[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

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，轉子和定子上一個裝有電樞繞組，另一個裝有感應盤或感應筒，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，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。

技術領域

加熱器、預熱器、取暖器、供熱供暖、新能源、節能減排、磁能利用。

背景技術

磁力耦合技術的發展，使能量轉化變得簡單而高效，超導磁熱器正是利用磁力耦合技術將電能最終轉化為熱能。

本人先前曾提出永磁灶、永磁熱水杯、風熱器和電動磁熱器等技術方案，可在中華人民共和國國家知識產權局檢索，以供參考。

磁力耦合制熱系統使用常導電磁制熱時，系統效率低且很笨重。磁力耦合制熱系統使用永磁制熱時，系統雖很高效和簡單實用，但由于現在磁性材料的技術限制，不能滿足一些工況的制熱需求。如何形成強磁場，是解決一些應用難題的關鍵，通過超導或準超導技術來獲得一定強度的磁場，正是本專利申請所描述的關鍵所在。

發明內容

本發明針對加熱和預熱技術，提出了超導磁熱器的解決方案，以此來滿足一些宇航推進、軍民用裝備的動力推進和大型工業裝備中的加熱預熱部件的應用需求。

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。

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。

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，超導磁熱器的磁力耦合制熱系統的轉子和定子中一個裝有電樞繞組，另一個裝有感應盤或感應筒，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作用。

附圖說明

圖1所示為超導磁熱器的一種結構方案，采用盤式結構，圖中標號1為杜瓦保溫外殼，標號2為隔熱屏障，3為轉子，5為定子，此種方案的定子5中采用電樞繞組勵磁形成相對旋轉磁場，轉子3中裝配有感應盤。電機4驅動轉子3，致使轉子3和定子5組成的磁力耦合制熱系統制熱，轉子3中的感應盤為發熱部件。

圖2所示為超導磁熱器的另一種結構方案，與圖1所示方案的區別是此種方案的轉子3中采用電樞繞組勵磁形成相對旋轉磁場，定子5中采用感應盤，并采用高速回轉導電接頭6來保證電路的動靜連接。電機4驅動轉子3，致使轉子3和定子5組成的磁力耦合制熱系統制熱，定子5中的感應盤為發熱部件。

圖3所示為超導磁熱器的又一種結構方案，是圖1所示方案的一種變形，用一個電機4同時驅動兩組轉子3和定子5組成的磁力耦合制熱系統。