Магнитно-тепловой двигатель

 

Изобретение относится к средствам преобразования тепловой энергии, например энергии геотермальных вод или солнечной энергии в механическую энергию, и может быть использовано в качестве привода автономно действующих машин и механизмов. Целью изобретения является утилизация рассеянной тепловой энергии. В исходном состоянии постоянный силовой магнит 15, притягиваясь к элементу 9, выполненному из инверсионного термомагнитного материала, перемещает центр тяжести устройства выше оси вращения, проходящей через полуоси 4, 5. В результате устройство опрокидывается, элемент 9 начинает нагреваться, а элемент 10, также выполненный из инверсионного термомагнитного материала охлаждаться. Температура элемента 9 становится выше критической T<SB POS="POST">к</SB>, а температура элемента 10 ниже критической T<SB POS="POST">к</SB>, где T<SB POS="POST">к</SB> - температура инверсии термомагнитного материала. Происходит инверсия полюсов элементов 8, 9, в результате чего магнит 15 притягивается к элементу 8, вызывая повторное опрокидывание устройства. Элемент 9 начинает охлаждаться, а элемент 8 - нагреваться. После инверсии полюсов элементов 8, 9 магнит 15 притягивается к элементу 9 и устройство возвращается в исходное состояние. Затем цикл повторяется. Выполнение подвижным силового магнита относительно оси вращения устройства позволяет не только использовать рассеянную тепловую энергию, но и получать различные виды движения: вращательное и колебательное. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s>ls F 03 G 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4635444/25-06 (22) 09.11.88 (46) 30,12.90. Бюл, М 48 (71) Крымская областная станция юных техников и Симферопольский региональный центр научно-технического творчества молодежи "Таврида" (72) В.H.Ñàâèöêèé и Л.В,Савицкая (53) 621,363(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1330340, кл. F 03 С 7/00, 1987. (54) МАГНИТНО-ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к средствам преобра-..ования тепловой энергии, например энергии геотермальных вод или солнечной энергии в механическую энергию, и может быть использовано в качестве привода автономно действующих машин и механизмов, Целью изобретения является утилизация рассеянной тепловой энергии.

В исходном состоянии постоянный силовой

-магнит 15, притягиваясь к элементу 9, выполненному из инверсионного термомагИзобретение относится к средствам преобразования тепловой энергии, например энергии солнечного излучения или геплOBQI . энергии геотермальных вод, в

«exa!II -!aceóþ энергию, и может быть использова-Io в качсстве привода элементов

1 автоматики, в командных Ll сигнальных устройствах, использующих нетрадиционные возобновляемые источники энергии, Цель изобретения — утилизация рассеянной теп;овой энергии.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг,2 — температурная зависимость Ы„, 1617186 А1 нитного материала, перемещает центр тяжести устройства выше оси вращения, flpoходя.цей через полуоси 4,5. В результате устройство опрокидывается, элемент 9 начинает нагреваться, а элемент 10, также выполненный из инверсионного термомагнитного материала. охлаждаться. Температура элемента 9 становится выше критической Тк, а температура элемента 10 ниже критической Т,, где

Тк — температура 1нверсии тер ;омагнитного ..:..атериала. Проис.,одит инверсия полюсов элементов 8.9. в результате его магнит 15 притягивается к элементу 8, вызывая повторное опрокидывание устройства. Элемент 9 начинает охлаждаться, а элемент 8 — нагреваться.

После инверсии полюсов элементов 8,9 магнит

15 притягивается к элементу 9 и устройство возвращается в исходное cocT0$IHYc. Затем цикл повторяется, Выполнение подвижным силового магнита о носитель«о оси вращения устройства позволяет не только использовать рассеян«ую теп,":ову о энергию. но и получать различные виды движения: вращательное и колебательное, 4 лл.

