тактовый термомагнитный двигатель. Термомагнитный двигатель
термомагнитный двигатель - патент РФ 2044159
Использование: энергетика. Сущность изобретения: теомомагнитный двигатель содержит подвижный диск 1, рабочие элементы 2 из ферромагнитного материала, закрепленные по кругу на краю диска, постоянный магнит 3, зафиксированный над рабочими элементами 2, и вал 4, жестко связанный с диском и совпадающий с его осью, трубопроводы для холодной 5 и горячей 6 жидкостей, дополнительный постоянный магнит 7, размещенный под основным постоянным магнитом 3 под кругом рабочих элементов таким образом, что основной и дополнительный магниты располагаются одноименными полюсами друг к другу, причем рабочие элементы 2 располагаются на диске 1 по окружности с минимальными зазорами между ними, рабочие элементы 2 нагреваются у кромки магнитов от горячей жидкости 6. 1 ил. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для создания двигателей и различных исполнительных механизмов. Известен магнитно-тепловой двигатель, содержащий рабочие элементы из ферромагнитного материала, которые нагреваются и охлаждаются в магнитном поле, в результате чего создается движущая сила. Однако известное устройство не нашло промышленного применения из-за его малой удельной мощности, которая ограничивается неэффективной передачей тепловой энергии рабочему элементу, неэффективным использованием общей массы рабочего вещества и небольшой напряженностью постоянного магнитного поля. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для преобразования солнечной энергии в механическую. Оно содержит подвижный диск, на котором закреплены рабочие элементы из ферромагнитного материала, постоянный магнит и вал, на котором крепится подвижный диск. Известное устройство обладает малой удельной мощностью из-за недостаточной напряженности постоянного магнитного поля, из-за неэффективного использования рабочего вещества и неэффективной передачи тепловой энергии рабочим элементам. Целью изобретения является повышение мощности термомагнитного двигателя за счет конструктивных решений, повышающих напряженность постоянного магнитного поля, обеспечивающих более эффективное использование рабочего вещества и тепловой энергии. Это достигается тем, что в термомагнитный двигатель, содержащий подвижный диск, свободно вращающийся вокруг своей оси, рабочие элементы из ферромагнитного материала, закрепленные по кругу на краю диска, постоянный магнит, зафиксированный над кругом из рабочих элементом, и вал, жестко связанный с диском и совпадающий с осью его вращения, введены трубопроводы холодной и горячей жидкости и дублирующий постоянный магнит, размещенный строго под основным постоянным магнитом под кругом рабочих элементов таким образом, что основной и дублирующий магниты располагаются одноименными полюсами друг к другу, причем рабочие элементы располагаются на диске непрерывно с минимальными зазорами между ними, рабочие элементы нагреваются у кромки магнитов за счет точной соответствующей направленности горячей жидкости, зоны нагрева и охлаждения соответственно горячей и холодной жидкостью разделены, а сами жидкости не смешиваются за счет их раздельного отвода, число пар, состоящих из основного и дублирующего магнитов, увеличивается пропорционально требуемому увеличению мощности термомагнитного двигателя. Сущность изобретения состоит в значительном увеличении момента сил F на валу термомагнитного двигателя за счет повышения каждой элементарной величины пропорционально увеличивающей силу F в соответствии с выражением F m
(T H) где m масса рабочих элементов; намагниченность рабочих элементов; Т температура нагрева рабочих элементов; Н напряженность магнитного поля. При этом расположение основного и дублирующего постоянных магнитов пары одноименными полюсами друг к другу обеспечивает сжатие результирующего магнитного поля в рабочей области (при прохождении рабочего элемента между указанной парой магнитов), как показали эксперименты, настолько, что градиент напряженности магнитного поля Н увеличивается примерно в 1,5 раза, что приводит к соответствующему увеличению величины
. Непрерывное размещение рабочих элементов по кругу на краю диска, а также увеличение числа пар, состоящих из основного и дублирующего магнитов, увеличивает общую их массу m, одновременно подпадающую под действие магнитного поля. За счет разделения потоков горячей и холодной жидкости (реально могут использоваться термальные воды, не остывшие и остывшие соответственно) достигается наивысшая температура нагрева рабочих элементов Т и наибольшая разность температур нагретого и остывшего рабочего элемента. Кроме того, рабочие элементы, нагреваемые у кромки магнитов, при их входе в поле постоянных магнитов приводят к эффекту отсутствия торможения из-за градиента магнитного поля, направленного против движения рабочих элементов. На чертеже изображен один из вариантов реализации термомагнитного двигателя с одной парой, состоящей из основного и дублирующего постоянных магнитов. Термомагнитный двигатель содержит подвижный диск 1, свободно вращающийся вокруг своей оси (на чертеже ось показана штрихпунктирной линией), рабочие элементы 2 (на чертеже показан один рабочий элемент), основной постоянный магнит 3 и вал 4, а также трубопроводы холодной 5 и горячей 6 жидкости и дублирующий постоянный магнит 7. Используемые для изготовления термомагнитного двигателя материалы широко известны и доступны. Диск 1 желательно изготовить из легкого материала на основе алюминия, ось 6 из стали. Постоянные магниты 3 и 7 изготавливаются в виде кубиков, трубопроводы 5 и 6 из легких материалов на основе резины или из хлорвиниловых трубок. Наиболее важным элементом всей чрезвычайно простой конструкции термомагнитного двигателя являются рабочие элементы 2, которые должны быть изготовлены из ферромагнитного материала, желательно как можно по более чистой технологии с минимальными посторонними примесями. Термомагнитный двигатель работает следующим образом. При нагреве с помощью горячей жидкости, подаваемой по трубопроводу 6, верхней части рабочего элемента 2, которая переходит в ферромагнитное состояние и втягивается с силой в магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами 3 и 7. Сила удваивается за счет охлаждения с помощью холодной жидкости, подаваемой по трубопроводу 5, нижней части рабочего элемента 2, которая переходит в паромагнитное состояние. Вне магнитного поля пары основного 3 и дублирующего 7 постоянных магнитов, т.е. между двумя смежными парами, когда за счет силы F туда поворачивается диском 1 рабочий элемент 2, его верхнюю поверхность охлаждают, а нижнюю нагревают, подготавливая к взаимодействию в области магнитного поля очередной пары основного и дублирующего постоянных магнитов. Результирующий момент сил на валу 4 термомагнитного двигателя определяется совокупностью сил, действующих поочередно на одновременно работающей группе рабочих элементов 2. В наиболее простом варианте одновременно работающая группа состоит из одного рабочего элемента 2. При этом термомагнитный двигатель будет работать точками. В предельном по сложности случае в одновременно работающую группу могут входить все размещенные на диске рабочие элементы 2. При этом необходимо использовать такое же количество (как и число элементов 2) пар основных и дублирующих постоянных магнитов. При этом достигается плавное вращение вала 6 при максимальной мощности. Экспериментальные устройства на основе термомагнитного двигателя в настоящее время уже развивают мощность, превышающую 1 кВт.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕРМОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий подвижный диск, жестко закрепленный на валу с общей осью вращения, рабочие элементы из ферромагнитного материала, закрепленные на краю окружности диска, постоянный магнит, установленный над кругом из рабочих элементов, и средства нагрева и охлаждения, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным постоянным магнитом, при этом основной и дополнительный постоянные магниты размещены по разные стороны диска с одноименно направленными полюсами друг к другу, рабочие элементы размещены между ними и закреплены на диске с минимальными зазорами между собой, а средства нагрева и охлаждения выполнены в виде трубопроводов горячей и холодной воды с раздельными зонами нагрева и охлаждения.
