DE102007023505A1

DE102007023505A1 - Device for generation of electrical energy from heat energy for internal combustion engines, has two magnetic circuits, which are excited by magnetic flow and magnetic circuit has temperature-dependent magnetic resistance

Info

Publication number: DE102007023505A1
Application number: DE102007023505A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Herzig
Original assignee: HERZIG YVONNE; Herzig Yvonne Dr
Current assignee: HERZIG YVONNE; Herzig Yvonne Dr
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-05-19
Also published as: DE102007023505B4

Abstract

The device (1) has two magnetic circuits, which are excited by a magnetic flow. The magnetic circuit has a temperature-dependent magnetic resistance (7). The magnetic flow through the respective magnetic circuit is influenced in dependence of the temperature of the resistance. An electromagnetic coupled coil (14,15) is provided with one of the magnetic circuits, in which a voltage induces a suitable magnetic flow in the corresponding magnetic circuit. An independent claim is also included for a method for generating electrical energy from heat energy.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Gewinnung elektrischer Energie aus Wärmeenergie.The The invention relates to an apparatus and a method for obtaining electrical energy from heat energy.

Bei vielen technischen Prozessen, beispielsweise in Verbrennungskraftmaschinen, entsteht eine große Menge an nicht nutzbarer Wärmeenergie. Verbrennungskraftmaschinen weisen im Allgemeinen einen Maschinenwirkungsgrad zwischen 0,3 und 0,35 auf. Etwa 65 bis 70% der im Treibstoff (Diesel, Benzin, Methan, Erdgas, Wasserstoff oder dergleichen) enthaltenen Energie geht als Abwärme oder Verlustwärme an die Umwelt oder wird bestenfalls zum Teil in der kalten Jahreszeit in Sekundäranlagen genutzt (z. B. Heizung, Kraft-Wärmekopplung im Kohlekraftwerk). Sie fällt in großem Umfang als ungenutzte Verlustenergie an.at many technical processes, for example in internal combustion engines, creates a big one Amount of unusable heat energy. Internal combustion engines generally have a machine efficiency between 0.3 and 0.35. About 65 to 70% of the fuel (diesel, Gasoline, methane, natural gas, hydrogen or the like) Energy goes as waste heat or heat loss to the environment or at best in part in the cold season in secondary plants used (eg heating, combined heat and power in the coal power plant). she falls in big Scope as unused loss energy.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart anzugeben, dass Wärmeenergie in nutzbare Energie umgewandelt werden kann.Of the present invention is based on the object, a device and to provide a method of the type mentioned above in such a way that heat energy can be converted into usable energy.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist die in Rede stehende Vorrichtung derart ausgestaltet, dass mindestens zwei magnetische Kreise ausgebildet sind, die durch einen magnetischen Fluss erregt sind, dass die magnetischen Kreise jeweils mindestens einen temperaturabhängigen magnetischen Widerstand (7) umfassen, mit denen in Abhängigkeit der Temperatur des Widerstands (7) der magnetische Fluss durch den jeweiligen magnetischen Kreis beeinflussbar ist, und dass jeweils eine mit einem der magnetischen Kreis elektromagnetisch gekoppelte Spule (14, 15) vorgesehen ist, in der der sich in dem entsprechenden magnetischen Kreis ändernde magnetische Fluss eine Spannung induziert.According to the invention the above object is achieved by the features of the claim 1 solved. Thereafter, the device in question is designed such that at least two magnetic circuits are formed, which are excited by a magnetic flux, that the magnetic circuits each have at least one temperature-dependent magnetic resistance ( 7 ), depending on the temperature of the resistor ( 7 ), the magnetic flux can be influenced by the respective magnetic circuit, and that in each case one with one of the magnetic circuit electromagnetically coupled coil ( 14 . 15 ) in which the magnetic flux changing in the corresponding magnetic circuit induces a voltage.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass sich bisher kaum nutzbare Wärmeenergie auf vergleichsweise einfache Art und Weise in elektrische Energie wandeln lässt. Dazu werden vorzugsweise zwei magnetische Kreise verwendet, die aus einem Erreger-Teilkreis bestehen und in denen ein magnetischer Fluss erzeugt wird. Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit nur einem magnetischen Kreis ausgestaltet sein. Hierbei tritt zwar in einem Zustand mit hohem magnetischem Widerstand Streuung auf und die Effekte sind im Vergleich zur Verwendung mehrerer magnetischer Kreise etwas reduziert, allerdings liefert die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit einem magnetischen Kreis ausreichend gute Ergebnisse, insbesondere im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen.In according to the invention is first has been recognized that so far barely usable heat energy to comparatively easy way to convert into electrical energy. To Preferably, two magnetic circuits are used, consisting of a Consist of exciter-part circle and in which generates a magnetic flux becomes. In principle, the device according to the invention can also be used with only one be designed magnetic circuit. This occurs in one Condition with high magnetic resistance scattering and the effects are something compared to using multiple magnetic circuits reduced, but the device of the invention also provides with a Magnetic circle sufficiently good results, especially in comparison to the known devices.

In jedem der magnetischen Kreise ist erfindungsgemäß mindestens ein temperaturabhängiger magnetischer Widerstand angeordnet, dessen magnetischer Widerstand sich in Abhängigkeit seiner Temperatur ändert.In According to the invention, each of the magnetic circuits is at least one temperature-dependent magnetic one Resistor arranged whose magnetic resistance is dependent its temperature changes.

Es sind temperaturabhängige magnetische Widerstände bekannt, deren magnetischer Widerstand sich in hohem Maße in Abhängigkeit ihrer Temperatur ändert. Der magnetische Widerstand von Ferriten kann beispielsweise im Verhältnis 1:100 bis 1:1000 in einem Bereich von 20°C bis 125°C reversibel geändert werden. Wird den magnetischen Widerständen ein heißes Medium (z. B. Öl mit 150°C) zugeführt, erhöht sich deren magnetischer Widerstand auf Werte von Isolierstoffen oder Luft. Umgekehrt sinkt deren magnetischer Widerstand mit Abkühlung annähernd auf den von Eisen. Diese Eigenschaft kann erfindungsgemäß für einen Stromerzeuger genutzt werden.It are temperature dependent magnetic resistances known whose magnetic resistance is highly dependent their temperature changes. The magnetic resistance of ferrites, for example, in the ratio 1: 100 to 1: 1000 in a range of 20 ° C to 125 ° C are reversibly changed. Will the magnetic resistors a hot one Medium (eg oil with 150 ° C) supplied elevated their magnetic resistance to values of insulating materials or air. Conversely, their magnetic resistance decreases approximately with cooling that of iron. This property can according to the invention for a Generators are used.

