扭矩受控的磁性热产生装置的制作方法

文档序号:8174452阅读:284来源:国知局
专利名称:扭矩受控的磁性热产生装置的制作方法
技术领域
本发明涉及用于产生热的设备,并且更具体地,涉及利用磁感应产生 热的方法和装置。
背景技术
磁加热器(magnetic heater)通过被称为磁感应发热的现象来产生热。 当受到时变磁场影响时,在电传导元件中出现磁感应发热。变化的磁场在 传导元件中引起涡流,从而使其发热。磁场变化量的增加使传导元件被加 热的速率增加。加热的传导元件接着可以用作各种目的的热源。加热的传 导元件经常可以用于加热周期通过传导元件的流体,例如空气或水。然后, 力口热的流体可以用于传递来自力口热器的热以进4亍外部^f吏用。
一种使传导元件受到变化磁场影响的方法是使磁场源相对于传导元件 移动。这样的运动可以通过在圓盘的边缘周围布置磁体而获得,圆盘实质上 在其中心具有旋转轴,圆盘的平坦表面与传导元件表面的基本平坦部分相 对。当圆盘的轴旋转时,磁体相对于传导元件的表面运动。当每个-兹体接近、 通过和离开给定点时,传导元件上的给定点受到周期变化的磁场的影响。
传导元件中感应产生的热量取决于很多因素,其中一些包括磁场强 度、^兹体和传导元件之间的距离(这里称为"导体/磁体间距")以及磁 体相对于传导元件的相对速度。传统的磁加热器遭受几种不利因素的影响。例如,很多传统的磁加热 器在运行参数的控制方面具有有限的精度,例如热产生速率、热产生效率 以及到达用于承载热的工作流体的热传递效率。
需要一种能提供下列一种或更多种优势的磁加热器改进热产生速率 的控制,提高热产生效率,以及提高到达用于承载热的工作流体的热传递 效率。


相同的参考标号 一般表示图中对应的元件。
图1是根据本发明的磁加热器的实施方案的侧视图2是图1的磁体组件的正视图3是根据本发明实施方案的磁加热器的侧视图4是根据本发明实施方案的包括多个分立导体(separate conductor) 的传导组件的正一见图5是根据本发明实施方案的部分框架,包括磁体和布置在磁体的外 部的保护层的横截面视图6是根据本发明的磁加热器的实施方案的侧视图7是根据本发明实施方案的磁加热器的侧视图8是图7实施方案的正视图9A和9B是根据本发明实施方案的包括间距调节器(spacing actuator)的-兹加热器的侧;現图,间距调节器用于改变导体Af兹体间距;
图IO是根据本发明实施方案的磁体相对于传导元件径向移动的侧视图ll是图IO实施方案的局部视图,其中,根据本发明的实施方案, 相对^f兹体的不同极性朝向传导元件;
图12是根据本发明实施方案的多级磁加热器(multi-stage magnetic heater) 5
图13A是根据本发明实施方案的磁加热器装置的透视图;图13B是图13A的磁加热器装置的分解图14A是根据本发明另 一个实施方案的磁加热器装置的透视分解图14B是图14A的磁加热器装置的侧面横截面视图15是根据本发明实施方案的磁加热器的正视图16是图15的磁加热器沿切割线16-16的侧面橫截面视图17是图16的侧面横截面视图的局部切割的详细视图18是图15的磁加热器的局部分解视图19是图15的磁加热器的可旋转磁体组件的分解透视图20是图15的磁加热器的导体组件的分解透视图21是根据本发明实施方案的发动机驱动的热产生系统的示意图22是根据本发明实施方案的发动机驱动的热产生系统的示意图23、 24和25分别是根据本发明实施方案的分裂导体 (split-conductor)磁加热器组件的局部分解和组装的透视图,该分裂导体 磁加热器组件包括分裂导体磁加热器和框架;
图26是根据本发明的包括插槽的导体组件的透视图;以及
图27、 28和29分别是根据本发明实施方案的发动机驱动的热产生系 统的透一见图、正3见图和侧3见图。
具体实施例方式
图1是根据本发明实施方案的磁加热器2的侧视图。磁加热器2包括 》兹体组件20和布置在靠近石兹体组件20处的传导元件14。石兹体组件20绕 x轴的旋转在传导元件14中产生预定的周期变化的磁场。
图2是图1磁体组件20的正视图。磁体组件20包括圓盘形的框架 22、多个,兹体12和轴18。多个》兹体12连接至框架22,并且以平面的、 大致圓形的、间隔分开的方位排列在框架22上。每一个磁体12具有实质 上处于平面关系中的第一磁体表面13,这里被称为第一磁体平面21,如 图1所示。轴18实质上连接在框架22的旋转中心上。框架22的旋转中心界定出x轴,x轴实质上垂直于第一磁体平面21。轴18适于与能够对 轴18施加旋转的能量源连接。
传导元件14具有平面的传导元件第一侧面15,其实质上处于与第一 石兹体平面21相面对的平^f亍关系中。传导元件第一侧面15和第一;兹体平面 21以相面对的关系间隔开一个预定距离,在这里被称为导体/磁体间距 XI。传导元件14包括电传导材料。
当框架22的轴18旋转时,磁体12相对于传导元件14的传导元件第 一侧面15运动。因此,当》兹体12中的每一个靠近、经过和离开邻近的给 定点时,传导元件14上的这种给定点将受到周期变化的磁场的影响。只 要给定点受到时变磁场的影响,传导元件14上的给定点因而就被加热。
应该理解,-兹体组件20可包括一个或更多个石兹体12。 一个石兹体12 足以使周期变化的磁场影响到传导元件14。因此,应该理解,当参考多 个石兹体12时,其还适用于包括一个磁体12的实施方案,并且反之亦然。
在本发明的实施方案中,《兹体12是永磁体。因此,》兹体12具有实质 上恒定的磁场强度。这与电磁体形成对比,电磁体能够根据驱动电磁体的 电流的变化而产生一定范围的磁场强度。因此,由永磁体12产生的影响 传导元件14的磁场强度主要取决于导体/磁体间距Xl。永磁体12的磁场 强度被称为绝对磁场强度。
流体路径16被界定成使得能够在传导元件14和在流体路径16中运 动的流体之间进行热传递。因此,当传导元件14 ^皮加热时,流体至少吸 收所产生的一部分热。因此,该流体可以被用于将热传递到其他位置。
在图1和2中所示的磁体12围绕框架22的径向和轴向布置仅仅是示 意性的。无论磁体12围绕框架22的布置,处于平面关系或其他关系中, 具有其他排列方式、方位、间距等,都期望适合于使磁场施加在传导元件 14和/或其他传导元件14上的特定目的。此外,磁体12不需要具有相同 的尺寸、形状、极性方位、组成或类型等。
在图1和2的实施方案中,磁体12被定位成使得传导元件14受到来 自邻近磁体12的交变极性的影响,其中,磁体12的北极N指向传导元件14或指向远离传导元件14的方向。与例如其中所有的磁体12都对于 传导元件14呈现相同极性相比,这样的排列对传导元件14产生了相对大 范围的f兹场变化。
在传导元件14和》兹体12之间产生了相对运动,其中,磁体12被使 得绕x轴旋转,并保持传导元件14静止。
图3是磁加热器3的侧面横截面视图,其中,促使传导元件14绕x 轴旋转,并保持磁体组件20静止,因而保持磁体12静止。传导元件14 连接至轴18,轴18连接至适于使轴18绕x轴旋转的能量源。
应该理解,根据本发明的实施方案,通过以上提及的结构以及通过其 他结构,可以在磁体12和传导元件14之间产生相对运动,例如,但不限
件20和传导元件14在相反方向上4i转。
磁体12的绝对磁场强度等于在磁体12上某个点处测量的由磁体12 产生的磁场的量。对于永磁体,绝对磁场强度基本上是固定的。对于电磁 体,绝对磁场强度取决于通过电磁线圈的电流的量。
其中,施加在传导元件14上的石兹场耳又决于磁体12的绝对磁场强度以 及;兹体12和传导元件14之间的导体/磁体间距XI。
多种》兹体12适于本发明的实施方案。对于某些实施方案,永》兹体12 是有利的,至少因为不必要对磁体12提供电能等原因,因此对于这样的 目的,不需要配线或电源。
# 据本发明实施方案的^^兹加热器2、 3中热产生的速率部分地:取决于 磁体12的绝对磁场强度。因此,对于期望高速热产生的应用,还期望磁 体12具有相对高的绝对^f兹场强度。
此外,可以由根据本发明实施方案的磁加热器2、 3产生的最高温度 部分地取决于磁体12的耐热性。永磁体具有"最高有效工作温度",高 于该温度它们的》兹场就开始显著衰减。
同样,电磁体随着温度增加性能降低,可是该降低不如永磁体的降低 那样很好地被界定。例如,永磁体中磁场线圏的电阻随着温度增加逐步增加,这反过来又逐步地降低给定电压下的电流流动,从而产生更多的热。 两种类型的磁体都可适于在高温时使用。
被称为稀土磁体的永磁体,例如,但不限于,钐钴磁铁,具有相对高 的绝对^兹场强度和工作温度,并且适于特殊目的。
传导元件14包括适于特殊目的的电传导材料。适当的材料,包括但 不限于,铜、铝、铜合金、铝合金和其他金属的或非金属的电传导物质。
传导元件14适于在受到时变磁通量影响时能够在传导元件14中产生感应 涡流。图1的实施方案的传导元件14一般是圆盘形。传导元件14不特别 受限于具体形状、尺寸或结构。在其他实施方案中,除了其他结构外,传 导元件以两片或更多片形成,例如在非传导村底上的薄传导层,其中具有 确定的孔。
