CN101056078A

CN101056078A - 磁能发动机

Info

Publication number: CN101056078A
Application number: CN 200710056890
Authority: CN
Inventors: 温天驰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2007-10-17

Abstract

本发明涉及一种磁能发动机，包括固定永磁体及与其平行设置的运动永磁体、屏蔽板和机壳，其特征是：运动永磁体与固定永磁体为同名磁极相对设置，运动永磁体的正投影全部在整体固定永磁体的磁极面内，固定永磁体、运动永磁体之间设有运动的屏蔽板，屏蔽板间隔设置在屏蔽支架上，且运动轨迹的投影全部在固定永磁体磁极面内。有益效果：采用小尺寸的运动永磁体对应一个大尺寸固定永磁体的设置方式及间隔设置运动屏蔽板，使得屏蔽板在运动过程中，屏蔽板的运动方向始终垂直于固定永磁体及运动永磁体对屏蔽板的作用力，可以最大程度减小屏蔽板在运动过程中的磁阻力，保证以较小的能耗、输出较大功率。

Description

磁能发动机

技术领域

本发明属于动力机，尤其涉及一种磁能发动机。

背景技术

目前，人类使用的动力装置有蒸汽机、内燃机、电动机，均是将电能、风能、水能和煤、油、汽产生的热能转变为机械能的动力装置，上述动力装置不同程度受到能源和环保方面的限制。利用永磁体磁力作为一种新能源目前仅仅处于研制开发阶段，技术尚不成熟。专利公告号CN2829214公开技术的结构是具有一个中心连有转轴的换极片，固定在换极片轴向两侧的滑套座，装在滑套座上各滑套内的磁体滑块，换极片具有4块沿圆周均布的磁片，各磁片轴向呈N、S极，在径向每个90度变换极性。其结构缺点是换极片为磁体，在运转中受到滑套内磁体的阻力较大，故费功而增加电动机的电能消耗。同时两磁体之间的作用力随其距离加大，作用力递减很快，两个磁体均为活动的导致输出功率减弱。公开号CN1728527公开的技术结构是在曲轴连杆小头的滑块下端安装运动永磁体，二块永磁体同极相对，两块磁体之间有两块定时张开和闭合的活动铁板，运转中活动铁板受磁体的阻力较大，另外活动铁板易被运动永磁体吸走，整体结构不稳定，此外由红外探测自动控制装置进行控制。该结构控制较多、复杂，多种组合不易推广使用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种采用小尺寸的运动永磁体对应一个大尺寸固定永磁体的设置方式及间隔设置运动屏蔽板，使得屏蔽板在运动过程中，屏蔽板的运动方向始终垂直于固定永磁体及运动永磁体可以最大程度减小屏蔽板在运动过程中的磁阻力，保证以较小的能耗、输出较大功率的磁能发动机。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种磁能发动机，包括固定永磁体及与其平行设置的运动永磁体、屏蔽板和机壳，其特征是：所述运动永磁体形状呈圆形或矩形，所述固定永磁体形状呈整体环形或矩形，运动永磁体与固定永磁体为同名磁极相对设置，运动永磁体的正投影全部在整体固定永磁体的磁极面内，所述固定永磁体固接在与机壳连接的固定盘上，运动永磁体固定在带有连杆的滑块凹槽中，滑块与机壳内壁滑动连接，连杆与机壳底端轴孔滑动连接并伸出机壳，所述固定永磁体、运动永磁体之间设有运动的屏蔽板，屏蔽板间隔设置在屏蔽支架上，且运动轨迹的投影全部在固定永磁体磁极面内。