Der durch Temperaturänderungen variierende magnetische Widerstand beeinflusst den im magnetischen Kreis vorhandenen magnetischen Fluss erheblich. Dadurch kann in einer mit dem magnetischen Kreis elektromagnetisch gekoppelten Spule eine Spannung induziert werden. Nach der zweiten Maxwell'schen Gleichung ergibt sich für eine Urspannung e in der Spule: de/dt = dΦ/dt,wobei w die Anzahl der Windungen der Spule ist. Durch intermittierende Erwärmung und Abkühlung kann eine intermittierende Magnetflussänderung dΦ/dt hervorgerufen werden, die eine nutzbare Urspannung in der Spule induziert.The magnetic resistance, which varies as a result of temperature changes, considerably influences the magnetic flux present in the magnetic circuit. As a result, a voltage can be induced in a coil electromagnetically coupled to the magnetic circuit. According to the second Maxwell's equation, for a fundamental stress e in the coil: de / dt = dΦ / dt, where w is the number of turns of the coil. By intermittent heating and cooling, an intermittent magnetic flux change dΦ / dt can be induced, which induces a usable original voltage in the coil.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann Wärmeenergie effektiv in elektrische Nutzenergie umgewandelt werden. Im allgemeinen wird derzeit elektrische Energie aus Wärmeenergie in rotierenden, beispielsweise durch Turbinen angetriebenen Maschinen, erzeugt. Dabei wird in einem elektromagnetischen Kreis eine Magnetflussänderung dΦ/dt erzeugt, die in einer über dem magnetischen Kreis angeordneten Spule eine Spannung de/dt induziert. Diese Spannung bringt wiederum in einem äußeren Stromkreis einen Strom di/dt zum Fließen. Dazu sind im Allgemeinen relativ große Energiemengen notwendig, um in sinnvollem Maße elektrische Energie erzeugen zu können. Dazu entstehen in hohem Maße Energieverluste, die prinzipbedingt anfallen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich jedoch bereits bei relativ geringen Energiemengen effektiv nutzen, die bei den bekannten Verfahren kaum nutzbare Effekte hervorrufen.By the device according to the invention can Thermal energy be effectively converted into electrical useful energy. In general is currently electrical energy from heat energy in rotating, For example, by turbines driven machines generated. In this case, a magnetic flux change dΦ / dt is generated in an electromagnetic circuit, in an over the coil arranged in the magnetic circuit induces a voltage de / dt. This voltage in turn brings in an external circuit current di / dt to flow. To are generally relatively large Amounts of energy necessary to generate electrical energy to a reasonable extent to be able to. To a great extent arise Energy losses, which arise in principle. The device according to the invention let yourself however, to use effectively even with relatively small amounts of energy, which cause hardly usable effects in the known methods.

Wichtig bei der vorgeschlagenen Vorrichtung ist, dass die Widerstandsänderung schnell genug erfolgen kann, damit eine ausreichende Spannung in der Spule induziert wird. Es hängt von einer geeigneten Dimensionierung eines magnetischen Widerstands ab, wie schnell er erwärmt bzw. abgekühlt werden kann. Im Allgemeinen dürfte es in wenigen Anwendungsfällen sinnvoll sein, einen Widerstand aus soliden Blöcken zu fertigen. Vielmehr wird es vorteilhaft sein, wenn ein Widerstand aus relativ dünnem Material hergestellt ist. Um dennoch einen ausreichenden magnetischen Fluss durch den Widerstand zu ermöglichen, könnte der Widerstand aus mehreren parallel geschalteten dünnen Teilwiderständen bestehen. Hierzu und zu weiteren Ausgestaltungen hinsichtlich einer schnellen Erwärm- und Abkühlbarkeit sind aus der Praxis verschiedene Techniken bekannt.Important in the proposed device is that the resistance change fast enough he can follow, so that a sufficient voltage is induced in the coil. It depends on a suitable dimensioning of a magnetic resistance, how fast it can be heated or cooled. In general, it may be useful in a few applications to make a resistance from solid blocks. Rather, it will be advantageous if a resistor is made of relatively thin material. Nevertheless, in order to allow a sufficient magnetic flux through the resistor, the resistor could consist of several thin partial resistors connected in parallel. For this purpose and to further embodiments in terms of rapid heating and Abkühlbarkeit different techniques are known from practice.

Die magnetischen Kreise können in Abhängigkeit von der gewünschten Dimensionierung sowohl hintereinander als auch nebeneinander angeordnet sein. Jeder magnetische Kreis weist mindestens einen temperaturabhängigen magnetischen Widerstand auf und ist mit einer Induktionsspule elektromagnetisch gekoppelt. Dadurch kann in jeder Induktionsspule der Mehrfachanordnung unabhängig voneinander eine Spannung induziert werden. Die einzelnen magnetischen Kreise können dabei entsprechend der aus der Praxis bekannten Verfahren zum Dimensionieren der magnetischen Kreise ausgebildet und angeordnet sein.The magnetic circles can dependent on from the desired Dimensioning arranged both consecutively and next to each other be. Each magnetic circuit has at least one temperature-dependent magnetic Resistor and is electromagnetic with an induction coil coupled. As a result, in each induction coil of the multiple arrangement independently from each other a voltage can be induced. The single magnetic Circles can in accordance with the method known from practice for dimensioning be formed and arranged the magnetic circuits.

In vorteilhafter Weise wird der in den magnetischen Kreisen eingeprägte magnetische Fluss durch eine mit Gleichstrom durchflossene Spule erzeugt. Damit lässt sich der eingeprägte magnetische Fluss durch Wahl der Stärke des Gleichstroms beeinflussen. Alternativ oder zusätzlich könnte der magnetische Fluss durch einen Permanentmagneten erzeugt werden. Bei Verwendung eines Permanentmagneten wäre keine zusätzliche Gleichstromversorgung mehr notwendig.In Advantageously, the impressed in the magnetic circuits magnetic Flow generated by a DC-flow coil. In order to let yourself the imprinted influence magnetic flux by choosing the magnitude of direct current. Alternatively or in addition could the magnetic flux can be generated by a permanent magnet. When using a permanent magnet would be no additional DC power supply more necessary.

Vorteilhafterweise erzeugen die durch Gleichstrom durchflossene Spule und/oder der Permanentmagnet den magnetischen Fluss für mehrere oder gar für alle magnetischen Kreise. Dabei könnte die Magnetfeldquelle auf einem gemeinsamen Schenkel der Anordnung angeordnet sein.advantageously, generate the DC through coil and / or the Permanent magnet the magnetic flux for several or even all magnetic Circles. It could be the Magnetic field source disposed on a common leg of the arrangement be.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die magnetischen Widerstände durch Ferrite zu bilden. Ferrite sind elektrische schlecht oder nicht leitende ferrimagnetische keramische Werkstoffe, die aus Metalloxiden bestehen. Ferrite weisen die – im Allgemeinen als unerwünscht und negativ empfundene – Eigenschaft auf, dass ihr magnetischer Widerstand sehr stark von ihrer Temperatur abhängt. Dabei können sich die Widerstandeswerte in einem Temperaturbereich von 100°C um den Faktor 100 bis 1.000 verändern. Damit lässt sich eine besonders große Veränderung des magnetischen Flusses in dem magnetischen Kreis bewirken.When It has proven to be particularly advantageous for the magnetic resistors To form ferrites. Ferrites are electric bad or not conductive ferrimagnetic ceramic materials consisting of metal oxides consist. Ferrites have the - in general as undesirable and negatively felt - property on that their magnetic resistance is very strong on their temperature depends. It can the resistance values in a temperature range of 100 ° C around the Change factor 100 to 1,000. Leave it a big change cause the magnetic flux in the magnetic circuit.

Hinsichtlich eines möglichst wartungsarmen Betriebs der Vorrichtung sollten die eingesetzten magnetischen Widerstände beständig gegenüber Temperaturwechseln und dauerbeanspruchbar sein. Diese Eigenschaft wäre insbesondere dahingehend sinnvoll, da Temperaturschwankungen von 100°C und mehr innerhalb relativ kurzer Zeit von dem Material der magnetischen Widerstände bewältigt werden müssen. Einzelne Werkstoffe bilden bei derartiger Beanspruchung Risse oder andere Verschleißerscheinungen aus. Dementsprechend sollte bei der Auswahl der Materialen für die magnetischen Widerstände auf eine entsprechende Beständigkeit geachtete werden.Regarding one possible low-maintenance operation of the device should be used magnetic resistors resistant across from Temperature changes and be durable. This attribute would be particular meaningful, since temperature fluctuations of 100 ° C and more within a relatively short time of the material of the magnetic resistors overcome Need to become. Individual materials form cracks or cracks under such stress other signs of wear out. Accordingly, when choosing the materials for the magnetic resistors to a corresponding resistance be respected.

