JP2007533949A - 電磁熱材料による発熱装置ならびに方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、熱流体の漏出の危険が無くなり経済的に収益性のある方法の発熱が可能となると同時に、機械部品数が限定される信頼性のある単純な機能概念の、進展性があってエネルギー消費の少ない、電磁熱材料による発熱装置に関する。電磁熱材料の発熱の本装置（１ａ）には給電装置（３ａ）に連結される磁気要素（２ａ）、電磁熱要素（４ａ）、１種あるいは複数の種類の冷却液が循環手段（６）により循環する冷却液回路（５）、ならびに２台の熱交換器（７，８）が含まれる。給電装置（３ａ）は電磁熱要素（４ａ）および冷却液の加熱および冷却を引き起すインパルス磁場が生み出されるための電気インパルスの発生のために設置される。用途：冷却、加熱、空調、寒暖緩和用熱交換器。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁場の発生が仕向けられる少なくとも１個の磁気要素、熱および冷気の発生のために前記磁場を交互に受けるよう仕向けられる少なくとも１個の電磁熱要素、該要素が発散する熱量および／または冷気の少なくとも一部分が回収されるように少なくともその一部分が電磁熱要素の直近環境に置かれる少なくとも１台の冷却液回路が含まれ、前記回路が冷却液循環手段および前記冷却液により回収される熱量および／または冷気の少なくとも一部分の伝達のために設置される少なくとも１台の熱交換器に連結される電磁熱材料による発熱装置に関する。本発明はまた前記装置が利用される発熱方法にも関する。

既知の方法では、電磁熱材料による発熱器に複数の固定磁気手段と複数の移動あるいは反転手段と連結されて移動する複数の電磁熱要素が含まれる。このように、電磁熱要素が磁場の存在と不在を交互に受けると同時に熱量および冷気を交互に発生させる。これらの熱量は電磁熱要素を通過する冷却液により回収されると同時に、例えば大気環境、屋内、局部、容器の内部の加熱および／または冷却および／または空調のための複数の熱交換器が含まれる「熱」および「冷」回路に接続される。電磁熱要素が磁気手段と関連して移動する場合には、電磁熱要素を通過する区間と「熱」および「冷」の回路間で良好な気密性の保証が極めて困難であると同時に漏出も頻繁である。

磁気手段には一般的に磁気組立品、永久磁石、電磁石、超伝導磁石、超伝導電磁石、超伝導体が含まれる。永久磁石では磁気出力の点で満足すべき結果が得られない。この判断基準に比べて、最善の結果は電磁石および超伝導電磁石により得られる。不幸にも、電磁石は電気エネルギーの消費が極めて大きくこれにより利用コストが高い。さらに、これらは急速に加熱されると同時に、これらの熱量の排出により発熱器の製作が複雑となる。加えて、超伝導電磁石技術は極めて費用がかかる。

他方、電磁石の利用により変動する電流によってこれらに給電されると磁場の変動が可能となる。この解決策は電磁石要素と磁気手段間のすべての相対移動が帳消しとなるという利点を呈する。仏国特許ＦＲ−Ａ−２ ５７４ ９１３、欧州特許ＥＰ−Ａ−０ １０４ ７１３、および米国特許ＵＳ−Ｂ−６，５９５，００４の公開では変動電流の供給例が記述されており、あるものは本発明と相容れない超伝導電磁石に限定される。同様に、変動電流による給電によるものではエネルギー消費と費用の点で満足すべき結果が得られない。

既存の解決策は従って満足すべきものではない。
仏国特許ＦＲ−Ａ−２ ５７４ ９１３ 欧州特許ＥＰ−Ａ−０ １０４ ７１３ 米国特許ＵＳ−Ｂ−６，５９５，００４

本発明により、熱流体の漏出の危険が皆無になるとともに機械部品数が限定される経済的に収益性のある発熱が可能となる、エネルギー消費の少ない革新的で単純な概念の信頼できる機能の電磁熱材料による発熱装置が提案されて、これらの不都合が軽減されることが目的とされる。

この目的で、本発明は、磁気要素が、インパルス磁場が生み出されるような電気インパルス発生のために設置される少なくとも１台の制御装置により自動制御される少なくとも１ヶ所の給電源に連結される電磁石であり、これらの強度Ｉ、継続時間ｔおよび周波数Ｔの電気インパルスが少なくとも１種の予め決められるインパルスパラメーターに応じて起こされると同時に、前記装置に前記冷却液温度の測定のために設置される少なくとも１個の熱ピックアップが含まれ、この流体温度により少なくとも１種のインパルスパラメーターが測定されることを特徴とする序文で指摘した類の発熱装置に関する。

