CN101893225A - 利用旋转力的锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用旋转力的锅炉，它利用以机械式旋转动力作为驱动源的旋转体的旋转力，促进水分子的运动(摩擦)，并利用水分子运动时所产生的摩擦热，使水变热。本发明利用旋转力的锅炉由连接在驱动源的旋转体、容纳并支撑所述旋转体的壳体构成，所述壳体上设有入水口和出水口，所述壳体内形成有水流路。所述旋转体的外周面上设有至少两个倾斜于法线或切线方向的凹眼，所述壳体的内周面上设有至少两个在圆周方向上彼此相隔一定距离、在轴的方向上相互连续、并以倾斜状或螺旋状排列的凹槽。本发明利用旋转力的锅炉，当水沿着水流路做轴向移动时与旋转体的外周面接触，由此可大幅增加摩擦距离，并通过多个凹眼还可最大化摩擦效率。另外，多个凹槽不仅可以使壳体内的水流更加顺畅，而且还可以利用自吸力使水的吸入、吐出以及与外界循环系统的循环更加容易。

Description

利用旋转力的锅炉

技术领域

本发明涉及一种利用以机械式旋转动力作为驱动源的旋转体的旋转力，促进水分子的运动（摩擦），再利用水分子运动时所产生的摩擦热，使水自热的利用旋转力的锅炉，特别是涉及一种可最大限度地提高旋转体的动能对水摩擦水所做的功量，从而提高热效率的锅炉。

背景技术

通常，适用于供暖和供热的锅炉都是通过燃烧木材、煤炭、石油、燃气等燃料，用其产生的热量直接或间接地加热水的。这种采用燃料燃烧的锅炉不仅燃烧效率非常低，不够经济，而且燃烧燃料时所产生的粉尘和废气还会造成大气污染，不利于环境保护。特别是，作为主燃料的煤炭、石油、天然气等地下资源开始逐渐枯竭，因此，寻找可代替能源已迫在眉睫。

作为燃料燃烧的替代热源，人们常采用没有粉尘或废气的电能，比如：电阻发热体、传导加热元件、微波振荡器等。但是，这些热源的瞬间电力消耗大，不适用于需要持续运转和大量水的供暖及/或供热。

另外，利用旋转体旋转力的锅炉也已被人们所熟知。这种结构的锅炉将电动机作为驱动源高速旋转旋转体，促进水分子的运动，再利用由水分子运动所形成的摩擦热使水变热。目前，如上所述的利用旋转体旋转力的锅炉有下列几种：

韩国授权专利公报10-0489760公开了一种锅炉，它在可存放水等流体的本体内设置可使流体循环的汽缸，所述汽缸内设有相互靠近并且相对而置的圆盘状固定盘和旋转盘，其中，旋转盘连接于外部的电动机，并且在电动机的作用下旋转。当旋转盘旋转时，从本体内流入的水等液体在旋转盘和固定盘之间产生摩擦而发出热量。

韩国公开专利公报10-2006-0115302中公开了另一种锅炉，它以圆筒状固定体和旋转体代替韩国授权专利公报10-0489760中所述的圆盘状固定盘和旋转盘，并将所述固定体和旋转体交互重叠设置于同一个轴上，而每个固定体和旋转体的壁部均设有多个可流通水的小孔，置于最内侧的旋转体上设有用于使流入的水产生涡流的卡尔曼涡旋室（Kalman Vortex`s chamber）。即，当旋转体旋转时，在卡尔曼涡旋室内产生涡流的水在离心力的作用下向四方扩散，并在通过旋转体和固定体上的小孔时产生摩擦而发出热量。

韩国授权专利公报10-0780822中公开了又一种锅炉，它在韩国公开专利公报10-2006-0115302中所述的圆筒状固定体和旋转体的表面上设置了三角状凹凸部，利用所述凹凸部来提高水的摩擦效果。

通常，向液体水施加机械冲击力(摩擦)时，液体水内部的水分子运动就会变得非常活跃，而这种水分子间的震动、旋转和并进运动可使水分子间相互摩擦，产生摩擦热，使水发出热量，导致水温上升。基于这一原理，本发明不需要热交换过程，既然不需要热交换过程，也就不存在热交换过程中热损失的问题，因而可有效提高热效率。