传导元件不必由一圈封闭的或整片的传导材料组成。图4是根据本发 明实施方案的传导元件组件11的正视图,其包括被非传导材料48彼此分 隔开的多个分立导体27。在这样的情况下,每个导体27被独立地加热。
同样,传导元件14,即使是单片连续的传导材料,也可以成形有孔, 或者由电线、束或杆等构成,在它们之间形成有空的间隔。
为清晰起见,图1至3示出了简单示意性形式的磁加热器2、 3。应 该理解,可以出现其他结构,以便为容纳和对准提供结构支持。
图5是一部分磁体组件20的横截面视图,包括具有磁体12的框架 22和提供在磁体12的外部上的保护层31。出于具体目的而选择保护层 31,包括但不限于热保护、附加的结构完整性以及化学保护。
多种材料适于作为保护层31使用,只要它们不明显地降低磁体12的 磁场的传播。
在一个实施方案中,保护层31包括铝。应该注意,铝具有高的反射 率,因而抑制了磁体12的热吸收,并具有高的红外发射率,因而促进了 热量从磁体12向外的快速再次辐射。这些性质结合起来为磁体12提供了 净皮动冷却。此外,铝相当地耐用,并且所以铝的保护层31用于物理地保 护磁体12。同样,铝相对不易渗透,并且因而可以有效地密封磁体12,使其免受由于湿气、氧气、流过流体路径16 (参见以下)的流体等产生
的任何可能的腐蚀影响。
此外,在其他实施方案中,磁加热器2、 3可包括其他用于磁体12的主 动或一皮动冷却机构。多种冷却才几构适于特定目的。例如,被动冷却机构包括 但不限于散热器和散热片。主动冷却才几构包括但不限于冷却回路和致冷单元。
应该注意,如下所述的流体流动^各径16可以配置成起到冷却4几构的 作用。在本发明的一些实施方案中,使用流体来提供一种从传导元件14 中吸收热的机构,并且流体也非常适合于从磁体12中吸收热。
在根据本发明的其他实施方案中,经由从传导元件14直接传导或辐 射,来产生热以便使用。例如,热能够从传导元件14传递到固体热导体、 散热器或热存储设备,例如但不限于大量的陶瓷、砖、石等。
图6是根据本发明实施方案的磁加热器2的侧面横截面视图,其中, 流体路径16被界定成使得其至少一部分在磁体组件20的磁体12和传导 元件14之间延伸。流体3各径16在石兹体12和传导元件14之间,基本平行 于传导元件14和石兹体12延伸。
用于具体目的的适当流体包括但不限于诸如空气的气态流体和诸如 水的液态流体。当传导元件14 4皮加热时,流体^各径16中的流体从传导元 件14"t妾受热。乂人传导元件14至流体^各径16中的流体的热传递,可以通 过传导、对流和辐射而发生。
图7和8是根据本发明实施方案的磁加热器2的侧视图和正视图,所 述磁加热器2还包括与流体路径16啮合的用于驱使流体通过其中的流体 驱动器34。流体驱动器34包括多个翼片35或叶片以及驱动轴36。适当 的流体驱动器34的例子包括但不限于装有翼片的转子、鼠笼(squirrel cage )和风扇。在图7的实施方案中,驱动轴36延伸穿过传导元件14中 的孔37,并且连接至其上安装有磁体12的框架22。驱动动作由框架22 的旋转提供,框架22的旋转使流体驱动器34在预定方向上转动。因此, 流体驱动器34的运行速度在这里取决于框架22的运动速率,并且同样地 取决于流体路径16中的流体流动的速率。在其他实施方案中,其中,驱 动轴36连接至轴18或外部能量源。案中,流体驱动器34由传导元件14的旋转来驱动。
应该理解,通过流体3各径16的流体被加热达到的温度取决于传导元件 14中热产生的速率,即,可用于加热流体的热的量。同样,流体的温度耳又 决于流体流过流体路径16的速率,即,取决于多少流体可用于吸收产生的 热。进一步地,流体的温度取决于传导元件14将其热释放到流体中的效率。
同样,因为包括热产生速率、流体流动速率以及流体温度的参数彼此 独立,如在这里的一些实施方案中所述的那样,所以根据本发明实施方案 的磁加热器2用于产生与流体流动的特定量相结合的流体的特定温度。可 以彼此独立地控制三个参数中的任意两个。
用于推动轴18的能量源可以包括任何适当的装置。
在根据本发明的实施方案中,轴18与一些发动机车辆中的动力输出 装置连接,例如但不限于很多拖拉机、其他农用车辆和重型作业车辆。在 这样的车辆中,由发动机产生的机械驱动力中的一些或全部^皮传递至动力 输出装置,以驱使例如轴18旋转。传统的动力输出装置包括可旋转连接 的或其他可活动的部件,所述部件啮合联动装置以驱使轴18旋转。
在其他实施方案中,轴18包括液压联动装置。某些车辆包括液压系 统,例如^f旦不限于用于启动雪伊或伊刀的系统、用于翻卸卡车车厢的系统 或者用于操作叉车的系统。液压系统适于利用适于与轴18连接的合适的 联动装置,与一件辅助设备连接,例如液压马达,以向其提供动力。液压 系统和液压联动装置为本领域所公知,并且在这里不进行详细描述。
可以预期使用各种实施方案,来控制磁加热器2的热输出的速率。
图9A和9B是^4居本发明实施方案的图1 -磁加热器2的侧面^f黄截面 视图,还包括用于改变导体/磁体间距XI的间距调节器26。间距调节器 26改变导体元件第一侧面15和第一^兹体表面13之间沿x轴的导体/磁体 间距X1。
施加在导体元件14的给定部分上的磁场强度部分地取决于磁体12和 导体元件14之间的导体/磁体间距X1 。导体/磁体间距X1中的变化,可以改变使导体元件14受到影响的磁场强度,并且因而改变磁场在周期内 的变化范围(磁场的周期变化),该变化范围改变传导元件14中产生热 量的速率。对于永磁体,磁场的周期变化完成,而磁场强度的绝对量实质 上保持不变。
降低导体/磁体间距Xl增加了传导元件14上的磁场强度并增强了磁 感应,因此加速了传导元件14的发热。增加导体/磁体间距Xl降低了传 导元件14上的磁场强度并减弱了磁感应,因而减緩了传导元件14的发热。
在期望获得相对高的最大热产生速率的实施方案中,期望传导元件 14和磁体12之间的导体/磁体间距Xl的最小值尽实际可能地小。类似地, 在期望获得大范围的热产生速率的可变性时,期望传导元件14和磁体12 之间的导体/磁体间距X1的可能值的范围相对宽些。
导体/》兹体间距Xl是一个不依赖于磁体12相对于传导元件14的运动 速率的参数,并且因而不依赖于磁场的周期变化的速率。因而,可以通过 改变导体/磁体间距Xl但不改变磁体磁场强度的周期变化的周期,来调整 石兹加热器2的热产生速率。
同样,导体/磁体间距Xl不依赖于磁体12的绝对磁场强度。因此, 可以通过改变导体/磁体间距Xl而不改变磁体12的绝对磁场强度,来调 整f兹加热器2的热产生速率。其中,随着导体/磁体间距Xl变化而改变的 是使传导元件14受到影响的磁场的量。在产生热量的同时,可以通过调 整导体/磁体间距Xl,调整磁加热器2的热产生速率。
间距调节器26或者啮合磁体组件20,或者啮合传导元件14,以便改 变它们之间的导体/磁体间距Xl。在其他实施方案中,磁加热器2包括与 》兹体组件20和传导元件14啮合的独立的间距调节器26。这样的布置有 利于导体/磁体间距Xl的调整,并且结果有利于热产生速率的调整。在根 据本发明的实施方案中,间距调节器26被用于在磁加热器2产生热的同 时,帮助导体/磁体间距Xl的调整。
各种调节器适于用作间距调节器26。在一个实施方案中,如图9A和 9B中示意性示出,间距调节器26是筒单的线性调节器,其与传导元件 14啮合,以使其朝着或远离磁体组件20移动,从而将导体/磁体间距从 XI调为X2。在根据本发明的实施方案中,间距调节器26是手动调节器,例如但
不限于,由手摇柄控制的带螺紋的螺杆。在其他实施方案中,间距调节器
26是动力调节器,例如^f旦不限于,电驱动4几构或液压驱动冲几构。
再次参照图7,磁加热器2还包括控制器38。控制器38与间距调节 器26通信,以控制导体/》兹体间距Xl。控制器38还与轴18通信,以控 制磁体组件20的运动速度,并因而控制磁体12的运动速度,磁体组件 20和磁体12的运动源于轴18,其中,驱动轴18的驱动设备的输出是可 变的且可控制的。
流体驱动器34啮合^兹体组件20,从而流体驱动器34的运行速度, 以及因而沿流体3各径16的流体流动的速率,也由;兹体组件20的运动速度 决定。
因而,图7中的控制器38通过控制导体/》兹体间距XI来控制热产生 速率,并且还通过控制流体驱动器34运行的速率来控制流体流动速率。 通过独立地控制这两个参数,还可以如前所述那样控制流体的温度。
各种设备适于用作控制器38,包括但不限于集成电路。控制器在本 领域中众所周知,并且这里不进一步描述。
尽管图7中的实施方案示出了与各种传感器40、42通信的控制器38, 应该强调这仅仅是示意性的。在其他实施方案中,控制器38控制磁加热 器2的运行,而没有传感器或来自其的数据。在根据本发明的实施方案中, 控制器38包括存储的数据和/或预先计算的算法,其中,这基于磁加热器 2的设计和类似磁加热器2的性能。控制器38控制磁加热器2来产生期 望级别的热产生、流体温度和/或流体流动速率,而不需要有源传感器来 监控磁加热器2自身的参数。
