JP5552605B2 - 磁気熱量材料を備える熱流束発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気熱量材料を備える熱流束発生装置であって、外側ケーシング内に収容され、少なくとも１つの磁気熱量要素を含む少なくとも１つの熱器具、磁界を生成するように配置された少なくとも１つの磁気配置、各磁気熱量要素に対して上記磁気配置を確実に移動して、それによって、磁界の変動に従い、その温度変化を生じさせるように配置された少なくとも１つの電気駆動装置、該磁界の変動のため各磁気熱量要素によって放出されるカロリー及び／またはフリゴリーを捕捉するための手段を備える装置において、該電気駆動装置は磁気熱量材料を備える熱流束発生装置内に組み込まれ、フレームによって支持され、電流を供給されて、該磁気配置を支持する可動装置の移動を生じさせる磁界変動を発生させる巻き線を備える少なくとも１つの電気コイルを備える熱流束発生装置に関する。

特許文献１には、２つの永久磁石を使用し、例えば、カドリニウムなどの多孔質状の磁気熱量材料を備える区画を決定する一体鋳造のリング状ジャケットを備え、これらの区画はジョイントによって分離されている磁気熱量材料を備える磁気冷却装置が記載されている。

各区画は、最小でも４つの孔を備えている。それらの孔とは、一方では、熱回路に接続された入口孔と出口孔であり、もう一方では冷却回路に接続された入口孔と出口孔である。２つの永久磁石は、連続回転運動によって活性化され、したがって、固定された磁気熱量材料を備える異なる区画を連続して掃気し、それらの区画を磁界変動に追従させる。磁気熱量材料によって放出されたカロリー及び／またはフリゴリーは冷却液の熱及び冷却回路によって捕捉され、熱交換器の方へ向かう。永久磁石は、電気モータによって回転駆動され、その電気モータはまた磁気熱量材料を備える区画を通過する冷却液の管が連続して熱及び冷却回路に接続されるように回転式ジョイントを駆動する。このように液体リングの動作をシミュレーションするこの装置は、様々な回転ジョイント及び永久磁石の正確な連続及び同期回転を必要とする。

直線または回転移動による変動が磁気熱量材料の温度周期を引き起こす磁界を発生させる磁石の移動、特に、直線駆動または回転駆動は、従来の電気モータによって構成されているモータ手段を必要とする。従来の磁気熱量材料は、磁界に入るとほとんど即座に熱くなる作用を有することが分かっている。いわゆる逆の磁気熱量材料は、磁界に入る瞬間に冷却される特徴を備える。カロリーの生成、または、「負の」カロリー、すなわち、フリゴリーの生成は、検討される用途に応じて様々な利点を示す。

磁石の移動を生じさせるモータは、かなりサイズが大きくなり、装置のサイズをさらに大きくすることになり、その原価、重量及び容積を増大させ、その生産性を低下させる。このことは、その解決法の議論の余地のないエコロジー的な利点にもかかわらず、特に冷気を発生させるためのこの技術の発展に不利益となる一群の欠点を構成している。

特許文献２には、電気モータ装置が搭載され、ステータの極を中心にして巻きつけられたコイルを備え、ロータは回転自在であり、永久磁石によって構成されている磁気熱量発生器が記載されている。この実施態様では、磁気熱量要素は極の各側に放射状に配置されている。したがって、永久磁石から離れており、最大磁束に影響されず、それらの最大熱性能を提供することができない。このことは、発生器の全体の熱収率に不利益となっている。さらに、これらの磁気熱量要素は、コイルと近接していることから加熱を受け、熱残留磁化の有害な作用の原因となる。

国際特許出願第０３／０５０４５６号 米国特許第２００５／０１２０７２０号Ａ１

本発明は、経済的で、サイズが大きすぎず、その全構成要素が、最適なエネルギー効率で最小容積内に最適化された構造が得られるように配置されている磁気熱量材料を備える熱流束発生装置を作成して、これらの問題点を解消することを提案するものである。

この目的は、本明細書の冒頭に記載したような本発明の装置であって、上記磁気熱量要素は上記磁気配置に隣接し、該磁気配置と上記フレームとの間に区画された第一の空間または上記磁気配置と上記外側ケーシングとの間に区画された第二の空間の少なくともいずれか１つによって構成された磁極間隙内に設置されていることを特徴とする装置によって達成される。

本発明による装置の形状に応じて、１つまたは複数の電気コイルを組み込むことが考えられる。そのため、本発明の装置は、少なくとも２つの電気コイルを備えることが可能である。

