专利名称：利用太阳能负热磁效应驱动感温转子发动机的方法
技术领域：
一种不需要消耗化石能源的新型发动机的制造技术。本发明以太阳能为引擎，把 永久磁铁蕴涵的巨大磁能和记忆合金升温变形所产生的弹力转化成感温转子旋转运 动的有效机械能，能够带动发电机发电，或者推动其他机器工作。
背景技术：
- 发动机是现代社会的重要支柱之一，可以说没有发动机就没有现代工业文明。现 代人除了享受到高度文明带来的优裕生活外，也切身感受到了环境恶化、灾害频发的
痛苦。因为现有蒸汽机、涡轮机、内燃机、电动机大多使用煤炭、石油、天然气等不 可再生的能源，这些发动机不仅在一天天饕餮地球亿万年积累起来的能量资源，而且 不断制造着大量温室气体，使得人类唯一的家园——地球越来越不适于所有生物的生 存。
这些化石能源总有枯竭的一天，那么人类将用什么样的能源来填补巨量的能耗空 缺呢？有人寄希望于太阳能、水力、风力、地热、氢能等可再生能源，我个人认为对 它们的期望不能过高。
太阳能是推动地球表面一切物质和能量运动(包括生命)的最主要能源，煤炭、 石油、天然气、生物质能、水力、风力、海洋能都间接来自太阳能。来自地球内部的 能量(如地热、地震、火山爆发)与太阳能相比微乎其微，可以忽略不计。太阳辐射 每秒钟抛向地球的光和热总值约为8X10M乙千瓦，大约40%被反射到外空，16%被大 气吸收，剩下44%左右能够到达地面。就是这44%左右至少可以发600亿度电，供全 人类消费绰绰有余。然而太阳的直接辐射因为在地球表面分布太均匀，密度太低(到 达大气表层的能量密度约为1 353千瓦/厘米2)，对于生物的生存与繁衍来说，这样 的光强无疑是适宜的，但把太阳辐射能(下面都简称太阳能)集中起来做机械的动力 源却是非常非常困难的。20世纪以来，不知多少有志之士孜孜以求从事太阳能的应 用研究，但是进展极其缓慢，目前最成功的应用还只是一些中、小功率的太阳炉、太 阳能热水器和光电池，十万千瓦以上的中、大型太阳能热机和发电系统至今没有实现。 估计50年内太阳能只能作为一种小规模的补充能源，而且性价比高，经济性不如常 规能源及核能，像太阳能汽车这样的产品就很难在大众中推广使用。
水力虽然拥有较高的机械功、电功的转化品位和效率，但还是极有限的，全球可 开发水能资源总量约为2214700兆瓦，地理分布很不平衡，还受季节降雨量的影响， 不可能作为支柱能源满足全人类不断增长的能源需求，顶多能成为地球1/6水力资源 丰富的地区人们生产、生活的主要能源，而在其他地区只能用做辅助性能源。而风力、 地热都因为过于分散、转化效率低，不便于大规模集中使用，它们更不可能顶替当今 化石燃料能源支柱的地位，也只能用作辅助能源。我们再来看看氢能，许多人乐观地 认为石油用尽之后就是清洁、方便的氢能时代。诚然，氢能无须对现有技术设备作重 大改进，直接应用于现有的热机系统，方便、省力、没有污染，是一种汽油、柴油、 天然气等最理想的替代能源。但是氢能并非自然界的一次能源，而是跟电能一样需要 通过一次能源来制取的二次能源，短期内很难找到便宜的方法来取得氢，普遍用氢做 能源是得不偿失的。
最有可能替代开采殆尽的化石能源的是核能。核能按来源可以分为两大类其一 是由铀等重元素的原子核发生分裂反应后释放的核裂变能；其二是由氖、氚等轻元素的原子核发生聚合反应后释放的核聚变能。上世纪50年代以来，人类开发出了多种 多样的用于发电的核裂变反应堆，已经成为人类社会的重要能源之一。核裂变能是一 种存在严重安全隐患的能源。虽然核电站大都采用分散的低浓度裂变燃料， 一般不可 能发生核爆炸，但是核燃料裂变时既能产生巨大能量，也会产生大量放射性裂变产物， 一旦发生事故，放射性物质外逸，将会严重危及人民的生命和健康，严重污染自然环 境。同时核裂变燃料有开采价值的富集矿并不多，50年内也会走向枯竭。
