ES2296175T3 - Generador termico de material magnetocalorico y procedimiento de generacion de termias. - Google Patents
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Abstract
Generador térmico (10-14) de material magnetocalórico, que comprende al menos un elemento térmico (Ti), al menos un elemento magnético (Gi) destinado a generar un campo magnético, estando dispuesto dicho elemento térmico (Ti) enfrente de dicho elemento magnético (Gi) de manera que pueda ser sometido a al menos una parte de dicho campo magnético, comprendiendo asimismo dicho generador térmico (10-14) unos medios de modulación magnética (Mj, mj) dispuestos para hacer que varíe el campo magnético recibido por dicho elemento térmico (Ti) y unos medios de recuperación de al menos una parte de las termias generadas por dicho elemento térmico (Ti) sometido a este campo magnético variable, caracterizado porque dichos medios de modulación magnética comprenden al menos un elemento de modulación magnética (Mj, mj) magnéticamente conductor, acoplado a unos medios de desplazamiento dispuestos para desplazarlo alternativamente con respecto a dicho elemento magnético (Gi) y a dicho elemento térmico (Ti) entre una posición activa, en la cual se aproxima a dicho elemento magnético (Gi) y a dicho elemento térmico (Ti) y está dispuesto para canalizar al menos dicha parte de dicho campo magnético destinada a ser recibida por dicho elemento térmico (Ti), y una posición inactiva en la cual se aleja de dicho elemento magnético (Gi) y/o de dicho elemento térmico (Ti) y está dispuesto para no tener efecto sobre esta parte de campo magnético.
Description
Generador térmico de material magnetocalórico y
procedimiento de generación de termias.
La presente invención se refiere a un generador
térmico de material magnetocalórico que comprende al menos un
elemento térmico, al menos un elemento magnético destinado a generar
un campo magnético, estando dispuesto el elemento térmico enfrente
del elemento magnético de manera que pueda ser sometido a al menos
una parte del campo magnético, comprendiendo asimismo el generador
térmico unos medios de modulación magnética dispuestos para hacer
que varíe el campo magnético recibido por el elemento térmico y unos
medios de recuperación de al menos una parte de las termias
generadas por el elemento térmico sometido a este campo magnético
variable.
La invención se refiere asimismo a un
procedimiento de generación de termias en el curso del cual se
somete al menos un elemento térmico a al menos una parte de un
campo magnético generado por al menos un elemento magnético, se
modula con medios de modulación magnética el campo magnético
recibido por el elemento térmico y se recupera al menos una parte
de las termias generadas por el elemento térmico sometido a este
campo magnético variable.
Los generadores térmicos de material
magnetocalórico conocidos utilizan las propiedades magnetocalóricas
de ciertos materiales, tales como el gadolinio o ciertas aleaciones
que presentan la particularidad de calentarse bajo el efecto de un
campo magnético y de enfriarse, a una temperatura inferior a su
temperatura inicial, después de la desaparición del campo magnético
o tras una disminución de este campo magnético. En efecto, pasando
delante del campo magnético, los momentos magnéticos del material
magnetocalórico se alinean, lo que provoca una reordenación de los
átomos que genera el calentamiento del material magnetocalórico.
Fuera del campo magnético o en caso de disminución del campo
magnético, se invierte el proceso y el material magnetocalórico se
enfría hasta alcanzar una temperatura inferior a su temperatura
inicial.
Un equipo de investigadores americanos ha
desarrollado y puesto a punto un prototipo de generador térmico de
material magnetocalórico que comprende un disco formado por sectores
térmicos que contienen un material magnetocalórico en forma de
aleación de gadolinio. Este disco es guiado en rotación continua
alrededor de su eje a fin de hacer que sus sectores térmicos
desfilen dentro y fuera de un campo magnético creado por un imán
permanente fijo que se monta sobre una parte del disco. Enfrente del
imán permanente, el disco pasa dentro de un bloque de transferencia
térmica que comprende dos circuitos de fluido caloportador
destinados uno a transportar las calorías y el otro las frigorías
generadas por los sectores térmicos sometidos alternativamente a la
presencia y a la ausencia del campo magnético. El bloque de
transferencia térmica comprende unos orificios que desembocan en el
disco en rotación y que permiten el contacto entre el fluido
caloportador y los sectores térmicos en rotación. A pesar de la
presencia de juntas giratorias, es muy difícil asegurar la
estanqueidad entre los sectores térmicos y el bloque de
transferencia térmica sin penalizar el rendimiento global del
generador térmico. Además, cada vez que un sector térmico es
sometido o no al campo magnético y, por tanto, se calienta o se
enfría, hace falta conmutar las entradas y salidas correspondientes
al circuito caliente o al circuito frío. Por tanto, este
dispositivo es complejo, poco fiable, de un rendimiento limitado y
no satisfactorio.
La publicación
WO-A-03/050456 describe un generador
térmico sustancialmente similar al anterior y que utiliza dos
imanes permanentes. Este generador térmico comprende un recinto
anular monobloque que delimita doce compartimientos térmicos
separados por juntas y que reciben cada uno de ellos gadolinio en
forma porosa. Cada compartimiento térmico está provisto como mínimo
de cuatro orificios, entre ellos un orificio de entrada y un
orificio de salida unidos a un circuito caliente y un orificio de
entrada y un orificio de salida unidos a un circuito frío. Los dos
imanes permanentes están animados por un movimiento de rotación
continua de modo que barran los diferentes compartimientos térmicos
sometiéndolos sucesivamente a un campo magnético. Las calorías y/o
frigorías emitidas por los compartimientos térmicos son guiadas
hacia intercambiadores de calor por circuitos caliente y frío de
fluido caloportador a los que son sucesivamente unidos por medio de
varias juntas giratorias cuya rotación está acoplada, por una o
varias correas, al eje de accionamiento en rotación continua de los
dos imanes. Este generador térmico simula así el funcionamiento de
un anillo líquido.
Para funcionar, este generador térmico necesita
rotaciones continuas, síncronas y precisas de las diferentes juntas
giratorias y de los imanes permanentes. Los imperativos de
conmutación y de estanqueidad ligados a estas rotaciones hacen este
generador térmico técnicamente difícil y costoso de realizar.
Además, el principio de funcionamiento continuo hace que sean muy
limitadas las perspectivas de evolución técnica de este generador
térmico. El documento JP-A-2002 195
683 describe asimismo un generador térmico que utiliza dos imanes
permanentes.
