專利名稱：鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
物理學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、熱機(jī)?，F(xiàn)有熱機(jī)有蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)等，其特征是通過氣體受熱膨脹對外做功的機(jī)器。2、其他形式能量轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。(1)、燃料電池。其特征是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的電池，不經(jīng)過熱能這一形式。(2)、光電池。其特征是利用光電效應(yīng)制成的電池，屬光能和電能的直接轉(zhuǎn)換，不經(jīng)過熱能這一形式。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的(1)、提供熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的新途徑。(2)、提供熱能向電能轉(zhuǎn)化的新途徑。(3)、減少噪聲污染。(4)、制造微型動(dòng)力設(shè)備或微型電源。(5)、現(xiàn)有熱機(jī)做功后的高溫燃?xì)饪赏苿?dòng)鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)繼續(xù)工作，即工作物質(zhì)做完體積功后再做非體積功，這樣可提高熱能利用效率。
2、技術(shù)方案自然界存在一種現(xiàn)象，鐵磁質(zhì)加熱到一定溫度，其鐵磁性會(huì)消失，為了紀(jì)念首先發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的居里先生，該溫度稱為居里點(diǎn)。利用這一現(xiàn)象通過鐵磁質(zhì)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，這是鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)總的構(gòu)思。
將鐵磁質(zhì)置于磁場中，磁場會(huì)對其產(chǎn)生磁力，同時(shí)磁場會(huì)增強(qiáng)。加熱鐵磁質(zhì)至居里點(diǎn)，其鐵磁性消失，磁場對其磁力也會(huì)消失，同時(shí)磁場減弱；冷卻鐵磁質(zhì)恢復(fù)鐵磁性，磁力又會(huì)出現(xiàn)，磁場又會(huì)增強(qiáng)。磁力有規(guī)律的變化可以使熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，磁場有規(guī)律的變化可以使熱能轉(zhuǎn)化為電能。磁場、磁力兩個(gè)變化同時(shí)出現(xiàn)，密不可分。在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化時(shí)，要考慮同時(shí)利用兩個(gè)變化。下面舉兩個(gè)例子先用奧氏體不銹鋼等做成兩片中間留適當(dāng)寬窄的平行窄片，隔適當(dāng)距離加固定片，再將鐵磁質(zhì)絲纏繞其上，平行窄片上墊上一層薄片，然后卷成柱狀，中央穿軸，再固定在一起做成轉(zhuǎn)子。用兩個(gè)半圓形的置于冷卻水箱中的磁體做定子，將磁場N、S兩極置于轉(zhuǎn)子的下部180°部分的兩側(cè)，加熱磁場中一邊90°部分的工作物質(zhì)和挨著此部分上部90°共180°的工作物質(zhì)，冷卻其余部分。位于加熱位置的工作物質(zhì)被加熱至居里點(diǎn)，鐵磁性消失，磁力消失，轉(zhuǎn)子失去平衡狀態(tài)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使被加熱的工作物質(zhì)轉(zhuǎn)到冷卻位置，冷卻的工作物質(zhì)轉(zhuǎn)到加熱位置，循環(huán)下去就會(huì)直接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