核聚变能清洁、方便，可以跟氢能相媲美，而作功效率比同质量的核裂变燃料高 出4倍。核聚变燃料主要是氢的同位素氖和氚，仅以氖计，每公斤海水中约含氘0. 034 克，地球的汪洋大海之中储藏的氘有23. 4万亿吨，足够人类使用几十亿年！但是核 聚变反应技术非常复杂，各种方案筛选、试验、优化和示范的过程相当漫长，能不能 在矿石能源和核裂变能源枯竭之际接上茬，还得打上一个大大的问号！万一不能够从 化学能时代平稳地过渡到美妙的核聚变能时代，人类社会不是倾刻间崩溃了么？
综上所述，广拓清洁而又便宜的新型能源是人类迫在眉睫的重要命题。
本发明人少年时期就对磁铁发生了浓厚的兴趣，成天老想着如何把永久磁铁的天 然磁力转化成一种机械能。本发明人第一次知道美国人发明了记忆合金时，就意识到 这种广泛用于连接、密封和自动控制的优良材料，也是一种潜在的动力源。
永久磁铁既可以用天然磁铁矿加工而成，也能够用钢或合金钢磁化制成。人类己 经通过切割永久磁铁的磁力线获得了电能，能不能永久磁铁恒定的巨大磁能直接转化 成为机械能呢？如今人类制造的磁钢材料的磁场强度可以足够大，能够轻而易举地吸 引住数吨数十吨重的铁磁性物体。就是难以将永久磁铁的磁能用做机械的推动力，原 因就在于其磁力的恒定性永久磁铁一旦把物体吸引住，就得花同样大的外力把物体 拉回来，其机械功的效率便《0！如果我们能够用一种便宜的方法中断/恢复永久磁铁 的磁力，情况就会大为改观，其磁能本身就是一种巨大的机械能了。直接中断/恢复 永久磁铁的磁力也许同样是一种得不偿失的劳动，然而把注意力放到被其吸引的物体 上就会绝处逢生了。永久磁铁吸引的对象是铁、镍等铁磁性物质，这一类物质有一个 共性加热到一定程度便会失去磁性，永久磁铁便不再对它们起作用，这个温度叫做 居里点。比如钴的居里点是IOOO'C，纯铁的是753。C，磁铁矿的是588。C，镍是376 'C，某些合金的居里点可以低到36°C。大多数人造铁磁合金及铁磁性陶瓷材料的居 里点温度是可调的，视掺入的铁磁性物质粉末的成分和数量而定。我们通常把居里点 温度较低的铁磁性物质叫做感温磁体，人们还可以依据工作的需要在略大于和略小于 常温的范围内决定感温磁体的居里点，比如能够把感温磁钢的居里点温度定在60°C。
记忆合金是一类超弹性合金，在常温下呈简单的立方晶体结构，跟普通金属一样 具有较大的硬度和较强的稳定性，不能够随便改变形状。将记忆合金冷却到一IO 一 200°C，简单立方晶体结构就变成了复杂的菱形晶体结构。这一过程叫做"马氏体转 变"。此时变得松软而有韧性，能够任意弯曲和变形。只要温度不升高，其形状就保 持不变。虽然结构发生了转变，但在极小的基本晶格中原子的原来状态并未起变化， 从而具备了 "记忆"功能。 一经加热到室温 数百'C，就会发生逆向马氏体转变，恢 复到原来的形状。记忆合金在恢复原状时都会伴生极大的弹力，比如镍钛诺尔合金的 伴生弹力高达6000千克/cm2，比原来变形时施加的外力大10倍以上。输出的能量远 远大于输入的能量，好像不符合热力学定律，目前科学界还没有合理的解释。我想， 记忆合金的"记忆"一定是以消耗某种我们还不知道的微观质粒而获得如此巨大的能 量的。记忆合金的再结晶同样存在一个(或两个)居里点温度， 一旦加热到居里点就 不再"软弱可欺"，从新挺腰来。而且这个居里点温度也是可调的，比如改变镍钛合 金镍与钛的比例，添加合金加成剂，就可以控制再结晶温度，使其在常温-300。C范围内变化。