回収手段には、直列、並列、あるいは直列／並列の組合せの回路に接続される少なくとも２台の熱交換器が含まれるのが好ましい。

好ましい方法では、回収手段に熱量の伝達のために設置される少なくとも１台の熱量熱交換器および冷気の伝達のために設置される少なくとも１台の冷気熱交換器が含まれ、これらの熱交換器は予め決められる少なくとも１種の切換えパラメーターに応じた各熱交換器の電磁熱要素への連続的な接続のために設置される制御装置により自動制御される切換え手段に連結される。制御装置は周波数Ｔが６０秒と１／１５０秒の間に含まれるとともに、好ましくは２秒未満であるように設置可能である。

制御装置はまたＴ／ｔ比が１０と１０００００の間に含まれるとともに、好ましくは１０００を越えるように設置可能である。

制御装置は、結局、強度Ｉが磁気要素に０．０５テスラと１０テスラの間に含まれるとともに、好ましくは２テスラを越える磁場を発生させるように設置可能である。

好ましい実施形態によると、制御装置には継続時間ｔ、周波数Ｔ、強度Ｉが含まれる群の中から選択される複数の電気インパルスパラメーターの少なくとも１種の調節手段が含まれる。

好ましい実施形態によると、制御装置に前の切換えおよび／または電気インパルスよりの経過時間間隔が測定されるために設置される待機手段が含まれて、このサイクル間隔により少なくとも１種の切換えおよび／またはインパルスのパラメーターが測定される。

このため、制御装置に予め決められる切換えおよび／またはインパルスパラメーターの調節手段が含まれ得る。

回収手段に例えば、大気環境中の熱量および冷気が伝達されるために設置される少なくとも１台の「混成」交換器が含まれると便利である。

該装置には直列、並列、あるいは直列／並列の組合せによる相互に接続される少なくとも２個の電磁熱要素が含まれるのが好ましく該電磁熱要素は異なる電磁熱特性を持ち得る。

有利な方法では、該装置は少なくとも２台の電磁石を含み、それぞれ電磁熱要素および分離される電磁石の給電のため少なくとも２ヶ所の給電源に連結される。

好ましい方法では、前記電磁石の鉄心は強残留磁化の磁気材料で製作される。

磁気要素および電磁熱要素は相互に固定されるのが好ましい。

本発明はまた前出の装置が利用される間の発熱方法にも関する。

この方法による場合に、それぞれ１個の電磁石および少なくとも２ヶ所の給電源に連結されて少なくとも２個の電磁熱要素が利用されるとともに、連続位相中で、第１電磁熱要素が単独で、次いで第２電磁熱要素が同時に、かつ最後は第２電磁熱要素だけが第１および第２電磁熱要素の電磁熱特性と組合わせられるように利用され得る。

本発明ならびにその利点は非限定的な例として挙げられる付録の図面が参照される幾つかの実施形態例に関する以下の説明で明らかになろう。

簡略化を考慮して、用語「電磁熱材料による発熱装置」並びに「電磁熱材料による発熱方法」に代わって用語「装置」および「方法」が利用されよう。

さらに、用語「熱交換器」により熱量および／または冷気の伝搬および／または伝播可能なあらゆる手段と理解される。図１を参照すると、装置１ａに給電源３ａ、電磁熱要素４ａ、１種あるいは数種の冷却液が循環手段６により循環状態に置かれる冷却液回路５に連結される磁気要素２ａおよび２台の熱交換器７、８が含まれる。

電磁熱要素４ａには例えばガドリニウム（Ｇｄ）、珪素（Ｓｉ）が含まれるガドリニウム、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、燐（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）の合金あるいはその他のあらゆる同等材料といった１種の電磁熱材料が含まれる。この電磁熱材料は例えば塊、トローチ、粉末、融合体、断片の形での外観を呈する。

電磁熱要素４ａの電磁熱特性は、磁場の存在を受ける時に電磁熱要素４ａが加熱電磁熱効果のもとで加熱され、また磁場が消失するかあるいは減少する時には電磁熱要素４ａは電磁熱慣性効果のもとで加熱され続けるとともに、さらにこの電磁熱慣性の消耗後には電磁熱要素４ａが冷却電磁熱効果のもとで当初の温度未満の温度に冷却されるというものである。装置１ａの機能原理は、従って、構内、大気環境等の加熱、冷却、空調、温度緩和向けに利用される熱量および冷気量の発生のため電磁熱要素４ａに磁場の変動を受けさせることからなる。

これを実施するためには、磁気要素としてこれが磁場を受けるように電磁熱要素４ａに近い環境に置かれる電磁石２ａが利用される。電磁石２ａに磁場の変更が得られるようにインパルス電流を発生させる給電源３ａによって電気が供給される。こうしてインパルス磁場を受ける電磁熱要素４ａにより熱量および冷気量が発生する。磁気鉄心は、例えば、コバルト鉄合金、希土類、フェライト、鉄および珪素合金、鉄、ニッケルといった強残留磁化の磁気材料で製作される電磁石２ａが選択されるのが好ましいがこれだけに限定されるわけではない。

