SK582011A3 - Device for thermal magnetic cycle - Google Patents

Device for thermal magnetic cycle Download PDF

Info

Publication number
SK582011A3
SK582011A3 SK58-2011A SK582011A SK582011A3 SK 582011 A3 SK582011 A3 SK 582011A3 SK 582011 A SK582011 A SK 582011A SK 582011 A3 SK582011 A3 SK 582011A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
ferromagnetic
thermal
magnetic
tapes
strips
Prior art date
Application number
SK58-2011A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Alexander Kalisky
Original Assignee
Alexander Kalisky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alexander Kalisky filed Critical Alexander Kalisky
Priority to SK58-2011A priority Critical patent/SK582011A3/en
Publication of SK582011A3 publication Critical patent/SK582011A3/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

Zariadenie s tepelným magnetickým cyklom premieňa teplo rôzneho zdroja s rôznou teplotou hladiny na mechanickú alebo priamo na elektrickú energiu. V obrátenom cykle je produkciou chlad a teplo. Významná je možnosť hlbokého chladenia v jednom cykle bez medzichladičov pri skvapalňovaní technických plynov a vzduchu pre preplňované motory. Vo vyhotovení solárneho motora je výhodou zúžitkovanie vysokých teplôt silne koncentrovaného žiarenia a kaskádne využitie teplotného spádu 1000 K bez tlakového namáhania konštrukčných prvkov zariadenia, bez fluidných a kvapalných teplonosných médií.A thermal magnetic cycle device converts heat different source with different temperature level to mechanical or directly to electricity. There's a reverse cycle produce cold and warmth. Significant is the possibility of deep single cycle refrigeration without intercooler during liquefaction gas and air for turbocharged engines. The benefit of the solar engine is the benefit of the utilization high temperatures of heavily concentrated radiation and cascade utilization of 1000 K temperature gradient without pressure stress of structural elements of the device, without fluid and liquid heat transfer media.

Description

ZARIADENIE PRE TEPELNÝ MAGNETICKY CYKLUSDEVICE FOR THERMAL MAGNETIC CYCLE

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka premeny tepla z vonkajšieho zdroja na mechanickú a elektrickú energiu v pravotočivých tepelných cykloch ako aj naopak a je použiteľný na chladenie a tepelné čerpanie v ľavotočivých tepelných cykloch.The invention relates to the conversion of heat from an external source to mechanical and electrical energy in dextrorotatory heat cycles as well as vice versa and is applicable to cooling and heat pumping in left-handed heat cycles.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Indukcia elektrickej energie zmenou magnetického toku následkom zmeny teploty magnetického materiálu v blízkosti curieho bodu, alebo zmena síl pôsobiacich v rotačnom alebo lineárnom motore, sú známe od čias Edisona aNicola Teslu. Edisonov britský patent pyromagnetického generátora mal č. 16709, obdobne Teslov U.S.patent č.428 057.The induction of electric energy by changing the magnetic flux due to a change in the temperature of the magnetic material near the curie point, or by changing the forces acting in a rotary or linear motor, have been known since the times of Edison and Nicola Tesla. Edison's British patent for a pyromagnetic generator had no. 16709, similarly Teslov U.S. Patent No. 4228,057.

