[发明专利]垂直轴风热器

说明书

垂直轴风热器包括磁力耦合制热系统、垂直轴风力驱动系统，为了使磁力耦合制热系统在最佳转速范围内工作，垂直轴风力驱动系统中可以加装动力传动变速系统。磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子一个上装有磁块，另一个上装有感应盘或感应筒，依靠转子和定子产生磁力耦合实现能量转化，将机械能转化为热能，机械能由风力驱动产生。垂直轴风热器可用于加热水或空气，从而用来供热供暖。例如：垂直轴风热器配以保温水箱可以形成风能热水器，而将垂直轴风热器的加热介质换为空气，可直接对室内进行供暖，形成风能取暖器。

技术领域

风能利用、供热供暖、新能源、节能减排。

背景技术

北方供热供暖，耗费大量煤炭、油气等资源，排放污染严重。南方阴雨连绵，太阳能热水器无阳光不起作用。北极圈、南极圈及其周边，寒冷异常，夜长昼短，有时几个月不见阳光。而在地球上，风无处不在，风能清洁无污染。

磁力耦合技术的发展，使能量转化变得简单而高效，垂直轴风热器正是利用磁力耦合技术和风力驱动技术相结合将风能最终转化为热能。

本人先前曾提出磁力缓速器的发明申请，可供参考。

发明内容

本发明针对供热供暖和清洁能源利用，提出了垂直轴风热器的解决方案。

垂直轴风热器包括磁力耦合制热系统和垂直轴风力驱动系统，为了使磁力耦合制热系统在最佳转速范围内工作，垂直轴风力驱动系统还可以加装动力传动变速系统。磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子一个上装有磁块，另一个上装有感应盘或感应筒，依靠转子和定子产生磁力耦合实现能量转化，将机械能转化为热能，机械能由风力驱动产生。垂直轴风热器可用于加热水或空气，从而用来供热供暖。

根据磁力耦合制热系统的磁力耦合面的位置不同，垂直轴风热器可分为盘式垂直轴风热器、筒式垂直轴风热器和混合式垂直轴风热器。

磁力耦合面为相对旋转磁场和感应磁场相互耦合的理论假设中性面，磁力耦合面位于磁块固定盘组件和感应盘组件之间或磁块固定筒组件和感应筒组件之间，磁块固定盘组件或磁块固定筒组件用于产生相对旋转磁场，感应盘组件或感应筒组件用于产生感应磁场，相对旋转磁场和感应磁场相互耦合进行能量转化，垂直轴风热器的磁力耦合制热系统的转子和定子中一个装有磁块固定盘组件或磁块固定筒组件，另一个装有感应盘组件或感应筒组件，转子和定子的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互作用。

附图说明

图1、图2、图3、图4、图5、图6所示为盘式垂直轴风热器的几种基本的结构类型，其磁力耦合制热系统1的转子采用感应盘组件1-1，而定子采用磁块固定盘组件1-2，其垂直轴风力驱动系统2的低速轴2-2和高速轴2-3之间增加了变速箱。图1、图2、图3所示方案的低速轴2-2和高速轴2-3为平行轴，图4、图5、图6所示方案的低速轴2-2和高速轴2-3为交错轴。图1、图4所示的盘式垂直轴风热器的磁力耦合制热系统采用一组磁力耦合面，即一个感应盘组件和磁块固定盘组件的匹配组合。图2、图5所示的盘式垂直轴风热器的磁力耦合制热系统采用两组磁力耦合面，但用两个感应盘组件和两个磁块固定盘组件的匹配组合。图3、图6所示的盘式垂直轴风热器的磁力耦合制热系统采用两组磁力耦合面，但用两个感应盘组件和一个磁块固定盘组件的匹配组合。图1、图2、图3、图4、图5、图6所示盘式垂直轴风热器的几种基本形式的磁力耦合制热系统可以串联使用，即使用两组以上的磁力耦合面。图4、图5、图6所示的盘式垂直轴风热器的垂直轴风力驱动系统的传动齿轮2-5、2-6和制动轮2-4等可以集成到变速箱内。

图7所示的盘式垂直轴风热器是图6所示的盘式垂直轴风热器的一种变形，其垂直轴风力驱动系统增加了带传动或链传动，2-7、2-9为带轮或链轮，2-8为传动带或传动链。