РАДИАЦИОННО-МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ШПАДИ Советский патент 1997 года по МПК H01L37/04 

Изобретение относится к технике преобразования энергии, а именно к устройству радиационно-магнитных двигателей, работающих на радиоактивных исходных и предназначенных для использования в качестве силового привода.

Известны тепловые двигатели с твердым рабочим телом. Такие двигатели имеют статор с зонами нагрева и охлаждения, связанных гибкой передачей из термометаллической ленты.

Ввиду циклического нагрева и изгиба биметаллической ленты она подвержена механической усталости, что снижает надежность и мощность двигателя.

Указанный недостаток устранен в тепловых двигателях, работающих на принципе изменения магнитных свойств рабочего тела при помощи тепла.

Известный термомагнитный двигатель имеет статор с диаметрально расположенными зонами нагрева и охлаждения, постоянный магнит, размещенный на статоре, и ферромагнитный ротор, имеющий возможность вращения относительно статора в магнитном поле постоянного магнита.

При нагреве части ротора, находящейся вблизи магнита, до температуры, близкой к температуре точки Кюри, эта часть изменяет магнитные свойства, в частности намагниченность материала падает. Холодная часть ротора, не потерявшая магнитных свойств, будет стремиться занять место нагретой части, а на валу ротора появится вращающий момент. При последующем охлаждении нагретой части, она вновь восстанавливает свои магнитные свойства. Таким образом при нагреве и охлаждении определенных зон ротора ротор будет вращаться.

Существенным недостатком этого двигателя является низкие скорости и мощность, обусловленные большой инерционностью процессов теплообмена при использовании обычных видов топлива.

Целью настоящего изобретения является повышение скорости вращения.

Указанная цель достигается тем, то в известном тепловом двигателе, имеющем статор с постоянным магнитом, ферромагнитный ротор и систему изменения магнитных свойств ротора, ротор выполнен стаканообразным из радиационно-чувствительного ферромагнитного материала, например, феррита бария, а система изменения магнитных свойств ротора выполнена в виде двух полуцилиндров, размещенных на общей полуоси соосно ротору, при этом один из полуцилиндров является источником радиоактивного излучения, другой - радиационным экраном для радиоактивного излучения.

Кроме того, с целью регулирования вращающего момента и направления вращения ротора, система изменения магнитных свойств ротора любым известным устройством, для поворота ее вокруг собственной полуоси (например, червячный передачей).

На фиг. 1 изображен предлагаемый радиационно-магнитный двигатель, общий вид; на фиг. 2 то же, поперечный разрез.

Двигатель имеет неподвижный статор 1 с ребрами радиатора охлаждения 2 и размещенным внутри него постоянным магнитом 3, в рабочем зазоре которого помещен стаканообразный ротор 4 из радиационно-чувствительного ферромагнетика, например феррита бария. Ротор 4 окружен охлаждающей жидкостью 5, внутри него расположены полуцилиндры источника получения радиоактивного 6 и радиационного экрана для радиоактивного излучения 7, закрепленные на общей полуоси 8. Полуось 8 связана с шестеренкой 9 и червяком 10, который установлен на крышке статора 1.

При работе двигателя излучение высокой энергии от радиоактивного источника 6 вызывает резкое уменьшение магнитных свойств прилегающей к нему части ферромагнитного ротора 4, тогда как его другая часть, расположенная за радиационным экраном 7, сохраняет магнитные свойства. В результате необлучаемая часть ротора 4, обладающая хорошими магнитными свойствами, будет втягиваться в рабочий зазор постоянного магнита 3, создавая на валу ротора 4 вращающий момент, величина и направление которого зависит от углового положения радиоактивного источника 6 и радиационного экрана 7, закрепленных на общей полуоси 8. Поворотом полуоси 8 при помощи шестеренки 9 и червяка 10 можно изменять величину вращающего момента или направление вращения ротора, т.е. осуществлять реверс вращающего момента, без каких-либо дополнительных муфт сцепления и коробок передач. Образующееся в процессе преобразования энергии тепло отводится от стаканообразного ротора 4 охлаждающей жидкостью 5 и утилизируется в окружающее пространство ребрами радиатора охлаждения 2, расположенными на внешней стороне неподвижного статора 1.

Использование радиоактивного излучения для изменения магнитных свойств ротора позволяет значительно уменьшить инерционность двигателя, тем самым увеличить скорость вращения.

Применение предложенного двигателя позволит значительно расширить область техники, связанной с прямым преобразованием энергии ядерного топлива, в частности, радиоактивных отходов.

1. Радиационномагнитный двигатель, содержащий ротор с постоянным магнитом, ферромагнитный ротор, средства отвода тепла и систему изменения магнитных свойств ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости вращения двигателя, ротор выполнен стаканообразным из радиационно-чувствительного ферромагнитного материала, например феррита бария, а система изменения магнитных свойств ротора выполнена в виде двух полуцилиндров, размещенных на общей полуоси соосно ротору, один из которых является источником радиоактивного излучения, другой - радиационным экраном для радиоактивного излучения.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью регулирования вращающего момента и направления вращения ротора, система изменения магнитных свойств ротора снабжена устройством для поворота ее вокруг собственной полуоси.

1. Радиационномагнитный двигатель, содержащий ротор с постоянным магнитом, ферромагнитный ротор, средства отвода тепла и систему изменения магнитных свойств ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости вращения двигателя, ротор выполнен стаканообразным из радиационно-чувствительного ферромагнитного материала, например феррита бария, а система изменения магнитных свойств ротора выполнена в виде двух полуцилиндров, размещенных на общей полуоси соосно ротору, один из которых является источником радиоактивного излучения, другой радиационным экраном для радиоактивного излучения. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью регулирования вращающего момента и направления вращения ротора, система изменения магнитных свойств ротора снабжена устройством для поворота ее вокруг собственной полуоси.