www.freepatent.ru
Термомагнитный двигатель
Класс 21d, 20 № 72669
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 ъ) 1 (Ii I (j
Н. П. Вознесенский j еккк9
: 1 ту
6РУ В„
ТЕРМОМАГН HTH ЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Заявлено 29 октября 1945 г. за ¹ 341017 в 1-1ародный Комиссариат среднего машиностроения СССР
Предлагается термомагнитный двигатель с поляризованным стати. ром и ферромагнитным ротором.
На чертеже представлен в продольном разрезе предлагаемый двигатель в двухполюсном исполнении.
Статор выполнен в виде электромагнита 1 с обмоткой 2 и с полюсными башмаками, разделенными нсмагнитными прокладками 8 и 4.
Ротор выполнен в виде цилиндра 5, по периферии которого имеются аксиальные каналы 9, слу>кап не для поочередного пропускания иагревающего и охлаждающего агентов. К корпусу двигателя с одной стороны примыкают горелки 6, а с другой — — вентилятор 7, крыльчатка которого обозначена цифрой 8.
Работа двигателя основана иа принципе изменения магнитных свойств ферромагнитных тел под влиянием нагрева.
Ротор двигателя на участках, соседних с полюсами, подвергаетс нагреву посредством пропускания по соответствующим каналам 9 на гревающего агента. Зто приводит к потере близлежащими участками ротора магнитных свойств. На других участках ротор подвергается ох— ла>кдеиию путем пропускания по каналам 9 охлаждающего воздуха, чтэ ведет к восстановлению их магнитных свойств.
Ввиду того, что ротор находится в магнитном поле статора, холодные участки ротора притягиваются к полюсным башмакам и порождают вращающий момент.
Нагрев и охлаждение отдельных участков ротора производятся B такой последовательности, чтобы возникал максимальный вращаю ций момент, обеспечивающий непрерывное вращение ротора и использование тепла с наибольшей эффективностью.
Предмет изобретения
Термомагнитный двигатель с поляризованным статором и ферромагнитным ротором, который на участках, соседних с полюсами, подвергается нагреву до потери этими участками магнитных свойств, а на № 72бб9 других участках — охлаждению для создания вращающего момента за счет магнитного притяжения холодных участков ротора к полюсам статора, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде цилиндра, по периферии которого устроены аксиальные каналы, служащие для поочередного пропускания то нагревающего, то охлаждающего агентов.
Редактор fl. Пятушко Тсхред А. А, Кудрявицкая
Корректор Л. Ф. Федяйинн
Зак. 6965 Цена 25 коп. Тираж 250
Подп. к печ. 24Х111-60 г. Формат бум. 70 ;108 /,с Объем 0,17 и. л.
Информационно-издате:йский отдел Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6
Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС
Москва, Петровка, 14.
www.findpatent.ru
тактовый термомагнитный двигатель - патент РФ 2067213
Использование: машиностроение и может быть использовано для создания двигателей различных исполнительных механизмов. Сущность изобретения: двигатель содержит рабочие элементы из ферромагнитного материала 1,2, постоянные магниты 3,4, теплопередающие стержни 5,6 тяги 7,8 и коромысло 9 с осевым упором 10 в его центре, а также - резервуар 11 с тепловой жидкостью 12 и балластный груз, причем одна половина теплопередающих стержней 5,6 своими тягами 7,8 подвешивается к левому плечу коромысла 9, а другая - к его правому плечу, к одному из плечей коромысла 9 подвешивается балластный груз 13, на теплопередающих стержнях 5,6 закреплены рабочие элементы 1,2, оставляющие нижние части стержней свободными для погружения в жидкость 12 резервуара 11, постоянные магниты 3,4 фиксируются неподвижно над резервуаром 11, таким образом, что между его полюсами свободно опускаются в резервуар 11 поочередно левые и правые теплопередающие стержни 5,6, при этом размеры тяг 7,8 теплопередающих стержней 5,6, магнитов 3,4 и области размещения рабочих элементов 1,2 выбраны такими, чтобы в жидкость 12 резервуара 11 погружались свободные концы стержней опущенного плеча коромысла, а их рабочие элементы 1,2 при этом находились в поле постоянных магнитов 3,4 в этом положении свободные концы стержней поднятого плеча коромысла должны находиться вне жидкости резервуара. 1 ил. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания двигателей различных исполнительных механизмов. Известно устройство магнитно-теплового двигателя, содержащего рабочие элементы из ферромагнитного материала, которые нагреваются и охлаждаются в магнитном поле, в результате, чего создается движущая сила ( Открытия и изобретения N 36, М. 1987, с. 165). Недостатком известного устройства является слишком малая для его эффективного использования удельная мощность, из-за неэффективной передачи тепловой энергии рабочим элементом, неэффективного использования общей массы рабочего вещества и из-за небольшой напряженности магнитного поля. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для преобразования солнечной энергии в механическую, (авт. св. СССР N 1453998, кл. F 03 G 7/00, 1988). Известное устройство содержит рабочие элементы из ферромагнитного материала и постоянный магнит, в магнитном поле которого на нагреваемый рабочий элемент действует сила, выталкивающая его из магнитного поля. Известное устройство обладает следующими существенными недостатками. Оно требует использования, достаточно сложной фокусирующей оптической системы, концентрирующей солнечную энергию на рабочий элемент. Без применения аккумуляции солнечной энергии при отсутствии солнца ночью и при плотной облачности двигатель перестает действовать. Целью настоящего изобретения является упрощение устройства не требующего сложной фокусирующей оптической системы при возможности его действия не зависимо от солнечной активности в любое время суток. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее рабочие элементы из ферромагнитного материала и постоянные магниты, введены теплопередающие стержни, тяги и коромысло с осевым упором в его центре, а также резервуар с теплой жидкостью и балластный груз, причем одна половина теплопередающих стержней своими тягами подвешивается к левому плечу коромысла, а другая у правому плечу коромысла, к одному из плечей коромысла подвешивается балластный груз, на теплопередающих стержнях закреплены рабочие элементы, оставляющие нижние части стержней свободными для погружения в жидкость резервуара, постоянные магниты фиксируются неподвижно над резервуаром таким образом, что между его полюсами свободно опускаются в резервуар поочередно левые и правые теплопередающие стержни, при этом размеры тяг, теплопередающих стержней, магнитов и области размещения рабочих элементов выбраны такими, чтобы в жидкость резервуара погружались свободные концы стержней опущенного плеча коромысла, а их рабочие элементы при этом находились в поле постоянных магнитов, в этом положении свободные концы стержней поднятого плеча коромысла должны находиться вне жидкости резервуара. Сущность изобретения состоит в создании принципиально нового термомагнитного двигателя, имеющего качающийся, или как он назван в данном материале, тактовый принцип действия. Как показано в материалах аналога и прототипа, при нагревании рабочих элементов в магнитном поле на них действует сила, выталкивающая их из магнитного поля и пропорциональная массе рабочих элементов, их температуре и намагниченности и напряженности магнитного поля. При этом в результате поочередного действия силы то на левое плечо коромысла, то на его правое плечо происходит качание коромысла. Причем условно можно назвать первым тактом движения вниз левого его плеча и вторым тактом движение вниз его правого плеча. Этот двухтактный термомагнитный двигатель с успехом может привести в действие, например, механические часы. Ниже будет описана работа такого тактового двигателя на конкретном примере. Здесь же важно подчеркнуть, что общий принцип тактового термомагнитного двигателя позволяет реализовать варианты с тремя, четырьмя и более, тактами элементарной заменой коромысла на коленчатый вал. Такой экологический чистый коленчатый тактовый термомагнитный двигатель может полностью использовать современный автомобильный привод и заменить экологически вредный двигатель внутреннего сгорания. На чертеже представлен эскиз одного из простейших вариантов реализации тактового термомагнитного двигателя двухтактового термомагнитного двигателя. Двухтактовый термомагнитный двигатель содержит первую группу рабочих элементов 1.1.1.п. вторую группу рабочих элементов 2,1.2.п. северный 3.1 и южный 3,2 полюса первого постоянного магнита, северный 4.1 и южный 4.2 полюса второго постоянного магнита, первый 5 и второй 6 теплопередающие стержни, первую 7 и втоpую 8 тяги, коромысло 9, осевой упор 10, резервуар 11 с жидкостью 12 и груз 13. Применяемые для изготовления двигателя элементы широко известны и могут быть изготовлены из доступных материалов. Рабочие элементы 1.1.1.п и 2.1.2.п могут быть изготовлены из ферромагнитного материала, теплопередающие стержни 5 и 6 из меди, тяги 7 и 8, коромысло 9, осевой упор 10 и груз 13 из стали 3 или дюроалюминиевого сплава, резервуар 11 из нержавеющей стали или из дюроалюминиевого сплава, в качестве жидкости 12 может быть использована вода. Двухтактный термомагнитный двигатель работает следующим образом. Пусть, например, в качестве жидкости 12 используются природные термальные воды, тогда в качестве резервуара 11 служит необходимое углубление в грунте, обеспечивающее доступ первого 5 и, второго 6 теплопередающих стержней к термальным водам. При этом необходимый уровень фиксации двигателя обеспечивается с помощью осевого упора 10. Кроме того на нужном рабочем уровне фиксируются первый 3.1, 3.2 и второй 4.1, 4.2 постоянные магниты. Исходное состояние тактового термомагнитного двигателя соответствует нижнему положению его правого плеча за счет действия груза 13, имеющего незначительную массу, достаточную лишь для соответствующего нарушения балансировки коромысла 9. В результате нагрева второго 6 теплопередающего стержня, опущенного в термальные воды 12, осуществляется нагрев рабочих элементов 2.1.2.п на которые в магнитном поле второго постоянного магнита 4.1, 4.2 начинает действовать сила
где: m масса рабочих элементов; намагниченность рабочих элементов; T температура нагрева рабочих элементов; H напряженность магнитного поля, которая в условия F2 0 (т.к. первый теплопередающий стержень 6, находящийся в воздухе, имеет низкую температуру) выталкивает вверх правое плечо коромысла 9, естественно, опуская при этом вниз левое плечо. Аналогичным образом, на втором такте произойдет нагрев первого теплопередающего стержня 5 (в это же время будет происходить остывание второго теплопередающего стержня 6), в результате чего будут нагреваться рабочие элементы 1.1.1.п, на которые будет воздействовать сила F2 (определяется также как F1), в результате чего левое плечо двигателя будет вытолкнуто вверх и т.д. на третьем и последующих тактах. Очевидно, что не представляет большого труда и преобразовать качающееся движение коромысла 9 во вращательное или поступательное движение.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Тактовый термомагнитный двигатель, содержащий корпус со средствами нагрева и охлаждения, установленные в нем термомагнитные элементы, закрепленные на стержнях, силовой постоянный магнит, установленный с возможностью попеременного взаимодействия с термомагнитными элементами, отличающийся тем, что он снабжен коромыслом с центральным осевым упором, балластом, закрепленным на одном из плеч коромысла, при этом стержни выполнены из теплопроводного материала, закреплены на обоих концах коромысла и установлены с возможностью попеременного взаимодействия со средствами нагрева и охлаждения, термомагнигный элемент выполнен в виде дискретных рабочих элементов, жестко закрепленных на стержнях, силовые постоянные магниты размещены по разные стороны рабочих элементов и направлены одноименными полюсами друг к другу.
www.freepatent.ru
Магнито-тепловой двигатель
О и И C À - Е „„788317
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110179 (2() 2712381/24-25 (5Ф>М К, 3
11/OO с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Государственный комитет ссср по делам изобретений и открытий
Опубликовано 151280. Бюллетень ¹ 46
Дата опубликования описания 18.1280 (53) УДК 621. 472 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Г.A. Гарченко, Ю.A. Гарченко и Ю.П. Резник (71) Заявитель (54) МАГНИТНО-ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к устройст-. вам преобразования тепловой энергии в механическую и может быть использовано для преобразования тепловой энергии, содержащейся в жидких, парообраз ных или газообразных теплоносителях, в механическую энергию.
