热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热装置，其包括在其中产生热能的装置芯且包括称为初级流体的载热流体在其中循环的至少一个初级回路，所述初级回路通过传动设备以往复运动在装置中移动，以及初级流体与在次级回路中单向地循环的次级流体的至少一个热交换接口。
【背景技术】
[0002]热装置必须能够与外部应用交换其产生的热能。此类交换一般地用优选地为了执行最佳热交换而设计的热交换器来实现。在其初级流体、亦即传送由热装置产生的热能的载热流体以往复或交替运动移动的热装置的情况下，初级流体与外部应用的流体或次级流体之间的热交换的效率由于初级流体的流动方向的改变而有问题，其导致有时逆流且有时并流的热交换，并且因此并不是最佳的。
[0003]出于本发明的目的，往复或交替移动对应于具有流动方向的规则变化、亦即具有往复的移动。特别是在其中初级流体通过磁致热材料以往复运动移动从而建立热梯度的磁致热热装置中的情况下正是如此。
[0004]这些热装置使用某些材料的磁致热效应(EMC)，这在于在其经受磁场时的其温度变化。在此类装置中，使磁致热材料经受接连的磁化和去磁阶段，并且用初级载热流体来执行热交换以实现在这些材料中可能的最宽温度变化(温度梯度)。出于该目的，使初级流体的循环交替，并且此初级流体在通过磁致热材料的通道或孔隙中循环。磁致热循环包括磁化阶段和去磁阶段，其在每个阶段处可用的能量方面进行转换。重复此循环直到几赫兹的频率。在这些磁性阶段期间，初级流体流过材料，并且将在所谓的磁化阶段期间在接触材料时加热，并且在所谓的去磁阶段期间在接触材料时冷却。
[0005]因此，在使用往复初级流的热装置中，与次级流体的热交换在很大程度上取决于流动方向改变的频率以及初级流体的温度。在其中移动的载热流体与已经历加热的磁致热材料或与已经历冷却的磁致热材料执行热交换的磁致热热装置中，此现象被放大。由于初级流体来回移动，所以在(一个或多个)交换器中对其温度求平均，这不可避免地导致热装置的效率降低。
[0006]此外，当初级流体的磁化和流动方向的改变频率增加时，可能由磁致热热装置提供的热能(例如:冷却)也增加。现在，因为交换时间减小，此频率增加对初级流体与次级流体之间的热交换具有负面影响。这导致热装置的效率的减小。
[0007]因此，为了利用热装置的功率，必须具有改善、优化并且尽可能长且恒定的初级回路与次级回路之间的热交换特性。如所解释的，控制热装置的初级回路与次级回路的热交换在使用初级流体的一系列往复且间断的移动的初级回路的情况下是有问题的。
【发明内容】
[0008]本发明旨在通过借助于被实现为使得初级流体与(一个或多个)外部应用之间的热能传递被优化的热装置来为上述问题提供解决方案而补救这些缺点。
[0009]为此，本发明涉及一种在前导中描述的种类的热装置，其特征在于所述初级回路在位于所述热装置芯的出口处的划分点处被划分成多个单向初级回路，使得在初级流体的每次流动方向改变时，初级流体在单向初级回路的一个部分中或者在另一相应部分中移动，在于单向初级回路的每个部分由两个划分点界定，并且在于所述接口被布置在两个划分点之间，并且包括其中初级流体和次级流体相对于彼此单向地且逆流地流动的至少一个热交换区。
[0010]提供其中流体必须执行热交换、亦即初级流体和次级流体在两个相反方向上或逆流移动的热交换区允许在所述交换区中实现更好的能量传递，并且因此使得初级和次级流体的温度更好地会聚。
[0011]根据本发明，可以将所述传动设备集成在其中流体交替地在两个相反方向上移动的所述初级回路的区段中。
[0012]为此，可以将所述传动设备集成在所述热装置的芯中。
[0013]根据本发明，所述初级回路可以包括单向初级回路部分，其装有控制初级流体的流动方向的设备，该设备被设定参数成强制所述初级流体在这些部分中单向流动。