この解決法により、各電気コイルの直接の制御によって該磁気配置の移動を確実にし、特に磁界が永久磁石によって得られるとき、これらの永久磁石と協働して、これらの電気コイルによって磁界内の磁気熱量材料のエネルギー効率を最適化することができる。

しかしながら、収率の問題で、各コイルと磁界を発生させる可動装置との間の磁極間隙は好ましくはできる限り狭いことがよい。ところが、この磁極間隙内に磁気熱量要素を配置すると、その横方向のサイズは確実に大きくなり、それによって、装置の効率を損ない、場合によっては臨界的であることもある。

このため、装置のある一実施態様によると、上記磁気熱量要素は、磁極間隙の第一の空間内にだけ配置される。

装置の別の一実施態様によると、上記磁気熱量要素は、単に第一の空間に隣接する磁極間隙の第二の空間内に配置される。

また別の一実施態様によると、上記磁気熱量要素は、第一の空間内及び第一の空間に隣接する第二の空間内に連続的に配置することが好ましい。

一実施態様によると、上記電気駆動装置が回転モータであるとき、装置は、好ましくは、周縁ケーシングに収容された固定ステータ及び該固定ステータに対して同軸に、該ケーシングの内部に取り付けられたロータを備え、該ロータは上記磁気配置を支持し、該固定ステータは上記電気コイルを備え、磁気熱量要素は上記ロータを囲み、該ロータと上記ステータとの間の磁気間隙の上記第一の空間を完全に占める連続した環を形成する。

別の実施態様によると、上記電気駆動装置が回転モータであるとき、装置は、好ましくは、周縁ケーシングに収容された固定ステータ及び該ステータに対して同軸に、該ケーシングの内部に取り付けられたロータを備え、該ロータは上記磁気配置を支持し、該固定ステータは少なくとも２つの電気コイルを備え、それらの電気コイルは上記ケーシングの第二の部分を電気コイルで塞がずに、該ケーシングの第一の部分上に角度を形成して延びており、各磁気熱量要素は電気コイルで塞がれていない上記第二の部分に対応する上記磁気間隙の第二の空間内に配置されており、該第二の空間は該ケーシングの第一の部分に対応する上記第一の空間に隣接している。

また別の実施態様によると、上記電気駆動装置が回転モータであるとき、装置は、周縁ケーシングに収容された固定ステータ及び該固定ステータに対して同軸に、該ケーシングの内部に取り付けられたロータを備え、該ロータは上記磁気配置を支持し、該固定ステータは少なくとも２つの電気コイルを備え、それらの電気コイルは上記ケーシングの第二の部分を電気コイルで塞がずに、該ケーシングの第一の部分上に角度を形成して延びており、各磁気熱量要素は、上記ケーシングの第一の部分に対応する第一の空間と、該第一の空間に隣接し、電気コイルで塞がれていない上記第二の部分に対応する第二の空間内に同時に配置されている。

さらに別の実施態様によると、上記電気駆動装置がリニアモータであるとき、装置は細長いケーシング、該ケーシング内に収容された固定リニアステータ及び該固定ステータに対して交互に直線運動可能なスライダを備え、その可動スライダは上記磁気配置を支持し、上記固定ステータは上記電気コイルを備え、磁気熱量要素は固定リニアモータに沿って整列し、該可動スライダと該リニアモータとの間の磁気間隙の上記第一の空間を完全に占めて、連続した少なくとも一列を形成している。

さらにまた別の実施態様によると、上記電気駆動装置がリニアモータであるとき、装置は細長いケーシング、少なくとも１つの電気コイルを備え、該ケーシングの第二の部分を電気コイルで塞がずに、このケーシングの長さの第一の部分に延びている該ケーシング内に収容された固定リニアステータ及び該固定ステータに対して交互に直線運動可能なスライダを備え、その可動スライダは上記磁気配置を支持し、各磁気熱量要素は上記ケーシングの第二の部分に対応する磁気間隙の該第二の空間内に配置されており、この第二の空間はケーシングの第一の部分に対応する上記第一の空間に隣接している。

また別の実施態様によると、上記電気駆動装置がリニアモータであるとき、装置は細長いケーシング、少なくとも１つの電気コイルを備え、該ケーシングの第二の部分を電気コイルで塞がずに、このケーシングの長さの第一の部分に延びている該ケーシング内に収容された固定リニアステータ及び該固定ステータに対して交互に直線運動可能なスライダを備え、その可動スライダは上記磁気配置を支持し、上記磁気熱量要素は上記ケーシングの第一の部分に対応する磁気間隙の第一の空間と、該第一の空間に隣接し、電気コイルで塞がれていない上記ケーシングの第二の部分に対応する磁気間隙の第二の空間内に同時に配置されている。

