CN103967717A - 涡扇风磁发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种涡扇风磁发电装置，主要由涡扇集风筒和发电机所组成，该装置包括：涡扇集风筒、涡扇集风加压结构和风磁工作盘组。其中风磁工作盘组，用于将风的压力和磁力转变为带动发电机发电的机械动力，风磁工作盘组位于涡扇集风筒内，风磁工作盘组的前端为涡扇集风加压结构，风磁工作盘组的后端相通出风口，风磁工作盘组由通轴、动力电机、风二次加压片、固定风磁盘、旋转风磁盘和发电机所组成。本发明同时利用涡扇集风、风压、磁体之间的斥力作为综合动力进行发电，以提高洁净能源利范围，具有结构设计合理简单，体积小，节能和使用效果好的优点。

Description

涡扇风磁发电装置

技术领域

本发明属于一种涡扇风磁发电装置。

背景技术

随着燃油汽车的日益增加，大气污染也日益严重。燃油汽车被洁净能源汽车代替是今后必然发展趋势。

电是一种洁净环保能源，电能可以通过蓄电池和磁能进行储存和能量输出方式转换，广泛采用推广的电动汽车就是电能通过蓄电池转变为推动汽车前进的机械动力。但目前，对磁能的应用研究还属于开始阶段。目前生产制造的经电充磁后的钕铁硼永久磁铁已具有很强的磁力，磁力是磁铁块本身固有的物理特性，它在很长时间不会自然消退。磁力线是从永久磁铁上部N极向四面放射向下回环到下部S极，这些磁力线不会相交也不会中断，是一种闭合的曲线。有人试图封闭其中一极，那另一极磁力也会减弱和失去磁力，所以磁场的N、S两极是共存不可分割。这样在同一有限空间里同时存在N、S两极，对两块磁体之间是斥力和吸力同时存在，明确地说是在同一空间存在着作用力大小相等，方向相反的一对力。有很多科技工作者想用这磁力来设计做功机械设备，但成功很少。

风也是一种洁净环保能源，利用自然界的风发电、做功已被广泛利用。但利用风能要求风力扇叶片体积大、占用空间大，难于在汽车或火车上被使用。空气动力学在飞机制造业中涡轮涡扇技术的应用已发挥巨大作用，涡扇技术已可让飞行获得强大动力，飞机在强大气流推动下，飞行速度已超过音速数倍。而当今自然环境中风力发电叶轮只能被动地接受气流作用力，而且自然界气流风速很有限。对纯电动车行驶途中已有很多研发人员在设计电动车借风力发电充电机，但目前电动车马达功率都在30kw以上，如要配发电机充电也要30kw才行，而使30kw发电机工作最少也要几十牛.米的风力才行，对普通风扇产生不出几十牛.米，成功少。

发明内容

本发明的目的是设计一种涡扇风磁发电装置，该装置能同时利用涡扇集风、风压、磁体之间的斥力作为综合动力进行发电，以提高洁净能源利范围，具有结构设计合理简单，体积小，节能和使用效果好的优点。

为此，本发明主要由涡扇集风筒和发电机所组成。该装置包括：

涡扇集风筒，用于集中和提速从进风口进入的风流，涡扇集风筒的两端分别为进风口和出风口，进风口和出风口呈喇叭状口，进风口的直径与筒体的直径比为1.8～3∶1；

涡扇集风加压结构，用于提供风磁工作盘组启动工作的风压及加强从进风口进入风压，涡扇集风加压结构由集风电动机、集风扇叶轮和涡扇加压片所构成，集风电动机位于涡扇集风筒的进风口中部，集风电动机的轴向涡扇集风筒内延伸且其上依次固设有集风扇叶轮和涡扇加压片；

风磁工作盘组，用于将风的压力和磁力转变为带动发电机发电的机械动力，风磁工作盘组位于涡扇集风筒内，风磁工作盘组的前端为涡扇集风加压结构，风磁工作盘组的后端相通出风口，风磁工作盘组由通轴、动力电机、风二次加压片、固定风磁盘、旋转风磁盘和发电机所组成，动力电机的壳体和发电机的壳体分别通过轴承和连接柱与对应部的涡扇集风筒体内壁轴接，动力电机位于风磁工作盘组的前部，通轴两端连接动力电机和发电机的轴，动力电机轴的另一端设有风二次加压片，动力电机与发电机之间的通轴上呈间隔距离固定设有旋转风磁盘，各旋转风磁盘的前、后面设有与涡扇集风筒体内壁固接的固定风磁盘，所述的旋转风磁盘和固定风磁盘的盘面上围绕通轴孔呈间隔距离对应设有磁块固定斜孔，磁块固定斜孔内穿固有斜永磁块，相邻的旋转风磁盘和固定风磁盘的盘面上的斜永磁块同磁极设置，旋转风磁盘和固定风磁盘的外周边上呈间隔距离设有风动力片。

所述的动力电机为轴向式电机，发电机为轴向式发电机。所述的发电机后端的通轴上设有排风涡扇。所述的涡扇集风筒、动力电机轴、通轴、集风电动机轴、固定风磁盘、旋转风磁盘和发电机轴的轴心在一同直线上。所述的固定风磁盘与旋转风磁盘的相邻盘面之间的距离为1～50mm。所述的旋转风磁盘的前、后盘面上的斜永磁块的磁极与对应相邻面的前、后固定风磁盘盘面上的斜永磁块的磁极同极设置。所述的动力电机轴、通轴、发电机轴可为同一轴。

