KR101215702B1 - 자기열 물질로 열 유니트를 형성하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

자기열 물질로 열 유니트를 형성하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저렴한 방식으로 열 유니트를 형성할 수 있게 하는 동시에 열 유체 누설의 위험성을 제거하고 기계적 부품수를 제한하며, 에너지 소비가 낮고, 혁신적이며, 디자인이 간단하며, 작동의 신뢰성이 양호한, 자기열 물질을 사용하여 열 유니트를 형성하는 장치에 관한 것이다.
자기열 물질을 사용하여 열 유니트를 형성하는 장치(1a)는 전원공급부(3a)에 결합된 자기 소자(2a)와, 자기열 소자(4a)와, 순환수단(6)에 의해 하나이상의 열교환 유체가 순환하는 열교환 유체용 회로(5)와, 두 개의 열 교환기(7, 8)를 포함한다. 상기 전원공급부(3a)는 전기 펄스를 발생하여 임펄스 자장을 생성하므로써 자기열 소자(4a) 및 열교환 유체의 가열 및 냉각을 유발시도록 설정된다.
순환수단, 회로, 열교환 유체, 펄스 변수, 열기, 냉기, 코어

Description

자기열 물질로 열 유니트를 형성하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR GENERATING THERMAL UNITS WITH MAGNETOCALORIC MATERIAL}
본 발명은 자기열 물질로 열 유니트를 형성하기 위한 장치에 관한 것으로서; 이러한 장치는 자장을 발생시키는 적어도 하나의 자기 소자와, 열기 및 냉기를 발생시키기 위하여 상기 자장에 선택적으로 노출되는 적어도 하나의 자기열 소자와, 방출되는 열기 및/또는 냉기(calories and/or frigories)의 적어도 일부를 회수하기 위하여 그 적어도 일부가 자기열 소자에 매우 인접하여 놓이는 적어도 하나의 열교환 유체용 회로를 포함하며; 상기 회로는 열교환 유체의 순환수단과, 상기 열교환 유체에 의해 회수된 열기 및/또는 냉기의 적어도 일부를 전달하도록 설정된 적어도 하나의 열 교환기에 결합된다. 또한, 본 발명은 상기 장치를 이용하여 열 유니트를 형성하기 위한 방법에 관한 것이다.
자기열 물질을 갖는 열 발생기는 공지되어 있으며; 이러한 열 발생기는 고정형 자기 수단과, 변위수단에 결합되는 가동형 자기열 소자를 포함한다. 따라서, 자기열 소자는 자장의 존재 및 부존재에 선택적으로 노출되며, 또한 열기 및 냉기를 선택적으로 발생시킨다. 이러한 열 유니트는 자기열 소자를 이동하는 열교환 유체에 의해 회수되고, "고온" 및 "저온" 회로에 연결되며; 상기 회로는 예를 들어 주위 환경이나 챔버 또는 실내나 용기의 내부를 가열 및/또는 냉각하며, 또는 제어 및/또는 공조시키는 열 교환기를 포함한다.
자기열 소자가 자기 수단에 대해 이동가능한 경우, 자기열 소자를 통해 작동되는 부분과 "고온" 및 "저온" 회로 사이에 양호한 기밀도를 보상하는 것은 매우 어려우며, 또한 누설이 빈번하게 발생된다.
자기 수단은 일반적으로 자기 조립체, 영구자석, 전자석, 초전도 자석, 초전도 전자석, 초전도체 등을 포함한다. 영구자석은 자력이라는 관점에서는 만족스러운 결과를 제공하지 못한다. 이러한 기준에 비추어볼 때, 최적의 결과는 전자석 및 초전도 전자석에 의해 얻을 수 있다. 불행하게도, 전자석은 매우 상당한 양의 전기에너지를 필요로 하므로, 이를 사용하기에는 비용이 많이 소요된다. 더구나, 초전도 전자석은 신속히 가열되어 그 열기를 방출하므로, 열발생기의 구조를 복잡하게 한다. 또한, 초전도 전자석의 기법은 비용이 많이 소요된다.
또한, 전자석을 사용하면 전자석에 가변성 전류를 공급하므로써 그 자장을 변화시킬 수 있다. 이러한 해결책은 자기열 소자와 자기 수단 사이의 상대 이동 및 제거라는 장점을 갖고 있다. 프랑스 특허출원 제2 574 913호와 유럽 특허출원 제0 104 713호 및 미국특허 제6.595.004호에는 가변형 전류 공급부의 실시예가 개시되어 있지만, 이들중 일부는 본 발명과는 양립할 수 없는 초전도 전자석에 한정되어 있다. 마찬가지로, 가변형 전류 공급부는 에너지 소모 및 비용면에서 만족스러운 결과를 제공할 수 없다.
따라서, 현존의 해결책들은 만족스럽지 않다.
본 발명의 목적은 에너지 소모가 낮은 자기열 물질을 사용하여, 열 유니트를 저렴하게 형성할 수 있게 하는 동시에 열유체 누설 위험성을 제거하고 기계적 부품수를 한정할 수 있으며 작동에 신뢰성이 있으며 디자인이 간단하고 혁신적인, 열 유니트를 형성하기 위한 장치를 제공하므로써 상술한 바와 같은 단점들을 극복하는 것이다.
이러한 목적을 위하여, 본 발명은 상술한 바와 같은 종류의 열 유니트의 형성에 있어서, 자기 소자는 전기 펄스를 발생시켜 임펄스 자장을 생성하도록 설정된 적어도 하나의 제어 유니트에 의해 제어되는 적어도 하나의 전원공급부에 연결되는 전자석이며; 전기 펄스의 세기(I)와 주기(t) 및 주파수(T)는 적어도 하나의 설정된 펄스 변수의 함수로서 설정되며; 상기 장치는 열교환 유체의 온도를 결정하도록 설정된 적어도 하나의 열소자를 포함하며, 상기 열교환 유체의 온도는 적어도 하나의 펄스 변수를 형성하는 것을 특징으로 한다.
회수 수단은 회로에 직렬이나 병렬로 또는 직렬/병렬의 조합으로 연결된 적어도 두 개의 열 교환기를 포함한다.