好ましくは、上記磁気配置は、磁界を生成するための一組の永久磁石を備えている。

発生した磁界を集中させるために、上記永久磁石は少なくとも１つの磁気透過性要素を備える。

一実施態様によると、上記ステータは好ましくは一組の電気コイルを備え、その電気コイルの各々はほぼ半径方向に沿って配置された軸を有する。

ある構成例によると、上記ステータは一組の電気コイルを備え、その電気コイルは平行で、上記可動スライダの移動方向にほぼ垂直な軸を有する。

上記ロータに最適な回転方向を課すためには、上記の一組の電気コイルは、上記磁気配置によって発生する磁束線に対して幾何学的非対称を示すことがある。

上記可動スライダに最適な直線移動方向を課すためには、上記の一組の電気コイルは、上記磁気配置によって発生する磁束線に対して幾何学的非対称を示すことがある。

本発明の装置は、上記電気コイルを操作する手段によって完成され、これらの手段はこれらのコイルと逐次的に切り換えるように配置された少なくとも１つの電子回路を備える。

本発明は、添付図面を参照して行う以下の複数の実施態様の説明からより明らかになるであろう。但し、これらの実施例は、本発明を何ら限定するものではない。

図１は、本発明の装置の第一の実施態様の斜視図である。 図２は、図１の装置の平面図である。 図３Ａ及び３Ｂは、各々図２の線Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂによる断面図である。 図３Ａ及び３Ｂは、各々図２の線Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂによる断面図である。 図４は、本発明の装置の第二の実施態様の斜視図である。 図５は、図４の装置の部分斜視図である。 図６は、本発明による装置の一実施態様の平面図である。 図７Ａ、Ｂ及びＣは、モータがリニア式の本発明の装置の第一の実施態様を図示している。 図７Ａ、Ｂ及びＣは、モータがリニア式の本発明の装置の第一の実施態様を図示している。 図７Ａ、Ｂ及びＣは、モータがリニア式の本発明の装置の第一の実施態様を図示している。 図８Ａ、Ｂ及びＣは、モータがリニア式の本発明の装置の第二の実施態様を図示している。 図８Ａ、Ｂ及びＣは、モータがリニア式の本発明の装置の第二の実施態様を図示している。 図８Ａ、Ｂ及びＣは、モータがリニア式の本発明の装置の第二の実施態様を図示している。 モータが回転式の本発明の装置の一実施態様を図示している。 図１０Ａ及び１０Ｂは、２つの連続した位置にある、モータがリニア式の本発明の装置の一実施態様を図示している。 図１０Ａ及び１０Ｂは、２つの連続した位置にある、モータがリニア式の本発明の装置の一実施態様を図示している。 図１１Ａ及び１１Ｂは、２つの連続した位置にある、モータがリニア式の本発明の装置の別の実施態様を図示している。 図１１Ａ及び１１Ｂは、２つの連続した位置にある、モータがリニア式の本発明の装置の別の実施態様を図示している。 図１２は、モータが回転式である本発明の装置の別の実施態様を図示している。 図１３は、モータがリニア式である本発明の装置の別の実施態様を図示している。

図１〜３を参照すると、ほぼ円筒形の幾何学的形状を示す一実施態様である、図示されている装置１０は、金属または他の適切な材料のいずれかによって形成された円筒形の外側ケーシング１１を備え、そのケーシングが装置１０の内部空間を区画する。このケーシング１１の内部には、下記の説明でより詳細に記載する回転式磁気配置によって構成されたロータ１２、この場合には少なくとも１つの磁気熱量材料を備える要素１３のほぼ円形の環によって構成され、この環は上記ロータ１２を中心にして同軸に配置されている熱器具及び該ロータ１２を中心に規則的に配置され、ステータ１５を構成する軸線が半径方向の一組の電気コイル１４が取り付けられている。磁気熱量要素１３は磁気配置に隣接し、ステータ１５からロータ１２を隔てる第一の空間Ｅ１に対応する円形磁気間隙内に配置され、それによって、最大磁束を利用することができる。

