專利名稱：一種高效廣譜風(fēng)力熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)能制熱結(jié)構(gòu)裝置，特別涉及一種帶水位溫度機(jī)械自動調(diào)節(jié)、發(fā)熱器 的高效廣譜風(fēng)力熱水器。
背景技術(shù)：
能源價(jià)格飛漲，大氣污染嚴(yán)重，煤炭原油面臨枯竭，各種新型利用廉價(jià)能源裝置日 新月異，水力發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電，等裝置不斷踴躍出現(xiàn)，大自然賦予了 我們無窮無盡的能源，但獲取這些能源的效率，與成本成了人類新的課題，高效廣譜熱水器 的特點(diǎn)是使用廉價(jià)的材料，無須風(fēng)力發(fā)電的限速裝置，風(fēng)能利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)在普通風(fēng)力 發(fā)電機(jī)，因此目前這種熱水器取代目前效率低的發(fā)電成了現(xiàn)實(shí)，這種高效廣譜熱水器做成 小型的可用作家用熱水器，其價(jià)格低廉結(jié)構(gòu)簡單，效率高，只要風(fēng)葉轉(zhuǎn)動就能產(chǎn)生熱水，在 風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可利用的風(fēng)力資源是可利用太陽能的三倍，在風(fēng)力資源豐富地區(qū)是 一種很好的選擇，做成大型的可與火力電聯(lián)合使用，提供高溫水取代一部分燃料，甚至可以 直接生產(chǎn)蒸汽供蒸汽發(fā)電使用，使風(fēng)能與燃料能互補(bǔ)，這樣既可避免風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力要求苛 刻缺點(diǎn)，又省去了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備投資的高成本，又大大節(jié)約了燃料成本，是火力發(fā)電廉價(jià)高 效少污染成為了可能。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服風(fēng)力熱水器效率低的特點(diǎn)我采用普通多股電阻絲做定子繞組，繞組為閉 合的，使用可以產(chǎn)生渦流的材料做定子芯，使用永久磁性材料做轉(zhuǎn)子，當(dāng)風(fēng)葉帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 時(shí)定子線圈切割磁力線，產(chǎn)生交變電壓，使定子繞組有電流通過，由于定子繞組的內(nèi)阻以及 感抗就產(chǎn)生了熱量，而定子芯在交變磁場的作用下產(chǎn)生了渦流，使定子芯發(fā)熱，并且轉(zhuǎn)子在 交變電場磁場作用下也會發(fā)熱，這樣就形成了一個(gè)高效發(fā)熱器，其原理是法拉第定理當(dāng) 穿過回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中的感生電動勢，ε的大小和穿過回路的磁通量變化 率等成正比，即ε = "Δ φ/Δ ο因此線圈組數(shù)越多效率越高，線圈砸數(shù)越多效率越高，轉(zhuǎn) 子磁極數(shù)越多磁力越強(qiáng)效率越高，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越快發(fā)熱量越高。水位自動控制系統(tǒng)，是根據(jù)阿基米德定律原理；溫度控制是根據(jù)氣體熱脹冷縮原 理來實(shí)現(xiàn)控制的本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的它包括發(fā)熱系統(tǒng)、水位溫度控制系統(tǒng)與風(fēng)葉動力系統(tǒng)動 力傳輸系統(tǒng)，其特征是風(fēng)葉受風(fēng)力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，帶動傘形齒輪，動力由主動皮帶輪通過皮帶 帶動被動皮帶輪，被動皮帶輪帶動發(fā)熱器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使發(fā)熱器發(fā)熱，熱量通過發(fā)熱器外殼傳 導(dǎo)給水；而水位水溫通過浮子氣囊控制是這樣實(shí)現(xiàn)的常溫的水進(jìn)到一定水位被發(fā)熱器不 停地加熱，溫度慢慢升高，氣囊里的空氣就產(chǎn)生熱膨脹，推動浮子下移，進(jìn)水調(diào)節(jié)閥開始進(jìn) 水，使水溫受到控制而恒定，當(dāng)水位升到一定高度，浮子受浮力作用壓迫氣囊，進(jìn)水停止，而 水位已升到出水口高度流出，由于熱水的流出冷水的進(jìn)入，氣囊收縮，進(jìn)水調(diào)節(jié)閥被關(guān)死， 水溫又會慢慢升高，這樣就做到了水位與溫度有機(jī)的恒定，使所要求的溫度的水源源不斷