Zum möglichst gezielten Erwärmen bzw. Abkühlen der magnetischen Widerstände könnte ein Wärmeträger vorgesehen sein, der durch ein geeignetes Mittel bewegbar ist. Der Wärmeträger transportiert die Wärmeenergie zu dem magnetischen Widerstand hin, wodurch dieser erwärmt wird, oder von dem magnetischen Widerstand weg, wodurch eine Abkühlung des Widerstands herbeigeführt wird.To the preferably targeted heating or cooling the magnetic resistances could provided a heat transfer medium be movable by a suitable means. The heat carrier transported the heat energy to the magnetic resistance, whereby it is heated, or away from the magnetic resistance, causing a cooling of the Resistance brought about becomes.

Vorteilhafter Weise ist der Wärmeträger gut wärmeleitend und nicht magnetisierbar. Je besser die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeträgers ist, desto besser kann Wärme von den Widerständen auf den Wärmeträger bzw. umgekehrt übergehen. Handelt es sich um ein nicht magnetisierbares Medium, so wird der Wärmeträger durch den in dem magnetischen Kreis fließenden magnetischen Fluss nicht beeinflusst und umgekehrt.Favorable Way, the heat transfer is good heat conducting and not magnetizable. The better the thermal conductivity of the heat carrier, the better can be heat from the resistors on the heat carrier or go over in reverse. If it is a non-magnetizable medium, then the Heat transfer through not the magnetic flux flowing in the magnetic circuit influenced and vice versa.

Hinsichtlich einer besonders einfachen Ausgestaltung könnte es sich bei dem Wärmeträger um ein Gas oder eine Flüssigkeit handeln. Dabei weisen Flüssigkeiten insbesondere den Vorteil auf, dass ihre Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität gegenüber der von Gas erhöht ist. Ein Gas bietet hingegen den Vorteil, dass Leckagen in dem Rohrsystem zum Transport des Wärmeträgers vergleichsweise unkritisch sind. Die Wahl des geeigneten Wärmeträgers wird in starkem Maße von dem jeweiligen Einsatzbereich der Vorrichtung abhängen.Regarding a particularly simple embodiment, it could be at the heat carrier to a Gas or a liquid act. Here are liquids In particular, the advantage that their thermal conductivity and heat capacity over the increased by gas is. On the other hand, a gas offers the advantage of leaks in the pipe system for transporting the heat carrier comparatively are not critical. The choice of the appropriate heat carrier is greatly influenced by the depend on the particular area of use of the device.

Als Flüssigkeit könnten Wasser, Öle, Glykole oder geeignete Gemische hiervon verwendet werden. Darüber hinaus sind aber weitere Wärmeträger denkbar, die die geforderten Eigenschaften des Wärmetransports erfüllen können. In vielen Anwendungsfällen können Flüssigkeiten mit einer geringen Viskosität besonders vorteilhaft eingesetzt werden, da diese gut auch durch kleinere Strukturen bewegt werden können.When liquid could Water, oils, Glycols or suitable mixtures thereof may be used. Furthermore but are more heat transferable, which can meet the required properties of heat transport. In many applications can liquids with a low viscosity be used particularly advantageous, as well as this smaller structures can be moved.

Hinsichtlich eines möglichst effektiven Transports der Wärmeenergie könnten zwei voneinander getrennte Wärmekreisläufe vorgesehen sein. Dabei würde ein Wärmekreislauf Wärmeenergie zu den magnetischen Widerständen transportieren, während ein zweiter Wärmekreislauf Wärmeenergie von den Widerständen wegführt. Dadurch könnten die in den Wärmeträgerkreisläufen verwendeten Medien effektiv auf einer gewünschten Temperatur gehalten werden. Es müssten lediglich geeignete Mittel vorgesehen sein, mit Hilfe derer der jeweils gewünschte Wärmeträger den magnetischen Widerständen zugeführt werden kann.With regard to the most effective trans Ports of the heat energy could be provided two separate heat cycles. In this case, a heat cycle would transport heat energy to the magnetic resistors, while a second heat cycle dissipates heat energy from the resistors. This would effectively keep the media used in the heat transfer circuits at a desired temperature. Only suitable means would have to be provided by means of which the respective desired heat transfer medium can be supplied to the magnetic resistors.

Die Mittel, mit denen der Wärmeträgerstrom zu den magnetischen Widerständen steuerbar ist, könnten auf die verschiedensten Arten realisiert sein. Sie könnten beispielsweise Magnetventile oder speziell ausgestaltete beispielsweise motorisch betriebene Ventile umfassen. Voraussetzung an die eingesetzten Mittel ist, dass durch sie die Menge des zugeführten Wärmeträgers beeinflusst werden kann. Dies kann in einem einfachen An- oder Abschalten des Wärmeträgerstroms bestehen. Allerdings könnte auch zwischen einer maximalen und einer minimalen Durchflussmenge gewechselt werden.The Means with which the heat transfer to the magnetic resistances could be controlled be realized in a variety of ways. You could, for example Solenoid valves or specially designed, for example, motorized operated valves include. Prerequisite to the funds used is that it can be influenced by the amount of supplied heat carrier. This can be done in a simple on or off of the heat transfer stream consist. However, too changed between a maximum and a minimum flow rate become.

Vorzugsweise ist zum Bewegen des Wärmeträgers eine Umwälzpumpe vorgesehen. Dabei könnte die Umwälzpumpe als separate elektrisch betriebene Umwälzpumpe ausgestaltet sein. Andererseits könnte die Umwälzpumpe an eine beispielsweise ohnehin vorhandene Verbrennungskraftmaschine gekoppelt sein und durch diese angetrieben werden. Auch hier sind verschiedene Verfahren aus der Praxis bekannt.Preferably is for moving the heat carrier one circulating pump intended. It could the circulation pump be designed as a separate electrically operated circulation pump. On the other hand could the circulation pump coupled to an example already existing internal combustion engine be and be driven by them. Again, there are different ones Method known in practice.

Zum Erreichen einer gewünschten Temperatur eines Wärmeträgers könnten Wärmetauscher vorgesehen sein, durch die aus einem anderen Prozess vorhandene Wärmeenergie auf den Wärmeträger übertragen wird. So kann beispielsweise dem Abgas bzw. dem Kühlöl eines Otto-, Diesel- oder Gasmotors Wärmeenergie entzogen werden, die sonst als Abwärme an die Umwelt abgegeben wird. Hierbei könnte beispielsweise ein Wärmetauscher hinter dem Katalysator vor dem Auspufftopf in das Abgasrohr eingesetzt werden. Andererseits könnte ein Wärmeträger über einen Wärmetauscher abgekühlt werden. Dieser Wärmetauscher könnte beispielsweise Wärmeenergie an eine Wärmesenke in Form von Fluss-, See- oder Meerwasser oder an die Umgebungsluft abgeben.To the Reaching a desired Temperature of a heat carrier could be provided heat exchanger be through the heat energy from another process transferred to the heat transfer medium becomes. For example, the exhaust gas or the cooling oil of a Petrol, diesel or gas engine heat energy be withdrawn, which otherwise discharged as waste heat to the environment becomes. This could be for example, a heat exchanger behind the catalyst in front of the muffler inserted into the exhaust pipe become. On the other hand could a heat transfer medium over one heat exchangers be cooled. This heat exchanger could for example, heat energy to a heat sink in the form of river, sea or seawater or to the ambient air submit.