Известны устройства, функционирование которых обеспечивается посредством изменения магнитных свойств от- 10 дельных конструктивных элементов или их частот под воздействием температур.
Известно устройство, содержащее трубопровод, заполненный термомагнит-т5 ной жидкостью, и постоянный магнит 111, Однако нагрев жидкости в области магнитного поля изменяет ее магнитную проницаемость, что вызывает движение жидкости по трубопроводу., 20
Известен магнитно-тепловой двигатель, содержащий статор с укрепленным на нем по крайней мере одним постоянным магнитом, цилиндрический ротор иэ термомагнитного материала, нагре- 2з ватель и охладитель 121.
Однако в этом двигателе статор выполнен в виде цилиндрического корпуса, на боковой поверхности которого расположено окно, частично перекры- 30 ваемое постоянным магнитом, охладитель выполнен в виде поддона, заполненного жидкостью, в которую погружены концы фитильной пластины, изогнутой по форме ротора и имеющей разрыв в зоне окна, а нагревателем является поток солнечных лучей, проходящий через окно. Двигатель предназначен ™реимущественно для преобразования энергии солнечных- лучей в механическую энергию и не может быть использован для работы от тепла газообразных, парообразных или жидких теплоносителей, что сужает область его применения.
Целью изобретения является расширение области применения двигателя путем обеспечения его работы от тепла газообразных, парообразных или жидких теплоносителей. указанная цель достигается тем, что в магнитно-тепловом двигателе, содержащем статор с укрепленным на нем по крайней мере одним постоянным магнитом, цилиндрический ротор из термомагнитного материала, нагреватель и охладитель, ротор выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров, пространство между которыми разделено на рабочие камеры радиальными перегородками, статор выполнен в виде под788317 шипниковых щитов оси ротора, причем у одного полюса магнита, закрепленного на статоре, расположен нагреватель в виде узла, содержащего распределительный коллектор с патрубком подвода теплоносителя с одной стороны ротора, и желоб с заслонкой с патрубком отвода теплоносителя с другой стороны ротора, а у другого полюса магнита расположен охладитель в виде аналогичного узла с патрубками подвода и отнода хладагента. !
С целью обеспечения регулирования скорости на патрубках подвода теплоносителя и хладагента установлены регулирующие.органы.
В качестве теплоносителя испольэо- 15 вана термальная вода.
На фиг. 1 показан двигатель нид сверху; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1," на фиг. 3 — разрез Б-.Б на фиг. 1. 20
Магнитно-тепловой двигатель содержит ротор 1 из термомагнитного материала, выполненный иэ двух консольно расположенных цилиндров 2 и 3, соединенных между собой радиальными перегородками 4, делящими пространство между цилиндрами на ряд рабочих камер
5, магнитную систему, состоящую иэ магнита б и 7, распределительный коллектор 8 с патрубками 9 подвода теплоносителя, предназначенными для подво- 30 да теплоносителя 10 (например термальных вод) в рабочие камеры ротора, заслонку 11, предотнращающую выход теплоносителя иэ камер, подлежащих заполнению, желоб 12 с патрубком 13 отвода 35 теплоносителя, обеспечивающие отвод отработанного теплоносителя от ротора, распределительный коллектор 14 с патрубками 15, заслонку 16 и желоб 17 с патрубком 18, предназначенные для под-щ вода хладагента 19 к рабочей камере и отвода от нее. На патрубках подвода теплоносителя и хладагента установлены регулирующие органы 20 и 21, обеспечивающие возможность регулирования скорости времени ротора. Ротор посред-45 ством фланцев 22 закреплен с возможностью вращения на вертикально установленной и неподвижно закрепленной оси .23 °
Работа магнитно-теплового двигателя заключается в следующем.
В исходном положении температура поверхности ротора 1 во всех точках одинакова и ниже точки Кюри для термомагнитного материала, из которого он выполнен, в связи с чем силы магнитного притяжения магнитов б и 7 распределены таким образом,что ротор 1 будет находиться в одном из устойчивых уравновешенных положений. В том 40 случае, если через патрубок 9 и распределительный коллектор 8 в рабочие камеры 5 будет подан теплоноситель 10, способный нагреть материал ротора 1 до температуры выше точки Кюри, ка- б5 меры 5 будут заполняться теплоносителем 10,поскольку их выходные отверстия перекрыты заслонкой 11.В реэультате этого часть ротора 1, представляющая собой заполненные теплоносителем 10 рабочие камеры 5, потеряет магнитные свойстна и перестанет взаимодействонать с соответствующими полюсами магнитон б и 7. Это приведет к такому распределению сил магнитного притяжения, что ротор 1 начнет вращаться (н данном случае против часовой стрелки). При вращении ротора 1 под распределительный коллектор 8 будут подводиться последующие рабочие камеры 5, а предыдущие будут освобождаться от теплоносителя 10 (заслонка
11 в этом случае не перекрывает выходное отверстие). Поскольку процесс заполнения и освобождения рабочих камер носит непрерывный характер, то и вращение ротора 1 будет непрерывным.
В том случае, если температура рабочих камер 5 при подходе их к противоположным полюсам магнитов б и 7 не снизится ниже точки Кюри, то в них через патрубок 1 и распределительную камеру 14 вводится хладагент (например вода с температурой ниже точки
Кюри материала ротора 1).
Таким образом, благодаря непрерывному поддержанию температуры части ротора 1, расположенной вблизи одного полюса, ниже точки Кюри для материала ротора 1, и одновременному поддержанию температуры части ротора 1, расположенной возле второго полюса, выше точки Кюри, обеспечивается непрерывное вращение ротора. При необходимости остановить вращение ротора
1, прекращается подвод теплоносителя
10 в рабочие камеры 5.