V poslednom období sú navrhované podobné princípy zamerané na využívanie tepla a nízkej teplotnej hladiny. K tomu sú navrhované vhodné materiály ako napr. Gadolmium, Germánium a ich zliatiny alebo zliatiny železa, mangánu a fosforu s arzénom alebo germániom, ktoré boli prioritne navrhnuté ako materiály pre magnetokalorické chladenie s vysokým efektom nárastu entrópie alebo teploty s intenzitou magnetického poľa. Ohrievanie alebo chladenie termomagnetického materiálu sa uskutočňuje plynmi, parou v otvorenom alebo uzavretom cykle a to priamym alebo regeneratívnym ohrevom.Recently, similar principles have been proposed for the use of heat and low temperature levels. Suitable materials such as e.g. Gadolmium, Germanium and their alloys or alloys of iron, manganese and phosphorus with arsenic or germanium, which have been primarily designed as materials for magnetocaloric cooling with a high entropy or temperature increase effect with magnetic field strength. The heating or cooling of the thermomagnetic material is carried out by gases, steam in an open or closed cycle by direct or regenerative heating.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález poskytuje riešenie pre efektívnu a rýchlu výmenu tepla do funkčných materiálov tým, že tepelný magnetický cyklus obsahuje fóliový distribútor tepla, ktorého teplonosné pásky kĺžu v priamom styku po feromagnetických páskach magneticky mäkkých materiálov a svojim vratným pohybom striedavo odovzdávajú teplo a chlad z ohrievača a chladiča. Feromagnetické pásky sú zoradené s rôznou výškou curieho teploty v smere pozdĺžnych kmitov fóliového distribútora tepla a na svojich okrajoch obsahujú štrbiny pre zvýšenie tepelného odporu v smere kmitov. Každá feromagnetická páska je tak samostatný aktívny regenerátor tepla, z ktorého výstup je zároveň vstup do ďalšej kaskády. Rýchle striedanie teplôt okolo curieho bodu feromagnetických pások indukuje elektrické napätie v cievke magnetického obvodu s jednostranne umiestnenými trvalými magnetmi u stredných a väčších zariadení s tepelným magnetickým cyklom, alebo u menších prevedení sa jedná o magnetický motor s variantne možným prenosom krútiaceho momentu od magnetických síl, ktoré pôsobia na feromagnetické pásky v studenom stave od trvalých magnetov. Pritom feromagnetické látky môžu stáť a dve dvojice magnetov rotovať okolo spoločnej osi. Cyklovač uvádza do pohybu fóliový distribútor tepla tak, aby pri vťahovaní magnetov okolo feromagnetických pások boli pásky studenšie než curieho bod a pri výbehu teplejšie. Fixné môžu byť magnety a feromagnetické pásky potom kmitajú s fázovým posuvom a prenášajú svoje kmity cez posuvné rameno na kľuku alebo lineárny výstup. Feromagnetické pásky ako aj pásky fóliového distribútora tepla môžu mať (galvanický) povlak niklu, zinku alebo striebra. Tenká zóna styku materiálov tak výrazne zvyšuje prestup tepla bez toho, aby musel byť styk príliš náročný na hladkosť arovinnosť. Pre vysoké frekvencie a výkony sú tenké pásky fóliového distribútora tepla napínané na svojich koncoch napínacom pružne na stator alebo úpinkou na vidlicu držiaka pások v studenej časti zariadenia. Jemný prítlak funkčných plôch voči sebe vytvára pružný dištančný krúžok na priečkach úchytu feromagnetických pások, napr. v tvare tyčiek. Pružný dištančný krúžok podľa teplotných spádov, napr. obsahuje teploodolnú pružnú vatu.The invention provides a solution for efficiently and rapidly exchanging heat into functional materials by providing the thermal magnetic cycle with a foil heat distributor whose heat strips slide in direct contact on the ferromagnetic strips of magnetically soft materials and alternately transfer heat and cold from the heater and cooler. The ferromagnetic tapes are aligned with different curvature height in the direction of the longitudinal oscillations of the foil heat distributor and at their edges comprise slots to increase the thermal resistance in the oscillation direction. Each ferromagnetic tape is thus a separate active heat regenerator, the output of which is at the same time entering the next cascade. Rapid temperature variation around the curling point of the ferromagnetic tapes induces electrical voltage in the coil of the magnetic circuit with one-sided permanent magnets in medium and larger thermal magnetic cycle devices, or, in smaller versions, a magnetic motor with alternatively possible torque transfer from magnetic forces. acting on ferromagnetic tapes in the cold state from permanent magnets. Here, ferromagnetic substances can stand and two pairs of magnets rotate around a common axis. The cycler actuates the foil heat distributor so that when the magnets are drawn around the ferromagnetic tapes, the tapes are colder than the curie point and warmer during the run-out. The magnets can be fixed and the ferromagnetic tapes then oscillate with phase shift and transmit their oscillations through the sliding arm to the crank or linear output. The ferromagnetic tapes as well as the foil heat distributor tapes may have a (galvanic) coating of nickel, zinc or silver. The thin material contact zone thus significantly increases the heat transfer without having to be too demanding in terms of smoothness and flatness. For high frequencies and performance, the thin foil heat distributor tapes are stretched at their ends by flexing to the stator or by clamping on the tape holder fork in the cold part of the device. The gentle pressure of the functional surfaces against each other creates a flexible spacer ring on the cross-members of the ferromagnetic tape holder, e.g. in the shape of bars. Flexible spacer ring according to temperature gradients, eg. contains heat-resistant flexible wool.