これらの熱量および冷気量は電磁熱要素４ａの直近環境中に置かれる冷却液回路５部分を循環する冷却液により回収される。例えば、この部分が電磁熱要素４ａを通過する。回路５は例えば管組立によるかあるいはその他同様なあらゆる適合手段により従来からの方法で製作される。回路５には例えばポンプあるいはその他のあらゆる同様手段といった冷却液の循環手段６が含まれる。

この例では、給電源３ａにより強度Ｉ、継続時間ｔ、周波数Ｔの連続電気インパルス９ａが発生させられて、これらの特性が調節可能である制御装置２０（図７参照）により自動制御される。

これらの電気インパルス９ａは１種あるいは数種の予め決められるインパルスパラメーターに応じて、例えば、冷却液の温度および／または前の電気インパルス９ａからの経過時間間隔に応じて発生させられる。このために、装置１ａに熱ピックアップ１０および／または待機手段（図示されず）が含まれる。

熱ピックアップ１０により、例えば、電磁熱要素４ａの出口での冷却液の温度測定が可能となる。この測定は、例えば、度数の大きさによる温度閾値の検出による絶対的な方法あるいは、例えば、他の温度と比べた度数の比較による相対的な方法で行われる。測定される温度は予め決められる指令温度と比較される。指令温度に達する時に電気インパルス９ｂが発生される。

待機手段により、例えば前の電気インパルス９ａからの経過時間間隔の測定および予め決められる指令サイクルとの比較が可能となる。指令サイクルに達する時に電気インパルス９ａが発生させられる。待機手段は例えば電気回路、空気圧回路、電気と空気圧の回路組合せ、あるいはその他のあらゆる既知の手段である。

この例では、装置には熱量伝達用の熱交換器７および冷気伝達用の冷気交換器８が含まれる。これらの熱交換器７、８は、給電源３ａが自動制御されると同時に各熱交換器７、８の電磁熱要素４ａに連続接続を可能にするものと同じで良い制御装置によって自動制御される切換え手段１１により、冷却流体の回路５に並列に接続される。

この切換えは、予め決められる１種あるいは複数の切換えパラメーターに応じて、例えば、前の電気インパルス９ａおよび／または切換えからの経過時間間隔に応じておよび／または冷却液の温度に応じて行われる。このため、制御装置に待機手段および／または熱ピックアップ１０が含まれる。

待機手段および／または熱ピックアップ１０は前出のものと同じであって良い。指令サイクルおよび／または指令温度に到達する時、切換え手段１１により電磁熱要素４ａが熱交換器７そして次にもう１台の８と通じる。これらの切換え手段１１には、例えば、仕切弁、電気、空気圧、油圧制御すべり弁、開閉器あるいはその他のすべての適合する手段が含まれる。

制御装置２０に複数の熱ピックアップ１０および／または複数の待機手段が含まれ、および／またはその他のインパルスおよび／または切換えパラメーターが利用されても良いことは極めて明らかである。

図７により図式化された制御装置２０が非限定的な例として挙げられる。これには整流器に続く変圧器を通じて２２０あるいは３８０Ｖの電流により供給される出力の、供給遮断およびショート過負荷および位相逆転に対する保護の段が含まれる。これにはまた温度ピックアップ１０により測定される冷却流体の温度、温度指令Ｔｃ、および加熱形態にせよ冷却形態にせよ機能形態の少なくとも３種のデータにより制御される計算装置も含まれる。この計算装置により３種のデータが発生する。すなわち、これらの強度Ｉと合わせて電気インパルスの継続時間ｔおよびこれらの周期Ｔである。継続時間ｔおよび周波数Ｔにより、例えば、トランジスター、トライアック、サイリスター、真空管、誘導、放電、遮断の電流タイプの電気インパルス発生器に、好ましい方法では、トランジスター出力の電気インパルス発生器に連結される基本サイクルに電流が供給される間、強度Ｉにより出力段に電流が供給される。発生電気インパルス９ａは出口境界を通って電磁石２ａに電流が供給される前に整流ユニットを通って出力段に送られる。この制御装置２０に含まれる様々なユニットは電気技術者の通常の知識の部分をなしているという前提で詳述されない。この装置１ａの利用方法は、図２Ａおよび図２Ｂにより図示されるインパルス「グラフＩ」のインパルスおよび冷却液の温度「グラフθ」のグラフを参照してそれぞれ「冷却」「加熱」の形態に応じて説明される。

