Магнитно-тепловой двигатель

(50 403 6 710( ОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 855050/25-063.02.850.0.87 э к)Г.,":е,36А. Г 1. 1(иког 1 "1)ук2 863(088 8)Автороки оии 1(1(,)и)877, к,) 1 О , 1(тор).ко( :вис ьо; Ги)498,), к ") 1 037 "Изобретение относится к машиностроениюию, д именно и магнитно-тецловым двигаеляч, в которых магнитный момент на рогоре бра.(лется зд счет изменения намагницсцццсти терчцчап(итцых элементов цри на(рвс и цхг)жлени 1, и может быть исцсльишцо в сцктаве стационарных и церетвижццх силовых лстанвок.1 ЬГ 3 н изцбрстс ния является повышение л(цц(ццст(3 цлтсч использования лля увели(. ц и 51 л (3 Гц итццГ 0 ч 0 чснтс 1 ротора доцол ц и. Гс ЛЬ(ШП) цдмдГНИЧИВация МаССЫ КОриуеа,1 фиг 1 изцбрджецд принципиальнаяхс чд црсллдгдечцгс лвигдгсля, ца фиг. 2 црслл;гас чый лви дтсль с 3(схцльм полокс цис ч э,емец гцв церсл цдцдгц)ч работы, вил в дксцццчетрии; ца фиг 3 однц из , 1,кцв чд(ниНцй иеци црллдгдемцп) лви 1 51, )(11 ;1) ч (3 311 1 Г (3 ч 1) 0 1 0 Р дГе 1 э м 0- 1Ц иЦ Ц Ч Э 1 Е М Е и 1;3 Ч К 0 Р и Л С ДЬ Ии Гнц-ть цвц лвиг(тегь сцлержит) 0(ГвеГГГвсццц, М(Гнить 9 12 выцолнцц в ни.е сок(црцв 3, вздимц) сдвину.11 х вь вд,д4 ротор(3 8 и р;вццрасцоц ксцццх цц сц 0 скружцнти .-)Гел(с ц6 рикрс(цц(, к кцрцлсл 1 в цлоскосИх ( к(ров 1,5. Кцрлс 1 в вилс выполненнч,( Н(црцци(щл 00 чатеридлд Ч;11 Н 01 Нццдд бр; (уС Т с цсццЛВИжНЫЧИ 1(ННГ;чи 2 л 1;(НИ 1 цьн нци в нзлцжсци( с кторов 13 цдр 01 ив э,с лецтс)в 3 6 - 1 лв( ж (Ы 1 цс Гця(31(ь(с м (1 Г(1 ИТ 1)3 2 лг 51 л 11- ;ц(Н(3 я кццстрчкци и чцГл 1 быь вьццг 1 цены ицрвр и 1(.)1 ьц) цд л 1(ГНИ(сцц ь( х частЙрл;3 1 11 сре.(цяя 1:) и .1(лцяя 16 оцорь Р 1)Р(1 К ВЬЦ 0,1 ЦС ЦЦ И 1 Н(. )1 Д(ЦИ(Ц 010 Л 3 1 ри; 1; Г рчцл(д(нитнцс э,нецтц 3 С ВЦ), НСН 11 В НИ,Ц ) С ГЦОВГСНИ(кл ВЛ 0 ЗЬ 1)(1 ц.1 рии це)л 1 И 1 сния )1 дГцитцв 9 12 лл-И 6 р; Нх пл;стин7 из термцчдгцитногц л;11 рцд,д, К КцгцрЬЧ 0 ЛНИЧИ Концами црнкрсц, ець Нцлце гермстичньн рдлидльныс рл 6 ки 8, лрлгил(и концами закрепленные в кцрлесТрубка 18 вдкуучировдцы, час Нчцц (;полцены теплоносителем и выполнен( иГерчочдгцитццгц мдтериала, который цри нд(реве, Например, ло 00 11 ОС теряс г чд(нитные свойства, а цри 80 -90 С ,екц и сильно намагничивается в слабых л 3 Гцитных Н 0,1 ях Трлбки 18 црелстдв.яют собой цр(нтсйшие тецловые трубы Термосифоны ( (ццачи испарения и конденсации, р;сццлцжс цццчи ся)тветствсццц цд царужн 1, и вцутрсццих их концах.(, цбеи, сторон тсрмцчдгнитцых элеменГцв,5 6 лст)ццвгснь фцрсуцки 9 лля цолвцлд горя нгс цдра и фцрслнки 20 лля цодвцлд цхлджлдюИей жилкскти. Форсунки 5 1 О 15 20 25 30 5 40 45 50 55 19 соединены со змеевиком 21, расположенным внутри теплового аккумулятора 22, посредством трубопроводов с установленными в них электромагнитными клапанами 23. Форсунки 20 соединены с резервуаром 24 охлаждающей жидкости посредством трубопроводов с установленными в них электромагнитными клапанами 25.