0сTàòîчí0й намагниче«ности!. для материала. из которого изготавливаются инверси0«í!=lå герt сма"«ZITI-.« на фиг.З а, б, в, г— фазы рабочего цикла двигателя в колебательном режиме; на фиг.4 а, б. в, г — фазы рабочего цикла двигателя во вращательном режиме

Двигатель содержит корпус 1. состоящий из двух стеожней 2 и 3 с полуосями 4 и

5. Полуоси 4 и 5 укреплены соответственно в подшипни.:овых узлах б и 7, На концах стержней 2 и 3 жестко укреплены термомагнитные элемеlilы 8 и 9. Элемент 8 имеет

40

50 отверстия 10 и 11, а элемент 9 имеет отверстия 12 и 13. В отверстиях 10 — 13 устанавливается направляющая 14, выполненная из диамагнитного материала. Направляющая

14 мажет быть установлена различными способами в отверстиях 10-13 относительно вертикальной оси, По направляющей 14 перемещается постоянный силовой магнит

15, выполненный из высококоэрцитивного ферромагнетика, например из сплава

SmCOg. Термомагнитные элементы 8 и 9 выполнены из термочувствительного ферромагнетика, например из интерметаллического соединения туллия и кобальта

Tm2COv. Особенностью термочувствител ьного ферромагнетика является то, что создаваемое им поле зависит от температуры и в точке компенсации меняет свое направление на противоположное.

Термомагнитные элементы 8 и 9 установлены таким образом, что при одинаковой температуре обращены друг к другу размагниченными полюсами.

Возможны две модификации двигателя, позволяющие ему работать в колебательном.и вращательном режиме.

Двигатель работает следующим образом.

При работе в колебательном режиме направляющая 14 устанавливается в отверстиях 10 и 12, В исходном положении (фиг.3a), когда температура термомагнитных элементов 8 и 9 ниже Т», постоянный магнит 15 притянут к элементу 8, находящемуся внизу в жидкой среде, температура которой выше Т», При этом центр тяжести устройства находится ниже оси вращения, проходящей через полуоси 4 и 5. При нагреI вании элемента 8 выше температуры Т», происходит инверсия его магнитных полюсов, магнит 15 перемещается ВВВрх по направляющей 14, притягиваясь к элементу 9 (фиг,Зб), Центр тяжести устройства перемещается выше оси вращения, что приводит к опрокидыванию услгройства вследствие расположения отверстий 10 и 12 почасовой стрелке. Элемент 9 оказывается в жидкости и нагревается, элемент 8 оказываетс.-; i-a воздухе и о>;.лаждается (фиг,Зв). Через некоторое время температура элемента 8 становится меньше Т», а температура элемента 9 выше Т», что приводит к инверсии полюсов обоих элементов 8 и 9, Силовой магнит 15 отталкивается от элемента 9 и притягивается к верхнему элементу 8 (фиг.Зг). Центр тяжести устройства вновь оказывается над осью вращения, вследствие чего устройство вновь опрокидывается, но уже против часовой стрелки, возвращаясь в исходное состояние (фиг.За).

Устройство двигателя позволяет осуществить также и вращательное движение.

При этом направляющая 14 закрепляется в отверстиях 10 и13. Работа двигателя осуществляется аналогично за исключением того, что движение двигателя становится вращательным, вследствие перемещения силового магнита 15 после инверсии полюсов элементов 8 и 9 приводит к смещению центра тяжести не только снизу вверх, но и справа налево относительно оси вращения (фиг.4 а, б, в, г), Вращение в этом случае происходит против часовой стрелки.

Размещение термомагнитных элементов 8 и 9 на концах стержней 2 и 3 с полуосями 4 и 5 позволяет не только использовать различные виды рассеянной тепловой энергии, но и с помощью направляющей 14, устанавливаемой в отверстиях

10 — 13, получить различные виды движения: колебательное, вращательное — как l10, так и против часовой стрелки.

Формула изобретения

Магнитно-тепловой двигатель., содержащий карпу, подвижно установленные друг относительно друга термомагнитный элемент, выполненный в виде инверсионного термомагнита, и силовой постоянный магнит, а также средства нагрева и охлаждения элемента, от л и ч а ю шийсятем, что, с целью утилизации рассеянной тепловой энергии, он снабжен дополнительным термомагнитным элементом, корпус выполнен в видс двух стержней с горизонтальными полуосями, элементы жестко закреплены на концах стержней и имеют отверстия для дополнительно установленной направляющей, на которой установлен силовой магнит с возможностью возвратнопоступательного движения с эффектом создания дебаланса массы относигельно

Iiолуосей, средство нагрева выполнено в виде резервуара с теплоносителем и установлено с возможностью поочередного прохождения через последний термомагнитных элементов.

1617186

d) у р)

Фаг. 5

g д

Фиг.4

Составитель П.Сычев

Техред М.Моргентал

Корректор В.Гирняк

Редактор №Сегляник

Заказ 4107 Тираж 361 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101