磁性加热器装置及方法

专利名称：磁性加热器装置及方法
背景技术：
本发明系有关于一种使用磁性物以产生热的装置及方法。尤其是，本发明系有关于使用磁性物，尤其是永久磁性物以产生热，并传递热至一工作流体的装置及方法。
有数种已知方法及装置加热流体。大部份传统加热流体的方法牵涉到燃烧加热或电阻加热。然而，此两种方式均不理想。
燃烧加热流体自古以来即为习知的。大体上，产生火焰并靠近被加热的流体。在某些应用上，火焰直接施加于流体，例如，在传统气体炉中，空气横跨火焰吹动。在其他应用中，火焰则施加于散热器或热传导器，例如在传统热水器中一金属槽在火焰上加热。
以上基本的方式还有许多习知的改良。然而，它们均有一些共同的缺点。首先，火焰本身是危险的。易燃物必须远离火焰以防止其蔓延。一般而言，此即意谓着任何火焰加热装置必须以不可燃村料制成，且必须可阻止任何可燃材料进入火焰附近。
此外，任何火源均需要稳定的燃料通路。因此需要燃料管线，槽或类似装置，此点在某些应用上带来不便。此外，燃料管线及槽会导致火或爆炸的灾害。
类似地，火焰需要一稳定的氧气通路。一般氧气系经由备置气流至火焰的一鼓风机供应。然而，在某些应用上，例如加热流体，备置一可靠的空气源十分困难或不便。
此外，火焰产生不同的燃烧物，许多是有害物质。在传统以火焰为主的加热系统中常会堆积煤灰，因此系统须定期清洁。更严重的是，火焰会产生有毒气体，如一氧化碳。在设计以火焰为主的加热系统时必须特别谨慎以阻止此种气体之产生，或必须驱离人畜附近。
此外，许多燃烧副产品对环境会造成伤害。这在燃料混合不好，低燃烧温度下造成的不完全燃烧时会发生。在此种状况下，会产生多种有害环境的化合物。此外，即使燃烧十分“干净”，几乎所有的燃料均会在燃烧时产生所谓的“温室气体”，大部份时候是二氧化碳。虽然，小量的二氧化碳及其他温室气体不会直接对人造成伤害，此种气体的产生一般被认为是一项缺点，因其会造成地球气候的改变。
此外，许多传统的以火焰为主的加热系统藉由产生一个或数个极高温热点源而操作。亦即，此种系统的活性组份变得十分热，甚至在许多状况下热到足以伤害或破坏在设计上无法承受高热的材料。因此，人以及塑胶，木头，纸等必须远离以火焰为主的加热系统的活性组份，以避免伤害。
此外，传统的以火焰为主的加热系统一般均需要大量的构件，如阀，管，火焰喷嘴等，置于被加热的流体中或附近。对于通常的不反应流体，如空气，不用考虑。然而，若拟加热的是腐蚀性或其他有害流体，基本上需要特别设计可避免直接与拟加热流体直接接触的系统，或使用可抵抗该流体的构件及材料。对于复杂的零件，如阀及喷嘴，加入它们会造成制造及维修上的困难。
流体之电阻加热亦为习知的。传统系统藉由电流通过具高电阻的一加热元件而运转。电流在加热元件中产生热，然后热直接或间接传递至流体。
虽然电阻加热避免了以火焰为主系统的缺点，但它亦存在几项缺点。虽然电阻加热系统不需要燃料或氧气，它们却需要提供给加热元件的电。与燃料管线及空气风扇一样，在某些应用上电线的加入有其困难及不便。
类似地，许多传统的电阻加热系统通过产生一个或多个高温热点源而运转。基本上，操作电流通过一个或数个相当小的加热元件，因而该元件变得十分热。在某些状况下，加热元件加热至白热点，可高达华氏数千度。人、塑胶、木材、纸，甚至某些金属及玻璃必须远离电阻加热系统之活性组份以避免危险或伤害。
此外，此种温度超过某些可燃气体及雾气的燃烧温度，因此该物质必须远离加热元件以及电阻加热系统的其他活性组份。若无法避免可燃气体及雾气的存在，活性组份必须密封在气密壳体中以防止爆炸或火灾。
此外，电阻加热，因其依赖电流的传递，会产生电击的危险。施有电压的部件产生的电弧和火花是非常危险的。此外，在运用到潜在的传导的流体，尤其是水时，使用电阻加热装置特别危险。在靠近电流通路中或附近出现此种传导流体会造成短路，因而伤害装置或附近的人或财产。
此外，电阻加热系统也许较以火焰为主系统能承受腐蚀性或降解液，此点尤其适用加热元件。加热元件基本上十分小，因此由于在体积上高比例的曝露区的优点而特别可承受腐蚀。加热元件亦常直接曝露或直接浸在拟加热流体中。此外，由于加热元件亦必须承受十分高的温度，增加加热元件抗腐蚀性变得困难。因此，可使用的材料，结构及制造方法均受限制。
发明概要本发明的目的为克服上述困难，提供一种改良的产生热的装置及方法。
本发明的目的为提供一种不需要燃料、氧气或电流输送至活性加热组份的加热流体的装置及方法，且不会有局部高温、火、电击或有毒副产物产生的危险。
本发明系有关于一种用以产生热的磁性物加热机构。它包括至少一导电元件以及与其靠近的至少一磁性物。在导电元件上的磁性物产生的磁场用来作循环的改变。此造成导电元件变热。一种达成此目的的方法是循环地相互移动至少导电元件及磁性物之一。于是，磁性物施加于导电元件上的磁场会作循环上的改变。
尤其是，在导电元件上一既定点之磁场改变，使得导电元件上的该点变热。在某些实施例中，大部份或所有的导电元件会以此方式变热。然而，只有导电元件的一单点如此加热。
本发明亦涉及一种具有一磁性加热机构的磁性加热器。依据本发明的原理的一磁性加热器的一实施例包括至少一磁性物以及靠近该至少一磁性物但不与其直接接触的至少一导电元件。在某些实施例中，磁性物可便利地架设在一框架上。至少导体及磁性物之一可相对于另一物作循环的移动。
在一较佳实施例中，该至少一磁性物为永久磁性物。
一流体通道与导电元件以热相通。
导电元件及磁性物的相对动作可作显著的改变。在某些实施例中，导电元件和/或磁性物可相对另一个转动。在其他实施例中，导电元件及磁性物之一或两者可相对另一个振动。循环动作的形式并不重要。
当导电元件和/或磁性物循环地移动时，由磁性物施加于导电元件的磁场在导电元件上的至少一点作循环地改变，以至少造成导电元件上的该点变热。加热依赖导电元件的电传导性，而非磁性或物理特性。导电元件不需为铁磁体或具有任何特殊的磁特性。相似地，导电元件不需具有特定的形状或尺寸。
通过流体通道的流体吸收导电元件的热。
在某些实施例中，产生于导电元件内的热能量超过产生循环改变磁场所施加的总能量。
在本申请案申请之前尚未确定本发明中热产生的物理过程为何。相信，感应加热至少为部份原因。虽然感应加热本身是习知的，本发明产生热的效率可超过100％是十分惊人且前所未知的。
此外，依据本发明原则的一装置可包括一驱动轴，其上架设导电元件或磁性物，以利循环的动作。它亦可包括用以驱动轴的一马达或其他驱动机构。它亦可另包括一流体驱动机构，如强迫流体通过流体通道以有效地加热流体之一泵或鼓风机。
依据本发明的原则的一装置，燃料、氧气或电力不须直接备置或使用在加热机构内。因此可避免潜在的危险。
依据本发明的原则的一装置不会有弧光或闪光，因为不须直接施加外电力至导电元件或磁性物以产生热。