將磁體做定子，置于中央，并放在相應(yīng)大小形狀的水箱中冷卻。兩磁極位于同一直線上并相對，磁極做成同心的弧面狀，每個(gè)磁極占弧面的90°左右。工作物質(zhì)位于磁極外做轉(zhuǎn)子，做成環(huán)形。把兩片無磁性同心不同直徑的環(huán)，固定在一起，鐵磁質(zhì)絲纏繞其上。外圍鐵磁質(zhì)絲間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，可做四個(gè)或多個(gè)環(huán)，分別纏繞鐵磁質(zhì)絲，再把它們固定在一起。豎向上單個(gè)環(huán)較小時(shí)，也可再加環(huán)，并把多個(gè)環(huán)固定在一起。轉(zhuǎn)子外對應(yīng)磁極的90°處置有硅鋼芯的線圈，并密封置冷卻水箱中。兩線圈按相同電流方向串聯(lián)。加熱時(shí)分別用相同熱源同時(shí)加熱工作物質(zhì)對應(yīng)磁極的兩個(gè)90°部分，并多加熱同一方向的一少部分，以使轉(zhuǎn)子定向旋轉(zhuǎn)，冷卻其余部分。這樣加熱工作物質(zhì)至居里點(diǎn)后，磁場變化對外做一次電功，冷卻的鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)入磁場產(chǎn)生磁場的變化對外做一次電功。
熱能通過鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)換為電能，也可先將熱能通過鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后由機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，這樣可以得到符合標(biāo)準(zhǔn)的50-60赫茲正弦交流電。
3、發(fā)明與背景技術(shù)相比所具有的有益效果(1)、噪聲小。(2)、適用能源廣泛。(3)、可小型化。(4)、制造簡易。(5)、故障少，運(yùn)行可靠。(6)、易啟動(dòng)。(7)、與蒸汽機(jī)相比不用鍋爐設(shè)備。(8)、與光電池相比造價(jià)低。(9)、還可以與現(xiàn)有熱機(jī)結(jié)合提高熱能利用率。
現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)只能用柴油、汽油、天然氣為燃料，而且存在噪聲污染，而鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)則煤、柴油、汽油、天然氣、沼氣、酒精、太陽能、核能等等均可利用，且噪聲小。沼氣、酒精等現(xiàn)有熱機(jī)沒有使用的能源，可以在鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)上使用。
現(xiàn)有蒸汽機(jī)需要鍋爐設(shè)備，鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)則不用。一加熱立即旋轉(zhuǎn)做功，無需加熱鍋爐內(nèi)水的過程，可能會(huì)提高外燃機(jī)的燃料利用率。
現(xiàn)有熱機(jī)制造小型的比較困難，而鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)零點(diǎn)幾瓦的都可做出，并且結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，故障少，運(yùn)行可靠，易啟動(dòng)。
燃料電池中氫氧燃料電池可實(shí)用，但價(jià)格昂貴，燃料受限制，現(xiàn)在僅用于宇宙航行和潛艇中。甲醇燃料電池即將進(jìn)入實(shí)用階段，應(yīng)用于筆記本電腦，然而甲醇是一種有毒物質(zhì)，不如燒乙醇更為安全些。其它燃料的電池還不能實(shí)用。鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)則各種熱源均可實(shí)用。
利用太陽能，光電池成本高，鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)成本低?？衫幂^低成本的凹面鏡將光能集中起來轉(zhuǎn)換為熱能，再加一臺小的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)，將光能轉(zhuǎn)換為電能。