La presente invención se propone evitar estos
inconvenientes ofreciendo un generador térmico de material
magnetocalórico eficaz, fiable, de concepción simple, poco oneroso,
débil consumidor de energía eléctrica, que tenga un buen
rendimiento, no necesite medios de sincronización entre los
desplazamientos de los elementos magnetocalóricos, no necesite
medios de conmutación alternativos a los circuitos caliente y frío,
tales como los descritos en el prototipo de los investigadores
americanos citado anteriormente, que permita limitar
considerablemente las masas inertes a desplazar para realizar la
variación de campo magnético necesaria para la obtención del efecto
magnetocalórico y que pueda utilizarse tanto en instalaciones
industriales a gran escala como para aplicaciones domésticas.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
Con este objetivo, la invención se refiere a un
generador térmico de material magnetocalórico del genero indicado
en el preámbulo, caracterizado porque los medios de modulación
magnética comprenden al menos un elemento de modulación magnética,
magnéticamente conductor, acoplado a unos medios de desplazamiento
dispuestos para desplazarlo alternativamente con respecto al
elemento magnético y al elemento térmico entre una posición activa,
en la cual se aproxima al elemento magnético y al elemento térmico
y dispuesto para canalizar al menos la parte del campo magnético
destinada a ser recibida por el elemento térmico y una posición
inactiva en la cual se aleja del elemento magnético y/o del
elemento térmico y está dispuesto para no tener efecto sobre esta
parte de campo magnético.
El elemento de modulación magnética puede ser un
elemento de convergencia magnética realizado en un material que
presenta una conductividad magnética superior a la existente en el
medio ambiente que separa el elemento magnético y el elemento
térmico, estando dispuesto este elemento de convergencia magnética
para, en posición activa, favorecer el paso del campo magnético en
dirección al elemento térmico, lo que tiene por efecto aumentar el
campo magnético que lo atraviesa.
El elemento de modulación magnética puede ser
asimismo un elemento de divergencia magnética realizado en un
material que presenta una conductividad magnética superior a la del
elemento térmico, teniendo este elemento de divergencia magnética
al menos una forma apropiada para rodear el elemento térmico y
dispuesta para, en posición activa, desviar al menos una parte del
campo magnético del elemento térmico, lo que tiene por efecto
disminuir el campo magnético que lo atraviesa.
El elemento de modulación magnética está
realizado ventajosamente al menos en uno de los materiales
seleccionados de entre el grupo que comprende hierro dulce,
ferritas, aleaciones de hierro, de cromo, de vanadio, materiales
compuestos, nanocomponentes, permalloy.
Según un modo de realización preferido, el
generador térmico comprende al menos un elemento de convergencia
magnética denominado asimismo bucle magnético y al menos un elemento
de divergencia magnética denominado asimismo divergente o shunt
térmico, dispuestos para permitir alternativamente que se favorezca
el paso del campo magnético en dirección al elemento térmico y
desviar el campo magnético del elemento térmico.
En posición activa, el elemento de modulación
magnética está ventajosamente interpuesto entre el elemento
magnético y el elemento térmico.
El elemento magnético comprende preferentemente
al menos un borne magnético positivo y al menos un borne magnético
negativo, estando dispuesto el elemento térmico entre los bornes
magnéticos y estando interpuesto el elemento de modulación
magnética al menos en posición activa, entre al menos los bornes
magnéticos.
De manera ventajosa:
- -
- el elemento de convergencia magnética puede comprender dos pastillas de convergencia situadas, en posición activa, a ambos lados del elemento térmico entre el elemento térmico y los bornes magnéticos, y/o
- -
- el elemento de divergencia magnética puede presentar una forma en U o en C destinada a cabalgar, al menos en posición activa, sobre el elemento térmico, entre el elemento térmico y los bornes magnéticos.
Según otra manera ventajosa, el elemento de
divergencia magnética mj comprende al menos un contacto destinado a
disponerse, en posición activa, de manera tangente a los elementos
térmicos Ti y a los bornes magnéticos, permaneciendo libre el
entrehierro que separa el elemento térmico Ti de los bornes
magnéticos 40, 41. Este entrehierro puede estar comprendido entre 0
mm y 50 mm y, preferentemente, es inferior a 1 mm.
El elemento magnético puede presentar una forma
en U o en C sin limitación de forma, destinada a cabalgar sobre
dicho elemento de modulación magnética.
Los medios de desplazamiento pueden estar
dispuestos para arrastrar el elemento de modulación magnética según
al menos uno de los desplazamientos seleccionados de entre el grupo
que comprende la rotación continua, la rotación paso a paso, el
pivotamiento alternativo, la traslación continua, la traslación paso
a paso, la traslación alternativa, una combinación de estos
desplazamientos.
Los medios de desplazamiento están acoplados
preferentemente a unos medios de accionamiento seleccionados de
entre el grupo que comprende un motor, un gato, un mecanismo de
resorte, un aerogenerador, un electroimán, un hidrogenerador, un
mecanismo de fuerza muscular.
El elemento de modulación magnética es llevado
ventajosamente por un soporte acoplado a los medios de
desplazamiento y está realizado en un material magnéticamente
aislante seleccionado de entre el grupo que comprende, en
particular, materiales sintéticos, latón, bronce, aluminios,
cerámicas.
El generador térmico comprende preferentemente
al menos un conjunto de elementos magnéticos, un conjunto de
elementos térmicos, destinados cada uno de ellos a ser sometido al
campo magnético de al menos uno de los elementos magnéticos, un
conjunto de elementos de modulación magnética llevados por un
soporte acoplado a los medios de desplazamiento y dispuesto para
desplazar simultáneamente los elementos de modulación magnética
para que cada uno esté, con respecto a un elemento térmico y un
elemento magnético dados, alternativamente en posición activa y en
posición inactiva.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Según un primer modo de realización, el soporte
comprende al menos un plato sustancialmente circular, móvil en
rotación alrededor de su eje, estando dispuestos en anillo los
elementos térmicos y formando los elementos magnéticos al menos un
par de coronas que definen los bornes magnéticos positivo y
negativo.
En esta configuración, el plato está provisto
preferentemente de una garganta que define el intervalo que separa
las pastillas de convergencia de los elementos de convergencia
magnética entre ellas y/o la apertura de la forma en U o en C de
los elementos de divergencia magnética. Esta garganta puede estar
dispuesta de forma axial y sustancialmente paralela al eje del
plato o de forma radial y sustancialmente perpendicular al eje del
plato.
Según un segundo modo de realización, el soporte
comprende al menos una barra sustancialmente rectilínea, móvil en
traslación, estando dispuestos los elementos térmicos según al menos
una línea llevada por un travesaño y formando los elementos
magnéticos al menos un par de hileras que definen los bornes
magnéticos positivo y negativo.
En esta configuración, los elementos térmicos
pueden estar dispuestos según dos líneas sustancialmente paralelas
llevadas por hileras unidas y que definen un marco.
De manera ventajosa, los elementos magnéticos
pueden estar formados de una sola pieza.
