Магнитно-тепловой двигатель Советский патент 1992 года по МПК H02N10/00 

8 Фиг. 1

Изобретение относится к магнитно-тепловым двигателям, преобразующим тепловую энергию в механическую энергию вращения, и может быть использовано в качестве привода различных элементов ав- томэтики.

Известны устройства для преобразования тепловой энергии в механическую, содержащие ротор из ферромагнитного материала, корпус с зонами нагрева и ох- лаждения, магнит. Тег/момагнитные элементы ротора чередуются с участками из термоизоляционного материала.

Недостатком этого устройства является низкая мощность и КПД из-за наличия меж- ду магнитными участками ротора зазоров из теплоизоляционного материала, снижающих силу напряжения термомагнитных элементов к магниту.

Цель изобретения - повышение мощно- сти и КПД двигателя.

Эта цель достигается тем, что термомаг- нитные элементы выполнены из различных термомагнитных материалов и установлены на роторе последовательно по мере убыва- ния их точек Кюри, при этом между термомагнитными элементами с наибольшей и наименьшей точкой Кюри выполнен зазор не менее ширины одного термомагнитного элемента, а центр тяжести ротора смещен относительно оси вращения в сторону термомагнитного элемента с наибольшей точкой Кюри,

На фиг.1 дан общий вид магнитно-теплового двигателя в начальный момент рабо- ты; на фиг.2 - вид сбоку двигателя; на фиг.З - положение ротора двигателя в конце цикла.

Двигатель содержит корпус 1, закрепленный на корпусе постоянный магнит 2, кольцеобразный ротор 3, закрепленный на валу 4. Ротор 3 состоит из отдельных элементов 5, выполненных из разных термомагнитных материалов и расположенных последовательно по мере убывания точек Кюри материалов этих элементов. Термомагнитный элемент а имеет минимальную точку Кюри, а элемент и - максимальную. Между элементами а и и по диаметру зазор заполнен балансировочным грузом 6, вы- полненным из немагнитного и низкотеплопроводного материала. Для смещения центра тяжести ротора в сторону элемента а с наименьшей точкой Кюри на роторе 3 укреплен немагнитный груз 7, Часть ротора 3, прилегающая к постоянному-магниту 2, находится в зоне 8 нагрева, а противоположная - в зоне 9 охлаждения, Постоянный магнит 2 может быть расположен в зоне

нагрева и вне ее. Направление вращения ротора показано стрелкой.

Двигатель работает следующим образом,

В исходном положении ротор двигателя расположен так, как показано на фиг.1. Ненагретый элемент а притягивается к магниту 2. В результате нагрева повышается температура элемента а и прилегающих к нему элементов б, в. По достижении температуры элемента а выше точки Кюри его материала он перестает притягиваться к магниту 2. Нагретый элемент б, имеющий более высокую точку Кюри, сохраняет свои магнитные свойства и притягивается к магниту 2, обеспечивая поворот ротора 3. При достижении температуры элемента б выше точки Кюри его материала происходит притяжение к магниту очередного термомагнитного элемента в с поворотом ротора 3. Так как температура в зоне нагрева выше точки Кюри последнего элемента и, то постепенно ротор 3 займет положение, показанное нг фиг.З, в котором термомагнитные элементы а, б... находятся в зоне охлаждения, а груз 7 сдвинут относительно вертикальной оси и создает крутящий момент, стремящийся вернуть ротор в состояние равновесия. После прогрева последнего элемента и выше точки Кюри его материала происходит возврат ротора 3 в исходное положение, показанное на фиг, 1 .Далее цикл повторяется,

Необходимый закон движения ротора задается подбором соответствующих термомагнитных материалов, интенсивности и температуры нагрева и охлаждения, напряженности магнитного поля, величины зазора между первым и последним термомагнитными элементами, величины смещения центра тяжести ротора.

Формула изобретения

Магнитно-тепловой двигатель, содержащий корпус с зонами нагрева и охлаждения, расположенный в корпусе постоянный магнит и ротор с термомагнитными элементами, отличаю, щийся тем, что, с целью повышения мощности и КПД, термомагнитные элементы выполнены из различных термомагнитных материалов и установлены на роторе последовательно по мере убывания их точек Кюри, при этом между термомагнитными элементами с наибольшей и наименьшей точкой Кюри выполнен зазор не менее ширины одного термомагнитного элемента, а центр тяжести ротора смещен относительно оси вращения в сторону термомагнитного элемента с наименьшей точкой Кюри.

Фиг 2

Фиг 5

Изобретение относится к магнитно-тепловым двигателям, преобразующим тепловую энергию в механическую. Цель изобретения - повышение мощностей КПД Двигатель состоит из ротора 3 с термомзг- нитными элементами а-и, выполненными из различных материалов, установленными последовательно по мере убывания точек Кюри, корпуса 1 с зоной 8 нагрева и зоной 9 охлаждения, прИ этомТй ежду т ермомагнит- йыми элементами с йай6ольшеии наименьшей точкой Кюри в ып|ЬЙнГен зазб р йе ме неё ширины одного термомагнитного элемента, а центр тяжести ротора смещен относительно оси вращения в сторону термомагнеуг- ного элемента с наименьшей точкой Кюри. 3 ил.