JP2015524617A - 磁気熱量効果型熱装置用磁場発生器、および、そのような発生器を搭載した磁気熱量効果型熱装置 - Google Patents

磁気熱量効果型熱装置用磁場発生器、および、そのような発生器を搭載した磁気熱量効果型熱装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、中央面(P)の両側に、頭部と後部が対向して取り付けられ、2つの空隙(E1、E2)を画定する第1の同一の磁性構造(SM11)および第2の同一の磁性構造(SM21)を含む磁気熱量効果型熱装置用磁場発生器(G1)に関する。各磁性構造(SM11、SM12)は、誘導ベクトルが対向する方向に配向され、かつ、支持物(SUP1)に取り付けられた第1の磁性組立体(AM1)および第2の磁性組立体(AM2)を含む。各磁性組立体(AM1、AM2)は、前記空隙(E1、E2)の範囲を定める受動側(FP1、FP2)および能動側(FA1、FA2)を含む永久磁石構造(API、APC)を有する。この発生器は、第1の磁性組立体(AM1、AM19)および第2の磁性組立体(AM2、AM29)の誘導ベクトルが、前記生成器の内部に、前記支持物(SUP1)および前記空隙(E1、E2、E3、E4)を通して、磁場の1つの単一循環ループを形成することを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、回転構造を有する磁気熱量効果型熱装置用磁場発生器に関する。前記磁場発生器は、頭部と後部が対向して取り付けられた第1の同一の磁性構造および第2の同一の磁性構造であって、対向し、中央面の両側で平行であり、同じ平面に位置しかつ直径方向に相対する少なくとも2つの空隙を画定するように配置される第1の同一の磁性構造および第2の同一の磁性構造を含む。各磁性構造は、直径方向に相対し、少なくとも1つの強磁性材料から作られた支持物に取り付けられ、および、前記少なくとも2つの空隙の範囲を定める第1の構造的に同一の磁性組立体および第2の構造的に同一の磁性組立体を含む。
本発明は、回転構造を有する磁気熱量効果型熱装置であって、磁気熱量素子を含む少なくとも1つの円盤と、上記で定義した磁場発生器とを備え、磁気熱量素子を有する前記少なくとも1つの円盤は前記少なくとも2つの空隙において取り付けられる磁気熱量効果型熱装置にも関する。
周囲温度の磁気冷凍技術は30年以上もの間知られており、生態学および環境維持開発の観点におけるその利点は、広く認識されている。その有用な発熱出力およびその熱的性能の観点におけるその限界も周知である。従って、この技術分野で行われる研究の全ては、磁場の強度、磁気熱量材料の性能、熱伝導流体と磁気熱量材料との間の熱交換面、熱交換器の性能などのさまざまなパラメータを調節することによって、磁気熱量効果型熱器具の性能を改良しようとする傾向にある。
これらの器具において、磁気熱量材料でできた少なくとも1つの熱素子が出入りする少なくとも1つの空隙において、均一かつ強力な磁場を生成することは必須である。空隙における磁場が大きいほど、磁気熱量素子に誘導される磁気熱量効果は強くなり、それによって、熱出力およびその温度勾配が増し、その結果、このような磁気熱量効果型熱器具の全体的な効率が増す。
さらに、特定の領域において、熱器具のコンパクトさは不可欠であり、磁気システムが磁気熱量材料(複数可)に対する相対運動にある回転構成または構造をもたらす。このような回転構成は、使用体積比ごとに良好な磁気熱量材料を示すという利点を有する。熱器具の熱出力は、特に、使用される磁気熱量材料の量に左右されるため、このような配置は実際に非常に有利である。
しかしながら、現在、回転型熱器具に取り付け可能で、少なくとも2つの空隙において約1テスラに集束させた強力かつ均一な磁場を生成しやすい、小型かつ低原価の磁場発生器は存在しない。
本発明は、磁気熱量効果型熱器具に一体化されることを意図した磁場発生器を提案することによって、これらの要件を満たすことを目的とする。この磁場発生器は、少なくとも2つの空隙において強力かつ均一な磁場をもたらすことができる。さらに、本発明による磁場発生器はまた、容易に製造されかつ容易に組み立てられ、簡易な幾何学的形状を有する構成要素を有するため、生産費用が低い。
その目的のために、本発明は、前文に記載された磁場発生器に関する。当該磁場発生器は、第1の磁性組立体および第2の磁性組立体がそれぞれ、磁気誘導ベクトルが実質的に中央面に垂直である永久磁石を有する構造を有し、かつ、受動側および能動側を含み、前記能動側が前記空隙の範囲を定めることと、第1の磁性組立体および第2の磁性組立体の誘導ベクトルが、前記生成器の内部に、前記支持物および前記空隙を通して、磁場の1つの単一循環ループを形成することとを特徴とする。
本発明の実施形態の変形において、前記永久磁石構造を、少なくとも2つの段の永久磁石を含む階段状の構造とすることができ、前記段は、同心円状に重畳可能で、かつ、第1の磁性組立体および第2の磁性組立体の前記受動側を形成する磁束開始(initiator)段と呼ばれる第1段の永久磁石と、前記空隙の範囲を定める第1の磁性組立体および第2の磁性組立体の前記能動側を形成する磁束集束(concentrator)段と呼ばれる第2段の永久磁石とを含むことができる。
開始段は、磁石(複数可)が中央面に平行な平面に位置し、かつ、集束段と呼ばれる第2の磁石段を支持する段である。この場合、開始段の永久磁石は、支持物に取り付けられ、対応する集束段の永久磁石にとってのベースとして働く。磁性構造において、一方の開始段によって、支持物から対応する集束段の方へ磁束を伝えることができ、他方の開始段によって、他の方向に、すなわち、対応する集束段から支持物の方へ磁束を伝えることができる。
よって、第1の磁性組立体および第2の磁性組立体は、空隙内に位置する能動側と、相対する受動側とを含むことができる。2つの段の永久磁石を有する磁性組立体において、前記第1の磁性組立体および前記第2の磁性組立体の開始段を前記支持物に取り付けることができ、前記第1の磁性組立体の磁気誘導ベクトルをその能動側の方へ配向することができ、前記第2の磁性組立体の磁気誘導ベクトルをその受動側の方へ配向することができ、第1の磁性構造および第2の磁性構造を、それらの能動側が互いの正面にあるように配置することができる。
本発明によると、各磁性組立体において、中央面に平行な平面に沿って配置された永久磁石段の断面を、開始段から集束段の方へ小さくすることができる。
本発明によると、永久磁石段は、異なる磁気誘導値を有することができる。例えば、開始段を形成する永久磁石の磁気誘導(例えば、1テスラ)を、対応する集束段を形成する永久磁石の磁気誘導(例えば、1.4テスラ)より低くすることができる。
実施形態の変形によると、各磁性構造は、前記発生器によって範囲が定められた体積に磁場を含有するように配置された装置を含むことができる。
