CN104034021A - 强磁旋流自发电真空超导双效制热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种强磁旋流自发电真空超导双效制热装置，属电磁应用技术新领域。该装置包括储热水箱和储热水箱之下与其单级或多级密闭串联或并联的强磁旋流自发电装置及其进口和储热水箱出口用热力循环管线连接的由电动机驱动为强磁旋流自发电装置提供射流动力的加压循环泵，其中强磁旋流自发电装置各单级连接可随机组合和互换，连接方式可串联或并联或串并联结合或大小齿轮增速连接，装配级数可根据制热要求调节，各级之间设置利于形成螺旋旋流的斜向射流孔互相连通。该装置与现有制热装置比较具有强磁磁化、闭合导体切割磁力线发电制热、真空超导高效传热多重功效，实现了旋流动力双效无碳快速制热的技术创举，为洗浴、采暖、饮用、原油防蜡降粘、发电开创了里程碑式换代技术和产品。
Description
技术领域：
本发明为一种强磁旋流自发电真空超导双效制热装置，属电磁应用和真空超导传热技术新领域。
背景技术：
热量是人类和万物赖以生存和发展的重要条件，远古人类缺乏征服自然的能力，对热量的需求依靠阳光。随着技术的进步和人类文明的发展，各种燃煤、燃油、燃气制热设施推陈出新，促进了生产力的发展，丰富了人类物质文明和精神文明的需求。但上述制热技术和制热设施，在满足人类对热量的需求同时，无不需要耗费大量生物燃料，并由此产生大量碳排放，造成了地球环境的重度污染，越来越严重的威胁着人类的生存环境，亟待低碳和无碳制热技术产品的创新。
电力制热设施清洁高效，但却加大了制热成本。
随着低碳经济的发展，太阳能制热设施走进千家万户，不但提高了人们的生活质量，而且有效的保护了环境。但太阳能供应不连续，且容量受限，阴雨天难以保证用热需求。对比各种供热设施，人们希望技术进步能提供一种无碳制热，一次投入，终生受益的新型健康环保制热设施。
在人类的生活和生产活动中，有大量可利用能量潜力巨大，然而人们习惯于惯性思维而未被巧妙地开发利用。如：
1.稀土永磁材料磁场强度已发展到＞10000高斯，充磁后如利用得法，能量巨大，被称为看不见的无能耗能量；
2.真空条件下热阻几乎为“0”，超导介质传热速度是铜的上10000倍，大有开发利用潜力；
3.工矿、城镇和乡村的自来水，流体压力不可小视，尚有逆向拓展的巨大空间。
如果将巨大的永磁潜能借助旋流动力和真空超导传热技术转化为电能和热能，流体在管内流动的同时不消耗燃料解决人们的用热需求并非梦想。
设想和成功往往只有一步之遥，根据电磁感应原理，闭合导体在磁场中切割磁力线产生电流。既然压力可以使流体流动，而流体特有的塑性特性通过不同形状的流道既可以直线射流，又可以旋转环流，如果将旋转环流流道设置闭合导体，使其置于磁场中切割磁力线，那么旋流动力发电机就水到渠成，从此，困扰人类的流体动力制热难题就会迎刃而解！
发明内容：
针对上述流体压力的巧妙利用问题，本发明的目的是利用闭合导体切割磁力线产生感应电流原理，独辟蹊径，用强磁旋流闭合导体切割磁力线发电制热，从根本上解决流体动力制热难题，实现人类有史以来管内流体动力发电制热的创新和突破。
本发明的制热机理是：
带压流体流经强磁场螺旋流道时，带动设置转轴和闭合导体的多翼螺旋或多翼风车高速旋转，从而切割磁力线发电，产生的电流直接与高速旋转流体短路制热，辅之以真空超导传热进一步放大和倍增，实现强磁旋流自发电和真空超导传热双效无碳快速制热。
本发明的技术解决方案是：
所述的强磁旋流自发电真空超导双效制热装置包括储热水箱(1)和储热水箱(1)之下与其单级或多级密闭串联或并联的强磁旋流自发电装置及其进口和储热水箱(1)出口用热力循环管线连接的由电动机(10)驱动为强磁旋流自发电装置提供射流动力的加压循环泵(11)，其中强磁旋流自发电装置各单级连接可随机组合和互换，连接方式可串联或并联或串并联结合或大小齿轮增速连接，装配级数可根据制热要求调节，各级之间设置利于形成螺旋旋流的斜向射流孔互相连通。
所述的强磁旋流自发电装置为单级或多级强磁磁化、螺旋分离、旋流激荡、闭合导体切割磁力线发电制热、真空管超导介质快速换热五合一腔体，腔体内导电部件为超导或低阻易导热非导磁金属材料，旋转部件为耐热抗老化非导磁材料，各单级结构形式至少为以下五种类型之一：
第一种为图2工作筒(9)内腔上部所示的鼠笼(2)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的鼠笼(2)，其中鼠笼(2)可与多翼螺旋(8)或多翼风车(14)组合为多翼螺旋鼠笼组合体(7)或多翼风车鼠笼组合体(15)，鼠笼(2)设置转轴，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于上部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置环形内齿轮(12)，其环形内齿轮(12)与下部多翼螺旋(8)一端设置的环形外齿轮(13)啮合；