=)Гектромагцитные клапаны 23 фиг. 2) связаны с расцрелелителем 26 электроим. пульсов, расположенным на валу 14 ротора 8 и выполненным в виде кулачков 27, вершины которы расположены в плоскости вращения параллельно осям симметрии цктоянных магнитов 9.12 ротора 8, взаимолействующих с парами контактов 28 с некоторым экспериментально определенным опе)с жецисч. )лс ктрцл(дгнитные клапаны 25 свя:шцц с лру Нч распределителем 29 элекгрс)ил(пульсов, тдкже расположенным ца валу 14 ротора 8 и выпслненным в виде ку,дчкцв 30 и цдр контактов 31Вьклк)чдтель,52 предназначен для одновц менццй шлдчи электроимцульса ца все элс ктрцчдгнитные клапаны 23 лля их открытия Элскрццдсцс 33 с клдцдном 34 цре. Лс,11 цц 0 Лс)вгцция сл)жит,3 ля создания нцбхцлимогц лдв,нция охлдж:1 дкнней жилкости в системе и для вцрыскивация ее в змеевик 21 теплового аккумулятора 22 через обратный клапан 35 в моменты, когда давление пара ниже нормы. Расцределительный клапан 36 цодклюцен к лдгцику 37 температуры и црелцазндцец лля цдцрдвлеция части потока цхлажлаю(пей жидкости в рдлидтцр 38 цц сигналу латчика 37. Лдтч(к 39 сллжт лля (ачера давления пара внутри чеевикд 21 и связан с сигцдльцс)й лампой 40. 1 рцссесьцый кран 41 цредназнчец Лля регулирцвдция расхода ара, цостуцс)кэщсегц к электромагнитным клапанам 23, К зчеевикч 21 цолклк)чец элек рочдгцитный клапан 42, снабженный вцклк)цдтелеч 43. Терл(очетр 44 предназначен лля:(амера температуры термомагнитццх элел(ецтов 3 6.Для накопления тепловой энергии в тепловом аккумуляторе 22 установлены электронагреватель 45 и плоская тепловая труба 46 Полости вокруг термомагнитных элементов 3- 6 связаны с резервуаром 24 дренажными трубками 47. Обратный клапан 48 предназначен лля обеспечения необхо. димой величины давления в системе охлаждения. Главный выключатель 49 црелназначен для подключения к электроцепи источника 50 тока и связан лля совместного управления с выключателями 43, 32 и лроссельц ы м кра ном 41.Двигатель работает следующим обраВ исходном положении фиг. 1 и 2) теп- .Нвой аккумулятор 22 заряжен тепловой энергией, ротор 8 находится в цоложении, когла олин его магнит 9 расположен 3(апро 1341377тив термомагнитного элемента 3, термомагнитные элементы 3 6 холодные (после длительной стоянки). Дроссельный кран 41 закрыт, пар внутри змеевика 21 отсутствует, электромагнитный клапан 42 обесточен и закрыт, главный выключатель 49 выключен. Температура жидкости в резервуаре 24 равна температуре окружаюцей среды, и по команде датчика 37 радиатор 38 отсоединен от системы охлаждения распределительным клапаном 36.Запуск двигателя осуществляется рычагом дроссельного крана 41. (о начала открытия дозирующего сечения крана 41 включаются выключатели 49 и 43, при этом начинает работать электронасос 33, откры. вается электромагнитный клапан 42, жидкость из системы охлаждения впрыскивается через обратный клапан 35 в змеевик 21, где под действием высокой температуры тецлоаккумулирующего состава образуется пар с температурой 700 -750 С. Когда лав,ц нис пара достигает заданного значения, срабатывает датчик 39, загорается сигнальная лампа 40 и обратный клапан 35 закрывается.При дальнейшем перел(ец(Г нии рычага дроссельного крана 41 включается главный выключатель 32 и Олноврсл(сино начинает открываться лозируюц(ее сечение, через которое пар, имеющий высокое давление и температуру, устремляется ИО грубоцр(волам к электромагнитным клдпацач 23.