El elemento magnético es seleccionado
preferentemente de entre el grupo que comprende un conjunto
magnético, un imán permanente, un electroimán, un imán
supraconductor, un electroimán supraconductor, un
supraconductor.
Según un modo de realización particular, el
elemento magnético y el elemento térmico son fijos y sólo el
elemento de modulación magnética es móvil.
De manera ventajosa, los medios de recuperación
comprenden al menos uno de los elementos seleccionados de entre el
grupo que comprende un circuito de transporte que contiene un fluido
caloportador, unos medios de circulación de este fluido
caloportador, un intercambiador térmico.
La invención se refiere asimismo a un
procedimiento de generación de termias del género indicado en el
preámbulo, caracterizado porque, para favorecer que varíe el campo
magnético recibido por el elemento térmico, se utiliza al menos un
elemento de modulación magnética, magnéticamente conductor, que se
desplaza entre al menos una posición activa en la cual se aproxima
al elemento magnético y al elemento térmico y está dispuesto para
canalizar al menos la parte del campo magnético destinada a ser
recibida por el elemento térmico, y una posición inactiva en la
cual se aleja del elemento magnético y/o el elemento térmico y está
dispuesto para no tener efecto sobre esta parte del campo
magnético.
De manera preferida, se utiliza al menos un
elemento magnético que define al menos un borne positivo y un borne
negativo, entre los cuales se dispone el elemento térmico, y, en
posición activa, se interpone el elemento de modulación magnética
entre al menos los bornes magnéticos del elemento magnético.
La presente invención y sus ventajas se pondrán
más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente
de varios modos de realización, dada a título de ejemplos no
limitativos haciendo referencia a los dibujos anexos, en los
cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de un
generador térmico parcialmente montado según un primer modo de
realización de la invención,
- las figuras 2A-2C son unas
vistas en perspectiva sustancialmente similares a la anterior, en
las cuales el generador térmico está representado en diferentes
estadios de montaje,
- la figura 3A es una vista desde arriba el
generador térmico de la figura 2A y las figuras 3B y 3C son unas
vistas según el plano de corte AA de la figura 3A,
- las figuras 4A y 4B son respectivamente unas
vistas desde abajo y en perspectiva del elemento de modulación
magnética de la figura 3A y la figura 4C es una vista en sección
según el plano de corte BB de la figura 4A,
- la figura 5A es una vista similar a la figura
3A del generador térmico de la invención según un segundo modo de
realización, siendo las figuras 5B y 5C unas vistas según el plano
de corte CC de la figura 5A,
- las figuras 6A y 6B son respectivamente unas
vistas desde abajo y en perspectiva del elemento de modulación
magnética de la figura 5A, siendo la figura 6C una vista en sección
según el plano de corte DD de la figura 6A,
- las figuras 7A-7D son
respectivamente unas vistas en perspectiva desde arriba y en sección
del generador térmico de la invención según una variante de
realización, siendo la figura 7D una vista en perspectiva del
elemento de modulación magnética de la figura 7C,
- las figuras 8A y 8B son respectivamente unas
vistas en sección y en perspectiva de otra variante de realización
del elemento de modulación magnética,
- las figuras 9A y 9B son respectivamente unas
vistas desde arriba y en perspectiva de un tercer modo de
realización de un generador térmico según la invención, y
- las figuras 9C y 9D son unas vistas en sección
del dispositivo de las figuras respectivamente según los planos de
corte EE y FF del generador de la figura 9A, y
- la figura 10 representa en sección un cuarto
modo de realización de un generador térmico según la invención.
De manera conocida, un generador térmico de
material magnetocalórico comprende unos elementos térmicos Ti
sometidos al campo magnético generado por unos elementos magnéticos
Gi. Los elementos térmicos Ti contienen un material
magnetocalórico, tal como, por ejemplo, gadolinio (Gd), una aleación
de gadolinio que contiene, por ejemplo, silicio (Si), germanio
(Ge), hierro (Fe), magnesio (Mg), fósforo (P), arsénico (As) o
cualquier otro material o aleación magnetocalórica equivalente. De
manera general, el material magnetocalórico puede presentarse en
forma de un bloque, una pastilla, polvo, aglomerado de trozos o
cualquier otra forma adaptada y puede ser a base de un material
único o una combinación de varios materiales magnetocalóricos.
Los elementos magnéticos Gi pueden comprender
uno o varios imanes permanentes macizos, sinterizados o
estratificados, asociados a uno o varios materiales magnéticos que
concentran y dirigen las líneas de campo magnético del imán
permanente. Los materiales imantables pueden contener hierro (Fe),
cobalto (Co), Vanadio (V), hierro dulce, un conjunto de estos
materiales o cualquier material equivalente. Evidentemente, puede
utilizarse cualquier otro tipo de imán equivalente, tal como un
conjunto magnético, un electroimán, un imán supraconductor, un
electroimán supraconductor, un supraconductor.
En aras de la simplificación, en la continuación
de la descripción se denominará "generador" al generador
térmico de material magnetocalórico según la invención.
Antes de entrar en los detalles constructivos de
diferentes modos de realización del generador según la invención,
se explicará a continuación su principio general de funcionamiento
haciendo referencia al conjunto de las figuras.
Este generador 10-14 comprende
elementos de modulación magnética Mj, mj realizados en material
magnéticamente conductor, tal como, por ejemplo, hierro dulce,
ferritas, aleaciones de hierro, cromo, vanadio, materiales
compuestos, nanocomponentes, permalloys o cualquier otro material
que presente características similares. Cada elemento de modulación
magnética Mj, mj está acoplado a unos medios de desplazamiento (no
representados) para ser móvil de manera alternativa entre una
posición activa y una posición inactiva con respecto a los
elementos térmicos Ti y a los elementos magnéticos Gi con el objeto
de crear una variación del campo magnético recibido por los
elementos térmicos Ti.
En posición activa, cada elemento de modulación
magnética Mj, mj se aproxima a un elemento magnético Gi y a un
elemento térmico Ti para favorecer el paso del campo magnético
emitido por el elemento magnético Gi a través del elemento de
modulación magnética Mj, mj en dirección al elemento térmico Ti, lo
que genera un aumento del campo magnético recibido por el elemento
térmico Ti.
En posición inactiva, el elemento de modulación
magnética Mj, mj se aleja del elemento magnético Gi y/o del
elemento térmico Ti para no tener ya un impacto notable sobre el
campo magnético emitido por el elemento magnético Gi, lo que genera
una disminución o variación del campo magnético recibido por el
elemento térmico Ti.
Evidentemente, la posición activa del elemento
de modulación magnética Mj, mj con respecto a un par de elementos
magnético Gi y térmico Ti puede corresponder a la posición inactiva
del mismo elemento de modulación magnética Mj, mj con respecto a un
par de elementos magnético Gi + 1 y térmico Ti + 1, siendo estos
últimos, por ejemplo, adyacentes a los precedentes.
