一种磁热系统

摘要

本发明公开了一种磁热系统，包括收集热能的热能收集装置、传输热能的热能传输装置、将热能转换成机械能输出的磁热机机组和将剩余热量排出的散热系统；所述热能收集装置和磁热机机组通过热能传输装置连接，所述磁热机机组和散热系统通过热能传输装置连接；所述磁热机机组包括至少一个将热能转换成机械能的磁热机单元和与磁热机单元连接的动力轴，所述磁热机单元驱动动力轴转动。本发明工作在中低温区，生产成本低，建设简单，使用寿命长，适用于大规模建造生产。

权利要求

1.一种磁热系统，其特征在于，包括收集热能的热能收集装置、传输热能的热能传输装置、将热能转换成机械能输出的磁热机机组和将剩余热量排出的散热系统；所述热能收集装置和磁热机机组通过热能传输装置连接，所述磁热机机组和散热系统通过热能传输装置连接；所述磁热机机组包括至少一个磁热机单元和与磁热机单元连接的动力轴，所述磁热机单元驱动动力轴转动；所述磁热机单元包括至少两个并排设置、配合工作的结构单元，所述结构单元包括顺磁特性随温度变化而反复变化的定子结构、将磁能转换成机械能的转子结构和塑料基座，所述转子结构对称设置在定子结构两侧，并配合定子结构工作；所述动力轴穿过各定子结构和各转子结构；所述结构单元还包括与动力轴套接设置的轴套，所述动力轴和轴套之间设置有单向轴承，所述轴套固定连接同一个磁热机单元中的各转子结构；

所述定子结构包括定子、导热器和制冷器；所述定子、导热器和制冷器分别固定设置在塑料基座上；

所述定子包括定子外壳和至少两个设置在定子外壳内部的感温软磁，所述定子外壳设置成圆盘状，内部中空，定子外壳内部设置有数量与感温软磁相同、固定放置感温软磁的软磁固定腔，所述软磁固定腔均匀对称设置；动力轴和轴套穿过定子圆心。

2.根据权利要求1所述的磁热系统，其特征在于， 所述导热器和制冷器分别对称设置在定子弧形面的两侧，并且所述导热器通过热能传输装置连接热能收集装置，将热能传输装置中的热量传递给感温软磁；所述制冷器通过热能传输装置连接散热系统，将感温软磁中的热量排出到散热系统中。

3.根据权利要求2所述的磁热系统，其特征在于，所述导热器与制冷器内部真空，装有真空超导液；所述制冷器的水平位置高于导热器；

所述导热器设置有导热管道，导热管道两端分别连接导热器的顶部和底部，导热管道的一段管道固定设置在定子外壳内部相邻的两个软磁固定腔之间的空隙中，在导热管道与导热器底部的连接处设置有导热阀门；

所述制冷器设置有制冷管道，制冷管道两端分别连接制冷器的顶部和底部，制冷管道的一段管道固定设置在定子外壳内部相邻的两个软磁固定腔之间的空隙中，在制冷管道与制冷器底部的连接处设置有制冷阀门。

4.根据权利要求3所述的磁热系统，其特征在于，所述定子外壳内部填充有多孔泡沫状结构的导热材料。

5.根据权利要求2所述的磁热系统，其特征在于，所述塑料基座设置有固定定子的圆形空腔，在圆形空腔两侧设置有分别固定导热器和制冷器的导热器固定腔和制冷器固定腔；

所述塑料基座的外表面设置有多个凸起块，或者，所述塑料基座的外表面设置有多个与凸起块嵌合的凹腔。

6.根据权利要求3所述的磁热系统，其特征在于，所述转子结构包括分别对称设置在定子外壳圆形平面两侧的两个转子基座和安装在转子基座上的数量与所述感温软磁相同的硬磁，所述转子基座设置成圆盘形，在转子基座面对定子外壳的圆形面上均匀对称设置有数量与软磁固定腔相同的硬磁固定腔，所述硬磁固定安装在硬磁固定腔中，硬磁与感温软磁配合工作；