Поскольку при включении выключателя 32 открываются все клапаны 23 пдр поступает в форсунки 19 и нагревает все термомагнитные элементы 3 -6. Прогревшись до температуры выше точки Кюри сплава, из которого элементы 3 - 6 изготовлены, послелние теряют свои магнитные свойства, и магниты 9 - 12 нереста к)т у;(ерживаться элементами 3 - 6. При дальней(цем движении рычага крана 41 кнопочный выключатель 32 выключается, все клапаны 23, кроме клапана 23 элемента 3, закрывактся и пар продолжает поступать только на термочагнитный элемент 3. Ранее включенный электронасос 33 подает жидкость к электромагнитным клапанам 25, пройля через которые распыленная в форсунках 20 жидкость попадает на элементы 4 и 5,так как их клапаны 25 открыты (контакты 28 замкнуты).После выключения кнопочного выключателя 32 жидкость охлаждает только элементы 4 и 5, а элементы 3 и 6 остаются нагретыми: элемент 3 за счет того, что на него действует пар с высокой температурой, д элемент 6 - из-за остаточной температуры.Поскольку элементы 3 и 6 нагреты выше температуры Кюри сплава, из которого они изготовлены, они не обладают магнитными свойствачи и не удерживают магниты 9 и 12 около себя, а элемент 5 не взаимодействует с магнитом 11, так как они в этот момент диаметрально расположены.110 сле ТОГО, кдк Охг(:(ж.(1 кнцдя жид.кцть прогреегся (д (чОООр; Г(цл; Ог алел(ецтОВ 3ЛО 8) .)1) (. ( ц 1 ж( ГО(ки ЗЮ Кюри их ,-, ,- ,и ОткрыВдстс 51 кг(пан 31, (р( ( ко Гор(1111 ( т 1 ж 1 д к 0 (.1 1 с Р (. 1 с к1 ( 5(1(1) 1,11.10 р 38, Б розу 11(д (лс (еО тел (р(1 л р жил.5 Ос Ги 10 ллерживдс) (.51 В (р.1(л (1 х 8(1 О (, Тдк кдк переца;1 гсчпсрдтур(,1 ( жлл (ц;(чениячи 80 ,Н)С (ниже Гчки Ккри л(11(х ри;1- лд элсчентов 3 6) и 1 (: (цц(ИГ Гчки Ек ри) составляет 20 3)(., 10 и;(гр( Б и Охлаждение элечецтс)Б 3 6 Б эгоч ицтерцдле осуществляется зд л(;(лц(1 прочсжлток Вр(- 40 л 1 с 1 и. Ь(1 стРОл и Рд БИО с цоч ч (РО)свчи Охг 1 д ждец и к) э,1 ечсц ГОВ 1 ) сцйсобствл Гт т 1 к ж ( и х В ы и О ) 1(.1( и е В В.(с Г( и,( О В ы х т р л б Когад цдр, ичекнций чдксич;1,(Внук) течцсртурл порялкд 7(И) 7;)( (;, (ОИ;(.ш г шрГФ)рсунки 19 (фиг. 1. 3) ини(.ци л шстки 45 Грубок 18, теплоноситсль Внл(ри ИОс.(е,(ци;В этОи зОце исцдряетс 51 и . ( Идр л хрсл 1,15.егс 5 Вверх В (ОИВ 1 коцлец(з, КОИ.(сцси - рл Ясь цд цоверхцост 1 трлОк 18 1 (Оц;(х кОИ- л нсдпии, цар От.(1)е ич (БОс И(,ц и ;(рГ Вдет их, ц)и этОч 0,1(ГО.11 Р 5( 01(ОИтвл ти ловых труб течцсрдтлрд н(ц к)ц.нцс;1(ииприближается за очень ч;)лцй цролежлток Вр(чеци к тс опер(турГ (Оцц исцдрция. (,рс.(- няя зонд трчбок 18 ИОЛОгц ш (ся Лоцолци.телИн пдроч из форл цки 1).Кн,1 а кулачок 27 р; (ч(дГ Г конт;(кт(1558, к,11 дн 3 (дкр 1(Б 10с 51, 1 Ох. (ж.(н)- (цс( я жидкость ц(. ИОстл цд(. Г Б (1рсл И 51, пока соответствук)ший л(;(гци) ), 1 О, 11 или 12 р 0 торд 8 нвьде) и Внц В(;(ичол(иствия 5 10 15 20 25 Магнит 1 О, находящийся Б(лизи кромки элемента 4, цачицдст притягивдться к пос,цлнему и поворачивдет ротор 8 против часовой стрелки (фиг. 2) . Чгц Гнос ш)ле постоянного магнита 1 О начдгцичидст терчомагнитный л(атериал элсл(снтд 4 н часть корпуса 1 лвигателя. Увеличецик) силы притяжения магнита 10 к элементу 4 способствует дополнительный постоянный магнит 2 (фиг. 3). который усиливает магнитный шгок в цени.