3的流入熱水儲箱，水位水溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過水箱上的調(diào)節(jié)柄進(jìn)行調(diào)節(jié)，水箱外敷有保溫材料。本發(fā)明的特點(diǎn)是發(fā)熱效率高，水溫可按要求調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低。


圖1為本發(fā)明的主結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明水位溫度控制結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3所示，圖1為一種高效廣譜風(fēng)力熱水器總成1、水箱，2、出水口，3、發(fā)熱器總成，4、導(dǎo)熱油 箱5、加導(dǎo)熱油孔，6.導(dǎo)熱油，7、導(dǎo)熱油導(dǎo)管，8、加熱器上端蓋軸承9、加熱器底座固定螺絲， 10、加熱器底座軸承，11、加熱器轉(zhuǎn)子中心軸，12、發(fā)熱器皮帶輪，13、加熱器上部固定螺絲， 14、氣囊調(diào)節(jié)螺絲，15、水位標(biāo)，16、皮帶，17、水箱清理檢修窗，18、水位溫度調(diào)節(jié)杠桿，19、水 位溫度杠桿支撐，20、進(jìn)水口，21、調(diào)節(jié)閥，22、壓力波動平衡裝置，23、導(dǎo)壓管，24、氣囊、氣囊 室、浮子室，25、浮球，26、浮子連桿，27、浮球連接環(huán)，28、水，29、風(fēng)葉，30、風(fēng)葉固定盤，31、風(fēng) 葉固定螺絲，32、風(fēng)車導(dǎo)向尾翼，33、尾翼連接桿，34、尾翼固定螺絲，35、動力傳導(dǎo)傘形齒輪， 36、風(fēng)車前軸承蓋，37、風(fēng)車前軸承，38、風(fēng)車前軸承座，39、風(fēng)車后軸承座，40、風(fēng)車后軸承座 固定螺絲，41、風(fēng)車后端軸承，42、變速箱，43、風(fēng)車轉(zhuǎn)軸，44、傘形齒輪固定螺母，45、主動皮 帶輪轉(zhuǎn)軸，46、主動皮帶輪轉(zhuǎn)軸上軸承蓋，47、垂直轉(zhuǎn)軸軸承，48機(jī)頭固定螺絲49、風(fēng)車導(dǎo)向 軸，50、導(dǎo)向轉(zhuǎn)軸上軸承蓋，51、風(fēng)車導(dǎo)向軸承座，52、風(fēng)車導(dǎo)向軸承，53、風(fēng)車導(dǎo)向軸承底座 下端蓋，54、主動皮帶輪箱，55、主動皮帶輪，56、風(fēng)車底座，57、水箱固定支撐，58、風(fēng)車總支 撐桿，59、水箱導(dǎo)氣孔圖1中，發(fā)熱器總成3上下端蓋法蘭通過螺絲9、13與1水箱相連；上下端蓋法蘭 與水箱之間有密封墊，以隔絕水進(jìn)入發(fā)熱器內(nèi)部。6導(dǎo)熱油可根據(jù)不同溫度要求選擇，其作 用是定子芯、線圈繞組、轉(zhuǎn)子溫度均勻，延長使用壽命。35、43、45、47、51、54、52、20、46、53、 56,55的安裝順序與相對關(guān)系是傘形齒輪35通過鍵和傘形齒輪固定螺母固定在風(fēng)車轉(zhuǎn)軸 43和主動皮帶輪轉(zhuǎn)軸45上，主動皮帶輪轉(zhuǎn)軸45通過軸承47穿過49風(fēng)車導(dǎo)向軸，主動皮帶 輪55安裝在49風(fēng)車導(dǎo)向軸下端，51是風(fēng)車導(dǎo)向軸承座，其作用是安裝固定軸承52和承載 整個(gè)機(jī)頭重量以及潤滑油，使風(fēng)車導(dǎo)向軸49可以自由旋轉(zhuǎn)，風(fēng)車導(dǎo)向軸49通過螺絲48與 機(jī)頭變速箱42固定連接，在尾翼的作用下達(dá)到時(shí)刻可以追蹤風(fēng)向，達(dá)到最佳迎風(fēng)角度，46 是主動皮帶輪轉(zhuǎn)軸上軸承蓋，作用保住一定潤滑油避免污染，53風(fēng)車導(dǎo)向軸承座下端蓋，中 間安裝軸承座47垂直轉(zhuǎn)軸軸承，以增加45主動皮帶輪轉(zhuǎn)軸的負(fù)載能力，54是1/2缺口的 圓筒狀支撐它承受機(jī)頭的全部重量，并可保護(hù)55主皮帶輪，其底部安裝47垂直轉(zhuǎn)軸軸承增 加45主動皮帶輪轉(zhuǎn)軸的承載能力· 29、30、31、32、33、34、36、37、38、39、40、41、42、43為動力 