所述动力轴和轴套穿过转子基座圆心，轴套与转子基座固定连接；

同一个磁热机单元中的两个结构单元中，两个定子结构中的感温软磁对齐设置，其分布状态和安装位置相同，其中一个结构单元中的转子结构的硬磁与定子结构的感温软磁对齐设置，另一个结构单元中的转子结构的硬磁与定子结构的感温软磁错开设置。

7.根据权利要求6所述的磁热系统，其特征在于，所述转子基座上均匀对称设置有多个控制导热阀门和制冷阀门的驻留磁体；所述驻留磁体均匀对称的设置在转子基座面对定子外壳的圆形面上；

所述塑料基座上设置有至少一个与驻留磁体配合工作的定位磁体，驻留磁体与定位磁体配合工作定位转子结构。

8.根据权利要求6所述的磁热系统，其特征在于，所述转子基座设置有屏蔽硬磁背对感温软磁一面的磁性的磁屏蔽壳。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的磁热系统，其特征在于，所述热能收集装置包括多个玻璃真空管；

所述热能传输装置包括多个真空热超导管，多个真空热超导管首尾连接组成传热管道，多个传热管道组成传热管道网络，所述传热管道内部真空，装有真空超导液;所述热能传输装置中的每两根连接的真空热超导管的连接处设置有隔层。

说明书

一种磁热系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种热能利用装置，尤其涉及的是一种将20℃至200℃的热源的热能转换成机械能的磁热系统。

背景技术

[0002] 太阳能是一种可再生的绿色能源，广泛应用于人们生活、工作和生产中，人们对太阳能的其中一种应用就是将太阳能转换为电能，例如太阳能电池；另外一种应用，是光热利用，例如直接利用太阳的热辐射产生热水。目前较成熟的具备大规模运用的太阳能热发电技术， 其工作原理是利用大面积反射镜汇聚太阳光，直接或间接把水烧至沸腾变为300度以上的高温水蒸气，然后推动汽轮机用来发电。

[0003] 目前世界上太阳能光热发电主要有塔式、槽式、碟式及菲涅耳式几种，这些大型太阳能光热发电装置均采用汇聚光线，加热产生蒸汽的工作方式，其工作温度要求在300摄氏度以上，属于中高温领域的光热运用。现有的大规模光热发电装置存在很多弊端，例如：1.工作温度高，容易受到日照、太阳移动、风向风速等环境因素影响，对工作环境条件要求较高；2.生产建设成本高，运行成本高，维护成本高；3.在工作时散失的热量多，转换效率低，投资回报率低；4.工作过程中通过水的状态转换传递热能（工作过程中通过水的汽化，实现热能转化为机械能），损耗高，转化效率低，对设备要求严格，增加了建设成本。

[0004] 因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种将20℃至200℃的热源的热能直接转换成机械能的磁热系统，旨在解决现有技术中的大规模太阳能利用系统容易受到环境条件的影响，建造成本、运营成本和维修成本高，能量转换效率低、损耗高等技术问题。

[0006] 本发明的技术方案如下：一种磁热系统，其中，包括收集热能的热能收集装置、传输热能的热能传输装置、将热能转换成机械能输出的磁热机机组和将剩余热量排出的散热系统；所述热能收集装置和磁热机机组通过热能传输装置连接，所述磁热机机组和散热系统通过热能传输装置连接；

[0007] 所述磁热机机组包括至少一个将热能转换成机械能的磁热机单元和与磁热机单元连接的动力轴，所述磁热机单元驱动动力轴转动。

[0008] 所述的磁热系统，其中，所述磁热机单元包括至少两个并排设置、配合工作的结构单元，所述结构单元包括顺磁特性随温度变化而反复变化的定子结构和与定子结构配合工作、将磁能转换成机械能的转子结构，所述转子结构对称设置在定子结构两侧；所述结构单元还包括固定定子结构的塑料基座；