图7中的实施方案包括流体温度传感器40,所述温度传感器用于感 测沿着流体^各径16移动的流体的温度。它还包括流体流动速率传感器42, 所述速率传感器用于感测通过流体路径16的流体流动的速率。该实施方 案还包括驱动传感器44,其用于感测由轴18驱动磁体组件20的速率。 控制器38与传感器40、 42和44中的每一个通信。基于来自传感器40、 42和44的数据,控制器38调整磁体组件20的 速度、流体驱动器34的速度和/或导体/磁体间距Xl,以控制热产生、流 体温度和/或流体流量。
应该强调,如所示的传感器40、 42和44的排列仅仅是示意性的。对 于具体的实施方案,不必包括图7中所示的所有传感器器40、 42和44或 者图7中所示的传感器40、 42和44中的每一个。在其他实施方案中,除 所示这些以外或者替换所示这些,》兹加热器2中可以包括其他传感器。
在实施方案中,磁加热器2包括适于感测磁体12和传导元件14之间 的导体/磁体间距Xl的其他传感器。
根据磁加热器2的具体实施方案的独特情况以及待感测的信息的类 型,多种传感器适于使用在根据本发明实施方案的磁加热器2中。传感器 在本领域中^^知,并且在这里不进一步描述。
图10是根据本发明实施方案的磁加热器4的侧面横截面视图。传导 元件14包括传导元件第一侧面15a和传导元件第二侧面15b。第一^兹体 组件20a在其上包括第一框架22a和多个第一磁体12a,在所述第一磁体 组件20a与传导元件第一侧面15a之间设置了第一间距X3。类似地,第 二磁体组件20b在其上包括第二框架22b和多个第二磁体12b,在所述第 二磁体组件20b与传导元件14的传导元件第二侧面15b之间设置了第二 间3巨X4。
第一磁体组件20a和第二磁体组件20b被分别设置在邻近传导元件第 一侧面15a和传导元件第二侧面15b处,使得磁体12a和12b彼此分别对 准,以在传导元件14的每一侧面15a、 15b上形成相面对的一对。在第一 磁体组件20a和第二磁体组件20b是可移动的实施方案中,它们可以一起 和/或独立地移动,以保持相面对的f兹体对。
图11是图10的实施方案的横截面的局部视图,其中,相对的磁体 12a、 12b的不同极性朝向传导元件14,以表现磁场的预定梯度。在其他 实施方案(未示出)中,相对的磁体12a、 12b的相同极性朝向传导元件 14,以表现所产生的磁场的预定梯度。图12是才艮据本发明的多级》兹加热器6的实施方案的侧面横截面3见图。 如图1中所示的实施方案一样,图10的实施方案可以通过使用附加的传 导元件14和磁体组件20而便利地扩展。图12的实施方案包括具有3个 传导组件14a-c和4个》兹体组件20a-d的排列。应该注意,传导组件14和 磁体组件20的数目仅仅是示意性的,并且其他数量和排列可以适于具体 目的。流体驱动器34纟皮示为邻近于传导元件14和磁体组件20。
多级^f兹加热器6还包括支撑杆90,所述支撑杆90以相对的轴向排列 来连接多个磁体组件20a-d。应该理解,无论是磁体组件14a-d还是传导 组件14a-c被轴18驱动而旋转,磁加热器6的操作都是有效的。
图13A和13B分别是根据本发明实施方案的磁加热器装置8的组装 图和分解图。磁加热器装置8包括后壳94、第一端面板91、加热器外壳 92、 -兹加热器6、第二端面板93、吹风机外壳96和进气4册97。
根据图10实施方案的,兹加热器4包括轴18、第一磁体组件20a、传导 元件14、第二;兹体组件20b和流体驱动器34。第一》兹体组件20a和第二》兹 体组件20b包括多个^兹体12。传导元件14设置在第一f兹体组件20a和第 二磁体组件20b之间,并与它们同轴。传导元件14连接轴18,并适于关 于第一磁体组件20a和第二》兹体组件20b旋转。轴18适于连接能量源103。
后壳94连接在邻近第一端面板91的位置,两者都包括允许轴18通 过那里的孔。第一端面板连接在邻近加热器外壳92的位置,界定出适于 容纳第一石兹体组件20a、第二石兹体组件20b和传导元件14的容积。第二 端面板93连接在邻近加热器外壳92的位置,界定出上述容积的一侧。加 热器外壳92包括流体出口 102。第二端面板93包括界定一部分流体路径 的第二端面纟反孔95。流体驱动器34连接至轴18,并且位于邻近第二端面 板93的位置处,在第二磁体组件20b的相对侧。吹风机外壳96连接在邻 近第二端面板93的位置,使流体驱动器34嵌入其中。吹风机外壳%界 定出流体入口孔87,所述流体入口孔87界定一部分的流体路径。进气栅 97连接至遮盖流体入口孔87的吹风机外壳96。
流体路径由流体入口孔87、流体驱动器34、第二端面板孔95、加热 器外壳92和流体出口 102界定。流体通过流体驱动器34的旋转而进入流体入口孔87。流体驱动器34引导流体通过第二端面板95,并使流体循环 通过加热器外壳92中的传导元件14。加热器外壳92将流体引导至流体 出口 102。
磁加热器装置8还包括具有把手99的间距调节组件103、具有第一 隔离端108和第二隔离端109的带螺紋的隔离柱105、第一固定用连接器 107和第二固定用连接器106。第一固定用连接器107布置在邻近第一磁 体组件20a的位置,而第二固定用连接器109布置在邻近第二^f兹体组件 20b的位置。带螺紋的隔离柱105设置在第一^兹体组件20a和第二-兹体组 件20b之间,第一隔离端108连接第一固定用连接器107。第二隔离端109 通过第二固定用连接器106,并连接至把手99。在第一方向转动把手99, 可减小第一f兹体组件20a和第二磁体组件20b之间的间距。在相反方向上 转动把手99,可增加第 一磁体组件20a和第二磁体组件20b之间的间距。
图14A和14B分别是根据本发明实施方案的磁加热器装置7的分解 透一见图和4黄截面侧视图。磁加热器装置7包括吹风机199和磁加热器3。 吹风机199包括马达固定架191、马达103、吹风机外壳196、吹风机风 扇134、吹风机外壳套筒192和进气栅197。磁加热器3包括磁体组件20 和传导元件14,所述传导元件14是如下所述的吹风机风扇134的构件。
空气运动(air-moving)领域的技术人员将会认识到,吹风机199实 质上是已知的鼠笼式吹风机结构。吹风机外壳196界定出与轴向入口 193 和切向出口 194流体连通的环形体积195。
吹风机134包括连接至传导元件14的多个风扇叶片198。传导元件 14采用实质上与图3的实施方案相同结构的圆盘形板的形式。磁体组件 20也具有,实质上与图3的实施方案相同的结构。;兹体组件20包括轴向轴 环23。磁体组件20同轴地位于环形体积195中。吹风机风扇134同轴地 位于环形体积195中,使得吹风机风扇134的传导元件14同轴地位于邻 近磁体组件20处。吹风机外壳套筒192沿着轴向入口 193周围连接至吹 风才几外壳196,所述轴向入口 193与吹风机风扇134同轴并邻近吹风机风 扇134,而且适于将空气流从轴向入口 193引导至吹风才几风扇134。进气 栅197连接至吹风机外壳196,以遮盖轴向入口 193。应该理解,在#4居本发明的其他实施方案中,考虑到工程学优选,吹
风机外壳套筒192是吹风机外壳196的构成整体的部分。
马达固定架191连接至吹风机外壳196,而马达103连接至马达固定 架191,使得马达103的轴18与延伸进环形体积195中的磁体组件20和 吹风才几风扇134同轴。轴18延伸进环形体积195中,通过》兹体组件20的 轴环23,并且以纟喿作啮合(operative engagement)方式连接至传导元件 14,以便在运行时》走转传导元件14,并因而旋转吹风机风扇134。;兹体组 件20连接至吹风机外壳196,并固定至吹风机外壳196。运行时,传导元 件14相对于静止的磁体组件20旋转,由于存在来自由磁体组件20感应 产生的时变;兹通量的感应热,传导元件14纟皮加热。
应该理解,在根据本发明的其他实施方案中,考虑到工程学优选,马 达103被以任何适当的方式装配至吹风机外壳196。
运行时,空气被引入到轴向入口 193中,由吹风机外壳套筒192,由 吹风机风扇134导入。空气通过传导元件14,在其中由磁加热器3产生 的热^皮传递给空气。加热的空气随后被排出切向出口 194。在根据本发明 的其他实施方案中,风扇叶片198适于充当将来自传导元件14的热传递 给空气的散热器。
图15是根据本发明实施方案的磁加热器9的正视图。图16是图15 磁加热器沿切割线16-16的侧面横截面视图。磁加热器9包括多个导体组 件50 ( 50a-b )和多个;兹体组件60 ( 60a-c ),它们处于紧密间隔的、相面 对的、交替的结构中,沿着中轴围绕轴18排列。多个》兹体组件60中的每 一个连4妾至轴18,,人而当该轴旋转时,》兹体组件60相对于导体组件50 旋转。