利用旋转体旋转力等机械能的锅炉，其热效率取决于动能作用于摩擦水时的功量，即，取决于摩擦距离。但是上述的现有技术中，水是在从最内侧的旋转体内部以放射线方向向外流动时产生摩擦的，所以其摩擦距离相对较短。即，连接于所述电动机的旋转体的动能用于产生摩擦的功量较小，因而导致热效率低。为了提高热效率，可以提高电动机的旋转速度或加大旋转体直径，但是其作法十分有限，而且如果提高电动机的旋转速度或加大旋转体直径就必然会增大锅炉的体积，并且电动机的功率也要足够大，所以耗电量也将随之增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可最大化相对于旋转体的水的摩擦距离，具有优化的摩擦结构的利用旋转力的锅炉。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明利用旋转力的锅炉由连接在产生旋转动力的驱动源、并可旋转的旋转体，容纳并支撑所述旋转体、且可使旋转体旋转的壳体构成，所述壳体上设有入水口和出水口，所述壳体内形成有可使通过入水口流入的水与所述旋转体的外周面接触并向轴的方向移动，最后流向出水口的水流路。

所述旋转体的外周面上设有至少两个用于改变所述水流路内压力的凹眼及/或凸起。

所述壳体的内周面与所述旋转体的外周面之间设有一定间距，所述壳体的内周面上设有至少两个在圆周方向上相隔一定间距、在轴的方向上连续排列的用于导引水流向的凹槽。

所述设置于旋转体外周面上的至少两个凹眼相对于外周面上的法线或切线倾斜一定角度，并呈圆形。

所述设置于壳体内周面上的至少两个凹槽相对于旋转中心倾斜一定角度或呈螺旋状，用于当旋转体旋转时形成自吸力。

本发明的有益效果是：本发明的旋转式锅炉通过驱动柱状旋转体，使水沿轴向流动并与所述旋转体的外周面接触，与现有技术中水以半径方向接触并流动的方式相比，单位面积的磨擦距离大幅增大，从而可增加旋转体的动能用于摩擦水时的功量，进而可大大提高热效率。

采用本发明利用旋转力的锅炉结构时，与其它结构的锅炉相比，加热相同量的供暖及/或供热用水时，可以减少电动机的运转时间，节约电力消耗；在相同时间内加热供暖及/或供热用水时，可以加大热水容量，即，经济效果十分显著。

所述设置于旋转体外周围上的多个凹眼及/或凸起，可以改变形成于旋转体外周面和壳体内周面之间的水流路内的压力，从而搅乱水流使水分散成微小的水珠，进而提高摩擦效率。即，可以通过提高摩擦性能，最大化热效率。

所述设置于壳体内周面的多个凹槽可使水流更加顺畅，尤其是，由于所述凹槽倾斜一定角度或呈螺旋状，因而当旋转体旋转时产生自吸力，从而可以使外部的供暖或供热循环系统的循环变得更加容易。

附图说明

图1是本发明利用旋转力的锅炉的结构示意图。

图2是本发明利用旋转力的锅炉的旋转体的结构示意图。

图3是本发明利用旋转力的锅炉的轴向视图。

图4是本发明利用旋转力的锅炉的壳体内周面的局部展开图。

图5是用于说明本发明利用旋转力的锅炉作用的轴向局部放大示意图。

图中，10、旋转体  11、旋转轴  13、凹眼  20、壳体  24、入水口  25、出水口  28、水流路  29、凹槽。

具体实施方式

本发明的优选实施方式如图所示。附图仅仅是为了易于理解本发明而示出的优选状态图，部分结构或者放大或者省略，因此，与实际结构有所不同。并且，除了附图中所示的结构之外还有更多的实施方式。

如图1所示，本发明利用旋转力的锅炉由旋转体10和壳体20构成，贯穿设置于旋转体10的旋转轴11与外部驱动源电动机30相连。

所述旋转体10的旋转轴11和电动机30的驱动轴31可以通过耦合圈32串联，也可以用未图示的传动带或齿轮以传动方式连接。没有电的地方，可以用未图示的汽油发动机或柴油发动机来代替电动机30作为驱动源。

如图1所示，所述支撑板40可以是木制或钢制的，也可以是在地面浇筑的混凝土结构。

如图2、图3所示，所述旋转体10的形状最好是圆柱状，材质为铝或铝合金。所述旋转体10的中央贯穿有用于插固所述旋转轴11的固定孔12，所述旋转体10的外周面上设有 彼此相隔一定距离的多个凹眼13。钻取所述凹眼13时，最好是让每个凹眼13倾斜于各自的法线和切线方向，其形状从钻孔的中心看上去是圆形，并且每个凹眼13都具有相同的直径和相同的深度。另外，为了最大限度地加大凹眼13的排列密度，可采取在轴的方向并列排列，在圆周方向错开排列的方式。

