[发明专利]涡流式发热装置

说明书

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。

技术领域

本发明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，本发明涉及使用永磁体(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。

背景技术

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

发明内容

发明要解决的问题

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。

本发明是鉴于上述的实际情况而做成的。本发明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。