如前所述，在导电元件中产生热的一可能热源为磁性感应。磁性感应牵涉到电涡转电流的产生及扩散。然而，在导体内的涡转电流一般呈现的弧光及闪光是可忽视的。因为其不自一构件流至另一构件，或横跨一大段距离，而仅在导体本身的一局部区内移动。此外，涡转电流，与其他电流一样，会随着最低阻力的电流通路，基本上是在导体内，而非通过四周的环境。因此，自然可避免短路、弧光及闪光。即使被视为相当具有传导性的流体，如盐水，通常较如金属之传导固体具有较低的传导性。因此，即使拟加热此种传导流体，亦可避免闪光之危险。
相似地，依据本发明之原则的装置不需要使用火焰或热丝产物生成热，且不需要高电压或电流呈现在曝露的构件中。
依据本发明之原则的装置具有十分少的元件，可以由耐高温及腐蚀性环境等的材料制成。因此，依据本发明原则的装置可用于此种环境下。
依据本发明之原则的装置另外不需要任何加热至高温才能操作的构件。该导电元件可加热至与流体之所欲温度相似的中温，因此不会丧失效率。
依据本发明之原则的装置，不会有习知以火焰为主加热器及电阻加热器的危险，特别适于作商用及家用上的应用，如炉子，空间加热器以及水加热器。然而，须了解的是这些应用仅为例示之用，本发明的用途并不限于此。
此外，依据本发明之原则的装置，不会产生废气或任何种类的废物，尤其是不会制造温室气体或其他有害环境物质。同样地，它不会产生固态废物或粒子，如灰尘，泥灰等，也不会产生有毒或腐蚀性气体或流体，即二氧化硫，氧化氮，硫酸等。因此，其操作不会有害于环境。
依据本发明之原则的方法，其包括转动靠近至少一磁性物的至少一导电元件以加热导电元件之步骤。然后，流体可靠进导电元件而配置，以吸收导电元件之热。
相信，磁性感应至少可在依据本发明的装置中产生部份的热。传统感应加热基本上依赖电磁以产生电场。在本发明的一较佳实施例中，使用永久磁性物。
然而，本发明的其他实施例中可包括电磁。虽然电磁可能具有与电阻加热器相同的缺点，因其需要直接传送至加热元件的电流，因此使用电磁装置之电线必须避免电击，但在某些实施例中使用电磁是较佳的。
永久磁性物在构造上十分简单，且无任何移动零件、电流通路或其他内部构件。因此，它们在物理性、化学性上均十分可靠且热性强。
此外，在本发明中使用的永久磁性物加上不须使用电力、气体管线及处理废料等等，使得本发明之实施例具有很少甚至无支持的构造体。
此外，习知使用磁性感应加热的装置大体上在产生热的效率上较依据本发明之装置为差。因此，相信除了电磁感应之外，某些现象对于本发明中热的产生是有影响的。
因此，须强调的是加热效果不须限于磁性感应加热。
附图简要说明在附图中对应的元件使用相似的标号。


图1为依据本发明的原则的适于转动的装置的实施例的横截面图；图2为图1中所示装置中具有磁性物的一框架的透视图；图3为依据本发明具有数个导电元件装置的另一实施例之横截面图4为依据本发明之装置的另一实施例的横截面图，其显示传导及非传导层；图5为依据本发明之一导电元件的一实施例的透视图；图6为具有磁性物的一框架的另一实施例的透视图图7为具有磁性物的一框架的另一实施例的透视图；图8类似于图2为具有磁性物的一框架的透视图，其中显示磁性物的极性；图9为依据本发明之装置的另一适于振动的实施例的横截面图；图10为依据本发明的装置的另一适于摆动的实施例的横截面图；图11为依据本发明的装置的另一适于转动的实施例的横截面图；该装置具有一体成型的流体驱动器；图12为类似于图2的具有磁性物的一框架之一实施例的透视图，显示不同于图8的磁极；图13为依据本发明的装置的一实施例的透视图，其中磁性物及感应元件之间的距离改变；图14为类似于图2的一磁性物的放大图；图15为依据本发明的装置的一实施例，其中磁性物配置在导电元件的两面上；图16为图15的部份放大图，显示例示的磁性物方向；图17为依据本发明的装置的一实施例的横截面图，其中磁性物配置在导电元件的两面上；图18为依据本发明的加热器的一实施例的横截面图；图19概略地显示依据本发明的一热驱动装置；图20显示类似图15的一实施例，其中导电元件部已拆去。
较佳实施的详细描述参看图1，依据本发明之以磁性产生热10的一装置包括一框架20。该框架可为或非传导或为磁性的。如图3所示，框架20为一圆形，大体上固体的平板。然而，本领域技术人员亦可了解此仅为例示之用，其他形状，包括但不限于矩形或开放式柱组合亦是适合的。
此外，框架本身亦仅为例式的。它提供一便利的结构，其上架设磁性物30。
回到图1，该装置包括至少一磁性物30，其固定连接框架20。在较佳实施例中，该至少一磁性物30为永久磁性物。数种磁性物30，永久或非永久的，均适于使用。
在使用永久磁性物的实施例中，该些实施例在某些程度上操作受限于使用的特定永久磁性物30的最高有效操作温度，即，若磁性物30过热，其磁场会破坏。在使用永久磁性物的一较佳实施例中，磁性物30为高温永久磁性物，使得其在升高的温度下维持其磁场。在另一更佳实施例中，磁性物30具有至少为水沸点的操作温度。在另一更佳实施例中，磁性物30具有至少350°F下的有效操作温度。
稀有磁土是已知适于本发明目的之磁性物，而钐钴磁性物特别地适合。然而，使用钐钴磁性物和稀有磁土仅只为例示之用，其他永久性磁性物亦适于使用。
“有效操作温度”为习知技艺中常使用的词系指超过永久性磁性物产生的磁场的点，超过该点磁力即显著地开始下降。磁场强度某些小程度的下降在此点之下是可测出来的。相似地，磁场可在该有效操作温度之上至少维持一些完整性。
此处所谓的有效操作温度仅为例示之用。具有不同有效操作温度的永久磁性物亦可适用。尤其是，具有较高有效操作温度的永久磁性物亦适用于本发明。
此外，须强调的是该装置整体不限于磁性物30的操作温度。在某些实施例中，该装置的其他部份，如导电元件40(以下将说明)可到达较磁性物30所经历的温度较高之温度，亦即超过磁性物30本身的最高操作温度。
此外，磁性物30可被保护以避免过热及其他潜在的灾害。例如，如类似图3显示的磁性物30及框架20的一部份的图14的横截面所示的，磁性物30可包括一保护层31。此保护层31可提供热保护，和/或构造及化学保护。数种材料适于用作保护层31，只要其不显著地减少磁性物30的磁场扩散即可。
就某些实施例而言，铝可作为一合适的保护层31。因为铝具有高的反射性，其可阻止热被磁性物30吸收，且因其具有高的红外线发射率，可使磁性物30的热快速地再放射。这些因素共同使磁性物30被动冷却。此外，铝相当耐用，因此铝制保护层31可以物理性保护磁性物30。此外，铝相当地具不可渗透性，因此可有效地密封磁性物30对抗任何由于通过流体通路50(下述)的湿气、氧气及流体而导致的潜在腐蚀。
然而，使用铝仅为例示，许多其他种材料亦同样适用。尤其是，多层材料，而不是单层材料(即铝层)亦适用。同样地，保护层31亦仅为例示而已。
此外，就某些实施例而言，该装置可包括另一磁性物30的主动或被动冷却机构32。有数种适合的冷却机构32。例如，被动冷却机构32可包括，但不限于，散热器及辐射散热片。主动冷却机构32可包括，但不限于，冷却环及冷冻单元。
如下述之流体流动通路50可构成冷却机构32。由于在本发明的某些实施例中，提供从导电元件40吸收热的机构，亦适于吸收磁性物30的热。