Los elementos de modulación magnética pueden ser
elementos de convergencia magnética Mj realizados en un material
que presenta una conductividad magnética superior a la existente
entre los elementos magnéticos Gi y los elementos térmicos Ti, por
ejemplo a la del aire. En posición activa, estos elementos de
convergencia magnética Mj favorecen el paso del campo magnético a
través de ellos y después a través de los elementos térmicos Ti
dispuestos enfrente. Así, cuando el elemento de convergencia
magnética Mj se aproxima a un par de elementos magnético Gi y
térmico Ti en posición activa, el elemento térmico Ti es sometido a
un campo magnético superior al soportado cuando el elemento de
convergencia magnético Mj se aleja del par de elementos magnético Gi
y térmico Ti en posición inactiva.
Los elementos de modulación magnética pueden ser
asimismo elementos de divergencia magnética mj realizados en un
material que presenta una conductividad magnética superior a la de
los elementos térmicos Ti y que presentan cada uno una forma
apropiada para rodear el elemento térmico Ti. En posición activa,
estos elementos de divergencia magnética mj favorecen el paso del
campo magnético a través de ellos, rodeando el campo magnético el
elemento térmico Ti dispuesto enfrente. Así, cuando el elemento de
divergencia magnética mj se aproxima a un par de elementos
magnético Gi y térmico Ti en posición activa, el elemento térmico Ti
es sometido a un campo magnético nulo o al menos inferior al
soportado cuando el elemento de divergencia magnética mj se aleja
del par de elementos magnético Gi y térmico Ti en posición
inactiva.
Como se detalla más adelante, evidentemente
resulta posible acumular la eficacia de los dos tipos de elementos
de modulación magnética Mj, mj utilizando de manera alternativa,
para cada par de elementos magnético Gi y térmico Ti, un elemento
de divergencia magnética mj y un elemento de convergencia magnética
Mj.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 6 y según
un primer modo de realización, el generador 10-11
comprende un conjunto de doce elementos térmicos Ti dispuestos en
círculo de centro A sobre una placa de interfaz 20 anular para
formar un anillo térmico. Cada elemento térmico Ti comprende un
bloque de material magnetocalórico 30 y es atravesado por dos
conductos (no representados) que desembocan por orificios de entrada
caliente y frío y orificios de salida caliente y frío. Estos
conductos están destinados a recibir respectivamente el fluido
caloportador a calentar y el fluido caloportador a refrigerar.
La placa de interfaz 20 es realizada en un
material mecánicamente rígido y térmicamente aislante, por ejemplo
un material compuesto, un material sintético o cualquier otro
material equivalente. La estanqueidad es asegurada por una placa de
estanqueidad 22 realizada en un material mecánicamente rígido y
térmicamente aislante, por ejemplo un material compuesto, un
material sintético o cualquier otro material equivalente. Comprende
cuatro orificios 21, entre ellos un orificio de llegada del
movimiento frío, un orificio de evacuación del circuito frío, un
orificio de llegada del circuito caliente y un orificio de
evacuación del circuito caliente. Estos orificios 21 están
destinados a unirse por medios de conexión y de distribución
tradicionales (no representados) a un circuito externo caliente y a
un circuito externo frío (no representados). Al estar fijos los
elementos térmicos Ti, la conexión de los circuitos externos frío y
caliente a los orificios 21 de llegada y de evacuación se realiza
por simples racores hidráulicos rápidos o no.
Los circuitos externos caliente y frío están
formados, por ejemplo, por conductos rígidos, semirrígidos o
flexibles, en los cuales circulan los fluidos caloportadores, y
están unidos cada uno de ellos a uno o varios intercambiadores
térmicos (no representados) o cualquier otro medio equivalente que
permita la recuperación de las calorías y las frigorías. Como se
describe más adelante, este intercambiador térmico
10-11 permite así recuperar simultáneamente las
calorías y las frigorías emitidas por los elementos térmicos Ti del
anillo térmico.
La circulación de los fluidos caloportadores
está asegurada, por ejemplo, por unos medios de circulación forzada
o libre (no representados), tales como, por ejemplo, una bomba o
cualquier otro medio equivalente. Los fluidos caloportadores
utilizados se seleccionan, en particular, en función de la zona de
temperatura deseada. Se utiliza, por ejemplo, agua pura para
temperaturas positivas y agua adicionada con antigel para
temperaturas negativas. Para temperaturas muy bajas, puede
utilizase un gas, tal como helio, como fluido caloportador.
Los orificios 21 de llegada y de evacuación de
cada uno de los circuitos caliente y frío están unidos entre ellos
por canalizaciones (no representadas) calientes y frías internas a
la placa de interfaz 20 y previstas de modo que desemboquen
enfrente, respectivamente, de los orificios de entrada y de salida
de los elementos térmicos Ti. Así, la canalización caliente une los
orificios de llegada y de evacuación del circuito caliente a los
orificios de entrada y de salida calientes. Asimismo, la
canalización fría une los orificios de llegada y de evacuación del
circuito frío a los orificios de entrada y de salida fríos. Estas
canalizaciones pueden estar previstas para unir los elementos
térmicos Ti en paralelo o en serie. Pueden realizarse, por ejemplo,
por mecanizado o por moldeo.
El generador 10-11 comprende
doce elementos magnéticos Gi que tienen cada uno de ellos una forma
en U o en C que definen un borne magnético positivo 40 y un borne
magnético negativo 41. Estos elementos magnéticos Gi están
dispuestos a distancia en círculo concéntrico al centro A de manera
que cabalguen sobre los elementos térmicos Ti del anillo térmico.
Evidentemente, los elementos magnéticos Gi pueden presentar
cualquier otra forma adaptada.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 4C, las
aberturas de las formas en U o en C de los elementos magnéticos Gi
están orientadas en dirección axial y sustancialmente paralela al
eje del círculo que pasa por A y está definido por los elementos
magnético Gi, a fin de definir, con respecto al anillo térmico, una
corona magnética exterior, por ejemplo negativa, y una corona
magnética interior, por ejemplo positivo, o a la inversa, o una
combinación de pares de bornes positivos o negativos sin orden
particular. Así, cada elemento térmico Ti está dispuesto entre un
borne magnético positivo 40 y un borne magnético negativo 41.
Los medios de modulación magnética comprenden
seis elementos de convergencia magnética Mj y seis elementos de
divergencia magnética mj dispuestos en círculo de centro A, en
alternancia y llevados por un soporte 52a. Los elementos de
convergencia magnética Mj comprenden dos pastillas de convergencia
50 dispuestas una enfrente de otra y separadas por un intervalo
suficiente para recibir un elemento térmico Ti sin contacto entre
estos elementos térmicos Ti y los bornes magnéticos 40, 41 que los
encuadran. Los elementos de divergencia magnética mj definen cada
uno de ellos una forma 51 en U o en C que cabalga sobre ciertos
elementos térmicos Ti, entre estos elementos térmicos Ti y los
bornes magnéticos 40, 41 que los encuadran.