[0009] 所述动力轴穿过各定子结构和各转子结构；

[0010] 所述结构单元还包括与动力轴套接设置的轴套，所述动力轴和轴套之间设置有单向轴承，所述轴套固定连接同一个磁热机单元中的各转子结构。

[0011] 所述的磁热系统，其中，所述定子结构包括定子、导热器和制冷器；所述定子、导热器和制冷器分别固定设置在塑料基座上；

[0012] 所述定子包括定子外壳和至少两个设置在定子外壳内部的感温软磁，所述定子外壳设置成圆盘状，内部中空，定子外壳内部设置有数量与感温软磁相同、固定放置感温软磁的软磁固定腔，所述软磁固定腔均匀对称设置；动力轴和轴套穿过定子圆心；

[0013] 所述导热器和制冷器分别对称设置在定子弧形面的两侧，并且所述导热器通过热能传输装置连接热能收集装置，将热能传输装置中的热量传递给感温软磁；所述制冷器通过热能传输装置连接散热系统，将感温软磁中的热量排出到散热系统中。

[0014] 所述的磁热系统，其中，所述导热器与制冷器内部真空，装有真空超导液；所述制冷器的水平位置高于导热器；

[0015] 所述导热器设置有导热管道，导热管道两端分别连接导热器的顶部和底部，导热管道的一段管道固定设置在定子外壳内部相邻的两个软磁固定腔之间的空隙中，在导热管道与导热器底部的连接处设置有导热阀门；

[0016] 所述制冷器设置有制冷管道，制冷管道两端分别连接制冷器的顶部和底部，制冷管道的一段管道固定设置在定子外壳内部相邻的两个软磁固定腔之间的空隙中，在制冷管道与制冷器底部的连接处设置有制冷阀门。

[0017] 所述的磁热系统，其中，所述定子外壳内部填充有多孔泡沫状结构的导热材料。

[0018] 所述的磁热系统，其中，所述塑料基座设置有固定定子的圆形空腔，在圆形空腔两侧设置有分别固定导热器和制冷器的导热器固定腔和制冷器固定腔；

[0019] 所述塑料基座的外表面设置有多个凸起块，或者，所述塑料基座的外表面设置有多个与凸起块嵌合的凹腔。

[0020] 所述的磁热系统，其中，所述转子结构包括分别对称设置在定子外壳圆形平面两侧的两个转子基座和安装在转子基座上的数量与所述感温软磁相同的硬磁，所述转子基座设置成圆盘形，在转子基座面对定子外壳的圆形面上均匀对称设置有数量与软磁固定腔相同的硬磁固定腔，所述硬磁固定安装在硬磁固定腔中，硬磁与感温软磁配合工作；

[0021] 所述动力轴和轴套穿过转子基座圆心，轴套与转子基座固定连接；

[0022] 同一个磁热机单元中的两个结构单元中，两个定子结构中的感温软磁对齐设置，其分布状态和安装位置相同，其中一个结构单元中的转子结构的硬磁与定子结构的感温软磁对齐设置，另一个结构单元中的转子结构的硬磁与定子结构的感温软磁错开设置。

[0023] 所述的磁热系统，其中，所述转子基座上均匀对称设置有多个控制导热阀门和制冷阀门的驻留磁体；所述驻留磁体均匀对称的设置在转子基座面对定子外壳的圆形面上；

[0024] 所述塑料基座上设置有至少一个与驻留磁体配合工作的定位磁体，驻留磁体与定位磁体配合工作定位转子结构。

[0025] 所述的磁热系统，其中，所述转子基座设置有屏蔽硬磁背对感温软磁一面的磁性的磁屏蔽壳。

[0026] 所述的磁热系统，其中，所述热能收集装置包括多个玻璃真空管；

[0027] 所述热能传输装置包括多个真空热超导管，多个真空热超导管首尾连接组成传热管道，多个传热管道组成传热管道网络，所述传热管道内部真空，装有真空超导液;