然而，这些特定的冷却机构32以及冷却机构均仅为例示而已。
在一较佳实施例中，该装置包括数个磁性物30。如图1及图3所示，该装置有八个绕着框架20周边对称地配置的磁性物30。然而，本领域技术人员可了解到此仅为例示而已。数种不同尺寸，形状，数量及配置的磁性物30亦可适用。尤其是，不对称的磁性物30及非绕着框架20周边的磁性物30亦可适用。例如，图6显示两直排的磁性物30。图7显示靠近框架20之中心配置三个磁性物30呈一弧形，以及五个靠近框架20之周边排成一较大之弧形的配置。
此外，虽然磁性物30在图中为圆盘形状，此仅为例示而已。其他形状的磁性物，包括但不限于矩形，亦适用。此外磁性物30不须均具有相同的形状。
此外，虽然小磁性物30的配置在某些应用上十分便利，此亦仅为例示而已。除图中所示之外尺寸的磁性物30亦同样适用。此外，在具有超过一个磁性物30的实施例中，磁性物30不必为相同尺寸。
此外，如图1所示，磁性物30固定至框架20的表面。然而，此配置仅为例示。如图3所示，磁性物30可凹至框架20中。磁性物30可如图所示完全凹入，使得磁性物30的表面与框架20表面等高，或磁性物30可部份地凹入框架20中。可选择地，磁性物30可完全包封在框架20内，如图4所示。许多种磁性物30之配置均可适用，只要磁性物30所产生的磁场延伸至超出框架20的表面之外即可。
该磁性物可以不同方式定向。在一较佳实施例中，所有磁性物均以不同的磁极定向。亦即，如图8所示，某些磁性物的北极背对纸张，而两侧的磁性物之南极背面纸张(北极面向纸张)。此种组合具有其优点，因为至少它产生较磁性物30排列成同一方向产生较大磁场密度的改变。
此种组合可形容成某些磁性物30的北极N直接指向导电元件40，而交替的磁性物30之北极N则直接背对导电元件40。
然而，此组合仅为例示，其他组合亦适用。例如，可以交替的磁极配置磁性物30，使得各磁性物30的北极配置成相对或接近于相对其邻接磁性物30。图12显示此一组合的实例。如该图所示，一些磁性物30的北极N指向框架20的中心，而在两侧的磁性物30之北极指向外。
此外，配置磁性物30使其北极在同一或接近同一方向对齐或以非上述交替方式的其他方式配置亦具有优点。尤其是，须强调的是磁性物30之极的排列不限于直接平行或重直于框架20的平面(若有)。磁性物30可大体上以任何方式定向，只要造成磁场的改变即可。
至少一导电元件40配置成靠近磁性物30。
磁性物30及导电元件40配置成使得至少导电元件40的一部份经历到磁性物30之循环改变的磁场。
一种产生循环改变磁场的方式是使至少导电元件40以及磁性物30之一可相互作循环上的移动。因此，当磁性物30或导电元件40或两者移动时，导电元件40的不同部份上所经历的磁场会不一样。
许多种动作均为可能的，只要导电元件40所经历的磁场之循环改变确实产生即可。
如一种适宜的运动，磁性物30可相对于导电元件40转动。或者导电元件40相对于磁性物30转动。此外，磁性物30及导电元件40可以不同方向转动，或至少以不同速度转动以在其间形成相对动作。
在图1所示的实施例中，磁性物30以大体上平面的组合方式架设至框架20。亦如图1的实施例所示，导电元件40为平面的。框架20配置成使磁性物30的平面33大体上平行且靠近导电元件40之平面43。此一组合的优点在于精巧且便于操作，且籍由转动框架20或导电元件40可作快速规则的循环动作。然而，此仅为例示。其他组合，包括但不限于以下所述，亦可适用。
如图1所示，图1包括所有上述实施例。亦即如图所示，其上架设磁性物30的框架20可转动，或导电元件40可转动，或两者均可转动。不管哪一种元件转动，该装置之构造，外观及功能均类似。
如上所述，其他循环的动作及元件之组合亦适用。
例如，振动是适用的。
尤其是，线性振动在某些实施例中是适合的。如图9所示，其上备置磁性物30的一框架20可置于靠近一平面导电元件40处。框架20及导电元件40之一或两者可以非转动方向作循环的移动，亦即侧向。可选择地，框架20及导电元件40之一或两者可朝向或背离彼此而移动。
可选择地，在某些实施例中，摆动式的振动亦是适合的。如图10所示，其上备置磁性物30的一弯曲框架20可置放成靠近具有一配合曲度的一导电元件40。框架20可设定成作摆动的动作，以形成由导电元件40所经历的磁场之循环上的改变。
许多种其他的组合及动作亦适用，其包括但不限于在一较大曲面内转动的一圆筒部或圆形隆起部，靠近一扁平平板转动的一圆筒部，或在一圆筒部内来回移动一活塞。无论如何，磁性物30或导电元件40或两者均可移动。
此处所谓有关于磁场之“循环上的改变”广义地说是指重复动作，其中磁场依据某一循环而改变。例如磁场的密度可升降。又例如，磁场的升降可改变磁场方向，即改变磁北的角度，或甚至极性由北极改变成南极。此外。磁场的改变可包括磁场方向及密度的改变。重复的模式可以是简单的或复杂的，且不需要在每一循环中精确地重复。亦即，每一循环中频率，振幅等均可不一样。此外，在密度及磁场方向改变的实施例中，密度及方向不须同步地改变，或依照同一循环作改变。
此处所谓有关于物理动作之“循环上的改变”可延伸解释成用以产生磁场循环上改变的物理动作。相同地，它的重复模式可为简单的或复杂的，或每一循环可有不一样处。
导电元件40的整个磁力或磁场强度不须改变(虽然在某些实施例中有改变)。但在导电元件40上的一既定点上的局部磁场必须改变，以使该点主动地加热。
例如，若在图1的实施例中，框架20转动，则磁性物不会靠近或远离导电元件40，因为它们正绕着垂直磁性物30之平面33的一轴以及导电元件40的平面43移动。因此，整个磁场强度不会改变。然而在框架20转动时，在导电元件40上的任何既定点上之磁场均会改变，亦即，不论个别磁性物靠近或远离该点。
此外，须强调的是虽然此处的许多实施例均使用物理性动作以产生一循环上不同的磁场，此仅为例示而已。在无物理性动作下用以产生循环上改变之磁场的组合包括但不限于各种电磁的使用。
磁场的循环改变造成导电元件40变热。参看图1，就物理性动作而言，当导电元件40相对于磁性物30转动时，导电元件40变热(反之亦然)，此系由于导电元件40所经历的磁场不同。
须强调的是导电元件40为电传导的；虽然其通过与磁性物30的交互作用而加热，导电元件40不必是铁磁体，或具有任何其他特别的磁特性。虽然其可为铁磁体，导电元件40的电特性(而非磁特性)是重要的。
在一较佳实施例中，导电元件40以耐用，耐热，高传导材料制成。在一更佳实施例中，导电元件40以金属制成。在另一更佳实施例中，导电元件40以铜或合金制成。其优点在于铜及合金在物理性的持久性，高传导性及耐高温。然而，此仅为例示，其他材料亦适于制造导电元件40。
如上述，依据本发明之原则可形成许多种实施例。然而，由操作效率的观点来看(以下将细述)，较佳实施例如图15所示。
