Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал



Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал
Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал
Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал
Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал
Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал
Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал
Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал
Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал
Тепловой генератор, содержащий магнитокалорический материал

 


Владельцы патента RU 2573421:

КУЛТЕШ ЭППЛИКЭЙШНЗ С.А.С. (FR)

Представленное изобретение относится к тепловому генератору (100) с, по крайней мере, одним тепловым модулем (110), включающим, по крайней мере, два магнитокалорических элемента (111, 112). Тепловой генератор (100) характеризуется тем, что включает, по крайней мере, две магнитные конструкции (131, 132), где каждая воздействует, по меньшей мере, на один магнитокалорический элемент (11, 112) упомянутого температурного модуля (110) с целью чередования магнитных фаз, а также характеризуется тем, что включает, по крайней мере, конкретные средства для изолирования магнитных конструкций (131, 132) друг от друга, образуя, таким образом, теплоизолированные ячейки (141, 142), включающие магнитную конструкцию (131, 132) и соединенные с ними магнитокалорические элементы (111, 112). 10 з. п. ф-лы, 5 ил.

 

Область технического применения

Настоящее изобретение относится к тепловому генератору с, по крайней мере, одним тепловым модулем, включающим, по меньшей мере, два магнитокалорических элемента.

Предшествующий уровень техники:

Технология магнитного охлаждения при комнатной температуре известна более двадцати лет и нам хорошо известны те преимущества, которые она предоставляет в рамках экологии и эффективного развития. Несмотря на это, существуют ограничения по выделению и использованию полезного тепла. Следовательно, исследования в этой области касаются улучшения характеристик данного генератора, настройки различных параметров, например мощности намагничивания, свойств магнитокалорических материалов, характеристик теплообменников и т.д.

Выбор магнитокалорических материалов является определяющим и напрямую влияет на магнитокалорический эффект и характеристики магнитокалорического теплового генератора.

Магнитокалорический эффект достигает пика вблизи температуре Кюри магнитокалорического материала. Как известно, для того, чтобы заставить магнитокалорический тепловой генератор (термогенератор) работать в широком температурном диапазоне, нужно объединить несколько магнитокалорических материалов, имеющих различные температуры Кюри.

Таким образом, большинство магнитокалорических тепловых генераторов производят магнитокалорический эффект нескольких магнитокалорических элементов за счет циркуляции теплопередающей жидкости вдоль или через упомянутые магнитокалорические материалы в двух противоположных направлениях в зависимости от фазы усиления и фаз ослабления магнитного поля, воздействию которого подвергаются магнитокалорические материалы. Когда подобный тепловой генератор запущен, поток жидкости обеспечивает градиент температуры между противоположными краями магнитокалорического материала. Получение данного температурного градиента зависит от различных факторов, таких как первоначальная температура, скорость потока охлаждающей жидкости, интенсивность магнитокалорического эффекта, температура Кюри и длина магнитокалорических материалов. Чем более близки начальная температура и температура Кюри магнитокалорического материала, тем более быстрым будет достижение температурного градиента, при котором генератор может правильно функционировать и производить тепловую энергию или обмениваться ею с внешней средой. Тем не менее, изначальная температура охлаждающей жидкости и магнитокалорических материалов не регулируется и равна внешней температуре генератора. Это может быть, например, широкий диапазон температур, колеблющийся между -20 и +60°С. Все это влияет на температурный градиент, т.е. рабочая фаза магнитокалорического генератора может быть длительной.

В дополнение к этому, факт работы при широком диапазоне температур предполагает, что магнитная система, которая обычно содержит набор постоянных магнитов, подвергается значительным перепадам температур. Действительно, магнитокалорический материал обычно размещается в воздушном промежутке магнитной системы, что приводит посредством термоконвекции к изменению температуры магнитной системы.

