[發明專利]超導磁熱器

在審

• 申請號: 201711090305.6
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN109728707A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 李啟飛
• 申請（專利權）人: 李啟飛
• 主分類號: H02K55/00
• 分類號: H02K55/00;H05B6/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.超導磁熱器的技術方案——其特征是超導磁熱器的關鍵部件有磁力耦合制熱系統和杜瓦保溫系統，磁力耦合制熱系統由轉子和定子組成，轉子和定子產生磁力耦合實現能量轉化，轉子和定子上一個裝有電樞繞組，另一個裝有感應盤或感應筒，電樞繞組用來形成相對旋轉磁場，感應盤或感應筒用來形成感應磁場，轉子和定子的相互作用可看作是相對旋轉磁場和感應磁場的相互耦合，并因此實現能量轉化，獲得熱能，磁力耦合制熱系統使用電樞繞組勵磁來形成相對旋轉磁場，當電樞繞組通電勵磁形成的磁場是方向穩定不變的磁場時，需要由動力驅動超導磁熱器的轉子轉動，當電樞繞組使用交流電時，可由電樞繞組直接形成相對旋轉磁場(此時可以不用動力驅動轉子，轉子并不轉動，只是磁場以一定頻率變化)，通過對電樞繞組制成的轉子或定子加裝杜瓦外殼，利用液氮或液氦等低溫物質進行冷卻，形成超導環境或準超導環境，利用超導技術來形成強磁場，以此來形成大功率的制熱設備，根據磁力耦合制熱系統的磁力耦合面的位置不同，超導磁熱器可分為盤式超導磁熱器、筒式超導磁熱器和混合式超導磁熱器。

2.根據權利要求1所述的超導磁熱器，其特征是使用磁力耦合制熱系統，磁力耦合制熱系統在工作時存在相對旋轉磁場和感應磁場，相對旋轉磁場由電樞繞組通電勵磁形成的N極和S極交替排列的電磁鐵來形成，感應磁場由感應盤或感應筒中產生的感應電流產生，感應盤或感應筒采用具有優良導電性能的導體板，感應盤或感應筒從原理上講至少應包括感應板和屏蔽板兩部分，當兩部分采用相同的材料時，可直接融為一體，適當控制板的厚度即可，感應盤和感應筒上還可以增設葉片，從而增加熱輻射和熱傳導的面積，感應盤或感應筒必須選用耐高溫的導體材料，而耐高溫的導體材料不一定能具有屏蔽磁的特性，這時便可以根據產品具體使用的情況來設計，把磁屏蔽措施放在隔熱屏障外面，如果漏磁不會對其它設備造成影響，感應盤或感應筒也可以不使用磁屏蔽措施。

3.根據權利要求1所述的超導磁熱器，其特征是使用磁力耦合制熱系統，磁力耦合制熱系統由轉子和定子組成，磁力耦合制熱系統在工作時存在相對旋轉磁場和感應磁場的相互耦合作用，磁力耦合面為相對旋轉磁場和感應磁場相互耦合的理論假設中性面，磁力耦合面位于轉子和定子之間，根據磁力耦合面的位置不同，磁力耦合制熱系統分為盤式、筒式和混合式三種基本類型，盤式磁力耦合制熱系統的磁力耦合面垂直于超導磁熱器的中心軸，筒式磁力耦合制熱系統的磁力耦合面平行于超導磁熱器的中心軸，混合式磁力耦合制熱系統的磁力耦合面同時布置于平行和垂直于超導磁熱器的中心軸的方向上，此外，磁力耦合制熱系統的磁力耦合面也可以與超導磁熱器的中心軸成斜角布置。

4.根據權利要求1所述的超導磁熱器，其特征是超導磁熱器的熱負荷調節可以通過加裝熱負荷機械調節機構來電動調節，熱負荷機械調節機構由電機、回轉直線運動可逆轉化部件等組成，由電機直接或經齒輪傳動間接驅動回轉直線運動可逆轉化部件，調節轉子和定子之間的相對位置，改變磁場耦合間隙或磁場耦合面積，從而改變磁力耦合制熱系統的熱負荷，回轉直線運動可逆轉化部件可以根據工況采用溝槽凸輪組件、滾珠絲杠組件、滑動絲杠組件或行星滾柱絲杠組件，溝槽凸輪組件由溝槽凸輪、滾子和滾子固定軸組成，滾珠絲杠組件由螺母、鋼球和絲杠等組成，滑動絲杠組件由螺母和絲杠組成，行星滾柱絲杠組件由螺母、滾柱和絲杠等組成，熱負荷機械調節機構中的電機與外部電源的連接可采用高速回轉導電接頭或電動調速專用高速回轉接頭。

5.根據權利要求1所述的超導磁熱器，其特征是可以使用高速回轉導電接頭的技術方法——以電刷和滑環作為動態接觸，滑環內接電刷，外接外部電源，電刷連接電機中引出的電線，滑環鑲嵌在絕緣材料內部形成靜止部件，固定在支架上，也可以將電刷和滑環反裝，由電刷內接滑環，外接外部電源，滑環連接電機中引出的電線。

6.根據權利要求1所述的超導磁熱器，其特征是可以使用電動調速專用高速回轉接頭的技術方法——電動調速專用高速回轉接頭由內轉子和外轉子兩大部分組成，外轉子靜止不動，用于連接外部電源，內轉子高速轉動，內外轉子的電流通路按電接觸理論的原理。