[发明专利]空气动力风扇发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统，特别地是一种由已经执行其他操作的风扇输入或输出而产生电力的系统。

发明背景

在一些建筑物中经常出现大大小小多种多样的电容式风扇。这些风扇一般安装在排气系统和气体分配系统中并一般与空调、冷却塔、热交换器或其他同类设备有关。例如，这些风扇可安装在进气口来驱动气体通过管道组进入建筑物内部，可与空调系统或冷却加热系统关联，也可不与这些设备关联。风扇还可安装在建筑物的排气口或可进入主排气管道的特殊区域的排气口。

发明内容

在本说明中，简单起见，我们用“风扇”一词来表示发明中的排气风扇，本发明也将以排气风扇为例来进行描述，但本发明的应用不局限于此。

该发明的目的是提供一种可与已存在的风扇配合，从通过风扇的流体中获取能量，而不增加风扇运行成本的方式。

广义上，该发明包括一个与风扇联合作用的次级风扇和与次级风扇联合作用的发电机，其中次级风扇与风扇的轴线保持一致，且次级风扇的叶片在风扇的叶片附近。穿过风扇的气流导致次级风扇的转动从而产生电力。

该发明的一个特殊形式是次级风扇的叶片的安装方向与风扇的叶片相反，这样气体冲击次级风扇时会驱动该风扇的叶片转动，转动方向与风扇一致。

该发明的实施例中次级风扇的叶片数目少于风扇的叶片数目。

另一方面，该发明中，次级风扇为空载但可以空转。

附图说明

为了使发明更容易理解，以下附图可作参考说明，在这些图纸中：

图1为该发明中排气扇和次级风扇安置其中的管道的透视图；

图2为包含发明中排气扇和次级风扇的管道的纵向截面图；

图3为管道中排气风扇和次级风扇的扩大的截面透视图；

图4为整个系统排列的截面图。

具体实施方式

该发明可使用大多数规格的风扇，根据风扇规格的不同，发明的输出和应用也因之而异。

如图1～4中表示的第一个实施例中，发明中使用了风扇10。风扇10中有一个安装在500mm直径管道中4马力的电机11，还可以使用带有十二个叶片的风扇13的套筒12，风扇13的叶片14邻近套筒12的内表面。风扇13安装在管道中作为中小型商业建筑物的排气扇使用。

风扇和发电机可通过其底部安装在与管道系统其余部分连接的整体管道中，或者，可由风扇体和管道12内壁间的杆16和17或其他类似元件来支持。

围绕轮轴15外围的叶片14的螺旋角为30°。

与正常240V电网连接时，经过测试显示，风扇10运行时所使用的电流为5.3安培。

虽然风扇10可以邻近外墙的排气口安装，风扇10也在管道内部安装时与外墙相对保持一定的距离，这样，管道仍可伸出外墙向大气释放气体。

如果风扇向内安装，发明中次级风扇20和发电机21可安装在管道系统中，轮轴22的外表面邻近排气扇轮轴15的外表面。

轮轴15和22的表面相对平坦且朝外时更好。两者的距离最小可达4～6mm，最大为120mm或更多，这由所需输出来决定。

如果轮轴的直径相同则更好，然而，如果轮轴的直径不同，发明仍然会有很好的效果。

当然，如果一个风扇的叶片向轮轴外延伸，安装时必须在风扇叶片向外延伸的边缘之间保持相等的空隙。

虽然次级风扇20的叶片数目没有限制，但在四或多至排气扇的叶片数目之间时为佳，并且他们的螺旋角应该与风扇的螺旋角相反。这些叶片最好由金属制成但也可由工程级塑料制成。叶片的尺寸最好与风扇的叶片尺寸相近，也可小于风扇的叶片尺寸。

排气扇10运行时，穿过排气扇叶片的空气拍打次级风扇的叶片，次级风扇会因此转动并驱动附于其上的发电机21也开始转动。

次级风扇或发电机20的叶片25会加速旋转以便由排气扇输入气体产生的能量可以最优传输。风扇叶片的螺旋角和风扇叶片与发电机叶片间的间隙不同，发电机转动的速度就不同。这样，发电机可以所需的转动速度按需求输出不同的电压和频率，一般输出为240V，50Hz或110V，60Hz。

在该实施例中，排气扇的电机的最大额定电流为5.7安培。当在有载和空载状态下驱动发电机时，电机运行的实际电流为5.3安培。

发电机为双极发电机，额定功率为1500W，经国外工程师对其测试显示，该发电机可产生540W的功率来带动载荷。排气扇工作的电流检测也显示，无论发电机是否加载载荷，这在工作电流为5.3安培时是保持一致的。

因此，明显地，该发明的设备运行时是没有成本的。