V obrátenom cykle pôsobí zariadenie s tepelným magnetickým cyklom ako chladiace zariadenie. Ľubovoľné množstvo kaskád pások feromagnetického materiálu s rôznou curieho teplotou umožňuje priamo v jednom cykle produkciu kryogénnych teplôt s vysokým špecifickým výkonom a nízkou potrebou funkčných materiálov. Feromagnetické pásky na báze FeMnPiGei-x v kompletnej sade sú magnetokaloricky a ekonomicky vhodný materiál.In an inverted cycle, the thermal magnetic device acts as a cooling device. Any number of cascades of tapes of ferromagnetic material with different curie temperatures allow the production of cryogenic temperatures with a high specific power and low need for functional materials directly in one cycle. Ferromagnetic strips FeMnPiGei- x based on the complete set of the magneto and economically suitable material.

Prehľad obrázkovImage overview

Na obr.1 je schématický pohľad na zariadenie s tepelným magnetickým cyklom vo všetkých variantách prevedenia. Čiarkovaný krížik symbolizuje statické rameno 10B, dvojitá čiarkovaná čiara symbolizuje prevedenie s rotačným ramenom 10B.Fig. 1 is a schematic view of a device having a thermal magnetic cycle in all embodiments. The dotted cross symbolizes the static arm 10B, the double dotted line symbolizes the design with the rotary arm 10B.

Na obr.2 je bočný prierez zariadenia vo vyhotovení pre rotačné aj bezrotačné prevedenie so stacionárnou cievkou 12, bez verzie s kľukovým mechanizmom.Fig. 2 is a side cross-sectional view of the device in a rotary and non-rotary version with a stationary coil 12, without a crank mechanism version.

