JPH0318283A - 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
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Info
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- JPH0318283A JPH0318283A JP15105289A JP15105289A JPH0318283A JP H0318283 A JPH0318283 A JP H0318283A JP 15105289 A JP15105289 A JP 15105289A JP 15105289 A JP15105289 A JP 15105289A JP H0318283 A JPH0318283 A JP H0318283A
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Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
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。
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
。
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、磁性材と磁石間に働く磁気の吸引力を利用し、磁
性材をその素材のキュリー温度に基ずく、任意温度以上
に加熱、任意温度以下に冷却して、熱エネルギーを力学
的エネルギーに変換する方法が発明されているが、磁性
材と磁石間に働く磁気の吸引力は、距離の２乗に反比例
するため、移動距離は短く、主に、感温性磁性材を使用
して、感温スイッチ等に利用されていただけである。
性材をその素材のキュリー温度に基ずく、任意温度以上
に加熱、任意温度以下に冷却して、熱エネルギーを力学
的エネルギーに変換する方法が発明されているが、磁性
材と磁石間に働く磁気の吸引力は、距離の２乗に反比例
するため、移動距離は短く、主に、感温性磁性材を使用
して、感温スイッチ等に利用されていただけである。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上記の課題を解決し、極めて熱効率が高く、
かつ安定して熱エネルギーを力学的エネルギーに変換す
る方法及び熱機関を、提供する目的からなされたもので
ある。
かつ安定して熱エネルギーを力学的エネルギーに変換す
る方法及び熱機関を、提供する目的からなされたもので
ある。
（課題を解決するための手段）
磁石（１）、磁石（２）を、磁気の反発力が生じる極性
で配置し，さらに、磁石（１）、磁石（２）間を，ｗｉ
性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材（
３）を、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上
に加熱、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または
磁石（２）側を移動させる。
で配置し，さらに、磁石（１）、磁石（２）間を，ｗｉ
性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材（
３）を、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上
に加熱、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または
磁石（２）側を移動させる。
以上の如くの、熱エネルギーを力学的エネルギに変換す
る方法。
る方法。
磁石（１）または磁石（２）を、磁性材（３）をもって
磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする上記の熱エ
ネルギーを力学的エネルギーに変換する方法。
磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする上記の熱エ
ネルギーを力学的エネルギーに変換する方法。
また、磁石（１）、磁石（２）を、磁気の反発力が生じ
る極性で配置し、さらに、磁石（１）、磁石（２）間を
、磁性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性
材（３）を、加熱手段（４）または冷却手段（５）を用
いて、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上に
加熱，任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または磁
石（２）側を移動させる。
る極性で配置し、さらに、磁石（１）、磁石（２）間を
、磁性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性
材（３）を、加熱手段（４）または冷却手段（５）を用
いて、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上に
加熱，任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または磁
石（２）側を移動させる。
以上を特徴とする熱機関。
磁石（１）または磁石（２）を、磁性材（３）をもって
磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする上記の熱機
関。
磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする上記の熱機
関。
（作用と実施例）
Ｎ，．Ｆ．、Ｃｏ等の強磁性体および、これらの化合物
の透磁率や磁化率は、一般的にキュリー・ワイスの法則
に基すき、温度の上昇と伴に低下し、指数関数的な低減
特性を示す。
の透磁率や磁化率は、一般的にキュリー・ワイスの法則
に基すき、温度の上昇と伴に低下し、指数関数的な低減
特性を示す。
３ー
感温フエライトを代表とする、感温性磁性体の透磁率や
磁化率は、その素材固有のキュリー温度近傍において、
急激に低減する。
磁化率は、その素材固有のキュリー温度近傍において、
急激に低減する。
アモルファス磁性体の中には、特定温度において、透磁
率や磁化率が急激に変化するものもある。
率や磁化率が急激に変化するものもある。
本発明は、磁石（１）と磁石（２）間に働く磁気力と、
これら磁性材（３）の対温度磁気遮蔽特性を組み合わせ
ることによって、熱効率が高く、かつ安定して熱エネル
ギーを力学的エネルギーに変換する方法及び熱機関を、
確立したものである。
これら磁性材（３）の対温度磁気遮蔽特性を組み合わせ
ることによって、熱効率が高く、かつ安定して熱エネル
ギーを力学的エネルギーに変換する方法及び熱機関を、
確立したものである。
第１図、第２図は，本発明の動作原理図である。
本図は、磁石（１）を，磁性材（３）をもって磁気遮蔽