図示したようなロータ１２の回転式磁気配置は、複数の、この場合には、８個の永久磁石１７を備え、永久磁石１７の間に挿入された、この場合にはまた８個の軟鉄または類似の要素１８によって分離されている。その要素のうちいくつかは、磁束集束器を形成することができる。全体は放射状の幾何学的形状によって取り付けられ、永久磁石１７は全て同一の形状を有し、例えば、積み重ねたシートメタルによって形成された鉄‐コバルト（ＦｅＣｏ）合金または鉄‐シリコン（ＦｅＳｉ）合金のような軟鉄製または類似の要素１８は、２つずつ同一の幾何学的形状を有し、永久磁石１７間に規則的に挿入されている。この配置は強制的なものではなく、磁気配置の構成要素の形状と同様に数と配置も変更すること可能である。この磁気配置の目的は、かなり縮小された空間内に、建造費用を可能な限り低くして、より強い磁界を実現することにある。磁界は、磁気熱量要素１３を通過する磁界線を発生させる。それは、ロータ１２の回転に応じて変動することができ、したがって、それ自体公知の方法で、上記磁気熱量要素１３内の熱変動を発生させることができる。磁気熱量要素１３は、円筒形の柵の形状で概略的に図示されているが、それらの形状及び構造は異なるものも可能である。１つまたは複数の使用される磁気熱量材料は、多孔質構造、構造化された要素、パイプまたは類似の部品の周縁被覆によって構成される。放出されるカロリー及び／またはフリゴリーを捕捉するための冷却液との磁気熱量要素１３の接触面は、熱交換が最良の条件で最大の効率で実行できるように可能限り大きいことは必須である。

この型の公知の磁気熱量効果を備える熱流束発生装置では、ロータ１２は、そのロータに接続された外部の独立した電気モータによって駆動される。本発明では、存在する永久磁石１７を使用して、例えば、図示した実施例のように、それらの永久磁石に各々フレーム１６に装着された電気巻き線１４ａを備える電気コイル１４を８個組み合わせて、使用できる構成要素によってモータ化された運動または駆動を発生させる。各フレーム１６はほぼＴ字型の形状を有し、断面が環の一部の形状である底部部品１６ａとその底部部品１６ａに対して垂直な分岐部１６ｂを備える。これらのフレーム１６は、軟鉄、鉄とコバルトの合金（ＦｅＣｏ）、鉄とシリコンの合金（ＦｅＳｉ）を含む群から選択される材料の１つによって作製することができる。選択的に給電される電気コイル１４によって生成する磁界の相互作用は、永久磁石１７にトルクを生じさせ、トルクは、移動、この場合はロータ１２の回転を引き起こす。従って、電気コイル１４の付加によって、磁気熱量要素１３の中で温度の変動を引き起こすために磁界の交互の変動を生じさせることからなる磁気熱量材料を備える熱流束発生装置１０の基本機能にロータ１２の駆動機能を組み合わせることができる。

図２に示すように、８個の電気コイル１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７及び１４８を備える実施例では、該電気コイルを操作する手段、例えば、概略的に図示した電子回路３０及び接続要素３１を使用する。上記電気コイルに逐次的に給電して、第一の期間に、電気コイル１４１及び１４５に各々対応するフレーム１６１及び１６５の底部部品１６１ａ及び１６５ａの位置に正（＋）の磁極を、電気コイル１４３及び１４７に各々対応するフレーム１６３及び１６７の底部部品１６３ａ及び１６７ａの位置に負（−）の磁極を生成する。第二の期間には、コイルの給電をずらして、電気コイル１４２及び１４６に各々対応するフレーム１６２及び１６６の底部部品１６２ａ及び１６６ａの位置に正（＋）の磁極を、電気コイル１４４及び１４８に各々対応するフレーム１６４及び１６８の底部部品１６４ａ及び１６８ａの位置に負（−）の磁極を生成する。このプロセスによって、ロータ１２を駆動するために必要な回転磁界を形成することができる。好ましくは、コイルの放射状の配置の僅かな非対称によって、優先される回転方向に開始することができる。

図３Ａ及び３Ｂは、各々、図１及び２の線Ａ−Ａ及びＢ−Ｂに沿った装置の断面を図示しており、電気コイル１４の巻き線及び、特に、半径方向に配置された分岐１６ｂのフレーム１６の構成要素の配置を示している。