Mehrere Wärmetauscher zum Erwärmen des Wärmeträgers können sowohl in Reihe wie auch parallel geschaltet werden, jedenfalls so, dass eine möglichst große Wärmemenge den Kühlkreisen entnommen werden kann und der Aufheizung des Wärmeträgers – beispielsweise auf 140°C bis 160°C – dient. Diese könnten auch aus verschiedenen Wärmequellen gespeist werden. So könnte in obigem Beispiel ein Wärmetauscher Abwärme aus dem Abgas aufnehmen, während ein anderer parallel oder in Reihe geschalteter Wärmetauscher Wärmeenergie dem Kühlöl der Verbrennungskraftmaschine entnimmt. Entsprechendes gilt für den Wärmetauscher zum Abkühlen des Wärmeträgers. Auch hier können mehrere Wärmetauscher parallel oder in Reihe geschaltet werden.Several heat exchangers for heating the Heat carrier can both be connected in series as well as in parallel, anyway so that one possible size heat the cooling circuits can be removed and the heating of the heat carrier - for example, to 140 ° C to 160 ° C - is used. These could also from different heat sources be fed. So could in the example above, a heat exchanger waste heat from the exhaust while recording another parallel or series heat exchanger Heat energy Cooling oil of the internal combustion engine extracts. The same applies to the heat exchanger to cooling down the heat carrier. Also here are several heat exchangers be connected in parallel or in series.

Damit der Wärmeträger gezielt den magnetischen Widerständen zugeführt werden kann, könnten die magnetischen Widerstände in geeigneten Gehäusen angeordnet sein. Dabei sind die Gehäuse vorzugsweise aus einem nicht magnetischen und elektrisch nicht leitenden Material ausgebildet. Dadurch wird ein Einfluss des Gehäuses auf den magnetischen Kreis verhindert. Vorteilhafter Weise sind die magnetischen Widerstände der einzelnen magnetischen Kreise jeweils getrennt in einem Gehäuse untergebracht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die magnetischen Widerstände unabhängig voneinander erwärmt bzw. abgekühlt werden können. Befinden sich mehrere magnetische Widerstände in einem magnetischen Kreis, so könnten auch diese in getrennten Gehäusen angeordnet sein.In order to the heat carrier targeted the magnetic resistances supplied could be the magnetic resistances in suitable housings be arranged. The housings are preferably made of one formed non-magnetic and electrically non-conductive material. This will affect the case on the magnetic circuit prevented. Advantageously, the magnetic resistances of each magnetic circuits housed separately in a housing. This can ensure that the magnetic resistors are independent of each other heated or cooled can be. Are there multiple magnetic resistances in a magnetic circuit, so could also these in separate housings be arranged.

Das Gehäuse eines magnetischen Widerstands könnte über einen Zufluss und einen Abfluss für den Wärmeträger verfügen. Der Wärmeträger würde in das Gehäuse über den Zufluss hineintreten und das Gehäuse über den Abfluss wieder verlassen. In dem Gehäuse könnte dann die gewünschte Erwärmung oder Abkühlung des magnetischen Widerstands erfolgen. Der Wärmeträger könnte dabei in direkten Kontakt mit einem magnetischen Widerstand gelangen. Alternativ könnte der Widerstand in ein Isolationsmaterial eingebettet sein, das einen direkten Kontakt unterbindet.The casing a magnetic resistance could be over one Inflow and outflow for have the heat carrier. Of the Heat transfer would be in the Housing over the Inflow enter and the housing over the Leave the drain again. In the housing then the desired heating or Cooling of the magnetic resistance. The heat carrier could be in direct contact with a magnetic resistance. Alternatively, the Resistor embedded in an insulating material, the one prevents direct contact.

Hinsichtlich eines möglichst flexiblen Einsatzes könnten die Gehäuse über ein Paar von Zu- und Abflüssen für den erwärmenden Wärmeträger und ein weiteres Paar für den kühlenden Wärmträger verfügen. Diese Paare von Zu- und Abflüssen sind vorzugsweise voneinander getrennt. In einer Erwärmungsphase würde dann der Zu- und Abfluss für den erwärmenden Wärmeträger aktiviert, während des Zu- und Abfluss für den kühlenden Wärmeträger gesperrt sind. Ist die gewünschte Aufwärmdauer oder die gewünschte Widerstandstemperatur erreicht, so könnte der Zu- und Abfluss für den erwärmenden Wärmeträger geschlossen werden und der Zu- und Abfluss für den kühlenden Wärmeträger aktiviert werden. Dadurch würde zwar der kühlende Wärmeträger durch den noch im Gehäuse des Widerstands befindlichen erwärmenden Wärmeträger vermischt und erwärmt, allerdings kann auf diese Art sichergestellt werden, dass eine möglichst kurze Übergangsphase zwischen dem warmen Zustand und dem kalten Zustand erreicht wird. Vorraussetzung einer derartigen Ausgestaltung ist, dass der erwärmende Wärmeträger und der kühlende Wärmeträger aus dem gleichen Medium bestehen.With regard to a flexible use as possible, the housing could have a pair of inflows and outflows for the heating heat carrier and another pair for the cooling heat carrier. These pairs of inflows and outflows are preferably separated from each other. In a heating phase, the inflow and outflow would then be activated for the heating heat carrier, while the inflow and outflow are blocked for the cooling heat transfer medium. Once the desired warm-up time or the desired resistance temperature has been reached, the inflow and outflow for the heating heat carrier could be closed and the inflow and outflow for the cooling heat carrier activated. As a result, although the cooling heat transfer medium would be mixed and heated by the still heating in the housing of the heating, it can be ensured in this way that the shortest possible transition phase between the warm state and the cold is reached. Vorraussetzung such a configuration is that the heating heat carrier and the cooling heat carrier consist of the same medium.

In verfahrensmäßiger Hinsicht ist die oben genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 17 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur mindestens eines temperaturabhängigen magnetischen Widerstands verändert wird, der Bestandteil eines von einem magnetischen Fluss durchflossenen magnetischen Kreises ist, und dass durch Ver änderung der Temperatur des/der Widerstände der magnetische Fluss durch den magnetischen Kreis verändert wird, dessen Änderung zur Induktion einer Induktionsspannung in einer mit dem magnetischen Kreis magnetisch gekoppelten Spule genutzt wird.In procedurally is the above object by the features of the claim 17 solved. Thereafter, the method in question is characterized that the temperature of at least one temperature-dependent magnetic Resistance changed becomes the component of a magnetic flux traversed by it magnetic circuit, and that by changing the temperature of the / Resistances of magnetic flux is changed by the magnetic circuit its change for inducing an induction voltage in one with the magnetic Circle magnetically coupled coil is used.

Zur Gewinnung der elektrischen Energie könnte dabei die Temperatur des magnetischen Widerstands gezielt beeinflusst werden. Dadurch kann gezielt auf die Veränderung des magnetischen Flusses in dem magnetischen Kreis und damit auf die in der Spule induzierte Spannung Einfluss genommen werden. Die Beeinflussung der Temperatur des magnetischen Widerstands könnte mittels eines Wärmeträgerstroms erfolgen, mit dem ein erwärmender oder kühlender Wärmeträger den magnetischen Widerständen zugeleitet wird. Über diesen Wärmeträgerstrom könnte der magnetische Widerstand gezielt erwärmt bzw. abgekühlt werden.to Obtaining the electrical energy could be the temperature of the Magnetic resistance can be influenced. This can be targeted on the change of the magnetic flux in the magnetic circuit and thus on the induced voltage in the coil can be influenced. The Influencing the temperature of the magnetic resistance could by means of a heat transfer stream done with a warming or cooling Heat carrier the magnetic resistors is forwarded. about this heat transfer stream could the magnetic resistance can be specifically heated or cooled.