En este ejemplo, los elementos de convergencia
magnética Mj y de divergencia magnética mj están dispuestos de
manera alternativa sobre el soporte 52a. Así, en una posición dada,
los elementos de convergencia magnética Mj se encuentran en el
entorno inmediato de un elemento térmico Ti, Ti + 2 de cada dos y
los elementos de divergencia magnética mj se encuentran en el
entorno inmediato de un elemento térmico Ti + 1, Ti + 3 de cada dos.
El soporte comprende un plato 52a sustancialmente circular, coaxial
a las coronas magnética y al anillo térmico. Las pastillas de
convergencia 50 y las formas de divergencia 51 en U o en C están
integradas en el plato 52, que comprende a este efecto unos
alojamientos 53a (véanse las figuras 4B, 4C) que las reciben y una
ranura 54a (véanse las figuras 4A, 4B) que definen los intervalos
en los cuales los elementos térmicos Ti circulan libremente y sin
contacto. Este plato 52a está realizado en un material
magnéticamente aislante, tal como, por ejemplo, materiales
sintéticos, latón, bronce, aluminios, cerámicas, etc. Está acoplado
a unos medios de desplazamiento (no representados) para ser móvil
en rotación alrededor de su eje que pasa por A.
Los medios de desplazamiento están acoplados,
por ejemplo, a unos medios de accionamiento, tales como un motor,
un gato, un mecanismo de resorte, un aerogenerador, un electroimán,
un hidrogenerador o cualquier otro accionador adaptado. Arrastran
el plato 52a en desplazamiento, por ejemplo en rotación continua, en
rotación paso a paso, en pivotamiento alternativo o en cualquier
combinación de estos desplazamientos.
El funcionamiento del generador 10 puede ser
descompuesto en dos etapas realizadas de manera continua, paso a
paso o, alternativamente, en función de los medios de desplazamiento
utilizados. Las dos etapas están descritas a título de ejemplo a
continuación de manera secuencial. Evidentemente, el paso de una
etapa a la otra puede ser progresivo. Se considera de manera
arbitraria que los elementos magnéticos Gi emiten permanentemente su
campo magnético.
Durante la primera etapa y de manera
simultánea:
- 1)
- Los elementos de convergencia magnética Mj dispuestos entre cada elemento térmico Ti, Ti + 2 y los elementos magnéticos Gi correspondientes concentran las líneas de los campos magnéticos generados por estos elementos magnéticos Gi para favorecer su paso a través de ellos y de los elementos térmicos Ti, Ti + 2. Así, los elementos de convergencia magnética Mj están en posición activa con respecto a los elementos térmicos Ti, Ti + 2, que reciben una cantidad de campo magnético superior a la que habrían recibido en ausencia de estos elementos de convergencia magnética Mj. Por otra parte, estos mismos elementos de convergencia magnética Mj están en posición inactiva con respecto a los elementos térmicos Ti + 1 y Ti + 3 adyacentes para los cuales no tienen influencia con respecto a los campos magnéticos a los cuales están sometidos. Los elementos térmicos Ti, Ti + 2 sometidos al aumento de campo magnético se calientan. Transmiten sus calorías al fluido caloportador caliente del circuito caliente hacia los intercambiadores de calorías.
- 2)
- Los elementos de divergencia magnética mj dispuestos entre cada elemento térmico Ti + 1, Ti + 3 y los elementos magnéticos Gi correspondientes divergen y desvían a lo largo de su forma en U o en C las líneas de los campos magnéticos generados por estos elementos magnéticos Gi que rodean los elementos térmicos Ti + 1, Ti + 3. Así, los elementos de divergencia magnética mj están en posición activa con respecto a los elementos térmicos Ti + 1 y Ti + 3, que reciben una cantidad de campo magnético casi inexistente y, en cualquier caso, netamente inferior a la que habrían recibido en ausencia de los elementos de divergencia magnética mj. Por otra parte, estos mismos elementos de divergencia magnética mj están en posición inactiva con respecto a los elemento térmicos Ti, Ti + 2 adyacentes para los cuales no tienen influencia con respecto a los campos magnéticos a los cuales están sometidos. Los elementos térmicos Ti, Ti + 2 sometidos a la reducción de campo magnético se enfrían y transmiten sus frigorías al fluido caloportador frío del circuito frío hacia los intercambiadores de termias.
Así, se obtiene de manera simultánea:
- -
- una convergencia magnética hacia los elementos térmicos Ti, Ti + 2, que se calientan por medio de los elementos de convergencia magnética Mj, y
- -
- una divergencia magnética con respecto a los elementos térmicos Ti + 1, Ti + 3, que se enfrían.
Para pasar de la primera a la segunda etapa, los
medios de desplazamiento arrastran el plato 52a en un paso
correspondiente a la distancia interejes que separa dos elementos
térmicos Ti, Ti+1 adyacente a fin de disponer:
- -
- los elementos de convergencia magnética Mj entre los elementos térmicos Ti + 1, Ti+3 y los elementos magnéticos Gi correspondientes, y
- -
- los elementos de divergencia magnética mj entre los elementos térmicos Ti, Ti + 2 y los elementos magnéticos Gi correspondientes.
Los elementos térmicos Ti + 1, Ti + 3 sometidos
a un aumento de campo magnético se calientan y transmiten sus
calorías y los elementos térmicos Ti, Ti + 2 sometidos a una
reducción de campo magnético se enfrían y transmiten sus
frigorías.
A continuación, se pasa de la segunda etapa a
una nueva etapa por rotación del plato 52a y así sucesivamente,
siendo sometido así alternativamente cada elemento térmico Ti, Ti +
1, Ti + 2, Ti + 3 al aumento y a la disminución de campo magnético,
lo que provoca una variación de campo magnético favorable para
producir frigorías y/o calorías.
Con referencia a las figuras 5 y 6, el generador
11 se diferencia del anterior por el hecho de que los medios de
modulación magnética comprenden seis elementos de convergencia
magnética Mj, pero no elementos de divergencia magnética. Los
elementos de convergencia magnéticas Mj están dispuestos de manera
sustancialmente idéntica al ejemplo anterior, siendo macizo el
plato 52b entre los elementos de convergencia magnética Mj.
El funcionamiento de este generador 11 es
sustancialmente similar al del generador 10 anterior. Un elemento
Ti, Ti + 2 de cada dos es sometido por medio de un elemento de
convergencia magnética Mj a un aumento de campo magnético. Los
otros elementos térmicos (no representados) son sometidos a una
disminución de campo magnético, siendo este último difuso y estando
afectado por la forma en U del plato 52b, cuyas ramas 55 (véanse las
figuras 6A, 6B y 6C) de material magnéticamente aislante o neutro
se interponen entre los elementos magnéticos Gi y los elementos
térmicos Ti.