する手段を講じた例であり，以下説明する。
する手段を講じた例であり，以下説明する。
第１図において、磁性材（３）が、その素材のキュリー
温度以下の温度である場合は、磁性材（３）の透磁率や
磁化率は大きいので、磁石（１）と磁石（２）間は、磁
性材（３）によって磁気遮蔽され、かつ磁石（１）、磁
石（２）と磁性材（３）間には、それぞれ磁気の吸引力
が働く、従つ４一 て、磁石（１）と磁石（２）間には、力学的エネルギー
は生じない。
温度以下の温度である場合は、磁性材（３）の透磁率や
磁化率は大きいので、磁石（１）と磁石（２）間は、磁
性材（３）によって磁気遮蔽され、かつ磁石（１）、磁
石（２）と磁性材（３）間には、それぞれ磁気の吸引力
が働く、従つ４一 て、磁石（１）と磁石（２）間には、力学的エネルギー
は生じない。
いま、磁性材（３）を、キュリー温度以上に加熱すると
、磁性材（３）の透磁率や磁化率は、ほぼＯとなるので
、磁気遮蔽効果はなくなり、磁石（１）と磁石（２）間
には、磁気の反発力による力学的エネルギーが生じる。
、磁性材（３）の透磁率や磁化率は、ほぼＯとなるので
、磁気遮蔽効果はなくなり、磁石（１）と磁石（２）間
には、磁気の反発力による力学的エネルギーが生じる。
第２図は、この状態を示したものである。
さらに、第２図において、磁性材（３）を、キュリー温
度以下に冷却すると、磁石（１）と磁石（２）間は、磁
性材（３）によって磁気遮蔽され、かつ磁性材（３）と
磁石（２）間には、磁気の吸引力が働くので、第１図の
位置に戻ろうとする力学的エネルギーが生じる。
度以下に冷却すると、磁石（１）と磁石（２）間は、磁
性材（３）によって磁気遮蔽され、かつ磁性材（３）と
磁石（２）間には、磁気の吸引力が働くので、第１図の
位置に戻ろうとする力学的エネルギーが生じる。
従って、磁石（２）側を固定すると、磁石（１）側を往
復移動できる。
復移動できる。
同様に、磁石（１）側を固定した場合は、磁石（２）側
を往復移動できる。
を往復移動できる。
ただし、磁性材（３）の磁気遮蔽効果や、磁性材（３）
と磁石（２）間に働く磁気の吸引力は、磁性材（３）の
透磁率や磁化率と厚さによって異なるので、往復移動時
におけるトルクや移動距離は、等しくはならない。
と磁石（２）間に働く磁気の吸引力は、磁性材（３）の
透磁率や磁化率と厚さによって異なるので、往復移動時
におけるトルクや移動距離は、等しくはならない。
第３図は、往復移動時におけるトルクや移動距離を等し
くするために、磁石（１）、磁石（２）を最低２組用い
て、並列連動させた本発明の熱機関の実施例の構成図で
ある。
くするために、磁石（１）、磁石（２）を最低２組用い
て、並列連動させた本発明の熱機関の実施例の構成図で
ある。
第４図は、磁石（１）複数個を直列配列し、さらに、複
数個の磁石（２）と積層構造にした、本発明の熱機関の
実施例の構成図である。
数個の磁石（２）と積層構造にした、本発明の熱機関の
実施例の構成図である。
第３図、第４図において、加熱手段（４）と冷却手段（
５）の温度差を最適値にすると、磁石（１）と磁石（２
）間に働く磁気の反発力と、磁石（２）と磁性材（３）
間に働く磁気の吸引力の加算されたトルクをいることが
でき、熱効率の高い熱機関を構成できる。
５）の温度差を最適値にすると、磁石（１）と磁石（２
）間に働く磁気の反発力と、磁石（２）と磁性材（３）
間に働く磁気の吸引力の加算されたトルクをいることが
でき、熱効率の高い熱機関を構成できる。
磁石（１）、磁石（２）としては、永久磁石，電磁石、
超電導磁石や，これらを組み合わせて使用できる。
超電導磁石や，これらを組み合わせて使用できる。
冷却手段（５）としては、水冷，油冷、空冷、冷却器に
よる冷却，液体窒素等の低温液化ガスによる冷却等、磁
性材（３）のキュリー温度に応じた、いろいろな手段が
ある。
よる冷却，液体窒素等の低温液化ガスによる冷却等、磁
性材（３）のキュリー温度に応じた、いろいろな手段が
ある。
加熱手段（４）としては、燃料を燃焼させる方法、加熱
器による方法、太陽熱や地熱による方法、レザー光線等
の熱光線による方法等、磁性材（３）のキュリー温度に
応じた、いろいろな手段がある。
器による方法、太陽熱や地熱による方法、レザー光線等
の熱光線による方法等、磁性材（３）のキュリー温度に
応じた、いろいろな手段がある。
キュリー温度が、常温以下にある磁性材（３）を使用し
、冷却手段（５）として、液体窒素等の低温液化ガスを
用いると、冷熱エネルギーと体積膨張によるエネルギー
の、両方の物理的エネルギーを有効に利用でき、小型で
かつ熱効率の高い、完全に無公害な熱機関を構成できる
。
、冷却手段（５）として、液体窒素等の低温液化ガスを
用いると、冷熱エネルギーと体積膨張によるエネルギー
の、両方の物理的エネルギーを有効に利用でき、小型で
かつ熱効率の高い、完全に無公害な熱機関を構成できる
。
本発明では、原理的に磁石（１）や磁石（２）には温度
差を与える必要がないので、磁石（１）と磁性材（３）
間、磁石（２）と加熱手段（４）または冷却手段（５）
間を断熱構造にできる。
差を与える必要がないので、磁石（１）と磁性材（３）
間、磁石（２）と加熱手段（４）または冷却手段（５）
間を断熱構造にできる。
断熱構造には、断熱材を使用する構造や真空断熱構造等
がある。
がある。
磁性材（３）には、優れた磁気遮蔽特性があるが、熱伝
導率が小さいものもある。
導率が小さいものもある。
熱伝導の改善方法としては、磁性材（３）に無数の穴を
あけたり、網目構造として表面積を大きくしたり、熱伝
導率の大きい物質と嵌合または混合する等の改善方法が
ある。
あけたり、網目構造として表面積を大きくしたり、熱伝
導率の大きい物質と嵌合または混合する等の改善方法が
ある。
尚、本発明の実施態様として、次ぎの如きができる。
１磁石（１）、磁石（２）を、磁気の反発力が生じる極
性で配置し，さらに、磁石（１）、磁石（２）間を、磁
性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材（
３）を、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上
に加熱、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または
磁石（２）側を移動させる。
性で配置し，さらに、磁石（１）、磁石（２）間を、磁
性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材（
３）を、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上
に加熱、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または
磁石（２）側を移動させる。
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。
する方法。
２磁石（１）または磁石（２）を、磁性材（３）をもっ
て磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする実施態様
