[發明專利]居里點振蕩發電法及裝置

無效

• 申請號: 200910272779.1
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN101710781A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 朱長青
• 申請（專利權）人: 朱長青
• 主分類號: H02K57/00
• 分類號: H02K57/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

技術領域

本發明涉及一種熱力發電的方法及所采用的裝置。

背景技術

電能作為一種高品質的能源，人類對它的的需求增長迅速，發電的方式也多種多樣。目前常用的方法主要有：火力發電、水力發電、風力發電、潮夕發電、核能發電、太陽能發電。在熱力發電這一方面，現在的方法主要是將熱能轉化為機械能，再利用機械能去帶動發電機發電，如蒸汽輪機發電、內燃機發電、斯特林發動機發電等。它們的共同之處是能量轉換必須經歷原始能→熱能→機械能→電能四種能量形式，中間過程較多，污染嚴重且能量轉化率低。20世紀中葉以來，隨著保護環境的呼聲越來越高以及能源危機加重，世界各國都致力于尋求更加環保、高效的新途徑。如果將熱能直接轉化為電能，少去一個中間環節，將有可能使能量轉化率得以提高。在這個思想的啟發下，出現了磁流體發電和燃料電池發電方式，能量轉化率都顯著提高。但由于這些系統結構復雜，制造成本高，且許多關鍵技術尚待突破，還不能達到實用階段。至今，低效率的內燃機仍然是人類活動的主要動力源。

發明內容

本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種能使熱能直接高效地轉化為電能，以提高燃料利用率，減少環境污染的居里點振蕩發電法及裝置。

本發明的實現方式為，居里點振蕩發電法，在由永磁鐵或電磁鐵、軟磁鐵、帶鐵芯的線圈組成的磁路中，對軟磁鐵不斷加熱再冷卻，使其溫度在其居里點上下周期性地振蕩，從而不斷地被磁化和消磁，使線圈中的磁通量周期性地增減，從而在線圈中感應出連續的交流電。

居里點振蕩發電法的裝置，由多塊相互絕緣的軟磁片疊成軟磁鐵，軟磁鐵的一側面與一個加熱氣缸連接，另一側面與一個冷卻氣缸連接，冷卻氣缸內有活塞，軟磁鐵內每相鄰兩塊軟磁片間都有氣隙將加熱氣缸和冷卻氣缸連通，由加熱氣缸、軟磁片間的氣隙或氣孔、冷卻氣缸形成的封閉空間內，充有工質氣體，

帶鐵芯的線圈、軟磁鐵、永磁鐵或電磁鐵組成磁路。

軟磁鐵作為線圈的鐵芯，與永磁鐵或電磁鐵組成磁路。磁路為帶鐵芯的線圈、軟磁鐵、永磁鐵或電磁鐵組成的開式磁路，或為帶鐵芯的線圈、軟磁鐵、永磁鐵或電磁鐵組成的閉合式磁路，或為帶鐵芯的線圈、軟磁鐵、永磁鐵或電磁鐵組成的混聯閉合式磁路。

組成軟磁鐵的軟磁片居里點自加熱氣缸一側向冷卻氣缸一側漸次降低。

本發明發電過程平穩，對燃料性質要求不高，無機械傳動裝置，能使熱能直接高效地轉化為電能，熱電轉化率高，污染排放及噪音較小，設備結構簡單。

附圖說明

圖1是軟磁鐵與加熱氣缸及冷卻氣缸連接圖，

圖2是串聯開式磁路圖，

圖3是串聯閉合磁路圖，

圖4是混聯閉合磁路圖，

圖5軟磁鐵作為線圈的鐵芯串聯磁路圖

圖6是典型溫度分布圖，

圖7是系統能流量圖。

具體實施方式

參照圖1，數片軟磁片2疊加所成的軟磁鐵1，每相鄰兩塊軟磁片之間相距一定距離3，在軟磁鐵的兩個側面形成氣體隙，一個側面連接加熱氣缸4，另一個側面連接冷卻氣缸5，冷卻氣缸5內裝一個活塞6。由加熱氣缸、軟磁片間的氣隙、冷卻氣缸形成的封閉空間內充有工質氣體。

工質氣體從加熱氣缸至冷卻氣缸流動時，因加熱氣缸內的氣體溫度高于冷卻氣缸，因此軟磁片間的氣隙內的工質氣體在兩端存在溫差。為使本發明的裝置充分吸收軟磁片間的氣隙內的工質氣體的熱量，需要將軟磁片做成具有靠近加熱氣缸端居里點較高、靠近冷卻氣缸端居里點較低的性質。

冷卻氣缸內的活塞往復頻率越高，線圈中磁通變化越快，產生的感應電動勢就越高。而每次加熱或冷卻過程都要有足夠的傳熱量，才能使軟磁片溫度在居里點上下跳動，這需要有足夠的溫差及傳熱面積，才能實現較快的傳熱頻率，因此軟磁片的居里點范圍要低于加熱氣缸內氣體溫度一定值，同時要高于冷卻氣缸內的氣體溫度一定值。

為減小因交流電感在軟磁片2中形成的渦流，軟磁片2需要做成較薄的相互絕緣的片狀，并且在磁路中要與磁力線方向平行安裝。采用較薄的軟磁片2，同時也使得在相同體積下的軟磁鐵與工質氣體間具有較大的傳熱接觸面積。

軟磁鐵1除了兩側與氣缸的接觸面外，其余表面均需要采取噴涂熱障涂層等絕熱措施，以盡量減小對外散熱導致的熱損失。

參照圖2，軟磁鐵1的兩個側面已分別連接了加熱氣缸及冷卻氣缸，另兩個側面分別連接鐵芯7和永磁鐵9，串聯組成一段開式磁路，軟磁鐵1在磁路中充當“銜鐵”的作用。當活塞往復運動致使軟磁鐵溫度在其居里點上下振蕩時，線圈8中的磁通也一起周期性地變化，在其中感應出交流電。