Увеличение мощности двигателя достигается установкой нескольких магнитных систем с соответствующей арматурой подвода и отвода теплоносителя и хладагента.
Регулиронание расхода теплоносителя и хладагента и скорости вращения двигателя осуществляется регулирующими органами 20 и 21.
Формула изобретения
1. Магнитно-тепловой двигатель, содержащий статор, с укрепленным на нем по крайней мере одним постоянным магнитом, цилиндрический. ротор из термомагнитного материала, нагреватель и охладитель, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с .целью расширения области применения двигателя путем обеспечения его работы от тепла газообразных, парообразных или жид-ких теплоносителей, ротор выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров, пространство между которыми разделено на рабочие камеры радиальными перего788317
12 1 11 родками, статор выполнен в виде подшипниковых щитов оси ротора, причем у одного полюса магнита, закрепленного на статоре, расположен нагреватель в виде узла, содержащего распределительный коллектор с патрубком подвода теплоносителя с одной стороны ротора, и желоб с заслонкой с патрубком отвода теплоносителя с другой стороны ротора, а у другого полюса магнита расположен охладитель в виде аналогичного узла с патрубками подвода и отвода хладагента.
2. Двигатель по п. 1, о т л и ч ающи Й с я тем, что, с целью обеспечения регулирования скорости, на патрубках подвода теплоносителя и хладагента установлены регулирующие органы.
3. Двигатель по пп. 1 и 2,о т л ич а ю шийся тем,что в качестве теплоносителя используется термальная вода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент СшА Р 3616645, кл. С0-1,опублик. 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 590476, кл. F 03 G 7/02, 12.10 ° 76
{прототип).
788317
A-A
6 Ю 3 Ц г У го ю ур /Я 77
Риа 2 и я- rs г 1У гв ш и и
re г а
Фие.5
Составитель Б. Баев
Редактор Ю. Петрушко Техред N. Голинка Корректор Г.,Назарова
Заказ 8373/67
Тираж 783 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
www.findpatent.ru
Тактовый термомагнитный двигатель | Банк патентов
Использование: машиностроение и может быть использовано для создания двигателей различных исполнительных механизмов. Сущность изобретения: двигатель содержит рабочие элементы из ферромагнитного материала 1,2, постоянные магниты 3,4, теплопередающие стержни 5,6 тяги 7,8 и коромысло 9 с осевым упором 10 в его центре, а также - резервуар 11 с тепловой жидкостью 12 и балластный груз, причем одна половина теплопередающих стержней 5,6 своими тягами 7,8 подвешивается к левому плечу коромысла 9, а другая - к его правому плечу, к одному из плечей коромысла 9 подвешивается балластный груз 13, на теплопередающих стержнях 5,6 закреплены рабочие элементы 1,2, оставляющие нижние части стержней свободными для погружения в жидкость 12 резервуара 11, постоянные магниты 3,4 фиксируются неподвижно над резервуаром 11, таким образом, что между его полюсами свободно опускаются в резервуар 11 поочередно левые и правые теплопередающие стержни 5,6, при этом размеры тяг 7,8 теплопередающих стержней 5,6, магнитов 3,4 и области размещения рабочих элементов 1,2 выбраны такими, чтобы в жидкость 12 резервуара 11 погружались свободные концы стержней опущенного плеча коромысла, а их рабочие элементы 1,2 при этом находились в поле постоянных магнитов 3,4 в этом положении свободные концы стержней поднятого плеча коромысла должны находиться вне жидкости резервуара. 1 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания двигателей различных исполнительных механизмов. Известно устройство магнитно-теплового двигателя, содержащего рабочие элементы из ферромагнитного материала, которые нагреваются и охлаждаются в магнитном поле, в результате, чего создается движущая сила ( Открытия и изобретения N 36, М. 1987, с. 165). Недостатком известного устройства является слишком малая для его эффективного использования удельная мощность, из-за неэффективной передачи тепловой энергии рабочим элементом, неэффективного использования общей массы рабочего вещества и из-за небольшой напряженности магнитного поля. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для преобразования солнечной энергии в механическую, (авт. св. СССР N 1453998, кл. F 03 G 7/00, 1988). Известное устройство содержит рабочие элементы из ферромагнитного материала и постоянный магнит, в магнитном поле которого на нагреваемый рабочий элемент действует сила, выталкивающая его из магнитного поля. Известное устройство обладает следующими существенными недостатками. Оно требует использования, достаточно сложной фокусирующей оптической системы, концентрирующей солнечную энергию на рабочий элемент. Без применения аккумуляции солнечной энергии при отсутствии солнца ночью и при плотной облачности двигатель перестает действовать. Целью настоящего изобретения является упрощение устройства не требующего сложной фокусирующей оптической системы при возможности его действия не зависимо от солнечной активности в любое время суток. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее рабочие элементы из ферромагнитного материала и постоянные магниты, введены теплопередающие стержни, тяги и коромысло с осевым упором в его центре, а также резервуар с теплой жидкостью и балластный груз, причем одна половина теплопередающих стержней своими тягами подвешивается к левому плечу коромысла, а другая у правому плечу коромысла, к одному из плечей коромысла подвешивается балластный груз, на теплопередающих стержнях закреплены рабочие элементы, оставляющие нижние части стержней свободными для погружения в жидкость резервуара, постоянные магниты фиксируются неподвижно над резервуаром таким образом, что между его полюсами свободно опускаются в резервуар поочередно левые и правые теплопередающие стержни, при этом размеры тяг, теплопередающих стержней, магнитов и области размещения рабочих элементов выбраны такими, чтобы в жидкость резервуара погружались