상기 회수 수단은 열기를 전달하도록 설정된 적어도 하나의 열기용 열 교환기와, 냉기를 전달하도록 설정된 적어도 하나의 냉기용 열 교환기를 포함하며; 상기 열 교환기는 제어 유니트에 의해 제어되는 정류수단에 결합되며; 상기 제어 유니트는 적어도 하나의 미리 설정된 정류 변수에 따라서, 각각의 열 교환기를 자기열 소자에 연속적으로 연결하도록 설정된다.
상기 제어 유니트는 주파수(T)가 60초 내지 1/150 초 사이의 범위에 속하도록, 양호하기로는 2초 이하의 값으로 설정될 수 있다.
또한 상기 제어 유니트는 T/t 비율이 10 내지 100,000 사이의 범위에 속하도록, 양호하기로는 1,000 이상의 값으로 설정될 수 있다.
마지막으로, 제어 유니트는 세기(I)가 자기 소자에 자장을 발생시키기 위해 0.05 Tesla 내지 10 Tesla 사이의 범위에 속하도록, 양호하기로는 2 Tesla 이상의 값으로 설정될 수 있다.
양호한 실시예에 따르면, 제어 유니트는 주기(t), 주파수(T), 세기(I)를 포함하는 범위내에서 선택된 적어도 하나의 전기 펄스 변수에 대한 조정수단을 포함한다.
양호한 실시예에 따르면, 제어 유니트는 정류 및/또는 이전의 전기 펄스 이후로 경과된 시간 간격을 결정하도록 설정된 타이밍 수단을 포함하며, 상기 시간 간격은 적어도 하나의 정류 및/또는 펄스 변수를 이룬다.
이를 위하여, 제어 유니트는 설정의 정류 및/또는 펄스 변수에 대한 조정수단을 포함한다.
상기 회수 수단은 예를 들어 주위 환경에서 열기 및 냉기를 전달하도록 설정된 적어도 하나의 "혼합된" 교환기를 포함한다.
상기 장치는 직렬이나 병렬로 또는 직렬/병렬 조합된 상태로 상호연결된 적어도 두 개의 자기열 소자를 포함하며, 상기 자기열 소자는 잠재적으로 상이한 자기열 특성을 갖는다.
상기 장치는 적어도 두 개의 전자석을 포함하며; 이러한 각각의 전자석은 자기열 소자와, 전자석을 전기적으로 별도로 공급하도록 설정된 적어도 두 개의 전원공급부에 연결된다.
상기 전자석의 코어는 높은 잔류자기 자성물질로 제조된다.
자기 소자 및 자기열 소자는 서로에 대해 고정된 상태로 형성된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 장치가 사용중일동안 열 유니트를 형성하는 방법에 관한 것이다.
이러한 방법에서는 적어도 두 개의 전원공급부 및 전자석에 각각 연결되는 적어도 두 개의 자기열 소자를 사용할 수 있으며; 또한 제1 및 제2자기열 소자의 자기열 특성을 조합하기 위하여, 연속적인 상태로 제1자기열 소자를 사용하고, 이어서 제1 및 제2자기열 소자를 사용하는 동시에, 마지막으로 제2자기열 소자를 사용한다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도1은 본 발명에 따른 장치의 사시도.
도2A 및 도2B는 가열 및 냉각 모드에 따라, 도1에 도시된 장치의 작동을 도시하는 곡선.
도3은 본 발명에 따른 장치의 제1변형예를 도시한 사시도.
도4는 도3에 도시된 장치의 한가지 작동모드를 도시한 곡선.
도5는 본 발명에 따른 장치의 제2변형예를 도시한 사시도.
도6A 및 도6B는 가열 및 냉각 모드에 따라, 도5에 도시된 장치의 작동을 도시하는 곡선.
도7은 본 발명에 따른 장치의 제어 유니트의 다이아그램을 도시한 도면.
설명을 간단하게 하기 위해, "장치" 및 "방법" 등과 같은 용어는 "자기열 물질을 사용하는 열 유니트를 형성하는 장치" 및 "자기열 물질을 사용하는 열 유니트를 형성하는 방법"으로 사용될 것이다.
또한, "열 교환기"라는 용어는 열기 및/또는 냉기의 전달 및/또는 확산을 허용하는 수단을 의미한다.
도1에 있어서, 장치(1a)는 전원공급부(3a)에 결합된 자기 소자(2a)와, 자기열 소자(4a)와, 순환수단(6)에 의해 하나이상의 열교환 유체가 순환되는 열교환 유체용 회로와, 두 개의 열 교환기(7, 8)를 포함한다.
상기 자기열 소자(4a)는 가돌리늄(Ga), 실리콘(Si)을 포함하는 가돌리늄 합금, 게르마늄(Ge), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 인(P), 비소(As), 또는 기타 다른 등가의 물질 등과 같은 자기열 물질을 포함한다. 이러한 자기열 물질은 예를 들어, 블록형, 팰릿형, 분말형, 덩어리형, 조각형 등의 형태를 취할 수 있다.
자기열 소자(4a)의 자기열 특성은 다음과 같다.
● 자장에 노출되었을 때, 자기열 소자(4a)는 자기열 가열효과하에서 가열된다.
● 자장이 사라지거나 감소되었을 때, 자기열 소자(4a)는 자기열 관성의 효과하에서 계속 가열된다.
● 자기열 관성의 소산후, 자기열 소자(4a)는 자기열 냉각효과하에서 그 초기 온도 보다 낮은 온도로 냉각된다.
따라서, 상기 장치의 작동 원리는 챔버와 주위 환경 등을 가열, 냉각, 공조, 제어하는데 사용되는 열기 및 냉기를 발생시키기 위해, 자기열 소자(4a)를 자장의 변화에 노출시키는 단계로 구성되어 있다.