第二种为图2工作筒(9)内腔中部所示的多翼螺旋(8)旋流磁化式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼螺旋(8)，其中多翼螺旋(8)设置转轴，其转轴两端设置环形外齿轮(13)，其环形外齿轮(13)与上部鼠笼(2)、下部多翼风车(14)各一端设置的环形内齿轮(12)啮合；
第三种为图2工作筒(9)内腔下部所示的多翼风车(14)或多翼扇叶旋流磁化式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼风车(14)，其中多翼风车(14)设置转轴和风车流道，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于下部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置环形内齿轮(12)，其环形内齿轮(12)与上部多翼螺旋(8)一端设置的环形外齿轮(13)啮合；
第四种为图1工作筒(9)内腔下部所示的多翼螺旋鼠笼组合体(7)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼螺旋鼠笼组合体(7)，其中多翼螺旋鼠笼组合体(7)设置转轴，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于下部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置大齿轮(6)，其大齿轮(6)与上部双鼠笼(2)转轴一端设置的小齿轮(5)双向啮合；
第五种为图6工作筒(9)内腔下部所示的多翼风车鼠笼组合体(15)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼风车鼠笼组合体(15)，其中多翼风车鼠笼组合体(15)设置转轴，其转轴用轴承或钝形锥尖固定于两相邻射流孔阀体中心孔内；
上述五种结构转轴可设置大齿轮或小齿轮，彼此组成串联或并联或串并结合的增速式连接。
所述的鼠笼(2)为可随多翼螺旋(8)或多翼风车(14)或多翼扇叶转动的超导或低电阻闭合导体，其结构形式至少为以下五种类型之一：
第一种为对称真空管闭合鼠笼，管内充装低温快速启动，并以汽化、蒸发、冷凝、回流方式与管外旋转水流快速循环换热的乙醇或配方流体超导介质；
第二种为对称偶数组闭合导条；
第三种为两端开口金属管，管壁上开偶数条直长孔或斜长孔；
第四种为两端封口并开射流孔金属管，管壁上开偶数条直长孔或斜长孔；
第五种为对称偶数个绕组。
所述的强磁体环(3)为横向或竖向置于工作筒(9)外壁或凹槽内的单级或双级或多级环形独立闭合磁体或按N、S极性交互分散排列或密集排列的偶数强磁体环(3)，强磁体环(3)外壁设置隔磁护套(4)。
采用以上技术方案，本发明与现有制热装置比较具有强磁磁化、闭合导体切割磁力线发电制热、真空超导高效传热多重功效，实现了旋流动力双效无碳快速制热的技术创举，为洗浴、采暖、饮用、原油防蜡降粘、发电开创了里程碑式换代技术和产品。
附图说明：
图1为强磁旋流自发电真空超导双效制热装置结构示意图；
图2为图1的鼠笼+多翼螺旋+多翼风车三级串联结构示意图；
图3为图1的多翼螺旋鼠笼组合体+鼠笼增速串联结构示意图；
图4为图1的双鼠笼+多翼螺旋鼠笼组合体三级串联结构示意图；
图5为图1的多翼螺旋鼠笼组合体双级串联结构示意图；
图6为图1的多翼螺旋鼠笼组合体+多翼风车鼠龙组合体双级串联结构示意图。
图中：1.储热水箱；2.鼠笼；3.强磁体环；4.隔磁护套；5.小齿轮；6.大齿轮；7.多翼螺旋鼠笼组合体；8.多翼螺旋；9.工作筒；10.电动机；11.加压循环泵；12.环形内齿轮；13.环形外齿轮；14.多翼风车；15.多翼风车鼠笼组合体。
具体实施方式：
如图1所示：本发明强磁旋流自发电真空超导双效制热装置包括储热水箱(1)和储热水箱(1)之下与其单级或多级密闭串联或并联的强磁旋流自发电装置及其进口和储热水箱(1)出口用热力循环管线连接的由电动机(10)驱动为强磁旋流自发电装置提供射流动力的加压循环泵(11)，其中强磁旋流自发电装置各单级连接可随机组合和互换，连接方式可串联或并联或串并联结合或大小齿轮增速连接，装配级数可根据制热要求调节，各级之间设置利于形成螺旋旋流的斜向射流孔互相连通。