磁場を含有するように配置された前記装置は、強磁性材料から作られ、支持物の対応する側面に対して位置し、および、対応する空隙の方へ延在する少なくとも1つの板を含むことができる。
有利には、磁束を含有するように配置された前記装置の少なくとも1つの板は、対応する空隙の方へ配向された屈曲部を有することができる。
変形として、磁束を含有するように配置された前記装置は、支持物に取り付けられた強磁性材料でできた部分を含むことができる。前記部分は、中央面に平行な平面において、同じ磁性構造の第1の磁性組立体と第2の磁性組立体との間に延在する。前記部分は、空隙の入口および/または出口の高さで、集束段の方へ延在する突出領域を含む。
別の実施形態の変形によると、各支持物は、同じ磁性構造の第1の磁性組立体と第2の磁性組立体との間に位置付けられたその中央部分において、少なくとも1つの永久磁石を含むことができる。前記永久磁石の磁気誘導ベクトルは、中央面に平行であり、前記第1の磁性組立体および前記第2の磁性組立体の誘起ベクトルに垂直であり、ならびに、前記磁場の循環方向に配向される。
磁場発生器において磁気ループを確実に均一にするために、同じ磁性構造の第1の磁性組立体と第2の磁性組立体との間に位置する各支持物の中央部を、支持物の残りの部分を形成する材料より高い透磁率を有する強磁性材料から作ることができる。
実施形態の変形によると、中央面に平行な平坦な断熱部分は、各磁性構造に取り付け可能であり、かつ、対応する集束段上に位置することができる。
断熱部分を、集束段の永久磁石の通路のための凹部を含む円盤とすることができ、集束段が取り付けられる磁石段によって形成された踊り場上に置くことができる。
別の実施形態の変形において、発生器は、第1の磁性構造と第2の磁性構造との間に、中央面に挿入された第3の磁性構造を含むことができる。前記第3の磁性構造は、4つの空隙の範囲を定めるように、前記第1の磁性構造および第2の磁性構造の第1の磁性組立体と第2の磁性組立体との間にそれぞれ位置する2つの磁性ユニットを含む。
各磁性ユニットは、少なくとも1つの永久磁石を含むことができる。当該永久磁石の磁気誘導ベクトルは、前記磁性ユニットが位置付けられる間の磁性組立体の磁気誘導ベクトルと同じ向きおよび方向を有する。
本発明による磁場発生器を実現するために使用される上述した永久磁石は、均一の磁化を有するのが好ましい。
第3の磁性構造において、磁性ユニットは、強磁性材料から作られた支持素子の両側に配置されるか取り付けられた永久磁石を含むことができる。変形として、第3の磁性構造の永久磁石を、互いに平行の2つの同一の支持素子間に配置または取り付け可能であり、かつ、強磁性材料から作ることができる。
支持素子は、板の形状を有するのが好ましい。
本発明はまた、前文に記載された磁気熱量効果型熱装置に関する。当該磁気熱量効果型熱装置は、上記で定義された少なくとも1つの磁場発生器を含むことと、前記磁気熱量素子を保持する前記円盤が前記磁場発生器の空隙内に取り付けられることとを特徴とする。
本発明による磁場発生器の空隙内に位置付けられやすい磁気熱量素子は、熱伝導流体と熱的接触するように意図されている。この熱伝導流体は、例えば、磁気熱量素子が空隙内に位置付けられ、かつ、磁場を受けてそれらの温度を増加させる間の段階に対応する、磁気周期の第1段階の間、磁気熱量素子の低温端からそれらの高温端の方へ、および、磁気熱量素子が空隙外に位置付けられ、かつ、ゼロ磁場を受けてそれらの温度を減少させる間の、磁気周期の第2段階の間、磁気熱量素子の高温端からそれらの低温端の方へ循環することができる。熱伝導流体と磁気熱量素子との間の熱的接触は、磁気熱量素子に沿ってまたは磁気熱量素子を通して熱伝導流体によって達成可能である。その目的のために、磁気熱量素子は、1つまたはいくつかの磁気熱量材料から作ることが可能で、熱伝導流体を浸透させることができる。それらの磁気熱量素子は、磁気熱量素子の2つの端部間に延在する流体のための循環路を含むこともできる。これらの循環路は、磁気熱量材料の孔によって、または、例えば、磁気熱量材料でできた1組の板を使用して得られた経路によって達成可能である。
熱伝導流体は液体であるのが好ましい。その目的のために、例えば、不凍液、グリコール系製品、または塩水と共に、純水または水を使用することができる。
本発明によると、前記磁気熱量効果型熱装置の磁場発生器は、第1の磁性構造と第2の磁性構造との間に、中央面に挿入された第3の磁性構造を含むことができる。前記第3の磁性構造は、4つの空隙の範囲を定めるように、前記第1の磁性構造および前記第2の磁性構造の第1の磁性組立体と第2の磁性組立体との間にそれぞれ位置する2つの磁性ユニットを含む。
本発明およびその利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例としての実施形態の以下の説明においてより良く明らかとなるであろう。
本発明による磁場発生器の透視図である。 図1の平面Aに沿った断面図である。 磁束を含有することができる装置を備えた、図1の発生器の透視図である。 図3の発生器の磁性構造の透視図である。 図4の磁性構造の実施形態の変形である。 さらなる実施形態の変形による、図4と同一の図である。 磁性構造の別の実施形態の変形の透視図である。 図1の磁場発生器の変形の透視図である。 図8の発生器の平面Bに沿った断面図である。 磁束を含有することができる装置を備えた、図8の発生器の図である。 異なる角度に沿った、図10の発生器の図である。 本発明による磁場発生器の別の実施形態の変形の図である。 図3のような本発明による磁場発生器を含む磁気熱量効果型熱装置の簡易化した概略図である。 第3の磁性構造の異なる実施形態の変形を示す図である。 第3の磁性構造の異なる実施形態の変形を示す図である。 第3の磁性構造の異なる実施形態の変形を示す図である。 第3の磁性構造の異なる実施形態の変形を示す図である。 第3の磁性構造の異なる実施形態の変形を示す図である。 本発明による磁場発生器の別の実施形態の変形の図である。
本発明の図示およびそれを実現するさまざまな方法
図示された実施形態の例において、同一の構成部品または部分は同じ参照番号を有する。
図1および2は、本発明による磁場発生器Gの第1の実施形態を表す。この磁場発生器Gは、同一であり、頭部と後部が対向して取り付けられ、中央面Pに平行に対向して配置された、第1の磁性構造SM11および第2の磁性構造SM21を含む。それら磁性構造は間で、磁場発生器Gの縦軸Lに対して直径方向に相対する2つの空隙E、Eの範囲を定める。磁性構造SM11、SM21のそれぞれは、第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2を含む。2つの磁性構造SM11、SM21は、第1の磁性構造SM11の第1の磁性組立体AM1が第2の磁性構造SM21の第2の磁性組立体AM2の正面に位置するように、かつ、第1の磁性構造SM11の第2の磁性組立体AM2が、対向する方向に向かって配向された平行な誘導ベクトルを空隙E、E内に生成するように、第2の磁性構造SM21の第1の磁性組立体AM1の正面に位置するように、互いに対して位置する。