Фиг. 1А и 1В демонстрируют упомянутый эффект теплового генератора, включающего магнитную систему, состоящую из двух магнитов M1 и М2, образующих промежуток G, в котором перемещаются два магнитокалорических материалах МС1 и МС2. Почти полный объем промежутка заполняется по очереди магнитокалорическим материалом МС1 и МС2. Когда упомянутый магнитокалорический материал МС1 и МС2 находится в промежутке, то пространство между магнитами M1, М2 и магнитокалорическим материалом MC1, МС2 является минимальным, тем самым увеличивая теплопроизводительность. МС1 - первый магнитокалорический материал, который имеет температуру Кюри, равную 0°C, и рабочую область от -10°C до +10°C, а второй магнитокалорический материал МС2 имеет температуру кюри, равную 20°C, и рабочую область от +10° до +30°C.

Фиг. 1А изображает первую фазу цикла, в котором первый магнитокалорический материал МСЛ подвергается воздействию увеличивающегося магнитного поля, а второй магнитокалорический материал МС2 подвергается воздействию уменьшающегося магнитного поля, и Фиг. 1В изображает вторую фазу цикла, во время которого первый магнитокалорический материал МС1 подвергается воздействию уменьшающегося магнитного поля, а второй магнитокалорический материал МС2 подвергается воздействию увеличивающегося магнитного поля. Интервал температур, охватывающий магниты, составляет 40°C (от -10°C до +30°C). Магниты с их температурной инерцией имеют отрицательное влияние на температурный градиент в магнитокалорических материалах МС1 и МС2, они обмениваются теплом с магнитокалорическими материалами МС1 и МС2, уменьшая температурный градиент магнитокалорических материалов. В результате ухудшаются те характеристики магнитокалорического теплового генератора, которые касаются температурного градиента.

Раскрытие изобретения:

Настоящее изобретение нацелено на устранение вышеупомянутых недостатков за счет теплового генератора, обладающего улучшенной тепловой эффективностью.

Согласно упомянутой задаче тепловой генератор в соответствии с изобретением характеризуется тем, что:

он включает по крайней мере две магнитные конструкции, при этом каждая магнитная конструкция подвергается воздействию по крайней мере одного магнитокалорического элемента упомянутого теплового модуля (термомодуля) для того, чтобы изменять магнитные фазы, и тем, что включает средства изоляции магнитных конструкций друг от друга, образуя магнитную конструкцию, включающую теплоизолированные ячейки и связанные с ними магнитокалорические элементы. Преимущественно, по крайней мере два упомянутых магнитокалорических элемента могут иметь различные температуры Кюри и могут быть посредством жидкости соединены друг с другом на концах их крайних участков в соответствии с увеличением их температуры Кюри. Упомянутый тепловой модуль может иметь температурный градиент, соответствующий разнице температур между холодным концом и частью холодного конца магнитокалорического элемента с самой низкой температурой Кюри и горячим концом или частью горячего конца магнитокалорического элемента с наиболее высокой температурой Кюри. По крайней мере, два упомянутых магнитокалорических элемента могут преимущественно покрывать температурный градиент теплового модуля, так что два магнитокалорических элемента, соединенных между собой жидкостной связью, будут иметь близкую температуру, и, по крайней мере, два упомянутых магнитокалорических элемента могут быть альтернативно подвергнуты процессу увеличения и уменьшения магнитного поле во время взаимодействия с охлаждающим потоком, так что осуществляется изменение направления охлаждения с одного края или его части на другой край или его часть указанных магнитокалорических элементов при каждом изменении фазы магнитного поля.

Магнитокалорические элементы предназначены для того, чтобы находиться в тепловом взаимодействии с теплопередающей жидкостью, циркулирующей от холодного конца к горячему концу во время первой фазы магнитного цикла, соответствующего фазе, в которой магнитокалорические элементы или материалы подвергаются повышению их температуры (применительно к описанным магнитокалорическим элементам во время фазы увеличения магнитного поля), и горячий конец меняется на холодный конец во время второй фазы цикла, в котором магнитный материал или магнитокалорические элементы подвергаются уменьшению их температуры (применительно к описанным магнитокалорическим элементам во время фазы уменьшения магнитного поля). Что касается материалов, имеющих обратный магнитокалорический эффект, то увеличение магнитного поля приведет уменьшению температуры, а уменьшение магнитного поля приведет к увеличению температуры. Температурное взаимодействие между хладагентом и магнитокалорическими элементами может быть достигнуто посредством прохождения теплопередающей жидкости вдоль или через магнитокалорический материал. С этой целью, магнитокалорические элементы могут включать один или несколько магнитокалорических материалов и могут допускать проникновение охлаждающего агента. Они могут также включать проходы для протока жидкости, проходящие между двумя концами магнитокалорического материала. Эти проходы могут быть получены за счет использования пористых магнитокалорических материалов или за счет каналов, обработанных или сформованных из ряда пластин, изготовленных из магнитокалорического материала.

