JP2014207843A - 感温磁性材料の磁気特性を応用した熱機関 - Google Patents
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Abstract
【課題】感温磁性材料の磁気特性を応用した熱機関を提供する。【解決手段】磁石で磁場を作り、この磁場中に、感温磁性材料メッシュから成る軌道１を、感温磁性材料のキュリ−温度以下にして通して磁化した後、磁場中の軌道の所定の領域を、加熱手段を用いて感温磁性材料のキュリ−温度あるいはそれ以上に加熱して消磁して、軌道を磁場中に引き込む力を生じさせ、磁石を固定して軌道を移動局とする、あるいは軌道を固定し磁石を移動局として移動局が移動できる機構を具備し、軌道の加熱された領域を磁場から引き離した後に感温磁性材料のキュリ−温度以下に冷却する。【選択図】図１
Description
本発明は、感温磁性材料のキュリ−温度前後で示す鋭敏な磁性／非磁性のスイッチング機能の特質的な磁気特性に着眼してなされた、感温磁性材料の磁気特性を応用した熱機関に関するものである。
従来、磁性体のキュリ−温度近傍における磁化の変位を利用して、熱エネルギ−を力学的エネルギ−に変換する方法や熱機関が考案されているが、一般の磁性体で十分な磁化の変位を得るためには、大きな温度差が必要であるためエネルギ−の変換効率が低く、一方感温フェライトは優れた磁気特性がありながらも熱伝導率が小さいため加熱・冷却時の熱交換効率が低い等の課題があり、磁性材料の磁気特性を応用した熱機関は今だ実用化されていない。
特願２０１２−２７０７５５（金属感温磁性材料の磁気特性を応用した熱機関）
特願２０１２−８５８８０（熱磁気アクチュエ−タ−）
特願２０１２−８５８８１（熱磁気アクチュエ−タ−）
見城尚志著、（モ−タ−のＡＢＣ）、講談社出版、Ｐ１９６〜Ｐ１９９
本発明は、従来の課題を解決し、エネルギ−の変換効率が高く産業上利用できる新たな熱機関を提供する目的からなされたものである。
上記の課題を解決する本発明は、以下の通りである。
磁石で磁場を作り、この磁場中に、感温磁性材料メッシュから成る軌道を、感温磁性材料のキュリ−温度以下にして通して磁化した後、磁場中の軌道の所定の領域を、加熱手段を用いて感温磁性材料のキュリ−温度あるいはそれ以上に加熱して消磁して、軌道を磁場中に引き込む力を生じさせ、磁石を固定して軌道を移動局とする、あるいは軌道を固定し磁石を移動局として移動局が移動できる機構を具備し、軌道の加熱された領域を磁場から引き離した後に感温磁性材料のキュリ−温度以下に冷却することを特徴とする熱機関を提供できたものである。
磁石で磁場を作り、この磁場中に、感温磁性材料メッシュから成る軌道を、感温磁性材料のキュリ−温度以下にして通して磁化した後、磁場中の軌道の所定の領域を、加熱手段を用いて感温磁性材料のキュリ−温度あるいはそれ以上に加熱して消磁して、軌道を磁場中に引き込む力を生じさせ、磁石を固定して軌道を移動局とする、あるいは軌道を固定し磁石を移動局として移動局が移動できる機構を具備し、軌道の加熱された領域を磁場から引き離した後に感温磁性材料のキュリ−温度以下に冷却することを特徴とする熱機関を提供できたものである。
Ｆｅ，Ｎｉ等の一般的な磁性体の軌道で十分な磁化の変位を得るためには、軌道の低温領域と高温領域で数百度の温度差を必要とするが、感温磁性材料メッシュで軌道を作った本発明においては、軌道の低温領域と高温領域の温度差は、感温磁性材料のキュリ−温度前後の数度の温度差で十分な磁化の変位を得ることができることに加え、肉厚が均一で連続した固体の軌道ではなく、軌道を感温磁性材料メッシュとしたことにより表面積が増えて、加熱、冷却効率が高まり、低温領域と高温領域間の熱伝導を低減できたことで、エネルギ−変換効率の高い熱機関を確立できたものである。
現在、感温フェライトやＦｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ等の金属感温磁性材料が生産され、電磁調理器の電磁誘導加熱材料や温度スイッチ材料として限定的に使用されているが、今後はこれらの素材の生産が飛躍的に拡大して産業の発展に貢献でき、更なる特性の優れた磁性材料の開発や応用が促進されるものと期待できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の感温磁性材料メッシュから成る同心環状軌道の実施例の斜視図である。
本実施例は、同心環状の感温磁性材料メッシュ板複数枚を積層した実施例であるが、実施においては、枚数や積層形態に関して特別の制約は無い。
図２は感温磁性材料メッシュを円筒状にした実施例である。
図３は所定の幅のある感温磁性材料メッシュを、所定の長さで折り曲げて同心環状軌道とした実施例である。
図４は所定の幅と長さの感温磁性材料メッシュ板片を、同心に連ねて同心環状軌道とした実施例である。
本発明は、感温磁性材料メッシュから成る軌道１を直線・曲線・同心環状あるいは無限軌道にして熱エネルギ−をそれぞれ直線運動・往復運動あるいは回転運動エネルギ−等の力学的エネルギ−に変換する熱機関あるいはアクチュエ−タ−とすることができる。
本発明は、軌道が所定の幅と肉厚のある固体の磁性材料ではなく、感温磁性材料メッシュあるいはメッシュに類似したものから成る軌道として、熱エネルギ−の変換効率を高めたことを特徴とするものである。
１…感温磁性材料メッシュから成る軌道
Claims (1)
- 磁石で磁場を作り、この磁場中に、感温磁性材料メッシュから成る軌道を、感温磁性材料のキュリ−温度以下にして通して磁化した後、磁場中の軌道の所定の領域を、加熱手段を用いて感温磁性材料のキュリ−温度あるいはそれ以上に加熱して消磁して、軌道を磁場中に引き込む力を生じさせ、磁石を固定して軌道を移動局とする、あるいは軌道を固定し磁石を移動局として移動局が移動できる機構を具備し、軌道の加熱された領域を磁場から引き離した後に感温磁性材料のキュリ−温度以下に冷却することを特徴とする熱機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013095908A JP2014207843A (ja) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | 感温磁性材料の磁気特性を応用した熱機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013095908A JP2014207843A (ja) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | 感温磁性材料の磁気特性を応用した熱機関 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2014207843A true JP2014207843A (ja) | 2014-10-30 |
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ID=52120971
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|---|---|---|---|
| JP2013095908A Pending JP2014207843A (ja) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | 感温磁性材料の磁気特性を応用した熱機関 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2014207843A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022013088A (ja) * | 2020-07-03 | 2022-01-18 | 聯文 ▲とう▼ | 磁気爆発エンジン |
| JP2022133562A (ja) * | 2021-03-02 | 2022-09-14 | 健二 香取 | エネルギー変換素子 |
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2013
- 2013-04-10 JP JP2013095908A patent/JP2014207843A/ja active Pending
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