应该理解,在其他实施方案中,磁加热器9可以包括适于具体目的的 一个或多个导体组件50和一个或多个石兹体组件60。作为示例,^f旦不限于 该示例,磁加热器可以具有一个导体组件50和一个磁体组件60; —个导 体组件50和两个石兹体组件60,其中,在导体组件50的两侧各有一个;兹 体组件60; —个^兹体组件60和两个导体组件50,其中,在》兹体组件60 的两侧各有一个导体组件50;以及以上的组合。本领域的技术人员可以理解,热输出与导体组件50和磁体组件60的数量有关,并且磁加热器为 提供热输出提供了模块化方法。
图17是图16的侧面横截面视图的局部切割的详细视图。磁体组件 60包括一个或多个磁体12,并且适于将一个或多个磁体12布置成紧密地 靠近导体组件50。
图18是图15-17的磁加热器9的局部分解视图。磁加热器9包括与 第一、第二、第三和第四磁体组件60a-c交替布置的第一、第二和第三导 体组件50a-b。导体组件50a-b和磁体组件60a-c布置在轴18上,轴18本 身由一对轴台72支撑。导体组件50a-b和磁体组件60a-c间隔开一段预定 距离,并由多个轴衬70、轴环71和轴台72固定在一起成为一个组件。 ;兹加热器9适于^f吏得/f兹体组件60a-c连4妄至轴18,并在轴18 ^:转时,相 对于导体组件50a-b旋转。
图19是图15的;兹加热器9的磁体组件60的分解透视图。磁体组 件60包括实质上为圆盘形式的石兹4反61。多个》兹穴(magnet pocket) 62 布置在磁板61的侧面上,并邻近于磁板外边缘69—段预定距离,所 述石兹穴62适于至少部分地在其中容纳至少一个》兹体12。》兹体12由多 个固定板63保持在磁穴62中。固定板63包括适于容纳紧固件64穿 过的多个紧固孔66。紧固孔66适于对准布置在磁板61中的带螺紋的 孔67。固定板63啮合磁体12和磁板61 ,以使磁体12保持在各个磁 穴62中。
再次参考图17,固定板63包括多个固定穴(retainer pocket) 68,辅 助磁穴62并适于在其中容纳至少一个磁体12。在其他实施方案中,磁穴 62或固定穴68适于将》兹体12整个地容纳在其中,并且固定;f反63或;兹板 61分别包括实质上平坦的表面,以使磁体12包括在其中。
磁板61还包括适于容纳轴18穿过的中心轴孔65。
应该理解,在其他实施方案中,》兹体组件60可以包括适于具体目的 的一个或多个磁体12。当存在磁体12相对于导体组件50的相对运动时, 磁体12在导体组件50上提供时变磁通量。这样的磁通量可以由一个或多 个f兹体12提供。进一步地,;兹体12的尺寸和形状可以被选择成提供适于具体目的的预定磁通密度。在根据本发明的另一些其他实施方案中,提供
了与轴孔65在径向方向上间隔开的多排》兹体12 。
进一步地,应该理解,在才艮据本发明的其他实施方案中,》兹体组件 60可以采用适于具体目的的其他形式,以便提供紧密靠近导体组件50的 磁体12。磁体12可以在具有或不具有固定板61的情况下,经由其它紧 固装置连接至磁板,所述紧固装置包括但不限于紧固件、粘合剂以及涂料。 在磁体组件60旋转的实施方案中,将磁体12固定到磁板61的装置必须 经受住倾向于使》兹体12与/f兹板61分离并且掷出去的力。
图20是图15的磁加热器9的导体组件50的分解透视图。导体组件 50包括一对导体板52a、 52b,由框架51流体密封啮合地固定在外边缘 55周围。 一对导体板52a、 52b中的至少一个包括适于具体目的的电传导 材料,所述电传导材料适于在受到使导体板52a、 52b加热的时变磁通量 的影响时,在导体^反52a、 52b中产生感应涡流。
框架51适于使导体板52a、 52b以面对的关系固定,分开预定距离在 它们之间界定出流体空间56。垫圈59密封导体板52a、 52b的外边缘55, 使得流体保持在流体空间56中。应该理解,提供流体紧密密封的适当方 法,例如但不限于定位焊接、铜焊、软焊、框架51、涂料和弹性密封构 件,例如《旦不限于"O形环"和垫圈。
每一个导体板52a、 52b具有适于在其中容纳轴衬70的轴衬孔53。 轴衬孔密封54围绕轴衬孔53,并适于在轴衬孔53周围啮合导体板52a、 52b,轴衬孔密封54适于维持之间的流体密封啮合,以便将流体保持在流 体空间56中。
现在再次参考图15和18,导体组件50还包括与流体空间56连通的 流体入口 57和流体出口 58。参考图20,流体入口 57和出口 58是导体板 52a、 52b中的一个或两个的构件。导体组件50适于使得流体可以通过流 体入口 57、流体空间56以及流体出口 58之间,足以当导体板52a、 52b 在运行期间被加热时,提供从导体板52a、 52b到流体的有效热传递。
图21是根据本发明实施方案的发动机驱动的热产生系统的示意图。 发动4几驱动的热产生系统100经由供应给如下所述的适当外部热交换器126的工作流体,向外部应用4是供热。发动机驱动的热产生系统100包括 内燃机110、磁加热器9以及流体处理系统130,磁加热器例如但不限于 图18的实施方案。内燃机110的驱动联接器(drive coupling)驱动或旋 转磁加热器9中的磁体组件60,磁加热器9依次加热导体板52a、 52b和 在导体组件50中流动的工作流体。
流体处理系统130包括工作流体处理系统120、发动机冷却系统112、 排放系统129。工作流体处理系统120包括流体贮存器121、歧管流量控 制器122、排放物热交换器(exhaust heat exchanger) 123 、冷却剂热交换 器124以及一个或多个循环泵127,所有的装置都处于流体连通状态,以 适于使其中的工作流体循环。歧管流量控制器122适于将工作流体导入到 磁加热器9、排放物热交换器123和冷却剂热交换器124。
由》兹加热器9产生的热还^皮传递给在》兹加热器9中通过的工作流体。 工作流体被收集到流体贮存器121,并再次通过歧管流量控制器122引导, 或利用外部歧管125或其组合引导到外部热交换器126。外部歧管125适 于提供一个或多个流体输出端(take-off),以便将加热的工作流体提供 给一个或多个外部热交换器126,并从一个或多个外部热交换器126返回 冷却的工作流体。
发动机冷却系统112包括用于冷却剂流体的冷却剂贮存器114,其与 内燃机110和冷却剂热交换器124流体连通。冷却剂流体在内燃机110中 循环,其中,来自内燃机110的结构中的热被传递给冷却剂流体,并随后 传递给冷却剂热交换器124中的工作流体。以这种方式,来自内燃机110 的热和来自》兹加热器9的热;故用于加热工作流体。
内燃机110产生热的排放气体作为燃烧的产物,该气体由排放歧管128 导入到内燃机110外部。排放系统129包括排放物热交换器123,其与排放歧 管128流体连通,并适于将来自内燃机110的排放物的热传递给工作流体。 以这种方式,来自排方欠物的热和来自磁加热器9的热被用于加热工作流体。
因此,发动才几驱动的热产生系统100利用结构的热和来自内燃机110 的排放物的热,来增强来自^兹加热器9的热,以有效地提供用于在外部应 用中使用的加热的工作流体。应该理解,可以根据工程设计优化和限制,使用各种结构的发动机驱 动的热产生系统。图22是根据本发明另一实施方案的另一发动机驱动的
热产生系统200的示意图。发动机驱动的热产生系统200包括内燃机110、 ^t加热器9,例如但不限于图18的实施方案,以及流体处理系统230。该 结构和功能实质上类似于图21的实施方案,但是该实施方案包括内燃机 110,该内燃机IIO具有两个排放歧管128a、 128b、与各个排放歧管128a、 128b流体连通的两个排放物热交换器123a、 123b以及分立的外部歧管, 即供应歧管125a和返回歧管125b。
使用由发动机驱动的热产生系统100、 200所产生的热的应用很多。 工作流体#:加热至适于具体目的的预定温度。应该理解,利用由加热的工 作流体提供的经由热交换器进行的热传递的大部分应用,可以适于和发动 机驱动的热产生系统100 、 200 —起使用。
在根据本发明的实施方案中,加热的工作流体通过是压力通风系统的 一部分的热交换器,用于提供热空气到建筑物。在其他实施方案中,工作 流体通过放置在地面上并用覆盖物覆盖的软管,以加热地面,例如使挖掘 的冰冻地面解冻。在另一应用中,工作流体通过热水供应系统的浸没在水 槽中的热交换器,以加热使用的水。但是,只有很少量的应用适于与发动 机驱动的热产生系统100 、 200 —起使用。
通过使用从发动机排;故物中捕获的热和从发动机冷却系统中捕获的 热,两种热量均被添加到由石兹加热器产生的热中,发动4几驱动的热产生系 统100、 200实现了超过传统磁加热器的显著改善的效率。