이를 실행하기 위하여, 전자석(2a)은 자기 소자로서 사용되고 자기열 소자(4a)에 매우 가깝게 배치되므로, 자장에 노출될 수 있다. 전자석(2a)은 자장의 변화를 얻기 위하여 임펄스 전류를 발생시키는 전원공급부(3a)를 사용하여 전기적으로 공급된다. 따라서, 임펄스 자장에 노출된 자기열 소자(4a)는 열기 및 냉기를 발생시킨다. 사용자는 자기 코어가 철코발트 합금, 희토류 금속, 페라이트, 철 및 실리콘 합금, 철, 니켈 등과 같은 높은 잔류자기 자성 물질로 제조된 전자석(2a)을 배타적으로 선택할 수 있다.
이러한 열기 및 냉기는 열교환 유체에 의해 회수되며, 상기 열교환 유체는 자기열 소자(4a)에 매우 근접하여 배치된 열교환 유체 회로(5)의 부분에서 순환된다. 예를 들어, 상기 부분은 자기열 소자(4a)를 통해 작동된다. 회로(5)는 전통적으로 예를 들어 파이프 또는 기타 다른 적절한 수단의 조합체를 사용하여 제조된다. 상기 회로(5)는 예를 들어 펌프나 기타 다른 등가의 수단 등과 같은 열교환 유체용 순환수단(6)을 포함한다.
이러한 실시예에서, 전원공급부(3a)는 제어 유니트(20)(도7 참조)에 의해 제어되며; 상기 제어 유니트는 세기(I), 주기(t), 주파수(T)에서 일련의 전기 펄스(9a)를 생산하며, 이러한 특성들은 조정될 수 있다.
상기 전기 펄스(9a)는 하나 또는 여러개의 미리 설정된 펄스 변수에 따라서 발생되며, 예를 들어 열교환 유체의 온도 및/또는 이전 펄스(9a) 이후로 경과된 시간의 함수로서 발생된다. 이를 위하여, 장치(1a)는 열센서(10) 및/또는 타이밍 수단(도시않음)을 포함한다.
상기 열센서(10)에 의해 예를 들어 자기열 소자(4a)의 출구에서 열교환 유체의 온도를 결정할 수 있게 된다. 이러한 결정은 절대값으로 실행되며; 예를 들어 온도 임계치의 검출에 의해 정도를 측정하므로써 절대값으로 실행되거나, 또는 예를 들어 그 정도를 다른 온도와의 비교에 의해 상대값으로 실행된다. 결정된 온도는 설정의 온도 설정점과 비교된다. 온도 설정점에 도달되었을 때, 전기 펄스(9a)가 발생된다.
상기 타이밍 수단에 의해, 예를 들어 이전 전기 펄스(9a) 이후로 경과된 시간 간격을 결정할 수 있으며, 또한 이를 미리 설정된 온도 설정점과 비교할 수도 있다. 시간 설정점에 도달되었을 때, 전기 펄스(9a)가 발생된다. 상기 타이밍 수단은 예를 들어 전자 회로, 공압 회로, 전자 회로 및 공압 회로의 조합, 또는 기타 다른 공지의 수단일 수도 있다.
이러한 실시예에서, 장치(1a)는 열기 및 냉기를 전달하는 열기 교환기(7)와, 냉기를 전달하는 냉기 교환기(8)를 포함한다. 이러한 열 교환기(7, 8)는 제어 유니트에 의해 제어되는 정류수단(11)을 통해, 열교환 유체 회로(5)에 병렬로 연결되며; 상기 제어 유니트는 전원공급부(3a)를 제어하는 동시에, 각각의 열 교환기(7, 8)를 자기열 소자(4a)에 연속적으로 연결한다.
상기 정류 수단은 하나 또는 여러개의 미리 설정된 정류 변수에 따라서 실행되며, 예를 들어 전기 펄스(9a) 및/또는 이전 정류 이후로 경과된 시간 간격 및/또는 열교환 유체의 온도에 따른 함수로서 실행된다. 이를 위하여, 제어 유니트는 타이밍 수단 및/또는 열센서(10)를 포함한다.
타이밍 수단 및/또는 열센서(10)는 상술한 바와 동일하다. 타이밍 설정점 및/또는 온도 설정점에 도달되었을 때, 정류수단(11)은 자기열 소자(4a)를 하나의 열 교환기(7) 및 다른 열 교환기(8)와 연결시킨다. 이러한 정류수단(11)은 예를 들어 밸브와, 전자구동식이나 공압식 또는 유압식 슬라이드와, 스위치 또는 기타 다른 적절한 수단을 포함한다.
제어 유니트(20)가 여러개의 열센서(10) 및/또는 여러개의 타이밍 수단을 포함하거나 및/또는 상이한 펄스 및/또는 정류 변수를 사용할 수 있음은 자명하다.
도7에 도시된 제어 유니트(20)는 비제한적 실시예로서 제공된다. 상기 제어 유니트는 정류기에 이어 변압기를 통해 메인에 220V 또는 380V 로 공급되는 파워 스테이지와, 초퍼 전원공급부(chopper power supply)와, 단락과 과부하 및 상 역전에 대한 보호부를 포함한다. 또한, 상기 제어 유니트는 적어도 3개의 데이터 즉, 온도 센서(10)에 의해 측정된 열교환 유체의 온도와, 온도 설정점(Tc)과, 가열 모드나 냉각 모드 등과 같은 작동 모드에 의해 제어되는 연산 유니트를 포함한다. 상기 연산 유니트는 3개의 데이터 즉, 전기 펄스의 주기(t)와, 그 주파수(T) 및 그 세기(I)를 생성한다. 상기 세기(I)는 파워 스테이지를 공급하는 반면에, 주기(t) 및 주파수(T)는 시간 베이스를 공급하며; 이러한 시간 베이스는 예를 들어 트랜지스터, 트라이액(triacs), 사이리스터(thyristors), 램프, 인덕션, 방전, 전류 차단기 등을 갖는 형태의 전기 펄스 발생기와, 트랜지스터를 갖는 전력 펄스 발생기에 결합된다. 발생된 전기 펄스(9a)는 출력 인터페이스를 통해 전자석(2a)을 공급하기 전에, 정형 모듈을 통해 파워 스테이지로 전송된다. 이러한 제어 유니트(20)에 있는 다양한 모듈은 전자공학 기술자의 일반적인 지식범주의 일부를 구성하고 있기 때문에 이에 대해서는 상세히 서술하지 않는다.
