Магнито-тепловой двигатель

О П И С"А- Е 788317 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 110179 (21) 2712381/24-25 (5)М. Кл. Н 02 н 11/оо с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Государственный комитет сссР по делам изобретений и открытий(54) МАГНИТНО-ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к устройствам преобразования тепловой энергии в механическую и может быть использовано для преобразования тепловой энергии, содержащейся в жидких, парообраз ных или газообразных теплоносителях, в механическую энергию.Известны устройства, Функциониро вание которых обеспечивается посредством изменения магнитных свойств от ф дельных конструктивных элементов или их частот под воздействием температур.Известно устройство, содержащее трубопровод, заполненный термомагнитной жидкостью, и постоянный магнит 111,Однако нагрев жидкости в области магнитного поля изменяет ее магнитную проницаемость, что вызывает движение жидкости по трубопроводу. , 20Известен магнитно-тепловой двигатель, содержащий статор с укрепленным на нем по крайней мере одним постоянным магнитом, цилиндрический ротор иэ термомагнитного материала, нагре ватель и охладитель 121.Однако в этом двигателе статор выполнен в виде цилиндрического корпуса, на боковой поверхности которого расположено окно, частично перекры ваемое постоянным магнитом, охлади- тель выполнен в виде поддона, заполненного жидкостью, в которую погружены концы Фитильной пластины, изогнутой по Форме ротора и имеющей разрыв в зоне окна, а нагревателем является поток солнечных лучей, проходящий через окно. Двигатель предназначен преимущественно для преобразования энергии солнечных лучей в механическую энергию и не может быть использован для работы от тепла газообразных, парообразных или жидких теплоносителей, что сужает область его применения,Целью изобретения является расширение области применения двигателя путем обеспечения его работы от тепла газообразных, парообразных или жидких теплоносителей.Указанная цель достигается тем, что в магнитно-тепловом двигателе, содержащем статор с укрепленным на нем по крайней мере одним постоянным магнитом, цилиндрический ротор из термомагнитного материала, нагреватель и охладитель, ротор выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров, пространство между которыми разделено на рабочие камеры радиальными перегородками, статор выполнен в виде подшипниковых щитов оси ротора, причем у одного полюса магнита, закрепленного на статоре, расположен нагреватель в виде узла, содержащего распределительный коллектор с патрубком подвода теплоносителя с одной стороны ротора, и желоб с заслонкой с патрубком отвода теплоносителя с другой стороны ротора, а у другого полюса магнита расположен охладитель в виде аналогичного узла с патрубками подвода и отнода хладагента.ОС целью обеспечения регулирования скорости на патрубках подвода теплоносителя и хладагента установлены регулирующие.органы.В качестве теплоносителя испольэо вана термальная вода.На фиг. 1 показан двигатель нид сверху; на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг. 1," на фиг, 3 - разрез Б-.Б на фиг. 1, 20Магнитно-тепловой двигатель содержит ротор 1 из термомагнитного материала, выполненный иэ двух консольно расположенных цилиндров 2 и 3, соединенных между собой радиальными перегородками 4, делящими пространство между цилиндрами на ряд рабочих камер 5, магнитную систему, состоящую иэ магнита б и 7, распределительный коллектор 8 с патрубками 9 подвода теплоносителя, предназначенными для подво- З 0 да теплоносителя 10 (например термальных вод) в рабочие камеры ротора, заслонку 11, предотнращающую выход теплоносителя иэ камер, подлежащих заполнению, желоб 12 с патрубком 13 отвода 35 теплоносителя, обеспечивающие отвод отработанного теплоносителя от ротора, распределительный коллектор 14 с патрубками 15, заслонку 16 и желоб 17 с патрубком 18, предназначенные для под-щ вода хладагента 19 к рабочей камере и отвода от нее. На патрубках подвода теплоносителя и хладагента установлены регулирующие органы 20 и 21, обеспечивающие возможность регулирования скорости времени ротора, Ротор посредством фланцев 22 закреплен с возможностью вращения на вертикально установленной и неподвижно закрепленной оси,2350Работа магнитно-теплового двигателя заключается в следующем.