Príklad uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zariadenie pre tepelný magnetický cyklus uplatnený v hybridnej solámo-biomasovej elektrárni v decentralizovanej prevádzke s nižším výkonom (do 100 kW) má formu rotačného motora, v ktorom sa krútiaci moment prenáša z ratujúcich magnetov 8A a8B ramenami 10B alebo kľukovým mechanizmom ramenom 10A z feromagnetických pások 3A až 3B. ktoré sa lineárne vratne pohybujú. Ohrievač 1 je medená doska obojstranne umiestnená okolo dvoch blokov pások fóliového distribútora tepla 4 a na obidvoch stĺpikoch rámu motora po stranách vodorovnej osi rotácie dvoch dvojíc magnetov 8A a 8B. Vnútorná časť medených dosiek je rebro vitá a okolo rebier sú napnuté zvislé pásky fóliového distribútora tepla 4 a medzi držiakom 9 a napínacom 13 s vratnými pružinami. Dištančné vložky v držiaku 9 majú hrúbku rebier ohrievača a feromagnetických pások 3A až 3B. Držiak 9 je ovládaný cyklovačom 7, ktorý programovo riadi vertikálny presun oboch fóliových distribútorov tepla 4. Podľa veľkostí zariadenia môže byť ovládanie vačkou, kľukou, elektronicky snímaním polohy magnetov 8 a lineárnym servomotorom. Fáza zdvihu určuje druh tepelného cyklu. Regeneratívny kvázi braytonov cyklus nastáva, ak schladenie feromagnetických pások 3A až 3B regeneratívnym zdvihom nastáva kompletne pred záberom dvojíc magnetov 8A a 8B okolo feromagnetických pások 3A až 3B. Nasleduje príťah magnetov a rotácia ramien 10B pri súčasnom izoentropickom magnetokalorickom ohreve feromagnetických pások 3A. 3X. 3B. ktorý predstavuje v predchádzajúcej fáze veľkosť chladenia do chladiča 2, spolu s ostatným odpadovým teplom vyplývajúce z neúčinnosti procesov. V okolí strednej polohy prekrytia dvojíc magnetov celého bloku feromagnetických pások 3A až 3B nastáva ohrev zvislým pohybom fóliového distribútora tepla 4 smerom nadol a nízkoodporový výbeh dvojíc magnetov 8A a 8B do zotrvačnej rotácie na ramenách 10B. Feromagnetické pásky 3A sú zo železa a tomu zodpovedá horná teplota ohrevu 760°C. V prípade kobaltu je to 1140°C. Nasledujú feromagnetické pásky 3X s čoraz nižšou curieho teplotou, medzi ktorými môžu byť materiály ako napr. Fe2O3, MnBi, Ni, FesOjNiO, MnB, Cu2Mnln, NiTiSnMn, FeNbB, FeMnl\Gei ,. Rôzne materiály sú do tvaru pások pripravené rôznou technológiou. Bežne je to valcovaním, technológiou vystrekovania taveniny s následným rýchlym ochladzovaním alebo tvrdopájkovaním sendvičov, ktoré sú zložené z dvoch nemagnetických okrajových 0,02 mm tenkých pások a stred sú tvrdo pájkované granulky feromagnetickej zliatiny strednej zrnitosti asi 0,06 mm.The thermal magnetic cycle device used in a hybrid solar-biomass power plant in decentralized operation with lower power (up to 100 kW) is in the form of a rotary motor in which torque is transmitted from rattling magnets 8A and 8B by arms 10B or crank mechanism by arm 10A of ferromagnetic strips 3A to 3B. which are linearly reversible. The heater 1 is a copper plate bilaterally located around two blocks of foil heat distributor strips 4 and on both pillars of the motor frame on the sides of the horizontal axis of rotation of the two pairs of magnets 8A and 8B. The inner part of the copper plates is ribbed and around the ribs are stretched the vertical strips of the foil heat distributor 4 and between the holder 9 and the tensioner 13 with return springs. The spacers in the holder 9 have a thickness of the fins of the heater and the ferromagnetic tapes 3A to 3B. The holder 9 is controlled by a cycler 7, which programmatically controls the vertical movement of the two foil heat distributors 4. Depending on the size of the device, the control can be a cam, a crank, electronically sensing the position of the magnets 8 and a linear servomotor. The stroke phase determines the type of thermal cycle. The regenerative quasi brayton cycle occurs when cooling of the ferromagnetic tapes 3A to 3B by regenerative stroke occurs completely prior to engagement of the pairs of magnets 8A and 8B around the ferromagnetic tapes 3A to 3B. This is followed by the magnet attraction and the rotation of the arms 10B with simultaneous isoentropic magnetocaloric heating of the ferromagnetic tapes 3A. 3X. 3B. which represents, in a previous stage, the amount of cooling to cooler 2, along with other waste heat resulting from process inefficiency. In the vicinity of the center position of the overlap of the magnet pairs of the whole ferromagnetic tape block 3A to 3B, heating occurs by the vertical downward movement of the foil heat distributor 4 and the low resistance run of the magnet pairs 8A and 8B into inertia rotation on the arms 10B. The ferromagnetic tapes 3A are made of iron and this corresponds to an upper heating temperature of 760 ° C. In the case of cobalt it is 1140 ° C. Following are 3X ferromagnetic tapes with increasingly lower curie temperature, among which materials such as e.g. Fe 2 O 3 , MnBi, Ni, FesOiNiO, MnB, Cu 2 Mnln, NiTiSnMn, FeNbB, FeMnl \ Gei,. Different materials are prepared in the form of tapes by different technology. Typically, it is by rolling, melt spraying followed by rapid cooling or brazing of sandwiches, which are composed of two non-magnetic edge 0.02 mm thin strips and the center is brazed granular ferromagnetic alloy granules of about 0.06 mm.

