涡流式发热装置制造方法及图纸

发热装置(1)具备旋转轴(3)、发热筒(4A)、多个永磁体(5)、磁体保持环(6)、转换机构以及热回收机构。旋转轴(3)可旋转地支承于作为非旋转部的主体(2)。发热筒(4A)固定于旋转轴(3)。磁体(5)与发热筒(4A)的内周面隔开间隙地相对。这些磁体(5)在以旋转轴(3)为中心的圆周方向上排列，在圆周方向上相邻的磁体彼此的磁极的配置交替地不同。磁体保持环(6A)保持磁体(5)。转换机构用于切换成在磁体(5)与发热筒(4A)之间产生磁路的状态和不产生该磁路的状态。热回收机构对在发热筒(4A)产生的热进行回收。由此，能够将旋转轴的动能有效地转换成热能而进行回收。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡流式发热装置
本专利技术涉及用于将旋转轴的动能(旋转动力)转换成热能而进行回收的发热装置。尤其是，本专利技术涉及使用永磁体(以下也简称为“磁体”)并利用了在来自磁体的磁场的作用下产生的涡流的涡流式发热装置。
技术介绍
近年来，随着化石燃料的燃烧而引起的二氧化碳的产生被视作问题。因此，太阳热能、风能、水能等这样的自然能源的灵活运用被推进。在自然能源中，风能、水能等也是流体的动能。以往，灵活运用流体动能来进行发电。例如，在通常的风力发电设备中，叶轮受到风力而旋转。在叶轮的旋转轴连结有发电机的输入轴，随着叶轮的旋转而发电机的输入轴旋转。由此，由发电机产生电。也就是说，在通常的风力发电设备中，风能被转换成叶轮的旋转轴的动能，该旋转轴的动能被转换成电能。日本特开2011-89492号公报(专利文献1)公开一种谋求了能源的利用效率的提高的风力发电设备。专利文献1的发电设备具备发热装置(专利文献1的减速器装置(30))，在从风能向电能的转换过程中产生热能。在专利文献1的发电设备中，风能被转换成叶轮的旋转轴的动能，该旋转轴的动能被转换成液压泵的液压能量。在液压能量的作用下液压马达旋转。液压马达的主轴与发热装置的旋转轴连结，该发热装置的旋转轴与发电机的输入轴连结。随着液压马达的旋转而发热装置的旋转轴旋转，并且，发电机的输入轴旋转。由此，由发电机产生电。发热装置利用在来自永磁体的磁场的作用下产生的涡流，使发热装置的旋转轴的旋转速度减速。由此，液压马达的主轴的旋转速度减速，与此相伴，借助液压泵而调整叶轮的旋转速度。另外，在专利文献1中记载有如下内容：在发热装置中，由于涡流的产生，在产生使旋转轴的旋转速度减速的制动力的同时，产生热。也就是说，风能的一部分被转换成热能。该热(热能)被蓄热装置回收，在所回收的热能的作用下原动机驱动。由于原动机的驱动而发电机驱动，作为其结果，由发电机产生电。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-89492号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1的风力发电设备在作为旋转轴的叶轮与发热装置之间设有液压泵和液压马达。因此，设备的构造变得复杂。另外，需要多级能量转换，因此，能量的转换损失显著。与此相伴，利用发热装置获得的热能也变小。另外，在专利文献1的发热装置的情况下，多个磁体与圆筒状的转子的内周面相对，在圆周方向上排列。这些磁体的磁极(N极、S极)沿着以旋转轴为中心的圆周方向配置，在圆周方向上相邻的磁体彼此的磁极的配置是一样的。因此，来自磁体的磁场不扩大，到达转子的磁通密度较少。这样一来，实质上在来自磁体的磁场的作用下产生于转子的涡流变小，无法获得充分的发热。本专利技术是鉴于上述的实际情况而做成的。本专利技术的目的在于提供一种能够将旋转轴的动能(旋转动力)有效地转换成热能而进行回收的涡流式发热装置。用于解决问题的方案本专利技术的实施方式的涡流式发热装置具备：旋转轴，其能够旋转地支承于非旋转部；发热构件，其为圆筒状，固定于旋转轴；永磁体，其与发热构件的外周面或内周面隔开间隙地相对，在以旋转轴为中心的圆周方向上排列有多个永磁体，在圆周方向上相邻的永磁体彼此的磁极的配置交替地不同；磁体保持构件，其为圆筒状，保持永磁体；转换机构，其用于切换成在永磁体与发热构件之间产生磁路的状态和不产生磁路的状态；以及热回收机构，其对在发热构件产生的热进行回收。专利技术的效果根据本专利技术的涡流式发热装置，能够将旋转轴的动能有效地转换成热能而进行回收。附图说明图1是第1实施方式的发热装置的纵剖视图。图2是表示第1实施方式的发热装置中的磁体的排列状况的立体图。图3A是表示在第1实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的纵剖视图。图3B是表示在第1实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的横剖视图。图4A是表示在第1实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的纵剖视图。图4B是表示在第1实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的横剖视图。图5是表示第1实施方式的发热装置中的发热构件的优选的形态的一个例子的横剖视图。图6是表示第2实施方式的发热装置中的磁体的排列状况的立体图。图7是表示在第2实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的横剖视图。图8是表示在第2实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的横剖视图。图9是表示第3实施方式的发热装置中的磁体的排列状况的立体图。图10是表示在第3实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的横剖视图。图11是表示在第3实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的横剖视图。图12是表示在第4实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的横剖视图。