이러한 장치(1a)를 사용하는 방법은 각각 "냉각" 모드 및 "가열" 모드에 따라 도2A 및 도2B에 도시된 열교환 유체의 펄스 곡선 "곡선Ⅰ" 및 온도 곡선 "곡선θ"을 참조로 설명된다.
도2A의 곡선으로 도시된 "냉각" 모드에 있어서, 처리과정은 여러개의 연속한 스테이지를 각각 포함하는 여러개의 연속한 사이클로 분해된다.
사이클1(시작)
준비: 자기열 소자(4a)가 열기 교환기(7)에 연결되도록 정류수단(11)이 배치된다.
시작: 전자석(2a)은 세기(I)를 갖는 전기 펄스(9a)가 공급되며, 이러한 전자석(2a)에서는 10-9 초 내지 60초 범위, 양호하기로는 10-2 초의 주기(t)를 갖는 0.05 Tesla 내지 10 Tesla 범위, 양호하기로는 2 Tesla 이상의 자장이 발생된다.
스테이지1-사이클1:
전기 펄스(9a)중에, 전자석(2a)은 자장을 발생한다. 이러한 자장에 노출되는 자기열 소자(4a)는 자기열 가열효과를 받게 되어 가열된다.
자기열 소자(4a)를 통해 작동되는 열교환 유체는 이러한 가열에 노출되므로써, 초기 온도(θ01) 보다 높은 온도(θ11)(스테이지1 사이클1 온도)에 노출된다.
열교환 유체는 열기 교환기(7)를 향해 이송되며, 이러한 열기 교환기는 열기를 주위 환경으로 전달한다.
스테이지2-사이클1:
전기 펄스(9a) 후에, 전자석(2a)은 더 이상 전기적으로 공급되지 않으며, 더 이상 그 어떤 자장도 발생되지 않는다.
자기열 소자(4a)는 계속 가열되어, 자기열 가열효과의 관성에 노출된다.
따라서, 자기열 소자(4a)를 통해 작동되는 열교환 유체는 온도(θ11) 보다 높은 온도(θ21)(스테이지2 사이클1 온도)로 계속 가열되며, 이러한 사이클1 동안에는 열교환 유체의 최대 온도에 대응한다.
열교환 유체는 열기 교환기(7)를 향해 이송되며, 이러한 열기 교환기는 주위 환경을 향해 열기를 전달한다.
스테이지3-사이클1
자기열 가열효과의 관성은 정지된다.
자장의 부존재에 노출되는 자기열 소자(4a)는 자기열 냉각효과를 받아서 냉 각된다.
자기열 소자(4a)를 통해 작동되는 열교환 유체는 그 냉각에 노출되어, 온도(θ21) 보다 낮은 온도(θ31)(스테이지3 사이클1 온도)로 냉각된다.
열교환 유체는 열기 교환기(7)를 향해 이송되며, 이러한 열기 교환기는 주위 환경을 향해 열기를 전달한다.
이전 전기 펄스(9a) 이후로 경과된 시간 간격이 정류 설정점(C1)과 동일하거나 이 보다 낮다는 것을 타이밍 수단이 검출하였을 때, 또는 열교환 유체의 온도(θ31)와 온도(θ21 또는 θ11 또는 θ01) 사이의 편차가 정류 설정점(C1)과 동일하거나 이 보다 낮다는 것을 열센서(10)가 검출하였을 때, 정류수단(11)은 절환되거나 또는 자기열 소자(4a)를 냉기 교환기(8)에 연결한다.
스테이지4-사이클1:
자기열 소자(4a)는 계속 냉각된다.
자기열 소자(4a)를 통해 작동되는 열교환 유체는 이러한 사이클1 동안 열교환 유체의 초기 온도에 대응하는 온도(θ01) 보다 낮은 온도(θ41)(스테이지4 사이클1 온도)로 계속 냉각된다.
열교환 유체는 냉기 교환기(8)를 향해 이송되며, 이러한 냉기 교환기는 냉기를 주위 환경으로 전달한다.
이전 전기 펄스(9a) 이후로 경과된 시간 간격이 펄스 설정점(I1)과 동일하거나 이 보다 낮다는 것을 타이밍 수단이 검출하였을 때, 또는 열교환 유체의 온도(θ41)와 온도(θ31 또는 θ11 또는 θ21) 사이의 편차가 펄스 설정점(I1)과 동일 하거나 이 보다 낮다는 것을 열센서(10)가 검출하였을 때, 제어 유니트는 새로운 전기 펄스(9a)를 발생시키고, 전자석(2a)을 공급하며; 상기 전기 펄스(9a)는 요구사항에 따라 초기 전기 펄스(9a)와 유사하거나 상이할 수 있다.
이와 동시에 이러한 실시예에서, 정류수단(11)은 자기열 소자(4a)를 열기 교환기(7)에 다시 한번 연결한다. 이러한 정류는 스테이지5에서 실행된 것처럼 시간상 약간 이송된 것이므로, 새로운 전기 펄스 및 자장의 영향하에서 열교환 유체가 설정의 온도에 도달하였을 때만 자기열 소자(4a)를 열기 교환기(7)에 연결할 수 있다.
펄스 설정점(In)은 전기 펄스(9a)의 주기(t)에 대해 두 개의 전기 펄스(9a) 사이의 주파수(t)의 비율(T/t)의 범위가 10 내지 100,000 사이의 범위(양호하기로는 1,000 이상)에 속하도록 설정된다.
그후, 다시 사이클2로 이동한다.
하기의 작동 사이클은 제1사이클과 유사하며, 열교환 유체에 대해 하기와 같이 진행된다.
스테이지1-사이클n:
전기 펄스(9a) 동안, 열교환 유체를 온도(θ4n-1)(스테이지4 이전 사이클 온도) 보다 높지만 온도(θ1n-1)(스테이지1 이전 사이클 온도) 보다는 낮은 온도(θ1n)(스테이지1 진행 온도)로 가열한다. 열기 교환기(7)를 통해 열기를 전달한다.