所述固定永磁体由一块或由小块永磁体拼装呈整体环形或由2-20块永磁体之间通过铁磁质连接呈整体环形。

所述固定永磁体由一块或由小块永磁体拼装呈整体矩形或由2-20块永磁体之间通过铁磁质连接呈整体矩形。

所述运动永磁体、固定永磁体与屏蔽板两侧面之间的间隙分别为0.5-10mm。

所述滑块的连杆末端设有复位弹簧。

所述采用永磁体或铁磁质材料制成的屏蔽板运动方式呈转动式或滑动式，转动的屏蔽板均匀间隔置于屏蔽支架的圆周平面上，屏蔽支架通过转轴与固定在固定盘上的电机同轴连接。

所述滑动式屏蔽板呈矩形，均匀间隔置于屏蔽支架上，屏蔽支架与固定在机壳内壁上的滑道滑动连接，屏蔽支架一端通过偏心连杆机构与电机连接。

所述采用铁磁质材料制成的屏蔽板厚度为0.1-10mm。

所述采用永磁体材料的屏蔽板与固定永磁体同名磁极相对，与运动永磁体异名磁极相对，屏蔽板磁场强度大于或等于屏蔽固定永磁体及运动永磁体之间磁场强度的最小值。

所述屏蔽板屏蔽面大于或等于运动永磁体磁极面，所述屏蔽支架上设置的屏蔽板间隔大于或等于一个屏蔽板。

本发明的有益效果：采用小尺寸的运动永磁体对应一个大尺寸固定永磁体的设置方式及间隔设置运动屏蔽板，屏蔽板运动轨迹的投影全部在固定永磁体磁极面内，使得屏蔽板在运动过程中，屏蔽板的运动方向始终垂直于固定永磁体及运动永磁体对屏蔽板的作用力，可以最大程度减小屏蔽板在运动过程中的磁阻力，保证以较小的能耗、输出较大功率。应用永磁铁同性相斥及异性相吸的原理，屏蔽板运动过程中做功小，永磁铁磁场强度越大输出动力越大，可以把输出动力放大数倍。本发明可广泛应用于风力、水力及民用电动车等领域，节约能源、无污染。

附图说明

图1是转动式屏蔽板磁能发动机的结构示意图；

图2是图1中屏蔽板及屏蔽支架的结构示意图；

图3是组合的整体环形固定永磁体的结构示意图；

图4是滑动式屏蔽板磁能发动机的结构示意图；

图5是矩形屏蔽板的结构示意图；

图6是组合的整体矩形固定永磁体的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，一种磁能发动机，包括固定永磁体8及与其平行设置的运动永磁体6、屏蔽板7和机壳2，所述运动永磁体形状呈圆形或矩形，所述固定永磁体形状呈整体环形或矩形，运动永磁体与固定永磁体为同名磁极相对设置，运动永磁体的正投影全部在整体固定永磁体的磁极面内，所述固定永磁体固接在与机壳连接的固定盘9上，运动永磁体固定在带有连杆3的滑块5凹槽中，滑块与机壳内壁滑动连接，连杆与机壳底端轴孔滑动连接并伸出机壳，所述固定永磁体、运动永磁体之间设有运动的屏蔽板，屏蔽板间隔设置在屏蔽支架10上，且运动轨迹的投影全部在固定永磁体磁极面内。所述固定永磁体由一块或由小块永磁体拼装呈整体环形或由2-20块永磁体之间通过铁磁质15连接呈整体环形。所述固定永磁体由一块或由小块永磁体拼装呈整体矩形，也可由2-20块永磁体之间通过铁磁质15连接呈整体矩形。此时，运动永磁体与组合的整体矩形固定永磁体中的永磁体相对。运动永磁体、固定永磁体与屏蔽板两侧面之间的间隙分别为0.5-10mm。滑块的连杆末端设有复位弹簧1。采用永磁体或铁磁质材料制成的屏蔽板运动方式为转动式或滑动式，转动的屏蔽板均匀间隔置于屏蔽支架的圆周平面上，屏蔽支架通过转轴11与固定在固定盘上的电机12同轴连接。所述滑动式屏蔽板呈矩形，均匀间隔置于屏蔽支架16上，屏蔽支架与固定在机壳2内壁上的滑道17滑动连接，屏蔽支架一端通过偏心连杆机构18与电机12连接。所述采用铁磁质材料制成的屏蔽板厚度为0.1-10mm。若采用永磁体材料制成的屏蔽板应与固定永磁体同名磁极相对，与运动永磁体异名磁极相对，屏蔽板磁场强度大于或等于屏蔽固定永磁体及运动永磁体之间磁场强度的最小值。屏蔽板屏蔽面大于或等于运动永磁体磁极面，屏蔽支架16上设置的屏蔽板间隔14大于或等于一个屏蔽板。整体的固定永磁体对运动屏蔽板的磁阻力小，有利于节省能耗。屏蔽支架采用非磁性材料制造。本发明特点之一为采用多组运动永磁体对应一个整体固定永磁体设置方式的磁能发动机，称之为“点对面”的设置方式，特点之二为屏蔽板均匀间隔置于屏蔽支架上，且屏蔽板运动轨迹的投影全部在固定永磁体磁极面内，使得屏蔽板的运动方向始终垂直于固定永磁体及运动永磁体对屏蔽板的作用力方向，屏蔽板保持时而进入和退出永磁体及运动永磁体相对磁极面之间的运动状态。目的是最大程度减小固定永磁体及运动永磁体对屏蔽板的磁阻力，减少电动机负荷，节约高能蓄电池的能量，增大输出动力。一台发动机可以根据需要安装多组，一个运动永磁体为一组。条件相同的情况下，组数多动力大。机壳、滑轨等构件采用非磁化材料，如铝合金、塑料等，以保障磁能发动机的正常运转。连杆可根据需要与其它传动方式相连，如曲轴、齿轮等。电动机采用变频式及相关控制电路，控制屏蔽板的转速，从而达到控制动力输出的频率。电机与控制开关13和高能蓄电池4连接。