[0028] 所述热能传输装置中的每两根连接的真空热超导管的连接处设置有隔层。

[0029] 本发明的有益效果：本发明通过设置定子结构和转子结构配合工作，实现了将热能转换为磁能、再将磁能转换为机械能的技术效果，在能量转换过程中，并不存在气体的膨胀做功，安全高效；本发明针对温度为20℃至200℃的热源，将20℃至200℃的热源的热能转换成机械能，并不需要高温热源（300℃以上）提供热能，实现条件简单，同时受到环境的影响小：不受太阳移动、风向风速等环境因素影响；本发明利用感温软磁和硬磁的配合实现将热能转换成机械能，感温软磁制作简单，可承受温度范围广，本发明生产成本低，建设简单，使用寿命长，适用于大规模建造生产。

附图说明

[0030] 图1是本发明中磁热系统的模块图。

[0031] 图2是本发明中磁热机单元3100的结构示意图。

[0032] 图3是本发明中定子结构3110和转子结构3120的结构示意图。

[0033] 图4是本发明中转子结构3120的结构示意图。

[0034] 图5是本发明中定子结构3110的内部结构示意图。

[0035] 图6是本发明中隔层2200的结构示意图。

具体实施方式

[0036] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

[0037] 本发明公开了一种磁热系统，实现将20℃至200℃的热源的热能转换成机械能，如图1所示，包括收集热能的热能收集装置1000、传输热能的热能传输装置2000、将热能转换成机械能输出的磁热机机组3000和将剩余热量排出的散热系统4000；所述热能收集装置1000和磁热机机组3000通过热能传输装置2000连接，所述磁热机机组3000和散热系统4000通过热能传输装置2000连接；

[0038] 磁热机机组3000包括至少一个将热能转换成机械能的磁热机单元3100和与磁热机单元3100连接的动力轴3200，所述磁热机单元3100驱动动力轴3200转动。实际应用中，动力轴3200可以设置多根，动力轴3200可以通过互相连接的方式延长轴的长度，或者，也可以并排设置多根，每根动力轴3200上均设置有至少一个磁热机单元3100。不同的动力轴3200通过齿轮组和变速装置，与发电机实现连接，动力轴3200转动带动发电机发电。

[0039] 如图2和图3所示，磁热机单元3100包括至少两个并排设置、配合工作的结构单元，该结构单元包括顺磁特性随温度变化而反复变化的定子结构3110和与定子结构配合工作、将磁能转换成机械能的转子结构3120，所述转子结构3120对称设置在定子结构3110两侧；结构单元还包括固定定子结构3110的塑料基座3130；动力轴3200穿过定子结构3110和转子结构3120：定子结构3110的磁性随温度变化而反复变化，再利用定子结构
3110的磁性的反复变化（磁能）驱动转子结构3120转动，转子结构3120转动带动动力轴
3200转动，实际应用中，动力轴3200外接一些需要机械能的设备，例如发电机。本实施例中，磁热机单元3100包括两个结构单元，两个结构单元配合工作带动动力轴3200转动。

[0040] 结构单元还包括与动力轴3200套接设置的轴套3140，所述轴套3140与同一磁热机单元3100中的各转子结构3120固定连接；所述轴套3140固定连接相邻的两个结构单元，轴套3140呈管状，其表面有键槽结构，方便工作人员安装，同时在转动的过程中增大摩擦，不易打滑。动力轴3200同时穿过定子结构3110和转子结构3120，将多个磁热机单元3100贯穿串联连接，同时在动力轴3200上套接设置有轴套3140，轴套3140固定连接转子结构3120，在同一个磁热机单元3100中，轴套3140固定连接各转子结构3120。多个磁热机单元3100串联连接，各个磁热机单元3100内的结构单元中的转子结构3120带动轴套3140转动，从而带动动力轴3200转动对外做功。实际应用中，在动力轴3200和轴套3140之间设置有单向轴承（图中没画出）：由于动力轴3200连接多个磁热机单元3100，各个磁热机单元
3100内的结构单元中的转子结构3120带动动力轴3200转动，当设置在同一个动力轴3200上的其中一个转子结构3120停止转动时，容易对动力轴3200的转动产生影响（阻力），这时通过在动力轴3200和轴套3140之间设置单向轴承，可以完全避免了转子结构3120停止转动对动力轴3200产生阻碍的不良影响（其原理与多人自行车中的飞轮类似）。