스테이지2-사이클n:
전기 펄스(9a) 후에, 자기열 가열효과의 관성하에서, 열교환 유체를 이러한 사이클중 열교환 유체의 최대 온도에 대응하는 온도(θ1n)(스테이지1 사이클 진행 온도) 보다 높지만, 이전 사이클중 열교환 유체의 최대 온도에 대응하는 온도(θ2n-1)(스테이지2 이전 사이클 온도) 보다는 낮은 온도(θ2n)(스테이지2 사이클 진행 온도)로 가열한다. 칼로기 교환기(7)를 통해 열기를 전달한다.
스테이지3-사이클n:
자기열 냉각효과 및 자기열 가열효과의 관성의 말기에서, 열교환 유체를 온도(θ2n) 보다 낮고 온도(θ2n-1)(스테이지2 이전 사이클 온도) 보다 낮은 온도(θ3n)(스테이지3 진행 온도)로 가열한다. 열기 교환기(7)를 통해 열기를 전달한다.
자기열 소자(4a)를 냉기 교환기(8)에 연결하기 위해 정류 설정점(Cn) 및 정류를 검출한다.
스테이지4-사이클n:
자기열 냉각효과, 열교환 유체를 이러한 사이클n의 열교환 규체의 초기 온도에 대응하고 온도(θ0n) 보다 낮은 온도(θ4n)(스테이지4 진행 온도)로 냉각한다. 냉기 교환기(8)를 통해 냉기를 전달한다.
새로운 전기 펄스(9a)를 통해 전자석(2a)을 공급하고 펄스 설정점(In)을 검출한다.
이와 동시에 또는 동시가 아니더라도, 자기열 소자(4a)를 열기 교환기(7)에 연결하기 위해 정류한다.
"냉각" 모드에 있어서, 열교환 유체에서 θ2n 에 대응하는 최대 온도("T상한치") 및 θ4n 에 대응하는 최소 온도("T최소치")는 점진적으로 낮아진다. 따라서, 열교환 유체의 평균 온도(T평균) 또한 점진적으로 낮아지며; 이에 따라 자기열 소자(4a)의 최소 냉각 온도("T저온")에 도달할 때까지, 장치(1a) 및 방법의 냉각 용량 및 효율도 작동 사이클에 따라 점진적으로 증가되며, 이러한 지점에서 열교환 유체의 온도는 안정된다.
도2B에 곡선으로 도시된 "가열" 모드에 있어서, 처리과정은 상술한 바와 같이 여러개의 연속한 사이클로 분해된다. 이러한 방법은 정류와 펄스 설정점 값(Cn, In)이 상술한 바와는 상이하다는 점에서, 또한 하기와 같은 연속한 스테이지를 얻기 위해 선택되었다는 점에서, 상술한 방법과는 다르다.
사이클1(시작)
준비: 자기열 소자(4a)가 열기 교환기(7)에 연결되도록 정류수단(11)이 배치된다.
시작: 전자석(2a)에는 세기(I)를 갖는 전기 펄스(9a)가 공급되며; 이러한 전자석(2a)에서는 자장을 발생시키며, 10-9 초 내지 60초 범위(양호하기로는 10-2 초)의 주기(t)를 갖는 0.05 Tesla 내지 10 Tesla 범위(양호하기로는 2 Tesla 이상)의 자장이 발생된다.
사이클n
스테이지1-사이클n
전기 펄스(9a) 동안, 열교환 유체를 초기 온도(θ0) 또는 온도(θ4n-1)(스테이지4 이전 사이클 온도) 보다 높은 그리고 온도(θ1n-1)(스테이지1 이전 사이클 온도) 보다 높은 온도(θ1n)로 가열한다. 열기 교환기(7)를 통해 열기를 전달한다.
스테이지2-사이클n
전기 펄스(9a) 후에, 자기열 가열효과의 관성하에서 열교환 유체를 온도(θ1n)(스테이지1 사이클 진행 온도) 보다는 높지만 온도(θ2n + 1)(스테이지2 다음 사이클 온도) 보다는 낮은 온도(θ2n)(스테이지2 사이클 진행 온도)로 가열하며; 상기 온도(θ1n)는 이러한 사이클중 열교환 유체의 최대 온도에 대응하며, 상기 온도(θ2n + 1)는 이어지는 사이클중 열교환 유체의 최대 온도에 대응한다. 열기 교환기(7)를 통해 열기를 전달한다.
스테이지3-사이클n
자기열 가열효과 및 자기열 냉각효과의 말기에서, 열교환 유체를 온도(θ2n) 보다 낮고 온도(θ2n + 1)(스테이지2 다음 사이클 온도) 보다 낮은 온도(θ3n)(스테이지3 사이클 진행 온도)로 냉각한다. 열기 교환기(7)를 통해 열기를 전달한다.
자기열 소자(4a)를 냉기 교환기(8)에 연결하기 위해, 정류 설정점(Cn) 및 정류를 검출한다.
스테이지4-사이클n
자기열 냉각 효과, 열교환 유체를 온도(θ0n) 보다 높고 이러한 사이클n의 열교환 유체의 초기 온도에 대응하는 온도(θ4n)(스테이지4 사이클 진행 온도)로 냉각한다. 냉기 교환기(8)를 통해 냉기를 전달한다.
새로운 전기 펄스(9a)를 통해 전자석(2a)을 공급하고 펄스 설정점(In)을 검출한다. 이와 동시에 또는 동시가 아니더라도, 자기열 소자(4a)를 열기 교환기(7)에 연결하기 위해 정류한다.
"가열" 모드에 있어서, 열교환 유체에서 θ2n 에 대응하는 최대 온도("T상한치") 및 θ4n 에 대응하는 최소 온도("T최소치")는 점진적으로 높아진다. 따라서, 열교환 유체의 평균 온도(T평균) 또한 점진적으로 높아지며; 이에 따라 자기열 소자(4a)의 최대 가열 온도("T고온")에 도달할 때까지, 장치(1a)의 가열 용량 및 효율도 작동 사이클에 따라 점진적으로 증가되며, 이러한 지점에서 열교환 유체의 온도는 안정된다.