Koncentrované slnečné žiarenie do Cu dosiek alebo Ni dosiek umožňuje na malej ploche vysoký prestup tepla do pások fóliového distribútora tepla 4 o vysokej teplotnej hladine bez toho, aby znížená pevnosť materiálu obmedzovala dosiahnuteľnosť tlakov, ako je to u rankinových alebo iných fluidných tepelných cyklov. Teplotný gradient napr.l iOO°CZ 40°C a dohrá vzťažná účinnosť (asi 75 % účinnosti cantotovej) pri dostatočne vyplnených kaskádach umožní dosiahnuť účinnosť termodynamickej premeny slnečného žiarenia do 55 %. Súčasne so slnečnou prevádzkou motora sa nezávisle môžu prehrievať železné akumulačné segmenty a postupne skladovať v podzemnom tepelnom akumulátore. Tieto akumulátory zásobujú solárny motor s magnetickým tepelným cyklom postupným prísunom a prítlakom na dosky ohrievača i a tak predlžujú čas chodu slnečnej elektrárne z 10 na cez 20 hodín prevádzky v slnečnom dni. Akumulačné dosky sa prehrievajú biomasou alebo plynom vneslnečné dni. V porovnaní s fotovohaikou sú investície a výnosy na lm2 výrazne priaznivejšie. Fotovoltaika má na 1 m2 náklady do 400 € a vyrobí asi 150 kWh za rok. Solárny magnetický motor s akumulátorom na lm2 obsahuje lm2 zrkadiel do motora + lm2 zrkadiel do akumulátora, vežu, zásobník, mechanizmy a tento celok nepresiahne cenu 400 €, ale vyrobí až 1000 kWh za rok zásluhou vyššej účinnosti premeny a akumulácii vstupného tepla.Concentrated solar radiation to Cu plates or Ni plates allows a high heat transfer to a high temperature level foil heat distributor ribbon 4 on a small area without reducing the material strength limiting the achievability of pressures such as rankine or other fluid thermal cycles. A temperature gradient of e.g. 100 ° C 40 ° C and completes the reference efficiency (about 75% cantotum efficiency) with sufficiently filled cascades allows to achieve the efficiency of thermodynamic conversion of solar radiation up to 55%. At the same time as the solar operation of the engine, iron accumulation segments can overheat independently and be gradually stored in an underground thermal accumulator. These accumulators supply the solar motor with a magnetic thermal cycle by successive feeding and pressing on the heater plates i, thus extending the running time of the solar power plant from 10 to over 20 hours of operation on a sunny day. The storage plates are overheated by biomass or gas on a glowing day. Compared to photovoltaics, investments and yields per lm 2 are significantly more favorable. Photovoltaics costs up to € 400 per m 2 and produces about 150 kWh per year. Solar magnetic motor with accumulator on lm 2 contains lm 2 mirrors in the engine + lm 2 mirrors in the battery, tower, magazine, mechanism and this unit will not exceed the price of 400 €, but will produce up to 1000 kWh per year due to higher conversion efficiency and heat input.

Hybridná prevádzka s biomasou alebo plynom umožňujú dosahovať režim špičkovej elektrárne, ktorá ekonomický efekt ešte zvyšuje, nakoľko malé zvýšenie nákladov na palivo zvýši celkový chod a ročnú produkciu na 2000 až 3000 kWh za rok z plochy 1+1 m2.Hybrid operation with biomass or gas makes it possible to achieve a top-of-the-range power plant mode that adds to the economic effect, as a small increase in fuel costs will increase overall operation and annual production to 2000 to 3000 kWh per year from 1 + 1 m 2 .

Iné prevedenie sú solárne elektrárne stredných a veľkých výkonov. Generátor s tepelným magnetickým cyklom je bezrotačrý, ostatné prevádzkové podmienky sú obdobné ako je vyššieuvedené. Takéto typy sú vhodné do oblastí vysokého výskytu slnečného žiarenia s prednosťou režimu práce bez doplnkových zdrojov. Využitie najmä púštnych území umožní zásluhou vysokých účinností premeny energie dodávať prakticky neobmedzené výkony diaľkovými jednosmernými rozvodmi energie. Rozmiestnenie v zemepisnej dĺžke a akumulátory umožňujú plynulosť a špičkovosť dodávok.Other designs are medium and high capacity solar power plants. Generator with thermal magnetic cycle is non-rotating, other operating conditions are similar to the above. Such types are suitable for areas of high incidence of solar radiation with the advantage of working mode without additional resources. The use of desert areas, in particular, will make it possible to deliver virtually unlimited power through long-distance direct energy distribution due to the high energy conversion efficiency. The longitude distribution and the accumulators allow for smooth and peak deliveries.