図２Ａのグラフにより示される「冷却」形態では、本方法はそれぞれ複数の連続する段階が含まれるいくつかの連続するサイクルに分解される。
サイクル１（始動）：
準備：切換え手段１１は電磁熱要素４ａが熱交換器７に接続されるように置かれる。
始動：電磁石２ａに０．０５テスラと１０テスラ間に含まれると同時に好ましくは２テスラを越える磁場を電磁石２ａに発生させる強度Ｉ、１０^−９秒と６０秒の間に含まれると同時に好ましくは１０^−２秒未満の継続時間ｔの電気インパルス９ａにより給電される。
段階１―サイクル１：
電気インパルス９ａの間、電磁石２ａにより磁場が発生する。
電磁熱要素４ａは加熱および加熱の電磁熱効果を受ける磁場に任される。
電磁熱要素４ａを通過する冷却液はこの加熱を受けると同時に、こうして開始点の温度θ０１を越える温度θ１１（温度段階１サイクル１）まで加熱される。
冷却液は大気環境中の熱量を伝搬する熱量交換器７に向けて搬送される。
段階２―サイクル１：
電気インパルス９ａの後、電磁石２ａはもはや給電されずかつもはや磁場を発生させない。
電磁熱要素４ａは加熱が続き、加熱電磁熱効果の慣性に任される。
電磁熱要素４ａを通過する冷却液は、サイクル１の時、温度θ１１を越えると同時に冷却液の最大温度に対応する温度θ２１（温度段階２サイクル１）までこのように加熱され続ける。
冷却液は大気環境に向けて熱量を伝搬する熱量交換器７の方に搬送される。
段階３―サイクル１：
加熱電磁熱効果の慣性は停止する。
磁場の不在を受ける電磁熱要素４ａは冷却しかつ冷却される電磁熱効果を受ける。
電磁熱要素４ａを通過する冷却液はその冷却を受けると同時に、こうして温度θ２１未満の温度θ３１（温度段階３サイクル１）まで冷却される。
待機手段により前の電気インパルス９ａからの経過時間間隔が切換え指令値Ｃ１以下であることが検知される時、あるいは、熱ピックアップ１０により冷却液の温度θ３１およびθ２１あるいはθ１１あるいはθ０１との間の差が切換え指令値Ｃ１以下であることが検知される時、切換え手段１１が切り替わると同時に電磁熱要素４ａが冷気交換器８に接続されると同時に、冷却液は熱量を大気環境の方に伝搬する熱量交換器７の方に搬送される。
段階４サイクル１：
電磁熱要素４ａは冷却され続ける。
電磁熱要素４ａを通過する冷却液は、このサイクル１の時の冷却液の開始点の温度に対応する温度θ０１未満の温度θ４１（温度段階４サイクル１）まで冷却され続ける。
待機手段により、前の電気インパルス９ａからの経過時間が、あるいは熱ピックアップ１０により、冷却液の温度θ４１、およびθ３１、あるいはθ０１、あるいはθ１１、あるいはθ２１との間の差が、インパルス指令Ｉ１と以上であることが検知される時に、冷却液は冷気を大気環境の方に伝搬する冷気交換器８の方に搬送される。
制御装置により電磁石２ａに供給する新たな電気インパルス９ａが発生させられるとともに、この電気インパルス９ａは必要に応じてほぼ当初の電気インパルス９ａに類似するかあるいは異なっても良い。
この例の同時法では、切換え手段１１により改めて電磁熱要素４ａが熱交換器７に接続される。
この切換えは段階５で行われ、冷却液が新たな電気インパルス９ａおよび磁場の効果のもとである程度の温度に到達する時に、電磁熱要素４ａが熱交換器７に接続されないようにサイクルが少しずらされるのは当然である。

インパルス指令Ｉｎは周波数ＴのＴ／ｔ比が１０と１００，０００の間に含まれるとともに、好ましくは１，０００を越える考慮される電気インパルス９ａの継続時間ｔに関する２つの電気インパルス９ａの間に入るよう調節される。ついで、サイクル２に移る。

引き続く機能サイクルはほぼ第１サイクルに類似しているとともに冷却液に関して以下のように展開される。
段階１―サイクルｎ：
電気インパルス９ａの間、温度θ４ｎ−１（温度段階４前サイクル）を越えて温度θ１ｎ−１（温度段階１前サイクル）未満の温度θ１ｎ（温度段階１進行中のサイクル）までの冷却液の加熱。熱交換器７による熱量伝搬。
段階２−サイクルｎ：
電気インパルス９ａ後、このサイクル時の冷却液の最高温度に対応する温度θ１ｎ（温度段階１進行中のサイクル）を越え前のサイクル時の冷却液の最大温度に対応する温度θ２ｎ−１（温度段階２前のサイクル））未満の温度θ２ｎ（温度段階２進行中サイクル）まで加熱電磁熱効果の慣性下。熱交換器７による熱量の伝搬。
段階３―サイクルｎ：
加熱電磁熱効果の慣性の最後に。温度θ２ｎ未満かつ温度θ２ｎ−１（温度段階２前のサイクル）未満の温度θ３ｎ（温度段階３進行中のサイクル）までの冷却液の冷却。熱交換器７による熱量伝搬。
切換え指令値Ｃｎの検出および電磁熱要素４ａの冷気交換器８への接続のための切換え。
段階４―サイクルｎ：
冷却電磁熱効果、温度θ０ｎ未満かつサイクルｎの冷却液の開始点の温度に対応する温度θ４ｎ（温度段階４進行中のサイクル）までの冷却液の冷却。冷気交換器８による冷気の伝搬。インパルス指令Ｉｎの検知および新たな電気インパルス９ａによる電磁石２ａの給電。
電磁熱要素４ａの熱交換器７への同時あるいは非同時の切換え。