让永久磁铁和记忆合金的能量释放为机械能，都跟温度有关，而且居里点温度都
能够制定在6crc上下。而通过光学系统将太阳能集中起来，把一个体积不大的物体
短时间加热到60-IO(TC并不难办到。
太阳能光学加热系统，永久磁铁与感温磁体随温度变化的磁感应关系，记忆合金 的温度弹性特性构成了本发明的三大要素和物质基础。
发明内容
本发明的目的是借助太阳能的负热磁效应，轮番中断/恢复永久磁铁对感温转子 不同叶片的吸引力，同时借助太阳的热能使冷却变形后的记忆合金恢复热加工时的形 状并且碰撞发电机的特定部位，从而把永久磁铁的磁能和记忆合金升温变形产生的弹 力转化成感温转子旋转运动的有效机械能，带动发电机发电，或者推动其他机器工作。
为了实现上述目的，发明人制定了多种技术路线，将分别申请发明专利。本发明
采用了如下技术方案
感温转子发动机系统主要由条形菲涅尔透镜、能量增益"台阶"、条形永久磁铁 和感温转子等构成。
感温转子由2个以上的感温叶片、与感温叶片同等数量的记忆合金"曲腿"和1 个转子鼓等组成。每个感温叶片的特定表面粘接或镶嵌着感温铁磁材料，并且均匀分 布在转子鼓上。记忆合金"曲腿"也均匀地安装在感温叶片与感温叶片之间的转子槽 内。
忆合金"曲腿"的加工工艺程序是先将记忆合金材料加热到居里点温度以上， 加工成条块状；再降温到一1(TC以下将其弯曲成瓦状。常温下它会保持弯曲后的瓦状；
重新加热到居里点温度以上，弯曲了的忆合金"曲腿"又将恢复到原始条块状。
条形菲涅尔透镜安装在感温转子的上方，凸形镜面朝下对准感温转子的1-2个感
温叶片，条形永久磁铁和能量增益"台阶" 一左一右安装在条形菲涅尔透镜与感温转 子之间，两者之间留着适当的缝隙，作为太阳辐射的入射口。
启动前条形永久磁铁紧紧地吸住l-2个感温转子的感温叶片。启动后，透镜系统
把太阳辐射聚焦照射到其中1个感温叶片上，这个感温叶片因受热失去磁性，系统失
去平衡，条形永久磁铁便把它相邻的另外1-2个感温叶片吸引过去，同时与其配套 的一个记忆合金"曲足"受热伸直，顶触能量增益"台阶"获得反推力，整个转子开 始旋转；接着下一个感温叶片被太阳辐射照射受热失去磁性，又一个与其配套的记忆 合金"曲足"受热伸直获得反推力……于是整个转子连续不断地加速旋转起来。
这个系统的各主要部件虽然形状各不相同，但它们(传动轴除外)的长度基本都 是相等的，而且排列方向也是一至的，都是一层层绕着转子鼓的中心轴线并与中心轴 线平行分布的，整体看起来是一个正圆柱体。有多少叶片就会形成多少转子槽，叶片 与叶片，转子槽与转子槽各自应该等距离分布。叶片与转子槽的宽度可变，数量"不 限"。总体来说，转子的半径愈大，圆柱柱围和表面积愈大，叶片和转子槽的数量也 可以愈多。叶片愈少，转子槽也就愈宽；叶片愈多，转子槽也就愈窄。转子槽需要一 定的宽度和深度，否则会影响叶片和记忆合金"曲腿"的散热，因此叶片过多是不可 取的。2个以上，50个以下是允许的，再多就成了整圆柱体，没有缝隙了。
小功率转子以2-8个叶片为宜。
大功率转子10-30个叶片为宜。
