Реверсивный магнитно-тепловой двигатель

 

Изобретение м.б. использовано в качестве электрогидр авлического исполнительного механизма. Цель - упрощение конструкции. Термомагнитный элемент вьшолнен в виде инверсионного магнита 2, закрепленного на корпусе 1 между силовыми магнитами 3 и 4,обт ращенными к элементу одноименными полюсами . Заполненные жидкостью соосные камеры 12 и 13 размещены между элементом и магнитами 3 и 4 и гидравлически сообщены между собой. Боковые стенки камер 12 и 13 выполнены гофрированными из ферромагнитных пластинок 16, соединенных между .собой эластичным материалом 17. Средство нагрева и охлаждения вьтолнено в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи 7, закрепленной на поверхности магнита 2 и подключенной к источнику 10 постоянного тока. При таком выполнении для реверса двигателя нагрева и охлаждения используется единственный термомагнитньй элемент - магнит 2, причем и для нагрева, и для охлаждения используется одно и то же средство - батарея 7. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ф (Л 00 со о со (fuel

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 F 03 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С4

©О

CO

CO

>РАЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4032887/25-06 (22) 04 ° 03.86 (46) 15.08.87. Бюл. Ф 30 (72) И.И.Рисак и Ю.С.Смусев (53) 621.363 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1087684, кл. F 03 G 7/06, t984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1134774, кл. F 03 G 7/00, 1985. (54) РЕВЕРСИВНЫЙ МАГНИТНО-ТЕППОВОИ

ДВИ ГАТЕЛЬ (57) Изобретение м.б. использовано в качестве электрогидравлического исполнительного механизма. Цель— упрощение конструкции. Термомагнитный элемент выполнен в виде инверсионного магнита 2, закрепленного на корпусе

1 между силовыми магнитами 3 и 4,об-, ращенными к элементу одноименными полюсами. Заполненные жидкостью соосные камеры 12 и 13 размещены между элементом и магнитами 3 и 4 и гидравлически сообщены между собой. Боковые стенки камер 12 и 13 выполнены гофрированными из ферромагнитных пластинок 16, соединенных между собой эластичным материалом 17. Средства нагрева и охлаждения выполнено в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи 7, закрепленной на поверхности магнита 2 и подключенной к источнику 10 постоянного тока. При та" ком выполнении для реверса двигателя нагрева и охлаждения используется единственный термомагнитный элемент— магнит 2, причем и для нагрева, и для охлаждения используется одно и то же средство — батарея 7. 1 э.п. ф-лы, 2 ил. С.

1 1330340 2

Изобретение относится к машино." строению и приборостроению, а именно к реверсивным магнитно-тепловым двигателям с электрическим нагревом и

5 охлаждением термомагнитного элемента, и может быть использовано в качестве электрогидравлического исполнительного механизма.

Целью изобретения является упрощение конструкции путем использования для реверса двигателя нагрева и охлаждения одного и того же элемента одним и тем же средством, На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого двигателя; на фиг. 2 — зависимость остаточной намагниченности его термомагнитного элемента, изготовленного из интерметаллического соединения туллия и кобальта 7m Co, от температуры.

Двигатель содержит корпус в виде фланца 1, закрепленный на нем термомагнитный элемент в виде инверсионного постоянного магнита 2, а также 25 подвижно установленные относительно последнего прикрепленные друг к другу силовые постоянные магниты 3 и 4, обращенные к инверсионному магниту 2 одноименными полюсами и соединенные 30 через зубчатую реечную передачу 5 с звеном 6 отбора мощности, например с

-регулирующим клапаном. Магнит 2 расположен между магнитами 3 и 4. Инверсионный постоянный магнит 2 выполнен, например, из сплава интерметалличес-. кого соединения туллия и кобальта

Tm Со7, имеющего свойство изменять найравление намагниченности на противоположное при достижении температуры Т компенсации магнитных моментов подрешеток ферромагнетика, причем инверсия магнитного поля в различных сплавах происходит в широком диапазоне температур: 20-300 К, На внешней поверхности инверсионного магнита 2 закреплено средство нагрева и охлаждения в виде полупроводниковой термоэлектрической батареи 7, подключенной через двухполюсный переключатель 8 и переменный резистор 9 к источнику

10 постоянного электрического тока.

Термоэлектрическая батарея 7 соединена с инверсионным магнитом 2 для обеспечения теплового контакта между ними теплопроводными пластинами 11, выполненными, например, из меди.

Между инверсионным магнитом 2 и силовыми магнитами 3 и 4 размещены соосные камеры 12 и 13, заполненные жидкостью I4 например антифризом.