Vorzugsweise wird der magnetische Widerstand auf eine hohe Temperatur in einem heißen Bereich erwärmt. Diese Temperatur liegt vorzugsweise in einem Bereich oberhalb von 100°C. Als vorteilhaft hat sich ein Temperaturbereich zwischen 120°C und 170°C erwiesen. Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass auch Temperaturen unterhalb dieses Bereichs oder gar unterhalb von 100°C oder – je nach Wahl des Materials des magnetischen Widerstands – oberhalb dieses Bereiches sinnvoll eingesetzt werden können.Preferably The magnetic resistance is at a high temperature in one be called Heated area. This temperature is preferably in a range above 100 ° C. When Advantageously, a temperature range between 120 ° C and 170 ° C has proven. It should be noted, however, that temperatures below this range or even below 100 ° C or - depending on the choice of material of the magnetic resistance - above This area can be used meaningfully.

Als Quelle der Wärmeenergie in dem Wärmeträgerstrom kommen insbesondere Abwärmequellen in Frage, die durch die verschiedensten Systeme gebildet sein können. Bioreaktore erzeugen beispielsweise Gase, die in Verbrennungskraftmaschinen genutzt werden können. Die Abwärme der Verbrennungskraftmaschinen kann als Wärmequelle zur Gewinnung elektrischer Energie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren genutzt werden. Schiffsdiesel oder Schiffsdampfmaschinen, Kraftwerke der Energieerzeugung erzeugen Abwärme, die für gewöhnlich an die Umwelt abgegeben wird. Diese Abwärme könnte stattdessen zur Gewinnung zusätzlicher elektrischer Energie durch das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden. Auch Straßen- oder Schienenfahrzeuge aller Art erzeugen Abwärme, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in elektrische Energie umgewandelt und in Batterien gespeichert werden kann. Diese kurze Auflistung deutet an, wie vielfältig die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind.When Source of heat energy in the heat transfer stream come in particular waste heat sources in question, which can be formed by a variety of systems. Bioreaktore generate, for example, gases that are used in internal combustion engines can be used. The waste heat The internal combustion engine can be used as a heat source for obtaining electrical Energy according to the method of the invention be used. Marine diesel or marine steam engines, power plants Energy production generates waste heat, which is usually released into the environment becomes. This waste heat could instead, to gain additional electrical energy can be used by the inventive method. Also street or rail vehicles of all kinds generate waste heat, with the method according to the invention converted into electrical energy and stored in batteries can. This short listing indicates how diverse the applications the method according to the invention and the device according to the invention are.

Zum Erreichen eines kalten Bereiches könnte der magnetische Widerstand durch einen Wärmeträger abgekühlt werden. Der Wärmeträger fungiert hier als Kühlmittel. Die von dem magnetischen Widerstand an den Wärmeträger abgegebene Wärmeenergie kann an eine Wärmesenke abgegeben werden. Je nach Ausgestaltung der Wärmesenke wird der kalte Bereich bei unterschiedlichen Temperaturen liegen. So könnte ein Wärmeträger beispielsweise mittels Flusswasser gekühlt werden. Bei Kraftfahrzeugen könnte der Fahrzeugkühler zur Abkühlung des Wärmeträgers verwendet werden. Je nach Jahreszeit und entsprechender Temperatur der Wärmesenke liegt die Temperatur, auf die der Wärmeträger abgekühlt wird, bei unterschiedlichen Werten. In vielen Fällen wird der kalte Bereich jedoch zwischen 0°C und 50°C liegen.To the Reaching a cold area could be the magnetic resistance be cooled by a heat transfer medium. The heat carrier acts here as a coolant. The heat energy released by the magnetic resistance to the heat carrier can be attached to a heat sink be delivered. Depending on the design of the heat sink is the cold area at different temperatures. So could a heat transfer medium, for example by means River water cooled become. For motor vehicles could the vehicle radiator to cool off the Used heat carrier become. Depending on the season and the corresponding temperature of the heat sink is the temperature to which the heat carrier is cooled at different Values. In many cases However, the cold range will be between 0 ° C and 50 ° C.

Zum Erreichen einer kontinuierlichen Gewinnung elektrischer Energie wird zwischen einer Phase der Erwärmung des magnetischen Widerstands und einer Phase der Abkühlung des magnetischen Widerstands gewechselt. Dieser Wechsel erfolgt vorzugsweise periodisch. Die Frequenz der Erwärmung und Abkühlung entspricht der Frequenz der gewonnenen elektrischen Energie. Prinzipiell ist es für die erfindungsgemäße Gewinnung der elektrischen Energie nicht von Bedeutung, in welchem Verhältnis die Zeitspannen für die Erwärmung und die Abkühlungen zueinander stehen. Allerdings dürfte es sinnvoll sein, im Wesentlichen gleiche Zeitspannen für die Erwärmung und die Abkühlung zu realisieren.To the Achieving a continuous production of electrical energy is between a phase of heating of the magnetic resistance and a phase of cooling changed the magnetic resistance. This change takes place preferably periodically. The frequency of heating and cooling corresponds the frequency of the recovered electrical energy. In principle it for the recovery of the invention Of electrical energy is not important, in what proportion the time periods for the warming and the cools to each other stand. However, probably It would be useful to have substantially equal periods of time for warming up and the cooling off to realize.

Bei Verwendung mehrerer magnetischer Kreise in der verwendeten Vorrichtung könnten die Erwärmungs- und Abkühlungsphasen in den einzelnen Kreisen zeitlich versetzt durchgeführt werden. So könnte beispielsweise bei zwei magnetischen Kreisen die Wärmezufuhr bzw. -abfuhr in den beiden magnetischen Kreisen um 180° versetzt sein. Bei Verwendung von drei magnetischen Kreisen könnte die Erwärmung bzw. Abkühlung jeweils um 120° versetzt erfolgen. Dadurch würde der durch einen Permanentmagneten oder eine gleichstromerregte Spule erzeugte magnetische Fluss besonders effektiv genutzt. Bei Verwendung von zwei magnetischen Kreisen ist beispielsweise ein magnetischer Kreis auf einen niedrigen magnetischen Widerstand eingestellt, während der zweite magnetische Kreis einen hohen magnetischen Widerstand aufweist. Dadurch wird nahezu der gesamte magnetische Fluss durch den magnetischen Kreis mit niedrigem Widerstand gelenkt. Danach wird vom heißen Bereich in den kalten Bereich bzw. umgekehrt gewechselt, so dass wiederum ein magnetischer Kreis einen hohen Widerstand aufweist, während der andere einen niedrigen Widerstand besitzt. In dieser Phase fließt der magnetische Fluss im Wesentlichen durch den anderen magnetischen Kreis. Bei geschickter Dimensionierung der Vorrichtung kann der annähernd konstante magnetische Fluss des Permanentmagneten oder der erregenden Spule in der Anordnung ohne wesentliche Streuungen genutzt werden.When using multiple magnetic circuits in the device used, the heating and cooling phases in the individual circuits could be performed offset in time. Thus, for example, in two magnetic circuits, the heat supply or removal in the two magnetic circuits could be offset by 180 °. When using three magnetic circuits, the heating or cooling could be offset by 120 °. As a result, the magnetic flux generated by a permanent magnet or a DC-energized coil would be used particularly effectively. For example, when using two magnetic circuits, one magnetic circuit is set to a low magnetic resistance, while the second magnetic circuit has a high magnetic resistance. As a result, almost the entire magnetic flux through the steered magnetic circuit with low resistance. Thereafter, it is changed from the hot region into the cold region or vice versa, so that once again a magnetic circuit has a high resistance while the other has a low resistance. In this phase, the magnetic flux flows essentially through the other magnetic circuit. With skillful sizing of the device, the approximately constant magnetic flux of the permanent magnet or the exciting coil in the array can be utilized without significant variations.