После того, как Вдл 14 ротора 8 повср. нется ца 90 и л(агнит 10 ротора 8 окажется напротив терчомагнитного элемента 4, кулачок 27, также повернувшийся на 90", замыкает контакты 28 (вторую пару), в результате чего через соответствук)ший клапан 23 и форсунки 19 на терчомдгцитцый элемент 4 начинает поступать цдр из змеевика 21, э,(ечент 1 црогрсвде)(51 ш,(ц(е тел(пердтуры Кк)ри и теряет лг(ГИ(,1(. сцйствд. При эточ чдгнит 10 перес)(ет ч:(ержиц;Ться элементом 4, ш) Брд(пенис рО(орд 8 црО- лолжается за счет взаил(0.( йствця м;(гцитд 11 с элементом 5. Далее (н(исдццый 1(цкл повторяется с инчеро.шцч В (ничодействием тсрчочдгнитнь(х элсл(ситБ 3 6 с ч;(цитдми 9 12 рогор(8 с 0. ц р и;)цц ч ц пр- рыцнОГО Врдц(Гци 1 Б; 1,1 141341377 фор.чули изобретения 4 иг. с соответствующим термомагнитным элемен. том 3,4,5 нли 6.Для увеличения скорости вращения вала 14 увеличивают проходное сечение в дроссельном кране 41, при этом на элементы 3 6 через форсунки 19 подается большее количество пара с высокой температурой и элементы 3 6 быстрее прогреваются. Для предотвращения чрезмерного перегрева элементов 3 6 температура контролируется термометром 44. При превышении температуры элементов 3 6 110 в 20 С прикры. вают кран 41 и расход пара уменьшается.Применение в качестве источника тепловой энергии теплового аккумулятора 22 высокотемпературных промышленных тепловых отходов, электроэнергии или сконцентрированной солнечной энергии позволит исключнь нли уменьшить загрязнение окружаю. гней среды. Магнитно-тепловой двигатель, содержащий корпус с установленным в нем неподвижным постоянным магнитом, термомагнитные элементы в виде тепловых труб,связанные со средствами их нагрева и охлаждения, и установленный в корпусе магнитный ротор, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности путем использования для увеличения магнитного момента ротора дополнительного намагничивания массы корпуса, он снабжен установленными на роторе дополнительными постоям.ными магнитами - по одному ня каждый элемент, выполненными в виде секторов, взаимно сдвинутых вдоль оси ротора и равнорасположенных по его окружности, элементы прикреплены к корпусу в плоскостях секторов, а корпус в виде выполненного из магнитопроницаемого материала 15магнитопровода образует с неподвижным магнитом магнитную цепь в положении секторов напротив элементов.2. Двигатель по и. 1, отличающийся тем,что в магнитопроводе установлено дополнительно не менее одного неподвижного по стоянного магнита.3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийсятем, что, с целью упрощения конструкции, неподвижные постоянные магниты выполнены из предварительно намагниченных частей корпуса.(йк анитннь, Т 1 и 1 ц и Редактор М, Гэанл 1 ра Гикил тир Кари кор Л 6 риар Лака441,61) Тирак 426 1 олниснк 111111111 Госутарч в нноио лолитета .:;1 ио .н,им и н 61 н т ний и о кропийЛ 1)36, Москва. Ж:15, 1 иникин ни 6. н 4 6 11 тониноктв нно пкиирифичогли н 1 н.нита,Укорил 11 ни лтнин, 1