Con referencia a las figuras 7 y 8, los
generadores 12 son sustancialmente idénticos a los anteriores. En
particular, se diferencian de ellos en particular por el hecho de
que comprenden ocho elementos magnéticos Gi y ocho elementos
térmicos Ti. Además, las aberturas de las formas en U o en C de los
elementos magnéticos Gi están orientadas radialmente y en dirección
sustancialmente perpendicular al eje que pasa por A y definen dos
coronas magnéticas de diámetro sustancialmente igual y de centro A.
Asimismo, las ranuras 54c-d de los platos
52c-d están previstas de forma radial. El
funcionamiento de estos generadores 12 es sustancialmente similar al
de los generadores anteriores.
En el ejemplo de las figuras
7A-7D, los medios de modulación magnética comprenden
cuatro elementos de convergencia magnética Mj y cuatro elementos de
divergencia magnética mj dispuestos de manera alternativa y llevados
por el plato 52c.
En el ejemplo de las figuras 8A y 8B, los medios
de modulación magnética comprenden cuatro elementos de convergencia
magnética Mj, pero no elementos de divergencia magnética. Los
elementos de convergencia magnética Mj comprenden formas en U o en
C cuyas ramas definen pastillas de convergencia 51 dispuestas de
manera sustancialmente idéntica al ejemplo anterior, siendo macizo
el plato 52d entre estos elementos de convergencia magnética Mj para
interponerse al campo magnético.
Las figuras 9A-9D ilustran otro
modo de realización del generador 14 según la invención. Este
generador 14 comprende diez elementos térmicos Ti dispuestos según
dos líneas llevadas por travesaños 70 unidos y que forman un marco
72. Este marco 72 comprende orificios 71 de llegada y de evacuación
de los circuitos frío y caliente unidos como se ha descrito
anteriormente por unas canalizaciones no representadas.
Este generador 14 comprende tres elementos de
modulación magnética Mj llevados por un soporte que comprende una
barra 52e sustancialmente rectilínea prevista entre las líneas de
elementos térmicos Ti. Esta barra 52e está realizada en un material
mecánicamente rígido y térmicamente aislante, por ejemplo un
material compuesto, un material sintético o cualquier otro material
equivalente. Los elementos de modulación magnética Mj están
dispuestos a ambos lados sobre la barra 52e de manera que cabalguen
sobre un par de elementos térmicos Ti, Ti + 2 o Ti + 1, Ti + 3 de
cada dos.
En este ejemplo, los elementos de modulación
magnética son elementos de convergencia magnética Mj. Evidentemente,
es posible prever un generador sustancialmente similar y que
comprenda asimismo elementos de divergencia magnética.
La barra 52e está acoplada a unos medios de
desplazamiento para ser móvil en traslación y desplazar así los
elementos de convergencia magnética Mj con respecto a los elementos
térmicos Ti. Esta traslación puede ser continua, paso a paso,
alternativa. Este generador 14 comprende diez elementos magnéticos
Gi en forma de U, de C o similar, alineados en hileras, definiendo
cada hilera unos bornes magnéticos positivos 40 y negativos 41
(véanse las figuras 9C y 9D) que cabalgan sobre los elementos
térmicos Ti por encima o no de los elementos de convergencia
magnética Mj.
El funcionamiento de este generador 14 es
sustancialmente similar al del generador 11 de las figuras 6 y 8.
No obstante, se diferencia de éste por el hecho de que, entre dos
elementos de convergencia magnética Mj, el campo magnético no está
detenido o limitado por la barra 52e, tal como lo estaba por el
plato 52b, 52d, sino simplemente por el aire y/o el medio ambiente
comprendido entre los elementos magnéticos Gi y los elementos
térmicos Ti. La variación de campo magnético es obtenida así por la
diferencia de conducción magnética entre el aire y/o el medio
ambiente y el material magnéticamente conductor de los elementos de
convergencia magnética Mj.
En los ejemplos descritos, los elementos
magnéticos Gi y los elementos térmicos Ti son fijos. Resulta
evidente que, si es necesario para el funcionamiento general de una
instalación, unos y/u otros pueden estar previstos móviles.
Según una variante de realización no
representada, los elementos magnéticos pueden estar formados por una
pieza única. En el caso de los generadores circulares, puede
tratarse de coronas exterior e interior macizas y/o de un núcleo
interior.
Según otro modo de realización representado por
la figura 10, los elementos de modulación magnética están
dispuestos de manera tangente a los elementos magnéticos y a los
elementos térmicos y no están dispuestos entre ellos. En este
ejemplo, el generador 13 comprende elementos de divergencia
magnética mj llevados por un plato 52f de eje A, móvil en rotación
y que alterna con zonas macizas del plato 52f. Cada elemento de
divergencia magnética mj comprende al menos un contacto 500
provisto de formas complementarias a las del elemento térmico Ti y
de los bornes magnéticos 40, 41 a fin de poder, en posición activa,
interponerse entre los bornes magnéticos 40, 41 sin interponerse
por ello entre los bornes magnéticos 40, 41 y el elemento térmico
Ti. En posición activa, el elemento térmico Ti está dispuesto de
manera tangente a los elementos térmicos Ti y a los bornes
magnéticos 40, 41. Los elementos térmicos están separados de los
bornes magnéticos 40, 41 por un entrehierro E comprendido entre 0
mm y 50 mm y, preferentemente, inferior a 1 mm. Este entrehierro E
es dejado libre en posición activa y en posición inactiva y permite
el paso del campo magnético entre los bornes magnéticos 40, 41 y el
elemento térmico Ti.
El funcionamiento de este generador 13 es
sustancialmente similar al del generador 11 descrito anteriormente,
con la diferencia que se trata aquí de elementos de divergencia
magnética mj y no de convergencia magnética. En posición inactiva,
el elemento de divergencia magnética mj está alejado del elemento
térmico Ti y de los bornes magnéticos 40, 41. Por tanto, el campo
magnético pasa libremente a través del elemento térmico Ti, que se
calienta. En posición activa, el elemento de divergencia magnética
mj es tangente al elemento térmico Ti y a los bornes magnéticos 40,
41. Al ser el elemento de divergencia magnética mj magnéticamente
más conductor que el aire o el medio ambiente del entrehierro E, el
campo magnético es desviado y evita el elemento térmico Ti, que se
enfría.