所述旋转体10可以是圆柱形，也可以是未图示的圆椎状或球状或直径不同的不规则形状等，只要垂直于中心线上任意点的截面呈圆形，任何形状均可。

此外，也可以对设置于所述旋转体10外周面上的多个凹眼13的形状、大小以及排列方式进行适当的改变。既可以在旋转体外周面上设置代替凹眼13的凸起，也可以在旋转体的外周面上同时设置凹眼和凸起。

如图1所示，所述壳体20由对应于旋转体10的圆柱状圆筒21、法兰连接于圆筒21左右两侧的左盖体23和右盖体22构成。所述右盖体22和左盖体23上分别设有入水口24和出水口25，并且分别设有用于支撑和旋转所述旋转体10的旋转轴11两端的轴承支撑部26、27。所述的法兰连接部和轴承支撑部26、27包括通用的防漏装置。

所述圆筒21的内周面和所述旋转体10的外周面之间具有一定间隔，所述间隔形成水流路28，可使通过入水口24流入的水沿轴向流动至出水口25。

在所述圆筒21的内周面上最好设置多个凹槽（groove）29，如图3所示。为了使水流更加畅通，所述多个凹槽29在圆周方向上彼此相隔一定距离，而在轴的方向上相互连续。

如图4所示，所述凹槽29最好是相对于旋转中心倾斜一定角度，或者呈柔和的螺旋状。所述旋转体10旋转时，倾斜一定角度或螺旋状的凹槽29产生自吸力，用以吸入、流动以及吐出水。

本发明利用旋转力的锅炉，当起动电动机30时，所述旋转体10开始旋转，使水在上述自吸力的作用下通过入水口24流入到壳体20内，流入的水沿着形成于壳体20中圆筒21的内周面和旋转体10外周围面之间的水流路28沿轴向流动，最后通过出水口25流出。当水沿着所述壳体20内的水流路28做轴向流动时，与旋转的旋转体10的外周面接触并产生摩擦。即，通过入水口24流入的水与旋转体10的整个外周面进行摩擦，极大地增加了摩擦距离，使旋转体10产生的动能对水摩擦的做功量达到最大值，从而可大幅提高摩擦产生的热效率。

设置于所述旋转体10外周面上的多个凹眼13的形状，可使水流路28内的压力反复增减，如图5中的粗箭头所示，随着这种压力的变化易于搅乱水流，并可将水分散成无数个水珠后再结合,以此最大化摩擦效率。

当旋转体10旋转时，设置于壳体20内周面上的多个凹槽29的形状可以使水产生自吸力，因此，不仅不用另设水泵也可以吸入水，并对其进行加热后以一定压力输出水，而且利用该输出压力可顺利完成供暖或供热系统的循环。因此，用于供暖和供热时，在所述入水口24和出水口25之间只要连接小型循环泵即可，甚至可以不用循环泵。

本发明利用旋转力的锅炉，可持续运转，而且适用于大量水供暖或供热，并且，可通过提高热效率，使供暖及/或供热设备的利用更为经济。

Claims (6)

1.一种利用旋转力的锅炉，其特征在于：它由连接在产生旋转动力的驱动源、并能旋转的旋转体，容纳并支撑所述旋转体、且可使旋转体旋转的壳体构成，所述壳体上设有入水口和出水口，所述壳体内形成有用于使通过入水口流入的水与所述旋转体的外周面接触并沿轴向移动，最后流向出水口的水流路。

2.根据权利要求1所述的利用旋转力的锅炉，其特征在于：所述旋转体的外周面上设有至少两个用于改变所述水流路内压力的凹眼及/或凸起。

3.根据权利要求1所述的利用旋转力的锅炉，其特征在于：所述壳体的内周面与所述旋转体的外周面之间具有一定间距，所述壳体的内周面上设有至少两个在圆周方向上相隔一定间距、在轴的方向上连续排列的用于导引水流向的凹槽。

4.根据权利要求1所述的利用旋转力的锅炉，其特征在于：所述旋转体的外周面上设有至少两个用于改变水流路内压力的凹眼及/或凸起，并且，所述壳体的内周面与所述旋转体的外周面之间设有一定间距，所述壳体的内周面上设有至少两个在圆周方向上相隔一定间距、在轴的方向上连续排列的用于导引水流向的凹槽。

5.根据权利要求2或4所述的利用旋转力的锅炉，其特征在于：所述设置于旋转体外周面上的至少两个凹眼相对于外周面上的法线或切线倾斜一定角度，并呈圆形。

6.根据权利要求3或4所述的利用旋转力的锅炉，其特征在于：所述设置于壳体内周面上的至少两个凹槽相对于旋转中心倾斜一定角度或呈螺旋状。

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