Iné prevedenie sú kogenerátoiy na biomasu. Prevádzka je realizovaná priamym alebo nepriamym ohrevom dosiek ohrievača 1, jednoduchým čistením dosiek ohrievača 1 alebo akumulačných dosiek. Hybridná prevádzka môže byť s akýmkoľvek iným vhodným zdrojom.Other embodiments are biomass cogenerators. The operation is carried out by direct or indirect heating of the heater plates 1, by simply cleaning the heater plates 1 or the storage plates. The hybrid operation may be with any other suitable source.

Iné prevedenie sú geotermálne motory pre využitie teplotných hladín zdroja primárneho tepla od 50°C až do 300°C. Špecifickou výhodou je vzťažná účinnosť a jednoduchosť čistenia dosiek ohrievača 1 od inkrustov. Využitie je najmä pri znižovaní teploty a úprave teplej vody v termálnych kúpaliskách.Other embodiments are geothermal motors for utilizing temperature levels of the primary heat source from 50 ° C to 300 ° C. A specific advantage is the relative efficiency and ease of cleaning the heater plates 1 from the increments. It is especially useful in lowering the temperature and treating hot water in thermal pools.

Iné prevedenie sú chladiace zariadenia. V obrátenom tepelnom magnetickom cykle generujú teplo a chlad tým, že v perióde, keď sú kaskády feromagnetických pások 3A až 3B medzi magnetmiOther designs are cooling devices. In an inverted thermal magnetic cycle, they generate heat and cold by being in a period when cascades of ferromagnetic tapes 3A to 3B are between the magnets

8A a 8B a teda megnetokaloricky zohriate, nastáva chladenie pohybom pások fóliového distribútora tepla 4 od studených dosiek chladiča 2 do ohrievača í, kde sa regeneratívne vyzbierané teplo odovzdáva. Nasleduje perióda, keď Feromagnetické pásky 3A až 3B sú mimo pôsobenia magnetov 8A a 8B a tým sú podchladené v celom rozsahu teplôt kaskády. Fóliový distribútor tepla 4 svojim pohybom do chladiča 2 regeneratívne schladne a tým podchladzuje chladič 2. V tomto prevedení je účelné koncentrovať magnetický tok napr. tým, že magnety 8A a 8B budú póly (pólové nástavce) zúženého prierezu a trvalý magnet bude v podkove magnetického obvodu, ktorý uzavrú feromagnetické pásky 3A až 3B. ich akýkoľvek počet umožňuje v jednom cykle chladiť na kryogénne teploty a tým účinne skvapalňovať technické plyny, zemný plyn, vodík, vzduch ako energetícko-akumulačné médium pre akumulačné elektrárne a preplňované motory alebo pneumatické motory dopravných prostriedkov8A and 8B and thus megnetocalorically heated, cooling occurs by moving the foil heat distributor strips 4 from the cooler plates 2 to the heater 1, where the recovered heat is transferred. This is followed by a period when the ferromagnetic tapes 3A to 3B are out of the action of magnets 8A and 8B and are thereby supercooled over the cascade temperature range. The film heat distributor 4 is regeneratively cooled by its movement into the cooler 2, thereby cooling the cooler 2. In this embodiment, it is expedient to concentrate the magnetic flux e.g. in that the magnets 8A and 8B will be tapered poles (poles) and the permanent magnet will be in the horseshoe of the magnetic circuit that encloses the ferromagnetic tapes 3A to 3B. any number of them allows to cool to cryogenic temperatures in one cycle and thereby efficiently liquefy technical gases, natural gas, hydrogen, air as an energy-storage medium for storage power plants and turbocharged engines or pneumatic engines of vehicles

