專利名稱：磁熱發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關于一種磁熱發(fā)電機，特別有關于一種使用冷、熱流體用以產生電能的磁熱發(fā)電機。
背景技術：
磁熱發(fā)電機為一種可將熱能轉變?yōu)殡娔艿难b置。前述磁熱發(fā)電機是利用磁熱材料的磁性及磁熱性質，在磁熱材料的磁相轉變溫度(例如居里溫度)附近快速地切換磁熱材料的溫度。磁熱材料通常設置于一磁路之內，一線圈或諧振電路可設置于磁路附近，用以產生一感應電壓。一溫度改變裝置通常設置于磁熱發(fā)電機之內，用以改變磁熱材料的溫度。前述溫度改變裝置通過過單獨的管路供應冷、熱流體來改變磁熱材料的溫度，并使其溫度高于或低于前述磁相轉變溫度。通過快速改變溫度并使其高于或低于前述磁相轉變溫度，可讓磁熱材料產生磁化或去磁化,并改變磁路的磁阻。因此,線圈可對于磁路的磁場變化而產生一相對應的感應電壓。一典型的磁熱發(fā)電機配置可參考Solomon Dan于期刊《應用物理快報》(Journal of Applied Physics) (1988)第 63 卷,議題 3,第 915-921 頁的現(xiàn)有技術“通過磁場循環(huán)改進磁熱發(fā)電機的性能(Improving the performance of a thermomagneticgenerator by cycling the magnetic field)，，。傳統(tǒng)的磁熱發(fā)電機中的冷、熱流體被單獨的切換閥所控制。當其中一管路被連通至磁路時，另一管路則被關閉。因此，由于冷、熱流體無法被同時且持續(xù)地使用，流體的利用率以及磁熱發(fā)電機的效能較低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種磁熱發(fā)電機，以解決現(xiàn)有技術中磁熱發(fā)電機中流體的利用率以及磁熱發(fā)電機的效能較低的技術問題。本發(fā)明提供一種磁熱發(fā)電機包括一切換閥、多個磁路單元、一線圈以及多個入口管。前述入口管連接磁路單元與切換閥，且每個磁路單元包括一磁熱構件。切換閥以一預設的頻率反復地切換，用以導引冷、熱流體至磁路單元，使磁熱構件被冷流體冷卻而磁化，或被熱流體加熱而去磁化。線圈與至少一磁路單元耦合，用以產生一感應電壓。在本發(fā)明中，由于冷、熱流體可被同時且持續(xù)地使用，因此可有效改善流體的利用率，并可提升磁熱發(fā)電機的效能。


圖1表不本發(fā)明一實施例的磁熱發(fā)電機不意圖；圖2表示本發(fā)明一實施例的磁路單元、入口管以及出口管示意圖；圖3表示本發(fā)明一實施例的磁路單元、入口管以及出口管側視圖；以及圖4表不本發(fā)明另一實施例的磁熱發(fā)電機不意圖。
其中，附圖標記說明如下:磁路單元10磁軛11永久磁鐵12管狀件13磁熱構件14切換閥20入口管21出口管22冷流源C冷流管Cl熱流源H熱流管Hl空間S
具體實施例方式圖1描繪本發(fā)明一實施例的磁熱發(fā)電機,包括一熱流源H、一熱流管H1、一冷流源C、一冷流管Cl、一切換閥20、兩個入口管21、兩個并排設置的磁路單元10以及兩個出口管22。如圖1所示，冷、熱流管Cl、Hl分別由冷、熱流源C、H延伸至切換閥20。此外，兩個入口管21分別由切換閥20延伸至兩個磁路單元10。于本實施例中，冷、熱流體分別由冷、熱流源C、H經(jīng)由冷、熱流管C1、H1被持續(xù)地送至切換閥20。在操作的過程中，切換閥20可于一短期間內分別連通熱流管Hl至左側的入口管21，并連通冷流管Cl至另一右側的入口管21。隨后，切換閥20即反向地切換，使熱流管Hl于一短期間內連通右側的入口管21，并使冷流管Cl連通左側的入口管21。通過將切換閥20以一預設的頻率反復地切換，與磁路單元10耦合的一線圈或諧振電路即可產生一感應交流電壓。請參閱圖2、3，前述冷、熱流體分別經(jīng)由入口管21被送至磁路單元10，再經(jīng)由出口管22排出。于圖3中，每一磁路單元10包括兩個磁軛11、兩個永久磁鐵12以及一中空的管狀件13。其中，永久磁鐵12設置于磁軛11之間并與其抵接，管狀件13設置于磁軛11之間，使入口管21可通過管狀件13連通出口管22。冷、熱流體可被導引并依序經(jīng)過入口管21及管狀件13，再經(jīng)由出口管22排出。