본 발명을 달성하기 위한 최적의 방식
도3의 장치(1b)는 상술한 바의 장치와 유사하다. 열교환 유체를 위한 일련의 회로(5)를 통해 상호연결된 두 개의 자기열 소자(4b, 4c)를 갖는다는 점이 다르며, 상기 자기열 소자(4b, 4c)는 유사하거나 상이한 자기열 특성을 잠재적으로 갖는다. 상기 자기열 소자(4b, 4c)는 병렬로 또는 직렬/병렬의 조합으로 상호연결된다. 자기열 소자의 집단도 예상할 수 있으며; 이러한 집단은 직렬로, 병렬로, 직렬/병렬의 조합으로 상호연결된다. 따라서, 장치(1b) 및 방법은 용이하게 변경될 수 있다.
각각의 자기열 소자(4b, 4c)는 별도의 전원공급부(3b, 3c)에 연결된 전자석(2b, 2c)에 의해 응력을 받으며, 상기 전원공급부(3b, 3c)는 하나이상의 제어 유니트(도시않음)에 의해 제어된다. 따라서, 각각의 전자석(2b, 2c)을 위해 전기 펄스(9b, 9c)를 별도로 동시에 또는 연속적으로, 이러한 전기 펄스(9b, 9c)를 위한 오버랩 주기를 갖거나 갖지 않은 상태로 발생시킬 수 있다.
이러한 형태는 상이할 때 특히 유리한 여러개의 자기열 소자(4b, 4c)의 자기열 특성을 조합할 수 있게 한다. 이러한 장치(1b)의 작동은 도4의 그래프에 도시되어 있으며, 상기 도4는 해칭된 영역에서 ⅰ) θ1Max 와 θ1min 사이에서 발견되는 온도 범위(P1)를 얻기 위해 제1자기열 소자(4b)와, ⅱ) θ2Max 와 θ2min 사이에서 발견되는 온도 범위(P2)를 얻기 위해 제1자기열 소자(4b)와 제2자기열 소자(4c)와, ⅲ) θ3Max 와 θ3min 사이에서 발견되는 온도 범위(P3)를 얻기 위해 제3자기열 소자(4c)를 연속적으로 사용하여 접근가능한 온도 범위(P1, P2, P3)를 도시하고 있다.
따라서, 제1 및 제2자기열 소자의 상이한 자기열 특성을 조합하므로써, θ1Max 와 θ1min 사이에서 매우 중요한 전체적인 온도 범위(P)를 담당할 수 있다.
도5의 장치(1c)는 도1의 장치와 유사하다. 그 차이점으로는 열기 및 냉기를 연속적으로 전달하기 위하여 오직 하나의 "혼합된" 열 교환기(78)를 포함한다는 점이다.
이러한 장치(1c)를 사용하는 처리과정은 "냉각" 모드 및 "가열" 모드에 따라 도6A 및 도6B에 도시된 열교환 유체의 펄스 곡선 및 온도 곡선("I곡선" 및 "θ곡선")을 참조하여 서술된다. 이러한 처리과정은 도2A 및 도2B에 의해 도시된 도1의 장치(1a)의 처리과정과 유사하다.
도6A에 도시된 "냉각" 모드에서의 작동은 도2A에서의 작동 모드와는 다음과 같은 점에서 즉, 오직 하나의 열 교환기(78)만 제공되기 때문에 정류가 없고, 열기를 전달하고 이어서 냉기를 연속적으로 전달하기 위해 열 교환기(78)는 자기열 소자(4a)에 영구적으로 연결된 상태로 존재한다는 점에서 상이하다. 따라서, 상기 작동은 각각의 사이클n에 대해 다음과 같은 3가지 스테이지만을 포함한다.
스테이지1-사이클n
전기 펄스(9a), 열교환 유체를 초기 온도(θ0n) 또는 온도(θ3n-1)(스테이지3 이전 사이클 온도) 보다 높고 또한 온도(θ1n-1)(스테이지1 이전 사이클 온도) 보다 높은 온도(θ1n)(스테이지1 사이클 진행 온도)로 가열한다. 열 교환기(78)를 통해 열기를 전달한다.
스테이지2-사이클n
전기 펄스(9a) 후에, 자기열 가열효과의 관성하에서, 열교환 유체를 이러한 사이클n중 열교환 유체의 최대 온도에 대응하는 온도(θ1n)(스테이지1 사이클 진행 온도) 보다 높고, 또한 이어지는 사이클중 열교환 유체의 최대 온도에 대응하는 온도(θ2n+1)(스테이지2 이어지는 사이클 온도) 보다 높은 온도(θ2n)(스테이지2 사이클 진행 온도)로 가열한다. 열 교환기(78)를 통해 열기를 전달한다.
스테이지3-사이클n:
자기열 냉각효과 및 자기열 가열효과의 관성의 말기에서, 열교환 유체를 이러한 사이클n 의 열교환 유체의 초기 온도에 대응하는 온도(θ0n) 보다 낮은 온도(θ3n)(스테이지3 사이클 진행 온도)로 가열한다. 열 교환기(78)를 통해 냉기의 전달에 이어 열기를 전달한다. 새로운 전기 펄스(9a)를 통해 전자석(2a)을 공급하고 펄스 설정점(In)을 검출한다.
도6B에 도시된 "가열" 모드에서의 작동은 자기열 냉각효과가 사용되지 않는다는 점에서, 도2B에서의 작동과는 상이하다. 실제로, 펄스 변수(In)는 온도(θ3n)가 온도(θ0n) 보다 낮아지기 전에 전기 펄스(9a)가 발생되도록 설정된다. 따라서, 작동은 각각의 사이클n 에 대해 하기의 3가지 스테이지만을 포함한다.
스테이지1-사이클n
전기 펄스(9a), 열교환 유체를 초기 온도(θ0n) 또는 온도(θ3n-1)(스테이지3 이전 사이클 온도) 보다 높지만 온도(θ1n-1)(스테이지1 이전 사이클 온도) 보다 낮은 온도(θ1n)(스테이지1 사이클 진행 온도)로 가열한다. 열 교환기(78)를 통해 열기를 전달한다.