Предпочтительно, охлаждающий агент представляет собой жидкость. С этой целью, в качестве примера, можно использовать чистую воду или антифриз с добавлением гликоля или соляного раствора.

Более того, в соответствии с изобретением концы магнитокалорических элементов, которые соединены жидкостной связью, имеют близкие температуры, то есть, разница температур между двумя соединенными концами мала, и эти два конца, по существу, имеют одну и ту же температуру.

Фаза магнитного поля («магнитная фаза») связана с увеличением или уменьшением магнитного поля. Таким образом, один воздействующий на магнитокалорический элемент магнитный цикл связан с увеличением и уменьшением магнитного поля в магнитокалорическом элементе и увеличивает и соответственно уменьшает (либо наоборот) температуру магнитокалорического элемента.

Магнитные конструкции могут включать, как это показано, комбинацию постоянных магнитов либо электромагниты. Когда используются постоянные магниты, изменение магнитной фазы может быть выполнено, например, относительным движением между магнитными конструкциями и соответствующими магнитокалорическими элементами. Конечно, иные варианты изменения магнитного поля настоящим изобретением не исключаются.

В соответствии с изобретением, что касается упомянутого теплового модуля, группа магнитов может быть связана с магнитокалорическим элементом.

Тепловой генератор может также включать, по крайней мере, два тепловых модуля и по крайней мере одну общую магнитную конструкцию, которая может включать магнитокалорические элементы, по крайней мере, двух тепловых модулей с предусмотренной сменой магнитных фаз.

Средства изоляции могут быть осуществлены за счет, по крайней мере, одного слоя теплоизолирующего материала, размещенного вокруг каждой магнитной конструкции и связанных с ней магнитокалорических элементов.

Средства изоляции могут также быть прикреплены к магнитным конструкциям.

В соответствии с данным изобретением теплоизолированные ячейки могут иметь изолирующие перегородки.

Таким образом, эти ячейки могут представлять собой теплоизолированный вакуум.

Упомянутые теплоизолированные ячейки могут также быть заполнены газом или смесью различных газов с малой теплопроводностью. Этим газом может быть, например, аргон или криптон.

В данном варианте, давление газа, содержащегося в теплоизолированных ячейках, может быть равным атмосферному давлению. В ином воплощении, газ, содержащийся в упомянутых изолированных ячейках, может находиться под давлением.

В дополнение, слой теплоизолирующего материала может быть размещен между каждой магнитной конструкцией и относящимися к ней магнитокалорическими элементами.

Краткое описание чертежей:

Представленное изобретение и его преимущества станут более очевидными из последующего описания воплощений, представленного в форме ничем не ограниченных примеров с ссылками на сопровождающие чертежи, где:

- фиг.1А и 1В представляют собой схематическое изображение теплового генератора в соответствии с предшествующим уровнем техники, соответственно в двух последовательных фазах магнитного поля,

- фиг.2А и 2В представляют собой схематическое изображение теплового модуля, включающего два магнитокалорических элемента генератора в соответствии с первым воплощением изобретения, соответственно с изображением его в двух последовательных фазах магнитного поля.

- фиг.3А и 3В представляют собой схематические изображения генератора с тепловым модулем в соответствии со вторым воплощением изобретения, в двух последовательных фазах магнитного поля.

- фиг.4А и 4В представляют собой схематическое фронтальное изображение генератора согласно фигурам 3А и 3В и

- фиг.5А и 5В представляют собой схематическое изображение генератора с двумя тепловым модулями в соответствии с третьим воплощением изобретения, в двух последовательных фазах магнитного поля.