部分，29葉片通過31風(fēng)葉固定螺絲固定在30風(fēng)葉固定盤，30風(fēng)葉固定盤固定在43風(fēng)車轉(zhuǎn) 軸，43風(fēng)車轉(zhuǎn)軸通過36風(fēng)車前軸承蓋37風(fēng)車前軸承38風(fēng)車前軸承座39風(fēng)車后軸承座40 風(fēng)車后軸承座固定螺絲41風(fēng)車后端軸承安裝在42變速箱里，當(dāng)風(fēng)吹動可以自由旋轉(zhuǎn)；水位標(biāo)15可以看到水箱內(nèi)的水位，59水箱導(dǎo)氣孔的作用是防止水箱內(nèi)氣壓對水位水溫控制系統(tǒng)的影響，可以通過水箱清理檢修窗17進(jìn)行安裝調(diào)試以及清理檢修，水箱外 敷有保溫材料，圖2發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖，1、發(fā)熱器端蓋螺孔，2、發(fā)熱器中心轉(zhuǎn)子軸，3、發(fā)熱器端 蓋，4、發(fā)熱器外殼，5、定子芯，6、線圈組安裝在定子槽中位置，7、定子芯固定螺絲，8、轉(zhuǎn)子， 9、永久磁性材料塊，10、發(fā)熱器端蓋拉緊螺桿，11、發(fā)熱器轉(zhuǎn)子軸承，12、端蓋密封圈，13、保 油孔，14、線圈組，15、a f/A F定子線圈連接圖2中1、3、4、5、6、7、10、12、13、14、15組成了發(fā)熱器外殼與定子，部件之間的關(guān)系
和作用特點(diǎn)3發(fā)熱器端蓋，用來與水箱固定，它的中心是轉(zhuǎn)子軸承座，3發(fā)熱器端蓋與水箱連 接處填有密封圈，10發(fā)熱器端蓋拉緊螺桿將上下端蓋與發(fā)熱器外殼4組成一體，4發(fā)熱器外殼 與3發(fā)熱器端蓋之間為密封圈，5為定子芯，使用沉頭螺絲7將每個(gè)定子芯固定在發(fā)熱器外殼 4上，線圈組安裝在定子槽中位置6跨兩個(gè)定子芯鑲嵌在定子槽中，14線圈組連接方式15.2轉(zhuǎn)子中心軸通過軸承11固定在定子中間，轉(zhuǎn)子8為一個(gè)圓柱形，上面有槽用于固 定永久磁性材料，其磁極分布如圖9，繞組由六組兩兩串聯(lián)的線圈組成，繞組安裝必須與磁 極相對應(yīng)使兩串聯(lián)繞組中電流方向相同，這個(gè)例子是以六組線圈和六對磁極為例，但在實(shí) 際中可以按不同要求來設(shè)計(jì)繞組數(shù)和磁極對數(shù)，繞組數(shù)和串聯(lián)方式以及磁極對數(shù)可以自由 組合，繞組排列原則是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中每組串聯(lián)線圈中的電流的方向總是分別一致。圖3為溫度液位控制裝置1、水位溫度控制調(diào)節(jié)柄，2、水位溫度控制鎖緊螺母，3、 溫度水位控制螺桿，4、連接控制活塞活結(jié)，5、帶密封圈的控制活塞，6、氣囊，7、浮球，8、浮球 連接頭，9、浮球連桿，10、調(diào)節(jié)杠桿連接頭，11、調(diào)節(jié)杠桿，12、調(diào)節(jié)杠桿支撐，13、調(diào)節(jié)杠桿與 調(diào)節(jié)閥的連接頭，14、調(diào)節(jié)閥桿，15、調(diào)節(jié)閥閥塞，16、出水閥孔，17、進(jìn)水管，18、梅花形進(jìn)水 中間的調(diào)節(jié)閥閥芯桿定位孔，19、調(diào)節(jié)器端蓋，20、調(diào)節(jié)器固定法蘭，21、固定螺絲，22、平衡 水壓變化缸，23、與進(jìn)水管相連導(dǎo)壓管，24、平衡水壓活塞，25、平衡水壓活塞連桿，26、平衡 水壓活塞，27、平衡水壓變化缸固定螺絲圖3中水位溫度控制總成，水從17進(jìn)水管進(jìn)水，當(dāng)水位慢慢升高浮球被浮起，浮 球帶動浮球連桿9，浮球連桿9帶動調(diào)節(jié)杠桿11，當(dāng)水位到達(dá)設(shè)定高度，浮球連桿9通過調(diào) 節(jié)杠桿11與調(diào)節(jié)閥桿14帶動調(diào)節(jié)閥閥塞15將出水閥孔堵死，停止進(jìn)水，這時(shí)浮球7很服 帖的與氣囊6接觸，水位被保持，當(dāng)水溫被發(fā)熱器慢慢加熱，由于水溫的升高，氣囊6里的 空氣開始膨脹受限于氣囊腔，氣囊6向下膨脹壓迫浮球7，浮球7被氣囊6壓迫向下移動， 通過聯(lián)動裝置，調(diào)節(jié)閥閥塞15被拉起，開始進(jìn)水，水位就會繼續(xù)上升，當(dāng)熱水到達(dá)出水口位 置，熱水開始流出，由于冷水不斷的進(jìn)入，氣囊中的空氣遇冷收縮，浮球7上升，調(diào)節(jié)閥閥塞 15將出水閥孔堵死，停止進(jìn)水，這樣形成了一個(gè)動態(tài)的平衡，水溫就能保持設(shè)定溫度，其中 