图1表达的是2感温叶片转子发动机的结构。从该图可以看到条形菲涅尔透镜(2) 搁置在支架(13)上方，感温转子(5-10)搁在支架中间，条形菲涅尔透镜的凸形镜 面朝下对准感温转子的1个感温叶片。条形永久磁铁(11)及其固定块(12)与能量增益"台阶"(4) 一左一右安装在条形菲涅尔透镜与感温转子之间，两者之间留着适 当的缝隙，作为太阳辐射的入射口 (3)。感温转子由2个感温叶片(6)、 2个记忆合 金"曲腿"(5)和1个转子鼓(7)组成；每个感温叶片的特定表面粘接或镶嵌着感 温铁磁材料(10)，并且均匀分布在转子鼓上记忆合金"曲腿"也均匀地安装在感 温叶片与感温叶片之间的转子槽内。转子鼓的中心开有贯穿孔洞，作为传动轴轴承 (8)。为了节约材料和减轻重量，叶片做成中空结构，叫做叶片槽(9)。 l是太阳辐 射，14是支架基座。
当前被太阳辐射照射的转子感温叶片叫做当前叶片，6就是当前叶片。
投射到条形菲涅尔透镜的太阳辐射，来自太阳能聚光-反射透镜系统。该系统的 内核主要是一个计算机全球太阳辐射定位模拟自动控制光学系统，用户只要一次输入 机器所在经度纬度和年月日时，机器便能够自动随着时间的推移模拟当地当时太阳辐 射的入射角度，并且自动调整跟踪反射光学系统的跟踪角，使太阳辐射接受器的透镜 表面与太阳辐射始终保持垂直关系，以达到跟踪反射的最优效果。这一系统发明人将 另外申请专利，因为不属于本发明的技术特征，此不赘述。
图2是条形磁菲涅尔透镜的三视图。
图3是条形磁菲涅尔透镜立体示意图。
图4是支架的立体示意图。其中1为搁置在支架顶部的条形磁菲涅尔透镜，2为 支架，3为安装支架一侧中上部的能量增益"台阶"，4为安装支架另一侧中上部的条 形永久磁铁固定块。
图5是条形永久磁铁立体示意图。
图6是能量增益"台阶"立体示意图。
图7为记忆合金"曲腿"成型过程和工作原理的立体示意图。将一块记忆合金加 热到居里点温度(比如60'C)以上，加工成的平直的记忆合金板材，可以视为之为 "直腿"；然后降温到一1(TC将其弯曲成型为具有凹槽的瓦状，这就是所谓"曲腿"。 常温下它会保持压"曲腿"形状；重新加热到居里点温度以上，"曲腿"立即恢复到 原始"直腿"形状，并且释放出巨大的弹力。成型后的记忆合金"曲腿"安装在两感 温叶片之间的转子槽里，并且与感温叶片平行对齐。记忆合金"曲腿"的截面近似弓 形，其底面焊接在转子鼓的表面，其"弓"背紧贴着前一个感温叶片一侧的中段，因 此，当其受热伸直，朝能量增益"台阶"猛地一蹬，那一瞬间发生的反推力正好为转 子鼓的切线方向，能够充分对转子鼓产生加速旋转的作用。
图8是2感温叶片转子立体示意图，其中1是焊接在感温叶片表面的感温磁钢片 或其他感温铁氧材料，2是感温叶片，3是感温叶片槽，4是记忆合金"曲腿"，5是 转子鼓，6是传动轴轴承，7是传动轴。
图9是部件装配完整的2感温叶片单体发动机的立体示意图。其中1是条形菲涅 尔透镜，2是是支架，3是条形永久磁铁的固定块，4是条形永久磁铁，5是能量增益 "台阶"，6是粘接在感温叶片表面的感温磁钢或其他感温铁氧材料，7是当前叶片， 8是叶片槽，9是当前记忆合金"曲腿"(简称当前"曲腿")，10是传动轴支柱，11 是传动轴，12是转子鼓，13是支架基座，14是连接在传动轴上发电机。
现在我们来看看这种发动机系统是怎么工作的