Иллюстрация изобретения:

На изображенных воплощениях изобретения идентичные части обозначаются под одинаковыми номерами.

На фиг.2А и 2В схематически изображают тепловой модуль 110 теплового генератора 100 в соответствие с первым воплощением представленного изобретения. Упомянутый модуль 110 включает два магнитокалорических элемента 111 и 112. Холодный конец теплового модуля 110 соединен с концом на левой стороне первого магнитокалорического элемента 111 и горячим концом Н11 теплового модуля 110, который размещен на краю по правой стороне второго магнитокалорического элемента 112. Каждый магнитокалорический элемент 111 и 112 изготовлен в зависимости от соответствующей магнитной конструкции 131, магнитного цикла 132. Сначала в процессе изменения (см. Фиг. 2А) теплопередающая жидкость F течет от холодного конца С11 магнитокалорического элемента 111 с увеличением магнитного поля на другом конце упомянутого магнитокалорического элемента 111 (горячий конец), и во время второй фазы направление потока становится обратным.

Каждая магнитная конструкция 131, 132 состоит из двух постоянных магнитов, расположенных напротив друг друга. Это позволяет выполнить теплоизоляцию между двумя магнитными конструкциями 131, 132 и связанными с ними магнитокалорическими материалами 111 и 112, чтобы сделать ячейки 141 и 142 теплоизолированными. Теплоизоляция (термоизоляция) выполняется посредством слоя хорошо изолирующего материала, который располагают вокруг магнитных конструкций 131, 132. В данном примере, перемещение магнитной конструкции приведет к изменению магнитного поля. Магнитокалорические элементы 111, 112 имеют те же самые характеристики, что и магнитокалорические элементы МС1 и МС2, описанные в связи с генератором предшествующего уровня техники, изображенного на фигурах 1А и 1В. Тем не менее, теплогенератор 100, согласно настоящему изобретению, имеет улучшенные характеристики, так как тепловое воздействие неактивных масс магнитов 131, 132 уменьшено благодаря наличию двух теплоизолированных ячеек 141 и 142. Таким образом, в ячейках 141 и 142, температурный градиент, достигаемый магнитными конструкциями 131 и 132, составляет 20°C (соответственно между -10°C и +10°C и +10°C и +30°C), в то время, когда он составлял 40°C в генераторе согласно предшествующему уровню техники. Таким образом, разница температур между магнитокалорическими материалами 111 и 112, а также между магнитными конструкциями 131 и 132 снижена, что улучшает эффективность теплового генератора.

Фигуры 3А и 3В схематически изображают тепловой модуль 210 теплового генератора 200 в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения. Данный пример особенно подходит для вращательных тепловых генераторов 200, в которых магнитные конструкции 231, 232, 233 прикреплены к валу с тем, чтобы вращаться вокруг продольной оси 5 генератора 200. Фиг. 4А и 4В изображают упрощенный фронтальный вид теплового генератора 200 с детальным отображением части магнитной конструкции 231 в положениях, соответствующих тем, что изображены на фигурах 3А и 3В.

Фигуры 4А и 4В изображают взаимодействие между магнитными конструкциями 231 и магнитокалорическими элементами 211, 1211, 2211, 3211, 4211, 5211, 7211 восьми тепловых модулей 210, 1210, 2210, 3210, 4210, 5210, 6210 и 7210 теплового генератора 200. Каждая магнитная конструкция 231, 232, 233 состоит из двух групп по четыре постоянных магнита, расположенных по направлению друг к другу и образующих промежуток 6, в котором располагаются магнитокалорические материалы соответствующих тепловых модулей. Эти постоянные магниты равномерно размещаются вокруг продольной оси 5 магнитокалорического теплового генератора 200, так что они создают четыре магнитных радиальных сектора, отделенных четырьмя немагнитными радиальными секторами (см. фигуры 4А и 4В). Таким образом, вращение вала или оси 5 побуждает магнитные конструкции 231, 232, 233, содержащие соответствующие магнитокалорические элементы, изменять магнитное поле и таким образом увеличивать и уменьшать температуру как функцию их магнитной фазы.