其中，导电元件40具有第一侧43及第二侧45。其上备置数个第一磁性物30的第一框架20配置成与导电元件40的第一侧43有第一距离12。类似地，其上备置数个第二磁性物35的第二框架25配置成与导电元件40的第二侧45具有第二距离14。
最好框架20，25配置成使得磁性物30，35相互对齐以在导电元件40的各侧上形成成对。相同地，就其中框架20，25可移动的实施例而言，它们可一起移动以维持该组合以及磁性物30，35成对。
如图16所示，更佳的是任何成对的磁性物30，35之极性面对同一方向。最佳的是，磁性物30，35对齐，使得成对中的一磁性物的北极直接面向导电元件40，而成对中的另一磁性物之北极背向导电元件40。
已发现此一组合可产生高热。相信这是由于导电元件40置于以此方式定向的两个磁性物30，35之间时在磁场中产生高的梯度。
如图16所示，磁性物30及35的北极直接指向左边。然而，在最佳实施例中，磁性物30及35的北极直接指向右边也是适宜的。
此外，如上述，毗邻磁性物具有相对磁极是适宜的。亦即若一对磁性物30及35的磁极如图16所示(北极指向左边)，毗邻该对的成对磁性物的磁极以如图16所示相反方向配置(北极指向右边)。
如同图1中所示的实施例，图15的实施例可便利地通过使用额外的导电元件40及磁性物30而扩张。图17示出了一种三个导电元件40和四组磁性物30的配置。须知导电元件40及磁性物30的数量仅为例示之用，其他数目的组合亦适用此外，须知此较佳实施例仅为例示之用，其他组合亦同样适合。
产生的热量与导电元件40及磁性物30之间的距离成反比。因此，在依据本发明之装置的一实施例中，导电元件40与磁性物30的距离12不超过0.35英时。在一更佳实施例中，导电元件40的距离12不超过0.060英时。然而，此组合仅为例示之用。
此外，虽然在某些实施例中，磁性物30及导电元件40的距离为固定的，此仅为例示之用。在该装置操作或不操作而调整时，磁性物30及导电元件40之间的距离可改变。
尤其是，须知可通过改变磁性物30及导电元件40之间的距离而改变导电元件的磁场。许多实施例均适合此种作法。例如，参看图1，改变距离12，即以侧向改变导电元件40或备置磁性物30的框架20会改变导电元件40所经历的磁场。若距离12作循环的改变，不管导电元件40或磁性物30是否转动均会在导电元件40中产生热。
另一可得到此特征之优点的实施例如图13所示。其中，磁性物30及导电元件40配置成使得当框架20转动时，距离12在磁性物30靠近及离开导电元件40时会作循环地改变。
另外，须知不管在操作或非操作时距离的改变可同时伴随着移动磁性物30或导电元件40，或移动两者。
可选择地，不调整磁性物30及导电元件40之间的距离，在某些实施例中，可移动磁性物30和/或导电元件40至装置10内或自装置10中移出。
例如，参看图15，框架20及/或25，以及/或导电元件40可整体滑至装置10中，或自装置10中滑出。亦即，非(例如)移动框架20，25分开，以加宽距离12及14，框架20及25可向下移动，以部份地或完全地自装置10中移开两者或两者之一。
若框架20及25完全移开，在装置10中产生的热大体上为零，因为导电元件40未曝露于一循环改变的磁场。若仅移开其一，或其一或两者部份地移开，在一既定速度操作下的装置10产生的热会减少，但不会降至零。
因此，如此提供了另一种控制热产生的方式。此运动在构造上可视为类似于在核子反应器中插入和移开燃料棒。
此一组合如图20所示，其中导电元件40已自装置10中部份地撤出。
与距离12及14之改变相同的是，本实施例的优点是，框架20及25可在装置10未操作、正在操作或两者时移开。
如上所述，在某些实施例中，磁性物30可配置成平面的组合，使得磁性物30的一表面界定一平面33。相似地，导电元件40可具有平面的形状，以大体上配合平面43。就某实施例而言此为一种方便的组合，因为如此可在导电元件40及磁性物30之间无任何相对平移下使动作快速(因此磁场快速的改变)。因此，导电元件40及磁性物30可相互配置时十分靠近而无碰撞的危险。
然而，亦如前述，此一组合仅为例示之用。磁性物30不须配置在平面33上，或(如上述)不须所有磁性物30及导电元件40之间的距离12皆相同。
由于热完全籍由物理性动作产生，不需要电力，燃料或氧气。
本文中主要系说明绕着一轴的转动。如此十分方便，因为许多种装置均可产生容易和可靠地绕着一轴的转动动作。尤其是，由数种装置产生绕着一轴的转动动作仅需少许的设备，而适当的基本配备包括但不限于风车及水轮。同样地，内燃机，人力或动物之力量，与车辆之滚动轮子有关之波浪动作，重力以及其他动能均为适当的。此外，绕着一轴的转动动作亦可使用电动马达而产生，如习知的直流或交流电动马达，或以人工装置产生。
若使用电动马达，可以一局部电源，如太阳能电池，电池或其他小范围或独立的电源使电动马达充电而操作本发明，如此不须连接一大的电路。若使电磁，电磁亦可不依赖中央电路而产生功能。因此，本发明可为携带型的，且可在无支持性的基本配备下使用。例如，某些实施例可无电线。
同样地，气体线路，废气线，废弃之处理均可省去。
因此，即使在无标准电路，气体分配系统等的状况下亦可使用本发明之实施例(即在无此种基本设施的荒郊野外)。
然而，必须再度强调的是除了绕着一轴转动之外其他适当形式的动作包括但不限于线性振动及摆动。
至少可部份地加热传电元件之一种可能的物理现象为磁感应。虽然磁感应为习知现象，由于其应用于本发明，以下仍对其作简要说明。在本文中，为清楚起见，假定磁感应系用来加热本发明之用。然而，须知在本发明中，磁感应不必为唯一的热源，甚至它也可不为本发明之热源。
此外，为清楚起见，以下特别说明图1的单一实施例，其中导电元件转动，而磁性物固定在适当位置。然而，须知此说明大体上适用于本发明的任何实施例。
改变磁场会产生电流为众所周知的事。即使磁性物30产生大体上强度及极性固定的磁场，当导电元件40转动时，与永久磁性物及固定强度之电磁相同的是，导电元件40的不同部份会靠近及远离永久磁性物30。因此，就导电元件40的任何点而言，即使永久磁性物30产生的磁场是固定的，在该点上所经历的磁场是不同的。
施加在导电元件40的一既定点上之磁场的此一改变亦可通过使用强度变化磁性物而达成。例如，通过改变施加于电磁的电流量而改变一电磁散发之磁场强度是已知的。同样地，电磁的极性可通过转换施加其上的电流的方向而改变。此改变亦适于在有或无任何实际的物理动作下，在导电元件40上产生一循环改变的磁场。
在导电元件40的各点上磁场强度的改变会在导电元件40内产生局部的逆流电流。与其他种类电流相似的是，由于导电元件40的电阻，逆流电流在导电元件40内部流过时会以热的形式散布能量。因此，当导电元件40靠近永久磁性物30转动时，导电元件会加热。
可选择地，由于造成分子之间的内部张力以及/或摩擦力的各点磁场强度的改变而造成的导电元件40分子构造上的振动，导致某些或所有导电元件40的加热。
可选择地，通过改变磁场可产生导电元件40的结晶构造体上的张力以及/或改变。
