热磁发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及热磁发电技术领域，尤其涉及一种热磁发电装置，包括永磁体组件和磁路模组，永磁体组件包括转动托盘和偶数个永磁体，磁路模组的个数为永磁体的两倍，永磁体围绕转动托盘的转轴均匀设置于转动托盘上，磁路模组围绕转动托盘的轴向均匀分布，且每个磁路模组均包括热磁件、导磁件和两个线圈，导磁件的形状为C形，永磁体可转至或转离导磁件的开口处，两个线圈均绕设于导磁件上，且分别位于转动托盘的两侧，热磁件设置于导磁件上与开口相对的位置处。部分磁能通过法拉第电磁感应定律直接转化为电能，发电功率和能量转换效率高；可在磁路中实现磁场反转，有效抑制导磁材料或热磁材料中的磁滞效应，进而提升发电功率和效率。进而提升发电功率和效率。进而提升发电功率和效率。

【技术实现步骤摘要】
热磁发电装置


[0001]本专利技术涉及热磁发电
，尤其涉及一种热磁发电装置。

技术介绍

[0002]热磁材料是一类特殊的铁磁材料，在特定的温度(称为其居里温度)附近，其磁导率随温度的升高而急剧减小，而当温度降低时，其磁导率又会逐渐恢复。热磁发电技术就是利用热磁材料的这一特性，把热能转变为磁能，再通过其他能量转换方式把磁能转化为电能。对于如钆(Gd)，镧铁钴硅(La
‑
Fe
‑
Co
‑
Si)等热磁材料，很小的温度波动就能够产生很大的磁导率变化，并且其居里温度处于室温附近或略高于室温，因此热磁发电技术在低品位热源利用领域具有很好的应用前景，比如工业废热回收利用、地热发电、非聚光式太阳能发电等。根据能量转换过程中有无机械能环节，热磁发电可以分为静止式热磁发电和机械式热磁发电，而后者又可以进一步分为往复式、旋转式和磁性流体式热磁发电。相比于其他几类热磁发电技术，静止式热磁发电直接通过法拉第电磁感应定律把磁能转化为电能，因此不存在机械能转换所带来的损耗，可靠性更高，使用寿命更长。但静止式热磁发电机的功率普遍低于旋转式或者往复式热磁发电机，主要因为静止式热磁发电机和机械式热磁发电机中热磁材料的加磁退磁方式不同。在机械式热磁发电机中，热磁材料的加磁和退磁是通过热磁材料和磁源(比如永磁体)的相对运动来实现，容易实现较大幅度磁场强度变化；而在静止式热磁发电机中，热磁材料的加磁和退磁是通过感应线圈来实现，难以实现较大幅度磁场强度变化。由于热磁发电的功率与磁场强度的波动幅度呈正相关，故静止式热磁发电的功率往往小于机械式热磁发电。静止式热磁发电的磁场强度波动由感应线圈产生且受限于永磁体，因此难以产生大幅度磁场强度波动，而且无法实现磁场反转，进而导致发电功率和效率受制于磁滞效应。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种热磁发电装置，用以解决现有技术中静止式热磁发电的功率小于机械式热磁发电，难以产生大幅度磁场强度波动，无法克服磁路中的磁滞效应的缺陷，实现由于无机械能转化环节带来的低损耗特点和机械式热磁发电机磁场切换方式带来的高磁场波动幅度特点，将部分磁能转化为机械能驱动磁场切换，部分磁能通过法拉第电磁感应定律直接转化为电能，发电功率和能量转换效率高，可有效抑制导磁材料或热磁材料中的磁滞效应，进而达到提升发电功率和效率的效果。
[0004]本专利技术提供一种热磁发电装置，包括永磁体组件和磁路模组，所述永磁体组件包括转动托盘和偶数个永磁体，所述磁路模组的个数为所述永磁体的两倍，所述永磁体围绕所述转动托盘的转轴均匀设置于所述转动托盘上，所述磁路模组围绕所述转动托盘的轴向均匀分布，且每个所述磁路模组均包括热磁件、导磁件和两个线圈，所述导磁件的形状为C形，所述永磁体可转至或转离所述导磁件的开口处，两个所述线圈均绕设于所述导磁件上，且分别位于所述转动托盘的两侧，所述热磁件设置于所述导磁件上与开口相对的位置处。
[0005]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，所述导磁件包括第一导磁段和第二导磁段，所述第一导磁段与所述第二导磁段分别位于所述转动托盘的两侧且相对设置，两个所述线圈分别绕设于所述第一导磁段与所述第二导磁段上且相对设置，所述第一导磁段与所述第二导磁段远离所述转动托盘的转轴的一端通过所述热磁件连接。
[0006]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，所述第一导磁段与所述第二导磁段靠近所述转动托盘的转轴的一端均向所述转动托盘的表面延伸形成第三导磁段，两个所述第三导磁段之间的距离大于所述永磁体的高度。
[0007]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，所述转动托盘设有通孔，所述永磁体嵌入所述通孔固定于所述转动托盘上。