Bei geeigneter Verschaltung der einzelnen Induktionsspulen in den einzelnen magnetischen Kreisen und geeigneter Zuführung von Wärmeenergie zu den einzelnen magnetischen Widerständen können verschiedene Formen elektrischer Energie erzeugt werden. So lässt sich ein pulsierender Gleichstrom ebenso erzeugen wie ein Wechselstrom oder ein Drehstrom (bei Verwendung dreier magnetischer Kreise). Zur Verwendung der gewonnenen elektrischen Energie kann es gegebenenfalls notwendig sein, die elektrische Energie geeignet aufzubereiten. Dazu stehen verschiedenste Arten von aus der Praxis hinlänglich bekannten Gleich- oder Wechselrichter zur Verfügung.at suitable interconnection of the individual induction coils in the individual magnetic circuits and suitable supply of heat energy to the individual Magnetic resistors can be different Forms of electrical energy are generated. This allows a pulsating direct current generate as well as an alternating current or a three-phase current (in use three magnetic circles). To use the obtained electrical Energy may be necessary, if necessary, the electrical energy suitable to prepare. There are various types of from the Practice adequate known DC or inverter available.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 bzw. 17 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.It are now different ways to design the teaching of the present invention in an advantageous manner and further education. On the one hand to the claim 1 and 17 subordinate claims and on the other hand on the following explanation preferred embodiments of the invention with reference to the drawing. Combined with the explanation the preferred embodiments The invention with reference to the drawings are also generally preferred Embodiments and developments of the teaching explained.

In der Zeichnung zeigenIn show the drawing

1 einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei magnetischen Kreisen, 1 a cross section of a first embodiment of a device according to the invention with two magnetic circuits,

2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1, 2 a side view of the device according to 1 .

3 einen Schnitt längs der Linie A–B durch die Vorrichtung gemäß 1 zuzüglich schematisch dargestellter Wärmequellen, 3 a section along the line A-B through the device according to 1 plus schematically illustrated heat sources,

4 den Temperatur- und Induktionsverlauf in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei magnetischen Kreisen und 4 the temperature and induction curve in a device according to the invention with two magnetic circuits and

5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vier Induktionsspulen und sechs Gehäusen für magnetische Widerstände. 5 A second embodiment of a device according to the invention with four induction coils and six housings for magnetic resistors.

In den Figuren sind gleichartige Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Davon wird abgewichen, wenn eine Unterscheidung für die Erläuterung hilfreich ist.In the figures are like parts with the same reference numerals designated. This is deviated if a distinction is made for the explanation helpful.

Die 1 bis 3 stellen verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Bei der dargestellten Vorrichtung 1 sind zwei magnetische Kreise ausgebildet, die gemeinsam einen Permanentmagneten 2 als Magnetfeldquelle aufweisen. Der erste magnetische Kreis umfasst neben dem Permanentmagneten 2 Kernstücke 3, 4 und 5, der zweite magnetische Kreis umfasst neben dem Permanentmagneten 2 Kernstücke 3, 6 und 5. Der Permanentmagnet bildet somit einen gemeinsamen Mittelsteg für die beiden magnetischen Kreise. Zwischen einzelnen Kernstücken (3 und 4, 4 und 5, 5 und 6, 6 und 3) sind Spalte ausgebildet, die durch Ferrite 7 überbrückt sind. Jeder Spalt mit den Ferriten ist in einem eigenen, nichtmagnetischen und elektrisch nicht leitenden Gehäuse 8, 9, 10, 11 angeordnet. Jedes Gehäuse 8, 9, 10, 11 ist mit jeweils zwei Zuflüsse 12 und zwei Abflüsse 13 (2) für eine Durchflutung des Gehäuses mit einem von zwei Wärmeträgern ausgestaltet. Über die Wärmeträger werden die in den Gehäusen 8, 9, 10, 11 angeordneten Ferrite 7 erhitzt oder abgekühlt, wodurch eine Änderung des magnetischen Widerstands der Ferrite 7 verursacht wird. Mit dem sich ändernden Widerstand ändert sich der magnetische Fluss durch die magnetischen Kreise.The 1 to 3 represent different views of a first embodiment of a device according to the invention. In the illustrated device 1 are formed two magnetic circuits, which together form a permanent magnet 2 have as a magnetic field source. The first magnetic circuit includes adjacent to the permanent magnet 2 core pieces 3 . 4 and 5 , the second magnetic circuit includes adjacent to the permanent magnet 2 core pieces 3 . 6 and 5 , The permanent magnet thus forms a common center bar for the two magnetic circuits. Between individual core pieces ( 3 and 4 . 4 and 5 . 5 and 6 . 6 and 3 ) are formed by ferrites 7 are bridged. Each gap with the ferrites is in its own, non-magnetic and electrically non-conductive housing 8th . 9 . 10 . 11 arranged. Every case 8th . 9 . 10 . 11 is with two tributaries each 12 and two outlets 13 ( 2 ) designed for a flow of the housing with one of two heat transfer. About the heat transfer in the housings 8th . 9 . 10 . 11 arranged ferrites 7 heated or cooled, causing a change in the magnetic resistance of the ferrites 7 is caused. As the resistance changes, the magnetic flux changes through the magnetic circuits.

Jedem magnetischen Kreis ist jeweils eine Spule 14, 15 zugeordnet, die mit dem magnetischen Kreis elektromagnetisch gekoppelt sind. Dies ist dadurch realisiert, dass die Spulen um die Kernstücke 4 und 5 gewickelt sind. Durch den sich ändernden magnetischen Fluss wird damit in den Spulen 14, 15 eine Spannung induziert. Diese wird durch Anschlussleitungen 16 nach außen geführt. Über eine Last kann diese Spannung zu einem nutzbaren Stromfluss führen.Each magnetic circuit is a coil 14 . 15 associated with the magnetic circuit are electromagnetically coupled. This is realized by having the coils around the core pieces 4 and 5 are wound. Due to the changing magnetic flux is thus in the coils 14 . 15 induces a voltage. This is done by connecting cables 16 led to the outside. Over a load, this voltage can lead to a usable current flow.

Die gesamte Vorrichtung befindet sich innerhalb eines Gehäuses 17, das gegebenenfalls mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt sein kann.The entire device is located within a housing 17 , which may optionally be filled with a cooling liquid.

Jeder der beiden magnetischen Kreise und die Ferrite 7 sollten so bemessen sein, dass der von den Permanentmagneten 2 erzeugte magnetische Fluss bei möglichst kleiner Streuung aufgenommen werden kann. Dabei sollten die Ferrite andererseits möglichst dünn ausgeführt sein, damit sie zugeführte Wärme schnell aufnehmen und bei Kühlung wieder abgeben können. Bei der Dimensionierung ist zu beachten, dass bei Entmagnetisierung Wärmeenergie verbraucht wird, d. h. die betreffenden Teile werden kühler, und bei der Magnetisierung Wärmeenergie frei wird, d. h. die betreffenden Teile werden warmer.Each of the two magnetic circuits and the ferrites 7 should be sized to that of the permanent magnets 2 generated magnetic flux can be absorbed as small as possible scattering. On the other hand, the ferrites should be made as thin as possible, so that they can quickly absorb heat supplied and release it again when cooled. When dimensioning, it should be noted that during demagnetization heat energy is consumed, ie the parts concerned cooler, and in the magnetization heat energy is released, ie the parts in question are warmer.