свободные концы стержней опущенного плеча коромысла, а их рабочие элементы при этом находились в поле постоянных магнитов, в этом положении свободные концы стержней поднятого плеча коромысла должны находиться вне жидкости резервуара. Сущность изобретения состоит в создании принципиально нового термомагнитного двигателя, имеющего качающийся, или как он назван в данном материале, тактовый принцип действия. Как показано в материалах аналога и прототипа, при нагревании рабочих элементов в магнитном поле на них действует сила, выталкивающая их из магнитного поля и пропорциональная массе рабочих элементов, их температуре и намагниченности и напряженности магнитного поля. При этом в результате поочередного действия силы то на левое плечо коромысла, то на его правое плечо происходит качание коромысла. Причем условно можно назвать первым тактом движения вниз левого его плеча и вторым тактом движение вниз его правого плеча. Этот двухтактный термомагнитный двигатель с успехом может привести в действие, например, механические часы. Ниже будет описана работа такого тактового двигателя на конкретном примере. Здесь же важно подчеркнуть, что общий принцип тактового термомагнитного двигателя позволяет реализовать варианты с тремя, четырьмя и более, тактами элементарной заменой коромысла на коленчатый вал. Такой экологический чистый коленчатый тактовый термомагнитный двигатель может полностью использовать современный автомобильный привод и заменить экологически вредный двигатель внутреннего сгорания. На чертеже представлен эскиз одного из простейших вариантов реализации тактового термомагнитного двигателя двухтактового термомагнитного двигателя. Двухтактовый термомагнитный двигатель содержит первую группу рабочих элементов 1.1.1.п. вторую группу рабочих элементов 2,1.2.п. северный 3.1 и южный 3,2 полюса первого постоянного магнита, северный 4.1 и южный 4.2 полюса второго постоянного магнита, первый 5 и второй 6 теплопередающие стержни, первую 7 и втоpую 8 тяги, коромысло 9, осевой упор 10, резервуар 11 с жидкостью 12 и груз 13. Применяемые для изготовления двигателя элементы широко известны и могут быть изготовлены из доступных материалов. Рабочие элементы 1.1.1.п и 2.1.2.п могут быть изготовлены из ферромагнитного материала, теплопередающие стержни 5 и 6 из меди, тяги 7 и 8, коромысло 9, осевой упор 10 и груз 13 из стали 3 или дюроалюминиевого сплава, резервуар 11 из нержавеющей стали или из дюроалюминиевого сплава, в качестве жидкости 12 может быть использована вода. Двухтактный термомагнитный двигатель работает следующим образом. Пусть, например, в качестве жидкости 12 используются природные термальные воды, тогда в качестве резервуара 11 служит необходимое углубление в грунте, обеспечивающее доступ первого 5 и, второго 6 теплопередающих стержней к термальным водам. При этом необходимый уровень фиксации двигателя обеспечивается с помощью осевого упора 10. Кроме того на нужном рабочем уровне фиксируются первый 3.1, 3.2 и второй 4.1, 4.2 постоянные магниты. Исходное состояние тактового термомагнитного двигателя соответствует нижнему положению его правого плеча за счет действия груза 13, имеющего незначительную массу, достаточную лишь для соответствующего нарушения балансировки коромысла 9. В результате нагрева второго 6 теплопередающего стержня, опущенного в термальные воды 12, осуществляется нагрев рабочих элементов 2.1.2.п на которые в магнитном поле второго постоянного магнита 4.1, 4.2 начинает действовать сила
где:m масса рабочих элементов;σ намагниченность рабочих элементов;T температура нагрева рабочих элементов;H напряженность магнитного поля,которая в условия F2 0 (т.к. первый теплопередающий стержень 6, находящийся в воздухе, имеет низкую температуру) выталкивает вверх правое плечо коромысла 9, естественно, опуская при этом вниз левое плечо.
Аналогичным образом, на втором такте произойдет нагрев первого теплопередающего стержня 5 (в это же время будет происходить остывание второго теплопередающего стержня 6), в результате чего будут нагреваться рабочие элементы 1.1.1.п, на которые будет воздействовать сила F2 (определяется также как F1), в результате чего левое плечо двигателя будет вытолкнуто вверх и т.д. на третьем и последующих тактах. Очевидно, что не представляет большого труда и преобразовать качающееся движение коромысла 9 во вращательное или поступательное движение.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Тактовый термомагнитный двигатель, содержащий корпус со средствами нагрева и охлаждения, установленные в нем термомагнитные элементы, закрепленные на стержнях, силовой постоянный магнит, установленный с возможностью попеременного взаимодействия с термомагнитными элементами, отличающийся тем, что он снабжен коромыслом с центральным осевым упором, балластом, закрепленным на одном из плеч коромысла, при этом стержни выполнены из теплопроводного материала, закреплены на обоих концах коромысла и установлены с возможностью попеременного взаимодействия со средствами нагрева и охлаждения, термомагнигный элемент выполнен в виде дискретных рабочих элементов, жестко закрепленных на стержнях, силовые постоянные магниты размещены по разные стороны рабочих элементов и направлены одноименными полюсами друг к другу.
bankpatentov.ru
Термомагнитный преобразователь энергии
Использование: энергетика, а также в измерительной технике, использующей тепловое излучение. Сущность изобретения: устройство содержит постоянный магнит 1, установленный на корпусе, ротор, выполненный в виде сегмента 2, на котором установлены термомагнитные рабочие элементы 4, 4.1 и 5, 5.1. Сегмент 2 соединен с корпусом посредством балансировочных пружин сжатия 6 и 7. 1 ил.
Изобретение касается термомагнитных явлений физики и может быть использовано в различных системах контроля, измерения, ориентации и корректировки положения тел в пространстве, основанных на реакции на изменение направления теплового излучения.