Este generador térmico 10-14
puede ser acoplado a otros generadores similares o no, con los
cuales puede ser unido en serie y/o en paralelo y/o una combinación
serie/paralelo para aumentar las capacidades térmicas de una
instalación sin complicar ni el funcionamiento ni la arquitectura,
siendo fácil de realizar el desplazamiento de los elementos de
modulación magnética. Cada generador 10-14 puede
comprender un determinado número de elementos térmicos, de
elementos magnéticos y/o de elementos de modulación magnética
diferentes de los descritos, sin que este número esté limitado.
Este generador 10-14 permite
así, de manera simple, producir frigorías y/o calorías, puesto que
sólo deben desplazarse los elementos de modulación magnética. Estas
frigorías y calorías pueden utilizarse para calentar, enfriar,
atemperar, climatizar un local, un aparato o un lugar y utilizarse
tanto en aplicaciones industriales como domésticas. La construcción
particular de este generador 10-14 permite superar
cualquier problema de estanqueidad en los circuitos térmicos y
limitar considerablemente las masas inertes a desplazar para
realizar la variación de campo magnético necesaria para obtener el
efecto magnetocalórico.
En los ejemplos descritos, el medio ambiente es
el aire. Evidentemente, el generador 10-14 puede
utilizarse en cualquier otro tipo de medio ambiente adaptado. Es
posible asimismo utilizar un generador 10-14 que
comprenda un medio ambiente interno específico, tal como un gas,
disponiéndose este generador 10-14 en un medio
ambiente externo diferente, por ejemplo otro gas o cualquier otro
fluido. En este caso, los dos medios ambientes podrían aislarse uno
de otro, por ejemplo por medio de un cárter.
Esta descripción pone plenamente de manifiesto
que el generador 10-14 según la invención permite
responder a objetivos fijados proponiendo un generador
10-14 eficaz, de concepción, de funcionamiento y de
servicio simples y, por tanto, más económico de realizar y utilizar
que los generadores tradicionales. Además, permite limitar
considerablemente las masas inertes a desplazar para realizar la
variación de campo magnético necesaria para la obtención del efecto
magnetocalórico.
La presente invención no está limitada a los
ejemplos de realización descritos, sino que se extiende a cualquier
modificación y variante evidentes para un experto, estando al mismo
tiempo comprendidas dentro del ámbito de la protección definida en
las reivindicaciones adjuntas.
Claims (28)
1. Generador térmico (10-14) de
material magnetocalórico, que comprende al menos un elemento térmico
(Ti), al menos un elemento magnético (Gi) destinado a generar un
campo magnético, estando dispuesto dicho elemento térmico (Ti)
enfrente de dicho elemento magnético (Gi) de manera que pueda ser
sometido a al menos una parte de dicho campo magnético,
comprendiendo asimismo dicho generador térmico
(10-14) unos medios de modulación magnética (Mj,
mj) dispuestos para hacer que varíe el campo magnético recibido por
dicho elemento térmico (Ti) y unos medios de recuperación de al
menos una parte de las termias generadas por dicho elemento térmico
(Ti) sometido a este campo magnético variable, caracterizado
porque dichos medios de modulación magnética comprenden al menos un
elemento de modulación magnética (Mj, mj) magnéticamente conductor,
acoplado a unos medios de desplazamiento dispuestos para
desplazarlo alternativamente con respecto a dicho elemento magnético
(Gi) y a dicho elemento térmico (Ti) entre una posición activa, en
la cual se aproxima a dicho elemento magnético (Gi) y a dicho
elemento térmico (Ti) y está dispuesto para canalizar al menos dicha
parte de dicho campo magnético destinada a ser recibida por dicho
elemento térmico (Ti), y una posición inactiva en la cual se aleja
de dicho elemento magnético (Gi) y/o de dicho elemento térmico (Ti)
y está dispuesto para no tener efecto sobre esta parte de campo
magnético.
2. Generador térmico (10, 11, 12, 14) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho elemento de
modulación magnética es un elemento de convergencia magnética (Mj)
realizado en un material que presenta una conductividad magnética
superior a la existente en el medio ambiente que separa dicho
elemento magnético (Gi) y dicho elemento térmico (Ti), y porque
dicho elemento de convergencia magnética (Mj) está dispuesto para,
en posición activa, favorecer el paso de dicho campo magnético en
dirección a dicho elemento térmico (Ti) que tiene por efecto
aumentar el campo magnético que lo atraviesa.
3. Generador térmico (10, 12, 13) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho elemento de
modulación magnética es un elemento de divergencia magnética (mj)
realizado en un material que presenta una conductividad magnética
superior a la de dicho elemento térmico (Ti), y porque dicho
elemento de divergencia magnética (mj) que tiene al menos una forma
apropiada para rodear dicho elemento térmico (Ti) está dispuesta
para, en posición activa, desviar al menos una parte de dicho campo
magnético de dicho elemento térmico (Ti), que tiene como efecto
disminuir el campo magnético que lo atraviesa.
4. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
elemento de modulación magnética (Mj, mj) está realizado
ventajosamente al menos en uno de los materiales seleccionados de
entre el grupo que comprende hierro dulce, ferritas, aleaciones de
hierro, de cromo, de vanadio, materiales compuestos,
nanocomponentes, permalloys.
5. Generador térmico (10, 12) según las
reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque comprende al
menos un elemento de convergencia magnética (Mj) y al menos un
elemento de divergencia magnética (mj) dispuestos para permitir
alternativamente que se favorezca el paso del campo magnético en
dirección a dicho elemento térmico (Ti) y se desvíe dicho campo
magnético de dicho elemento térmico (Ti).
6. Generador térmico (10, 11, 12, 14) según la
reivindicación 1, caracterizado porque, al menos en posición
activa, dicho elemento de modulación magnética (Mj, mj) está
interpuesto entre dicho elemento magnético (Gi) y dicho elemento
térmico (Ti).
7. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
elemento magnético (Gi) comprende al menos un borne magnético
positivo (40) y al menos un borne magnético negativo (41), porque
dicho elemento térmico (Ti) está dispuesto entre dichos bornes
magnéticos (40, 41) y porque, al menos en posición activa, dicho
elemento de modulación magnética (Mj, mj) está dispuesto entre al
menos dichos bornes magnéticos (40, 41).
8. Generador térmico (10, 11, 12, 14) según las
reivindicaciones 2, 6 y 7, caracterizado porque dicho
elemento de convergencia magnética (Mj) comprende dos pastillas de
convergencia (50) situadas, en posición activa, a ambos lados de
dicho elemento térmico (Ti) entre dicho elemento térmico (Ti) y
dichos bornes magnéticos (40, 41).
9. Generador térmico (10, 12, 14) según las
reivindicación 3, 6 y 7, caracterizado porque dicho elemento
de divergencia magnética (mj) presenta una forma (51) en U o en C,
sin limitación de forma, destinada a cabalgar, al menos en posición
activa, dicho elemento térmico (Ti) entre dicho elemento térmico
(Ti) y dichos bornes magnéticos (40, 41).