虽然以上已说明了在本发明中热的产生所牵涉到的物理现象，但依据本发明的装置不限于经由这些现象产生热。另外以及/或替代的现象已可能会牵涉其中。
在依据本发明之原则的一装置之一较佳实施例中，导电元件40为圆盘形。由于圆盘形本身一致性的转动及加热而具有其便利性。然而，此形状仅为例示，其他许多亦同样适用的形状包括但不限于方形，或矩形平板，曲线形元件，圆柱形，环形等。
此外，在依据本发明之原则的一装置之一较佳实施例，导电元件40为一单一整片的传导材料。然而，此构造仅为例示。许多种其他构形亦适用。
例如，导电元件40不须完全由导电材料构成，只要其至少一部份传导即可。如图4所示，导电元件40可由多层构成，其备置至少一电传导层42，以及至少一非传导层44。在此状况下，各电传导层42独立地加热。
此外，导电元件40不须由一封闭环或整片导电材料构成。如图5所示，导电元件40可由两层或数层分开的导体46构成，其以不传导村料48分开。如此，导体46会独立加热。
相同地，导电元件40，即使为单片传导村料，可具有孔径，或在电线，柱，杆等内形成中空的空间。
热产生率依赖导电元件40所经历的磁场改变之幅度而定。此依次依据磁性物之置放及磁场强度，导电元件40及永久磁性物30之间相对动作之速度，导电元件40相对于磁性物30的置放位置以及导电元件40的形状，尺寸及传导性而定。
同样地，热的产生速率依据导电元件40的形状，尺寸及传导性而定。
因此，在一既定实施例中，热可通过改变导电元件40及磁性物30之间相对之速度而产生。因此，依据本发明之装置产生的热可精准地控制。由于上述，该装置可大体上以任何速度操作，以产生大的输出热量。因此，该装置在热的输出量上可连续地改变，甚至高达材料结构的最高温度上限。
在依据本发明之原则的装置之一较佳应用中，动作的速度可设定成使得导电元件40的温度不超过120°F，以使热的产生不会造成对附近人烧伤的伤害。
在依据本发明原则的装置的另一较佳实施例中，导电元件40及磁性物30之间的相对动作可设定成一种速度，使得导电元件40加热至至少为水的沸点，以产生蒸气。
在依据本发明原则的装置的另一较佳实施例中，导电元件40及磁性物30之问的相对动作可设定成一种速度，使得导电元件40加热至至少350°F，以便于烹调或在短时间内释出大量的热。
本领域技术人员应知需要用来达成上述温度的动作之确实速度依特定实施例而有不同。例如，就转动而言，小于1rpm或大于5000rpm之速度适于某些特定的应用。非转动的动作大体上可以不同的速度执行。此外，可变化的速度亦适合产生可变化的温度及热量。
依据本发明之原则的装置之一较佳实施例亦包括靠近导电元件40的至少一流体通道50。当导电元件40加热时，在流体通道50的流体接收来自导电元件40的热。通过传导，对流及辐射之一或超过一项可将热自导电元件40传递至流体通道50中的流体。
然而，虽然具有一流体通道50就某些应用而言有其优点，但流体通道及在其中流动之流体仅为例示之用。在依据本发明之原则的一装置之其他较佳实施例中，热可通过直接自导电元件传导或辐射产生。例如，热可自导电元件40传导至一固体热传导器，散热器或热储存装置，即陶瓷，砖，石块等。
此处所使用的“流体”一词系就广义的机械性而言，大体上系指可流动的物质。因此，流体可包括但不限于砂，糖或其他粒状物；规则固体如珠子，豆粒或小圆粒；不规则固体如金属粒或碎石。同样地，“流体”一词亦包括大体上可变形而流动的固体材料。此种材料包括但不限于石蜡，金属钠，某些塑胶等。因此，虽然本发明不排除使用液体及气体，且其为适当的，但适用于本发明的流体不限于液体或气体。此外，适合的流体可包括具有不同物理或化学性质的复合物之混合物，如在悬浮流体中的小粒子，完全或部份溶解于溶剂中的固体，以及不相容流体，如油及水的混合物。
如第1，3及4图所示，流体通道50为一开放通道，其引导流体与导电元件40直接接触。其优点为构造简单。然而，此结构仅为例示，且许多种其他适用的流体通道50包括但不限于包封管及贮存槽。
尤其是，流体通道50可部份地或完全地配置在装置的其他元件内。例如，流体通道50可通过导电元件40。例如，导电元件40可包括一个或数个以导电元件制成的管。该管适于承接贯通其中而流动的流体，以形成在导电元件40本身内的流体通道50。流体通过流体通道50而流动，在此例示实施例中，流体通道50实际上是导电元件40的一部份，其吸收通过导电元件40的热。
该装置包括一支持元件60，其备置一个或两个导电元件40以及其上架设磁性物30的框架20。如图所示，支持元件60为一轴，其架设成使得导电元件40或框架20可与其一起转动。如此备置一简单且耐用的用以转动导电元件40或磁性物30的机构。然而，此机构仅为例示，许多种其他支持元件60亦同样适合转动地架设导电元件40。适合的支持元件60包括但不限于套管，轴承，带，链及齿轮。
如图所示，支持元件60通过在导电元件40上的一开口41而延伸。类似地，支持元件60通过在框架20上的一开口21而延伸。
在适于转动导电元件40的结构中，开口41可固定导电元件40至支持元件60，以与其一起转动，同时，在框架20上的开口21的结构使得支持元件60自由地在其上转动。相反的，开口41可使得支持元件60自由旋转，开口21可构形成使得框架20与支持元件60一起移动，使得磁性物30可转动，而导电元件40维持固定。
此一组合便于转动。然而，此仅为例示，数种其他组合亦适合转动及非转动的动作。
该装置可包括与导电元件40或磁性物30(即经由框架20)或两者接合的一驱动机构70。如图所示，驱动机构70与支持元件60接合，使得驱动机构70驱动支持元件60，其如上述，可用来驱动导电元件40或框架20。然而，此组合仅为例示，且数种其他组合同样适用。例如，可使用两个分开的驱动机构70，各自驱动导电元件40及框架20。其他驱动机构70可用来转动或非转动地驱动其他构造。
相似地，数种适合的驱动机构70包括但不限于电动马达及风车叶片。驱动装置为习知的，因此不在此赘述。
该装置可包括适于驱动流体通过流体通道50的一流体驱动器80。如图所示，流体驱动器80为适于吹动气体，如空气，通过流体通道50的风扇。然而，此仅为例示，其他组合亦同样适用。相似地，数种适合的流体驱动器80包括但不限于用以驱动流体的泵。流体驱动器为习知的，因此不再赘述。
依据本发明之原则的装置可包括不只一个导电元件40。此外，任何多加的导电元件40可配置在靠近超过一种的永久磁性物30之组合处，如图3示。如图所示，数个导电元件40均架设至一单一轴60，而流体通道50靠近各导电元件40。亦如图所示，框架20与支柱90连接，以在导电元件40转动支持其相互牢固地固定。此组合仅为例示，数种其他组合亦同样适用。
依据本发明的原则的装置构形成可产生十分高的效率。即产生比所需能量更多的热量。以下为一实例的说明。