[0008]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，所述永磁体的形状为弧形。
[0009]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，还包括底板，所述转动托盘和所述磁路模组均设置于所述底板上。
[0010]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，所述底板上设有底座，所述导磁件设置于所述底座上。
[0011]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，所述底板上设有连接杆，所述连接杆与所述转动托盘通过轴承连接。
[0012]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，所述导磁件为铁磁件，所述热磁件为板叠式结构或多孔介质结构。
[0013]根据本专利技术提供的一种热磁发电装置，所述热磁件为单一热磁材料结构，或多种居里温度的热磁材料沿流体流动方向级联而成的结构。
[0014]本专利技术提供的热磁发电装置，结合静止式热磁发电技术和机械式热磁发电技术各自的优势，形成一种混合型热磁发电装置。永磁体至少为两个，在转动托盘上围绕其旋转轴线周向均匀分布，磁路模组成对设置，所有磁路模组在转动托盘外侧围绕转轴周向均匀分布，磁路模组的数量为永磁体的两倍，即当永磁体为2n(n≥1)个时，磁路模组为4n个，两个相对的磁路模组为一对，则周向上所有磁路模组顺次分为2n对。受到各磁路模组的热磁件温度不同产生磁力不同的影响，永磁体受磁力控制进行转动，转动托盘同步转动，磁路模组的导磁件为C形，永磁体转动轨迹空间在所有导磁件的开口组成的空间内，在永磁体转动的过程中，导磁件上紧密缠绕的线圈中的磁通量周期性波动变化，从而产生电能进行发电。
[0015]本专利技术结合静止式热磁发电机由于无机械能转化环节带来的低损耗特点和机械式热磁发电机磁场切换方式带来的高磁场波动幅度特点，将部分磁能转化为机械能驱动磁场切换，部分磁能通过法拉第电磁感应定律直接转化为电能，发电功率和能量转换效率高；本专利技术可在磁路中实现磁场反转，可有效抑制导磁材料或热磁材料中的磁滞效应，进而提升发电功率和效率。
[0016]除了上面所描述的本专利技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本专利技术的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术提供的热磁发电装置的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术提供的热磁发电装置的工作原理示意图之一；
[0020]图3是本专利技术提供的热磁发电装置的工作原理示意图之二；
[0021]图4是本专利技术提供的热磁发电装置的工作原理示意图之三；
[0022]图5是本专利技术提供的热磁发电装置的工作原理示意图之四；
[0023]图6是本专利技术提供的热磁发电装置的热磁件的温度和磁场强度的相位示意图；
[0024]附图标记：
[0025]100：永磁体组件；110：转动托盘；120：永磁体；120a：第一永磁体；120b：第二永磁体；
[0026]200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热磁发电装置，其特征在于：包括永磁体组件和磁路模组，所述永磁体组件包括转动托盘和偶数个永磁体，所述磁路模组的个数为所述永磁体的两倍，所述永磁体围绕所述转动托盘的转轴均匀设置于所述转动托盘上，所述磁路模组围绕所述转动托盘的轴向均匀分布，且每个所述磁路模组均包括热磁件、导磁件和两个线圈，所述导磁件的形状为C形，所述永磁体可转至或转离所述导磁件的开口处，两个所述线圈均绕设于所述导磁件上，且分别位于所述转动托盘的两侧，所述热磁件设置于所述导磁件上与开口相对的位置处。2.根据权利要求1所述的热磁发电装置，其特征在于：所述导磁件包括第一导磁段和第二导磁段，所述第一导磁段与所述第二导磁段分别位于所述转动托盘的两侧且相对设置，两个所述线圈分别绕设于所述第一导磁段与所述第二导磁段上且相对设置，所述第一导磁段与所述第二导磁段远离所述转动托盘的转轴的一端通过所述热磁件连接。3.根据权利要求2所述的热磁发电装置，其特征在于：所述第一导磁段与所述第二导磁段靠近所述转动托盘的转轴的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋超，罗二仓，朱顺敏，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：