启动前，条形永久磁铁紧紧地吸住当前叶片。启动后，太阳辐射经过条形菲涅尔 透镜聚焦投射到太阳辐射入射口下方的当前叶片的感温材料上，这个叶片因受热失去 磁性不再被条形永久磁铁吸引，受地球引力作用绕着转子的中心线旋转下落；接着紧 随其后的当前"曲腿"前进到太阳辐射入射口的下方，受热伸直，正好"蹬"在能量 增益"台阶"上，获得反推力，促进了转子的旋转；此时系统失去平衡，条形永久磁铁便把另l个叶片吸引过去，转子就加速转动起来；接下来的当前叶片又被太阳辐射
照射受热失去磁性，与其配套的当前"曲腿"也跟着受热伸直获得反推力……于是整
个转子连续不断地加速旋转起来。
这种太阳能负热磁效应转子发动机系统既可以1个单机驱动1个发电机，也可以
2个发动机共同驱动同一个发电机。如图10所示，l为发动机系统l， 2为传动轴，3
为发电机，4为发动机系统2。可以看作这两个发动机系统共用1个传动轴，传动轴
的中部穿过发电机的定子，并把发电机的转子(永久磁铁)固定在传递轴的正中。 除了驱动发电机外，这种太阳能负热磁效应转子发动机系统还可以通过连杆直接
驱动汽车、扬水器、机床的机械，此不赘述。
图IO是部件装配完整的二感温叶片双体发动机的立体示意图。 因为双体发动机的工作原理，跟单体发动机的完全一样，不再赘述。 本发明不仅可以方便地把把单机联结成双机，还可以将任意数量单机、双机联结
成机阵。虽然单机输出的能量是有限的，但是机阵的总功率是没有限制的。
本发明除了连接发电机之外，都应该配备蓄电池，以便将晴天白日所发的过剩电
力储藏起来，供夜晚或雨雪天使用。因为发电机和蓄电池不是本发明的技术特征，此
不赘述。
图11是3感温叶片转子发动机的结构示意三视图。其中1是来自太阳能聚光-反 射透镜系统的太阳辐射，2是条形菲涅尔透镜，3是支架，4是条形永久磁铁固定 块，5是条形永久磁铁，6是粘接在感温叶片表面的感温磁钢或其他感温铁氧材料，7 是当前叶片，8是转子槽，9是记忆合金"曲腿"，IO是支架基座，ll是太阳辐射入 射口， 12是能量增益"台阶"，13是转子鼓，14是传动轴轴承。 图12是部件装配完整的三感温叶片双体发动机的立体示意图。 图13是4感温叶片转子发动机的结构示意三视图。其中l是来自太阳能聚光-反 射透镜系统的太阳辐射，2是条形菲涅尔透镜，3是支架，4是条形永久磁铁固定 块，5是条形永久磁铁，6是粘接在感温叶片表面的感温磁钢或其他感温铁氧材料，7 是当前叶片，8是记忆合金"曲腿"，9是转子槽，IO是太阳辐射入射口， 11是能 量增益"台阶"，12是转子鼓，13是传动轴轴承，14是支架基座。 图14是部件装配完整的4感温叶片双体发动机的立体示意图。 因为3感温叶片、4感温叶片发动机的工作原理，跟2感温叶片的发动机的完全 一样，不再赘述。
下面重点介绍一种12叶片的比较适中的方案，采用的是将一个正圆柱体分割成 24等份，叶片12个，转子槽也12个，他们的长度、宽度和高(深)度都相等。跟 上述2叶片、3叶片和4叶片的小转子相比，12叶片转子的叶片密度大多了，因此 它与条形菲涅尔透镜及太阳能聚光-反射透镜系统、条形永久磁铁的匹配关系也不尽 相同了。不仅多了一组聚光-反射透镜，更加值得交代的是，条形永久磁铁的宽度正 好等于两个叶片+半个转子槽的宽度，近距离平卧于转子之上，这样一来，在没有输 入外部能量的时候，常温下一个条形永久磁铁必然会始终紧紧地吸住两个感温转子的 叶片。
