Магнитно-тепловой двигатель

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 09.01.80 (21) 2866941/25-06 с присоединением заявки Но Г 03 С 7/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 2307.81(72) Авторы изобретения В.Г,Пынько, Г.М.Мяликгулыев и М,П.Аннаоразов Институт физики им.Л.В.Киренского СибирскЬго отделения "АН СССР и Туркменский государственныйуниверситет им .А,М.Горького(5 4) МАГНИТНО-ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к технике преобразования тепловой энергии света в механическую и может быть исполь зов ано для преобразов ания лучистой энергии солнца в механическую энергиюИзвестен магнитно-тепповой двига" тель, преимущественно для преобразования энергии солнечных лучей в механичекую, содержащий корпус с окном на боковой поверхности и расположенные в корпусе ротор в виде полого цилиндра, установленного в подшипниках, и постоянный магнит.Поинцип действия этого устройства основан на явлении обратимого перехода ферромагнитного материала под влиянием темаратуры в парамагнитное состояние.Участок ротора, на который падают солнечные лучи, под их действием .нагревается и переходит в парамагнитное состояние. В результате этот участок испытывает со стороны магнита значительно меньшее притяжение, чем в ферромагнитном состоянии. Соседний (холодный) участок ротора находится в Ферромагнитном состоянии и продолжает испытывать сильное притяжение со стороны магнита, в результате чего ротор поворачивается вок- З 0 руг своей оси на некоторый угол. Ког да в зону освещения входит этот второй участок, он, в свою очередь, нагревается и переходит в парамагнитное состояние. Тогда к магниту притягивается третий участок.Притяжение третьего участка приводит к новому повороту ротора, и так далее,Если магнитное поле магнита дос. таточно интенсивно,а материал ротора подобран так что солнечные лучи способны нагревать до температуры превращения ферромагнетик - парамагнетик, то ротор при попадании на него через окно в корпусе солнечных лучей . вращается Ц .Однако это устройство обладает рядом недостатков. Основным недостатком является то, что переход Ферромагнетизм. - парамагнетизм, используемый в этом устройствеявляется плавным; Поэтому для получения вращения ротора необходимо производить нагрев и охлаждение его участков в широком интервале температур. Другим недостатком этого устройства является тот что в нем используется полосковый постоянный магнит.За счет большого рассеяния поля этого магнита ферромагнитные участки ротора притягиваютсяслабваюмагнитным полем.В результате этих недостатков ротор вращается мед ленно.Цель изобретения - повышение мОщности двигателя путем увеличения скорости вращения ротора.5Поставленная цель достигается тем, что на наружной поверхности ротора закреплены пластины, выполненные из желеэородиевого сплава, а в окне корпуса может быть установлена собирающая линза.На чертеже показан магнитно-тепловой двигатель.Двигатель содержит корпус 1 с окном 2 на боковой поверхности и рас положенные в корпусе ротор 3 в виде 15 полого цилиндра, установленного в подшипниках 4, и постоянный магнит 5.На наружной поверхности ротора 3 закреплены пластины 6, выполненные иэ железородиевого сплава (Гейл) при , 20 следукщем соотношении компонентов в сплаве, вес.Ъ: ВЬ - 47-53 Ее - остальное. В окне 2 корпуса 1 установлена собиракщая лийза 7.Двигатель работает следующим образом.Каждая пластина 6 железо"родиевого сплава при температуре окружающей среды находится в антиферромаг-. нитном состоянии и практически не притягивается магнитом. При попадании на одну из них световых лучей она нагревается до температуры, равной критической температуре Тк перехода антиферромагнетик - ферромагнвтик (для сплава эквиатомного состава Т 70 ОС) и переходит в ферромагнитное состояние. В результате этого пластина притягивается магнитом 5 и двигается к нему, увлекая за собой весь ротор 3. При своем движении 40 пластина выходит из зоны нагрева и, охлаждаясь, возвращается в антиферромагнитное состояние . Но в это время в зону нагрева .входит соседняя пластина, которая, нагреваясь до крити ческой температуры, также становится ферромагнитной и притягивается магии том 5, увлекая. эа собой ротор, Вслед за второй, в зону нагрева входит третья пластина, и так далее. При достаточно баизком расстоянии между пластинами сплава ротор совершает равномерное вращение. Для увеличения скорости вращения ротора 3 в окне корпуса установлена собирщацая линза 7. ЯДля того, чтобы ротор вращался равномерно, желательно, чтобы все ппастины сйлава имели одинаковую форму. Однако форма этих пластин может быть любой, поскольку она не влияет на параметры перехода антиферромагнетик-ферромагнетик и, следовательно, не влияет на скорость вращения ротора. Масса каждой пластины зависит от массы ротора и его диаметра. Например, на роторе массой 10 г и диаметром 5 см достаточно укрепить 20 пластин массой по 200 мг.Желеэородиевый сплав получен сплавлением шихты, цриготовленной из стружки чистого железа и порошка чистого роция. Состав сплава определяется методом рентгеноспектрального флюоресцентного анализа.Для гомогенизации сплава и осуществления в нем дального атомного порядка он выдерживается при температуре 1000 ОС в вакууме в течение двух суток. Вырезка иэ сплава пластин осуществляется электроискровым способом. После вырезки они обжигаются в ваку уме при 1000 ОС в течение одних суток, а затем подвергаются закалке в холодной воде.В двигателе использован постоянный магнит в виде кольца с зазором. Рассеивание магнитного поля в зазоре мало, в результате пластины притягиваются большим полем. Использование в двигателе чувствительного к тепловой энергии сплава железо-родий, обладакщего резким переходом антиферромагнетик-ферромагнетик, и кольцевого постоянного магнита с за зором позволяет увеличить скорость вращения ротора.Формула изобретения1. Магнитно-тепловой двигательпреимущественно для преобразованияэнергии солнечных лучей в механическую, содержащий корпус с окном набоковой поверхности и расположенныев корпусе ротор в виде полого цилиндра, установленного в подшипниках,и постоянный магнит, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения мощности двигателя путем уве-личения скорости вращения ротора,на наружной поверхности последнегозакреплены пластины, выполненные ижелезородиевого сплава.2. Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в окна кор-.пуса установлена собиракщая линза.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 590476, кл, Г 03 6 7/02 1976.з 604 5 илиал ППП фПатентф,Ужгород, ул.,т 40 Тираж 523ВНИИПИ Государственнопо делам изобретен13035,Москва,Ж,Рауш Подпис но комитета СССй и открытийскан наб.,д.4