如何提高熱機(jī)效率是人們非常重視的問題，現(xiàn)有熱機(jī)作完體積功后的高溫燃?xì)饪赏苿?dòng)鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)繼續(xù)做非體積功，這樣可提高熱機(jī)效率。
具體實(shí)施例方式
(一)、熱源。低溫?zé)嵩匆话銥榇髿?。高溫?zé)嵩慈魹榭扇嘉?，?yīng)讓可燃物充分燃燒后，以熱空氣為高溫?zé)嵩?。高溫?zé)嵩礈囟扔萌細(xì)夂椭С秩紵目諝獾谋壤齺碚{(diào)節(jié)，用以改變鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)的功率。以液化氣作熱源為例，設(shè)燃燒室，液化氣可從一側(cè)進(jìn)入燃燒室，加閥門調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。支持燃燒的空氣從下部進(jìn)入燃燒室。燃料在燃燒室燃燒后，與多余的空氣混合至合適的溫度，再去加熱工作物質(zhì)。不同地方不同時(shí)間低溫?zé)嵩礈囟炔煌?，不同燃料高溫?zé)嵩茨苓_(dá)到的溫度也不同，而一樣大小的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)要想達(dá)到最大輸出功率，應(yīng)加熱速率和冷卻速率相等。為達(dá)到其最大輸出功率可采取三種方法1、使工作物質(zhì)的居里點(diǎn)和高、低溫?zé)嵩吹臏囟炔钕嗟取?、調(diào)節(jié)加熱和冷卻速率。例如調(diào)節(jié)冷空氣的進(jìn)入量來調(diào)節(jié)冷卻速率。3、調(diào)節(jié)對工作物質(zhì)加熱和冷卻部分的比例。
(二)、定子。用磁體作定子，磁體置于冷卻水中，水冷可用蒸發(fā)冷卻也可用循環(huán)水冷卻。磁場強(qiáng)度越強(qiáng)越好?？刹扇煞N方式①、磁體直接作用來工作的磁場，注意與工作物質(zhì)間用良好的隔熱物質(zhì)隔熱。②、磁體的磁場用高居里點(diǎn)鐵磁質(zhì)導(dǎo)出，如純鐵、硅鋼等。磁體可以是高居里點(diǎn)，低熱磁溫度系數(shù)的永磁體。鐵氧體永磁體成本低也可以使用。
(三)、轉(zhuǎn)子。
轉(zhuǎn)子的形狀。
將鐵磁質(zhì)作成輪狀，受熱傳遞規(guī)律的影響，不能整個(gè)鑄成一個(gè)鐵餅?？梢圆扇煞N形式①、由葉片組成輪狀，可有兩種形狀。一種為同軸的多個(gè)片狀環(huán)組成，一種形如蒸汽機(jī)輪。
②、由鐵磁質(zhì)絲組成輪狀，形如鼠籠，但絲要細(xì)，條數(shù)要多，兩端以無磁性物質(zhì)固定在一起，如無磁性不銹鋼或無磁性鐵鋁合金等。
轉(zhuǎn)子的材料。
像激光一樣，能得到激光的材料不下百種，真正實(shí)用的不過幾種而已。能做成鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)的材料也很多，但實(shí)用的也不過幾種。下面列舉幾種可實(shí)用材料并說明其優(yōu)缺點(diǎn)。
I、比較純的鐵和鋁的合金有一定硬度和強(qiáng)度不太脆傳熱快成本低可作工作物質(zhì)，但耐腐蝕性能稍差些。雖然使用壽命短，但卻是可用來做工作物質(zhì)的成本最低的物質(zhì)。
II、鎳及鐵鎳合金是軟磁質(zhì)，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高，磁導(dǎo)率高，從效率講最適合做工作物質(zhì)。純鎳的居里點(diǎn)是358℃，1J36(含鎳36％左右的鐵鎳合金)的居里點(diǎn)為230℃±20℃。但其成本最高。
III、還可采用鐵鉻、鐵鉻鋁合金作工作物質(zhì)，雖然是硬磁質(zhì)，但是其價(jià)格適中，使用壽命最長，是最實(shí)用的材料。如低鉻的鐵鉻、鐵鉻鋁合金、高鉻的鐵素體高電阻電熱合金Cr20Al3、Cr23Al4、Cr23Al5、Cr25Al5、Cr21Al6、Cr21Al6Nb、Cr23Al6、Cr27Al7Mo2。其中高鉻的鐵素體高電阻電熱合金更適合作工作物質(zhì)，因其耐蝕性好，而且其制造技術(shù)成熟。若考慮使用壽命，電熱合金中的Cr27Al7Mo2應(yīng)是一種很好的工作物質(zhì)。鐵鉻、鐵鉻鋁合金系列，因其中非鐵磁質(zhì)的含量不同而居里點(diǎn)不同，可根據(jù)實(shí)際需要選擇，還可根據(jù)需要調(diào)節(jié)其非鐵磁質(zhì)含量。