스테이지2-사이클n
전기 펄스(9a) 후에, 자기열 가열효과의 관성하에서, 열교환 유체를 이러한 사이클n중 열교환 유체의 최대 온도에 대응하는 온도(θ1n)(스테이지1 사이클 진행 온도) 보다 높지만, 이어지는 사이클중 열교환 유체의 최대 온도에 대응하는 온도(θ2n+1)(스테이지2 이어지는 사이클 온도) 보다는 낮은 온도(θ2n)(스테이지2 사이클 진행 온도)로 가열한다. 열 교환기(78)를 통해 열기를 전달한다.
스테이지3-사이클n:
자기열 냉각효과 및 자기열 가열효과의 관성의 말기에서, 열교환 유체를 이러한 사이클n 의 열교환 유체의 초기 온도에 대응하는 온도(θ0n) 보다 높은 온도(θ3n)(스테이지3 사이클 진행 온도)로 가열한다. 열 교환기(78)를 통해 냉기의 전달에 이어 열기를 전달한다. 새로운 전기 펄스(9a)를 통해 전자석(2a)을 공급하고 펄스 설정점(In)을 검출한다.
일반적으로, 이러한 실시예에서 자기 소자(2a 내지 2c) 및 자기열 소자(4a 내지 4c)는 서로에 대해 고정된다. 그럼에도 불구하고 이들은 이동가능한 것으로 여겨진다. 훨신 많은 갯수의 자기열 소자(4a 내지 4c) 및/또는 전자석(2a 내지 2c) 및/또는 열 교환기(7, 8, 78)를 사용할 수도 있다.
도시되지 않은 또 다른 실시예에 따르면, 열교환 유체에 직렬이나 병렬로 또는 직렬/병렬 조합된 상태로 연결되는 여러개의 열 교환기(7, 8, 78) 또는 열 교환기 집단을 사용할 수도 있다. 따라서, 장치(1a 내지 1c) 및 처리과정은 쉽게 변경될 수 있다.
상기 장치(1a 내지 1c) 및 방법은 산업용이나 가정용의 냉각, 가열, 공조용, 제어용으로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같은 설명은 본 발명에 따른 장치(1a 내지 1c) 및 처리과정이 의도한 목표를 만족시킨다는 사실에 촛점을 맞추고 있다. 특히, 본 발명은 자기열 소자 및/또는 전자석 또는 서로에 대해 이동가능한 기타 다른 자기 소자를 포함하는 장치에 내포되어 있는 어려운 문제점을 극복할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 디자인이 매우 간단하며, 자기열 소자(4a 내지 4c) 및/또는 전자석(2a 내지 2c)을 이동시키기 위한 그 어떤 작동수단을 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명은 에너지를 소량으로 사용하며, 제한된 갯수의 부품 및 기계적 소자를 요구하므로 유지보수 비용이 절감되고 고장의 위험성이 감소된다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (22)

  1. 자기열 물질을 사용하여 열 유니트를 형성하기 위한 장치(1a 내지 1c)에서,
    자장을 발생시키는 적어도 하나의 자기 소자(2a 내지 2c)와,
    열기 및 냉기를 발생시키기 위하여 상기 자장에 선택적으로 노출되는 적어도 하나의 자기열 소자(4a 내지 4c)와,
    상기 자기열 소자(4a 내지 4c)가 방출하는 열기 및 냉기의 적어도 일부를 회수하기 위하여 자기열 소자(4a 내지 4c)를 통해서 흐르는 열교환 유체를 순환하기 위한 열교환 유체용 회로(5)를 포함하며;
    상기 회로(5)는 열교환 유체의 순환수단(6)과, 상기 열교환 유체에 의해 회수된 열기 및 냉기의 적어도 일부를 전달하기 위한 적어도 하나의 열 교환기(7,8,78)에 결합되며,
    상기 자기 소자는 적어도 하나의 전원공급부(3a 내지 3c)에 결합된 전자석(2a 내지 2c)이며, 상기 전원공급부는 전기 펄스(9a 내지 9c)를 발생하고 임펄스 자장을 생성하기 위해 적어도 하나의 제어 유니트(20)에 의해 제어되며;
    상기 전기 펄스(9a 내지 9c)는 적어도 하나의 미리 설정된 펄스 변수로 작용하는 세기(I)와 주기(t) 및 주파수(T)를 가지며;
    상기 장치는 열교환 유체의 온도를 결정하도록 설정된 적어도 하나의 열센서(10)를 포함하며; 상기 열교환 유체의 온도는 적어도 하나의 펄스 변수를 이루는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회로(5)에 직렬이나 병렬로 또는 직렬/병렬 조합된 형태로 연결되는 적어도 두 개의 열 교환기(7, 8)를 포함하는 회수 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 회수 수단은 열기를 전달하도록 설정된 적어도 하나의 열기용 열 교환기(7)와, 냉기를 전달하도록 설정된 적어도 하나의 냉기용 열 교환기(8)를 포함하며; 상기 열 교환기(7, 8)는 제어 유니트에 의해 제어되는 정류수단(11)에 결합되고, 상기 제어 유니트는 각각의 열 교환기(7, 8)를 적어도 하나의 미리 설정된 정류 변수에 따라서, 상기 자기열 소자(4a 내지 4c)에 연결하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 유니트는 주파수(T)가 60초 내지 1/150 초 사이의 범위에 속하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 유니트는 T/t 비율이 10 내지 100,000 사이의 범위에 속하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어 유니트는 자기 소자내에서 세기(I)가 0.05 Tesla 내지 10 Tesla 사이의 범위에 속하는 자장을 발생시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 유니트는 주기(t), 주파수(T), 세기(I)를 포함하는 집단내에서 선택된 적어도 하나의 펄스 변수에 대한 조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  8. 자기열 물질을 사용하여 열 유니트를 형성하기 위한 장치(1a 내지 1c)에서,
    자장을 발생시키는 적어도 하나의 자기 소자(2a 내지 2c)와,
    열기 및 냉기를 발생시키기 위하여 상기 자장에 선택적으로 노출되는 적어도 하나의 자기열 소자(4a 내지 4c)와,
    상기 자기열 소자(4a 내지 4c)가 방출하는 열기 및 냉기의 적어도 일부를 회수하기 위하여 자기열 소자(4a 내지 4c)를 통해서 흐르는, 적어도 일부분이 자기열 소자에 바로 인접해 배치해 있는, 열교환 유체를 순환하기 위한 열교환 유체용 회로(5)를 포함하며;