項１の熱エネルギーを力学的エネルギーに変換する方法
。
て磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする実施態様
項１の熱エネルギーを力学的エネルギーに変換する方法
。
３磁石（１）、磁石（２）を、磁気の反発力が生じる極
性で配置し、さらに、磁石（１）．ｍ石（２）間を、磁
性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材（
３）を、加熱手段（４）または冷却手段（５）を用いて
、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上に加熱
、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または磁石（
２）側を移動させる。
性で配置し、さらに、磁石（１）．ｍ石（２）間を、磁
性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材（
３）を、加熱手段（４）または冷却手段（５）を用いて
、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上に加熱
、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または磁石（
２）側を移動させる。
以上を特徴とする熱機関。
４磁石（１）、磁石（２）を、磁気の反発力が生じる極
性で配置し、さらに、磁石（１）、磁石（２）間を、磁
性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材（
３）を，加熱手段（４）および冷却手段（５）を用いて
，その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上に加熱
、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または磁石（
２）側を移動させる。
性で配置し、さらに、磁石（１）、磁石（２）間を、磁
性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材（
３）を，加熱手段（４）および冷却手段（５）を用いて
，その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上に加熱
、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または磁石（
２）側を移動させる。
以上を特徴とする熱機関。
５ｗｉ石（１）または磁石（２）を、磁性材（３）をも
って磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする実施態
様項３または４の熱機関。
って磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする実施態
様項３または４の熱機関。
（発明の効果）
本発明は、磁石間に働く磁気力と、磁性材の対温度磁気
遮蔽特性を組み合わせることによって、熱効率が高く、
かつ安定して、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を、確立したものである。
遮蔽特性を組み合わせることによって、熱効率が高く、
かつ安定して、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を、確立したものである。
特に、液体窒素等の冷熱エネルギーや太陽熱を使用する
と，完全に無公害な熱機関が構成でき、地球規模の環境
破壊が進む今日、極めて有効なものである。
と，完全に無公害な熱機関が構成でき、地球規模の環境
破壊が進む今日、極めて有効なものである。
第１図は本発明の動作原理図１。
第２図は本発明の動作原理図２。
第３図は本発明の熱機関の実施例の構成図。
第４図は本発明の熱機関の他の実施例の構成図。
（１）は磁石
（２）は磁石
（３）は磁性材
（４）は加熱手段
（５）
（６）
（７）
（８）
（９）
（ＩＯ）
は冷却手段
は連結棒
はクランクシセフト
は熱遮蔽回転軸
は熱遮蔽辿結柿
は断熱容器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁石（１）、磁石（２）を、磁気の反発力が生じる
極性で配置し、さらに、磁石（１）、磁石（２）間を、
磁性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材
（３）を、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以
上に加熱、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側また
は磁石（２）側を移動させる。 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。 ２ 磁石（１）または磁石（２）を、磁性材（３）をも
って磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする請求項
１の熱エネルギーを力学的エネルギーに変換する方法。 ３ 磁石（１）、磁石（２）を、磁気の反発力が生じる
極性で配置し、さらに、磁石（１）、磁石（２）間を、
磁性材（３）をもって磁気遮蔽する手段を講じ、磁性材
（３）を、加熱手段（４）または冷却手段（５）を用い
て、その素材のキュリー温度に基ずく任意温度以上に加
熱、任意温度以下に冷却して、磁石（１）側または磁石
（２）側を移動させる。以上を特徴とする熱機関。 ４ 磁石（１）または磁石（２）を、磁性材（３）をも
って磁気遮蔽する手段を講じたことを特徴とする請求項
３の熱機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15105289A JPH0318283A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15105289A JPH0318283A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318283A true JPH0318283A (ja) | 1991-01-25 |
Family
ID=15510249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15105289A Pending JPH0318283A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0318283A (ja) |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP15105289A patent/JPH0318283A/ja active Pending
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