[0041] 如图3所示，定子结构3110包括定子3111、导热器3112和制冷器3115；定子3111、导热器3112和制冷器3115分别固定设置在塑料基座3130上（参见图2）；

[0042] 其中，定子3111包括定子外壳3101和至少两个设置在定子外壳内部的感温软磁3102，所述定子外壳3101设置成圆盘状，内部中空，定子外壳3101内部设置有数量与感温软磁3102相同、固定放置感温软磁的软磁固定腔，所述软磁固定腔均匀对称设置；动力轴
3200和轴套穿过定子3111圆心；本实施例中，在一个结构单元中设置4个感温软磁3102（参见图3和图5），每个感温软磁3102呈扇形，均匀对称固定在定子外壳内部。感温软磁
3102对温度比较敏感，当温度上升到感温软磁3102的居里温度时，感温软磁3102失去磁性，当温度下降低于感温软磁3102的居里温度时，感温软磁3102恢复磁性，通过感温软磁
3102磁性的变化来控制转子结构3120转动，从而带动动力轴3200转动。

[0043] 导热器3112和制冷器3115分别对称设置在定子3111弧形面的两侧（参见图3和图5），交替控制感温软磁的温度，制冷器3115的水平位置高于导热器3112，有利于热能传递时导热物质充分循环，提高热能交换效率。导热器3112通过热能传输装置2000连接热能收集装置1000，制冷器3115通过热能传输装置2000连接散热系统4000（参见图2），导热器3112将热能收集装置1000中的热量传递给定子外壳3101内部的感温软磁3102，制冷器3115将感温软磁3102的热量排出给散热系统4000，具体的，在热能传输装置2000与导热器3112连接处设置有末端导热管2300，在散热系统4000与制冷器3115连接处设置有末端制冷管4100，该末端导热管2300与末端制冷管4100形状结构相同，均为长方体管道状，末端导热管2300和末端制冷管4100管道内部真空，装有真空超导液，末端导热管2300与导热器3112接触的平面面积比其他面大（增大接触面积可以提高导热效率），末端制冷管4100与制冷器3115接触的平面面积比其他面大（增大接触面积可以提高散热效率），通过这种设置方式可以有效的提高热能的传递，从而提高热能的转换效率。实际应用中，末端导热管2300与末端制冷管4100连接多个磁热机单元3100中的导热器3112和制冷器3115。

[0044] 导热器3112与制冷器3115内部真空，装有真空超导液；导热器3112设置有导热管道3113，导热管道3113两端分别连接导热器3112的顶部和底部，导热管道3112的一段管道固定设置在定子外壳3101内部相邻的两个软磁固定腔之间的空隙中（参见图5），在导热管道3113与导热器3112底部的连接处设置有导热阀门3114；具体的，导热阀门3114设置在定子外壳3101与导热管道3113下端的接触处。由于导热管道3112的一段管道固定设置在定子外壳3101内部相邻的两个软磁固定腔之间的空隙中，导热器3112内部的真空超导液受到末端导热管2300传递过来的热量影响，真空超导液蒸发成蒸汽，蒸汽向上移动，顺着上端导热管道3113进入定子外壳3101内部，蒸汽通过导热管道3113在定子外壳3101内部与感温软磁3102发生热传递，感温软磁3102温度升高，蒸汽温度下降，重新变成真空超导液，当位于导热管道3113下端的导热阀门3114打开时，真空超导液顺着导热管道
3113流出，流进导热器3112，形成循环；导热器3112通过上述真空超导液的循环与定子外壳3101内部的感温软磁3102进行热交换。