В исходном положении температура поверхности ротора 1 во всех точках одинакова и ниже точки КюРи для тер момагнитного материала, из которого он выполнен, в связи с чем силы магнитного притяжения магнитов б и 7 распределены таким образом,что ротор 1 будет находиться в одном из устойчивых уравновешенных положений. В том 60 случае, если через патрубок 9 и распределительный коллектор 8 в рабочие камеры 5 будет подан теплоноситель 10, способный нагреть материал ротора 1 до температуры выше точки Кюри, ка- б 5 меры 5 будут заполняться теплоносителем 10,поскольку их выходные отверстия перекрыты заслонкой 11.В реэультате этого часть ротора 1, представляющая собой заполненные теплоносителем 10 рабочие камеры 5, потеряет магнитные свойстна и перестанет взаимодействонать с соответствующими полюсами магнитон б и 7, Это приведет к такому распределению сил магнитного притяжения, что ротор 1 начнет вращаться (н данном случае против часовой стрелки), При вращении ротора 1 под распределительный коллектор 8 будут подводиться последующие рабочиекамеры 5, а предыдущие будут освобождаться от теплоносителя 10 (заслонка 11 в этом случае не перекрывает выходное отверстие). Поскольку процессзаполнения и освобождения рабочих камер носит непрерывный характер, то и вращение ротора 1 будет непрерывным. В том случае, если температура рабочих камер 5 при подходе их к противоположным полюсам магнитов б и 7 не снизится ниже точки Кюри, то в нихчерез патрубок 1 и распределительную камеру 14 вводится хладагент (например вода с температурой ниже точки Кюри материала ротора 1).Таким образом, благодаря непрерывному поддержанию температуры части ротора 1, расположенной вблизи одного полюса, ниже точки Кюри для материала ротора 1, и одновременному поддержанию температуры части ротора 1, расположенной возле второго полюса, выше точки Кюри, обеспечивается непрерывное вращение ротора. При необходимости остановить вращение ротора 1, прекращается подвод теплоносителя 10 в рабочие камеры 5.Увеличение мощности двигателя достигается установкой нескольких магнитных систем с соответствующей арматурой подвода и отвода теплоносителя и хладагента.Регулиронание расхода теплоносителя и хладагента и скорости вращения двигателя осуществляется регулирующими органами 20 и 21.Формула изобретения1. Магнитно-тепловой двигатель, содержащий статор, с укрепленным на нем по крайней мере одним постоянным магнитом, цилиндрический. ротор из термомагнитного материала, нагреватель и охладитель, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с .целью расширения области применения двигателя путем обеспечения его работы от тепла газообразных, парообразных или жид-. ких теплоносителей, ротор выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров, пространство между которыми разделено на рабочие камеры радиальными перего788317 г з О В 1 г 3 и ю родками, статор выполнен в виде подшипниковых щитов оси ротора, причем у одного полюса магнита, закрепленного на статоре, расположен нагреватель в виде узла, содержащего распределительный коллектор с патрубком подвода теплоносителя с одной стороны ротора, и желоб с заслонкой с патрубком отвода теплоносителя с другой стороны ротора, а у другого полюса магнита расположен охладитель в виде аналогичного узла с патрубками подвода и отвода хладаген-та.2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью обеспечения регулирования скорости, на патрубках подвода теплоносителя и хладагента установлены регулирующие органы.3. Двигатель по пп. 1 и 2,о т л ич а ю щ и й с я тем,что в качестве теплоносителя используется термальная вода. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3616645,кл. С 0-1,опублик. 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 590476, кл. Г 03 6 7/02, 12.1076788317 А-А 6 ВЗЦгЮ го ю у УЯ 77 б б г 7 Я 7 Ю о г ю Фие.5Составитель Б. Баеветрушко Техред М. Голинка Корректор Г.,Назарова Редакто каз 8373 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Тираж 783 ВНИИПИ Государственног по делаь изобретени 13035, Москва, Ж, РаушПодписно комитета СС и открытийкая наб., д