[0014]此设定参数可以由止回阀类型的控制设备或者由执行相同功能(亦即仅在一个方向上让流体通过)的任何其它类似设备(例如被以电或用压力差来控制的液压阀)实现。
[0015]所述接口的交换区中的至少一个有利地包括所述单向初级回路部分中的至少一个。根据存在于接口的交换区中的单向初级回路部分的数目，因此有利地可以对可能要交换的热能的量进行模块化。
[0016]所述初级回路这样可以优选地被划分成至少两个单向初级回路部分。
[0017]根据本发明，可以将所述单向初级回路部分中的每一个至少部分地集成在热交换区中。
[0018]作为变体，所述单向初级回路部分中的至少一个可能至少部分地未被集成在热交换区中。
[0019]此外，根据变体，所述热交换区可以包括至少一个公共单向初级回路部分，所述单向初级回路的多个部分在其中会合。
[0020]根据本发明，所述交换接口可以包括同一次级回路的多个部分。
[0021 ] 作为变体，所述交换接口可以包括多个次级回路的部分。
[0022]根据本发明的热装置可以包括多个初级回路，并且所述热交换区可以包括单向初级回路的公共部分的至少一部分，所述初级回路的初级流体在其中会合。
[0023]根据本发明的热装置此外可以包括所述初级流体贯穿通过其中且形成所述装置的芯的磁致热元件，以及被置于运动中以使所述磁致热元件交替地经受磁场变化并交替地在所述磁致热元件中建立加热阶段和冷却阶段的磁性布置。
[0024]所述划分点可以优选地位于所述磁致热元件的初级流体出口区域处。
【附图说明】
[0025]在参考附图作为非限制性示例给出的多个实施例变体的以下描述中将更好地揭示本发明及其优点，在所述附图中:
[0026]一图1是根据第一实施例变体的热装置的示意图，
[0027]—图2是根据第二实施例变体的热装置的示意图，
[0028]一图3是根据第三实施例变体的热装置的示意图，
[0029]一图4是根据第四实施例变体的热装置的示意图，
[0030]一图5是根据第五实施例变体的热装置的示意图，
[0031]一图6是根据第六实施例变体的热装置的冷侧的示意图，
[0032]一图7是根据第七实施例变体的热装置的冷侧的示意图，以及
[0033]一图8是根据第八实施例变体的热装置的冷侧的示意图。
【具体实施方式】
[0034]在所述实施例示例中，相同的元件或部分具有相同的参考标号。
[0035]本发明不限于特定类型的热装置。其涉及包括根据往复运动移动、意图传送装置的热能并通过热交换将其传递至称为次级流体的另一载热流体的载热流体或初级流体的任何热装置，所述次级流体的移动是单向的。初级流体和次级流体优选地是液体。此外，次级流体优选地通过栗或通过任何类似设备以连续方式移动。
[0036]所表示的热装置1、10、20、30、40、50、60、70 包括标记为 G1、G10、G20、G30、G40、G50、G60、
G7q的装置芯，其包括一个或多个初级回路P 1、PlO、PlCT、?20'> P30'' P40、P50、P 50' ' ΡδΟ' ?60' ' P 70 ?为初级流体的载热流体以交替或双向运动在其中循环。在装置的芯G1、G10、G20、G30、G40、G50、G6。、G7。中产生热能。初级流体在初级回路P
1、P10、P10，、P20、P30、P40、P50、P50，、卩60、卩60，、P70 中在两个相反流动方向上执行恒定的往复移动。此往复移动可以例如通过形成初级流体的传动设备5的双作用气缸的活塞而获得。当然，可使用能够使初级流体移动的任何其它装置，诸如薄膜。此外，可以由操作设备来控制活塞或类似物的移动，该操作设备可以是凸轮、磁性设备、线性马达或能够使所述活塞来回移动的任何等效装置。优选地，并且如附