各磁性構造SM11、SM21の磁性組立体AM1およびAM2は、鋼鉄、鉄系合金または鉄などの強磁性材料から作られた支持物SUP1に、縦軸Lに対して直径方向に対向するように取り付けられる。この支持物SUP1は、第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2を適切な位置に持続し、かつ、第1の磁性組立体AM1を出て第2の磁性組立体AM2に向かって磁束線を伝える働きをする。その目的のために、図1における例として表されるように、支持物SUP1は、第1の磁性組立体AM1と第2の磁性組立体AM2との間に、縦軸Lの周りで、対向する磁性構造SM11、SM21の方へ延在する突出部Sを含むことができる。この突出部Sによって、第1の磁性組立体AM1と第2の磁性組立体AM2との間で磁束の均質な循環を確実に行うことができ、また、発生器Gのサイズに影響を及ぼさずに、支持物SUP1における磁束飽和を回避することができる。図1に表された発生器Gにおいて、この突出部Sはまた、図13において示されるように、磁気熱量素子Eを含み、かつ、2つの磁性構造SM12、SM21間に位置付けられた磁気熱量効果型熱装置Aの一部に対して、発生器Gを中央に置くことができるようにする。支持物SUP1を、異なる構成とすることもでき、製造費がより安価な、いわゆるサンドイッチ構造を有する支持物を形成する強磁性材料でできたいくつかの平面の組立体から作ることができる。この構成は、記載された全ての支持物SUP1、SUP2、SUP3、SUP4、SUP9において実行可能である。
磁場発生器Gを形成する2つの磁性構造SM11、SM21が同一であるという事実は、本発明による前記発生器Gの製造に対する生産費の最適化のための要件を満たす。これによって、実際、当該発生器Gの製造に必要な部品の数を低減することができるため、発生器Gの組み立て、部品の参照、および、在庫管理が容易になる。
容易かつ費用効率の高い生産に加えて、本発明による発生器の磁性組立体AM1、AM19およびAM2、AM29は、対応する空隙内で磁気誘導の最適化を可能にする階段状の構造を有する。図1に示される実施形態の例において、磁性組立体AM1およびAM2のそれぞれは、永久磁石API、APCの2つの段EI1、EC1、EI2、EC2を含む。これらの段EI1、EC1、EI2、EC2は、互いに対して中央に置かれるように重畳されかつ位置付けられる。磁場開始段EI1、EI2と呼ばれる第1段は支持物SUP1に取り付けられ、磁場集束段EC1、EC2と呼ばれる第2段は開始段EI1、EI2上の中央に置かれるように取り付けられる。この集束段EC1、EC2の役割は、対応する空隙E、Eに出入りする開始段EI1、EI2からの磁場を、集束する、増大するおよび導くことである。磁性構造において、一方の開始段によって、支持物から対応する集束段の方へ磁束を伝えることができ、他方の開始段によって、他の方向に、すなわち、対応する集束段から支持物の方へ磁束を伝えることができる。第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2の階段形状によって、磁束は空隙E、E内で集束されかつ増大される。
換言すれば、段EI1、EI2、EC1、EC2は、踊り場を有する構造を形成するために互いに対して取り付けられ、それらの、平面Pに平行な平面に沿った断面は、入れ子構造になるように、対応する空隙E、Eに向かって小さくなる。その目的のために、開始段EI1、EI2は、集束段EC1、EC2より大きい、平面Pに平行な平面に沿った断面を含む。
この階段状の構造の変形として、および、図15によると、第1の磁性構造SM19および第2の磁性構造SM29を形成する永久磁石APUは、対応する支持物SUP9上に位置付けられた永久磁石の1つの単一段Eを形成することができる。このような構成は、より迅速に組み立て可能であるため費用がより安価であるという利点を有する。
段EI1、EI2、EC1、EC2、Eの永久磁石API、APC、APUは好ましくは均一に磁化され、それらの誘導ベクトルは平面Pに垂直である。磁性組立体AM1、AM19およびAM2、AM29は、空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10内に位置する能動側FA1、FA2と、空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10外に位置する受動側FP1、FP2とを含む。これらの能動側FA1、FA2および受動側FP1、FP2は、互いに、かつ、中央面Pに平行である。磁性組立体AM1、AM19、AM2、AM29の受動側FP1、FP2は、支持物SUP1、SUP9と接触する開始段EI1、EI2もしくは単一段Eの磁石APIまたはAPU側に対応し、その能動側FA1、FA2は、空隙E、Eの範囲を定める集束段EC1、EC2もしくは単一段Eの磁石APCまたはAPU側に対応する。
図1〜12に示された例において、磁性構造SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM21、SM22は、永久磁石API、APCの2つの段EI1、EI2、EC1、EC2を含み、段EI1、EI2、EC1、EC2のそれぞれは3つの永久磁石API、APCを含む。しかしながら、本発明はこの構成に制限されない。段EI1、EI2、EC1、EC2は事実上、異なる数の永久磁石API、APCを含むことができ、それらのうちの1つまたはいくつかのみを含むことができる。同じように、磁性構造SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM21、SM22を、2つ以上の段EI1、EI2、EC1、EC2から作ることができ、または、図15に表される発生器の例における場合のように、1つの単一段Eを設けて磁性構造を形成することができる。同様に、ここでは四角形の断面を有する段EI1、EI2、EC1、EC2、Eの形状、および、それらを形成する永久磁石API、APC、APUの形状は、表されたものとは異なる場合があり、空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10内の磁場、および、この磁場の強度を受けるように、磁気熱量素子Eの形状によって定められた空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10の形状および体積に適合可能である。
同じ磁性構造SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM21、SM22内で、段EI1、EI2、EC1、EC2、Eの永久磁石API、APC、APUの誘導ベクトルは、同じ向きとされる。しかしながら、空隙E、Eを含む単一磁気ループに沿った発生器Gにおける強力な磁気循環を達成するために、同じ磁性構造SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM21、SM22の磁性組立体AM1、AM2における誘導ベクトルの向きは逆にされ、それによって、空隙E、E内の磁気誘導束の向きも逆になる。同じことが、図15の発生器Gの各磁性構造SM19、SM29における磁性組立体AM19、AM29の磁気配向にも当てはまる。
その目的のために、図面の下部に表された、図1の発生器Gの第1の磁性構造SM11を考慮すると、第1の磁性組立体AM1の磁石APCは、磁気誘導束が入る中央面Pの正面に位置する空隙E側に、能動側FA1を有する。同じように、第2の磁性組立体AM2の磁石APCは、磁気誘導束が出る中央面Pの正面に位置する空隙E側に、能動側FA2を有する。さらに、能動側FA1およびFA2は同じ平面に位置する。第2の磁性組立体AM2の永久磁石API、APCの誘導ベクトルは平面Pの方へ配向され、第1の磁性組立体AM1の永久磁石API、APCの誘導ベクトルは中央面Pから離れて移動するように反対方向に配向される。両方のベクトルは中央面Pに垂直である。
(図1の上部に図示された)第2の磁性構造SM21は、第1の磁性構造SM11と同一である。当該第2の磁性構造SM21は平面Pに対して配置され、それによって、第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2の能動側FA1ならびにFA2は平面Pに平行であり、かつ、第1の磁性構造SM11の第2の磁性組立体AM2および第1の磁性組立体AM1の能動側FA2ならびにFA1の正面に位置する。さらに、第1の磁性構造SM11の第1の磁性組立体AM1は、第2の磁性構造SM21の第2の磁性組立体AM2の正面に位置し、第1の磁性構造SM11の第2の磁性組立体AM2は、第2の磁性構造SM21の第1の磁性組立体AM1の正面に位置する。このように、それぞれの正面に位置する集束段EC1、EC2の永久磁石APCは、同じ方向および向きの誘導ベクトルを有し、かつ、2つの空隙E、Eの範囲を定める。第1の空隙Eは図1の右に位置し、第1の磁性構造SM11の第1の磁性組立体AM1と第2の磁性構造SM21の第2の磁性組立体AM2との間の自由体積によって表され、磁束線は、第2の磁性構造SM21から第1の磁性構造SM11の方へ(図1の下部の方へ)配向される。第2の空隙Eは図1の左に位置し、第1の磁性構造SM11の第2の磁性組立体AM2と第2の磁性構造SM21の第1の磁性組立体AM1との間の自由体積によって表され、かつ、磁束線は、第1の磁性構造SM11から第2の磁性構造SM21の方へ(図1の上部の方へ)配向される。磁場発生器Gは、磁場が集束される空隙E、Eのみを通して、第1の磁性構造SM11と第2の磁性構造SM21との間で循環する1つの単一磁気ループを生成する。換言すると、第1の磁性構造SM11および第2の磁性構造SM12の外部で、磁束は空隙E、Eのみを通して循環する。これは、図1〜12を参照すると、本発明による、磁場発生器G、G、G、G、G、G、G、Gの全ての変形における場合のことである。よって、換言すると、この発生器G、G、G、G、G、G、G、Gは、磁性構造SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM21、SM22、SM3間の磁化可能な材料または磁化材料を使用してもたらされた磁気結合を含まない。
図1に表された磁場発生器Gは、磁気シールドとしての役割を果たす強磁性材料から作られたハウジングまたは支持物によって取り付けられ、または、保持され、磁力線が、発生器Gによって範囲が定められる体積を出て行かないようにする。同じことが、本発明による他の発生器にも当てはまる。
図3および4は、発生器Gの各磁性構造SM12、SM22が前記発生器Gによって範囲が定められた体積内に磁束を含有するように配置された装置DCF1、DCF2を含む実施形態の変形を表す。この装置は、鋼鉄または鉄などの強磁性材料でできた板DCF1、DCF2から作られている。当該板DCF1、DCF2の役割は、空隙E、E内の強力な磁場と、外部のゼロ磁場とを達成するために、磁石API、APCが位置する区域に磁場を方向付けることである。このように、可能である最も唐突な磁気誘導の変形は、空隙内にある位置と、対応する空隙E、E外にある位置との間で達成される。
これらの板DCF1、DCF2は、開始段EI1、EI2の側面、すなわち、磁気熱量素子Eの空隙E、Eの出入り場所に位置する側に対して、かつ、支持物SUP1の側面に対して取り付けられる。内側板DCF1は、磁束線を発生器Gの体積の方へ導くことができる空隙E、Eの方へ、より具体的には、対応する空隙E、Eの方へ屈曲した一部分を有する。これらの板を、1つの単一段の磁石と共に、図15に示された実施形態の変形に設けることもできる。
図5は、中央部に突出領域がない磁性構造SM13の支持物SUP2の形状によってのみ、図示された磁場発生器Gが図3および4のものと異なっている、実施形態の変形を表す。そのため、前記支持物SUP2における磁気飽和を防止するために、当該支持物SUP2は、例えば、中央領域Sを作るために鉄およびコバルト合金を使用した、ならびに、支持物SUP2の残りの部分に対して鉄のみを使用した、他部より高い透磁率を有する縦軸Lの周りにこの中央領域Sといった一部分を含むことができる。
図6は、磁場発生器Gがその支持物SUP3によって図3および4とも異なっている、実施形態の変形を表す。当該磁場発生器Gは、磁性構造SM14の第1の磁性組立体AM1と第2の磁性組立体AM2との間の磁束の循環を促進する永久磁石AI1を含む。その目的のために、この永久磁石AI1は均一に磁化され、前記第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2の誘導ベクトルに垂直であり、かつ、磁場の循環方向において第1の磁性組立体AM1から第2の磁性組立体AM2の方へ配向されたその磁気誘導ベクトルは、平面Pに平行である。変形として、前記支持物SUP3は、少なくとも一部において、例えば、第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2を支持する部分のレベルで、フェライトを含むことができる。