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Zariadenie pre tepelný magnetický cyklus pre premenu tepelnej energie na mechanickú a/alebo elektrickú prácu alebo naopak (v prípade ľavotočivej prevádzky), ktorý využíva feromagnetické materiály a ich ohrev okolo curíeho teploty na zmenu príťahových magnetických síl magneticky mäkkých materiálov voči trvalým magnetom alebo na priamu indukciu elektrického napätia v indukčnej cievke v magnetickom obvode s trvalým magnetom sa vyznačuje tým, že tepelný magnetický cyklus obsahuje fóliový distributor tepla (4), ktorého pásky sú v priamom kontakte s feromagnetíckými páskami (3A) až (3B) kaskádovo aspoň dve zoradenými podľa eurieho teploty od najvyššej pri ohrievači (l) po najnižšiu pri chladiči (2) a ktorého pásky sú upnuté v držiaku (9) na prenos lineárnych cyklov od cyklovača (7), pričom téromagnetické pásky (3A) až (3 B) sú na priečkach (6A) až (6B) upnutých v statore.1. Thermal magnetic cycle apparatus for converting thermal energy into mechanical and / or electrical work or vice versa (in the case of a left-handed operation) using ferromagnetic materials and heating them around a curie temperature to change the magnetic attraction forces of magnetically soft materials to permanent magnets or Direct induction of voltage in an induction coil in a permanent magnet magnetic circuit is characterized in that the thermal magnetic cycle comprises a foil heat distributor (4) whose tapes are in direct contact with the ferromagnetic strips (3A) to (3B) cascaded by at least two temperature from the highest at the heater (1) to the lowest at the cooler (2) and whose strips are clamped in the holder (9) for transmitting linear cycles from the cycler (7), the thyromagnetic strips (3A) to (3 B) being (6A) to (6B) clamped in the stator. 2. Zariadenie pre tepelný magnetický cyklus podľa bodu 1 vyznačuje sa tým, že rameno (10B) je rotačné.2. The thermal magnetic cycle apparatus of claim 1, wherein the arm (10B) is rotatable. 3. Zariadenie pre tepelný magnetický cyklus podľa bodu 1 vyznačuje sa tým, že fólie fóliového distribútora tepla (4) sú pásky kovového nemagnetického materiálu s tepelnou vodivosťou menšou než 25W/m2.K a sú potiahnuté vysokovodivou vrstvou, napr.galvanicky nanesenou (Zn,Ag), podobne feromagnetické pásky (3A) až (3B).Thermal magnetic cycle apparatus according to claim 1, characterized in that the foils of the foil heat distributor (4) are strips of metallic non-magnetic material with a thermal conductivity of less than 25W / m 2 .K and are coated with a high conductive layer, e.g. , Ag), like ferromagnetic tapes (3A) to (3B). 4. Zariadenie pre tepelný magnetický cyklus podľa bodu l vyznačuje sa tým, že feromagnetické pásky (3A) až (3B) a každá medzi nimi sú na okrajoch priečne ryhované a tvoria aktívny kaskádový tepelný regenerátor.The thermal magnetic cycle apparatus according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic tapes (3A) to (3B) and each one therebetween are transverse grooved at the edges and form an active cascade thermal regenerator. 5. Zariadenie pre tepelný magnetický cyklus podľa bodu 1 vyznačuje sa tým, že jednotlivé bloky feromagnetických pások (3 A) až (3B) spolu s páskami fóliového distribútora tepla (4) sú priečne späté pružným dištančným krúžkom (5) a pásky fóliového distribútora tepla (4) sú pozdĺžne predpäté napínacom (13).The thermal magnetic cycle apparatus according to claim 1, characterized in that the individual blocks of ferromagnetic tapes (3A) to (3B) together with the foils of the foil heat distributor (4) are transversely backed by a flexible spacer ring (5) and foils of the foil heat distributor (4) are longitudinally prestressed by the tensioner (13). 6. Zariadenie pre tepelný magnetický cyklus podľa bodu 1 vyznačuje sa tým, že vo vyhotovení priameho generátora elektrickej energie sú len magnety (8A) trvalé na jednom stacionárnom ramene (1OB), náprotivné rameno (1OB) je súčasťou magnetického obvodu s magneticky mäkkým jadrom cievky (12) a posuvné rameno (10A) je prepojené na zdroj kmitov alebo kľuku.6. The magnetic magnetic cycle apparatus according to claim 1, characterized in that only the magnets (8A) are permanent on one stationary arm (1OB) in the version of the direct power generator, the counter arm (1OB) is part of a magnetic circuit with a magnetically soft coil core. (12) and the sliding arm (10A) is coupled to a source of oscillation or crank. 7. Zariadenie pre tepelný magnetický cyklus podľa bodu l vyznačuje sa tým, že v obrátenom cykle obsahuje kaskádu feromagnetických pások (3 A) až (3B), ktorých curieho teplota je odstupňovaná od teploty okolia alebo teploty ohrevu napr.tepelným čerpadlom až do mínusových teplôt, pričom použitá zliatina pre feromagnetické pásky napr.typu FeMnPxGei.x je dobre teplotné stupôovateľné zmenou pomeru obsahu prvkov P a Ge a počet odstupňovaných feromagnetických pások (3A) až (3B) môže pokrývať hlboké chladenie pri niekoľkých desiatkach rôznych odstupňovaných materiálov.7. The apparatus for thermal magnetic cycle according to claim 1, characterized in that it comprises in a reverse cycle a cascade of ferromagnetic tapes (3A) to (3B) whose curie temperature is graduated from ambient or heating temperature, eg by a heat pump up to minus temperatures. and the alloy used for ferromagnetic tapes of e.g. FeMnP x Gei type. x is well temperature gradable by varying the content ratio of the elements P and Ge and the number of graduated ferromagnetic tapes (3A) to (3B) can cover deep cooling for several tens of different graduated materials.
SK58-2011A 2011-06-17 2011-06-17 Device for thermal magnetic cycle SK582011A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK58-2011A SK582011A3 (en) 2011-06-17 2011-06-17 Device for thermal magnetic cycle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK58-2011A SK582011A3 (en) 2011-06-17 2011-06-17 Device for thermal magnetic cycle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK582011A3 true SK582011A3 (en) 2013-02-04

