[發明專利]垂直軸風熱器

在審

• 申請號: 201710033385.5
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN108286494A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 李啟飛
• 申請（專利權）人: 李啟飛
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D15/00;H02K49/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

垂直軸風熱器包括磁力耦合制熱系統、垂直軸風力驅動系統，為了使磁力耦合制熱系統在最佳轉速范圍內工作，垂直軸風力驅動系統中可以加裝動力傳動變速系統。磁力耦合制熱系統由轉子和定子組成，轉子和定子一個上裝有磁塊，另一個上裝有感應盤或感應筒，依靠轉子和定子產生磁力耦合實現能量轉化，將機械能轉化為熱能，機械能由風力驅動產生。垂直軸風熱器可用于加熱水或空氣，從而用來供熱供暖。例如：垂直軸風熱器配以保溫水箱可以形成風能熱水器，而將垂直軸風熱器的加熱介質換為空氣，可直接對室內進行供暖，形成風能取暖器。

技術領域

風能利用、供熱供暖、新能源、節能減排。

背景技術

北方供熱供暖，耗費大量煤炭、油氣等資源，排放污染嚴重。南方陰雨連綿，太陽能熱水器無陽光不起作用。北極圈、南極圈及其周邊，寒冷異常，夜長晝短，有時幾個月不見陽光。而在地球上，風無處不在，風能清潔無污染。

磁力耦合技術的發展，使能量轉化變得簡單而高效，垂直軸風熱器正是利用磁力耦合技術和風力驅動技術相結合將風能最終轉化為熱能。

本人先前曾提出磁力緩速器的發明申請，可供參考。

發明內容

本發明針對供熱供暖和清潔能源利用，提出了垂直軸風熱器的解決方案。

垂直軸風熱器包括磁力耦合制熱系統和垂直軸風力驅動系統，為了使磁力耦合制熱系統在最佳轉速范圍內工作，垂直軸風力驅動系統還可以加裝動力傳動變速系統。磁力耦合制熱系統由轉子和定子組成，轉子和定子一個上裝有磁塊，另一個上裝有感應盤或感應筒，依靠轉子和定子產生磁力耦合實現能量轉化，將機械能轉化為熱能，機械能由風力驅動產生。垂直軸風熱器可用于加熱水或空氣，從而用來供熱供暖。

根據磁力耦合制熱系統的磁力耦合面的位置不同，垂直軸風熱器可分為盤式垂直軸風熱器、筒式垂直軸風熱器和混合式垂直軸風熱器。

磁力耦合面為相對旋轉磁場和感應磁場相互耦合的理論假設中性面，磁力耦合面位于磁塊固定盤組件和感應盤組件之間或磁塊固定筒組件和感應筒組件之間，磁塊固定盤組件或磁塊固定筒組件用于產生相對旋轉磁場，感應盤組件或感應筒組件用于產生感應磁場，相對旋轉磁場和感應磁場相互耦合進行能量轉化，垂直軸風熱器的磁力耦合制熱系統的轉子和定子中一個裝有磁塊固定盤組件或磁塊固定筒組件，另一個裝有感應盤組件或感應筒組件，轉子和定子的相互作用可看作是相對旋轉磁場和感應磁場的相互作用。

附圖說明

圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示為盤式垂直軸風熱器的幾種基本的結構類型，其磁力耦合制熱系統1的轉子采用感應盤組件1-1，而定子采用磁塊固定盤組件1-2，其垂直軸風力驅動系統2的低速軸2-2和高速軸2-3之間增加了變速箱。圖1、圖2、圖3所示方案的低速軸2-2和高速軸2-3為平行軸，圖4、圖5、圖6所示方案的低速軸2-2和高速軸2-3為交錯軸。圖1、圖4所示的盤式垂直軸風熱器的磁力耦合制熱系統采用一組磁力耦合面，即一個感應盤組件和磁塊固定盤組件的匹配組合。圖2、圖5所示的盤式垂直軸風熱器的磁力耦合制熱系統采用兩組磁力耦合面，但用兩個感應盤組件和兩個磁塊固定盤組件的匹配組合。圖3、圖6所示的盤式垂直軸風熱器的磁力耦合制熱系統采用兩組磁力耦合面，但用兩個感應盤組件和一個磁塊固定盤組件的匹配組合。圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示盤式垂直軸風熱器的幾種基本形式的磁力耦合制熱系統可以串聯使用，即使用兩組以上的磁力耦合面。圖4、圖5、圖6所示的盤式垂直軸風熱器的垂直軸風力驅動系統的傳動齒輪2-5、2-6和制動輪2-4等可以集成到變速箱內。

圖7所示的盤式垂直軸風熱器是圖6所示的盤式垂直軸風熱器的一種變形，其垂直軸風力驅動系統增加了帶傳動或鏈傳動，2-7、2-9為帶輪或鏈輪，2-8為傳動帶或傳動鏈。