図7は、磁場発生器Gが前記発生器Gによって画定された体積に磁束を含有するように配置された装置DCF3を含み、この装置DCF3が図3および4の同等の装置DCF1、DCF2の変形である、実施形態の変形を表す。この装置DCF3は、磁性構造SM15の支持物SUP4に取り付けられた強磁性材料でできた一部分を含む。その目的のために、支持物SUP4は、第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2が両側に取り付けられる丸みを帯びた端部を有する、中央面Pに平行な平面の形状を有する。その部分DCF3は、支持物SUP4の表面の残りの部分上で実質的に延在する平面の形状を有し、空隙E、Eの出入り場所近くに、集束段EC1、EC2の方へ延在する突出領域Zを示す。この部分DCF3の役割は、空隙E、E内に可能な限りの最も強力な磁場と、さらには、空隙E、E内の位置と空隙E、E外の位置との間で可能な限り最も大きい磁気強度差とを達成するために、磁石API、APCが位置する領域に磁場を方向付けること、および、十分な磁束循環を徹底することである。
図8および9は、磁場発生器Gが第1の磁性構造SM11および第2の磁性構造SM21の第1の磁性組立体AM1ならびに第2の磁性組立体AM2の集束段EC1、EC2上に位置する円盤の形の断熱素子および/または遮音素子PI1の存在によって、図1および2と異なる、実施形態の変形を表す。この円盤PI1は、さらにまた、平面Pに平行であり、例えば、プラスチックなど、非常に低い熱伝導率係数を有する材料から作られている。示された例において、第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2は、永久磁石API、APCの2つの段EI1、EI2、EC1、EC2を含み、それによって、円盤PI1を開始段EI1、EI2上に置く。さらに、円盤PI1は、当該円盤PI1を集束段EC1、EC2上に位置できるようにする、集束段EC1、EC2を補足する形状を有する凹部Eを含む。この円盤PI1によって、空隙E、Eを外的環境から熱的に絶縁すること、および、前記空隙E、Eにおいて、発生器Gの回転による換気効果を回避することが可能になる。このように、空隙E、E内に位置する磁気熱量素子に対する外的環境の熱的影響は、限定され、それどころか存在しない。
表されていない変形では、空隙E、E内に位置する円盤PI1側を、前記円盤PI1が位置付けられる第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2の能動側FA1、FA2と同じレベルとすることができる。換言すると、断熱および/または遮音円盤PI1は、実質的に、対応する集束段EC1、EC2と(縦軸Lに沿った)同じ高さを有することができる。このような変形によって、空隙内の空気の攪拌のさらなる低減および断熱の確実な改良が可能になる。
当然のことながら、このような円盤PI1の設置を、磁束を含有するように配置された装置DCF1、DCF2、DCF3を含む発生器の変形G、G、G、Gに関連付けることができる。その目的のために、図10および11は、磁場発生器Gが、発生器Gの筐体内に磁束を含有することを対象とした板DCF1、DCF2の通路も可能にするために、拡大凹部Eを含む円盤PI2によって、図8および9とは異なる実施形態の変形を表す。
図12は、磁場発生器Gが4つの空隙E、E、E、Eを画定する、別の実施形態の変形を表す。この発生器Gは、第3の磁性構造SM3が、第1の磁性構造SM12と第2の磁性構造SM22との間で、中央面Pに挿入される図3の発生器Gの構成を有する。この第3の磁性構造SM3は、前記第1の磁性構造SM12および第2の磁性構造SM22の第1の磁性組立体AM1と第2の磁性組立体AM2との間にそれぞれ位置する2つの磁性ユニットU、Uを含む。このように、磁性ユニットUは、第1の磁性構造SM12の第1の磁性組立体AM1と第2の磁性構造SM22の第2の磁性組立体AM2との間に位置し、別の磁性ユニットUは、第1の磁性構造SM12の第2の磁性組立体AM2と第2の磁性構造SM22の第1の磁性組立体AM1との間に位置する。磁性ユニットU、Uは、部分的に表された支持素子Mの両側に配置される。当該支持素子Mは、少なくとも、永久磁石APU1、APU2と接触する領域が、磁束が、それぞれが正面に位置する2つの磁性組立体AM1、AM2間で循環可能とするために、強磁性材料でできた円盤の形状を有することができる。例えば、磁性ユニットU、Uの永久磁石APU1、APU2を1つの単一永久磁石またはいくつかの永久磁石から作ることができる。支持素子Mの両側に挿入された永久磁石を含む図示されたサンドイッチ構造の変形として、各磁性ユニットU、Uが1つまたはいくつかの永久磁石しか含まず、当該永久磁石を例えばプラスチック部分によって発生器Gにおいて保つことができるようにすることが可能である。また、強力な磁場によって連続的な磁気ループの達成を可能にするために、磁性ユニットU、Uの永久磁石APU1、APU2のそれぞれの磁気誘導ベクトルは、第1の磁性組立体AM1および第2の磁性組立体AM2のそれらが配置される間の誘導ベクトルと同じ向きおよび同じ方向とされる。
図12の発生器Gは、限られた空間要件および重量の低減によって、2つずつ重畳され、かつ、2つずつ直径方向に相対する4つの空隙E、E、E、Eを設けるという利点を有する。この実施形態においても、磁束は1つの単一磁気ループにおいて、空隙E、E、E、Eのみを通して、磁性組立体AM1、AM2と磁性ユニットU、Uとの間で循環する。
図14A〜14Eは、第3の磁性構造SM31、SM32、SM33、SM34、SM35の実施形態の変形を表す。これらの変形は、図12に表された第3の磁性構造SM3と異なる2つの磁性ユニットU131、U132、U133、U134、U135、U231、U232、U233、U234、U235を含む。それら2つの磁性ユニットは、より少ない数の永久磁石を含み、従って、必要な操作がより少ないため、より簡易かつより迅速な方法で組み立て可能であり、また、図12に表される第3の磁性構造SM3と同じ効率を有するといった利点を有する。前記磁性ユニットU131、U132、U133、U134、U135、U231、U232、U233、U234、U235は、第3の磁性構造SM3と同じように、すなわち、それぞれ、一方では、第1の磁性構造SM12の第1の磁性組立体AM1と第2の磁性構造SM22の第2の磁性組立体AM2との間で、他方では、第1の磁性構造SM12の第2の磁性組立体AM2と第2の磁性構造SM22の第1の磁性組立体AM1との間で、磁場発生器において配置されることを対象とする。