图13是表示在第4实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的横剖视图。图14是表示第5实施方式的发热装置中的磁体的排列状况的立体图。图15A是表示在第5实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的纵剖视图。图15B是表示在第5实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的横剖视图。图16A是表示在第5实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的纵剖视图。图16B是表示在第5实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的横剖视图。图17是表示第6实施方式的发热装置中的磁体的排列状况的立体图。图18A是表示在第6实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的、沿着圆周方向的剖视图。图18B是表示在第6实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的横剖视图。图19A是表示在第6实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的、沿着圆周方向的剖视图。图19B是表示在第6实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的横剖视图。图20是表示第7实施方式的发热装置中的磁体的排列状况的立体图。图21A是表示在第7实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的、沿着圆周方向的剖视图。图21B是表示在第7实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的纵剖视图。图21C是表示在第7实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间产生了磁路的状态的横剖视图。图22A是表示在第7实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的、沿着圆周方向的剖视图。图22B是表示在第7实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的纵剖视图。图22C是表示在第7实施方式的发热装置中由于转换机构的工作而在磁体与发热构件之间不产生磁路的状态的横剖视图。图23是表示第8实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡流式发热装置，其具备：旋转轴，其能够旋转地支承于非旋转部；发热构件，其为圆筒状，固定于所述旋转轴；永磁体，其与所述发热构件的外周面或内周面隔开间隙地相对，在以所述旋转轴为中心的圆周方向上排列有多个永磁体，在圆周方向上相邻的永磁体彼此的磁极的配置交替地不同；磁体保持构件，其为圆筒状，保持所述永磁体；转换机构，其用于切换成在所述永磁体与所述发热构件之间产生磁路的状态和不产生所述磁路的状态；以及热回收机构，其对在所述发热构件产生的热进行回收。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.24 JP 2015-0336061.一种涡流式发热装置，其具备：旋转轴，其能够旋转地支承于非旋转部；发热构件，其为圆筒状，固定于所述旋转轴；永磁体，其与所述发热构件的外周面或内周面隔开间隙地相对，在以所述旋转轴为中心的圆周方向上排列有多个永磁体，在圆周方向上相邻的永磁体彼此的磁极的配置交替地不同；磁体保持构件，其为圆筒状，保持所述永磁体；转换机构，其用于切换成在所述永磁体与所述发热构件之间产生磁路的状态和不产生所述磁路的状态；以及热回收机构，其对在所述发热构件产生的热进行回收。2.根据权利要求1所述的涡流式发热装置，其中，所述永磁体的磁极沿着以所述旋转轴为中心的径向配置，所述磁体保持构件是强磁性体，作为所述转换机构，所述磁体保持构件能够在沿着所述旋转轴的轴向上移动。3.根据权利要求1所述的涡流式发热装置，其中，所述永磁体的磁极沿着以所述旋转轴为中心的圆周方向配置，于在圆周方向上相邻的所述永磁体彼此之间设有极靴，所述磁体保持构件是非磁性体，作为所述转换机构，所述磁体保持构件能够在沿着所述旋转轴的轴向上移动。4.根据权利要求1所述的涡流式发热装置，其中，所述永磁体包括：第1磁体，该第1磁体的磁极沿着以所述旋转轴为中心的径向配置；以及第2磁体，其设于在圆周方向上相邻的所述第1磁体彼此之间，该第2磁体的磁极沿着以所述旋转轴为中心的圆周方向配置，所述磁体保持构件是强磁性体，作为所述转换机构，所述磁体保持构件能够在沿着所述旋转轴的轴向上移动。5.根据权利要求1所述的涡流式发热装置，其中，所述永磁体的磁极沿着以所述旋转轴为中心的径向配置，所述磁体保持构件是强磁性体，作为所述转换机构，在所述发热构件与所述永磁体之间的间隙以与所述永磁体的配置角度一致的方式在以所述旋转轴为中心的圆周方向上设有多个强磁性体的转换板，所述磁体保持构件和所述转换板中的任一者能够以所述旋转轴为中心旋转。6.根据权利要求5所述的涡流式发热装置，其中，作为所述转换机构，替代所述磁体保持构件和所述转换板中的任一者能够以所述旋转轴为中心旋转的结构，所述永磁体和所述磁体保持构件被沿着所述旋转轴的圆周方向分割成两列，第1列的所述磁体保持构件和第2列的所述磁体保持构件中的任一者能够以所述旋转轴为中心旋转。7.根据权利要求1所述的涡流式发热装置，其中，所述永磁体的磁极沿着以所述旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：今西宪治，濑户厚司，野上裕，中山英介，山口博行，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP