[發明專利]一種熱動系統及其方法

有效

• 申請號: 201310070764.3
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103216405A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 金培育;王利明;金鑫;黃焦宏
• 申請（專利權）人: 包頭稀土研究院
• 主分類號: F03G7/00
• 分類號: F03G7/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆

技術領域

本發明涉及能量轉換領域，尤其涉及一種熱動系統及其方法。

背景技術

能量既不能產生也不能消失，而會從一種形式轉化為另一種形式或是從一個物體轉移到另一個物體。在人類的生產生活中，各種動機的使用大多數都是通過不同能量之間的轉換進而達到其使用目的，例如，發電機是將其他形式的能量轉換為電能輸出，其被轉換的能量可以是，機械能、化學能、熱能等；而日常生活中最常見的電動機則與發電機正好相反，是將電能轉換為其他形式的能量以供人們使用。

依據其性質和產生的效果，常見的能量包括機械能、電能、化學能、光能和熱能等，其可實現的轉換的方式也比較多，常見的，

1、電能轉換為熱能，一般通過熱電阻或熱輻射，例如家用的電熱爐，是在熱阻絲內通過大量電流使熱阻絲產生大量熱能，通過熱輻射傳導給周圍環境；也可以通過微波裝置，使電能轉化成微波，通過熱輻射轉為熱能；

2、光能轉換為電能，可以通過光電效應使光照射在金屬表面而輻射出電子，通過這種方法，人類設計了太陽能板，實現了光能轉換為電能的過程。隨著不可再生能源的枯竭，人類越來越重視可再生清潔能源的應用，光能就是最受關注的清潔能源之一。

3、化學能轉換為電能，通過化學反應使得正電子和負電子分別在陽極和陰極匯聚，此過程也是電池充電的過程。

4、電能轉換為機械能，借助電磁感應效應，人類設計了電動機，可以使電能輕松轉化為機械能。

5、機械能轉換為熱能，機械做功摩擦可以產生熱能，但是，轉換效率一般不高，而且在實際應用中無法通過這樣的轉換大量的機械能進而提供熱能，只作為機械能的能量損耗而已。

6、光能轉化熱能、機械能和化學能，光能在照射到物體時，就會伴隨熱能的傳導，但不同波段的光波導熱能力不同；通過太陽帆可實現光能轉換為機械能，植物的光合作用則是光能轉換為化學能的典型例子。

但是，綜合以上所舉的例子，以及在目前人們所能認知的領域中，熱能轉換為其他形式的能量的方式是較難實現的，例如，目前人們所能想到的較好的將熱能轉換為機械能的方法就是：內燃機，即將液體或氣體燃料與空氣混合后，直接輸入汽缸內部的高壓燃燒室燃燒爆發進而產生動力推動氣缸做工，實現熱能轉換為機械能的目的。內燃機在使用的時候，雖然具有體積小、便于移動、起動性能好等特點；但是內燃機一般使用石油烴類物質作為燃料，對原料的損耗大，同時排出的廢氣中含有害氣體（如，二氧化硫，氮氧化物）的成分較高，對環境會造成污染，不能滿足綠色、環保的需求以及能量清潔使用的要求。

發明內容

本發明提供了一種熱動系統，該熱動系統將熱能轉換為機械能的過程中環保、無污染。

本發明的技術方案具體是這樣實現的：一種熱動系統，包括：導流裝置、受磁體、共軸且內外嵌套的兩個管狀磁體；

所述管狀磁體由多個磁塊拼接而成，兩個所述管狀磁體之間形成強、弱間隔的磁場；

所述導流裝置設置在兩個所述管狀磁體之間，與兩個所述管狀磁體共軸；

所述受磁體為熱敏磁性材料，填充在所述導流裝置的內部，所述受磁體上設有縫隙，用于溫度不同的流體間隔流過，所述受磁體與不同溫度的流體接觸而被改變其當前溫度，進而處于間隔轉換的鐵磁或者順磁狀態；

處于鐵磁狀態的所述熱敏磁性材料受到所述磁場產生的磁力后持續轉動，并驅動所述導流裝置轉動。

可選的，組成所述管狀磁體的多個所述磁塊呈海爾貝克陣列分布。

可選的，所述導流裝置為一個環形框架盒，所述框架盒沿所述磁體長度方向均勻形成至少1倍于所述組成其中一個所述管狀磁體的磁塊數量的條形倉。

可選的，Gd、Gd₅（SiGe）₄、La（FeSi）₁₃中的一種或多種。

可選的，所述溫度不同的流體包括大于所述熱敏磁性受磁體居里溫度的第一流體和小于所述熱敏磁性受磁體居里溫度的第二流體。

可選的，每個所述條形倉中填充有所述熱敏磁性材料；每相鄰的兩個填充有所述熱敏磁性材料的所述條形倉為一組，每組所述條形倉中間隔通入所述第一流體和所述第二流體，并改變對應熱敏磁性材料的當前溫度。

可選的，還包括外殼、定位軸、兩個盒蓋、套軸；

所述外殼為中空圓柱形，并配合套接在所述管狀磁體的外壁；

所述定位軸位于所述管狀磁體的中心軸線上并與所述管狀磁體的內壁固接；