图23、 24和25分别是根据本发明实施方案的分裂导体磁加热器组件 302的局部分解和组装的透^L图,包括分裂导体^f兹加热器304和框架312。 框架312适于支撑分裂导体磁加热器304的各种构件,以及为较大系统的 辅助部件提供平台。分裂导体磁加热器304包括磁体单元60和第一半片 导体单元(half-conductor unit) 352a以及彼此具有相对关系的第二半片导 体单元352b。第一半片导体单元352a和第二半片导体单元352b适于横 向地移进和移出由磁体单元60界定出的磁体组件空间160,从而使第一 半片导体单元352a和第二半片导体单元352b移动成基本与磁体单元60 磁性啮合或不啮合的状态,如以下所解释。在图23的实施方案中,磁体单元60包括第一、第二、第三和第四-兹 体组件60a-d,实质上与图19的磁体组件60a的实施方案所提供的结构相 同,可是应该理解,之前提出的任何磁体组件实施方案都适于具体目的。 磁体组件60a-d由驱动轴18支撑和驱动旋转,驱动轴18本身由一对轴台 72支撑,并且;兹体组件60a-d由多个轴衬70、轴环71和轴台72 (示出一 个)固定在一起成为一个组件,实质上类似于图18的实施方案,可是应 该理解,其他支撑和固定装置适于具体目的。磁体组件60a-b彼此间隔开 一段界定出》兹体组件空间160的预定距离,如之前所示,并且以下将进一 步解释。磁体组件60a-d连接至轴18,并在轴18旋转时,相对于第一半 片导体单元351a和第二半片导体单元352b旋转。应该理解,在根据本发 明的其他实施方案中,磁体单元60包括适于具体目的并辅助第一半片导 体单元352a和第二半片导体单元352b的一个或多个磁体组件。
第一半片导体单元352a和第二半片导体单元352b —起界定第一、第 二和第三导体组件350a-c,其中每一个都包括一对两个半片导体组件一 对第一半片导体组件350al、350a2, 一对第二半片导体组件350bl 、 350b2, 以及一对第三半片导体组件350cl、 350c2。第一半片导体单元352a包括 间隔开且平行排列地连接在一起的每对半片导体组件中的一个半片导体 组件,而第二半片导体单元352b包括间隔开且平行排列地连接在一起的
每对半片导体组件中的另一个半片导体组件。因此,第一半片导体单元 352a包括第一半片导体组件350al、第二半片导体组件350bl和第三半片 导体组件350cl,而第二半片导体单元352b包括第一半片导体组件350a2、 第二半片导体组件350b2以及第三半片导体组件350c2。应该理解,在根 据本发明的其他实施方案中,第一半片导体单元352a和第二半片导体单 元352b包括适于具体目的且辅助磁体单元60的一个或多个半片导体组 件。半片导体组件350al,a2,bl,b2,cl,c2包括实质上类似于图20的实施方案 所述的内部和外部流体处理装置。
第一和第二半片导体单元352a,b适于在如图24所示的第一分离位置 和如图25所示的第二啮合位置之间,相对于驱动轴18的中轴,在驱动轴 18的中轴的相对两侧,横向地平移。第一和第二半片导体单元352a,b适合于使得在向驱动轴18平移时,每一个第一、第二和第三导体组件350a-c 中的对应一对半片导体组件实质上共面地向彼此平移,直到实质上在边对 边的方位上彼此邻接,其中每个半片导体组件至少部分地平移进各个磁体 组件60a-d之间的空间中去。
第一和第二半片导体单元352a,b包括一种装置,用于将各个半片导 体组件平移进和平移出对应磁体组件之间的空间。在图23的实施方案中, 第一和第二半片导体单元352a,b包括多个槽轮(slottedwheel)326:在第一 和第二半片导体单元352a,b的上侧332上的四个轮326,其中轮的旋转轴 基本上共面;以及在第一和第二半片导体单元352a,b的下侧333上的四 个轮326,其中轮的旋转轴基本上共面。
两对平行的轨道,上轨道238a和下轨道328b,被提供在框架312上, 并适于分别容纳和引导第一和第二半片导体单元352a,b的上侧332和下 侧333上的轮326。轨道328a,b实质上彼此平行,并且实质上垂直于驱动 轴18的中轴的方位。上轨道238a位于驱动轴18的中轴的一侧,而下轨 道328b位于驱动轴18的中轴的相对侧。轮326的旋转轴实质上与驱动轴 18的旋转轴平行。第一和第二半片导体单元352a,b的轮326被滑动地容 纳在上轨道328a和下轨道328b的相对两端上,并且适于沿着轨道328的 一部分长度平移,使得第一和第二半片导体单元352a,b可以实质上垂直 于驱动轴18的旋转轴平移。
分裂导体磁加热器组件302还包括驱动装置,其适于沿着上轨道328a 和下轨道328b驱动第一和第二半片导体单元352a,b。在图23中示出的驱 动装置包括马达320、螺旋驱动轴322以及螺旋驱动啮合构件324。螺旋 驱动轴322包括具有第一方向的螺紋的第一半轴(shaft half) 323a和具有 相反的第二方向的螺紋的第二半轴323b。螺旋驱动轴322平行于轨道328, 并垂直于驱动轴18的中轴的方位,使得第一和第二半轴323a,b位于驱动 轴18的中轴的相对两侧。
马达320适于使螺旋驱动轴322在顺时针方向和逆时针方向上旋转。 每个螺旋驱动啮合构件324连接至第一和第二半片导体单元352a,b中的 一个,并啮合第一和第二半轴323a,b中的一个。螺旋驱动轴322可通过螺紋啮合螺旋驱动啮合构件324,并适于使得当螺旋驱动轴322在第一方 向旋转时,第一和第二半片导体单元352a,b被驱动成向彼此靠近并靠近 驱动轴18,并且在第二方向旋转时,第一和第二半片导体单元352a,b被 驱动成4皮此远离并远离驱动轴18。
应该理解,本领域的技术人员将认可很多其他的用于使第一和第二半 片导体单元352a,b平移的装置。这样的其他装置包括但不限于滑轮、 齿轮、线性致动器、气压缸和液压缸等。还应该理解,通过提供两种驱动 装置,可以使第一和第二半片导体单元352a,b受到彼此独立地驱动。
上轨道328a和下轨道328b的长度,以及因而第一和第二半片导体单 元352a,b的运动距离,被预定为覆盖一定范围的运动,从而在被称为分 离位置的第一位置时,第一和第二半片导体单元352a,b远离^f兹体组件60, 如图24所示,其中它们实质上没有与^f兹体组件60》兹性地啮合,对于第二 啮合位置,如图25所示,其中第一和第二半片导体单元352a,b与磁体组 件60交插,它们实质上与磁体组件60磁性地啮合。
第一、第二和第三导体组件350a-c分别与第一、第二、第三和第四 磁体组件60a-d间隔开一段预定距离,所述距离界定出导体组件空间150 和磁体组件空间160,使得在啮合位置,第一、第二和第三导体组件350a-c 中的每一个在第一、第二、第三和第四磁体组件60a-d之间的磁体组件空 间160中交替、交插地排列。每一个半片导体组件350al,a2,bl,b2,cl,c2还 包括半圆孔331,以便当第一和第二半片导体单元352a,b位于啮合位置时, 在其中容纳驱动轴18和/或轴衬,并且不干扰它们。
;兹性啮合浮皮定义为当导体组件和磁体组件至少部分地处于面对关系 时,导体组件至少部分地处于由^兹体组件产生的f兹场的影响下。如之前所 讨论,因为由旋转的磁体组件的磁体运动而产生的变化的磁场,磁体组件 靠近导体组件的旋转使导体组件中产生涡流。导体组件中的电流以这样一 种方式运动在导体组件中产生热。磁体组件旋转得越快,导体组件中产 生的电流越强,并且因而导体组件的发热越多。
第一和第二半片导体单元352a,b相对于磁体单元60的位置,将决定 第一和第二半片导体组件352a,b的发热量,从分离位置中的最小量到喷合位置中的最大量。当第一和第二半片导体单元352a,b在从分离位置到 啮合位置的范围内平移时,与磁体组件60a-d的磁性啮合的量增加,从而 增加了半片导体组件350al,a2,bl,b2,ca,c2的发热,以及增加了通过其中的 流体。通过沿着上轨道328a和下轨道328b选择性地定位第一和第二半片 导体单元352a,b,第一和第二半片导体单元352a,b的发热以及因而^兹加热 器304的热输出,可以独立于驱动轴18的旋转速度而受到单独地控制。
在根据本发明的磁加热器的其他实施方案中,受到分立的驱动装置驱 动的第一和第二半片导体单元352a,b彼此独立地平移,从而为控制热输 出提供了各种选择,例如但不限于,磁性地啮合或部分磁性地啮合第一和 第二半片导体单元352a,b中的一个。
在根据本发明的另一些实施方案中,第一导体组件350a、第二导体 组件350bl和第三导体组件350c中的每一个都受到分立的驱动装置的驱 动而彼此独立地平移,从而为控制热输出提供了各种选择,例如,但不限 于,磁性地喷合或部分磁性地啮合第一、第二和第三导体组件 350a,350b,350c中的一个或多个。
在根据本发明的另 一些实施方案中,半片导体组件350al,a2,bl,b2,cl,c2 中的每一个都受到分立的驱动装置的驱动而彼此独立地平移,从而为控制
热输出提供了各种选择,例如但不限于,磁性地啮合或部分磁性地啮合半 片导体组件350al,a2,bl,b2,cl,c2中的一个或多个。