所述的强磁旋流自发电装置为单级或多级强磁磁化、螺旋分离、旋流激荡、闭合导体切割磁力线发电制热、真空管超导介质快速换热五合一腔体，腔体内导电部件为超导或低阻易导热非导磁金属材料，旋转部件为耐热抗老化非导磁材料，各单级结构形式至少为以下五种类型之一：
第一种为图2工作筒(9)内腔上部所示的鼠笼(2)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的鼠笼(2)，其中鼠笼(2)可与多翼螺旋(8)或多翼风车(14)组合为多翼螺旋鼠笼组合体(7)或多翼风车鼠笼组合体(15)，鼠笼(2)设置转轴，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于上部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置环形内齿轮(12)，其环形内齿轮(12)与下部多翼螺旋(8)一端设置的环形外齿轮(13)啮合；
第二种为图2工作筒(9)内腔中部所示的多翼螺旋(8)旋流磁化式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼螺旋(8)，其中多翼螺旋(8)设置转轴，其转轴两端设置环形外齿轮(13)，其环形外齿轮(13)与上部鼠笼(2)、下部多翼风车(14)各一端设置的环形内齿轮(12)啮合；
第三种为图2工作筒(9)内腔下部所示的多翼风车(14)或多翼扇叶旋流磁化式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼风车(14)，其中多翼风车(14)设置转轴和风车流道，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于下部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置环形内齿轮(12)，其环形内齿轮(12)与上部多翼螺旋(8)一端设置的环形外齿轮(13)啮合；
第四种为图1工作筒(9)内腔下部所示的多翼螺旋鼠笼组合体(7)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼螺旋鼠笼组合体(7)，其中多翼螺旋鼠笼组合体(7)设置转轴，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于下部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置大齿轮(6)，其大齿轮(6)与上部双鼠笼(2)转轴一端设置的小齿轮(5)双向啮合；
第五种为图6工作筒(9)内腔下部所示的多翼风车鼠笼组合体(15)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼风车鼠笼组合体(15)，其中多翼风车鼠笼组合体(15)设置转轴，其转轴用轴承或钝形锥尖固定于两相邻射流孔阀体中心孔内；
上述五种结构转轴可设置大齿轮或小齿轮，彼此组成串联或并联或串并结合的增速式连接。
所述的鼠笼(2)为可随多翼螺旋(8)或多翼风车(14)或多翼扇叶转动的超导或低电阻闭合导体，其结构形式至少为以下五种类型之一：
第一种为对称真空管闭合鼠笼，管内充装低温快速启动，并以汽化、蒸发、冷凝、回流方式与管外旋转水流快速循环换热的乙醇或配方流体超导介质；
第二种为对称偶数组闭合导条；
第三种为两端开口金属管，管壁上开偶数条直长孔或斜长孔；
第四种为两端封口并开射流孔金属管，管壁上开偶数条直长孔或斜长孔；
第五种为对称偶数个绕组。
所述的强磁体环(3)为横向或竖向置于工作筒(9)外壁或凹槽内的单级或双级或多级环形独立闭合磁体或按N、S极性交互分散排列或密集排列的偶数强磁体环(3)，强磁体环(3)外壁设置隔磁护套(4)。
采用以上技术方案，本发明与现有制热装置比较具有强磁磁化、闭合导体切割磁力线发电制热、真空超导高效传热多重功效，实现了旋流动力双效无碳快速制热的技术创举，为洗浴、采暖、饮用、原油防蜡降粘、发电开创了里程碑式换代技术和产品。
所述的强磁旋流自发电真空超导双效制热装置设计参数为：
强磁旋流自发电装置外径：∮200mm；
装置长度：1000mm；
强磁旋流动力自发电装置级数：串联三级；
泵压：5MPa；
制热功率：10KW。
Claims (4)