轉(zhuǎn)子的居里點(diǎn)。
不同地方、不同時(shí)間低溫?zé)嵩礈囟炔煌?，不同燃料高溫?zé)嵩茨苓_(dá)到的溫度也不同，不同的磁場能達(dá)到的磁場強(qiáng)度也不同，因此轉(zhuǎn)子的居里點(diǎn)要根據(jù)具體情況而定，但不宜根據(jù)季節(jié)的變化更換轉(zhuǎn)子，應(yīng)采取同一地區(qū)低溫?zé)嵩慈∑骄档姆椒?。因?yàn)榻饘佼?dāng)溫度過高容易變形，因此用金屬鐵磁質(zhì)做工作物質(zhì)高溫?zé)嵩礈囟纫圆皇罐D(zhuǎn)子發(fā)生形變的溫度為上限。不同的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)的居里點(diǎn)、磁場強(qiáng)度、高溫?zé)嵩礈囟瓤刹煌艌鰪?qiáng)度增高，可相應(yīng)提高工作物質(zhì)的居里點(diǎn)，以使較小體積的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)獲得較大的功率。同一種鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)的居里點(diǎn)、磁場強(qiáng)度相對固定，高溫?zé)嵩礈囟瓤烧{(diào)，用于調(diào)節(jié)其功率。
轉(zhuǎn)子居里點(diǎn)的調(diào)節(jié)方法。
鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)與其組成和結(jié)構(gòu)以及飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度等其他物理性能之間關(guān)系是有規(guī)律的。我認(rèn)為鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)與其組成有以下基本規(guī)律單一一種鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)隨著其中非鐵磁質(zhì)的含量增加而逐漸降低，直至其鐵磁性消失。成份一定的鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)與其含量有一一對應(yīng)關(guān)系，與其飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度也有一一對應(yīng)關(guān)系。因此轉(zhuǎn)子居里點(diǎn)的高低可以通過非鐵磁質(zhì)的含量來調(diào)節(jié)，下面舉一個(gè)例子。不同配比的鐵鋁合金及其居里點(diǎn)參考表如下

此表為我研究鐵磁質(zhì)居里點(diǎn)的變化規(guī)律和調(diào)節(jié)方法時(shí)所測得，數(shù)值不太精確，僅用于反映鐵磁質(zhì)居里點(diǎn)的變化規(guī)律，說明調(diào)節(jié)居里點(diǎn)的方法。
(四)、怎樣組合成機(jī)。
定子與轉(zhuǎn)子可有多種組合方式，固定在同一底座上。若底座、軸、軸承等用鐵磁性物質(zhì)要注意與工作磁場、工作物質(zhì)的距離，避免對其產(chǎn)生影響。
以橫軸式絲狀輪的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)為例說明做機(jī)械功的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)轉(zhuǎn)子與定子的組合。
