[发明专利]具有直流激励、极小电/动能效率和极高热COP的旋转感应热发生器

说明书

本发明涉及一种用于加热固体、液体或气体物质的具有直流激励的旋转感应热发生器，由DC线圈产生感应目的，即，用于产生感应热所需的交变磁场，产生静磁场，并且该静磁场通过旋转机械部件而被转换成交变磁场，其中，DC线圈由磁环(20)收纳，并且优选地固定地连接到所述后者，其中，所述磁环(20)静态地连接到旋转感应热发生器(1)的壳体(17)，并且其中，由DC线圈(29)产生的静磁场(51)通过旋转机械部件，特别是磁极轮(19)而被转换成交变磁场(52)，其中，所述磁极轮(19)由内磁极环(53)、外磁极环(54)和磁极环支架(21,24)组成，通过所述磁极轮(19)，所述静磁场(51)在与磁极轮(32)轴向相邻的感应环(18)中被转换成交变场(52)，其中，所述内磁极环和所述外磁极环具有多个径向定向的磁极延伸部(46,47)，优选地多于十个，所述磁极延伸部(46,47)：a)彼此啮合，即，部分径向彼此相邻排列，或者彼此重叠(图5a)，或者b)不重叠，但是所述内磁极环(53)的所述磁极延伸部(46)与所述外磁极环(54)的所述磁极延伸部(47)径向间隔开，其中，所述内磁极环和所述外磁极环的所述磁极延伸部彼此具有预定距离(A)，并且优选地，所述内磁极环(53)的磁极延伸部的数量大致对应于或等于所述外磁极环(54)的磁极延伸部的数量。

技术领域

本发明涉及一种通过直流激励利用涡流形式的磁感应产生热能的旋转感应热发生器以及一种用于产生交变磁场的机械装置。热发生器可用于为所有类型的加热系统产生热水以及用于家用热水加热，并且通过单独的装置用于将热能有效地转换成动能以及将热能有效地转换成冷却能。

背景技术

涡流是将电导体中的电能转化为热能的短路电流。除了较低的对流损失外，这种能量100％被传递到固体、液体(优选为油)或气体传热介质中。

已经存在利用涡流产生热能的已知技术的热发生器。其中一些是，例如，感应炉或电磁炉。

在此，只在要加热的介质中产生热能。介质形成通向加热单元的磁桥或导电桥，在加热单元中，由于涡流的作用，介质加热。在加热单元本身中，只记录微小的磁滞和涡流损耗。

为了使所述系统能够运行，必须向励磁线圈提供交流电(即，交流电压)。

该交流电在线圈中产生交变磁场，其中，产生感应电流，该感应电流根据已知的感应规律与施加的电流相反。

为此，某些技术措施是必要的，例如，由导电性差的薄的、有涂层的和绝缘的钢板制成的磁芯或对涡流具有高电阻的铁氧体磁芯以及匝数少、对感应电抗具有低欧姆电阻的线圈。交流线圈的精确操作模式在此将不再赘述。

除了已知技术的加热系统之外，还应该提到以类似的方式产生热能的涡流制动器。同样的问题在此也很明显。尽管涡流制动器采用直流电来操作，并且具有高电效率水平，但是它们仍然需要等效的动能以便产生热能，即，以便使系统保持运转。

这意味着对于所有所述系统，要引入的电能和/或动能大于可利用的热能。这些加热系统不允许任何节能，并且有时不太适合，或者有时根本不适合用于加热和家用热水领域中的热量产生。

参考作为现有技术的WO2011/125485A1、US2014/110938A1、US3014116A、DE2620236A1、DE2647741A1、FR2864369A1、WO2008028673A1、EP00071046、US2014/0231414、DE3129817、US-A-4,423,344以及EP-A2-0 062 706。

到目前为止，已知技术的系统因为太低的热效率值(COP)导致其没有完全被接受。此外，由于其不利的结构构造，该系统仅被定期设计用于相对较低的功率输出，特别是例如作为车辆加热系统而用于车辆。