrierten magnetfeldab­ hängigen Bauelemente 15 ist es erfindungsgemäß auch möglich, un­ unterbrochen den Schwellfeldstärkewert messend zu überwachen. Der momentane Meßwert der Hallsonde oder Feldplatte kann dann dazu dienen, mit einer empfindlichen Transistorregelschaltung einen einmal eingestellten Schwellfeldstärkesollwert damit nahe­ zu konstant zu halten, indem diese Regelschaltung die Drehzahl des Pumpenmotors für den Medienkreislauf bei jeder kleinen Ab­ weichung entsprechend erhöht, oder erniedrigt und damit die Wär­ mezufuhr zum Magnetkreiskern beschleunigt, oder verzögert. Bei zu rascher Wärmezufuhr wandet der kritische Feldstärke- Schwellwert des Dysprosiums zu höheren, bei zu langsamer Wärme­ zufuhr zu niedereren Feldstärkewerten hin.

Die flüssigen oder gasförmigen Medien können aus fluorierten Kohlenwasserstoffen, Stickstoff und anderen für Tiefkühlaggrega­ te verwendeten Stoffe bestehen. Die umzuwandelnde Niedertempera­ tur-Wärme in den Magnetkreisen zu elektrischer Energie, muß unter Umständen über mehrere Wärmetauscherstufen und Kreisläu­ fen, den bei sehr tiefer Temperatur mit Dysprosium arbeitenden Magnetkreissystemen zugeführt werden. Mit zwei doppelten Magnet- Kreisen wie Fig. 2, 6 und 7, wovon ein doppelter um 90° phasen­ verschoben mit Wechselstrom angesteuert wird, ist eine volle Wechselstromwelle realisierbar!

Claims (14)

1. "Magnetokalorischer Induktor zur Erzeugung elektrischer Energie", dadurch gekennzeichnet, daß er aus ein bis zwei Magnetkreisen (Fig. 1, 2, 5, 6 und 7) mit Permanentmagneten (N -S) und Dynamoblechkernen (1, 2, 4) besteht, welche von Jochblechkernen (6, 6′) über ihre gesamte Kernquerschnitts­ fläche (4, 4′, 4 a, b, c, d) durch einen mit metamagnetischen Schichten (5, 5′) ausgefüllten Luftspalt, getrennt sind.

2. Magnetokalorischer Induktor, nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die metamagnetischen Schichten (5, 5′), aus dünnen schmalen aufeinandergeschichteten Blechstreifen einer Mangan-Gold-Legierung (Mn-Au₂) oder Dysprosium oder beliebigen anderen metamagnetischen Metallen, Legierungen und auch aus metamagnetischen Ferriten, bestehen kann.

3. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennnzeichnet, daß der Dynamoblechkern (1, 1′) ausgehend von der Polfläche der Permanentmagneten (N-S), zur Erhöhung der Flußdichte im folgenden Kernbschnitt (2, 2′, 2 a, b, c, d), sich im Querschnitt verjüngen kann.

4. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abzweigungskerne (3, 10, 10′, 3′) mit Spulen (7, 7′) parallel zu den Magnetpolen angeordnet sind, welche luftspaltlos in die Kernabschnitte (4, 4′) einmün­ den (Fig. 1-2).

5. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abzweigungskerne (3, 3′ oder 3, 10, 3′) mit Spulen (7, 7′), in die gabelförmige Verzweigung (2 a-2 b, oder 2 c-2 d) des Dynamoblechkernes (1, 1′) gleichnamiger magnetischer Polarität, zu Beginn der Blechkernabschnitte (4 a-4 b, oder 4 c-4 d) luftspaltlos einmünden (Fig. 5, 6 und 7).

6. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochblechkerne (6, 6′) mit Spulen (8, 8′), mit oder ohne Mittenanzapfung (M) bewickelt sind (Fig. 1, 2, 5, 6 und 7).

7. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur während der Abmagnetisierungs- Phasen der Jochkerne (6, 6′) der elektrische Stromkreis der Jochkernspulen (8, 8′) zu einem Verbraucher geschlos­ sen werden darf.

8. Magnetokalorischer Induktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schließung der elektrischen Stromkreise der Jochkernspulen (8, 8′), Thyristoren (Th) verwendet werden, die zum Zeitpunkt der höchsten Magnetisierung der Jochkerne (6, 6′), entweder mit einer regelbaren Phasenanschnittsteuerung, oder mit transistorverstärkten Scheitelspannungswerten magnetfeld­ abhängiger Bauelemente (15), gezündert werden können.

9. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldabhängigen Bauelemente (15) Hallsonden, Feldplatten und andere sein können, wel­ che in die metamagnetischen Schichten integriert werden.

10. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekenneichnet, daß die magnetfeldabhängigen Bauelemente (15) mit ihren feldstärkeabhängigen Meßspannungen auch da­ zu dienen können, über eine Transistor-Regelschaltung die Drehzahl eines Pumpenmotors zu verändern, zum beschleuni­ gen oder verzögern, der durch die Dynamoblechkerne in einem Kreislauf gepumpten, wärmeübertragenden Flüssigkeiten oder Gase, zum Konstanthalten eines metamagnetischen Schwell­ feldstärkewertes, vorzugsweise bei Dysprosiumschichten (5, 5′).

11. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynamobleche der Magnetkreise punktförmige geprägte oder aufgeklebte Erhebungen (13, 14) aufweisen können (Fig. 8), insbesondere aber die Joch­ blechkerne (6, 6′).

12. Magnetokalorischer Induktor nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernquerschnitts-Verhältnisse der Blechkernabschnitte (2, 2′, 2 a-b-c-d) zu den in jedem Fall größeren Kernquerschnitten (4, 4′, 4 a-b-c-d) je nach Sättigungsmagnetisierungswert der gewählten Kernblech- Qualität, so ausgelegt werden, daß die kritische Schwell­ feldstärke für die metamagnetische Schicht (5, 5′) je nach verwendetem Metamagnetikum, statisch ohne Steuerfeld gerade noch nicht überschritten wird.

13. Magnetokalorischer Induktor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis über einen Rückschlußkern (9, 9 a-b) geschlossen wird.

14. Magnetokalorischer Induktor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Wärmetauscher und Magnetkreise in einem Kreislauf umgepumpten Flüssig­ keiten oder Gase, aus fluorierten Kohlenwasserstoffen, Stickstoff, oder anderen für Tieftemperatur-Kreisläufe geeigneten Medien, bestehen kann.