[发明专利]振荡水柱式浪热器

说明书

振荡水柱式浪热器包括磁力耦合制热系统和振荡水柱式波浪能驱动系统，为了使磁力耦合制热系统在最佳转速范围内工作，波浪能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，机械能由波浪上伏时压缩气室中的空气驱动涡轮产生或由波浪下沉时吸入空气驱动涡轮产生。振荡水柱式浪热器可用于加热水、空气或其它储热介质，其配以保温水箱可以形成波浪能热水器，而将其加热介质换为空气，可直接对室内进行供暖，形成波浪能取暖器。

技术领域

磁致热、波浪能利用、供热供暖、新能源、节能减排、海洋经济。

背景技术

波浪能在海洋中蕴藏丰富，而海岸线附近城市人口密集，这也就为开发利用波浪能找到了一个庞大的市场。目前，波浪能的开发利用研究普遍着眼于发电，与本发明申请关系比较密切的波浪能发电装置有振荡水柱式波浪能发电装置。

磁力耦合技术的发展，使能量转化变得简单高效，振荡水柱式浪热器正是利用磁力耦合技术和振荡水柱式波浪能转化装置相结合将波浪能转化为热能。

本人先前曾提出磁力缓速器和极大负荷可调磁力缓速器的发明申请，可从中华人民共和国国家知识产权局检索以供参考。

发明内容

本发明针对波浪能的开发利用，提出了振荡水柱式浪热器的解决方案。

振荡水柱式浪热器包括磁力耦合制热系统和振荡水柱式波浪能驱动系统，为了使磁力耦合制热系统在最佳转速范围内工作，振荡水柱式波浪能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，机械能由波浪上伏时压缩气室中的空气驱动涡轮产生或由波浪下沉时吸入空气驱动涡轮产生。振荡水柱式浪热器可用于加热水、空气或其它储热介质，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，振荡水柱式浪热器可分为盘式振荡水柱式浪热器、筒式振荡水柱式浪热器和混合式振荡水柱式浪热器。

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，振荡水柱式浪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所示为盘式振荡水柱式浪热器的几种基本的结构类型，其磁力耦合制热系统1的转子采用磁块固定盘组件1-2，而定子采用感应盘组件1-1，其振荡水柱式波浪能驱动系统2加装了变速箱。图1所示的盘式振荡水柱式浪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所示的盘式振荡水柱式浪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所示的盘式振荡水柱式浪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所示盘式振荡水柱式浪热器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。图中标号2-1为变速箱高速轴，标号2-2为涡轮，标号2-3为收缩管，标号2-4为气室。气室2-4与波浪组成一个封闭空间，气室开孔与收缩管2-3相连结，气室与收缩管的形状应根据具体应用位置的海况统计数据进行流场分析后合理设计，以取得最佳效果。图1、图2、图3所示盘式振荡水柱式浪热器的振荡水柱式波浪能驱动系统2使用了变速箱，其目的主要是为了使磁力耦合制热系统1处于最佳转速范围内。各种结构形式的振荡水柱式浪热器的振荡水柱式波浪能驱动系统2也可以不使用变速箱，或使用增速器，但实际海况多变，使用变速箱是最可靠有效的。