Камеры 12 и 13 гидравлически сообщены между собой посредством трубопровода 15, пропущенного через отверстие фланца 1 и инверсионного магнита 2.

Боковые стенки камер 12 и 13 выполнены гофрированными из ферромагнитных, например железных пластинок 16, соединенных между собой эластичным материалом 17, например резиной. Наружные торцы камер 12 и 13 прикреплены к силовым магнитам 3 и 4 соответственно. Инверсионный магнит 2 термоизолирован от камер 12 и 13 прокладками 18, выполненными иэ пенопласта.

Двигатель работает следующим об-. разом.

В исходном положении, когда температура инверсионного постоянного магнита 2 равна Т„, величина его остаточной намагниченности равна нулю (фиг. 2), при этом обьемы камер 12 и

13 равны, и силовые магниты 3 и 4 находятся в нейтральном положении. При нагреве инверсионного магнита 2 термоэлектрической батареей 7 через пластины 11 до температуры Т происк ходит увеличение его остаточной намагниченности до значения I . В рег зультате этого происходит силовое магнитное взаимодействие между инверсионным магнитом 2 и силовыми магнитами 3 и 4 через магнитопровод, образованный ферромагнитными пластинками 16 камер 12 и 13. При этом направление магнитного поля магнита 2 совпадает с направлением магнитного поля магнита 4 и направлено встречно с магнитным полем магнита 3. Вследствие этого магнит 4 притягивается, а магнит 3 отталкивается от инверсионного магнита 2, перемещая рейку передачи 5, которая, в свою очередь, вращает шестерню звена 6 отбора мощности. Перемещение магнитов 3 и 4 относительно фланца 1 вызывает уменьшение объема камеры 12 и увеличение объема камеры 13, сопровождающееся перетеканием жидкости 14 из камеры

12 в камеру 13 по трубопроводу 15 до момента выравнивания давления жидкости 14 в камерах 12 и 13. При охлаждении инверсионного магнита 2 до температуры Т, происходит изменение направления его намагниченности на

1330 .противоположное до величины Iq, (фиг. 2). При этом указанные выше процессы протекают в противоположном направлении. Быстрому нагреву и охлаждению инверсионного магнита 2 способствуют термоиэоляционные прокладки 18, препятствующие передаче тепла (холода) жидкости 14 и уменьшающие таким образом тепловую инерцию двига-10 теля.

Изменением направления электрического тока в полупроводниковой, термоэлектрической батарее 7 посредством двухполюсного переключателя 8 и величины тока посредством переменного резистора 9 достигается изменение направления и величины поступательных перемещений силовых магнитов 3 20 и 4, а также углового перемещения, соединенного с ними через передачу

5 звена 6 отбора мощности. Упрощение конструкции двигателя при этом достигается использованием для его ре- 25 верса нагрева и охлаждения единственного термомагнитного элемента— инверсионного магнита 2 (вместо двух различных элементов в прототипе, один иэ которых приобретает магнитные 30 свойства при нагреве и теряет их при охлаждении, а второй, наоборот,, приобретает магнитные свойства при охлаждении и теряет их при нагре 35 ве), причем и для нагрева,, и для охлаждения в предлагаемом двигателе используется одно и то же средство — термоэлектрическая батарея (вместо разных средств - электронагревателя и поддона с охлаждающей 40 жидкостью в прототипе).

Формула изобретения

1. Реверсивный магнитно-тепловой двигатель, содержащий корпус, подвижно установленные друг относительно друга термомагнитный элемент и силовой постоянный магнит, а также источник электрического тока, средства нагрева и охлаждения элемента и звено отбора мощности, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения конструкции путем использования для реверса двигателя нагрева и охлаждения одного и того же элемента одним и тем же средством, он снабжен дополнительным силовым постоянным магнитом, элемент выполнен в виде инверсионного постоянного магнита и закреплен на корпусе между силовыми магнитами, последние прикреплены друг к другу, соединены с звеном отбора мощности и обращены к элементу одноименными полюсами, а средство нагрева и охлаждения выполнено в виде полупроводниковой т<фмоэлектрической батареи, закрепленной на внешней поверхности инверсионного магнита и подключенной через дополнительно установленные двухполюсный переключатель и переменный резистор к источнику постоянного тока.

2. Двигатель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен двумя размещенными между элементом и силовыми магнитами соосными камерами, заполненными жидкостью и гидравлически сообщенными между собой, причем боковые стенки камер выполнены гофрированными из ферромагнитных пластинок, соединенных между. собой эластичным материалом.

Составитель Л.Тугарев

Редактор Э.Слиган Техред М.Ходаиич Корректор, А. Тяско

Заказ 3561/36 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4