Family

ID=47602536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK58-2011A SK582011A3 (en) 2011-06-17 2011-06-17 Device for thermal magnetic cycle

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK582011A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kishore et al. A review on design and performance of thermomagnetic devices
Cabeza et al. Review of solar thermal storage techniques and associated heat transfer technologies
CN100467978C (en) Device for generation of a thermal flow of magneto-calorific material
US20120060513A1 (en) Magnetocaloric refrigerator
US20110219771A1 (en) Energy transfer system comprising a phase change material
CN102307030A (en) Spatial day-and-night temperature difference generating device and method
EP2143152A1 (en) Thermomagnetic generator device and energy converting method
CN110513166B (en) Regenerative alternate energy storage power generation system
US8984885B2 (en) Thermal magnetic engine and thermal magnetic engine system
CN104124334A (en) Thermo-magnetic power generation system driven by thermo-acoustic engine
CN106123661A (en) A kind of micro heat pipe array board phase transformation stores exothermic processes and system
CN102403925A (en) Thermomagnetic power generation system driven by reciprocating motion piston pump
CN102403447B (en) Thermo-acoustic driven thermomagnetic power generation system
SK582011A3 (en) Device for thermal magnetic cycle
CN102102648A (en) Electricity-generating heat conversion device and system
WO2015077235A1 (en) Concentrated solar power systems and methods utilizing cold thermal energy storage
CN112129152A (en) Forced convection solid-liquid phase change heat storage device based on alternating magnetic field and operation method
CN101728990A (en) Method for generating electricity by utilizing temperature difference
US20120111010A1 (en) Method and device for producing electrical or mechanical power from ambient heat using magneto-caloric particles
US11764707B2 (en) Machine for converting thermal energy into electrical energy or vice versa
Jame et al. Experimental investigation of thermoelectric power generator using D-mannitol phase change material for transient heat recovery
CN104124335B (en) Thermomagnetic power generation system driven by linear compressor
CN110971143B (en) Static thermomagnetic power generation device capable of realizing heat regeneration
CN114350325A (en) Glass crystal-based active and controllable solid-state phase change heat storage and heat release method and device for card pressing material and application
Copus et al. Unifying capture, storage and discharge of thermal energy using miscibility gap alloys

Legal Events

Date Code Title Description
FB9A Suspension of patent application procedure