先用奧氏體不銹鋼等做成兩片中間留適當(dāng)寬窄的平行窄片，隔適當(dāng)距離加固定片，再將鐵磁質(zhì)絲纏繞其上，平行窄片上墊上一層薄片，然后卷成柱狀或環(huán)狀，中央穿軸，再固定在一起做成轉(zhuǎn)子。磁體根據(jù)轉(zhuǎn)子的形狀做成半圓形或半環(huán)形。將磁場N、S兩極置于轉(zhuǎn)子的下部180°部分的兩側(cè)，加熱磁場中一邊90°部分的工作物質(zhì)和挨著此部分上部90°共180°的工作物質(zhì)，冷卻其余部分。位于加熱位置的工作物質(zhì)被加熱至居里點(diǎn)，鐵磁性消失，磁力消失，轉(zhuǎn)子失去平衡狀態(tài)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使被加熱的工作物質(zhì)轉(zhuǎn)到冷卻位置，冷卻的工作物質(zhì)轉(zhuǎn)到加熱位置，循環(huán)下去就會(huì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
為了有高的功率，可用橫向同軸的多個(gè)磁場多個(gè)轉(zhuǎn)子同時(shí)做功，也可用豎軸單轉(zhuǎn)子多個(gè)磁場同時(shí)做功。為防止轉(zhuǎn)子晃動(dòng)，兩端以軸承內(nèi)環(huán)卡住軸，再將軸承外環(huán)固定于架子上。
做機(jī)械功的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)總體組成。
制作外殼?？捎娩X合金、奧氏體不銹鋼等制作，也可用鑄鐵，但要注意和工作磁場、工作物質(zhì)之間的相互影響，不要阻礙轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。外殼可做成長方體，分上下兩半，四周留固定兩部分的螺絲孔。水箱部分留固定水箱的螺絲孔，擋板部分留固定擋板的螺絲孔，上殼留煙囪和固定煙囪的螺絲孔、水箱注水孔。下殼留冷熱空氣兩個(gè)進(jìn)口。熱空氣進(jìn)口正沖轉(zhuǎn)子要加熱的部分，冷空氣進(jìn)口要離熱空氣進(jìn)口遠(yuǎn)些，讓冷空氣從一側(cè)進(jìn)入來冷卻工作物質(zhì)，以使冷熱空氣隔離度高些。轉(zhuǎn)軸方向的兩側(cè)在殼的外面設(shè)固定軸承的端蓋，端蓋下蓋可與下殼鑄成一個(gè)整體，上蓋單獨(dú)制作。下殼下面要設(shè)四個(gè)支腳，可與下殼鑄成一體。
水箱用無磁性鋁合金制作，大小以兩磁極方向稍大于磁體即可，另外方向可稍大些，水箱四周做成槽狀，使既能固定住磁體水又能循環(huán)。水箱外部設(shè)與外殼固定在一起的螺絲孔，固定導(dǎo)出磁場的純鐵片的螺絲孔。將磁體放入水箱，水箱放入下殼并固定。放入導(dǎo)出磁場的鐵片并固定。
擋板上下殼都要設(shè)，用于擋隔熱物質(zhì)，以防隔熱物質(zhì)散開。用非鐵磁質(zhì)如鋁等制作。放入下殼擋板，固定好，擋板與外殼、水箱等之間填充珍珠巖、蛭石等隔熱物質(zhì)，可用耐火水泥將隔熱物質(zhì)連結(jié)成一體。冷熱源距離較遠(yuǎn)的，還要在它們之間另設(shè)一塊長方筒形擋板，并先放入，固定與外殼上，其中填充隔熱物質(zhì)。
轉(zhuǎn)子兩端上軸承，卡緊，放入下殼，固定軸承。
上殼也要設(shè)擋板，固定，填充隔熱物質(zhì)，蓋上上殼，固定外殼，固定煙囪。
軸的一端上輪，輸出動(dòng)力。如果要使排出的氣體定向或使氣體快速流動(dòng)提高功率和效率，另一端也可上輪，帶動(dòng)煙囪部分的風(fēng)扇。煙囪上部只在風(fēng)扇部分留孔，其他部分封嚴(yán)。
需要調(diào)整冷卻速率的還要在冷空氣進(jìn)入孔設(shè)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的片。
組成后，水箱加入冷卻水，熱空氣進(jìn)入孔可接各種熱源，接上后，轉(zhuǎn)子即開始旋轉(zhuǎn)做功。
以豎軸單磁體兩磁極式鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)為例說明做電功的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)定子與轉(zhuǎn)子的組合。
將磁體做定子，置于中央，并放在相應(yīng)大小形狀的水箱中冷卻。兩磁極位于同一直線上并相對，磁極做成同心的弧面狀，每個(gè)磁極占弧面的90°左右。
工作物質(zhì)位于磁極外做轉(zhuǎn)子，做成環(huán)形。鐵磁質(zhì)絲的長度，以不放鐵磁質(zhì)時(shí)，遠(yuǎn)離磁極沒有太明顯的磁感應(yīng)處至磁極的距離為宜。把兩片無磁性同心不同直徑的環(huán)，固定在一起，鐵磁質(zhì)絲纏繞其上。外圍鐵磁質(zhì)絲間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，可做四個(gè)或多個(gè)環(huán)，分別纏繞鐵磁質(zhì)絲，再把它們固定在一起。豎向上單個(gè)環(huán)較小時(shí)，也可再加環(huán)，并把多個(gè)環(huán)固定在一起。
轉(zhuǎn)子外對應(yīng)磁極的90°處置有硅鋼芯的線圈，并密封置冷卻水箱中。兩線圈按相同電流方向串聯(lián)。
加熱時(shí)分別用相同熱源同時(shí)加熱工作物質(zhì)對應(yīng)磁極的兩個(gè)90°部分，并多加熱同一方向的一少部分，以使轉(zhuǎn)子定向旋轉(zhuǎn)，冷卻其余部分。這樣加熱工作物質(zhì)至居里點(diǎn)后，磁場變化對外做一次電功，冷卻的鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)入磁場產(chǎn)生磁場的變化對外做一次電功。
較大的機(jī)器，再相應(yīng)多加磁極，減小磁極所占角度即可。
直接做電功的鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)的整體組成外殼可用鑄鐵制作，做成筒狀，分下殼與上蓋兩部分。外殼四周設(shè)固定此兩部分的螺絲孔，外殼放置發(fā)電線圈部分設(shè)固定發(fā)電部分水箱的螺絲孔。下殼下部設(shè)支架，可與下殼鑄成一體。外殼下部冷熱空氣流通部分留孔，需要調(diào)節(jié)冷氣進(jìn)入量的加一調(diào)節(jié)片即可，可用鋁等制作。冷熱空氣流通孔之間及內(nèi)側(cè)留固定下殼下部隔熱片的螺絲孔。下殼中央上面留軸孔，支撐軸承內(nèi)環(huán)的支撐環(huán)，固定軸的銷孔。
發(fā)電部分水箱用鋁或無磁性鋁合金等制作。硅鋼芯方向做成比硅鋼芯稍長即可，另外方向可稍大些。水箱四周設(shè)槽，使即可固定發(fā)電線圈，水又能循環(huán)。水箱外側(cè)與下側(cè)設(shè)與外殼固定在一起的螺絲孔，內(nèi)側(cè)設(shè)固定此部分隔熱片的螺絲孔。水箱上側(cè)設(shè)水箱蓋，水箱蓋與水箱設(shè)固定在一起的螺絲孔，水箱蓋設(shè)注水孔和出線孔。將密封的發(fā)電線圈放入水箱，蓋上上蓋，固定，放入下殼，與下殼固定在一起，線按同一電流方向接好。
此部分隔熱片可用石棉等制作，不要用鐵絲連結(jié)在一起，要用奧氏體不銹鋼等非鐵磁質(zhì)絲連結(jié)在一起，要薄，做成筒狀，長短上下與上蓋下殼接嚴(yán)為準(zhǔn)，粗細(xì)外徑接發(fā)電部分水箱。放入隔熱片，與水箱固定在一起。
中央磁體冷卻水箱，也用鋁等制作。磁極方向稍大于磁極即可，其它方向可稍大一些。水箱內(nèi)四周設(shè)槽，使既可固定磁體水又能循環(huán)。水箱中心留軸孔，軸外側(cè)設(shè)一圓筒，下部與水箱鑄成一體，圓筒要高于水箱上蓋，用于支撐軸承內(nèi)環(huán)，并將水箱與軸固定在一起，筒上部與軸的相應(yīng)部位留銷孔，用于將水箱與軸固定在一起。為堅(jiān)固，下部也可相應(yīng)設(shè)置。水箱上部設(shè)上蓋，上蓋與水箱設(shè)固定在一起的螺絲孔。上蓋還要留注水孔、軸孔。因?yàn)檩S是固定的，也可做成空心軸，從軸心注水。水箱外側(cè)設(shè)固定此部分隔熱片的螺絲孔。放入磁體，蓋上上蓋，固定。穿入軸，穿上與水箱固定在一起的銷子。穿上軸承，卡緊。
此部分的隔熱片也可用石棉等制作，用非鐵磁質(zhì)絲連結(jié)在一起，要薄，做成筒狀，長短上下與轉(zhuǎn)子連接片剛不接觸，粗細(xì)內(nèi)徑接磁體部分水箱。放入隔熱片，與磁體部分水箱固定在一起。
將以上組合放入環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)。環(huán)形轉(zhuǎn)子上要設(shè)和連接片固定在一起的螺絲孔。環(huán)形轉(zhuǎn)子用上下兩個(gè)連接片，與軸承外環(huán)固定在一起。連接片用奧氏體不銹鋼等鑄成。中央設(shè)與軸承外環(huán)卡在一起的槽，中心要能使軸穿過。外圍有互成120°的三個(gè)片。片的頭上設(shè)與轉(zhuǎn)子固定在一起的螺絲孔，與轉(zhuǎn)子連接片部分隔熱片固定在一起的螺絲孔。轉(zhuǎn)子連接片部分的隔熱片由上下各3個(gè)120°弧狀片組成，寬窄與轉(zhuǎn)子連接片相同，直徑大小與轉(zhuǎn)子連接片對齊。用于阻擋熱氣進(jìn)入不需加熱部分。片的頭上設(shè)與轉(zhuǎn)子連接片固定在一起的螺絲孔。把環(huán)形轉(zhuǎn)子用連接片固定，并與軸承外環(huán)卡緊，上好轉(zhuǎn)子連接片部分的隔熱片。