在根据本发明的另 一些实施方案中,磁加热器包括一个或多个导体组 件,其不限于一对半片导体组件。在一个实施方案中,第一导体组件350a、 第二导体组件350bl和第三导体组件350c中的每一个都包括一个导体组 件,所述导体组件具有一个通过边缘延伸直至超过导体组件中心的槽,以 便当导体組件在分离位置和啮合位置之间平移时,允许驱动轴通过。
图26是根据本发明的包括槽452的导体组件450的透视图。槽452 通过边缘延伸,直至超过导体组件450的中心,以便在导体组件在分离位 置和啮合位置之间平移时,允许驱动轴通过。
本领域的技术人员应该理解,使半片导体单元、导体组件和半片导体 组件平移的特征,可以延用到在导体中不必具有移动的工作流体的其他磁加热器实施方案中,例如但不限于,图1、 6、 7和10的实施方案,其中, 导体是固体板形式的导体元件14。
图27、 28和29分别是根据本发明实施方案的发动机驱动的热产生系 统1230的透一见正^L图和侧-见图。再次参考图22,图22是实质上与图26、 27和28的发动才几驱动的热产生系统1230类似的发动坤几驱动的热产生系 统200的实施方案的示意图。如之前所述,发动机驱动的热产生系统1230 经由供应至合适的外部热交换器126的工作流体,将热提供给外部应用。 发动机驱动的热产生系统1230包括内燃机110、磁加热器304,例如但不 限于图23的实施方案,以及流体处理系统230。内燃机110的驱动联接 器(未示出)驱动或旋转驱动轴18,并因而驱动或旋转磁加热器304中 的》兹体单元60,当》兹性嗜合时,磁加热器304依次加热第一和第二半片 导体单元352a,b。在图26、 27和28中,为清晰起见,第一和第二半片导 体单元352a,b处于非啮合位置。当磁性地啮合在啮合位置时,第一和第 二半片导体单元352a,b被加热,从而加热在其中流动的工作流体。
第一和第二半片导体单元352a,b相对于磁体单元60的位置,将决定 半片导体组件350al,a2,bl,b2,cl,c2内工作流体的发热量,从分离位置中的 最小量到啮合位置中的最大量。当第一和第二半片导体单元352a,b在从 分离位置平移到啮合位置时,与磁体单元60的磁性啮合量增加,从而增 加工作流体的发热。通过沿着上轨道352a和下轨道352b选择性地定位第 一和第二半片导体单元352a,b,第一和第二半片导体单元352a,b的发热, 以及磁加热器304经由工作流体的热输出,可以独立于驱动轴18的旋转 速度而受到单独地控制。
流体处理系统230包括工作流体处理系统220、发动机冷却系统112、 排放系统229。工作流体处理系统220包括流体Hi存器121、歧管流量控 制器122、 一对排放物热交换器123a,b、冷却剂热交换器124以及一个或 多个循环泵(未示出),所有的装置都适于流体连通以使其中的工作流体 循环。歧管流量控制器122适于将工作流体导入到磁加热器304的半片导 体组件350al,a2,bl,b2,cl,c2等部件中。流体贮存器121还包括用于与远程 热交换器(未示出)流体连通的供应联接器155和返回联接器153。由石兹加热器304产生的热;波传递给在第一和第二半片导体单元352a,b 中通过的工作流体。第一和第二半片导体单元352a,b经由柔性软管362 连接至流体贮存器121和歧管流量控制器122,柔性软管362适合于适应 第一和第二半片导体单元352a,b的运动。外部歧管(未示出)适于提供 一个或多个流体输出端,以将热的工作流体提供至之前参考图22所述的 一个或多个外部热交换器(未示出),并使冷却的工作流体返回到流体贮 存器121。
发动机冷却系统112包括用于冷却剂流体的冷却剂P!i存器114,其与 内燃机IIO和冷却剂热交换器124流体连通。歧管流量控制器122还适于 将工作流体导入至冷却剂热交换器124。冷却剂流体在内燃机110中循环, 其中,来自内燃才几110结构的热-波传递给冷却剂流体,并随后传递^^冷却 剂热交换器124中的工作流体。冷却剂热交换器124连接至歧管流量控制 器122和流体贮存器121。以这种方式,使来自内燃才几110的热和来自》兹 加热器304的热:帔用于加热工作流体。
内燃机110产生热的排放气体作为燃烧的产物,该气体由排放歧管 128 (在图26-28中未示出)导入到内燃机110外部。排放系统229包括 一对排放物热交换器123a,b,其与排放歧管128流体连通,并适于将来自 内燃机110的排放物中的热传递给工作流体。歧管流量控制器122还适于 将工作流体导入至排放物热交换器123a,b,其又将工作流体导入至流体贮 存器121。以这种方式,来自排放物的热、来自发动才几冷却剂的热和来自 磁加热器304的热,被用于加热工作流体。
应该理解,可以根据工程设计优化和限制,来使用各种结构的发动机 驱动的热产生系统。
能够使第一和第二半片导体单元352a,b平移成与磁体组件60磁性啮 合和脱离与磁体组件60磁性啮合的特征,提供了很多显著优势。 一个优 势在于起动时的驱动性能方面。在导体组件不能相对于磁体组件平移的情 况下,在所有时刻,尤其是在发动机起动时,导体组件与磁体组件磁性地 啮合,即,》兹体组件,皮石兹性地吸引至导体组件。因而,发动机在起动时必 须克服静止状态时出现的导体组件和磁体组件之间的^f兹性吸引,被称为起动扭矩,这需要较大的发动机扭矩来克服起动扭矩。在第一和第二半片导
体单元352a,b在起动时与^f兹体组件60脱离的情况下,如#4居本发明的实 施方案所提供以及如图26中所示,不存在需要发动机在起动时克服的磁 扭矩,因而可以使用具有较小扭矩的较小发动机。
如之前所讨论,因为由旋转的磁体组件的磁体运动产生变化磁场,磁 体组件邻近导体组件的旋转使导体组件中产生涡流。根据楞次定律,导体 组件中的电流以这样一种方式运动产生与由磁体运动所产生的变化磁场 相反的磁场,随之在导体组件中产生热,但还产生对于旋转的阻力,在这 里被称为磁扭矩,旋转磁组件的驱动装置必须克服该阻力(该讨论忽略了 无论》兹体组件旋转还是不旋转时都出现的导体组件对磁体组件的磁吸 引)。磁体组件旋转得越快,导体组件中产生的电流越强,并且因而必须 克服的磁扭矩就越强。
当说明驱动装置时,该驱动装置用于将具有预定磁场强度的特定磁体 组件旋转到预定旋转速度,磁扭矩是重要的考虑因素。其中,磁体组件直 接地连接至发动机驱动轴,并且导体组件一直与磁体组件磁性啮合,并不 相对于磁体组件平移,驱动装置必须能够产生足够的扭矩,来克服从静止 到期望旋转速度时的磁扭矩。 一个有效的配置将提供一种驱动装置,该驱 动装置能够产生比旋转速度的范围所要求的扭矩稍微多些的扭矩。对于很 多驱动装置,这不容易获得。
为了进一步解释,作为实施例,给定尺寸的内燃机可以具有扭矩与对 旋转速度曲线,其不匹配磁加热器的磁扭矩对旋转速度曲线。内燃机扭矩 或》兹扭矩中的一个可以具有比扭矩对旋转速度曲线更大的斜率,和/或斜 率不是线性的。特定的发动机可以具有有效并安全运行的优选速度,例如 2400 RPM (每分钟转数)。假定磁体组件直接地连接至发动机驱动轴, 并且导体组件一直-兹性地啮合磁体组件,并且不可相对于石兹体组件平移。
当发动机速度增加至针对特定发动机/磁加热器结构的某个旋转速度时, 低于优选速度2400 RPM的速度,比如1200 RPM,磁扭矩变得与发动机 :扭矩相同,此时发动才几将停止运4亍。
一种克服停止情况的方法是在发动机与磁体组件之间的驱动轴上提 供离合器,离合器适于在发动机获得超过1200 RPM的旋转速度之后啮合并起动磁体组件的旋转,以便防止磁扭矩与发动机扭矩相同或者超过发动 才几扭矩,从而防止发动才几停止。在该实施例中,可以才是供一种在优选旋转
速度2400 RPM时啮合磁体组件的离合器,但是能够处理更高速度和更大 发动机扭矩的离合器巨大、沉重且昂贵。因为扭矩对旋转速度曲线不匹配, 使用在低于优选旋转速度时啮合磁体组件的离合器,很可能在2400 RPM 的优选发动才几速度时,引起发动机扭矩与磁扭矩的失配,并且由于发动才几 将产生过多扭矩,所以系统会更加低效。
克服停止状态的另一方法是提供一种发动机,该发动机在直到优选旋 转速度的范围内,提供总是大于磁扭矩的发动机扭矩。同样,也有可能, 在2400RPM的优选发动机速度时,将会出现更大的发动机扭矩与磁扭矩 的失配,并且因而系统将会更加低效。
根据本发明的方法,克服停止状态和优选旋转速度时的低效运行的另 一方法在于提供一种磁加热器,包括可移动的导体组件,并且具有在发 动机的优选旋转速度下最佳地匹配发动机扭矩的磁扭矩,而且在大于如下 所述的任何旋转速度的旋转速度下,使导体组件与磁体组件磁性地啮合, 所述任何旋转速度会产生等于或大于会使发动机停止的发动机扭矩的磁 扭矩。在以上实施例中,导体组件会在超过1200 RPM的旋转速度下啮合 磁体组件,足以防止旋转速度降至低于维持发动机扭矩大于磁扭矩所需要 的旋转速度。在较低旋转速度时,导体组件将会处于分离位置,其中在导 体组件和磁体组件之间没有磁啮合。在预定旋转速度下,高于这个速度发 动机扭矩会一直比磁扭矩大,导体组件开始与磁体组件磁性的啮合。