图15是12感温叶片转子发动机的结构示意三视图。其中1是来自太阳能聚光-反射透镜系统的太阳辐射，2是条形菲涅尔透镜1， 3是太阳辐射入射口， 4是条形 永久磁铁固定块l， 5是条形永久磁铁1， 6是焊接在感温叶片表面的感温磁钢或其 他感温铁氧材料，7是当前叶片，8是当前"曲腿"，9是转子鼓，10是传动轴轴承， 11是能量增益"台阶"2, 12是支架，13是支架基座，14是条形菲涅尔透镜2， 15 是固定能量增益"台阶"1的横梁，16是能量增益"台阶"1， 17是条形永久磁铁2，18是条形永久磁铁固定块2， 19是太阳辐射入射口2， 20是条形凸透镜，21是瓦形 反射镜。
图16是一个制作完成了的12感温叶片转子外观立体图，其中l是感温叶片，2 是记忆合金"曲腿"，3是传动轴轴承。
为了减轻重量和节约材料，转子内部可以分隔成若干空腔。图17是12感温叶片 转子的二视图，其中l是感温叶片，2是记忆合金"曲腿"，3是感温叶片槽，4是转 子鼓，5是转子槽，6是传动轴轴承，7是转子辐辏。
图18为条形凸透镜立体示意图。
图19为为瓦形反射镜立体示意图。
图20是加装了零部件的12感温叶片转子发动机支架的立体示意图。其中1是条 形菲涅尔透镜l， 2是条形菲涅尔透镜2， 3是支架，4是能量增益"台阶"1， 5是条 形永久磁铁l， 6是条形永久磁铁2， 7是条形永久磁铁2的固定块，8是条形凸透镜， 9是瓦形反射镜，10是条形永久磁铁1的固定块，11是能量增益"台阶"2。
图21是装配完整的12感温叶片双体发动机的立体示意图。
现在我们来看看这种发动机系统是怎么工作的
启动前，条形永久磁铁紧紧地吸住两个感温转子的叶片。启动后，太阳辐射经过 聚光-反射透镜系统聚焦投射到太阳辐射入射口下方的当前叶片的感温材料上，这个 叶片因受热失去磁性不再被条形永久磁铁吸引，受地球引力作用绕着转子的中心线旋 转下落；接着紧随其后的当前"曲腿"前进到太阳辐射入射口的下方，受热伸直，正 好"蹬"在能量增益"台阶"上，获得反推力，促进了转子的旋转；此时系统失去平 衡，条形永久磁铁便把它相邻的另两个叶片吸引过去，转子加速转动起来；接下来的 这个当前叶片又被太阳辐射照射受热失去磁性，与其配套的当前"曲腿"也跟着受热 伸直获得反推力……于是整个转子连续不断地加速旋转起来。从图中，我们可以看到， 每一个单机都有两组聚光-反射透镜系统，也就是说每一个单机同时有两组叶片和记
忆合金"曲腿"同时被太阳辐射驱动，转子旋转所获得的动力当然也就两倍于单个的 聚光-反射透镜系统(忽略做无用功的能量)。还可以多设置聚光-反射透镜系统，但必 须留出时间，让失去磁性的当前叶片在旋转到下一个太阳辐射入射口前冷却恢复磁 性，才能够被磁铁吸引前进。
本发明的元器件，除了条形永久磁铁、记忆合金"曲腿"、感温叶片表面的感温 铁磁材料需要特定的材料制造外，其他部分都可以选用质量轻、强度高、模量高、耐 高压、耐腐蚀、耐热、耐疲劳、隔热性能良好、不易变形的高分子材料(如玻璃钢、 芳纶纤复合材料、碳纤维复合材料等)来制造。
感温叶片表面的感温铁磁材料最好使用磁钢。
与现有发动机相比，本发明的有益效果是
1. 耗任何化石燃料，既节能，又清洁，不会污染环境。
2. 效率高，估计效率比现有同等规模的太阳能热机高出50%以上。
3. 结构简单，工作温度在环境温度(指气温)一100'C之间(包括摩擦热)，无 须在全封闭的高温高压条件下工作，因而对材料性能和工艺精度要不高，比任何传统 发动机都容易制造。当然它们也有自己的特殊要求，但解决难度远小于传统发动机。
4. 单机的功率可大可小，系统的发动机可多可少，小功率单机可以用来驱动汽 车或家用发电设备等，大型联机系统能够驱动百万千瓦以上的中、大型发电站。