「冷却」形態では、冷却液のθ２ｎに対応する最大温度「最高温Ｔ」およびθ４ｎに対応する最小の「最低温Ｔ」が徐々に下がる。このため、冷却液の平均温度「平均温Ｔ」もまた徐々に下がり、この時点から装置１ａの冷却出力および効率は、冷却液の温度が落ち着く電磁熱要素４ａの最小冷却温度「低温Ｔ」に到達するまで機能のサイクルに応じて増大する。

図２Ｂのグラフにより図示される「加熱」形態では、本方法はほぼ前出のものと類似する数連続サイクルに分解される。本方法は切換え指令値ＣｎおよびインパルスＩｎの値が前のものとは異なるとともに、次のような連続する段階が得られるように選択される点により前出のものとは区別される。すなわち、
サイクル１（開始）：
準備：切換え手段１１は電磁熱要素４ａが熱交換器７に接続されるように置かれる。
開始：電磁石２ａは磁気要素に１０^−９秒と６０秒間に含まれるとともに好ましくは１０^−２秒未満の継続サイクルｔの０．０５テスラと１０テスラの間に含まれ、好ましくは２テスラを越える磁場を発生させる強度Ｉの電気インパルス９ａにより給電される。
段階１―サイクルｎ：
電気インパルス９ａの間、
開始点の温度θ０あるいは温度θ４ｎ−１（温度段階４前のサイクル）を越えかつ温度θ１ｎ−１（温度段階１前のサイクル）を越える温度θ１ｎ（温段階１進行中サイクル）までの冷却液の加熱。熱交換器７による熱量伝搬。
段階２―サイクルｎ
電気インパルス９ａ後、サイクルｎ時の冷却液の最大温度に対応する温度θ１ｎ（温度段階１進行中のサイクル）を越え、次いでサイクル時の冷却液の最大温度に対応する温度θ２ｎ＋１（温度段階２次のサイクル）未満の温度θ２ｎ（温度段階２進行中のサイクル）までの加熱電磁熱効果の慣性下の冷却液の加熱。熱交換器７による熱量の伝搬。
段階３−サイクルｎ：
加熱電磁熱効果の慣性の最後の冷却電磁熱効果。温度θ２ｎ未満かつ温度θ２ｎ＋１（温度段階２次のサイクル）未満の温度θ３ｎ（温度段階３進行中のサイクル）までの冷却液の冷却。熱交換器７による熱量の伝搬
切換え指令値Ｃｎの検知および電磁熱要素４ａの冷気交換器８への接続。
段階４―サイクルｎ：
冷却電磁熱効果、温度θ０ｎを越えるとともにこのサイクルｎの冷却液の開始点温度に対応する温度θ４ｎ（温度段階４進行中のサイクル）までの冷却液の冷却。冷気交換器８による冷気量の伝搬。

インパルス指令値Ｉｎの検知および新たな電気インパルス９ａによる電磁石２ａへの給電。電磁熱要素４ａの熱交換器７への接続のための同時あるいは非同時切換え。
「加熱」形態では、冷却液のθ２ｎにおよびθ４ｎに対応する最小値「最低温Ｔ」に対応する最大温度「最高温Ｔ」が徐々に上がる。このため、冷却液の平均温度「平均温Ｔ」もまた徐々に上がり、ここから、加熱出力および装置１ａの効率が冷却液温度が落ち着く電磁熱要素４ａの最大加熱温度「高温Ｔ」の温度に達するまで機能のサイクルに応じて増大する。

図３の装置１ｂはほぼ前のものと同様である。これには直列の冷却液回路５により相互に接続される２個の電磁熱要素４ｂ、４ｃが含まれ、これらの電磁熱要素４ｂ、４ｃはほぼ同じがあるいは異なる電磁熱特性を持っても良い点で区別される。電磁熱要素４ｂ、４ｃはまた相互に並列あるいは直列／並列の組合せによって接続されても良い。これには電磁熱要素群が設置されても良く、これらの群は直列、並列、あるいは直列／並列の組合せにより相互に接続される。装置１ｂおよび該方法はこうして簡単に進展し得る。

各電磁熱要素４ｂ、４ｃは分離される給電源３ｂ、３ｃに接続される電磁石２ｂ、２ｃにより刺激され、これらの給電源３ｂ、３ｃは１台あるいは複数台の制御装置（図示されず）により制御される。こうして、これは、電気インパルス９ｂ、９ｃが重なる周期とともにあるいはこれとは関係なく、これらの電気インパルス９ｂ、９ｃを各電磁石２ｂ、２ｃに関して分離されるよう、同時にあるいは連続的に発生させることが可能である。