2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung 1, bei der insbesondere die Zu- und Abflüsse 12, 13 deutlich zu erkennen sind. Jedes Gehäuse 8, 9, 10, 11 weist ein Paar von Zu- und Abflüssen 12.1, 13.1 bzw. 12.3, 13.3 für den kühlenden Wärmeträger und ein weiteres Paar von Zu- und Abflüssen 12.2, 13.2 bzw. 12.4, 13.4 für den heizenden Wärmeträger auf (2). Durch die Zuflüsse wird in jedes Gehäuse 8, 9, 10, 11 abwechselnd ein Wärmeträger als Heiz- und Kühlflüssigkeit gepumpt. 2 shows a side view of the device 1 , in particular the inflows and outflows 12 . 13 are clearly visible. Every case 8th . 9 . 10 . 11 has a couple of inflows and outflows 12.1 . 13.1 respectively. 12.3 . 13.3 for the cooling heat carrier and another pair of inflows and outflows 12.2 . 13.2 respectively. 12.4 . 13.4 for the heating medium on ( 2 ). Through the tributaries is in each case 8th . 9 . 10 . 11 alternately pumped a heat transfer medium as heating and cooling liquid.

3 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung 1 entlang der Linie A–B. Die Fig. zeigt also die Gehäuse 8, 9 des ersten magnetischen Kreises, der in 1 in der oberen Hälfte dargestellt ist. Zusätzlich sind schematisch die Heiz- und Kühlkreisläufe eingezeichnet. Jeder Kreislauf besteht aus einer Wärmequelle 18 bzw. einer Wärmesenke 19, einer Umwälzpumpe 20 und zwei steuerbaren Ventilen 21, 22. Da die Gehäuse 8, 9 bzw. die darin angeordneten Ferrite 7 einem gemeinsamen magnetischen Kreis angehören, können die Ferrite 7 gleichzeitig erwärmt werden. Dadurch genügt für einen magnetischen Kreis eine gemeinsame Ansteuerung, weshalb in dem Heizkreislauf lediglich jeweils ein Ventil 21 in dem Zu- bzw. Abfluss gemeinsam für beide Gehäuse 8, 9 angeordnet ist. Entsprechendes gilt für den Kühlkreislauf und die beiden Ventile 22. 3 shows a section through the device 1 along the line A-B. The figure thus shows the housing 8th . 9 of the first magnetic circuit in 1 is shown in the upper half. In addition, the heating and cooling circuits are shown schematically. Each cycle consists of a heat source 18 or a heat sink 19 , a circulation pump 20 and two controllable valves 21 . 22 , Because the case 8th . 9 or the ferrites arranged therein 7 belong to a common magnetic circuit, the ferrites 7 heated at the same time. This is sufficient for a magnetic circuit, a common control, which is why in the heating circuit only one valve 21 in the inlet and outlet together for both housing 8th . 9 is arranged. The same applies to the cooling circuit and the two valves 22 ,

Die in 3 dargestellte Anordnung ist für die Gehäuse 10, 11 entsprechend vorhanden. Dabei können jedoch die Umwälzpumpen 20 für den Heiz- bzw. Kühlkreislauf für beide Gehäusepaare genutzt werden. Damit sind für die in den 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung 2 × 4 = 8 steuerbare Ventile 21, 22 und zwei Umwälzpumpen 20 für den Wärmeträger erforderlich.In the 3 The arrangement shown is for the housing 10 . 11 available accordingly. However, the circulation pumps can do this 20 be used for the heating or cooling circuit for both housing pairs. This is for the in the 1 to 3 illustrated device 2 × 4 = 8 controllable valves 21 . 22 and two circulation pumps 20 required for the heat transfer medium.

Die Umwälzpumpen 20 bewegen den Wärmeträger in einem Heiz- bzw. Kühlkreislauf und führen den Wärmeträger Wärmetauschern zu. Die Wärmetauscher nehmen Wärmeenergie von der Wärmequelle 18 auf bzw. geben Wärmeenergie an die Wärmesenke 19 ab. Durch Schalten der Ventile 21 wird der Wärmeträger des Heizkreislaufs in die Gehäuse 8, 9 geleitet, durch Schalten der Ventile 22 strömt der Wärmeträger des Kühlkreislaufs durch die Gehäuse 8, 9.The circulation pumps 20 move the heat carrier in a heating or cooling circuit and lead the heat transfer to heat exchangers. The heat exchangers absorb heat energy from the heat source 18 on or give heat energy to the heat sink 19 from. By switching the valves 21 the heat carrier of the heating circuit is in the housing 8th . 9 directed, by switching the valves 22 the heat transfer medium of the cooling circuit flows through the housing 8th . 9 ,

Beim Betreiben der Vorrichtung 1 wird nun ein Gehäusepaar 8, 9 mit dem Wärmeträger des Heizkreislaufs durchströmt, während gleichzeitig der Wärmeträger des Kühlkreislaufs dem anderen Gehäusepaar 10, 11 zugeführt wird. (Die Wärmezufuhr bzw. -abfuhr in den beiden magnetischen Kreise ist also um 180° versetzt.) Dadurch erhöht sich der magnetische Widerstand der Ferrite 7 im Gehäuse 8 und 9, was den magnetischen Fluss in dem ersten magnetischen Kreis nahezu vollständig zum Erliegen kommen lässt. Durch die Abkühlung der Ferrite 7 in den Gehäusen 10, 11 sinkt dort der magnetische Widerstand, wodurch der Gesamtwiderstand im zweiten magnetischen Kreis sinkt. Dadurch wird der durch den Permanentmagneten 2 erzeugte magnetische Fluss nahezu vollständig durch den zweiten Kreis gelenkt.When operating the device 1 will now be a pair of housings 8th . 9 flows through with the heat carrier of the heating circuit, while at the same time the heat carrier of the cooling circuit the other pair of housings 10 . 11 is supplied. (The heat supply or removal in the two magnetic circuits is thus offset by 180 °.) This increases the magnetic resistance of the ferrites 7 in the case 8th and 9 , which almost completely stops the magnetic flux in the first magnetic circuit. By the cooling of the ferrites 7 in the cases 10 . 11 There, the magnetic resistance decreases, whereby the total resistance in the second magnetic circuit decreases. This will be through the permanent magnet 2 generated magnetic flux almost completely directed by the second circle.

Nach Ablauf einer gewünschten Zeitspanne oder nach Erreichen einer gewünschten Temperatur der Ferrite 7 wird umgeschaltet. Damit wird den Gehäusen 8, 9 der Wärmeträger des Kühlkreislaufs zugeleitet, während die Gehäuse 10, 11 durch den Wärmeträger des Heizkreislaufs durchströmt werden. Dadurch erhält der erste magnetische Kreis einen niedrigen magnetischen Widerstand, der magnetische Widerstand des zweiten Kreises hingegen steigt gleichzeitig. Damit wird der magnetische Fluss nahezu vollständig in den ersten magnetischen Kreis gelenkt. Wiederum nach Ablauf einer gewünschten Zeitspanne oder nach Erreichen einer gewünschten Temperatur der Ferrite 7 werden die Heiz- bzw. Kühlkreisläufe wieder umgeschaltet. Damit entsteht eine intermittierende Beaufschlagung mit Wärmeenergie, was zu einer intermittierenden Änderung des magnetischen Flusses in den magnetischen Kreisen führt.After a desired period of time or after reaching a desired temperature of the ferrites 7 will be switched. This will make the housings 8th . 9 the heat carrier fed to the cooling circuit, while the housing 10 . 11 flows through the heat carrier of the heating circuit. As a result, the first magnetic circuit receives a low magnetic resistance, while the magnetic resistance of the second circuit increases at the same time. Thus, the magnetic flux is almost completely directed into the first magnetic circuit. Again after a desired period of time or after reaching a desired temperature of the ferrites 7 the heating or cooling circuits are switched over again. This results in an intermittent application of heat energy, which leads to an intermittent change of the magnetic flux in the magnetic circuits.