图1是2感温叶片转子发动机的三视图。其中1是太阳辐射，2是条形菲涅尔 透镜，3是太阳辐射入射口， 4是能量增益"台阶"，5是当前"曲腿"，6是当前叶片，7是转子鼓，8是传动轴轴承，9是叶片槽，10是粘接在感温叶片表面的感温磁钢或 .其他感温铁氧材料，ll是条形永久磁铁的固定块，12是条形永久磁铁，13是支架， 14是支架基座。
图2是条形磁菲涅尔透镜的三视图。
图3是条形磁菲涅尔透镜立体图。
图4是支架的立体图。其中1为条形磁菲涅尔透镜，2为支架，3为能量增益"台 阶"，4为条形永久磁铁固定块。 图5是条形永久磁铁立体图。 图6是能量增益"台阶"立体图。
图7为记忆合金"曲腿"成型过程和工作原理的立体图。
图8是2感温叶片转子立体图，其中1是焊接在感温叶片表面的感温磁钢片或其 他感温铁氧材料，2是感温叶片，3是感温叶片槽，4是记忆合金"曲腿"，5是转子 鼓，6是传动轴轴承，7是传动轴。
图9是部件装配完整的二感温叶片单体发动机的立体图。其中1是条形菲涅尔透 镜，2是是支架，3是条形永久磁铁的固定块，4是条形永久磁铁，5是能量增益"台 阶"，6是粘接在感温叶片表面的感温磁钢或其他感温铁氧材料，7是当前叶片，8 是叶片槽，9是当前"曲腿"，10是传动轴支柱，ll是传动轴，12是转子鼓，13是 支架基座，14是连接在传动轴上发电机。
图IO是部件装配完整的二感温叶片双体发动机的立体图。
图11是3感温叶片转子发动机的结构三视图。其中1是来自太阳能聚光-反射透 镜系统的太阳辐射，2是条形菲涅尔透镜，3是支架，4是条形永久磁铁固定块，5 是条形永久磁铁，6是粘接在感温叶片表面的感温磁钢或其他感温铁氧材料，7是当 前叶片，8是转子槽，9是记忆合金"曲腿"，IO是支架基座，ll是太阳辐射入射口， 12是能量增益"台阶"，13是转子鼓，14是传动轴轴承。
图12是部件装配完整的三感温叶片双体发动机的立体图。
图13是4感温叶片转子发动机的三视图。其中1是来自太阳能聚光-反射透镜系 统的太阳辐射，2是条形菲涅尔透镜，3是支架，4是条形永久磁铁固定块，5是条 形永久磁铁，6是粘接在感温叶片表面的感温磁钢或其他感温铁氧材料，7是当前叶 片，8是记忆合金"曲腿"，9是转子槽，IO是太阳辐射入射口， ll是能量增益"台 阶"，12是转子鼓，13是传动轴轴承，14是支架基座。
图14是部件装配完整的4感温叶片双体发动机的立体图。
图15是12感温叶片转子发动机的三视图。其中1是来自太阳能聚光-反射透镜 系统的太阳辐射，2是条形菲涅尔透镜1， 3是太阳辐射入射口， 4是条形永久磁铁 固定块l， 5是条形永久磁铁1， 6是焊接在感温叶片表面的感温磁钢或其他感温铁 氧材料，7是当前叶片，8是当前"曲腿"，9是转子鼓，IO是传动轴轴承，11是 能量增益"台阶"2， 12是支架，13是支架基座，14是条形菲涅尔透镜2， 15是固 定能量增益"台阶"1的横梁，16是能量增益"台阶"1, 17是条形永久磁铁2， 18 是条形永久磁铁固定块2， 19是太阳辐射入射口2， 20是条形凸透镜，21是瓦形反 射镜。
图16是一个制作完成了的12感温叶片转子外观立体图，其中l是感温叶片，2 是记忆合金"曲腿"，3是传动轴轴承。
图17是12感温叶片转子的二视图，其中l是感温叶片，2是记忆合金"曲腿"， 3是感温叶片槽，4是转子鼓，5是转子槽，6是传动轴轴承，7是转子辐辏。