この構成により複数の電磁熱要素４ｂ、４ｃの電磁熱特性の組合せが可能となり、この点はこれらが様々に異なっている場合に特に都合が良い。このような装置１ｂの機能は、連続的に利用して獲得され得る範囲Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が線影の付けられる面の形で示される図４のグラフが参照されて説明される。
すなわち、
‐θ１Ｍａｘとθ１ｍｉｎの間に置かれる温度範囲Ｐ１が獲得されるための単独の第１電磁熱要素４ｂ
‐θ２Ｍａｘとθ２ｍｉｎの間に置かれる温度範囲Ｐ２が獲得されるための同時の第１電磁熱要素４ｂおよび第２電磁熱要素４ｃ
‐θ３Ｍａｘとθ３ｍｉｎの間に位置する温度範囲Ｐ３が獲得されるための単独の第２電磁熱要素４ｃ
このように、第１および第２電磁熱要素の異なる電磁熱特性が組合せられて、θ１Ｍａｘとθ３ｍｉｎの間に位置する極めて重要な温度Ｐの全範囲の取扱が可能である。

図５の装置１ｃは図１の装置とほぼ同様である。この装置はこれに熱量および冷気量が連続して伝搬されるための「混成」熱交換器７８しか含まれない点で区別される。

本装置１ｃが利用される方法がそれぞれ「冷却」および「加熱」形態に応じた図６Ａおよび６Ｂの冷却液のインパルス「グラフＩ」および温度「グラフθ」のグラフが参照されて説明される。本方法は図２Ａおよび２Ｂにより示される図１の装置１ａの方法とほぼ同様である。

図６Ａにより示される「冷却」形態における機能は主として１台の熱交換器７８しかないので、切換えが無くかつ熱交換器７８が、熱量そして冷気量が連続して伝搬されるための電磁熱要素４ａに永久に接続されたままである点で図２Ａの機能とは区別される。機能は、従って、各サイクルｎに関して次の３段階しか呈さない。すなわち、
段階１―サイクルｎ：
電気インパルス９ａ、開始温度θ０ｎあるいは温度θ４ｎ−１（温度段階３前の段階）および温度θ１ｎ−１（温度段階１前のサイクル）を越える温度θ１ｎ（温度段階１進行中のサイクル）まで冷却液の加熱。熱交換器７８による熱量伝搬。
段階２−サイクルｎ：
電気インパルス９ａ後、サイクルｎ時の冷却液の最大温度に対応する温度θ１ｎ（温度段階１進行中のサイクル）を越えるとともに、次のサイクル時の冷却液の最大温度に対応する温度θ２ｎ＋１（温度段階２次のサイクル）を越える温度θ２ｎ（温度段階２進行中のサイクル）まで加熱電磁熱効果の慣性下の冷却液の加熱。熱交換器７８による熱量の伝搬。
段階３―サイクルｎ：
加熱電磁熱慣性効果、慣性最後の冷却電磁熱効果、冷却電磁熱効果。
温度θ０ｎ未満かつサイクルｎの冷却液の開始温度に対応する温度θ３ｎ（温度段階３進行中のサイクル）までの冷却液の冷却。熱交換器７８による熱量そして冷気量の伝搬。インパルス指令値Ｉｎおよび新たな電気インパルス９ａによる電磁石２ａの給電の検出。

図６Ｂにより示される「加熱する」形態での機能は冷却電磁熱効果が利用されない点で図２Ｂの機能とは区別される。実際、インパルスパラメーターＩｎは電気インパルス９ａが、温度θ３ｎが温度θ０ｎ未満になる前に発生するように制御される。該機能は従って各サイクルｎに関して次の３段階しか呈されない。
すなわち、
段階１―サイクルｎ：
電気インパルス９ａ、開始温度θ０ｎあるいは温度θ３ｎ−１（温度段階３前のサイクル）を越えかつ温度θ１ｎ−１（温度段階１前のサイクル）未満の温度θ１ｎ（温度段階１進行中のサイクル）までの冷却液の加熱。熱交換器７８による熱量の伝搬。
段階２−サイクルｎ：
電気インパルス９ａ後、サイクルｎ時の冷却液の最大温度に対応する温度θ１ｎ（温度段階１進行中のサイクル）を越え、かつ次のサイクル時の冷却液の最大温度に対応する温度θ２ｎ＋１（温度段階２次のサイクル）未満の温度θ２ｎ（温度段階２進行中のサイクル）までの加熱電磁熱効果の慣性下の冷却液の加熱。熱交換器７８による熱量の伝搬。
段階３―サイクルｎ：
加熱電磁熱効果の慣性の終わりの冷却電磁熱効果、冷却電磁熱効果。温度θ０ｎを越えるとともにこのサイクルｎの冷却液の開始温度に対応するθ３ｎ（温度段階３進行中のサイクル）温度までの冷却液の冷却。熱交換器７８による熱量そして冷気量の伝搬。インパルス指令Ｉｎおよび新たな電気インパルス９ａによる電磁石２ａの給電。