根据本发明方法的实施方案,图23的实施方案的分裂导体磁加热器 304适于提供对于所选择的发动机的有效运行最佳化的磁扭矩,即,磁扭 矩小于但非常接近于发动机的优选运行速度下的发动机扭矩。第一和第二 半片导体单元352a,b处于分离位置,发动机被起动并升至优选速度。第 一和第二半片导体单元352a,b接着平移至啮合位置。在停止时,第一和 第二半片导体单元352a,b被平移至分离位置,并且发动机停止。
进一步地,利用使第一和第二半片导体单元352a,b平移成与磁体单 元60磁性啮合和脱离与磁体单元60磁性啮合的能力,热输出可以变化,而不改变内燃机110的速度。因此,内燃机110可以在其最佳速度时被驱
动,并且磁加热器304的热输出可以受到使第一和第二半片导体单元 352a,b平移成与磁体单元60进入预定量磁性啮合的驱动装置控制。
虽然出于说明优选实施方案的目的,已经在本文中示出并描述了具体 实施方案,但是本领域的普通技术人员应该理解,适于获得相同目的的各 种可选和/或等效的实施例可以替代所示和所述的具体实施方案,而不背 离本发明的范围。本领域的技术人员应该容易理解,本发明可以在非常广 泛的实施方案中实施。本申请旨在覆盖本文中所讨论的实施方案的任何修 改或变化。
本领域的技术人员将认识到,为了解释本发明的性质而描述和示出的 部件和行为的细节、材料和排列中的很多修改和变化是可能的,并且这样 的修改和变化不背离本教导和所包括的所附权利要求的实质和范围。
权利要求
1.一种磁加热器,其包括驱动轴,其具有中轴;一个或多个导体组件,其包括电传导材料,所述电传导材料适于在受到时变磁通量影响时能够在所述导体组件中产生感应热,所述一个或多个导体组件适于在第一分离位置和第二啮合位置之间相对于所述驱动轴的中轴横向地平移;一个或多个磁体组件,其包括一个或多个磁体,每个磁体组件沿着所述中轴排列在所述驱动轴周围,其中每个磁体组件适于使所述一个或多个磁体布置成紧密靠近所述导体组件,每个磁体组件连接至所述驱动轴,适合于使得在所述驱动轴被引起旋转时,所述磁体组件相对于所述导体组件旋转,其中所述磁体组件适于在相对于所述导体组件运动时,提供时变磁通量给所述导体组件;以及平移装置,其用于在所述第一分离位置和所述第二啮合位置之间,相对于所述驱动轴的中轴且在所述驱动轴的中轴的相对侧,使所述一个或多个导体组件横向平移成进入和脱离与所述磁体组件的相对且间隔开的面对关系,并因而进入和脱离在其中的磁性啮合。
2. 根据权利要求1所述的磁加热器,其中,每个导体组件包括彼此 处于相对关系的第 一半片导体组件和第二半片导体组件,所述第 一半片导 体组件和所述第二半片导体组件适于相对于所述驱动轴的中轴和且在所 述驱动轴的中轴的相对侧,朝向彼此和远离彼此横向地平移,并且进入和 脱离与各个磁体组件的相对且间隔开的面对关系。
3. 根据权利要求1所述的磁加热器,其中,每个导体组件包括槽, 所述槽从边缘延伸到大约所述导体组件的中心,所述槽适于使所述驱动轴 容纳在其中,每个导体适于相对于所述驱动轴的中轴朝向彼此和远离彼此 横向地平移,并且进入和脱离与各个磁体组件的相对且间隔开的面对关 系,使所述驱动轴布置在所述槽中。
4. 根据权利要求1所述的磁加热器,其中,每个导体组件包括一对导 体板,所述一对导体板在之间界定流体空间,所述流体空间与适于允许流 体流过所述流体空间的流体入口和流体出口流体连通,所述导体板中的至 少一个导体板包括电传导材料,所述电传导材料适于在受到时变磁通量影响时能够在所述至少一个导体板中产生感应涡流,其中当所述导体板在运 行期间被加热时,所述流体空间适于提供从所述导体板至流体的热传递。
5. 根据权利要求1所述的磁加热器,其中,所述一个或多个磁体组 件包括界定磁体单元的第一磁体组件、第二磁体组件、第三磁体组件和第 四磁体组件,所述磁体组件彼此间隔开一段界定磁体组件空间的预定距 离,其中所述一个或多个导体组件包括具有一对第 一半片导体组件的第一 导体组件、具有一对第二半片导体组件的第二导体组件以及具有一对第三 半片导体组件的第三导体组件,其中 一第一半片导体单元包括间隔开且平 行排列地连接在一起的每对半片导体组件中的一个半片导体组件,而第二 半片导体单元包括间隔开且平行排列地连接在一起的每对半片导体组件中的另 一个半片导体组件,所述第 一半片导体单元和所述第二半片导体单 元适于在第一分离位置和第二分离位置之间相对于所述驱动轴的中轴横 向平移,所述第一导体组件、第二导体组件和第三导体组件以及所述第一 石兹体组件、第二f兹体组件、第三》兹体组件和第四;兹体组件分别间隔开一l殳 界定导体组件间距和磁体组件间距的预定距离,从而在啮合位置中,所述 第一导体组件、第二导体组件和第三导体组件中的每个交替、交插地排列 在所述第 一磁体组件、第二磁体组件、第三磁体组件和第四磁体组件之间 的所述石兹体组件空间中。
6. 根据权利要求1所述的磁加热器,其中,所述导体组件包括多个槽轮, 所述多个槽4仑位于所述导体组件的上侧和下侧;所述石兹加热器还包括两对平 行的上轨道和平行的下轨道,所述上轨道和所述下轨道实质上相对于彼此平 行,并且实质上垂直于所述驱动轴的中轴的方向,所述上轨道位于所述驱动 轴的中轴的一侧,而所迷下轨道位于所述驱动轴的中轴的相对侧,所述上轨 道和所述下轨道适于滑动地容纳和引导所述槽轮沿着所述轨道的一部分长 度平移,乂人而所述导体组件可以实质上垂直于所述驱动轴的旋转轴平移。
7. 根据权利要求5所述的磁加热器,其中,所述第一半片导体单元 和所述第二半片导体单元包括多个槽轮,所述槽轮位于所述第一半片导体单元和所述第二半片导体单元的上侧和下侧;所述^l加热器还包括两对平 行的上轨道和平行的下轨道,所述上轨道和所述下轨道实质上相对于彼此 平行,并且实质上垂直于所述驱动轴的中轴方向,所述上轨道位于所述驱 动轴的中轴的一侧,而所述下轨道位于所述驱动轴的中轴的相对侧,所述 上轨道和所述下轨道适于滑动地容纳和引导所述槽轮沿着所述轨道的一 部分长度平移,从而所述第 一半片导体单元和所述第二半片导体单元可以 实质上垂直于所述驱动轴的旋转轴朝向和远离彼此平移。
8. 根据权利要求7所述的磁加热器,还包括驱动装置,所述驱动装 置包括马达;螺旋驱动轴;以及至少一个螺旋驱动啮合构件,所述螺旋驱动轴包括具有第一方向螺紋的第一半轴和具有相反的第二方向螺紋的第二半轴,所述螺旋驱动轴平行 于所述轨道并垂直于所述驱动轴的中轴方向,从而所述第一半轴和所述第 二半轴#_于所述驱动轴的中轴的相对侧,所述马达适于在顺时针方向和逆 时针方向上旋转所述螺旋驱动轴,每个螺旋驱动啮合构件连接至所述第一 半片导体单元和所述第二半片导体单元之中的一个,并啮合所述第 一半轴 和所述第二半轴之中的一个,所述螺旋驱动轴可通过螺紋啮合所述螺旋驱动啮合构件,并适于使得当所述螺旋驱动轴在第一方向旋转时,所述第一 半片导体单元和所述第二半片导体单元被驱动成朝向彼此靠近并靠近所述驱动轴,并且当在第二相反方向旋转时,所述第一半片导体单元和所述 第二半片导体单元被驱动成彼此远离并远离所述驱动轴。
9. 根据权利要求7所述的磁加热器,其中,所述第一半片导体单元 和所述第二半片导体单元彼此独立地由两个驱动装置驱动。
10. 根据权利要求8所述的磁加热器,其中,所述上轨道和所述下轨 道的长度以及因而所述第一半片导体单元和所述第二半片导体单元的运 动距离被预定为覆盖一定范围的运动,从而在第一分离位置时,所述第一半片导体单元和所述第二半片导体单元远离所述磁体组件,其中它们实质上没有与所述磁体组件磁性地啮合,对于第二啮合位置,其中所述第一半 片导体单元和所述第二半片导体单元与所述磁体組件交插,在那里它们实质上与所述^兹体组件-兹性地啮合。
11. 根据权利要求5所述的磁加热器,其中,所述半片导体组件中的每个在边缘附近还包括半圆孔,所述半圆孔适于在所述第一半片导体单元 和所述第二半片导体单元位于啮合位置时,将所述驱动轴容纳在其中并不干扰所述驱动轴。
12. 根据权利要求1所述的磁加热器,其中,每个磁体组件包括》兹板,其实质上是圆盘形式,多个-兹穴布置在所述;兹板的侧面上并且 处于接近所述磁板外边缘的一段预定距离处,所述多个磁穴适于至少部分 地将至少一个磁体容纳在其中;至少一个》兹体,其至少部分地布置在每个;兹穴中;以及至少一个固定板,其连接至所述磁板,使所述磁体连接在所述磁穴中。