將軸下部放上銷子，將轉(zhuǎn)子、磁體總成放入下殼，通過銷子使軸與下殼連接，不使軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
這樣下殼下面與轉(zhuǎn)子連接片之間還有一段距離，這段距離也是必須要留的，以免對機(jī)器工作產(chǎn)生負(fù)影響。此部分也需隔熱片。制作此部分的隔熱片，需兩部分。一部分做成筒狀，寬窄上與轉(zhuǎn)子連接片剛不接觸，下接下殼，直徑大小與轉(zhuǎn)子連接片對齊。一部分是冷熱空氣流通孔之間的隔熱片，孔與孔之間較近的用片即可，較遠(yuǎn)的可做成空心狀，其中填充隔熱物質(zhì)，此部分的大小下接下殼，上至剛不接觸轉(zhuǎn)子，外接發(fā)電水箱部分隔熱片，內(nèi)接此部分筒狀隔熱片。需在放入轉(zhuǎn)子、磁體總成前，安上此部分隔熱片，與下殼固定在一起。
上蓋四周與下殼相接，并預(yù)留固定在一起的螺絲孔。上面同樣要與磁體、工作物質(zhì)有一段距離，以免產(chǎn)生負(fù)影響。冷熱空氣流通部位留孔，各個(gè)水箱部位留注水孔，磁體冷卻水箱注水孔可外接一鐵管，上蓋還要留固定隔熱片的螺絲孔。此部分隔熱片做成筒狀，寬窄至轉(zhuǎn)子連接片隔熱片剛不接觸，直徑大小與轉(zhuǎn)子連接片對齊。上好隔熱片，蓋上上蓋，固定好。
煙囪鐵做即可，做成筒狀，預(yù)留與上蓋固定在一起的螺絲孔，磁體冷卻水箱注水管出口，煙囪粗細(xì)接冷熱空氣流通孔的外環(huán)。把煙囪固定于上蓋上。
隔熱片與外殼之間空的部分，還可填充珍珠巖等隔熱物質(zhì)，可用水泥連結(jié)成一體。
各個(gè)水箱注入冷卻水，加熱部位接各種熱源，機(jī)器就開始發(fā)電。
(五)、熱能通過鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)換為電能的兩個(gè)途徑。
1、因?yàn)楝F(xiàn)在發(fā)電一般是通過機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出50-60赫茲正弦交流電。為了得到符合標(biāo)準(zhǔn)的電源，可先將熱能通過鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后由機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
2、讓鐵磁質(zhì)直接對外做電功。這種形式也離不開鐵磁質(zhì)旋轉(zhuǎn)做機(jī)械功。利用這種方法得到的電流不符合標(biāo)準(zhǔn)，要求不太嚴(yán)時(shí)可直接使用，必要時(shí)可穩(wěn)壓整流為直流電后使用。
(六)、鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)的效率及提高效率的方法。
1、效率。按照能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，理想的效率為100％，實(shí)際上不可能為100％，則有效率＝工作物質(zhì)做功功率/高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩礋崮艿尼尫潘俾省?br> 2、提高效率的方法。
工作物質(zhì)的形狀。因?yàn)殍F磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)是一種熱量交換機(jī)，所以熱量交換的越快越充分效率越高。受熱傳遞規(guī)律的影響，片狀的片越薄越好，絲狀的絲越細(xì)越好，而且絲狀的比片狀的好。粗細(xì)薄厚還要和機(jī)器的大小、高溫?zé)嵩吹臏囟绕ヅ?，一般絲的粗細(xì)以直徑0.3mm以下為宜。轉(zhuǎn)子的直徑越大，力矩越大，熱氣的行程越長，熱量交換越充分，效率越高。內(nèi)空的環(huán)形轉(zhuǎn)子比整個(gè)實(shí)心的轉(zhuǎn)子效率高。不過空心部分要加一個(gè)非鐵磁性物質(zhì)做的圓筒將高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩锤糸_。
