JPH01147166A - 熱エネルギーを力学的エネルギーに変換する方法及び熱機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気力を利用して、熱エネルギーを力学的エ
ネルギーに変換する方法及び熱機関に関するものである
。

（従来の技術） 従来、熱エネルギーを力学的エネルギーに変換する方法
及び熱機関として、代表的なものに、蒸気機関がある。

従来の熱機関は、液体または気体の熱膨張を利用したも
のであり、一般的に大きな熱機関となる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の欠点をなくし、方法及び構成が極めて
簡単な、熱エネルギーを力学的エネルギーに変換する方
法及び熱機関を、提供する目的から発明されたものであ
る。

（問題を解決するための手段） １（イ）磁場（２）を対面させて設け、磁場（２）が移
動できる機構とする。

（ロ）磁場（２）の間に、磁性体（１）を配置する。

（ハ）磁性体（１）を、ある温度以上に加熱、ある温度
以下に冷却することによって、磁場（２）または磁性体
（１）を移動させる。

２　磁性体（１）のかわりに、超伝導体（１）を用いる
。

本発明は以上のように、磁場（２）を対面して設け、磁
場中における磁性体（１）、または超伝導体（１７）を
、加熱、冷却することによって、熱エネルギーを力学的
エネルギーに変換する方法及び熱機関である。

（作用） 本発明は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性体および、これ
らの化合物が、特定の温度Ｔｃ（キューリー温度）以下
では、磁場によくつく、Ｔｃ以上ではほとんど磁場につ
かなくなる特性、また、超伝導体では、特定の温度Ｔｃ
（臨界温度）以下になると、磁場に反発するという特性
に着眼して、発明されたものである。

磁性体（１）における動作原理を、図をもって説明する
と、第１図に示すように、磁場（２）同志が反発しよう
極性で、対面させて設け、磁場（２）間に磁性体（１）
を配置する。

磁性体（１）が、特定の温度Ｔｃ以下の場合は、磁性体
（１）の磁化率は大であるので、磁気の吸引力により、
磁場（２）は磁性体（１）に近づく。

第１図は、この状態を示したものである。

磁性体（１）を、特定の温度Ｔｃ以上にすると、磁性体
（１）の磁化率は、ほとんど０となる。

この状態では、磁場（２）間の反発力により、磁場（２
）は遠ざかる。

第２図は、この状態を示したものである。

このように、磁性体（１）を、特定の温度Ｔｃ以上に加
熱、Ｔｃ以下に冷却することにより、磁場（２）または
磁性体（１）を移動できる。

また、加熱、冷却を食り返えすと、往復運動をする熱機
関を構成できる。

完全反磁性を示す超伝導体（１′）における動作原理を
、図をもって説明すると、第３図に示すように、磁場（
２）同士が吸引しあう極性で、対面させて設け、磁場（
２）間に超伝導体（１′）を配置する。超伝導体（１）
′）が、特定の温度Ｔｃ以上の場合は、磁場（２）同士
の吸引力により、磁場（２）は近づく。

第３図は、この状態を示したものである。超伝導体（１
′）を、特定の温度Ｔｃ以下に冷却すると完全反磁性を
示すため、超伝導体（１′）と磁場（２）との間には、
反発力を生じ、磁場（２）は遠ざかる。

第４図は、この状態を示したものである。

第５図は、磁性体（１）の磁化率Ｊ、および超伝導体（
１′）の反発力Ｆと温度Ｔとの関係を示す図である。

実線で示す特性であれば、熱エネルギーを、ほとんど力
学的エネルギーに変換できる。

実在の磁性体（１）、超伝導体（１′）は、破線で示す
特性であるため、熱エネルギーの一部は、一次的には力
学的エネルギーに変換できないが、温度差分の熱エネル
ギーを、再利用することによって熱効率の高い熱機関を
構成できる。

（実施例） 本発明の熱機関の実施例について、以下記載する。

第６図は、磁性体（１）、または超伝導体（１７）を、
直接的に加熱、冷却する実施例の一部断面図である。

加熱には、石油、ガス等を燃焼させる方法、ヒーター等
の加熱器による方法、磁性体（１）、超伝導体に電流を
流す加熱法、誘導加熱法、太陽熱を利用する方法等があ
る。

冷却には、水冷、油冷、空冷、液化ガスによる冷却、冷
却器による冷却、自然放熱による冷却方法等がある。

磁性体（１）、または超伝導体（１７）は、対面する磁
場（２）の表面でもよいが、この図に示すように、リン
ク装置（７）を設けると、常に、磁場（２）の中央に位
置することができ、磁場（２）に対する吸引力、反発力
を大きくできる。