在类似于图1所示的本发明之一实施例中，驱动机构70包括一电动马达，其在220伏特的电压下供应95安培的电流。如众所周知，电力可依据以下公式计算公式1P＝I×V其中P为电力瓦数I为电流安培数；而V为电位伏特数依据公式1，供应至电动马达的电力为20,900瓦。
在典型实施例中，流体驱动器80包括一电扇，使用220伏8安培的电力。根据公式1，供应给电扇的电力是1760瓦。
因此，输入系统的全部电力为22,660瓦。为方便起见，输入电力可转换成BTU/小时。1瓦等于大约3.415BTU/小时。因此，整个输入例示实施例中的电力等于77,179BTU/小时。
在例示实施例中整个电力很方便地由通过系统之流体的热能之改变计算出来。在例示实施例中，使用的流体为空气。系统之热输出可以下列公式计算公式2Q＝q×ρ×Cp×(T0-T1)其中 Q为全部热输出量q为通过系统之空气的流速ρ空气密度Cp为空气的热容量T0为空气的排出温度T1为空气的流入温度在例示实施例中，通过装置而流动的空气加热至80°F。因此，空气之出口及入口温度差为(T0-T1)＝80°F。
在例示实施例中，测出之通过系统之空气流速为3200ft3/分。此亦可以192,000ft3/小时表示。
其余值具合理的精确度。在标准温度及压力下空气密度ρ大约为0.075lbs/ft3。空气的热容量Cp为0.24BTU/lb-°F。
因此，依据公式2，例示实施例之输出热为276,480BTU/小时。
一装置的效率通常系以输出量除以输入量求得。该例示实施例产生热之效率可以(276,480BTU/小时)/(77,179BTU/小时)表示，亦即大约3.58或358％之效率。
须知以上所述仅为例示，依据本发明之原则的一装置不限于特定装置，材料或上述输入输出电力。
此外，358％效率仅为该特定实施例的效率，且不被认为是一最高值，最低值，甚至一较佳值。依据本发明之原则的装置可具有不同的操作效率。
因此，在导电元件40内产生的全部热能超过施加于装置10的总热能。在上述实施例中，产生热与施加能量的比例为3.58，亦即，效率为358％。
理论上的能量效率之计算有以下数点看法虽然如上文中所述，实务上，总能量以计算在流体(因此包括用以驱动流体所施加的能量)中热的改变而计算出，就理论而言，较清楚的计算效率的方式是考虑施加于导电元件40以及/或磁性物30上以产生循环上不同磁场(输入能量)的能量与在导电元件40上产生的热能(输出能量)作比较。
就磁场之循环改变以导电元件40以及/或磁性物30的物理动作产生的实施例而言，实际输入能量为动态的。
当考虑施加之动态能量时，施加于任何支持结构，如支持磁性物(与其一起移动)的框架20上的能量必须考虑进去。因此，所谓的动态能量为在导电元件40及磁性物30之间产生循环动作所施加的动态能量不仅仅是磁性物30或导电元件40本身的动态能量。无论动作是何种动作，或多少额外的物质可被移动，此点是不变的。
同样地，就磁场之循环改变藉由电磁之磁场强度之改变而产生的实施例而言，实际的输入能量在本质上为电。
就使用物理动作及可改变电力之电磁的实施例而言，输入之能量为施加之动能及电能的总和。
因此，无论施加之能源为何，亦即，风，水，电动马达，电池，人或动物操作之机构等，本发明之用以产生热的实际能量输入在本质上为动能和/或电力。
同样地，不管产生能量之用途为何，是用于产生蒸汽，电力或加热一物品或一区域，本发明的实际能量输出为产生在导电元件40内的热。
然而，在实际应用及测试状况中，通常较方便的是测量热输出，而非直接测量产生的热。同样地，通常较方便的是测量施加于系统上的总能量，而非直接施加于导电元件40以及/或磁性物30的动能及电能。
此种测量会导致测试资料少许的差异。例如，如流体驱动器80之辅助装置消耗能量，且产生一些热量。施加于此种装置的能量不直接由装置的磁性加热部所使用，亦即，它不动作以改变施加于导电元件40的磁场。结果，在导电元件40中不产生热。备置给此装置的能量及其产生的热在计算木发明之效率时均不被考虑进去。
然而，在实务上，此种差异具有十分小甚至无任何影响。首先，流体驱动器80及类似装置的输出能量及输入能量与加热器10整体比较大体上十分地小。因此，其对效率之计算影响十分小。
第二，由于此种习知装置转换电力及其他输入能量成为热的效率小于100％，如此会造成测试资料所显示的效率低于实际效率。
由于这些理由，它被视为在上述实施例中被接受的计算方式，其中计算出总施加的能量，并与流体之热能的总改变比较。
然而，须知，至少就理论而言，效率可适当地被认为是导电元件40产生的热能除以施加于导电元件以及/或磁性物的动能及电能以产生磁场的循环改变。基本上，本发明的热效率为其转换此施加之动能及电能成为导电元件40上的热能之效率。
在一较佳实施例中，热产生效率至少为100％。
在一更佳实施例中，热产生效率至少为150％。
在一更佳实施例中，热产生效率至少为200％。
在一更佳实施例中，热产生效率至少为250％。
在一更佳实施例中，热产生效率至少为300％。
在一更佳实施例中，热产生效率至少为350％。
热产生效率不必限制成大约350％；较高的效率亦为适当的。此外，在某些实施例中可以小于100％的效率产生热。
须知，如上所述在本发明之发展中所测出的效率程度在习知装置中是未见的。超过100％的效率程度似乎颠覆了传统上对于热动能的认知。此种高效率的理由以及其后的物理基础在本申请案申请前尚未为人们所了解。然而，须强调的是上述效率之计算系依据实际资料，且相信可精确地反应本发明之功能。
除了图中所示以及上述之外本发明亦可有许多种不同的构造。大体上任何其中导电元件40靠近至少一磁性物30转动或磁性物30靠近至少一导电元件40转动的组合均为适当的。
例如，就某些实施例而言，其优点是导电元件40或框架20(或甚至磁性物30)的形状设计成于流体通道50中或通过流体通道50驱动流体。例如，导电元件40或框架20可构形成包括叶片，风扇叶片等。亦即，依据移动的装置为何，流体驱动器80可与导电元件40或框架20整合在一起。此一组合如图11所示。
此外，导电元件40大体上可为任何尺寸及形状。虽然产生的热之精确数量部份依据装置的形状而定，足够量的热可大体上以任何形状的装置产生。例如，依据本发明原则的装置可为微小或十分为小的尺寸。此种装置可作非技术上的应用。
相反地，依据本发明之原则的装置可构形成特别的大，以适合大型商业或工业上的应用。
流体通道50亦可有不同的结构。例如，一个或数个流体通道50可配置在导电元件40内。在一可能的实施例中，一管可带动流体进入在导电元件40内的空间中，其中流体吸收导电元件40的热。
可选择地，流体通道50可连接至导电元件40。例如，管等可固定至导电元件40，使得流经其中的流体吸收导电元件40的热。
此外，磁性物30本身可有不同的形式。例如，可使用圆筒形壳体的磁性物30，而为一中空管的一导电元件40在其中转动。
此外，虽然上述说明大体上是有关于热的产生，本发明亦可用来作为冷却之用。在此一组合中，可使用具有适当沸点及散热性的流体，其包括但不限于水或二氯二氟代甲烷。