实施例1

参照图2-3，以设有四个屏蔽板为例，转动式屏蔽板：屏蔽板均匀间隔置于屏蔽支架的圆周平面上，屏蔽支架通过转轴与固定在固定盘上的电机同轴连接。屏蔽板采用能有效屏蔽磁场的材料，如永磁体、铁磁质材料等。固定永磁体由2-20块永磁体之间通过铁磁质连接呈整体环形，运动永磁体直径小于或等于固定永磁体圆环的宽度。若多组运动永磁体应均匀分布在固定永磁体圆环磁面内。工作原理：由于屏蔽板在屏蔽支架上的设置呈间隔式，即屏蔽板在固定与运动永磁体相对磁极面之间时可将两磁体的磁场阻隔，屏蔽板离开两磁体相对磁极面之间时，又使两磁体恢复到原始相斥状态。其工作过程是：接通控制开关后，电动机通过转轴和屏蔽支架驱动屏蔽板以转轴中心线为轴心转动，屏蔽板未进入两磁体相对磁极面之间状态，固定永磁铁和运动永磁体在同名磁极的排斥力的作用下，滑块随运动永磁体沿壳体内壁从起点向终点运动，在运动到起点与终点中间位置时开始压缩复位弹簧，直到终点时停止，运动永磁体做功行程完成；当屏蔽支架继续转动时，屏蔽板进入到固定永磁铁和运动永磁体相对磁极面之间，两磁体之间的磁场被屏蔽，固定永磁铁和运动永磁体之间排斥力消失，运动永磁体在复位弹簧及与屏蔽板之间的吸引力的作用下从终点回到起点，运动永磁体回位行程完成。做功、回位行程周而复始循环往复，从而通过连杆不停的向外输出动力。在做功行程中屏蔽板做功很小，是因为本结构的固定永磁体的形状为环形及屏蔽板很薄，且屏蔽板的运动方向与固定永磁铁和运动永磁体的磁场方向垂直。从而达到节约高能蓄电池能量及省功的目的。

实施例2

参见图4-6是滑动式屏蔽板及组合整体为矩形固定永磁体结构，滑动式屏蔽板呈矩形，均匀间隔置于屏蔽支架上，屏蔽支架与固定在机壳内壁上的滑道滑动连接，屏蔽支架一端通过偏心连杆机构与固定在机壳的电机连接。