図14Aに表された第3の磁性構造SM31の第1の変形において、2つの磁性ユニットU131、U231は、強磁性材料から作られた支持素子M31の片方にのみ配置された永久磁石APU1、APU2を含む。前記磁石APU1、APU2の形状は、実質的に、第1の磁性構造および第2の磁性構造の磁石の前記平面Pにおける突出部と同じ、前記中央面Pにおける寸法を有する。支持素子M31は、実質的に蟻ぼそ形状で、中心軸Lの両側に延在し、強磁性材料から作られた板の形状を有する。磁石APU1、APU2を、この支持素子M31に取り付けかつ接着させる。さらに、図14Aに表されるように、支持素子M31を形成する板は、磁石APU1、APU2に対向するその側に、平坦な突起部P31といった突出部を含むことができる。当該突起部P31は、対応する磁性組立体の方へ延在し、かつ、平面P上の突出に見られるように、磁石APU1、APU2と同じ表面を有する。このような突起部によって、空隙内の磁気誘導を高めることができ、かつ、第3の磁性構造SM31における磁気飽和を防止することができる。
図14Bにおいて表される変形において、第3の磁性構造SM32は、永久磁石APU1、APU2の両側に取り付けられた2つの同一の支持素子M32を含む。これらの支持素子M32は、先の例のような突起部を有さず、強磁性材料による板から作られている。永久磁石APU1、APU2は、前記支持素子M32のうちの少なくとも一方に対して接着されるのが好ましく、他方の支持素子M32にも接着可能であり、または、磁力によって他方の支持素子M32に対して単に位置付け可能である。また、各支持素子M32を形成する板の表面は、永久磁石APU1、APU2の一部分のみを覆うことができ、それによって、その製造に要する材料の量、従って、その原価も低減させ、かつ、第3の磁性構造SM32の重量を低減させることができる。さらに、支持素子M32は、永久磁石APU1、APU2の不連続部のみを覆うことができる。
図14Cにおいて表される第3の変形において、第3の磁性構造SM33は、永久磁石APU1、APU2の両側に取り付けられた2つの同一の支持素子M33を含む。これらの支持素子M33は、図14Aの例のような突起部を有さず、強磁性材料でできた板から作られている。永久磁石APU1、APU2は、前記支持素子M33のうちの少なくとも一方に対して接着され、他方の支持素子M33に対して単に位置付けられるのが好ましい。
図14Dの変形は、第3の磁性構造SM34の支持素子M34が、図14Aにおいて表されるような突起部P34を有し、同じ利点を示す、図14Cの構成を表す。
第5の変形によって実現され、かつ、図14Eにおいて表される第3の磁性構造SM35は、支持素子M35の突起部P35の斜角面または略ピラミッド形状によって、図14Dとは異なっている。このような構成によって、より少ない体積における磁束の集束の促進が可能になる。
図15に表される磁場発生器Gは、図14Bに表される第3の磁性構造SM32を含む図12のものの実施形態の変形を図示する。この例において、磁性組立体AM19およびAM29は、空隙E、E、E、E10に位置する能動側FA1、FA2を有する、永久磁石APUの1つの単一段Eを含む。磁性組立体AM19、AM29の受動側FP1、FP2は、支持物SUP9と接触する単一段Eの磁石APU側に対応する。第3の磁性構造SM32によって、最適な体積の4つ空隙をもたらすことができる。図12において表される磁場発生器Gと比較すると、磁場発生器Gは、より軽量で少ない材料で済むのに加えて、含まれる部品が少なくて済み、より迅速に組み立て可能であるため、より費用効率の高い方法で製造可能である。
表される発生器G、G、G、G、G、G、G、G全ては、永久磁石の2つの段、すなわち、1つの開始段EI1、EI2、および、1つの集束段EC1、EC2を含む。しかしながら、本発明はこの数の段に関連していない。事実上、空隙E、E、E、E、E、Eにおける磁場要件に従って、1つの段の永久磁石Eのみを含む、図15において図示される発生器Gのように、磁性組立体AM1、AM2における2つ以上またはそれ以下の段の永久磁石の一体化を考慮することができる。
当然のことながら、図に示され説明したさまざまな実施形態の変形は、必要に応じて、互いに組み合わせて技術的組み合わせの広幅パネルを設けることができる。
一般に、小型永久磁石を製造することは、より容易であり、かつ、より費用効率が高い。さらに、小型永久磁石における磁場または誘導は、より大型の永久磁石よりも均質である。永久磁石API、APC、APUの段は、1つまたはいくつかの並列永久磁石しか含まない。しかしながら、1つの単一大型磁石を製造するよりも、4つの側部を有する3つの多面体永久磁石を製造すること、および、それら3つの多面体永久磁石を互いに組み付けることは、技術的により容易で、かつ、より費用効率が高いため、いくつかの磁石を有するこの変形のほうがよい場合がある。事実上、小さい部品を磁化することはより簡易で、これらの部品において達成される磁場はより強力かつより均質であり、それによって、一方では、製造費を低減することができ、他方では、対応する空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10における磁場の均質性および強度を改良することができる。
図1〜12および15の全てによって図示される磁場発生器G、G、G、G、G、G、G、G、Gは、図13において概略的に表される1つとしての熱装置Aに組み込まれること、および、少なくとも1つの磁気熱量素子Eを含むことを対象とする。この磁気熱量素子Eは、1つまたはいくつかの磁気熱量材料から作ることが可能であり、空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10の内外の前記磁気熱量素子Eの位置に従った2つの対向する方向に交互に循環する熱伝導流体を横断するまたは当該熱伝導流体と接触する。熱伝導流体を循環するための手段は表されていない。
表された磁場発生器G、G、G、G、G、G、G、G、Gは、少なくとも2つの直径方向に相対する空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10を含む。当該空隙によって、少なくとも2つの磁気熱量素子Eに磁場を受けさせることも可能になり、従って、前記磁場発生器G、G、G、G、G、G、G、G、Gを含むこのような熱装置Aの効率を上げながらも、コンパクトさおよび寸法の低減を維持することができる。
磁気熱量素子Eおよび磁場発生器G、G、G、G、G、G、G、G、Gは、好ましくは、互いに対する相対運動を行うように取り付け、それによって、前記磁気熱量素子Eは空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10を交互に出入りすることができる。この位置変更は、連続的なもしくは一連の回転によって、または、磁場発生器G、G、G、G、G、G、G、G、Gに対して磁気熱量素子Eを保持する円盤の前記磁気熱量素子Eに対する前記磁場発生器の、もしくはその逆の往復回転運動によって達成可能である。