Тепловой модуль 210 включает три магнитокалорических элемента 211, 212 и 213, соединенных посредством теплопередающей жидкости, протекающей через упомянутые магнитокалорические элементы 211, 212, 213. В данном примере, магнитокалорический материал 211, расположенный слева на фигурах 3А и 3В, имеет наиболее низкую температуру Кюри и способен образовывать температурный градиент от -10°C до 0°C между холодным и горячим концами. Он находится в жидкостном взаимодействии с магнитокалорическим материалом 212, расположенным в центре теплового модуля 210, и предназначен для образования температурного градиента от 0°C до 10°C между холодным и горячим концами. Третий магнитокалорический материал 213, имеющий наивысшую температуру Кюри, связан со вторым магнитокалорическим материалом 212 и позволяет получить температурный градиент от 10°C до 20°C.

Это воплощение включает восемь тепловых модулей 210, 1210, 2210, 3210, 4210, 5210, 6210 и 7210. Магнитокалорический материал расположен радиально вокруг вала, так что когда один магнитокалорический материал находится в промежутке магнитной конструкции (то есть, между двумя постоянными магнитами), два смежных магнитокалорических материала находятся вне воздушного промежутка, и наоборот. Эта конфигурация оптимизирует объем теплового генератора 200, работающего за счет постоянного магнитного поля, производимого магнитными конструкциями 231, 232, 233.

Фигуры 3А, 3В и 4А, 4В изображают две последовательные магнитные фазы, осуществляемые за счет магнитокалорических материалов. Во втором воплощении изобретения, магнитные конструкции 231, 232, 233 разделены слоями изоляционной пены, размещенной на магнитных конструкциях 231, 232, 233 (для продольной изоляции) и вокруг теплового генератора 200 (для радиальной изоляции), создавая, таким образом, 24 изолированные ячейки (показаны только ячейки 241, 242 и 243). При этих условиях разница температур между магнитокалорическим материалом 211, 212, 213 и магнитной конструкцией 231, 232, 233 соответственно является незначительной и не оказывает влияние на температурный градиент магнитокалорических материалов. Другими словами, магнитные конструкции 231, 232, 233, связанные с магнитокалорическими материалами 211, 212, 213, разделяются до образования индивидуальных теплоизолированных ячеек 241, 242, 243, которые могут обмениваться теплом при помощи жидкости, протекающей через все эти ячейки. Теплоизоляция образуется слоем теплоизолирующего материала, такого как пена с хорошими изолирующими характеристиками. Этот слой может также быть нанесен на другой компонент рамы или внутри теплового генератора 200 с тем, чтобы создать теплоизолированные ячейки. Несмотря на то, что упомянутое второе воплощение описывает конфигурацию с тремя магнитными конструкциями и восемью тепловыми модулями, изобретение не ограничено количеством магнитных конструкций и магнитокалорических материалов. Другие конфигурации возможны и могут зависеть от способа соединения с магнитокалорическим тепловым генератором, объема, доступного для магнитокалорического теплового генератора, и т.д.

Перемещение охлаждающей жидкости в двух противоположных направлениях осуществляется при помощи поршня 2, соединенного с каждым тепловым модулем 210, но также могут быть использованы любые другие подходящие устройства. Поршень 2 толкает теплопередающую жидкость от горячего конца 210 теплового модуля Н21 во время нагревания соответствующих магнитокалорических материалов (фигура 3А) и от холодного конца 210 теплового модуля С21 во время охлаждения соответствующих магнитокалорических материалов (фигура 3В). Таким образом, на фигуре 3А тепловой модуль 210 подвергается увеличению температуры, так как магнитокалорические материалы 211, 212, 213 расположены в промежутке 6 соответствующих магнитных конструкций 231, 232, 233 и хладагент перемещается от холодного конца С21 магнитокалорического материала 211 с более низкой температурой Кюри теплового модуля 210 к горячему краю Н21 магнитокалорического материала 213 с наивысшей температурой Кюри.