Einen beispielhaften Verlauf der Temperatur der magnetischen Widerstände zeigt der obere Teil der 4. Dabei ist mit durchgezogener Linie der Temperaturverlauf am ersten magnetischen Kreis (oberer Teil der Anordnung gemäß 1) dargestellt, während der Temperaturverlauf bei dem zweiten magnetischen Kreis (unterer Teil der Anordnung gemäß 1) gestrichelt wiedergegeben ist. Der untere Teil der 4 zeigt den jeweils korrespondierenden Verlauf der Induktion in den jeweiligen magnetischen Kreisen.An exemplary course of the temperature of the magnetic resistances shows the upper part of the 4 , In this case, the temperature profile at the first magnetic circuit (upper part of the arrangement according to FIG 1 ), while the temperature profile in the second magnetic circuit (lower part of the arrangement according to FIG 1 ) is shown in dashed lines. The lower part of the 4 shows the corresponding course of the induction in the respective magnetic circuits.

Durch die Änderung des magnetischen Flusses in den magnetischen Kreisen wird in den Spulen 14, 15 jeweils eine Spannung induziert. Bei einem periodischen Wechsel zwischen Heiz- und Kühlphasen werden auch die induzierten Spannungen einen periodischen Verlauf annehmen. Dabei entsprechen sich die Frequenzen der Wechsel und der Spannungen.By changing the magnetic flux in the magnetic circuits is in the coils 14 . 15 each induces a voltage. In a periodic change between heating and cooling phases and the induced voltages will take a periodic course. The frequencies of the changes and the voltages correspond.

5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1' mit mehr als 2 Induktionsspulen. In dem Ausführungsbeispiel sind vier Spulen 23 dargestellt. Die Vorrichtung 1' weist vier Eisenkreise 24, 24', 25 und 25' auf, in denen zwei Permanentmagnete 3 einen magnetischen Fluss erzeugen. In den Eisenkreisen 24, 24', 25, 25' sind mehrere Ferrite 7 angeordnet, die in insgesamt sechs Gehäusen 26 untergebracht sind. Der Betrieb der in 4 dargestellten Vorrichtung entspricht im Wesentlichen dem der in den 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung. Allerdings werden die Eisenkerne in unterschiedlichen Drehsinnen durch den magnetischen Fluss durchflossen. Die Richtung wird dabei durch die Polarität des Permanentmagneten festgelegt. 5 shows a second embodiment of a device according to the invention 1' with more than 2 induction coils. In the embodiment, four coils 23 shown. The device 1' has four iron circles 24 . 24 ' . 25 and 25 ' on, in which two permanent magnets 3 generate a magnetic flux. In the iron circles 24 . 24 ' . 25 . 25 ' are several ferrites 7 arranged in a total of six enclosures 26 are housed. Operation of in 4 illustrated device corresponds in We sentlichen that in the 1 to 3 illustrated device. However, the iron cores are traversed by the magnetic flux in different rotational senses. The direction is determined by the polarity of the permanent magnet.

Die Vorrichtung kann in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Wärmeenergie erweitert werden. Die Vorrichtung könnte in 5 nach links und/oder nach unten durch Wiederholung einzelner Teile fortgesetzt werden. Dabei muss lediglich die Polarität der Permanentmagneten beachtet werden.The device can be extended depending on the available heat energy. The device could be in 5 continue to the left and / or down by repeating individual parts. Only the polarity of the permanent magnets has to be considered.

Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränkt.Finally, be expressly pointed out that the above-described embodiments for discussion only the claimed teaching, but not on the embodiments limits.

Claims

Device for obtaining electrical energy from thermal energy, characterized in that preferably two magnetic circuits are formed, which are excited by a magnetic flux, that the magnetic circuits each have at least one temperature-dependent magnetic resistance ( 7 ), depending on the temperature of the resistor ( 7 ), the magnetic flux can be influenced by the respective magnetic circuit, and that in each case one with one of the magnetic circuit electromagnetically coupled coil ( 14 . 15 ) in which the magnetic flux changing in the corresponding magnetic circuit induces a voltage.

Device according to claim 1, characterized in that a permanent magnet ( 2 ) and / or a DC-current coil generates the magnetic flux exciting magnetic circuits.

Device according to claim 2, characterized in that the permanent magnet ( 2 ) and / or the DC-current-carrying coil excites several or all of the magnetic circuits.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the magnetic resistance ( 7 ) comprises a ferrite.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnetic resistance ( 7 ) is resistant to temperature changes and durable.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized that to transport the heat energy to or from the magnetic resistance away provided a movable heat carrier is.

Device according to claim 6, characterized in that that the heat transfer medium heat-conducting and is not magnetizable.

Device according to claim 6 or 7, characterized that the heat transfer medium Gas or a liquid includes.

Device according to claim 8, characterized in that that the liquid Water, oil, Glycol or mixtures thereof.

Device according to one of claims 6 to 9, characterized that provided two separate heat transfer fluid circuits are, respectively, the energy and lead away.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that for moving the heat carrier, a circulating pump ( 20 ) is provided.

Device according to one of claims 6 to 11, characterized that for heating or Cool the heat transfer heat exchanger are provided.

Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that valves ( 21 . 22 ) are provided, with which the heat carrier flow to the magnetic resistors ( 7 ) is controllable.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the / the magnetic / n resistance / resistances ( 7 ) in a housing ( 8th . 9 . 10 . 11 ) are arranged.

Apparatus according to claim 14, characterized in that the housing with an inflow ( 12 ) and an outflow ( 13 ) is provided for a heating or cooling heat transfer medium.

Apparatus according to claim 15, characterized in that an inflow and outflow ( 12.1 . 12.3 . 13.1 . 13.3 ) for the heating heat carrier and a separate inflow and outflow ( 12.2 . 12.4 . 13.2 . 13.4 ) is provided for the cooling heat carrier.

Method for obtaining electrical energy from heat energy, in particular for operating a device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the temperature of at least one temperature-dependent magnetic resistance ( 7 ) which is part of a magnetic circuit through which a magnetic flux flows, and in that Ver Change in the temperature of the resistor (s) ( 7 ) the magnetic flux is changed by the magnetic circuit whose change to induce an induction voltage in a magnetically coupled to the magnetic circuit coil ( 14 . 15 ) is being used.

Method according to claim 17, characterized in that the magnetic resistance ( 7 ) is selectively heated or cooled by a heat transfer stream.

Method according to claim 17 or 18, characterized in that the magnetic resistance ( 7 ) is heated to reach a hot region by a heat carrier having a temperature greater than 100 ° C, preferably in the range between 120 ° and 170 ° C.

Method according to claim 17 or 18, characterized in that the magnetic resistance ( 7 ) is cooled to reach a cold region by a heat carrier having a temperature preferably in a range between 0 ° and 50 ° C.

Method according to one of claims 17 to 20, characterized in that between a phase of heating of the magnetic resistance ( 7 ) and a phase of cooling of the magnetic resistance ( 7 ), preferably periodically, is changed.

Method according to claim 21, characterized that in a device with multiple magnetic circuits the heating and cooling phases time offset become.

Method according to one of claims 17 to 22, characterized in that in the induction coils ( 14 . 15 ) a pulsating direct current, an alternating current or a three-phase current is induced.