WO1994015393A1

WO1994015393A1 - Thermo-magnetischer motor

Info

Publication number: WO1994015393A1
Application number: PCT/DE1992/001084
Authority: WO
Inventors: Arne JØRGENSEN
Original assignee: Jorgensen Arne
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1994-07-07
Also published as: DE4295148D2; AU3253993A

Abstract

Antrieb, dessen Rotor aus ferro-/ferrimagnetischen Werkstoffen besteht und dessen Stator aus einem oder mehreren Magneten und Wärme und/oder Kühlstellen besteht. Es wird dabei die Eigenschaft ausgenutzt, daß ferro-/ferrimagnetische Werkstoffe über einer bestimmten Temperatur (Curie-Punkt) ihre ferro-/ferrimagnetischen Eigenschaften verlieren und unter dieser Temperatur wiedererlangen. Wärme- und/oder Kühlstellen sind am Stator so angeordnet, daß innerhalb des/der Magnetfelder der Rotor eine Temperaturdifferenz um den Curiepunkt erhält. Dabei entsteht eine Anziehungskräftedifferenz, die den Rotor in Richtung der Wärmequelle bewegt. Die Eigenschaften von Rotor und Stator sind vertauschbar. Dieser Antrieb ist zur Erzeugung von mechanischer Energie aus thermischer Energie gedacht. Der Vorteil liegt darin, das er nicht auf üblich verwendete Kreisprozesse basiert.

Description

Λ B eschreibung

Theπno-Magnetischer Motor

Antrieb, dessen Rotor aus ferro-/ferrimagnetischen Werkstoffen besteht und dessen Stator aus einem oder mehreren Magneten und Wärme- und/oder 5 Kühlstellen besteht. Es wird dabei die Eigenschaft ausgenutzt, daß ferro-

/ferrimagnetische Werkstoffe über einer bestimmten Temperatur (Curie- Punkt) ihre ferro-/ferrimagnetischen Eigenschaften verlieren und unter dieser Temperatur wiedererlangen. Wärme- und/oder Kühlstellen sind am Stator so angeordnet, daß innerhalb des/der Magnetfelder der Rotor eine Tempe-

10 raturdifferenz um den Curiepunkt erhält. Dabei wird der Teil des Rotors mit einer Temperatur über den Curiepunkt weniger und der Teil des Ro¬ tors mit einer Temperatur unter dem Curiepunkt gleichbleibend stark vom Magneten angezogen. Dadurch bewegt sich der Teil des Rotors mit einer Temperatur unter dem Curiepunkt zum Magneten hin, wobei mechanische

15 Energie erzeugt wird. Dabei wird der Rotor so weiterbewegt, daß der kühlere Teü des Rotors zur Wärmestelle geführt wird. Kennzeichnend ist damit, daß der Temperaturwechsel des Materiales durch die Bewegung des Rotors selbst herbeigeführt wird.

Die Eigenschaften von Rotor und Stator sind vertauschbar.

2Q Der Antrieb kann für Dreh-, Linear- und sonstige geometrische Bewegun¬ gen genutzt werden.

Übliche Wärmekraftmaschinen setzten die Wärmeenergie mit Hilfe von Kreisprozessen in mechanische Energie um. Dadurch ist der Wirkungsgrad sehr eingeschränkt. Außerdem ergeben sich durch übliche Bauformen weitere

^"2 5 Nachteile wie Verschleiß durch aneinanderreibende Teile, schlechtes Drehmo¬ ment bei niedrigen Drehzahlen, Kaltlaufphasen, hohe thermische Beanspru¬ chung usw.

Der mit der Erfindung hauptsächlich erzielbare Vorteil besteht darin, daß mit einem einfachen Gerät bei einer geringen Temperaturdifferenz aus

3 0 Wärmeenergie mechanische Energie umgewandelt wird. Durch entspre¬ chende Werkstoffwahl können geringe Temperaturdifferenzen bei Tempera¬ turen zwischen ca. 90 und 1300 K ausge: 'tzt werden. Dadurch können unabhängig vom Wirkungsgrad auch TempeiΛturdifferenzen ausgenutzt wer¬ den, die sonst nur schwer nutzbar sind (Geowärme, Meerwasser). Da kein

3 5 gasförmiges Medium nötig ist, kann Strahlungsenergie direkt zum Antrieb ge- Λ nutzt werden. Der Motor kann aus dem Stand mit maximalen Drehmoment anlaufen. Bei entsprechender Auslegung des Motors entsteht nur minimale Reibung, was die Standzeit beträchtlich erhöht.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher

5 beschrieben.

1. Ein in Fig.l abgebildeter Motor, bei dem der Rotor einen Ring 1 aus ferrimagnetischen Werkstoff besitzt. Unterhalb des Rotors sitzt ein Magnet 2 mit einen Magnetfeld 4. Neben dem Magneten sitzt ein Wärmequelle 3, die den Ring an der Stelle 5 erwärmt. Die erwärmte Stelle 5 des Ringes verliert O ihre ferrimagnetischen Eigenschaften. Da der Anziehungskraft zwischen Ma¬ gneten und den nahen, kühleren, ferrimagnetischen Teil über den Magneten keine Gegenkraft mehr entgegenwirkt, bewegt sich dieser Teü zum Magneten und der Ring dreht sich in Pfeilrichtung. Dadurch dreht sich die erwärmte Stelle von der Wärmequelle weg, womit eine kühlere Stelle an die Flamme i B transportiert wird. Der weiter gedrehte, warme Teil des Ringes kühlt sich an der Umgebungsluft ab. Dieser Motor dreht sich ohne zusätzliche Ansteue- rung, und hat bereits im Stand ein Drehmoment.

2. Ein in Fig.2 abgebüdetes lineares -Antriebsystem, daß aus einer Schiene 1, welche aus ferromagnetischen Werkstoff besteht, einen Magneten 2 und

2 0 einer Wärmequelle 3 besteht. Die Wärmequelle 3 ist eine Flamme, welche direkt hinter dem Magneten, vom Wagen 4 aus, die Schiene erhitzt. Dadurch verliert die Schiene ihre ferromagnetischen Eigenschaften, und der Wagen rollt in Richtung des Pfeiles.

3. Ein in Fig.3 abgebildeter Motor, der mit einer Wärmepumpe gekop- ξ pelt ist, wie es in Anspruch 2 des Patentes steht. Dabei wird der Ring 1 aus ferrimagnetischen Werkstoff neben dem Magneten 2 durch den Konden¬ sator 3 der Wärmepumpe 4 auf eine Temperatur kurz über den Curiepunkt erwärmt. Durch die Temperaturdifferenz im Rad kommt es zu einer Anzie¬ hungkräftedifferenz im Magnetfeld, wodurch sich das Rad 1 in Richtung des 0 Pfeils dreht. Mit dieser Bewegungsenergie wird die Wärmepumpe 4 ange¬ trieben. Die Wärmepumpe entzieht der Umgebung Wärmeenergie, welche zum Antrieb der Maschine genutzt wird. Dabei liefert die Maschine einen Energieüberschuß, welcher für Versorgung von Verbrauchern genutzt werden kann.

Claims

Patentanspruch

1. Antrieb, dessen Rotor (oder Stator) aus ferro-/ferrimagnetischem Werk¬ stoff besteht und dessen Stator (oder Rotor) aus einem oder mehreren Ma¬ gneten und Wärme- und/oder Kühlstellen besteht.

2. Antrieb nach Anspruch 1., der eine Wärmepumpe antreibt, die die nötige Temperaturdifferenz für den Antrieb zur Verfügung stellt.