図４は、図１に類似した図面であり、装置２０が円筒形ケーシング２１の内部に収容され、ステータ２５を構成する１６個の電気コイルを備える構造を図示している。モータ化された駆動装置は前記のものに類似しており、回転式磁気配置によって構成されたロータ２２はロータ１２にほぼ等しい。磁気配置に隣接し、第一の空間Ｅ１に対応するステータ２５からロータ２２を分離する磁極間隙内に配置される磁気熱量要素の環２３も同様である。電気コイルの数を増加させることによって、回転磁界をより漸進的に操作し、ロータ２２の回転駆動をより良好に制御することができる。

図５は、図４に類似した図面であるが、周縁の円筒形ケーシング２１が除去されている。

図６は、図２とは異なるが、ケーシングをなくした別の実施態様を図示したものであり、主に、磁気配置の永久磁石１７がロータ１２を備える電磁石に交換されている。装置１００は、この場合、軸線が半径方向の１７個の電気コイルの組を備えており、それらの電気コイルはロータ１２を中心にして規則的に配置されており、ステータ１５を構成している。この場合、電磁石１２０の数は１８個であり、したがって、電気コイル１４は電磁石１２０に対して幾何学的非対称を示し、この場合には、対応する電気コイル１４に対して軸方向に数度ずれており、それによって、ロータの優先される回転方向を決定する。この実施態様では、磁気熱量要素（図示していない）は、磁気配置に隣接し、ロータ１２をステータ１５から分離する第一の空間Ｅ１に対応する磁極間隙内に配置された環を形成することができる。

図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、磁気配置の駆動が直線移動によって実行される本発明の装置の第一の実施態様に対応する。装置５０は、図示していない細長いケーシング、固定リニアステータ５１及び該固定リニアステータ５１に対して交互に可動で、上記磁気配置を支持するスライダ５２を備える。磁気配置は、この場合、各々磁気透過性要素５４に組み合わされている一連の永久磁石５３によって構成されている。固定リニアステータ５１は、電気コイル５５の組によって構成されており、それらの電気コイルの軸は平行であり、スライダ５２の移動方向に垂直である。一連の磁気熱量要素５６は、整列して、磁気配置に隣接し、上記固定リニアステータ５１とスライダ５２によって支持された上記磁気配置との間の磁極間隙に配置された列、または、より正確には、第一の空間Ｅ１に対応する磁気透過性要素５２の列を形成する。

３つの図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、直線移動するスライダ５２の移動中の連続した３つの位置に対応する。該電気コイルの給電に応じて電気コイル５５及び永久磁石５３を通過する磁界線は、スライダ５２の移動を引き起こす。

図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃは、上記の 図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃに類似した図面である。装置６０は、図示していない細長いケーシング、固定リニアステータ６１及び該固定リニアステータ６１に対して交互に可動で、上記磁気配置を支持するスライダ６２を備える。磁気配置は、この場合、各々磁気透過性要素６４に組み合わされている一連の永久磁石６３によって構成されている。固定リニアステータ６１は、電気コイル６５の組によって構成されており、それらの電気コイルの軸は平行であり、スライド６２の移動方向に垂直である。一連の磁気熱量要素６６は、整列して、磁気配置に隣接し、上記固定リニアステータ６１とスライダ６２によって支持された上記磁気配置との間の磁極間隙に配置され、第一の空間Ｅ１に対応する列を形成する。

３つの図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃは、直線移動するスライダ６２の移動中の連続した３つの位置に対応する。装置６０の作動方法は、上記の図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃの装置５０の作動方法と同じである。

図９の装置７０は、図１〜５の装置の類似した別の実施態様である。その装置は、２つの第一の円筒形部分７２及び７３によって構成された外側ケーシング７１を備える。このケーシング７１は、第一の部分７２及び７３より直径が大きい２つの第二の円筒形部分７４及び７５によって完成される。このケーシング７１の内部、さらに詳細には、２つの第一の円筒形部分７２及び７３の内部には図１〜５の磁気配置に類似した回転式磁気配置によって構成されたロータ７６が取り付けられている。図示した実施例では、２つの第一の円筒形部分７２及び７３が延びている扇形の角度は約９０〜１２０°であることが分かるが、これらの角度は限定的なものではなく、電気コイル７７及び磁気熱量要素７９の配置に応じて変更することができる。第二の円筒形部分７４及び７５は、電気コイル７７の支持材として働き、電気コイルの数は十個であり、ロータ７６の中心軸に対して対称に分配されており、ステータ７８を構成している。これらの電気コイル７７の数は変更することができるが、最小でも二個である。ロータ７６の回転は、直径方向で反対側の電気コイル７７のずれた給電によって引き起こされる。