13. —种发动机驱动的热产生系统,其包括内燃机,其具有包括中轴的驱动轴;^磁加热器,其包括一个或多个导体组件,其包括电传导材料,所述电传导材料适于 在受到时变^f兹通量影响时能够在导体组件中产生感应热,所述一个或多个 导体组件适于在第一分离位置和第二啮合位置之间相对于所述驱动轴的 中轴横向地平移,其中每个导体组件包括一对导体板,所述一对导体板在 之间界定流体空间,所述流体空间与适于允许流体流过所述流体空间的流 体入口和流体出口流体连通,所述导体板中的至少一个包括电传导材料,所述电传导材料适于在受到时变磁通量影响时能够在至少一个导体板中 产生感应涡流,其中当所述导体板在运行期间被加热时,所述流体空间适 于提供从所述导体板至流体的热传递;一个或多个磁体组件,其包括一个或多个磁体,每个磁体组件沿 着所述中轴排列在所述驱动轴周围,其中每个磁体组件适于使所述一个或多个磁体布置成紧密靠近所述导体组件,每个磁体组件连接至所述驱动 轴,适合于使得在所述驱动轴被引起旋转时,所述磁体组件相对于所述导 体组件旋转,其中所述磁体组件适于在相对于所述导体组件运动时,提供时变^f兹通量给所述导体组件;以及平移装置,其用于在所述第一分离位置和所述第二啮合位置之 间,相对于所述驱动轴的中轴且在所述驱动轴的中轴的相对侧, -使所述一 个或多个导体组件横向平移成进入和脱离与所述磁体组件的相对且间隔 开的面对关系,并因而进入和脱离在其中的》兹性啮合;以及流体处理系统,所述内燃机的所述驱动轴适于使所述-兹体组件在所述 》兹加热器中旋转,所述-兹加热器依次加热导体板以及在所述导体组件的流 体路径中流动的工作流体,所述流体处理系统包括 流体贮存器;歧管流量控制器,其适于引导流体至所述磁加热器的流体路径; 排放物热交换器;以及冷却剂热交换器,其中,来自所述内燃机的排放物的热被传递至 所述排放物热交换器中的流体,来自包括冷却剂贮存器的发动机冷却系统 的热被传递至所述冷却剂热交换器中的流体,由所述磁加热器产生的热被 传递至在所述磁加热器内通过的流体,所述流体被再次收集到所述流体贮 存器,并且通过所述歧管流量控制器再次引导或者经由外部歧管引导到外 部热交换器,所述外部歧管适于提供流体输出端,以提供加热的流体到所 述外部热交换器,并从所述外部热交换器返回冷却的流体。
14. 根据权利要求13所述的热产生系统,所述磁体组件包括多个磁 体,其中,所述磁体组件适于使所述磁体布置成紧密靠近所述导体组件。
15. 根据权利要求13所述的热产生系统,其中,所述一个或多个磁体组 件包括界定磁体单元的第一磁体组件、第二磁体组件、第三磁体组件和第四 磁体组件,所述i兹体组件彼此间隔开一段界定-兹体组件空间的预定距离,其 中所述一个或多个导体组件包括具有一对第 一半片导体组件的第 一导体组 件、具有一对第二半片导体组件的第二导体组件以及具有一对第三半片导体组件的第三导体组件,其中 一第 一半片导体单元包括间隔开且平行排列地连 接在一起的每对半片导体组件中的一个半片导体组件,而第二半片导体单元 包括间隔开且平行排列地连接在一起的每对半片导体组件中的另 一个半片 导体组件,所述第 一半片导体单元和所述第二半片导体单元适于在第 一分离 位置和第二分离位置之间相对于所述驱动轴的中轴横向平移,所述第一导体 组件、第二导体组件和第三导体组件以及所述第一^兹体组件、第二^兹体组件、 第三磁体组件和第四磁体组件分别间隔开一段界定导体组件间距和磁体组 件间距的预定距离,从而在啮合位置中,所述第一导体组件、第二导体组件 和第三导体组件中的每个交替、交插地排列在所述第一磁体组件、第二磁体 组件、第三f兹体组件和第四磁体组件之间的所述磁体组件空间中。
16. 根据权利要求13所述的热产生系统,其中,所述磁体组件包括磁板,其实质上是圓盘形式,多个磁穴布置在所述磁板的侧面上并且 处于接近所述磁板外边缘一段预定距离处,所述多个磁穴适于至少部分地 将至少一个磁体容纳在其中;至少一个f兹体,其至少部分地布置在每个f兹穴中;以及至少一个固定板,其连接至所述磁板,使所述磁体固定在所述磁穴中。
17. 根据权利要求13所述的热产生系统,其中,每个导体组件包括 彼此处于相对关系的第一半片导体组件和第二半片导体组件,所述第一半 片导体组件和所述第二半片导体组件适于相对于所述驱动轴的中轴和且 在所述驱动轴的中轴的相对侧,朝向彼此和远离彼此横向地平移,并且进 入和脱离与各个磁体组件的相对且间隔开的面对关系。
18. 才艮据权利要求13所述的热产生系统,其中,每个导体组件包括 槽,所述槽从边缘延伸到大约所述导体组件的中心,所述槽适于使所述驱 动轴容纳在其中,每个导体适于相对于所述驱动轴的中轴朝向彼此和远离 4皮此4黄向地平移,并且进入和脱离与各个,兹体组件的相对且间隔开的面对 关系,使所述驱动轴布置在所述槽中。
19. 才艮据权利要求13所述的热产生系统,其中,所述一个或多个磁 体组件包括界定磁体单元的第一磁体组件、第二磁体组件、第三磁体组件和第四磁体组件,所述磁体组件彼此间隔开一段界定磁体组件空间的预定 距离,其中所述一个或多个导体组件包括具有一对第 一半片导体组件的第 一导体组件、具有一对第二半片导体组件的第二导体组件以及具有一对第 三半片导体组件的第三导体组件,其中 一第 一半片导体单元包括间隔开且平行排列地连接在一起的每对半片导体组件中的 一个半片导体组件,而第 二半片导体单元包括间隔开且平行排列地连接在一起的每对半片导体组件中的另 一个半片导体组件,所述第 一半片导体单元和所述第二半片导体 单元适于在第一分离位置和第二分离位置之间相对于所述驱动轴的中轴 横向平移,所述第一导体组件、第二导体组件和第三导体组件以及所述第 一磁体组件、第二磁体组件、第三磁体组件和第四磁体组件分别间隔开一 段界定导体组件间距和磁体组件间距的预定距离,从而在啮合位置中,所 述第一导体组件、第二导体组件和第三导体组件中的每个交替、交插地排 列在所述第 一磁体组件、第二磁体组件、第三磁体组件和第四磁体组件之 间的所述f兹体组件空间中。
20. 根据权利要求13所述的热产生系统,其中,所述导体组件包括 多个槽轮,所述槽轮位于所述导体组件的上侧和下侧;所述^f兹加热器还包 括两对平行的上轨道和平行的下轨道,所述上轨道和所述下轨道实质上相 对于彼此平行,并且实质上垂直于所述驱动轴的中轴方向,所述上轨道位 于所述驱动轴的中轴的一侧,而所述下轨道位于所述驱动轴的中轴的相对 侧,所述上轨道和所述下轨道适于滑动地容纳和引导所述槽轮沿着所述轨 道的一部分长度平移,从而所述导体组件可以实质上垂直于所述驱动轴的 旋转轴平移。
21. 根据权利要求18所述的热产生系统,其中,所述第一半片导体 单元和所述第二半片导体单元包括多个槽轮,所述槽轮位于所述第一半片 导体单元和所述第二半片导体单元的上侧和下侧;所述磁加热器还包括两对平行的上轨道和平行的下轨道,所述上轨道和所述下轨道实质上相对于 ;波此平行,并且实质上垂直于所述驱动轴的中轴方向,所述上轨道位于所 述驱动轴的中轴的一侧,而所述下轨道位于所述驱动轴的中轴的相对侧, 所述上轨道和所述下轨道适于滑动地容纳和引导槽轮沿着轨道的一部分长度平移,从而所述第一半片导体单元和所述第二半片导体单元可以实质 上垂直于所述驱动轴的旋转轴朝向和远离彼此平移。
22. 根据权利要求20所述的热产生系统,还包括驱动装置,所述驱 动装置包括马达;螺旋驱动轴;以及至少一个螺旋驱动啮合构件,所述螺旋驱动轴包括具有第一方向螺紋的第一半轴和具有相反的第二方向螺紋的第二半轴,所述螺旋驱动轴平行 于所述轨道并垂直于所述驱动轴的中轴方向,从而所述第一半轴和所述第 二半轴位于所述驱动轴的中轴的相对侧,所述马达适于在顺时针方向和逆 时针方向上旋转所述螺旋驱动轴,每个螺旋驱动啮合构件连接至所述第一 半片导体单元和所述第二半片导体单元之中的一个,并啮合所述第一半轴和所述第二半轴之中的一个,所述螺旋驱动轴可通过螺紋啮合所述螺旋驱 动啮合构件,并适于使得当所述螺旋驱动轴在第一方向旋转时,所述第一 半片导体单元和所述第二半片导体单元被驱动成朝向彼此靠近并靠近所述驱动轴,并且当在第二相反方向旋转时,所述第一半片导体单元和所述 第二半片导体单元被驱动成彼此远离并远离所述驱动轴。
23. 根据权利要求21所述的磁加热器,所述导体组件还包括流体入 口和流体出口,所述导体组件适于提供流体空间中的流体通道,所述流体 空间适合于使得流体可以在所述流体入口和所述流体出口之间通过,以便 当所述导体板在运行期间被加热时,充分地提供从所述导体板至所述流体 的热传递。
全文摘要
提供了一种具有导体组件和磁体组件的磁加热器。磁体组件适于相对于导体组件绕中轴旋转,以便当导体组件和第一磁体组件之间产生相对运动时在导体组件中感应产生涡流。导体组件适于横向平移成与磁体组件的磁性啮合且横向平移成摆脱与磁体组件的磁性啮合。在一个实施方案中,导体组件在其中界定流体路径,以将来自导体组件的热传递给流体。磁加热器是包括内燃机的热产生系统的一个部件,内燃机具有用于旋转磁体组件的驱动轴。由磁加热器产生的热,以及由内燃机产生的来自内燃机排放和内燃机冷却系统的热,结合起来加热流体。
文档编号H05B6/10GK101310566SQ200680042895
公开日2008年11月19日 申请日期2006年10月2日 优先权日2005年10月3日
发明者蒂莫西·W·卢恩博格 申请人:玛格科技能源股份有限公司
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