На фигуре 3В тепловой модуль 210 подвергается понижению температуры, поскольку магнитокалорические материалы 211, 212, 213 находятся вне воздушного промежутка магнитных конструкций 231, 232, 233 и теплопередающая жидкость перемещается от горячего конца Н21 магнитокалорического элемента 213 с наивысшей температурой Кюри модуля 210 к холодному концу С21 магнитокалорического материала 211 с самой низкой температурой Кюри. Изменяемые направления потока жидкости обеспечивают поддержание температурного градиента в тепловом модуле 210.

В соответствии с настоящим изобретением тепловое разделение магнитных конструкций 231, 232, 233 и использование одного или нескольких магнитокалорических материалов, способных работать сверх ограниченного температурного диапазона, имеет два основных преимущества. С одной стороны, чтобы запустить тепловой генератор, магнитокалорические материалы 211, 212, 213 поддерживают свои температуры между двумя магнитными фазами и общий температурный градиент в тепловом модуле 210 достигается быстрее. Теплоизоляция может позволить использовать тепловую инерцию магнитокалорических материалов 211, 212, 213. С другой стороны, характеристики теплового генератора 200 улучшаются, поскольку температурный градиент, достигаемый парой магнитов 231, 232, 233, ограничен, и магниты имеют малое температурное воздействие на температурный градиент соответствующих магнитокалорических материалов 211, 212, 213 и не затрачивается энергия для повторного получения максимального температурного градиента в магнитокалорическом материале. Изоляция также позволяет использовать преимущества тепловой инерции магнитных конструкций 231, 232, 233.

В дополнение, существует возможность получения изолированных ячеек 241, 242, 243, герметичных вокруг и находящихся в вакууме или заполненных газом с низкой теплопроводностью, таким как, например, аргон или криптон или смесью этих газов. Предпочтительно, этот газ имеет давление, равное атмосферному. Он также может быть сжатым. Системы уплотнения могут быть использованы с целью не пропустить воду, в то же время позволяя осуществлять соединения (электрическое, механическое и т.д.). Ячейки, изолированные в соответствии с настоящим изобретением, особенно выполнимы в конфигурациях таких, как те, что описывают варианты, где направление, по которому поток жидкости проходит через магнитокалорические элементы, перпендикулярно направлению изменения магнитного поля. Те же самые преимущества, как те, что были описаны применительно к первому воплощению, также распространяются и на второе воплощение.

Изображения 5А и 5В демонстрируют тепловой генератор 300 в соответствии с воплощением теплового генератора 100 на фигурах 2А и 2В. Предлагается разместить теплоизолирующий материал 151, 152 между магнитными конструкциями 131, 132 и их соответствующими магнитокалорическими элементами 111, 112. На фигурах 5А и 5В изолирующий материал представляет собой пенный слой, расположенный на магнитокалорических элементах 111, 112. Изоляционным материалом также может послужить любой затвердевающий на воздухе гелевый материал. Тем не менее, изобретение не рассматривает такой тип конфигурации, например, где пена может быть нанесена на магнитные конструкции 131, 132. Предпочтительное воплощение, кроме того, уменьшает тепловое воздействие магнитных конструкций на магнитокалорические элементы 111, 112.

Промышленная применимость:

Тепловой генератор 100, 200, 300 может быть использован в любой технической области, в которой может быть необходим нагрев, размягчение или охлаждение.

Представленное изобретение не ограничивается описанными воплощениями и распространяется на любые модификации и изменения, очевидные специалисту, работающему с данной областью техники, и в то же время остающиеся в области защиты, обозначенной прилагаемыми пунктами формулы.