一般的な方法では、これらの例において、磁気要素２ａ〜２ｃおよび電磁熱要素４ａ〜４ｃはお互いに固定されている。しかしながら、これらが移動するよう計画することも可能である。また、電磁熱要素４ａ〜４ｃおよび／または電磁石２ａ〜２ｃおよび／または熱交換器７，８，７８より多い数の利用があっても良い。

表示されていないその他の実施変型例によると、複数の熱交換器７，８，７８あるいは直列、並列、あるいは直列／並列の組合せによる冷却液回路に接続される熱交換器の群が利用されることもあり得る。装置１ａ〜１ｃおよび本方法はこのように簡単に進展させられる。

本装置１ａ〜１ｃおよび本装置は冷却、加熱、空調、寒暖緩和の産業上のあるいは家庭用のあらゆる用途に関して利用され得る。

この説明により本発明による装置１ａ〜１ｃおよび方法が設定された目的に応じるものであり得ることが明らかである。これらにより、特に、電磁熱要素および／または電磁石あるいはその他の相互に関連して移動する磁気手段が含まれる本装置に固有な気密性に関するあらゆる問題からの解放が可能となる。

さらに、これらは極めて単純な概念のものであると同時に電磁熱要素４ａ〜４ｃおよび／または電磁石２ａ〜２ｃが移動するための一切の移動手段を必要としない。これらはこのためエネルギー消費が小さいとともに必要とされる部品と機械機能の数が限定され、これにより保守の手間が削減されると同時に故障の危険が限定される。本発明は説明された実施例に限定されることはなく、付録の特許請求項に定められる範囲に留まる限り専門家にとって明白なあらゆる変更および変型例に拡張される。

本発明による装置の全体図である。 冷却の形態に応じた図１の装置の機能が例示されるグラフである。 加熱の形態に応じた図１の装置の機能が例示されるグラフである。 本発明による装置の第１実施変型例の全体図である。 図３の装置の機能形態が示されるグラフである。 本発明による装置の第２実施変型例の全体図である。 図５の装置の機能が示されるグラフである。 図５の装置の機能が示されるグラフである。 本発明による装置の制御装置の全体図である。

Claims (22)