[0045] 制冷器3115设置有制冷管道3116，制冷管道3116两端分别连接制冷器3115的顶部和底部，制冷管道3116的一段管道固定设置在定子外壳3101内部相邻的两个软磁固定腔之间的空隙中（参见图5），在制冷管道3116与制冷器3115底部的连接处设置有制冷阀门3117。制冷器3115的工作过程与导热器3112的工作过程原理相同，通过制冷器3115内部的真空超导液的气液两种状态的转换，带走感温软磁3102的热量，达到降温的效果，同时该热量通过末端制冷管道4100传送到散热系统4000中处理。

[0046] 为了提高定子内部的热量传递效率，定子外壳3101内部填充有多孔泡沫状结构的导热材料（图中没画出），该多孔泡沫状结构的导热材料可以为泡沫铝或者泡沫铜，通过这种多孔泡沫状结构的导热材料，可以达到快速的传递热量的效果，实现感温软磁3102温度的快速变化，有利于提高整个磁热系统的效率。

[0047] 所述塑料基座3130设置有固定定子3111的圆形空腔，在圆形空腔两侧设置有分别固定导热器3112和制冷器3115的导热器固定腔和制冷器固定腔，塑料基座3130一方面可以起到保护定子结构的作用，另一方面可以起到保温的效果，降低热量的散失，提高磁热系统的效率。实际应用中，塑料基座3130的外表面设置有多个凸起块3131或者与凸起块3131嵌合的凹腔，这些凸起块3131和凹腔嵌合设置可以固定相邻的磁热机单元3100，方便工作人员组建大规模的磁热系统。

[0048] 转子结构3120包括分别对称设置在定子外壳3102圆形平面两侧的两个转子基座3121和安装在转子基座3121上的数量与所述感温软磁相同的硬磁3122，所述转子基座3121设置成圆盘形，在转子基座3121面对定子外壳3101的圆形面上均匀对称设置有数量与软磁固定腔相同的硬磁固定腔3124，所述硬磁3122固定安装在硬磁固定腔3124中，硬磁3122与感温软磁3101配合工作；动力轴3200和轴套3140穿过转子基座3121圆心，轴套3140与转子基座3121固定连接。

[0049] 具体的，同一个磁热机单元3100中的两个结构单元中，两个定子结构3110中的感温软磁3102对齐设置，其中一个结构单元中的转子结构3120的硬磁3122与定子结构3110的感温软磁3102对齐设置，另一个结构单元中的转子结构3120的硬磁3122与定子结构3110的感温软磁3102错开设置。也就是说，同一个磁热机单元3100中的两个结构单元中的两个转子结构3120是完全错开设置的（具体成45°错开，参见图2），当一个转子结构3120跟定子结构3110完全对齐时，另一个转子结构3120必然与定子结构3110完全错开。实际工作中，对于同一个磁热机单元3100，通过导热阀门3114和制冷阀门3117控制磁热机单元
3100的两个定子结构3111交替的加热和制冷（具体为，转子结构3120与定子结构3110对齐时，该转子结构3120对应的结构单元中的定子结构3110开始被加热，而另一个定子结构
3110开始被制冷）。简单的说，假设同一个磁热机单元3100中的两个结构单元分别为结构单元A和结构单元B，初始状态下，结构单元A中转子结构3120A与定子结构3110A对齐，结构单元B中转子结构3120B与定子结构3110B完全错开；此时，定子结构3110A被加热（即结构单元A中的导热阀门3114A打开，制冷阀门3117A关闭），此时定子结构3110A中的感温软磁3102A磁性消失；同时，定子结构3110B被制冷（即结构单元B中的导热阀门3114B关闭，制冷阀门3117B打开），此时定子结构3110B中的感温软磁3102B磁性恢复；由于感温软磁3102A磁性消失和感温软磁3102B磁性恢复，感温软磁3102B对转子结构3120B中的硬磁3122B具有吸合作用（磁力），由于转子结构3120B是通过轴套3140固定的，因此转子结构3120B受到感温软磁3102B的磁力影响，开始转动，带动动力轴3200转动，对外做功，直到转子结构3120B与定子结构3110B对齐，此时转子结构3120A与定子结构3110A完全错开，定子结构3110B开始被加热（即结构单元B中的导热阀门3114B打开，制冷阀门3117B关闭），定子结构3110A开始被制冷（即结构单元A中的导热阀门3114A关闭，制冷阀门3117A打开），此时磁热机单元3110完成了一个循环，两个转子结构3120A和3120B转动了45°。
磁热机单元3110经过8个周期后，两个转子结构3120A和3120B完成360°转动。

