RU24754U1 - Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую - Google Patents

Abstract

Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую, состоящее из корпуса, содержащего область нагрева, с расположенным в ней постоянным магнитом, и область охлаждения, ротор, выполненный из отдельных ферромагнитных пластин, отличающееся тем, что пластины выполнены из никеля.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭПЕРГР1И В

МЕХАНИЧЕСКУЮ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть иснользована для привода различных механизмов.

Известны устройства для преобразования тепловой энергии в механическую, в частности магнитно-тепловой двигатель, содержащий корпус с зонами нагрева и охлаждения, расположенные в корпусе постоянный магнит и кольцеобразный ротор, выполненный в виде чередующихся участков термомагнитного материала, выполненных в виде инверсионных постоянных магнитов, и теплоизоляционного материала /А.с. 1032499 СССР, МКИ5 H01L37/04, опубл. 1983). При охлаждении участка магнитного ротора, находящегося в непосредственной близости к постоянному магниту до температуры инверсии направление намагниченности в нем и, следовательно, направление его поля изменится на противоположное. Под действием силы отталкивания противоположно направленных полей ротор начинает вращаться.

В связи с потерями тепла между холодным и теплым участками ротора к причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится низкий КПД известного магнитнотеплового двигателя.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является получение дополнительной механической энергии.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в увеличение КПД двигателя внутреннего сгорания путем преобразования тепловой энергии отработавших газов ДВС в механическую энергию.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для преобразования тепловой энергии в механическую, содержашем корпус, в котором установлены постоянный магнит, области нагрева и охлаждения, а также ротор из ферромагнитного материала, особенностью является то, что материалом пластин является никель.

Температура точки Кюри никеля составляет 631К (358°С), т.е. находится в диапазоне рабочих температур отработавших газов ДВС.

Па фиг.1 показана схематическая модель устройства для преобразования тепловой энергии в механическую.

Устройство состоит из корпуса 1, содержаш;его область нагрева 2, с расположенным в ней постоянным магнитом 3 и область охлаждения 4, а также ротор 5, выполненный из отдельных ферромагнитных пластин 6, материалом которых является никель. С целью уменьшения теплопроводности и повышения градиента температур пластины разделяются термоизоляционным материалом. Через термоизоляционную втулку ротор закреплен на валу 7, установленного на подшипниках в корпусе.

Устройство работает следующим образом.

В области нагрева 2, за счет проходящих через нее выхлопных газов двигателя, происходит нагревание локального участка ротора, находящегося в непосредственной близости к постоянному магниту 3. При достижении температуры выше точки Кюри (Те) никелевой пластины, этот локальный участок становится немагнитным, а магнит притягивает дальний холодный участок ротора, который сохраняет ферромагнитное состояние. Равновесие нарушается, и ротор начинает вращаться. При дальнейшем нагревании участка ротора, находящегося вблизи постоянного магнита, вращение будет постоянным. Восстановление ферромагнитных свойств происходит в области охлаждения 4. Охлаждение может происходить за счет циркуляции рабочей жидкости по трубопроводу, включенному в систему охлаждения двигателя.

Вращающий момент магнитно-теплового двигателя (Рвр) создается в результате притяжения части ротора, сохранившей свое ферромагнитное состояние, к постоянному магниту статора и пропорционален объему этой части ротора (V), его намагниченности (J) и полю, создаваемому постоянным магнитом (Н).

Рвр VJH

эксплуатации автотранспорта. Получепную дополнительную мощность можно использовать различными способами, например: для зарядки пружинного стартера машины, для привода электрогенератора, для привода насоса теплоносителя в системе обогрева кабины, и т.п.

Claims (1)

1. Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую, состоящее из корпуса, содержащего область нагрева, с расположенным в ней постоянным магнитом, и область охлаждения, ротор, выполненный из отдельных ферромагнитных пластин, отличающееся тем, что пластины выполнены из никеля.