本発明は、有利には、残留磁気(磁気誘導)が0.8〜1.4テスラである永久磁石の使用によって、各空隙E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10における約1テスラの高い磁場を達成することを可能にする。これは、空隙が、周知の磁場発生器における狭い空隙と違って幅広であり、かつ、特に、少なくとも、永久磁石の段のうちの1つの高さの約3分の1に対応する高さを有するだけになおさら驚くべきことである。
この説明は、本発明が、定義された目標に到達することを可能にすること、すなわち、生産が構造的に簡易であり、費用効率が高くコンパクトである磁場発生器を提供し、それによって、回転構成を有する磁気熱量効果型熱装置Aにおける約1テスラの強力かつ均一な磁場を達成可能にすることを、明確に示している。このような磁場発生器が、競争力のある価格でかつ低減した空間要件によって、加熱、空調、テンパーリング、冷却又はその他の技術分野における動作を対象とした磁気熱量効果型熱装置Aに組み込まれる場合、当該磁場発生器に対して、特に、産業向けおよび家庭向けの応用を見いだすことができる。
本発明は、説明した実施形態の例に制限されず、添付の特許請求の範囲において定義される保護範囲から逸脱しない程度に、当業者にとって明らかないずれの改良および変形も含むものである。

Claims (19)

  1. 回転構造を有する磁気熱量効果型熱装置(A)用磁場発生器(G、G、G、G、G、G、G、G、G)であって、
    頭部と後部が対向して取り付けられた第1の同一の磁性構造(SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM19)および第2の同一の磁性構造(SM21、SM22、SM29)であって、対向し、中央面(P)の両側で平行であり、同じ平面に位置しかつ直径方向に相対する少なくとも2つの空隙(E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10)を画定するように配置され、各磁性構造(SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM19、SM21、SM22、SM29)は、直径方向に相対し、誘導ベクトルが対向する方向に配向され、少なくとも1つの強磁性材料から作られた支持物(SUP1、SUP2、SUP3、SUP4、SUP9)に取り付けられ、および、前記空隙の範囲を定める第1の構造的に同一の磁性組立体(AM1、AM19)および第2の構造的に同一の磁性組立体(AM2、AM29)を含む、第1の同一の磁性構造(SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM19)ならびに第2の同一の磁性構造(SM21、SM22、SM29)を含み、
    前記第1の磁性組立体(AM1、AM19)および前記第2の磁性組立体(AM2、AM29)はそれぞれ、磁気誘導ベクトルが実質的に前記中央面(P)に垂直である永久磁石(API、APC、APU)を有する構造を有し、かつ、受動側(FP1、FP2)および能動側(FA1、FA2)を含み、前記能動側(FA1、FA2)が前記空隙の範囲を定め、前記第1の磁性組立体(AM1、AM19)および前記第2の磁性組立体(AM2、AM29)の前記誘導ベクトルが、前記生成器の内部に、前記支持物(SUP1、SUP2、SUP3、SUP4、SUP9)および前記空隙(E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10)を通して、磁場の1つの単一循環ループを形成することを特徴とする、磁場発生器(G、G、G、G、G、G、G、G、G)。
  2. 前記永久磁石構造(API、APC)は、少なくとも2つの段(EI1、EI2、EC1、EC2)の永久磁石(API、APC)を含む階段状の構造であり、前記段(EI1、EI2、EC1、EC2)は、同心円状に重畳され、かつ、前記第1の磁性組立体(AM1)および前記第2の磁性組立体(AM2)の前記受動側(FP1、FP2)を形成する磁束開始段(EI1、EI2)と呼ばれる第1段の永久磁石と、前記空隙の範囲を定める、前記第1の磁性組立体(AM1)および前記第2の磁性組立体(AM2)の前記能動側(FA1、FA2)を形成する磁束集束段(EC1、EC2)と呼ばれる第2段の永久磁石とを含むことを特徴とする、請求項1に記載の磁場発生器(G、G、G、G、G、G、G、G)。
  3. 各磁性組立体(AM1、AM2)において、前記中央面(P)に平行な平面に沿って配置された前記永久磁石段(EI1、EI2、EC1、EC2)の断面は、前記開始段(EI1、EI2)から前記集束段(EC1、EC2)の方へ小さくなることを特徴とする、請求項2に記載の発生器。
  4. 前記永久磁石段(EI1、EI2、EC1、EC2)は異なる磁気誘導値を有する、請求項2に記載の発生器。
  5. 各磁性構造(SM12、SM13、SM14、SM15、SM22)は、前記発生器(G、G、G、G、G)によって範囲が定められた体積に前記磁場を含有するように配置された装置(DCF1、DCF2、DCF3)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の発生器。
  6. 前記磁場を含有するように配置された前記装置は、強磁性材料から作られ、前記支持物(SUP1、SUP2、SUP3)の対応する側面に対して位置し、および、対応する前記空隙(E、E)の方へ延在する少なくとも1つの板(DCF1、DCF2)を含むことを特徴とする、請求項5に記載の発生器。
  7. 前記磁束を含有するように配置された前記装置の少なくとも1つの板(DCF1)は、前記対応する空隙(E、E)の方へ配向された屈曲部を有することを特徴とする、請求項6に記載の発生器。
  8. 前記磁束を含有するように配置された前記装置は、支持物(SUP4)に取り付けられた強磁性材料でできた部分(DCF3)を含み、前記部分(DCF3)は、前記中央面(P)に平行な平面において、同じ磁性構造の前記第1の磁性組立体(AM1)と前記第2の磁性組立体(AM2)との間に延在し、前記部分(DCF3)は、前記空隙(E、E)の入口および/または出口の高さで、前記集束段(EC1、EC2)の方へ延在する突出領域(Z)を含むことを特徴とする、請求項5に記載の発生器。
  9. 各支持物(SUP3)は、同じ磁性構造の前記第1の磁性組立体(AM1)と前記第2の磁性組立体(AM2)との間に位置付けられたその中央部分において、少なくとも1つの永久磁石(AI1)を含み、前記永久磁石(AI1)の前記磁気誘導ベクトルは、前記中央面(P)に平行であり、前記第1の磁性組立体(AM1)および前記第2の磁性組立体(AM2)の前記誘導ベクトルに垂直であり、ならびに、前記磁場の循環方向に配向されることを特徴とする、請求項1に記載の発生器。
  10. 同じ磁性構造の前記第1の磁性組立体(AM1)と前記第2の磁性組立体(AM2)との間に位置する各支持物(SUP2)の中央部を、前記支持物の残りの部分を形成する材料より高い透磁率を有する強磁性材料から作ることを特徴とする、請求項1に記載の発生器。