在导电元件40附近的流体保持在压力下。一旦流体吸收导电元件40之热，使得其温度超过在大气压力下的沸点时，它即自导电元件40中离开，此时压力释放，流体被允许自流体状态膨胀成蒸汽。该膨胀吸收相当于在膨胀附近之物所蒸发的热。于是丧失热能物或区域被冷却，此效应即使在完全冷却效应之流体较拟冷却之物或区域温度高时亦可发生。因此，热的流体可用来作为冷却之用。
本发明产生的热以及加热的流体具有许多种用途。适当的应用包括但不限于作为习知的火炉，空间加热器，烹饪用炉，用于水净化或淡化，干衣，加热家畜屋舍，吹风机，热枪，蒸汽散发器，热水器，空调，游泳池加热器，熔化或加工矿石，金属或合金，食物消毒，蒸汽消毒，引擎热源，热消毒，蒸汽产生，热能发电，经由白热光加热产生红外线，可见光，紫外线光波。
其他应用包括谷粒，花生，咖啡等之烘焙，可沉入家畜水池，养鱼场，野生动物庇护所，家畜用水槽的加热器等，空气之除湿加湿及净化。
须强调的是虽然上述的许多用途为小型住家或商业上的应用，本发明不限于小型之应用。装置的尺寸及其热输出量可依材料及空间之允许上下调整以符合不同的需求。尤其是，大型农业及商界上的加工，以及工业加热，冷却，冷藏以及冷冻均为本发明某些实施例的适当应用。
此外，须知依据本发明之原则的装置可制造成十分简单的形式，其中无复杂的机构且仅有少许移动部份。
因此，实施例可构形成十分耐用，且具有长的使用寿命。
此外，由于本发明之相当简单的构造，有限的移动部份，不须大体上的支持设备(即燃料管线，废气通风等)依据本发明之原则的装置适于十分严峻且要求很多的环境。例如，它适于高马力及其他张力普遍存在的应用上，例如火箭及其它高能量火箭，太空船，军用车辆以及某些种类的军需品。同样地，本发明适用于真空以及无重力或低重力的环境，如太空船中。此外，某些实施例适于使用太阳风以提供转动能量，以产生循环上改变的磁场。
最后，本发明适用于任何热产生，热传送或须以热或热传送(如蒸汽，电)操作的方法或产品之应用上。
为较清楚地说明本发明之实施例的可能应用，图18、19为两个例示的装置。
图18中所示的例示加热器11包括类似于图15的加热机构，其包括一导电元件40，其上架设磁性物30，35的框架20及25，而磁性物配置成与导电元件40有一段距离12，14。一流体驱动器80配置在其中以驱动通过流体通道50的流体。一支持元件60通过导电元件40及框架20，25而延伸，并连接至一驱动机构70。
如对于其他实施例所述的，许多以上所述及第18图中所示的元件仅为例示且可省略。
如图所示，上述元件配置在一壳体12内。壳体12保护元件，并保护附近的人们及物品不与热的导电元件40以及任何移动部份(如在某些实施例中的磁性物，框架或传电元件)接触。
壳体为习知的，不在此赘述。
此外，如图所示，加热器11可包括一温度控制机构13。该温度控制机构13可方便地控制加热器11的热输出量。如图所示，温度控制机构13与驱动机构70相通。该组合中，框架20及25或导电元件40的动作速度可被其控制。然而，此仅为例示。亦可，例如，藉由控制距离12及14，或移动磁性物30及35以及/或导电元件40相互靠近或远离而控制热输出量。
适合的温度控制机构13，包括但不限于自动调温器及固定程度的输出量控制(如数字盘或滑块)，温度控制机构13为习知的，不在此赘述。
依据尺寸及实际的构造，图18中所示的加热器11适合不同的应用，从小型鼓风机或空间加热器里热水器或家庭火炉至大型工业加热装置。
现在参看图19，例示的驱动装置14亦包括类似于图15的一加热机构。如图所示，它包括一导电元件40，磁性物30，35架设其上的框架20，25，而磁性物配置成与导电元件40有一段距离12，14。一流体驱动器80配置在其中以驱动通过流体通道50的流体。一支持元件60通过导电元件40及框架20，25而延伸，并连接至一驱动机构70。再次，这些元件均仅为例示，其可改良或省略。
除加热机构外，热驱动装置14亦包括一热操作机构15。该热操作机构15与加热机构相通，以自其中接收热。
在图19中，热操作机构15定位在导电元件40之距离流体驱动器80远端上，使得热操作机构15可自其中接收加热的流体。然而，此仅为例示。其他组合亦同样适用包括但不限于导电元件40及热操作机构15的直接接触。经由直接流体环路，第二流体环路，热交换机，辐射等传送热。
热操作机构15之配置以传送热的精确方法(亦即热备置至热操作机构15的方法)因实施例之不同而异，尤其是可依据特定热操作机构15的功能及本质而有差异。只要热操作机构15与加热机构相通，且热可传送至热操作机构15，精确的方法即不重要。
许多种热操作机构15适合与热驱动装置14一起使用。适合的热操作机构15包括但不限于火炉，空间加热器，发电机，蒸气机，空调，烹煮机构。其他适合的热操作机构可包括完成任何上述应用的机构。
由于热操作机构15可作显著的变化，在图19中仅概略地显示成“黑框”装置。然而，实际上热操作机构15具有实体构造，具有不同的输出，且可使用或需要除加热机构之外的输入。用以显示热操作机构15的概略形式不应被解释成包括此种装置，输入及输出。
尤其是，虽然热驱动装置14被称为以热驱动，不应解释成隐含排除其他输入或电源。例如，在它们出现的实施例中，驱动机构70或流体驱动器80可拉动电力或可以流体流动力量，风车的转动力量等等操作。此处所谓的“热驱动装置”系指被热驱动装置14所使用以执行其功能之热源。而非热为执行该功能唯一的需求或输入。
以上说明，实例及资料已对本发明之制造及构造作了一完整的描述。由于本发明在不脱离其范围下可作出不同的实施例，本发明的范围仅以申请专利范围界定。
权利要求
1.一种加热器装置，其包括至少一导电元件；以及至少一配置在靠近所述至少一导电元件附近的磁性物；其中所述至少一磁性物适于施加一循环改变的磁场于所述导电元件的至少一部份上以加热所述导电元件。
2.根据权利要求1的加热器装置，其中至少所述导电元件及所述磁性物之一可作循环地移动，使得至少所述导电元件及所述磁性物之一的动作造成以所述永久磁性物施加于所述导电元件上的磁场作循环改变。
3.根据权利要求1的加热器装置，其中所述至少一磁性物为适于形成所述循环改变的磁场的一电磁。
4.根据权利要求1的加热器装置，其中所述至少一磁性物为一永久磁性物。
5.根据权利要求1的加热器装置，其中在所述导电元件中产生的热能量超过施加以产生所述循环改变之磁场的总能量。
6.根据权利要求2的加热器装置，其中所述至少一导电元件相对于所述至少一永久磁性物转动。
7.根据权利要求2的加热器装置，其中所述至少一磁性物相对于所述至少一导电元件转动。
8.根据权利要求2的加热器装置，其中所述至少一导电元件与所述至少一磁性物相互转动。
9.根据权利要求2的加热器装置，其中所述至少一导电元件相对于所述至少一磁性物振动。
10.根据权利要求2的加热器装置，其中所述至少一磁性物相对于所述至少一导电元件振动。