10. Generador térmico (13) según las
reivindicaciones 3 y 7, caracterizado porque dicho elemento
de divergencia magnética (mj) comprende al menos un contacto (500)
destinado a disponerse, en posición activa, de manera tangente a
dichos elementos térmicos (Ti) y a dichos bornes magnéticos (40,
41), permaneciendo libre el entrehierro (E) que separa dicho
elemento térmico (Ti) de dichos bornes magnéticos (40, 41).
11. Generador térmico (13) según la
reivindicación 10, caracterizado porque dicho entrehierro (E)
está comprendido entre 0 mm y 50 mm y, preferentemente, es inferior
a 1 mm.
\newpage
12. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque dicho
elemento magnético (Gi) presenta una forma en U o en C, sin
limitación de forma, destinada a cabalgar dicho elemento de
modulación magnética (Mj, mj).
13. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios
de desplazamiento están dispuestos para arrastrar dicho elemento de
modulación magnética (Mj, mj) según al menos uno de los
desplazamientos seleccionados de entre el grupo que comprende la
rotación continua, la rotación paso a paso, el pivotamiento
alternativo, la traslación continua, la traslación paso a paso, la
traslación alternativa o una combinación de estos
desplazamientos.
14. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos
medios de desplazamiento están acoplados a unos medios de
accionamiento seleccionados de entre el grupo que comprende un
motor, un gato, un mecanismo de resorte, un aerogenerador, un
electroimán, un hidrogenerador, un mecanismo de fuerza muscular.
15. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
elemento de modulación magnética (Mj, mj) es llevado por un soporte
(52a-f) acoplado a dichos medios de desplazamiento y
realizado en un material magnéticamente aislante seleccionado de
entre el grupo que comprende materiales sintéticos, latón, bronce,
aluminios, cerámicas.
16. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 14, caracterizado porque comprende al
menos un conjunto de elementos magnéticos (Gi), un conjunto de
elementos térmicos (Ti), destinados cada uno de ellos a someterse a
un campo magnético de al menos uno de dichos elementos magnéticos
(Gi), un conjunto de elementos de modulación magnética (Mj, mj)
llevados por un soporte (52a-f) acoplado a dichos
medios de desplazamiento y dispuesto para desplazar simultáneamente
dichos elementos de modulación magnética (Mj, mj) para que cada uno
esté, con respecto a un elemento térmico (Ti) y a un elemento
magnético (Gi) dados, alternativamente en posición activa y en
posición inactiva.
17. Generador térmico (10-13)
según las reivindicaciones 7 y 15, caracterizado porque dicho
soporte comprende al menos un plato (52a-d, 52f)
sustancialmente circular, móvil en rotación alrededor de su eje,
porque dichos elementos térmicos (Ti) están dispuestos en anillo y
porque dichos elementos magnéticos (Gi) forman al menos un par de
coronas que definen dichos bornes magnéticos positivo (40) y
negativo (41).
18. Generador térmico (10-12)
según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho plato
(52a-d) está provisto de una garganta
(54a-d) que define el intervalo que separa dichas
pastillas de convergencia (51) de dichos elementos de convergencia
magnética (Mj) entre ellas y/o la abertura de dicha forma en U o en
C (51) de dichos elementos de divergencia magnética (mj).
19. Generador térmico (10, 11) según la
reivindicación 18, caracterizado porque dicha garganta (54a,
54b) está dispuesta axialmente y sustancialmente paralela al eje de
dicho plato (52a, 52b).
20. Generador térmico (12) según la
reivindicación 16, caracterizado porque dicha garganta (54c,
54d) está dispuesta radialmente y sustancialmente perpendicular al
eje de dicho plato (52c, 52d).
21. Generador térmico (14) según las
reivindicaciones 7 y 15, caracterizado porque dicho soporte
comprende al menos una barra (52e) sustancialmente rectilínea,
móvil en traslación, porque dichos elementos térmicos (Ti) están
dispuestos según al menos una línea soportada por un travesaño (70)
y porque dichos elementos magnéticos (Gi) forman al menos un par de
hileras que definen dichos bornes magnéticos positivo (40) y
negativo (41).
22. Generador térmico (14) según la
reivindicación 21, caracterizado porque dichos elementos
térmicos (Ti) están dispuestos según dos líneas sustancialmente
paralelas soportadas por dos travesaños (70) unidos y que definen un
marco (72).
23. Generador térmico según la reivindicación
16, caracterizado porque dichos elementos magnéticos están
formados de una sola pieza.
24. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
elemento magnético se elige en el grupo que comprende un conjunto
magnético, un imán permanente, un electroimán, un imán
supraconductor, un electroimán supraconductor, un
supraconductor.
25. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
elemento magnético (Gi) y dicho elemento térmico (Ti) son fijos y
sólo el elemento de modulación magnética (Mj, mj) es móvil.
26. Generador térmico (10-14)
según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios
de recuperación comprenden al menos uno de los elementos
seleccionado de entre el grupo que comprende un circuito de
transporte que contiene un fluido caloportador, unos medios de
circulación de este fluido caloportador, un intercambiador
térmico.
27. Procedimiento de generación de termias en el
curso del cual se crea un campo magnético con al menos un elemento
magnético (Gi), se somete al menos un elemento térmico (Ti)
realizado en material magnetocalórico a al menos una parte de dicho
campo magnético, se modula con medios de modulación magnética (Mj,
mj) dicho campo magnético recibido por dicho elemento térmico (Ti)
y se recupera al menos una parte de las termias generadas por dicho
elemento térmico (Ti) sometido a este campo magnético variable,
caracterizado porque, para hacer que varíe dicho campo
magnético recibido por dicho elemento térmico (Ti), se utiliza al
menos un elemento de modulación magnética (Mj, mj) magnéticamente
conductor, que se desplaza entre al menos una posición activa, en
la cual se aproxima a dicho elemento magnético (Gi) y a dicho
elemento térmico (Ti) y está dispuesto para canalizar al menos
dicha parte de dicho campo magnético destinada a ser recibida por
dicho elemento térmico (Ti), y una posición inactiva en la cual se
aleja de dicho elemento magnético (Gi) y/o de dicho elemento térmico
(Ti) y está dispuesto para no canalizar esta parte de campo
magnético.
28. Procedimiento según la reivindicación 27,
caracterizado porque se utiliza al menos un elemento
magnético (Gi) que define al menos un borne positivo (40) y un
borne negativo (41), entre los cuales se dispone dicho elemento
térmico (Ti), y porque, en posición activa, se interpone dicho
elemento de modulación magnética (Mj, mj) entre al menos dichos
bornes magnéticos (40, 41) de dicho elemento magnético (Gi).
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