JP2015139361A - 回転機能を備えた焜炉 - Google Patents

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▲強▼ 田中
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【課題】熱エネルギーの一部を力学的回転エネルギーに変換して利用し、残りの熱エネルギーを他の加熱物の熱源として利用できることを特徴とする回転機能を備えた焜炉を提供する。【解決手段】磁石２を支持体７に固定し、感温磁性材料のリング１を適度な間隔で連ねた円筒状のローターを、回転軸２で支持して磁場中を通し、ローターの内側あるいは外側にローターを加熱するためのバーナー３を配置した、回転機能を備えた焜炉。【選択図】図１

Description

本発明は、感温磁性材料の熱磁気特性を応用して熱エネルギーの一部を力学的回転エネルギーに変換して利用し、残りの熱エネルギーを他の加熱物の熱源として利用できることを特徴とする回転機能を備えた焜炉に関するものである。
従来、感温磁性材料の熱磁気特性を応用した熱磁気モーターや熱磁気エンジンが発明されているが、一般の流体の加熱では大きな出力を得ることが困難であり、優れた発明でありながらも一般的には普及していない。
また、ガスの燃焼熱による発電機が発明されているが、磁石が加熱される短所があった。
特開平６−１４１５７２（磁性体エンジン） 特開平９−２６８９６８（熱磁気エンジン） 特開２０１３−１９８３９０（カセット式ガス燃焼熱発電機）
本発明は、現在生産されている素材を用いても実用的な出力が得ることができ、産業上も利用可能な製品作りを進め、感温磁性材料の開発と普及を進める目的からなされたものである。
磁石を支持体に固定し、感温磁性材料のリングを適度な間隔で連ねた円筒状のローターを、回転軸で支持して磁場中を通し、ローターの内側あるいは外側にローターを加熱するためのバーナーを配置したことを特徴とする回転機能を備えた焜炉を提供する。
現在生産されている感温磁性材料を用いた場合、高温液体等では感温磁性材料のリングの肉厚を１ｍｍ以上とすることが困難であって大きな出力を得ることができていないが、ガスや石油等を燃料としたバーナーの燃焼温度は非常に高いので、リングの肉厚が厚くても瞬時に加熱でき、現用の素材を用いても実用的な回転エネルギーを得ることができる。
ローターの回転運動を外部に伝達して、様々な目的に使用することができる。
例えば発電機を廻して発電することもできる。
バーナーから与えられた熱エネルギーが力学的回転エネルギーに変換されるのは一部であるが、本発明は残りの熱エネルギーを他の加熱物の熱源として利用できる焜炉であり、バーナーの燃焼炎で磁石が加熱されることがないので安全である。
焜炉の実施例の一部断面正面図である。 焜炉の実施例のローター部の側面図である。 焜炉の実施例の応用例である。 焜炉の他の実施例の一部断面正面図である。
磁石を固定局とし、感温磁性材料のリングを適度な間隔で連ねた円筒状のローターを移動局として、回転機構をもって支持し、ローターの内側あるいは外側にバーナーを配置して構成できる。
図１は焜炉の実施例の一部断面正面図で、磁石２をローターの内側と外側の両面に対面配置して、強い磁場を形成し、バーナー３をローターの外側に配置し、ローターを液体等の流体で冷却できる容器１１をローターの底部に設けた実施例である。
感温磁性材料のリング１の肉厚や径および磁気特性によっては自然冷却で十分なこともあるが、本実施例の様に容器１１に液体等を入れて、加熱後のローターを冷却した方が強い回転エネルギーを安定的に得ることができる。
磁石２を用いたシステムにおいて、磁石２の温度上昇を抑えることは重要であり、本実施例ではバーナー３が磁石２の上側に配置されているので、燃焼炎で磁石２が加熱されることはなく、容器１１内の冷却物質で磁石２を冷却することもできる。
冷却物質が液体である場合、不織布や毛管の毛細管現象を利用して磁石２を冷却することもできる。
図２はローター部の側面図であり、本実施例は感温磁性材料のリング１をリング連結板１６に溶接して連ねたものであるが、実施においては感温磁性材料で一体成形することもでき、バーナー３がローターの外側に配置されている場合は、ローターの外周に適度な幅と深さの溝が入ったローターを用いることもできる。
図３は焜炉の実施例の応用例であり、燃焼口の方向を変えたり、燃焼口を差し換えたりすると通常の焜炉として使用できることを図示したものである。
図４は、焜炉の他の実施例の一部断面正面図で、バーナー３をローターの内側に配置したものである。
ローターは、感温磁性材料のリング１を適度な間隔で連ねてあるので、バーナー３の燃焼炎は隙間を通って上昇して、効率良くローターを加熱でき、さらに余熱も利用しやすいものである。
ガス焜炉や石油焜炉として日常使用でき、災害時やレジャー等で発電機としても利用できる。
燃料にカセットボンベ等を使用すると、小型なガス焜炉や石油焜炉として利用できる。
焜炉だけではなく、ローターの回転でファンを廻して、ファンヒーター等の暖房器具とすることもできる。
１…感温磁性材料のリング
２…磁石
３…バーナー
４…回転軸
５…軸受
６…断熱物
７…磁石固定板
８…断熱板
９…加熱物
１０…支持体
１１…容器
１２…液体
１３…加熱物乗台
１４…回転補助軸
１５…ローター取付板
１６…リング連結板

Claims (1)

  1. 磁石を支持体に固定し、感温磁性材料のリングを適度な間隔で連ねた円筒状のローターを、回転軸で支持して磁場中を通し、ローターの内側あるいは外側にローターを加熱するためのバーナーを配置したことを特徴とする回転機能を備えた焜炉。
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