11.根据权利要求2的加热器装置，其中所述至少一导电元件及所述至少一磁性物之一固定至一可转动轴，使得所述轴的转动造成所述导电元件及所述磁性物之一的循环动作。
12.根据权利要求11的加热器装置，其中所述轴从另一所述至少一导电元件及所述至少一磁性物中通过。
13.根据权利要求1的加热器装置，还包括数个所述磁性物。
14.根据权利要求2的加热器装置，还包括数个所述磁性物。
15.根据权利要求14的加热器装置，其中所述磁性物在一平面中布置；所述至少一导电元件在形状上为平面；及而所述至少一导电元件配置成使得其一平面与所述磁性物的所述平面组合之一平面平行。
16.根据权利要求14的加热器装置，其中所述至少一导电元件包括第一及第二侧；所述磁性物配置成靠近所述第一及第二侧。
17.根据权利要求16的加热器装置，其中所述磁性物成对地配置；各对磁性物的第一磁性物配置在所述至少一导电元件的所述第一侧上；而各对磁性物的第二磁性物配置在所述至少一导电元件的所述第二侧上；各对磁性物的所述第一及所述第二磁性物相互对齐。
18.根据权利要求17的加热器装置，其中在各对磁性物中，所述第一及第二磁性物配置成使其北极大体上在同一方向。
19.根据权利要求14的加热器装置，其中所述磁性物配置成具有交替的磁极，使得毗邻的磁性物具有相反方向排列的北极。
20.根据权利要求19的加热器装置，其中所述磁极在直接朝向所述至少一导电元件的一北极直线及背对所述至少一导电元件的北极直线之间交替。
21.根据权利要求1的加热器装置，其中在所述至少一磁性物及所述至少一导电元件之间的距离不超过0.35英寸。
22.根据权利要求1的加热器装置，其中在所述至少一磁性物及所述至少一导电元件之间的距离不超过0.60英寸。
23.根据权利要求1的加热器装置，其中所述至少一导电元件包括金属。
24.根据权利要求1的加热器装置，其中所述至少一导电元件包括铜。
25.根据权利要求4的加热器装置，其中所述至少一永久磁性物为一稀土磁体。
26.根据权利要求4的加热器装置，其中所述至少一永久磁性物为一钐钴磁性物。
27.根据权利要求4的加热器装置，其中所述至少一永久磁性物具有至少212°F的有效最大操作温度。
28.根据权利要求4的加热器装置，其中所述至少一永久磁性物具有至少350°F的有效最大操作温度。
29.根据权利要求4的加热器装置，还包括配置在所述至少一永久磁性物上的一保护层。
30.根据权利要求29的加热器装置，其中所述保护层包括铝。
31.根据权利要求1的加热器装置，还包括数个所述导电元件；以及数个所述磁性物，而各所述磁性物配置成靠近所述至少所述导电元件之一；其中所述磁性物适于在各所述导电元件的至少一部份上产生循环改变的磁场，以加热所述导电元件。
32.根据权利要求1的加热器装置，其中通过施加所述循环改变的磁场加热所述导电元件不产生废料。
33.一种加热器，包括至少一导电元件；以及至少一配置在靠近所述至少一导电元件附近的磁性物；其中所述至少一磁性物适于施加一循环改变的磁场于所述导电元件的至少一部份上以加热所述导电元件；以及靠近所述导电元件的一流体通道，其配置成使得在所述导电元件中产生的热可被在所述流体通道内的流体所吸收。
34.根据权利要求33的加热器，其中至少所述导电元件及所述磁性物之一可作循环地移动，使得至少所述导电元件及所述磁性物的动作造成以永久磁性物施加于所述导电元件上的磁场作循环改变；其还包括一驱动机构，所述机构与至少所述导电元件及磁性物之一相通并适于循环地驱动所述至少导电元件及所述磁性物之一。
35.根据权利要求33的加热器，其中在所述导电元件中产生的热能量超过施加以产生所述循环改变的磁场的总能量。
36.根据权利要求33的加热器，还包括适于驱动所述流体通道内的流体的一流体驱动器。
37.根据权利要求36的加热器，其中所述流体驱动器与所述导电元件及所述永久磁性物分开。
38.根据权利要求34的加热器，还包括适于驱动在所述流体通道内的流体的一流体驱动器其中所述流体驱动器与至少所述导电元件及所述磁性物之一整合为一并可循环移动，所述至少所述导电元件及所述永久磁性物之一的运动驱动在所述流体通路内的流体。
39.根据权利要求34的加热器，其中所述驱动机构适于以由AC马达，DC马达，内燃机，风力，水力，人力操作，波浪动作，动物力，以及车辆的滚动车轮构成的群组中的至少一项操作。
40.根据权利要求34的加热器，其中所述至少一导电元件及所述至少一磁性物之一固定至一可转动轴，使得所述轴之转动造成所述导电元件及所述磁性物之一的循环动作，所述轴与所述驱动机构相通。
41.根据权利要求40的加热器，其中所述轴从另一个所述至少一导电元件及所述至少一磁性物中通过。
42.根据权利要求33的加热器，还包括包封住所述至少一导电元件，所述至少一永久磁性物及所述流体通道的一壳体。
43.根据权利要求33的加热器，还包括一温度控制机构。
44.根据权利要求33的加热器，其中通过施加所述循环改变的磁场加热所述导电元件不产生废料。
45.一种热驱动装置，其包括一加热器机构，其包括至少一导电元件，以及配置成靠近所述至少一导电元件的至少一磁性物；其中至少一磁性物适于施加一循环上改变的磁场于所述导电元件的至少一部份上以加热所述导电元件；以及与所述加热机构相通的一热操作机构，以自其中接收热。
46.根据权利要求45的热驱动装置，其中所述热操作机构包括由火炉、空间加热器、发电机、蒸气机、空调以及烹调机构构成之组群中之至少一项。
47.一种产生热的方法，包括以下步骤配置至少一磁性物靠近至少一导电元件以及循环地改变由所述永久性磁性物施加于至少所述导电元件的至少一部份上的磁场以加热所述导电元件。
48.根据权利要求47的方法，其中产生于所述导电元件中的热能量超过施加于产生所述循环改变磁场的总能量。
全文摘要
一种用以产生热的装置及方法，尤其是用以加热流体的装置及方法。该装置包括一框架，以及固定地架设至框架的至少一永久磁性物。一导电元件配置成靠近永久磁性物。该施加于导电元件上的磁场会循环地改变。基本上，永久磁性物、导电元件或两者可相互移动。导电元件及磁性物之间的相对动作造成施加力于导电元件的磁场改变，使其变热。在导电元件中产生的总热量可超过施加于装置以产生改变之磁场的总能量。该装置可包括靠近导电元件的一流体通道。在流体通道中的流体自导电元件接收热。该装置亦可包括用以架设导电元件的一架设元件，用以移动该导电元件的一驱动机构，以及用以驱动流体通道内的流体的一流体驱动器。该方法包括移动一导电元件，靠近该导电元件的永久磁性物或两者，以加热导电元件之步骤。该方法可包括流体通过靠近导电元件的流体通道使得流体吸收导电元件之热的步骤。
文档编号H05B6/10GK1586093SQ02818289
公开日2005年2月23日 申请日期2002年7月23日 优先权日2001年7月24日
发明者特罗伊·里德, 提姆·卢恩博格, 凯文·劳尔, 保罗·吉恩·蒂姆, 詹姆士·罗纳德·托马斯, 尼尔·霍华德·托马斯 申请人:玛格科技有限责任公司