1. 磁場発生に向けられる少なくとも１個の磁気要素（２ａ〜２ｃ）、熱量および冷気の発生のための前記磁場を交互に受けるよう向けられる少なくとも１個の電磁熱要素（４ａ〜４ｃ）、前記発散熱量および／または冷気の少なくとも１部分の回収のため少なくとも１部分が前記電磁熱要素（４ａ〜４ｃ）の直近環境に配置される少なくとも１台の冷却液回路（５）が含まれると同時に、前記回路（５）が循環手段（６）および前記冷却液による前記回収熱量および／または冷気の少なくとも１部分の伝達のために設置される少なくとも１台の熱交換器（７，８，７８）に連結される電磁熱材料による発熱装置（１ａ〜１ｃ）であるとともに、前記磁気要素によるインパルス磁場の発生のための電気インパルス（９ａ〜９ｃ）の発生用に設置される少なくとも１台の制御装置（２０）により自動制御される少なくとも１ヶ所の給電源（３ａ〜３ｃ）に連結される電磁石（２ａ〜２ｃ）であって、強度Ｉ、継続時間ｔおよび周波数Ｔのこれらの電気インパルス（９ａ〜９ｃ）が予め決められたインパルスのパラメーターに応じて起こされ、前記装置に前記冷却液温度の測定のために設置される少なくとも１個の熱ピックアップ（１０）が含まれ、この液温により少なくとも１種のインパルスパラメーターが測定されることを特徴とする装置。
2. 前記回収手段に前記回路（５）に直列、並列あるいは直列／並列の組合せで接続される少なくとも２台の熱交換器（７，８）が含まれることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ，１ｂ）。
3. 前記回収手段に熱量伝達のために設置される少なくとも１台の熱量熱交換器（７）および冷気伝達のために設置される少なくとも１台の冷気熱交換器（８）が含まれ、前記熱交換器（７，８）が、予め決められる少なくとも１種の切換えパラメーターに応じて、各熱交換器（７，８）が前記電磁熱要素（４ａ〜４ｃ）への連続的な接続のために設置される制御装置による自動制御の切換え手段（１１）に連結されることを特徴とする請求項２に記載の装置（１ａ，１ｂ）。
4. 前記制御装置が、前記周波数Ｔが６０秒と１／１５０秒の間に含まれるとともに、好ましくは２秒未満であるように設置されることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
5. 前記制御装置がＴ／ｔ比が１０と１０００００の間に含まれるとともに好ましくは１０００を越えるように設置されることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
6. 前記制御装置が、前記強度Ｉが前記磁気要素で、０．０５テスラと１０テスラの間に含まれるとともに、好ましくは２テスラを越える磁場を発生させるように設置されることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
7. 前記制御装置に継続時間ｔ、周波数Ｔ、強度Ｉが含まれる群の中で選択されるインパルスパラメーターのうちの少なくとも１種に関する調節手段が含まれることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
8. 前記制御装置に前の切換えおよび／または電気インパルス（９ａ〜９ｃ）から流されるサイクルの間隔が測定されるために設置される待機手段が含まれ、このサイクル間隔により、切換えおよび／またはインパルスの少なくとも１種のパラメーターが定められることを特徴とする請求項１あるいは請求項３のいずれかの請求項に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
9. 前記制御装置に予め決められる切換えおよび／またはインパルスの前記パラメーターの調節手段が含まれることを特徴とする請求項１あるいは請求項３のいずれかの請求項に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
10. 前記回収手段に熱量および／または冷気の伝達のために設置される少なくとも１台の「混成」交換器（７８）が含まれることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
11. 相互に直列、並列あるいは直列／並列の組合せで接続される少なくとも２個の電磁熱要素（４ｂ，４ａ）が含まれることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
12. 前記電磁熱要素（４ｂ，４ａ）が異なる電磁熱特性をもつことを特徴とする請求項１１に記載の装置（１ｂ）。
13. それぞれ電磁熱要素（４ｂ，４ａ）と連動される少なくとも２個の電磁石（２ｂ，２ｃ）ならびに分離される前記電磁石（２ｂ，２ｃ）の給電のために設置される少なくとも２ヶ所の給電源（３ｂ，３ｃ）が含まれることを特徴とする請求項１１に記載の装置（１ｂ）。
14. 前記磁気要素（２ａ〜２ｃ）の鉄心が高残留磁化磁気材料で製作されることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
15. 前記磁気要素（２ａ〜２ｃ）および前記電磁熱要素（４ａ〜４ｃ）が相互に関連して固定されていることを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｃ）。
16. 熱量および冷気の発生のためにインパルス磁場が生み出されるように少なくとも１個の電磁熱材料（４ａ〜４ｃ）要素が電気インパルスにより給電される少なくとも１個の電磁石（２ａ〜２ｃ）に委ねられる間の電磁熱材料による発熱方法で、冷却液が利用されて前記電磁熱要素（４ａ〜４ｃ）により生み出される前記熱量および／または冷気の少なくとも１部分が回収され、少なくとも１部分が前記電磁熱要素（４ａ〜４ｃ）の直近環境に置かれる少なくとも１台の回路（５）中を循環するとともに、少なくとも１台の熱交換器（７，８，７８）により前記熱量および／または冷気の少なくとも１部が伝達され、強度Ｉ、継続時間ｔ、および周波数Ｔの前記電気インパルス（９ａ〜９ｃ）が予め決められるインパルスの少なくとも１種のパラメーターに応じて起こされ、前記冷却液の温度が測定されるとともにこの液温がインパルスパラメーターとして利用される方法。
17. 前記回路（７，８）を直列、並列あるいは直列／並列の組合せで接続する少なくとも２台の熱交換器が利用されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 予め決められる少なくとも１種の切換えパラメーターに応じて電磁熱要素（４ａ〜４ｃ）に交互に接続されるとともに、熱量が伝達されるための少なくとも１台の熱交換器（７）、冷気が伝達されるため少なくとも１台の冷気交換器（８）が利用されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 周波数が６０秒から１／１５０秒の間に含まれ好ましくは２秒未満であるような周波数Ｔ、１０と１００，０００の間に含まれ好ましくは１，０００を越えるＴ／ｔ比、前記電磁要素に０．０５テスラと１０テスラの間に含まれるとともに好ましくは２テスラを越える磁場を発生させるような前記強度Ｉが含まれる群から選択される少なくとも１種の前記インパルスパラメーターが調節されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
20. 前回の切換えおよび／または電気インパルス（９ａ〜９ｃ）から流されるサイクル間隔が測定されると同時にこのサイクル間隔が切換えおよび／またはインパルスパラメーターとして利用されることを特徴とする請求項１６あるいは請求項１８のいずれかに記載の方法。
21. 相互に直列、並列、あるいは直列／並列の組合せで接続される異なる電磁熱特性をもつ少なくとも２種の電磁熱要素（４ｂ，４ｃ）が利用されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
22. それぞれ電磁熱要素（４ｂ，４ｃ）に連結される少なくとも２個の電磁熱要素（２ｂ，２ｃ）および少なくとも２ヶ所の給電源（３ｂ，３ｃ）が利用されると同時に、連続位相中で、第１電磁熱要素（４ｂ）が単独で、次いで、第１電磁熱要素（４ｂ）および第２電磁熱要素（４ｃ）が同時に、そして最後には、該第２電磁熱要素（４ｃ）だけが第１および第２電磁熱要素（４ｂ，４ｃ）の電磁熱特性に組合わせられるように利用されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。