[0050] 实际应用中，为了避免相邻的转子结构3120之间的磁性互相影响，在转子基座3121设置屏蔽硬磁背3122对感温软磁3102一面的磁性的磁屏蔽壳（图中没画出），磁屏蔽壳不影响硬磁3122与感温软磁3102之间的吸引。

[0051] 为了实现导热阀门3112和制冷阀门3115的交替打开和闭合，同时为了更好的实现转子结构3120的稳定转动，转子基座3121上均匀对称设置有多个控制导热阀门3112和制冷阀门3115的驻留磁体3123；所述驻留磁体3123均匀对称的设置在转子基座3121面对定子外壳3101的圆形面上。驻留磁体3123由圆柱状小尺寸永磁材料制成（一个结构单元中的驻留磁体3123的数量由该结构单元中的感温软磁3102的数量决定，一般来说，驻留磁体3123的数量是感温软磁3102数量的2倍，本实施例中，每个结构单元安装8个驻留磁体3123）。实际运用中，可以在同一个磁热机单元3100中，只在一个结构单元安装驻留磁体，另外一个结构单元不安装驻留磁体。具体的，驻留磁体有两种设置方式：第一种，在转子基座3121的外缘上均匀分布8个驻留磁体3123，8个驻留磁体3123形成一个半径略小于转子基座3121半径的圆形，8个驻留磁体3123的磁极呈现间隔分布规律，即相邻的两个驻留磁体3123的磁极相反；第二种，在不同半径上各自均匀分布4个驻留磁体，形成两个半径不同，圆心相同的圆形，此时驻留磁体3123的磁极不用变换，磁极方向不受限制。本实施例中采用第一种设置方式（参见图2和图4）。本发明中的导热阀门3114和制冷阀门3117采用磁控阀门或者光电信号控制阀门，在转子结构3120转到特定的角度时，驻留磁体3123打开对应的导热阀门3114或制冷阀门3117，使导热器3112或制冷器3115内部循环，实现导热或制冷的效果；或者本发明中的导热阀门3114和制冷阀门3117也可以通过外接控制电路控制。

[0052] 实际应用中，塑料基座3130上设置有至少一个与驻留磁体3123配合工作的定位磁体（图中没画出），驻留磁体3123与定位磁体配合工作定位转子结构。本实施例中，一个塑料基座3130设置一个定位磁体，定位磁体的位置可以根据实际需要设置，本实施例中，定位磁体镶嵌安装在转子基座3121的特定位置，这个特定位置可描述为：将转子基座3121看做是一个时钟，那么12点过10分的位置为定位磁体安置的位置。