1. Тепловой генератор (100, 200, 300) с, по крайней мере, одним тепловым модулем (110, 210), включающим, по крайней мере, два магнитокалорических элемента (111, 112, 211, 212, 213), упомянутый тепловой генератор характеризуется тем, что:
- он включает, по крайней мере, две магнитные конструкции (131, 132, 231, 232, 233), каждая магнитная конструкция (131, 132, 231, 232, 233) связана с, по крайней мере, одним магнитокалорическим элементом (111, 112, 211, 212, 213) указанного теплового модуля (110, 210), чтобы изменять магнитные фазы, и тем, что
- он включает средство для изоляции магнитных конструкций (132, 131, 231, 232, 233), образуя теплоизолированные ячейки (141, 142, 241, 242, 243), включающие магнитную конструкцию (132, 131, 231, 232, 233) и связанные с ней магнитокалорические элементы (111, 112, 211, 212, 213).

2. Тепловой генератор в соответствии с п. 1, характеризующийся тем, что упомянутый тепловой модуль (110, 210), магнитная конструкция (131, 132, 231, 232, 233) связаны с магнитокалорическим элементом (111, 112, 211, 212, 213).

3. Тепловой генератор в соответствии с п. 1 или 2, характеризующийся тем, что включает, по крайней мере, два тепловых модуля (210, 1210, 2210, 3210, 4210, 5210, 6210, 7210) и тем, что общие магнитокалорические элементы, по крайней мере, одной магнитной конструкции (231, 232, 233) принадлежат, по крайней мере, двум тепловым модулям (210, 1210, 2210, 3210, 4210, 5210, 6210, 7210) с целью изменения магнитных фаз.

4. Тепловой генератор в соответствии с п. 1, характеризующийся тем, что средства изоляции изготовлены из, по крайней мере, одного слоя теплоизоляционного материала, расположенного вокруг каждой магнитной конструкции (131, 132, 231, 232, 233) и связанных с ними магнитокалорических элементов (111, 112, 211, 212, 213).

5. Тепловой генератор в соответствии с п. 1, характеризующийся тем, что средства изоляции присоединены к магнитным конструкциям.

6. Тепловой генератор в соответствии с п. 1, характеризующийся тем, что упомянутые теплоизолированные ячейки (141, 142, 241, 242, 243) представляют собой герметичные камеры.

7. Тепловой генератор в соответствии с п. 6, характеризующийся тем, что теплоизолированные ячейки (141, 142, 241, 242, 243) находятся под вакуумом.

8. Тепловой генератор в соответствии с п. 6, характеризующийся тем, что упомянутые теплоизолированные ячейки (141, 142, 241, 242, 243) заполнены газом или газовой смесью с низкой теплопроводностью.

9. Тепловой генератор в соответствии с п. 8, характеризующийся тем, что давление газа, содержащегося в теплоизолированных ячейках (141, 142, 241, 242, 243), равно атмосферному.

10. Тепловой генератор в соответствии с п. 8, характеризующийся тем, что газ, содержащийся в теплоизолированных ячейках (141, 142, 241, 242, 243), находится под давлением.

11. Тепловой генератор в соответствии с одним из пп. 1-10, характеризующийся тем, что слой теплоизолирующего материала (151, 152) размещен между магнитной конструкцией (131, 132) и связанными с ней магнитокалорическими элементами (111, 112).



 

Похожие патенты:

Изобретение касается теплового генератора (1). Тепловой генератор содержит как минимум один термический модуль (10), который содержит N смежных магнитокалорических элементов (2), расположенных вокруг центральной оси (А) и подчиненных колебаниям магнитного поля, вызванным магнитными устройствами (3), таким образом, приводящим к разнице их температур.
Изобретение относится к холодильному и/или морозильному устройству. .

Изобретение относится к термоэлектрическим устройствам нагрева-охлаждения циркулирующих потоков жидкости или газа и может найти применение в энергетической, химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области применения магнитокалорического эффекта в режиме перекачивания тепла с использованием магнитных характеристик рабочего тела магнитной тепловой машины и может быть использовано для получения тепла и холода.

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к рефрижераторам, работающим на основе магнитокалорического эффекта. .

Изобретение относится к электротехнике, к системам хранения энергии. .

Изобретение относится к холодильному и/или морозильному блоку, содержащему магнитный холодильник, холодный теплообменник для охлаждения охлаждаемого и/или замораживаемого пространства блока и средства управления.

Изобретение относится к генератору тепла, содержащему магнитокалорический материал. .
Наверх