1.一种强磁旋流自发电真空超导双效制热装置，其特征在于：该装置包括储热水箱(1)和储热水箱(1)之下与其单级或多级密闭串联或并联的强磁旋流自发电装置及其进口和储热水箱(1)出口用热力循环管线连接的由电动机(10)驱动为强磁旋流自发电装置提供射流动力的加压循环泵(11)，其中强磁旋流自发电装置各单级连接可随机组合和互换，连接方式可串联或并联或串并联结合或大小齿轮增速连接，装配级数可根据制热要求调节，各级之间设置利于形成螺旋旋流的斜向射流孔互相连通。
2.根据权利要求1所述的强磁旋流自发电真空超导双效制热装置，其特征在于：所述的强磁旋流自发电装置为单级或多级强磁磁化、螺旋分离、旋流激荡、闭合导体切割磁力线发电制热、真空管超导介质快速换热五合一腔体，腔体内导电部件为超导或低阻易导热非导磁金属材料，旋转部件为耐热抗老化非导磁材料，各单级结构形式至少为以下五种类型之一：
第一种为鼠笼(2)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的鼠笼(2)，其中鼠笼(2)可与多翼螺旋(8)或多翼风车(14)组合为多翼螺旋鼠笼组合体(7)或多翼风车鼠笼组合体(15)，鼠笼(2)设置转轴，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于上部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置环形内齿轮(12)，其环形内齿轮(12)与下部多翼螺旋(8)一端设置的环形外齿轮(13)啮合；
第二种为多翼螺旋(8)旋流磁化式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼螺旋(8)，其中多翼螺旋(8)设置转轴，其转轴两端设置环形外齿轮(13)，其环形外齿轮(13)与上部鼠笼(2)、下部多翼风车(14)各一端设置的环形内齿轮(12)啮合；
第三种为多翼风车(14)或多翼扇叶旋流磁化式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套 (4)和工作筒(9)内部设置的多翼风车(14)，其中多翼风车(14)设置转轴和风车流道，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于下部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置环形内齿轮(12)，其环形内齿轮(12)与上部多翼螺旋(8)一端设置的环形外齿轮(13)啮合；
第四种为多翼螺旋鼠笼组合体(7)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼螺旋鼠笼组合体(7)，其中多翼螺旋鼠笼组合体(7)设置转轴，其转轴一端用轴承或钝形锥尖固定于下部射流孔阀体中心孔内，转轴另一端设置大齿轮(6)，其大齿轮(6)与上部双鼠笼(2)转轴一端设置的小齿轮(5)双向啮合；
第五种为多翼风车鼠笼组合体(15)闭合导体切割磁力线发电式结构，该种结构包括工作筒(9)以及工作筒(9)外壁或凹槽内设置的强磁体环(3)、强磁体环(3)包复的隔磁护套(4)和工作筒(9)内部设置的多翼风车鼠笼组合体(15)，其中多翼风车鼠笼组合体(15)设置转轴，其转轴用轴承或钝形锥尖固定于两相邻射流孔阀体中心孔内；
上述五种结构转轴可设置大齿轮或小齿轮，彼此组成串联或并联或串并结合的增速式连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的强磁旋流自发电真空超导双效制热装置，其特征在于：所述的鼠笼(2)为可随多翼螺旋(8)或多翼风车(14)或多翼扇叶转动的超导或低电阻闭合导体，其结构形式至少为以下五种类型之一：
第一种为对称真空管闭合鼠笼，管内充装低温快速启动，并以汽化、蒸发、冷凝、回流方式与管外旋转水流快速循环换热的乙醇或配方流体超导介质；
第二种为对称偶数组闭合导条；
第三种为两端开口金属管，管壁上开偶数条直长孔或斜长孔；
第四种为两端封口并开射流孔金属管，管壁上开偶数条直长孔或斜长孔；
第五种为对称偶数个绕组。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的强磁旋流自发电真空超导双效制 热装置，其特征在于：所述的强磁体环(3)为横向或竖向置于工作筒(9)外壁或凹槽内的单级或双级或多级环形独立闭合磁体或按N、S极性交互分散排列或密集排列的偶数强磁体环(3)，强磁体环(3)外壁设置隔磁护套(4)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170510 Termination date: 20180306 |