Известно устройство термомагнитного двигателя, работающего от энергии термальных вод [1] Однако это устройство, обладающее спецификой работы от термальных вод, принципиально не достаточно эффективно работает от энергии теплового излучения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является термомагнитный двигатель, работающий от солнечной энергии [2] Это устройство содержит постоянный магнит, несущий диск, свободно вращающийся вокруг своей оси, на котором закреплены рабочие элементы из ферромагнитного материала. Данный термомагнитный двигатель работает в режиме периодического нагрева (от солнечной энергии) и охлаждения (при помощи, например, воды) рабочих ферромагнитных элементов. В результате нагрева одного (нескольких) рабочих элементов, на который (которые) фокусируется солнечная энергия, изменяется намагниченность ферромагнетика, который поворачивает весь диск с силой, пропорциональной намагниченности ферромагнетика, напряженности магнитного поля и массе диска. Затем после поворота начинает намагничиваться очередной (смежный) рабочий элемент и размагничиваться предыдущий и т.д. Недостатком известного устройства является невозможность с его помощью с высокой точностью реагировать на изменение направления теплового излучения. Целью изобретения является решение задачи точного реагирования на изменение направления теплового излучения, т.е. создание эффективного термомагнитного преобразователя энергии. Для этого в датчике направления теплового излучения, содержащем постоянный магнит, несущий сегмент, свободно поворачивающийся вокруг оси в магнитном поле, на котором закреплены рабочие элементы из ферромагнитного материала, рабочие элементы сконцентрированы на дугообразном краю несущего сегмента в виде двух разнесенных рабочих областей, симметрично расположенных под "северным" и "южным" полюсами постоянного магнита, причем в сбалансированном положении несущего сектора тепловое излучение фокусируется в центр между двумя рабочими областями. Сущностью изобретения является взаимодействие двух противоположно направленных сил Р1 и Р2, каждая из которых действует на свою рабочую область. Значение каждой из этих сил в общем виде определяется из выражения F=m(TH) где m масса рабочих элементов; намагниченность рабочих элементов, Т температура нагрева рабочих элементов, Н напряженность магнитного поля. При точной фокусировке теплового потока в центр между двумя рабочими областями F1=F2 и сегмент удерживается в некотором исходном (уравновешенном) положении. При отклонении теплового потока элементы одной рабочей области получают большую порцию теплового воздействия, чем элементы другой рабочей области, в результате чего F1 F2 и сегмент повернется в соответствующую сторону на соответствующий угол. На чертеже изображен один из возможных вариантов термомагнитного преобразователя энергии. Преобразователь содержит постоянный магнит 1, несущий сегмент 2, поворачивающийся вокруг оси 3, с рабочими областями 4 и 5, содержащими соответственно ферромагнитные рабочие элементы 4.1. 4.n и 5.1. 5.n, а также уравновешивающие пружины 6 и 7. Проекция 8 теплового излучения на рабочие области преобразователя соответствует его исходному (уравновешенному) положению при F1=F2. Преобразователь работает следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии теплового излучения несущий сегмент 2 уравновешивается пружинами 6 и 7. При подаче теплового излучения 8 точно в центр между двумя рабочими областями 4 и 5 несущего сегмента 2 активизируется равное количество рабочих элементов в областях 4 и 5 (для изображенной на чертеже фокусировки по одному элементу: 4.n и 5.n). Это в магнитном поле магнит 1 создает равновесие сил F1 и F2, что обеспечивает неподвижность несущего сегмента 2. При изменении направления теплового излучения, например, в сторону рабочей области 4 проекция 8 теплового излучения активизирует несколько рабочих элементов из области 4 и ни одного из области 5. В условиях F1>F2 несущий сегмент 2 повернется направо, в результате чего будут добавляться новые активизированные элементы рабочей области 4, что приведет к еще большему повороту несущего сегмента 2. Поворот прекратится, когда нарастающая сила F1 уравновесится нарастающим противодействием пружины 6, что будет соответствовать степени отклонения теплового излучения.
Формула изобретения
ТЕРМОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ, содержащий корпус с закрепленным в нем неподвижным постоянным магнитом и установленный в корпусе ротор с термомагнитными элементами, источник нагрева и охлаждения, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде сегмента, по дуге которого под разноименными полюсами постоянного магнита установлены термомагнитные элементы, а его боковые стороны и корпус соединены между собой посредством балансировочных пружин сжатия.
РИСУНКИ
Рисунок 1
www.findpatent.ru
Термомагнитный генератор
! 3ll466
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН И Я
Сон1з Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ ГВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 19.03.79 (21) 2736844/24-25 (51 ) 1. Кл."
Н 02 N 11 00 с прпсосдипснпсм заявки М
Государственный комитет (23) Приоритсг— (43) Опубликовано 07.03.81. Б1оллстс;1ь ЛЪ 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81
СССР по лелеет изобретений и открытий (53) УДК 621.316.5 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. П. Новицкий, И. С. Петренко и В. А. Финкель
Харьковский государственный ордена Трудового „, Красного Знамени университет им. А. М. Горького
/ (71) За явитсль (54) ТЕРМОМАГН ИТН Ы Й ГЕН ЕРАТОР
Изобрстенис относится к прсобразованию энергии, в час!ности, к устройствам для преобразования тепловой энергии в электрическую, основанного на тсрмоцпклировании магнитных матсрпалов в постоянном магнитном полс, и может использоваться в различных электротехнических приборах и конструкциях, работающих при низких температурах.
Извсстен термомагнитный гснсратор, содержащий подковообразный постоянный магнит, рабочее тело, помещенное между полюсами магнита, источник тепла. поглотитель тепла и электрическую катушку для снятия выходного напряжения, намотанну1о на постоянный магнит (1).
В качсствс рабочего тсла в генераторс применяется гадолиний.
Известен также тсрмомагпитный гс!иратор аналогичной конструкции, в котором в качествс рабочего тела прпмсняются >кслезо-родиевыс сплавы (Fe — Rh), железо-родисвые сплавы с содержанием по крайней мере 20 ат. О/О другого элемента (Ве, Мд, Л1, G3 и др.), а такжс сплавы на основс марганца (2).
Эти устройства нс позволяют получить достаточно высокое выходное напряжснис, поскольку в качестве рабочих тел применяются материалы, обеспечивающие сравни2 тельно нсбольшос изменсн!!с удсльпой па.» а гн ичси ности.
Известен тсрмомагнптный гснсратор, содCp>KÇHI,HII постоянн1.1!"! M3I 3IIT, м >K, I,X люсами которого размспц и сердечник с катушкой так, что магнитное поле направлено по оси катушки, источим!к тспла и поглотитсль тспла 1(3).
Сердечник (рабочее тсло) в известном
1.снсраторс выполнен пз никеля, Измснснне магнитного потока нрн тсрмоциклнрованпн рабочего тела вблизи точки KlopH (,Т =
= — T,— T 10") приводит к появлению выходного напряжения в электрической ка15
Недостатком пзвсстного устройства является ннзкос выходное напряжснис. Обус,Iовлсннос 11сбОль1ппх! нзмсн H !16 .M дс. 1ьно!1 гс cì !
I3M3Гничснности р300чсго тсз (6
Г в магнитном поле "-0,5 кЗ).
Целью изобретения является повышение выходного напряжения путем увеличения пределов изменения удельной намагниченности рабочего тела.
Поставленная цель достига Ti ÿ TLì. !то в тсрмомагнптном гснераторе, содержащем постоянный магнит, между полюсами которого размещен сердечник с катушкой так, ЗО что магнитное полс направлено по осп
811466 катушки, источник гспла и по; лотптсль тепла, сердечник выполнен из диспрозия.