图18为条形凸透镜立体图。图19为为瓦形反射镜立体图。
图20是加装了零部件的12感温叶片转子发动机支架的立体图。其中1是条形菲 涅尔透镜l， 2是条形菲涅尔透镜2， 3是支架，4是能量增益"台阶"1， 5是条形永 久磁铁l， 6是条形永久磁铁2， 7是条形永久磁铁2的固定块，8是条形凸透镜，9 是瓦形反射镜，10是条形永久磁铁1的固定块，11是能量增益"台阶"2。 图21是装配完整的12感温叶片双体发动机的立体图。 下面以2感温叶片双体发动机为例，叙述实现本发明的最好方式
一. 按照图2、图3所示的结构和形状，跟光学器件专业生产厂商订做玻璃条形 菲涅尔透镜或透明高分子条形菲涅尔透镜。
二. 按照图l、图4所示的结构和形状，用芳纶纤维制造支架(包括条形永久磁 铁固定块)。
三. 按照图5所示的结构和形状，跟磁铁专业生产厂商订做超强磁场的条形永久 磁铁，并按照图l、图4所示的结构，用高强度的树脂胶把它粘接在支架的条形永久 磁铁固定块上。
四. 按照图6所示的结构和形状，用芳纶纤维制作能量增益"台阶"，并按照图 1、图4所示的结构，用高强度的树脂胶把它粘接在支架上。
五. 按照图l、图8所示的结构和形状，用芳纶复合材料制造感温转子(包括叶 片和转子鼓。
六. 按照图7所示的结构、形状和方法，用镍钛诺尔合金加工制作记忆合金"曲 腿"，并按照图l、图8所示的结构，用高强度的树脂胶把它粘接在转子上。
七. 按照图l、图8所示的形状，从磁钢专业生产厂商，购买或者订做居里点温 度在60-8(TC的条形感温磁钢片，并用高强度的叶片表面。
八. 按照图14所示的结构和形状，用碳纤维制造传动轴支柱。
九. 按照图l、图9所示的结构，把条形菲涅尔透镜、感温转子、传动轴、支架 和传动轴支柱等组装、连接在一起，并通过传动轴跟发电机或其他机器联结在一起。
权利要求
1.一种利用太阳能负热磁效应驱动感温转子发动机的方法，包括条形菲涅尔透镜、感温转子、条形永久磁铁、能量增益“台阶”的制造技术和组装方法，其特征是条形菲涅尔透镜安装在感温转子的上方，凸形镜面朝下对准感温转子的1-2个感温叶片，条形永久磁铁和能量增益“台阶”一左一右安装在条形菲涅尔透镜与感温转子之间，两者之间留着适当的缝隙，作为太阳辐射的入射口。
2. 权利要求1所述的感温转子，由2个以上的感温叶片、与感温叶片同等数 量的记忆合金"曲腿"和l个转子鼓等组成，其特征是感温叶片均匀分布在转子鼓 上，记忆合金"曲腿"均匀地安装在感温叶片与感温叶片之间的转子槽内。
3. 权利要求2所述的感温叶片，其特征是表面粘接或镶嵌着感温铁磁材料。
4. 权利要求2所述的忆合金"曲腿"，其特征是将记忆合金材料加热到居里点 温度以上加工成条块状，再降温到一1(TC以下将其弯曲成瓦状，常温下它会保持弯 曲后的瓦状，重新加热到居里点温度以上又将恢复原始条块状。
全文摘要
一种不需要消耗化石能源的新型发动机的制造方法。以太阳能为引擎，把永久磁铁的磁能和记忆合金升温变形产生的弹力转化成感温转子旋转运动的有效机械能，带动发电机发电，或者推动其他机器工作。既节能，又清洁，功率可大可小，结构简单，小者可以驱动汽车，大者能够建造百万千瓦以上的电站。比任何传统发动机都容易制造。
文档编号F03G7/06GK101319664SQ200710035068
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者田志祥 申请人:湖南大学