工作物質(zhì)的居里點(diǎn)的高低。工作磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度低，工作物質(zhì)的居里點(diǎn)高，顯然耗費(fèi)較多的熱能得到較少的功。反之，則可消耗較少的熱能得到較多的功。但工作物質(zhì)居里點(diǎn)過低飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度過低也不會(huì)得到較多的功。工作物質(zhì)在居里點(diǎn)附近產(chǎn)生變化而對外做功，這是一個(gè)物理變化過程，這一過程有一定的速率，即做功的速率--功率，維持這一變化的溫度，需要耗費(fèi)高溫?zé)嵩吹哪芰浚邷責(zé)嵩瘁尫拍芰坑幸欢ǖ乃俾?，這一速率與溫度密切相關(guān)，而這兩個(gè)速率的比值就決定了其效率。
磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。同樣的工作物質(zhì)，耗費(fèi)同樣多的熱能，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，工作物質(zhì)做的功越多。
高溫?zé)嵩吹臏囟?。高溫?zé)嵩吹臏囟壬婕暗綗崮芟虻蜏責(zé)嵩戳魇У乃俾?，溫度越高能量流失越快。高溫?zé)嵩礈囟鹊陀诠ぷ魑镔|(zhì)居里點(diǎn)機(jī)器不能工作，稍高于工作物質(zhì)居里點(diǎn)時(shí)效率最高，當(dāng)然鐵磁質(zhì)絲要非常細(xì)，瞬間即可達(dá)到其居里點(diǎn)。升高高溫?zé)嵩礈囟?，鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)功率增大，當(dāng)加熱和冷卻速率相等時(shí)，達(dá)到其最大功率。
權(quán)利要求
鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)，它和現(xiàn)有熱機(jī)都是能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的機(jī)器，其特征是利用加熱鐵磁質(zhì)至居里點(diǎn)其鐵磁性會(huì)消失這一現(xiàn)象制成的能量轉(zhuǎn)換機(jī)。
全文摘要
鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)屬物理學(xué)領(lǐng)域。發(fā)明目的是為了給人類提供能量轉(zhuǎn)換新途徑。其主要技術(shù)特征是利用加熱鐵磁質(zhì)至居里點(diǎn)其鐵磁性會(huì)消失這一現(xiàn)象制成的能量轉(zhuǎn)換機(jī)。它具有不用鍋爐設(shè)備、無噪聲的特點(diǎn)?，F(xiàn)有熱機(jī)運(yùn)用的領(lǐng)域鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)均可應(yīng)用，鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)還可用于制造微型動(dòng)力設(shè)備或微型電源，現(xiàn)有熱機(jī)做功后的高溫燃?xì)饪赏苿?dòng)鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)繼續(xù)做功，從而提高熱機(jī)效率。鐵磁質(zhì)能量轉(zhuǎn)換機(jī)可用能源廣泛，固體燃料、液體燃料、氣體燃料、核能、太陽能等均可利用，因此可制造使用新能源的能量轉(zhuǎn)換機(jī)。
文檔編號H02N10/00GK1738182SQ20051001274
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者蔣增強(qiáng) 申請人:蔣增強(qiáng)