[發(fā)明專利]一種基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710278385.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN107061150A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳超;闞安康;楊帆;曹丹;陳邦器
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D3/00
• 分類號(hào): F03D3/00;F03D15/10;F03D80/00;F24J3/00
• 代理公司: 上海三和萬國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31230
• 代理人: 陳偉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)能制熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)能是一種清潔的、取之不盡、用之不竭的可持續(xù)利用的再生資源，在當(dāng)前化石能源面臨枯竭和生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重污染的情況下，風(fēng)能的高效開發(fā)利用已成為我國(guó)乃至世界能源開發(fā)的一大熱點(diǎn)，風(fēng)能的轉(zhuǎn)換利用形式多種多樣，可轉(zhuǎn)換為電能、機(jī)械能、熱能等。目前，國(guó)內(nèi)外研究主要集中在風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域，事實(shí)上，在實(shí)際的生產(chǎn)、生活中，人們所需要的能量大部分最終以低品位熱能的形式體現(xiàn)，若能夠?qū)⒉环€(wěn)定的風(fēng)能用于生產(chǎn)熱能，則可有效緩解目前嚴(yán)峻的能源、環(huán)境問題，帶來巨大的社會(huì)效益和環(huán)境效益。風(fēng)能致熱具有能量轉(zhuǎn)換效率高、對(duì)風(fēng)的品質(zhì)要求低、適應(yīng)風(fēng)域?qū)挕⑴c風(fēng)力機(jī)匹配較好、致熱系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，因此風(fēng)能致熱技術(shù)具有較好的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置，風(fēng)力機(jī)通過垂直軸、傳動(dòng)圓盤和機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置帶動(dòng)雙向壓縮缸里的活塞運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)風(fēng)速低，制熱效率高，產(chǎn)熱利用率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料強(qiáng)度要求低，生產(chǎn)成本低，安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置，其特征在于，包括風(fēng)力機(jī)、垂直軸、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置、傳送皮帶、傳動(dòng)圓盤、偏心輪、第一機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置、第二機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置、活塞、多級(jí)節(jié)流裝置、雙向壓縮氣缸、冷水盤管、致熱器和封閉半球囊；所述風(fēng)力機(jī)設(shè)置在垂直軸的頂端，垂直軸的底端與轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置通過傳送皮帶連接至傳動(dòng)圓盤；所述傳動(dòng)圓盤通過同心軸與偏心輪相連接，偏心輪通過第一機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置與封閉半球囊相連接，封閉半球囊位于多級(jí)節(jié)流裝置上；所述傳動(dòng)圓盤通過第二機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置與活塞相連接，活塞位于雙向壓縮氣缸內(nèi)；所述致熱器內(nèi)部從上至下依次設(shè)置有冷水盤管、多級(jí)節(jié)流裝置、雙向壓縮氣缸；所述致熱器內(nèi)部充有油液，所述多級(jí)節(jié)流裝置將致熱器內(nèi)部分成上下兩部分。

優(yōu)選地，所述第一機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置包括第一傳動(dòng)桿、第二傳動(dòng)桿、換向桿和第五傳動(dòng)桿；所述偏心輪與第一傳動(dòng)桿的一端相連接，第一傳動(dòng)桿的另一端與換向桿的一端相連接，換向桿的另一端與第二傳動(dòng)桿的一端相連接，第二傳動(dòng)桿的另一端與第五傳動(dòng)桿的一端相連接，第五傳動(dòng)桿的另一端與封閉半球囊相連接。

優(yōu)選地，所述第二機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置包括第三傳動(dòng)桿和第四傳動(dòng)桿；所述傳動(dòng)圓盤與第三傳動(dòng)桿的一端相連接，第三傳動(dòng)桿的另一端與第四傳動(dòng)桿的一端相連接，第四傳動(dòng)桿的另一端與活塞相連接。

優(yōu)選地，所述多級(jí)節(jié)流裝置內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)多級(jí)節(jié)流通道，兩個(gè)多級(jí)節(jié)流通道左右對(duì)稱分布，每個(gè)多級(jí)節(jié)流通道的一連接口位于多級(jí)節(jié)流裝置頂面的中部，每個(gè)多級(jí)節(jié)流通道的另一連接口位于多級(jí)節(jié)流裝置底面的端部。

優(yōu)選地，所述致熱器外側(cè)設(shè)置有保溫層，保溫層采用真空聚熱材料制成。

優(yōu)選地，所述風(fēng)力機(jī)采用達(dá)里厄式 H 型垂直軸風(fēng)力機(jī)。

優(yōu)選地，所述油液采用液壓油或?qū)嵊汀?/p>

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置采用達(dá)里厄式 H 型垂直軸風(fēng)力機(jī)，通過垂直軸、轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤、和機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置帶動(dòng)雙向壓縮缸里的活塞運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)風(fēng)速更低；達(dá)里厄式 H 型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉尖速比可以達(dá)到6，根本上解決了垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用系數(shù)偏低的問題，使得 H 型垂直軸風(fēng)力機(jī)在 2 m/s 的來流時(shí)即可啟動(dòng)，垂直軸風(fēng)力機(jī)可適應(yīng)任意方向的來流，無需復(fù)雜的轉(zhuǎn)向和調(diào)速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可靠性高，同時(shí)具有葉片受力特性相對(duì)穩(wěn)定、機(jī)組壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

（2）本發(fā)明基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置采用多級(jí)節(jié)流裝置能夠共同承擔(dān)較大的壓力降，能夠有效解決節(jié)流孔前后壓差過大，節(jié)流孔壁處可能產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象和較大的噪聲等問題，使制熱效率更高。

（3）本發(fā)明基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置中致熱器保溫層采用的真空絕熱保溫材料，真空絕熱板采用真空絕熱技術(shù)，使導(dǎo)熱系數(shù)低至0.004W/(m?K) 以下，僅為普通保溫材料的十分之一，所以其保溫效果好，能夠最大程度上減少產(chǎn)熱的流失，使熱能利用率更好；本發(fā)明基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，安裝方便，運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于多級(jí)節(jié)流的液體擠壓式風(fēng)能制熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)致熱器內(nèi)油液的流動(dòng)示意圖。