    상기 회로(5)는 열교환 유체의 순환수단(6)과, 상기 열교환 유체에 의해 회수된 열기 및 냉기의 적어도 일부를 전달하기 위한 적어도 하나의 열 교환기(7,8,78)에 결합되며,
    상기 자기 소자는 적어도 하나의 전원공급부(3a 내지 3c)에 결합된 전자석(2a 내지 2c)이며, 상기 전원공급부는 전기 펄스(9a 내지 9c)를 발생하고 임펄스 자장을 생성하기 위해 적어도 하나의 제어 유니트(20)에 의해 제어되며;
    상기 전기 펄스(9a 내지 9c)는 적어도 하나의 미리 설정된 펄스 변수로 작용하는 세기(I)와 주기(t) 및 주파수(T)를 가지며;
    상기 장치는 열교환 유체의 온도를 결정하도록 설정된 적어도 하나의 열센서(10)를 포함하며; 상기 열교환 유체의 온도는 적어도 하나의 펄스 변수를 이루며;
    상기 장치는 이전의 정류 또는 전기 펄스(9a 내지 9c) 이후로 경과된 시간 간격을 결정하도록 설정된 타이밍 수단을 포함하며, 상기 시간 간격은 적어도 하나의 정류 또는 펄스 변수를 이루는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어 유니트는 적어도 하나의 미리 설정된 정류 또는 펄스 변수에 대한 조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 회수 수단은 적어도 열기 및 냉기를 전달하도록 설정된 혼합 교환기(78)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 장치는 직렬이나 병렬로 또는 직렬/병렬 조합된 상태로 상호연결된 적어도 두 개의 자기열 소자(4a, 4b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 자기열 소자(4a, 4b)는 상이한 자기열 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 장치는 적어도 두 개의 전자석(2b, 2c)을 포함하며; 각각의 상기 전자석은 자기열 소자(4a, 4b)와, 상기 전자석(2b, 2c)을 전기적으로 별도로 공급하도록 설정된 적어도 두 개의 전원공급부(3b, 3c)에 연관되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 자기 소자(2a 내지 2c)의 코어는 높은 잔류자기 자성물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 자기 소자(2a 내지 2c) 및 자기열 소자(4a 내지 4c)는 서로에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성장치.
  16. 자기열 물질을 사용하여 열 유니트를 형성하는 방법으로,
    적어도 하나의 자기열 물질 소자(4a 내지 4c)는 열기 및 냉기를 발생시키는 임펄스 자장을 생성하기 위하여 전기 펄스가 공급되는 적어도 하나의 전자석(2a 내지 2c)에 노출되며;
    전기 펄스(9a 내지 9c)의 세기(I)와 주기(t) 및 주파수(T)는 적어도 하나의 미리 설정된 펄스 변수로 작용되며;
    열교환 유체의 온도는 결정되고, 상기 열교환 유체의 온도는 펄스 변수로서 사용되는 방법에 있어서,
    전기 펄스(9a 내지 9c)를 발생하여 임펄스 자장을 생성하기 위해 적어도 하나의 제어 회로(20)에 의해 제어된 적어도 하나의 전원공급부(3a 내지 3c)와 전자석(2a 내지 2c)을 커플링하는 단계와,
    적어도 일부가 자기열 물질 소자(4a 내지 4c)의 바로 인접해서 배치된 적어도 하나의 회로(5)내에 자기열 물질 소자(4a 내지 4c)를 통해 열교환 유체를 순환시키는 단계와,
    상기 자기열 물질 소자(4a 내지 4c)에 의해 발생된 열기와 냉기중 적어도 일부분을 상기 열교환 유체를 통해 회수하는 단계와,
    회수된 열기와 냉기중 적어도 일부분을 적어도 하나의 열교환기(7,8,78)를 통해서 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 회로에 직렬이나 병렬로 또는 직렬/병렬 조합된 상태로 연결되어 있는 적어도 두 개의 열 교환기(7, 8)를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성 방법.
  18. 제17항에 있어서, 열기를 전달하기 위해 적어도 하나의 열기 교환기(7)를 사용하고, 냉기를 전달하기 위해 적어도 하나의 냉기 교환기(8)를 사용하는 단계를 더 포함하며, 상기 열기 및 냉기 교환기는 적어도 하나의 미리 설정된 정류 변수에 따라서, 자기열 소자(4a 내지 4c)에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 펄스 변수의 적어도 하나를 조정하는 단계를 더 포함하며, 상기 펄스 변수는 60초 내지 1/150 초 사이의 범위에 속하는 주파수(T)와, 10 내지 100,000 사이의 범위에 속하는 T/t 비율과, 자기 소자에서 자장을 발생시키기 위해 0.05 Tesla 내지 10 Tesla 사이의 범위에 속하는 세기(I)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성 방법.
  20. 제16항에 있어서, 이전의 정류 또는 전기 펄스(9a 내지 9c) 이후로 경과된 시간 간격을 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 시간 간격은 정류 또는 펄스 변수로서 사용되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성 방법.
  21. 제16항에 있어서, 자기열 특성이 상이하며, 직렬이나 병렬로 또는 직렬/병렬 혼합된 상태로 상호연결되어 있는 적어도 두 개의 자기열 소자(4b, 4c)를 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성 방법.
  22. 제21항에 있어서, 적어도 두 개의 전자석(2b, 2c)을 사용하는 단계를 더 포함하며, 각각의 전자석은 자기열 소자(4b, 4c) 및 적어도 두 개의 전원공급부(3b, 3c)에 연결되며; 연속한 상태에서 제1 및 제2자기열 소자(4b, 4c)의 자기열 특성을 조합하기 위하여, 제1자기열 소자(4b)가 사용되고; 이어서 제1자기열 소자(4b) 및 제2자기열 소자(4c)가 동시에 사용되고 그리고; 마지막으로 제2자기열 소자(4c)가 사용되는 것을 특징으로 하는 열 유니트 형성 방법.
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