この実施態様では、ロータ７６をステータ７８から分離する第一の空間Ｅ１は、極めて狭い磁極間隙を構成する。逆に、第一の円筒形部分７２及び７３をロータ７６のケーシング７１から分離する第二の空間Ｅ２は、この場合２つの磁気熱量環状部分７９によって構成された熱器具を収容するのに十分な大きさの磁極間隙を構成する。これらの磁気熱量要素７９は、前述の実施例のように、磁気配置に隣接しており、最大磁束を利用することができる。これらの磁気熱量要素７９は、２つの群に分けられており、上記ロータ７６の中央軸に対して、ロータを中心に対称に配置されている。この実施態様によって、ステータ７８を備える極めて小さい磁極間隙である第一の空間Ｅ１を考慮した最小のエネルギーでロータ７６を回転させることができるが、しかしながら、熱収率は、磁気熱量要素７９によって十分な量が保証されており、低下することはない。

図１０Ａ及び１０Ｂの装置８０は、上記の装置７０に類似しているが、リニアモータに利用されており、その実施態様は図７Ａ〜Ｃのものに近い。装置は、第一の直線部分８２と、その第一の部分８２と異なる位置に配置され、第一の部分を完結する第二の直線部分８３によって構成された外側ケーシング８１を備える。このケーシング８１と平行に、図７Ａ〜Ｃに類似の直線状磁気配置によって構成されたスライダ８４が取り付けられている。図示した実施例では、第一の直線部分８２はケーシング８１の全長の約６分の１の長さに渡って延びていることが分かるが、この数字は限定的なものではなく、電気コイル８５及び磁気熱量要素８７の配置に応じて変更することができる。電気コイルの数についても同様であり、同様に変更して、例えば、コイルを一個にすることもできる。この装置８０の場合、第二の直線部分８３は電気コイル８５の支持材として働き、電気コイルの数は２個で、並置されて、ステータ８６を構成している。図１０Ａ及び１０Ｂは、可動スライダの両極端の位置を示しており、その直線移動は電気コイル８５の交流給電によって引き起こされる。

この実施態様では、可動スライダ８４をステータ８６から分離する第一の空間Ｅ１は極めて狭い磁極間隙を構成している。逆に、第一の直線部分８２を可動スライダ８４から分離する第二の空間Ｅ２は、この場合一列の磁気熱量要素８６によって構成された熱器具を収容するのに十分な大きさの磁極間隙を構成する。これらの磁気熱量要素８７は、前述の実施例のように、磁気配置に隣接しており、最大磁束を利用することができる。この実施態様によって、ステータ７８を備える極めて小さい磁極間隙である第一の空間Ｅ１を考慮した最小のエネルギーで可動スライダ８４を直線移動させることができるが、しかしながら、熱収率は、磁気熱量要素８７によって十分な量が保証されており、低下することはない。

図１１Ａ及び１１Ｂの装置３００は、図１０Ａ及び１０Ｂに示した装置の別の実施例を示している。図示された装置３００は、実際、単一の電気コイル３０５を備え、スライダ３０４を直線移動させるためこのスライダを作動させる。スライダは、永久磁石によって構成された磁気配置を備える。磁気配置を形成する永久磁石の組の中で、２つの永久磁石３０９’及び３０９は並置されており、スライダ３０４の移動のため、単一の電気コイル３０５と協働するためのものである。各々は反対向きの磁化を備え、したがって、電気コイル３０５の給電及び底部部品３０７の位置に生成した磁極に応じて、２つの永久磁石３０９’、３０９は反発したり、引き合ったりして、そのようにしてスライダ３０４の逐次移動を引き起こす。図１１Ａは、スライダ３０４の第一の極端の位置を図示しているが、この位置では底部部品３０７は陰（−）の磁極を有し、図面の左側に位置し、陽（＋）の磁極を有する永久磁石３０９’がこの端部の位置に配置されている。図１１Ｂは、スライダ３０４の第二の極端の位置を図示しているが、この位置では底部部品３０７は陽（＋）の磁極を有し、図面の右側に位置し、陰（−）の磁極を有する永久磁石３０９がこの端部の位置に配置されている。この実施態様では、また、可動スライダ３０４をステータ３０６から分離する磁極間隙の第一の空間Ｅ１は極めて狭く、磁極間隙の第二の空間Ｅ２は、この実施例でもまたこの一列の磁気熱量要素３０８によって構成された熱器具を収容するのに十分な大きさである。その磁気熱量要素３０８は、前述の実施例のように、磁気配置に隣接しており、最大磁束を利用することができるので、図１０Ａ及び１０Ｂの装置について指摘した利点と同様な利点が得られる。