  11. 前記中央面(P)に平行な平坦な断熱部分(PI1、PI2)は、各磁性構造(SM11、SM12、SM21、SM22)に取り付けられ、かつ、対応する前記集束段(EC1、EC2)上に位置することを特徴とする、請求項2に記載の発生器。
  12. 前記断熱部分(PI1、PI2)は、前記集束段(EC1、EC2)の前記永久磁石(APC)の通路のための凹部(E)を含む円盤であり、前記集束段(EC1、EC2)が取り付けられる前記磁石段(EI1、EI2)によって形成された踊り場上に置かれる、請求項11に記載の発生器。
  13. 前記第1の磁性構造(SM12、SM19)と前記第2の磁性構造(SM22、SM29)との間に、前記中央面(P)に挿入された第3の磁性構造(SM3、SM31、SM32、SM33、SM34、SM35)を含み、前記第3の磁性構造(SM3、SM31、SM32、SM33、SM34、SM35)は、4つの空隙(E、E、E、E、E、E、E、E10)の範囲を定めるように、前記第1の磁性構造(SM12、SM19)および前記第2の磁性構造(SM22、SM29)の前記第1の磁性組立体(AM1、AM19)と前記第2の磁性組立体(AM2、AM29)との間にそれぞれ位置する2つの磁性ユニット(U、U131、U132、U133、U134、U135、U、U231、U232、U233、U234、U235)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の発生器。
  14. 各磁性ユニット(U、U131、U132、U133、U134、U135、U、U231、U232、U233、U234、U235)は、少なくとも1つの永久磁石(APU1、APU2)を含み、当該永久磁石(APU1、APU2)の磁気誘導ベクトルは、前記磁性ユニット(U、U131、U132、U133、U134、U135、U、U231、U232、U233、U234、U235)が位置付けられる間の、前記磁性組立体(AM1、AM2)の前記磁気誘導ベクトルと同じ向きおよび同じ方向を有することを特徴とする、請求項13に記載の発生器。
  15. 前記磁性ユニット(U、U)は、強磁性材料から作られた支持素子(M、M31、M32、M33、M34、M35)の両側に配置される永久磁石(APU1、APU2)を含むことを特徴とする、請求項13に記載の発生器。
  16. 前記磁性ユニット(U、U)は、互いに平行の2つの同一の支持素子(M、M31、M32、M33、M34、M35)間に配置され、かつ、強磁性材料から作られた永久磁石(APU1、APU2)を含むことを特徴とする、請求項13に記載の発生器。
  17. 磁気熱量素子(E)を含む少なくとも1つの円盤と、請求項1〜16のうちいずれか一項に記載の少なくとも1つの磁場発生器(G、G、G、G、G、G、G、G、G)とを有する、回転構造を有する磁気熱量効果型熱装置(A)であって、前記発生器は、頭部と後部が対向して取り付けられた第1の同一の磁性構造(SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM19)および第2の同一の磁性構造(SM21、SM22、SM29)であって、対向し、中央面(P)の両側で平行であり、同じ平面に位置しかつ直径方向に相対する少なくとも2つの空隙(E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10)を画定するように配置され、各磁性構造(SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM19、SM21、SM22、SM29)は、直径方向に相対し、誘導ベクトルが対向する方向に配向され、少なくとも1つの強磁性材料から作られた支持物(SUP1、SUP2、SUP3、SUP4、SUP9)に取り付けられ、および、前記磁気熱量素子(E)を保持する前記少なくとも1つの円盤が位置付けられる間に、前記空隙の範囲を定める第1の構造的に同一の磁性組立体(AM1、AM19)および第2の構造的に同一の磁性組立体(AM2、AM29)を含む、第1の同一の磁性構造(SM11、SM12、SM13、SM14、SM15、SM19)ならびに第2の同一の磁性構造(SM21、SM22、SM29)を含み、
    各磁性構造の前記第1の磁性組立体(AM1、AM19)および前記第2の磁性組立体(AM2、AM29)はそれぞれ、磁気誘導ベクトルが実質的に前記中央面(P)に垂直である永久磁石(API、APC、APU)を有する構造を有し、かつ、受動側(FP1、FP2)および能動側(FA1、FA2)を含み、前記能動側が前記空隙の範囲を定め、前記第1の磁性組立体(AM1、AM19)および前記第2の磁性組立体(AM2、AM29)の前記誘導ベクトルが、前記生成器の内部に、前記支持物(SUP1、SUP2、SUP3、SUP4、SUP9)および前記空隙(E、E、E、E、E、E、E、E、E、E10)を通して、磁場の1つの単一循環ループを形成することを特徴とする、磁気熱量効果型熱装置(A)。
  18. 前記永久磁石構造(API、APC)は、少なくとも2つの段(EI1、EI2、EC1、EC2)の永久磁石(API、APC)を含む階段状の構造であり、前記段(EI1、EI2、EC1、EC2)は、同心円状に重畳され、かつ、前記第1の磁性組立体(AM1)および前記第2の磁性組立体(AM2)の前記受動側(FP1、FP2)を形成する磁束開始段(EI1、EI2)と呼ばれる第1段の永久磁石と、前記空隙の範囲を定める、前記第1の磁性組立体(AM1)および前記第2の磁性組立体(AM2)の前記能動側(FA1、FA2)を形成する磁束集束段(EC1、EC2)と呼ばれる第2段の永久磁石とを含むことを特徴とする、請求項17に記載の熱装置(A)。
  19. 前記磁場発生器(G、G、G、G、G、G、G、G、G)は、前記第1の磁性構造(SM12)と前記第2の磁性構造(SM22)との間に、前記中央面(P)に挿入された第3の磁性構造(SM3、SM31、SM32、SM33、SM34、SM35)を含み、前記第3の磁性構造(SM3、SM31、SM32、SM33、SM34、SM35)は、4つの空隙(E、E、E、E)の範囲を定めるように、前記第1の磁性構造(SM12)および前記第2の磁性構造(SM22)の前記第1の磁性組立体(AM1)と前記第2の磁性組立体(AM2)との間にそれぞれ位置する2つの磁性ユニット(U、U131、U132、U133、U134、U135、U、U231、U232、U233、U234、U235)を含むことを特徴とする、請求項17または18に記載の熱装置(A)。
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