Выполнение рабочего тела из диспрозия, прстерпевающсго прп тем пературе магнитного фазового перехода 1 рода, равной 86 К, превращение типа ферромагнитное состояние => антиферромагнитнос состояние, позволяет значительно повысить выходное напряжение генератора, так как значение индуцируемой ЭДС при прочих равных параметрах определяется изменением намагниченности рабочего тела. а удельная намагниченность диспрозия в ферромагнитном состоянии является максимальной по сравнению с магнитными материалами, используемыми в аналогичных устройствах, составляя величину
300" в магнитном поле 0,5 кЭ. г
Следовательно, выполнение рабочего тела из диспрозия позволяет достичь резкого изменения удельной намагниченности рабочего тела при термоциклировании — практически от нуля в антиферромагнитном согс смз стоянии до 300 в ферромагнитном. г
На чертеже схематически изображен термомагнитный генератор.
Генератор содержит сердечник (рабо се тело) 1 из поликристаллического диспрозия, помегценпый между полюсами постоянного магнита 2, источник 3 тепла (окружающая среда) и поглотитель 4 loll;I;I (жидкий азот) . Электрическая кll I yíè
Устройство работает следующим oc)разом.
Iэабочес тело 1 охлаждают с помощью поглотитсля 4 тепла до температуры .77 К в магнитном поле "-0,5 кЭ, создаваемом постоянным магнитом 2. Намагниченность единицы объема рабочего тела 1 имеет при этом практически максимальное значение М=. М, 2500 гс, где М, — значение намагниченности единицы объема диспрозия в состоянии насыщения. Затем рабочее тело нагревают с помощью источника 3 тепла до температуры выше 86 К.
При этом материал переходит из ферромагнитного состояния в антифсрромагнитное. Намагниченность диспрозия в антиферромагнитном состоянии практически равна нулю. Следовательно, рабочее тело 1 изменяет свою намагниченность на величину ЛМ=М,. 2500 гс.
Измсненнс намагниченности рабочего тела, вызывая изменение магнитного потока, пронизывающего витки элекгрн1сской катушки 5, приводит к возникновени|о в
I ей электродвижущсй силы. Периодическое охлаждение и нагрсванис сердечника (термоциклирование) приводит к возникновению периодической ЭДС, среднее .",наченпе которой, снимаемое с электрической кацо тушки. можст быть подсчитано по формуле:
4л М,.S Л в=К гт где К вЂ” коэффициент, учитывающий рассеяние магнитного потока;
М, — намагниченность материала в состоянии насыщения; с — скорость света; т. — время нагрева (охлаждения), не20 обходимое для llcpexopa рабочего тела из одного магнитного состояния в другое;
S — площадь сечения образца в плоскости, перпендикулярной нанрав25 лению магнитного ноля;
N — число витков электрической катушки.
Прп К = 0,3; Н =- 0,5 кЭ; 11, = 2500 гс; т = 5 с; S = 6 мм ; и N =- 1000, термомагнитный генератор дает среднее значение
ЭДС, равное в =1,15 мВ, т. е. позволяет повысить выходное напряжен:Ic, llo сравнению с известными устройствам I нри прочих равных параметрах, примерно на полтора по35 ГЯД
Формула изобрстения
Тсрмомагнитный генератор, содержащий
10 постоянный магнит, между полюсами которого размещен сердечник с катушкой так, что магнитное полс нанравлено по оси катушки, источник тепла и поглотитель тепла. о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения выходного напряжения путем увеличения пределов изменения удельной намагниченности рабочего тела, сердечник выполнсн из диспрозия, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. США, J. ot Арр1. Phys. v. 30. ЛЪ 11, 1959, р. 1774.
2. Патент CIA No 33227744440055, кл. 310-4, опублик. 1966.
(T 
где m масса рабочих элементов;
намагниченность рабочих элементов; T температура нагрева рабочих элементов; H напряженность магнитного поля, которая в условия F2 0 (т.к. первый теплопередающий стержень 6, находящийся в воздухе, имеет низкую температуру) выталкивает вверх правое плечо коромысла 9, естественно, опуская при этом вниз левое плечо. Аналогичным образом, на втором такте произойдет нагрев первого теплопередающего стержня 5 (в это же время будет происходить остывание второго теплопередающего стержня 6), в результате чего будут нагреваться рабочие элементы 1.1.1.п, на которые будет воздействовать сила F2 (определяется также как F1), в результате чего левое плечо двигателя будет вытолкнуто вверх и т.д. на третьем и последующих тактах. Очевидно, что не представляет большого труда и преобразовать качающееся движение коромысла 9 во вращательное или поступательное движение. 
(T
где m масса рабочих элементов; 
F2 и сегмент повернется в соответствующую сторону на соответствующий угол. На чертеже изображен один из возможных вариантов термомагнитного преобразователя энергии. Преобразователь содержит постоянный магнит 1, несущий сегмент 2, поворачивающийся вокруг оси 3, с рабочими областями 4 и 5, содержащими соответственно ферромагнитные рабочие элементы 4.1. 4.n и 5.1. 5.n, а также уравновешивающие пружины 6 и 7. Проекция 8 теплового излучения на рабочие области преобразователя соответствует его исходному (уравновешенному) положению при F1=F2. Преобразователь работает следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии теплового излучения несущий сегмент 2 уравновешивается пружинами 6 и 7. При подаче теплового излучения 8 точно в центр между двумя рабочими областями 4 и 5 несущего сегмента 2 активизируется равное количество рабочих элементов в областях 4 и 5 (для изображенной на чертеже фокусировки по одному элементу: 4.n и 5.n). Это в магнитном поле магнит 1 создает равновесие сил F1 и F2, что обеспечивает неподвижность несущего сегмента 2. При изменении направления теплового излучения, например, в сторону рабочей области 4 проекция 8 теплового излучения активизирует несколько рабочих элементов из области 4 и ни одного из области 5. В условиях F1>F2 несущий сегмент 2 повернется направо, в результате чего будут добавляться новые активизированные элементы рабочей области 4, что приведет к еще большему повороту несущего сегмента 2. Поворот прекратится, когда нарастающая сила F1 уравновесится нарастающим противодействием пружины 6, что будет соответствовать степени отклонения теплового излучения.