図１２の装置９０は、図９の実施態様に類似した別の実施態様であり、磁気熱量要素９９は常に磁気配置に隣接しており、磁極間隙の第二の空間Ｅ２に対応するコイルのない区域及びロータ９６及びステータ９１間の磁極間隙の第一の空間Ｅ１内に同時に配置されている。この装置は、また、２つの第一の円筒形部分９２及び９３によって構成された外側すなわち周縁ケーシング９１を備える。このケーシング９１は、第一の部分９２及び９３より直径が大きい２つの第二の円筒形部分９４及び９５によって完成される。２つの第一の円筒形部分２及び９３の内部にはロータ９６が取り付けられ、図１〜５の磁気配置に類似した回転式磁気配置によって構成されている。ここでも同様に、２つの第一の円筒形部分９２及び９３が延びている扇形の角度は、電気コイル９７及び磁気熱量要素９９の配置に応じて変更することができる。第二の円筒形部分９４及び９５は、電気コイル９７の支持材として働き、電気コイルの数は四個であり、ステータ９８を構成している。これらの電気コイル９７の数は変更することができるが、最小でも二個であることが好ましい。ロータ９６の回転は、直径方向で反対側の電気コイル９７のずれた給電によって引き起こされる。

図１３の装置２００は、上記の装置９０に類似しているが、リニアモータに利用されており、その実施態様は図１０Ａ及び１０Ｂのものに近く、磁気熱量要素２０７は常に磁気配置に隣接しており、磁極間隙の第二の空間Ｅ２に対応するコイルのない区域及びスライダ２０４とステータ２０６の間の磁極間隙の第一の空間Ｅ１内に同時に配置されている。その装置は、第一の直線部分２０２と、その第一の部分２０２と異なる位置に配置され、第一の部分を完結する第二の直線部分２０３によって構成された外側ケーシング２０１を備える。このケーシング２０１と平行に、図７Ａ〜Ｃに類似の直線状磁気配置によって構成されたスライダ２０４が取り付けられている。図示した実施例では、第一の直線部分２０２はケーシング２０１の全長の２つの区域に渡って延びていることが分かるが、この数字は限定的なものではなく、電気コイル２０５の配置に応じて変更することができる。電気コイルの数についても同様であり、同様に変更して、例えば、コイルを一個にすることもできる。この装置２００の場合、第二の直線部分２０３は電気コイル２０５の支持材として働き、電気コイルの数は２個で、間隔をあけて配置され、ステータ２０６を構成している。

本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、本請求の範囲において定義する保護の範囲内で、当業者には明らかな変更及び別の実施態様を含むものである。磁気配置を構成する磁石の数、形及び配置は、収率、サイズ、ロータの回転速度等に関する求める目的に応じて変更することができる。電気コイルの数も、その配置と同様に、達成すべき目的に応じて変更することができる。材料、特に磁気熱量材料の種類、磁気透過性要素の種類及び装置のケーシングなどの他の構成要素の種類も必要に応じて変更することができる。

１０、２０、１００、５０、６０、７０、８０、９０、２００、３００
熱流束発生装置
１１、２１、７１、８１、９１、２０１
外側ケーシング
１２、２２、５２、６２、７６、８４、９６、２０４、３０４
可動装置
１３、２３、５６、６６、７９、８７、９９、２０７、３０８
磁気熱量要素
１４、２４、５５、６５、７７、８５、９７、２０５、３０５
電気コイル

Claims (12)