水位溫度控制調(diào)節(jié)柄1是用來調(diào)節(jié)出水溫度和初始水位的，當(dāng)將帶密封圈的控制活塞5向 下調(diào)時(shí)水位上升，出水溫度降低，反之水位下降出水溫度上升，由于進(jìn)水壓力隨時(shí)變化必然 影響到進(jìn)水控制，甚至到一定程度無法控制系統(tǒng)，加了一個(gè)平衡水壓缸22，平衡水壓變化缸 固定螺絲27，平衡水壓缸22下端通過與進(jìn)水管相連的導(dǎo)壓管23相連，平衡水壓和缸徑與出 水閥孔16的直徑相等，平衡水壓缸22與調(diào)節(jié)杠桿支撐12的距離與調(diào)節(jié)杠桿與調(diào)節(jié)閥的連 接頭13相等，當(dāng)水壓變化時(shí)，水壓的干擾被完全抵消，出水水溫控制就十分準(zhǔn)確，就能做到 風(fēng)力大出水量大風(fēng)力小出水量小但水溫恒定，就可以是溫度恒定的熱水源源不斷的流入熱 水儲箱備用。
權(quán)利要求
一種風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)，特別是普通多股電阻絲閉合繞組與產(chǎn)生渦流的材料的定子芯以及永久磁性材料轉(zhuǎn)子結(jié)合的發(fā)熱器，發(fā)熱器空腔內(nèi)注導(dǎo)熱油使發(fā)熱器各部溫度均勻，水位水溫自動機(jī)械控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)，其特征是風(fēng)葉受風(fēng)力作用旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)熱 器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；發(fā)熱器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使定子繞組切割磁力線，定子繞組是由普通多股電阻絲做成， 線圈串聯(lián)閉合連接；定子由可以產(chǎn)生渦流的材料制成；永久磁性材料鑲嵌在轉(zhuǎn)子上；繞組 不限個(gè)數(shù)，繞組線圈串聯(lián)不限個(gè)數(shù)(也可由多個(gè)單獨(dú)閉合線圈繞在定子芯上)，轉(zhuǎn)子磁極不 限個(gè)數(shù)，只要符合轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中各線圈串聯(lián)繞組中分別電流方向一致，導(dǎo)熱油的種類不 限，符合不同溫度需要為宗旨，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)，水位水溫控制系統(tǒng)，是靠調(diào)節(jié)氣囊和浮 球連桿和調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)的，并安裝了水壓平衡缸，抑制水壓波動對本系統(tǒng)的影響，水位水溫 控制系統(tǒng)不限形狀和材料只限于工作原理，水位水溫控制系統(tǒng)不限于高效廣譜風(fēng)力熱水 器，其它設(shè)備液位溫度同樣可以使用本系統(tǒng)水位水溫控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。
全文摘要
一種高效廣譜風(fēng)力熱水器，具有風(fēng)力發(fā)電更廣闊的空間，因?yàn)樗哪茉传@取能力超過風(fēng)能發(fā)電的數(shù)倍；完全可以跟火力發(fā)電無縫對接，發(fā)熱器、水位溫度控制系統(tǒng)與風(fēng)葉動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征是發(fā)熱器至于水箱中，發(fā)熱器動力來源于風(fēng)力，發(fā)熱器是由可以產(chǎn)生渦流的材料定子芯和普通多股電阻絲閉合繞組組成，轉(zhuǎn)子是永久磁性材料，發(fā)熱器內(nèi)部充有導(dǎo)熱油，水位水溫受水位水溫控制系統(tǒng)控制，水位水溫控制系統(tǒng)是浮球液位計(jì)與氣囊控制的組合，為防止水壓波動對供水的擾動，設(shè)計(jì)了平衡水壓缸和水箱排氣孔，水箱外敷有保溫材料。高效廣譜風(fēng)力熱水器的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定，制造成本低，效率高，用途廣泛。
文檔編號F24H9/20GK101922789SQ200910115518
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者種志林 申請人:種志林