[0053] 定位磁体与驻留磁体3123间的距离是可调的，确保两者间的吸引力大小适当。当转子结构3120旋转到某个角度时，8个驻留磁体3123中的某一个与定位磁体发生重合，并产生吸引力，从而产生保持转子结构3120静止在该位置的趋势（定位转子结构3120，此时转子结构3120的状态为驻留状态）。驻留磁体3123中的某一个与定位磁体产生大小适当的作用力，这个作用力是可调节的，其大小略小于转子结构3120在驻留状态下的定子结构3110对转子结构3120的最终总吸引力（也就是说，转子结构3120与定子结构3110完全错开时，定子结构3110中的感温软磁3102被制冷，随着感温软磁3102的温度慢慢降低，感温软磁3102对硬磁3122的吸引力逐渐增大，在定子结构3110对转子结构3120的总吸引力达到最大时，转子结构3120才离开驻留状态），这就确保转子结构3120在受到定子结构3110吸引力达到最大时才发生定位磁体与驻留磁体3123脱离，转子结构3120转动，确保了磁热系统转换效率最大化。

[0054] 本发明中，驻留磁体3123还具有对转子结构3120的转动引导作用，确保转子结构3120在对外做功的开始阶段受到外力（驻留磁体3123和定位磁体之间的磁力）引导，向预设的方向转动一个小角度，这个提前转动的小角度，确保整个磁热系统的动力轴3200旋转方向一致，不会出现某个结构单元的转子结构3120在偶然状态下发生逆向旋转的情况，提高本发明磁热系统的可靠性和安全性。

[0055] 实际应用中，热能收集装置1000包括多个玻璃真空管；该玻璃真空管价格低廉，生产工艺和加工工艺难度低，集热效率高，以极低成本实现95%以上的热收集的技术效果。

[0056] 实际应用中，热能传输装置2000包括多个真空热超导管2100，多个真空热超导管2100组成传热管道，所述传热管道内真空，装有真空超导液；热能传输装置2000中的每两根连接的真空热超导管2100的连接处设置有隔层（参见图6）。如图6中，真空超导管2100A和2100B的连接处设置有隔层2200，隔层2200分别与真空超导管2100A和2100B的连接处设置有封闭真空超导管2100A和2100B的封闭层2210，这种设置方式有利用工作人员拆卸真空超导管：当热能传输装置2000中的某一根真空超导管2100出现故障后，工作人员只需关闭与该真空超导管两端连接的真空超导管对应的封闭层2210，然后直接可以对故障真空超导管直接拆除；同时在安装时，把新的真空超导管直接接上，同时抽空该真空超导管两端连接的隔层2200中的空气，使隔层真空，并注入真空超导液后，打开相应的封闭层2200即可。这种设置方式避免了由于一个真空超导管出现故障需要更换而导致整个热能传输装置
2000的内部真空被破坏。

[0057] 本发明中的磁热系统的散热系统4000可以为实际生产中的对流塔，或者大型风机、水槽等结构；或者散热系统4000也可以连接现有技术中的余热利用装置，包括热水系统等。

[0058] 本发明采用感温软磁3102与硬磁3122、动力轴3200配合工作，实现将热能转换成机械能的技术效果，具有以下优点：

[0059] 1.直接将热能转换成机械能，无需借助汽轮机就可直接驱动发电机转子，能量转换效率高，损耗小。

[0060] 2.在能量转换过程中不存在将液态水加热到汽态，由于不存在水的状态变化，不存在吸收汽化热，磁热机的转换效率进一步得到提升。

[0061] 3.能量转换过程不存在化学反应，不消耗任何物质（只有热能传递，温度变化），磁热系统全封闭运行，可以稳定工作数十年，寿命长。

[0062] 4.利用感温软磁3102作为转换介质，感温软磁3102可以承受的温度动态范围大，可承受温度大幅度剧烈变化，可靠性高；同时感温软磁3102磁性只受温度影响，外界环境对其影响小，因此磁热系统工作稳定。

[0063] 5.感温软磁3102制造工艺成熟，易于制取，成本低廉。

[0064] 本发明工作在中低温（20℃-200℃）区域，辐射小，建造成本低，受自然条件影响小（不受太阳移动，风向风速等自然因素影响），特别适合大规模建造。本发明在工作过程中并不对环境造成污染，绿色环保，适合大规模推广应用。

[0065] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。