1. 磁気熱量材料を備える熱流束発生装置（１０、２０、１００、５０、６０、９０、２００）であって、外側ケーシング（１１、２１、９１、２０１）内に収容され、少なくとも１つの磁気熱量要素を含む少なくとも１つの熱器具、磁界を生成するように配置された少なくとも１つの磁気配置、各磁気熱量要素（１３、２３、５６、６６、９９、２０７）に対して前記磁気配置を確実に移動して、それによって、磁界の変動に従い、その温度変化を生じさせるように配置された少なくとも１つの電気駆動装置、その磁界の変動のため各磁気熱量要素によって放出されるカロリー及び／またはフリゴリーを捕捉するための手段を備える装置において、該電気駆動装置は磁気熱量材料を備える熱流束発生装置（１０、２０、１００、５０、６０、９０、２００）内に組み込まれ、フレーム（１６）によって支持され、電流を供給されて、該磁気配置を支持する可動装置（１２、２２、５２、６２、９６、２０４）の移動を生じさせる磁界変動を発生させる巻き線を備える少なくとも１つの電気コイル（１４、２４、５５、６５、９７、２０５）を備える熱流束発生装置において、前記磁気熱量要素（１３、２３、５６、６６、９９、２０７）は前記磁気配置に隣接し、該磁気配置と前記フレーム（１６）との間に区画された第一の空間（Ｅ１）によって構成された磁極間隙内に設置されていることを特徴とする装置。
2. 少なくとも２つの電気コイル（１４、２４、５５、６５、９７、２０５）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記磁気熱量要素は、前記第一の空間（Ｅ１）内及び第一の空間に隣接する前記第二の空間（Ｅ２）内に連続的に配置され、この第二の空間（Ｅ２）は該磁気配置及び該外側ケーシング（９１、２０１）の間に区画されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記電気駆動装置が回転モータであるとき、装置は、外側ケーシング（１１、２１）に収容された固定ステータ（１５、２５）及び該固定ステータに対して同軸に、該ケーシングの内部に取り付けられたロータ（１２、２２）を備え、該ロータは前記磁気配置を支持し、該固定ステータは前記電気コイル（１４、２４）を備え、前記磁気熱量要素（１３、２３）は前記ロータ（１２、２２）を囲み、前記固定ステータと該ロータとの間の磁気間隙の前記第一の空間（Ｅ１）を完全に占める連続した環を形成することを特徴とする請求項２に記載の装置。
   
5. 前記電気駆動装置が回転モータであるとき、装置は、外側ケーシング（９１）に収容された固定ステータ（９８）及び該固定ステータに対して同軸に、該ケーシングの内部に取り付けられたロータ（９６）を備え、該ロータは前記磁気配置を支持し、該固定ステータは少なくとも２つの電気コイル（９７）を備え、それらの電気コイルは前記ケーシングの第二の部分を電気コイル（９７）で塞がずに、該ケーシングの第一の部分上に角度を形成して延びており、各磁気熱量要素（９９）は、前記ケーシングの第一の部分に対応する第一の空間（Ｅ１）と、該第一の空間に隣接し、電気コイル（９７）で塞がれていない前記第二の部分に対応する第二の空間（Ｅ２）内に同時に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
   
   
   
6. 前記電気駆動装置がリニアモータであるとき、装置は細長いケーシング、該ケーシング内に収容された固定リニアステータ（５１、６１）及び該固定ステータに対して交互に直線運動可能なスライダ（５２、６２）を備え、その可動スライダは前記磁気配置を支持し、前記固定ステータは前記電気コイル（５５、６５）を備え、前記磁気熱量要素（５６、６６）は該固定リニアモータ（５１、６１）に沿って整列し、該リニアモータと該可動スライダとの間の磁気間隙の前記第一の空間（Ｅ１）を完全に占めて、連続した少なくとも一列を形成していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
7. 前記電気駆動装置がリニアモータであるとき、装置は細長いケーシング（２０１）、少なくとも１つの電気コイル（２０５）を備え、該ケーシングの第二の部分を電気コイルで塞がずに、このケーシングの長さの第一の部分に延びている該ケーシング内に収容された固定リニアステータ（２０６）及び該固定ステータに対して交互に直線運動可能なスライダ（２０４）を備え、その可動スライダは前記磁気配置を支持し、前記磁気熱量要素は、前記ケーシングの第一の部分に対応する磁気間隙の第一の空間（Ｅ１）と、該第一の空間に隣接し、電気コイルで塞がれていない前記ケーシングの第二の部分に対応する磁気間隙の第二の空間（Ｅ２）内に同時に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
8. 前記磁気配置は、一組の永久磁石（１７、５３）を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つの記載の装置。
9. 前記ロータの磁気配置の永久磁石（１７、５３）は少なくとも１つの磁気透過性要素（１８、５４）を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記電気コイル（１４、２４、９７）は、各々、ほぼ半径方向に沿って配置された軸を有することを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
11. 各電気コイル（５５、６５、２０５）は平行で、前記可動スライダ（５２、６２、２０４）の移動方向にほぼ垂直な軸を有することを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
12. 前記の一組の電気コイル（１４、２４）は、前記ロータ（１２、２２）に最適な回転方向を、または、前記可動スライダ（５２、６２）に最適な直線移動方向を与えるために、前記磁気配置によって生成する磁束線に対して幾何学的非対称を示すことを特徴とする請求項４または６に記載の装置。

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