其工作过程是：屏蔽板在矩形屏蔽支架上的设置呈间隔式，即屏蔽板为相间设置。当接通控制开关后，电动机通过转轴、曲轴连杆机构和屏蔽支架带动屏蔽板以平行于固定永磁体磁极平面沿轨道内做直线往复运动，当屏蔽板不在固定永磁铁和运动永磁体相对磁极面之间时，固定永磁铁和运动永磁体在同名磁极的排斥力的作用下，滑块随运动永磁体从起点向终点运动，在运动到起点和终点的中间时，开始压缩复位弹簧，直到终点时停止，第一次做功行程完成；当屏蔽板进入到固定永磁铁和运动永磁体相对磁极面之间，固定永磁铁和运动永磁体之间的磁场被屏蔽，固定永磁铁和运动永磁体之间排斥力消失，运动永磁体在复位弹簧及与屏蔽板之间的吸引力的作用下从终点回到起点，运动永磁体第一次回位行程完成。做功行程，回位行程周而复始循环往复，从而通过连杆不停的向外输出动力。断开控制开关，发动机停止工作。根据发动机的输出功率可以由多组运动的永磁体以上述结构形式组成发动机，以运动永磁体数量确定发动机的缸数，多个运动永磁体其投影应均匀置于固定永磁体的磁极面内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1、一种磁能发动机，包括固定永磁体及与其平行设置的运动永磁体、屏蔽板和机壳，其特征是：所述运动永磁体形状呈圆形或矩形，所述固定永磁体形状呈整体环形或矩形，运动永磁体与固定永磁体为同名磁极相对设置，运动永磁体的正投影全部在整体固定永磁体的磁极面内，所述固定永磁体固接在与机壳连接的固定盘上，运动永磁体固定在带有连杆的滑块凹槽中，滑块与机壳内壁滑动连接，连杆与机壳底端轴孔滑动连接并伸出机壳，所述固定永磁体、运动永磁体之间设有运动的屏蔽板，屏蔽板间隔设置在屏蔽支架上，且运动轨迹的投影全部在固定永磁体磁极面内。

2、根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是：所述固定永磁体由一块或由小块永磁体拼装呈整体环形或由2-20块永磁体之间通过铁磁质连接呈整体环形。

3、根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是：所述固定永磁体由一块或由小块永磁体拼装呈整体矩形或由2-20块永磁体之间通过铁磁质连接呈整体矩形。

4、根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是：所述运动永磁体、固定永磁体与屏蔽板两侧面之间的间隙分别为0.5-10mm。

5、根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是：所述滑块的连杆末端设有复位弹簧。

6、根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是：所述采用永磁体或铁磁质材料制成的屏蔽板运动方式呈转动式或滑动式，转动的屏蔽板均匀间隔置于屏蔽支架的圆周平面上，屏蔽支架通过转轴与固定在固定盘上的电机同轴连接。

7、根据权利要求6所述的磁能发动机，其特征是：所述滑动式屏蔽板呈矩形，均匀间隔置于屏蔽支架上，屏蔽支架与固定在机壳内壁上的滑道滑动连接，屏蔽支架一端通过偏心连杆机构与电机连接。

8、根据权利要求6所述的磁能发动机，其特征是：所述采用铁磁质材料制成的屏蔽板厚度为0.1-10mm。

9、根据权利要求6所述的磁能发动机，其特征是：所述采用永磁体材料的屏蔽板与固定永磁体同名磁极相对，与运动永磁体异名磁极相对，屏蔽板磁场强度大于或等于屏蔽固定永磁体及运动永磁体之间磁场强度的最小值。

10、根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是：所述屏蔽板屏蔽面大于或等于运动永磁体磁极面，所述屏蔽支架上设置的屏蔽板间隔大于或等于一个屏蔽板。