第７図は、磁性体（１）、または超伝導体（１′）を、
間接的に加熱、冷却する実施例の一部断面図である。

まず、金属等の固体や油等の液体等を加熱、冷却し、こ
の加熱、冷却物（５）によって、磁性体（１）、超伝導
体（１′）を、間接的に加熱、冷却する方法である。

この方法では、加熱源として石灰や木材等、あらゆる燃
料を使用できる長所がある。

第８図は、本発明の熱機関複数個を、直列に配列した実
施例の構成図である。

このように構成すると、移動距離が大きくとれ、ジャッ
キやリフトとしても使用できる。

また、熱機関複数個を、並列に配列すると、馬力の大き
い熱機関を構成できる。

磁性体（１）、超伝導体（１′）を測温して、加熱、冷
却を最適温度に制御すると、熱効率を向上できる。

磁性体（１）、超伝導体（１７）が、液体や粉体の場合
は容器に収容したり、バインダーで固めて使用できる。

なお、本発明の実施態様として、次の如きができる。

（イ）磁場（２）を対面させて設け、磁場（２）間に磁
性体（１）を配置し、磁性体（１）を加熱、冷却するこ
とにより、磁場（２）を移動させる。

（ロ）磁性体（１）を移動させる。

（ハ）磁性体（１）のかわりに、超伝導体（１７）を用
いる。

（ニ）磁性体（１）、超伝導体（１′）を、直接的に加
熱、冷却する。

（ホ）磁性体（１）、超伝導体（１′）を、間接的に加
熱冷却する。

（ヘ）本発明の熱機関複数個を、直列配列する。

（ト）本発明の熱機関複数個を、並列配列する。

（チ）本発明の熱機関複数個を、円周配列する。

（リ）往復運動を回転運動に変換する、変換器を設ける
。

（ヌ）リンク装置を設ける。

（ル）磁性体（１）、超伝導体（１′）を測温して、加
熱冷却を制御する。

（オ）加熱、冷却の温度差分の熱エネルギーを、再利用
する。

（ヨ）加熱、光却を繰り返す。

（発明の効果） 磁場中で、磁性体や超伝導体を、ある温度に加熱、光却
すると、往復運動をする熱機関を構成できる。

しかし、これらの方法は磁性体では吸引力、超伝導体で
は、反発力のみを利用するだけである。

本発明は、磁場を対面させて設け、磁場中における磁性
体、超伝導体を、ある温度に加熱、冷却することによっ
て、磁場と磁性体間の吸引力および磁場間同士の反発力
、超伝導体と磁場間の反発力および磁場間同士の吸引力
を利用したものである。

従って、構成が極めて簡単な熱機関ができる。

加熱源として、あらゆる燃料が使用でき、完全燃焼させ
ることができる。

また、太陽熱も有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性体における動作原理図 第２図は磁性体における動作原理図 第３図は超伝導体における動作原理図 第４図は超伝導体における動作原理図 第５図は磁化率Ｊ、反発力Ｆと温度Ｔの関係図第６図は
本発明の実施例の一部断面図 第７図は本発明の他の実施例の一部断面図第８図は本発
明の他の実施例の構成図 （１）は磁性体　（１′）は超伝導体　（２）は磁場 （３）は加熱器　（４）は冷却器 （５）は加熱、冷却物　（６）は断熱材（７）はリンク
装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（イ）磁場（２）を対面させて設け、磁場（２）が
   移動できる機構とする。 （ロ）磁場（２）間に、磁性体（１）を配置する。 （ハ）磁性体（１）を、ある温度以上に加熱、ある温度
   以下に冷却することにより、 磁場（２）を移動させる。 以上の如くの、熱エネルギーを力学的エネ ルギーに変換する方法及び熱機関。 ２　磁性体（１）が移動できる機構とした、特許請求の
   範囲第１項記載の熱エネルギーと力学 的エネルギーに変換する方法及び熱機関。 ３　磁性体（１）のかわりに、超伝導体（１′）を用い
   た特許請求の範囲第１項または第２項記載の 熱エネルギーを力学的エネルギーに変換す る方法及び熱機関。