[發明專利]渦流式發熱裝置

有效

• 申請號: 201580059880.2
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN107148725B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 山口博行;瀨戶厚司;今西憲治;野上裕
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: H02K49/02
• 分類號: H02K49/02;H05B6/02
• 代理公司: 11277 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉新宇;張會華

所公開的發熱裝置(1)包括旋轉軸(3)、發熱構件(4)、多個永磁體(5)、磁體保持構件(6)以及熱回收機構。旋轉軸(3)以能夠旋轉的方式支承于作為非旋轉部的主體(2)。發熱構件(4)固定于旋轉軸(3)。磁體(5)以與發熱構件(4)空開間隙的方式與發熱構件(4)相對，在互相相鄰的磁體(5)彼此之間磁極的配置交替地變化。磁體保持構件(6)保持磁體(5)，并被固定于主體(2)。熱回收機構用于回收發熱構件(4)所產生的熱。

技術領域

本發明涉及一種用于將旋轉軸的動能轉換為熱能并進行回收的發熱裝置，特別是，涉及一種使用永磁體(以下簡稱為“磁體”)、并利用了在來自磁體的磁場的作用下產生的渦流的渦流式發熱裝置。

背景技術

近年，伴隨著化石燃料的燃燒而導致的二氧化碳的產生被視為問題。因此，太陽熱能、風能、水能等這樣的自然能的利用得到推進。在自然能中，風能、水能等也是流體的動能。以往，利用流體動能進行了發電。

例如，在通常的風力發電設備中，葉輪接受風力并旋轉。葉輪的旋轉軸連結于發電機的輸入軸，發電機的輸入軸隨著葉輪的旋轉而旋轉。由此，利用發電機發電。即，在通常的風力發電設備中，將風能轉換為葉輪的旋轉軸的動能，并將該旋轉軸的動能轉換為電能。

在日本特開2011-89492號公報(專利文獻1)中提出有一種謀求提高能量的利用效率的風力發電設備。專利文獻1的發電設備為了在自風能向電能的轉換過程中產生熱能，而設有發熱裝置(專利文獻1的減速裝置30)。

在專利文獻1的發電設備中，將風能轉換為葉輪的旋轉軸的動能，并將該旋轉軸的動能轉換為液壓泵的液壓能。利用液壓能，使液壓馬達旋轉。液壓馬達的主軸連結于發熱裝置的旋轉軸，該發熱裝置的旋轉軸連結于發電機的輸入軸。隨著液壓馬達的旋轉，發熱裝置的旋轉軸旋轉，并且，發電機的輸入軸旋轉，而利用發電機發電。

發熱裝置利用在來自永磁體的磁場的作用下產生的渦流使發熱裝置的旋轉軸的轉速減速。由此，使液壓馬達的主軸的轉速減速，伴隨于此，借助液壓泵調整葉輪的轉速。

另外，在發熱裝置中，通過產生渦流，而產生使旋轉軸的轉速減速的制動力，同時，產生熱。即，風能的一部分被轉換為熱能。在專利文獻1中設定為：該熱(熱能)被蓄熱裝置回收，利用被回收的熱能驅動原動機，通過驅動該原動機，而驅動發電機，其結果，利用發電機發電。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-89492號公報

發明內容

發明要解決的問題

專利文獻1的風力發電設備在作為旋轉軸的葉輪與發熱裝置之間設有液壓泵和液壓馬達。因此，設備的構造變得復雜。另外，由于需要多級的能量轉換，因此，能量的轉換損耗明顯。伴隨于此，由發熱裝置獲得的熱能也變小。

另外，在專利文獻1的發熱裝置的情況下，多個磁體與圓筒狀的轉子的內周面相對，并沿圓周方向排列。這些磁體的磁極(N極、S極)沿圓周方向配置，且在圓周方向上相鄰的磁體彼此之間磁極的配置一致。因此，來自磁體的磁場未擴大，而到達轉子的磁通密度較少。于是，實際上在來自磁體的磁場的作用下在轉子上產生的渦流變小，而無法獲得充分的發熱。

本發明即是鑒于上述的實際情況而做成的。本發明的目的在于提供一種能夠有效地將旋轉軸的動能轉換為熱能并進行回收的渦流式發熱裝置。

用于解決問題的方案

根據本發明的一實施方式，渦流式發熱裝置包括：

旋轉軸，其以能夠旋轉的方式支承于非旋轉部；