應了解的是，由釓(Gd)、釓合金或其它磁熱材料(magneto-caloric material, MCM)所構成的一磁熱構件14設置于管狀件13之內。于一些實施例中，磁熱構件14可具有能讓流體穿過的多孔結構。于本實施例中，當冷流體流經(jīng)管狀件13時，磁熱構件14被冷卻并磁化；當熱流體流經(jīng)管狀件13時，磁熱構件14則被加熱并去磁化。通過反復地實行前述加熱及冷卻的流程，磁熱構件14的磁場變化即以一預設的頻率循環(huán)。如此一來，設置于磁路單元10中的空間S的線圈或諧振電路可產生一感應交流電壓。于一些實施例中，冷、熱流體可經(jīng)由對應的入口管21通過兩個或多個磁路單元10。前述冷、熱流體可為工廠產生的工業(yè)廢水。由于冷、熱流體可被同時且持續(xù)地使用，使流體可被有效的利用。換言之，穿過磁路單元10的冷、熱流體可被同時且持續(xù)地使用，用以產生電能。于另一實施例的磁熱發(fā)電機包括兩個以上的磁路單元10。如圖4所示，三個入口管21以及三個出口管22分別連接三個磁路單元10。其中，三個入口管21可被一切換閥(未圖示)所控制，用以選擇性地供應冷、熱流體至磁路單元10，且流體可經(jīng)由出口管22排出，并由一流體處理系統(tǒng)所回收。于一些實施例中，磁熱發(fā)電機更可使用四個或四個以上的磁路單元10，其中冷、熱流體可依一預設的頻率被導引穿過磁路單元10，用以產生電能。由于冷、熱流體可被同時且持續(xù)地使用，因此可有效改善流體的利用率，并可提升磁熱發(fā)電機的效能。雖然本發(fā)明以前述的實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種磁熱發(fā)電機，其特征在于，包括: 一切換閥； 一熱流源； 一熱流管，連接該熱流源與該切換閥，其中一熱流體經(jīng)由該熱流管被送至該切換閥； 一冷流源； 一冷流管，連接該冷流源與該切換閥，其中一冷流體經(jīng)由該冷流管被送至該切換閥； 多個磁路單元，每一該磁路單元包括一磁熱構件； 多個入口管，分別連接所述多個磁路單元與該切換閥，其中該切換閥反復地以一預設頻率切換，用以導引該冷、熱流體經(jīng)由所述入口管至所述磁路單元，其中所述磁熱構件通過該冷、熱流體而交替地磁化及去磁化；以及 一線圈，與所述磁路單元的至少其中之一耦合以得到一感應電壓。
2.按權利要求1所述的磁熱發(fā)電機，其特征在于，每一該磁路單元還包括兩個磁軛及一管狀件，該管狀件設置于所述兩個磁軛之間以導引該冷、熱流體。
3.按權利要求2所述的磁熱發(fā)電機，其特征在于，該磁熱構件設置于該管狀件之內。
4.按權利要求2所述的磁熱發(fā)電機，其特征在于，每一該磁路單元還包括兩個永久磁鐵，設置于所述兩個磁軛之間并抵接所述兩個磁軛。
5.按權利要求2所述的磁熱發(fā)電機，其特征在于，所述管狀件與所述入口管相連通。
6.按權利要求2所述的磁熱發(fā)電機，其特征在于，該磁熱構件包括釓、釓合金。
7.按權利要求2所述的磁熱發(fā)電機,其特征在于,該磁熱構件具有一多孔結構。
8.按權利要求1所述的磁熱發(fā)電機，其特征在于，所述多個磁路單元并排設置。
9.按權利要求1所述的磁熱發(fā)電機，其特征在于，該磁熱發(fā)電機還包括多個出口管，分別連接所述多個磁路單元，用以排出該冷、熱流體。
10.按權利要求1所述的磁熱發(fā)電機，其特征在于，該冷、熱流體包括水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁熱發(fā)電機，包括一切換閥、多個磁路單元、一線圈以及多個入口管。前述入口管連接磁路單元與切換閥，且每個磁路單元包括一磁熱構件。切換閥以一預設的頻率反復地切換，用以導引冷、熱流體至磁路單元，使磁熱構件被冷流體冷卻而磁化，或被熱流體加熱而去磁化。線圈與至少一磁路單元耦合，用以產生一感應電壓。本發(fā)明由于冷、熱流體可被同時且持續(xù)地使用，因此可有效改善流體的利用率，并可提升磁熱發(fā)電機的效能。
文檔編號H02N11/00GK103095183SQ20121041962
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權日2011年10月28日
發(fā)明者郭鐘榮, 毛之成, 謝昇汎, 林銘賜, 蕭輔洲, 史承彥, 徐懋仁 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司