上述结构设计达到了本发明的目的。

本发明能同时利用涡扇集风、风压、磁体之间的斥力作为综合动力进行发电，以提高洁净能源利范围，具有结构设计合理简单，体积小，节能和使用效果好的优点。试验表明：将本发明的装置在电动车顶部，在自然风速2～3级的条件下，电动车车速达到60公里/小时，本发明的发电机即可开始对电动车的车载蓄电池组进行充电，可节省电能50～80％。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是本发明的风磁工作盘组的局部结构示意图。

图3是本发明的旋转、固定风磁盘上的风动力片的风流走向原理示意图。

图4是本发明的旋转风磁盘的结构示意图。

图5是本发明的旋转、固定风磁盘的分布结构示意图。

图6是本发明的旋转、固定风磁盘的磁力分布示意图。

图7是本发明的两种磁盘的磁力和涡扇集风筒与通轴的局部结构示意图。

具体实施方案

如图1至图7所示，一种涡扇风磁发电装置，主要由涡扇集风筒4和发电机9所组成。该装置包括：

涡扇集风筒4，用于集中和提速从进风口进入的风流。涡扇集风筒的两端分别为进风口和出风口，进风口和出风口呈喇叭状口，进风口的直径与筒体的直径比为1.8～3∶1。涡扇集风筒是搜集空气加压提速的有效装置。

涡扇集风加压结构，用于提供风磁工作盘组启动工作的风压及加强从进风口进入风压。涡扇集风加压结构由集风电动机1、集风扇叶轮2和涡扇加压片3所构成。集风电动机位于涡扇集风筒的进风口中部，集风电动机的轴向涡扇集风筒内延伸且其上依次固设有集风扇叶轮和涡扇加压片。集风电动机的机体由接柱与进风口处的涡扇集风筒内壁固定，集风电动机的机体最好固定在呈圆锥体形的导流罩内，导流罩再通过接柱与进风口处的涡扇集风筒内壁固定，更利于减少风阻和导流。集风电动机在风磁工作盘组(中的旋转风磁盘)相对静止时，它可先带动集风扇叶轮和涡扇加压片高速旋转，两者形成的快速高压风完成对风磁工作盘组中的旋转风磁盘的启动工作。即：本发明的涡扇集风加压结构中的集风电动机在本发明其它装置处于相对静止时，它可先带动集风扇叶轮和涡扇加压片高速旋转且旋转产生的高压气流冲向其后方的涡扇集风筒内的其它装置完成启动工作。

风磁工作盘组，用于将风的压力和磁力转变为带动发电机发电的机械动力。风磁工作盘组位于涡扇集风筒内，风磁工作盘组的前端为涡扇集风加压结构。风磁工作盘组的后端相通出风口。风磁工作盘组由通轴13、动力电机7、风二次加压片5、6，固定风磁盘12、旋转风磁盘8和发电机9所组成。动力电机的壳体和发电机的壳体分别通过轴承17和连接柱18与对应部的涡扇集风筒体内壁轴接。动力电机位于风磁工作盘组的前部，动力电机的作用是带动风二次加压片再次将气流加压送到后面的风磁工作盘组上并同时加速通轴。通轴两端连接动力电机和发电机的轴，动力电机轴的另一端设有风二次加压片，风二次加压片的作用是进一步加强风压。动力电机与发电机之间的通轴上呈间隔距离固定设有旋转风磁盘8，各旋转风磁盘的前、后面设有与涡扇集风筒体内壁固接的固定风磁盘12。本发明的图示结构中所给出的所述的旋转风磁盘为3个，固定风磁盘为4个。显然，可根据需要设置两磁盘数量。

旋转风磁盘和固定风磁盘的盘面上围绕通轴孔15呈间隔距离对应设有磁块固定斜孔16，磁块固定斜孔内穿固有斜永磁块。相邻的旋转风磁盘和固定风磁盘的盘面上的斜永磁块同磁极设置。旋转风磁盘和固定风磁盘的外周边上呈间隔距离设有风动力片14。显然，固定风磁盘上的通轴孔与通轴轴接，或固定风磁盘上的通轴孔的直径大于穿过部的通轴的直径，旋转风磁盘上的通轴孔与对应部的通轴固定连接。固定风磁盘外周边上的风动力片是下倾角，旋转风磁盘外周边上的风动力片是上倾角。固定风磁盘外周边上的风动力片将强气流以最佳角度折向旋转风磁盘外周边上的风动力片上，使旋转风磁盘上的风动力片得到强气流斜压力作用产生扭力，使旋转风磁盘快速旋转，且带动通轴一并快速旋转。使发电机在旋转风磁盘带动下工作发电。

所述的动力电机为轴向式电机，发电机为轴向式发电机。所述的发电机后端的通轴上设有排风涡扇10、11，排风涡扇的作用是进一步提高通轴的转速。所述的涡扇集风筒、动力电机轴、通轴、集风电动机轴、固定风磁盘、旋转风磁盘和发电机轴的轴心在一同直线上。所述的固定风磁盘与旋转风磁盘的相邻盘面之间的距离为1～50mm。所述的旋转风磁盘的前、后盘面上的斜永磁块的磁极与对应相邻面的前、后固定风磁盘盘面上的斜永磁块的磁极同极设置。

显然，动力电机轴、通轴、发电机轴可为同一轴，以简化结构。在动力电机轴与发电机的通轴上呈间隔距离套设有四个固定风磁盘和在各固定风磁盘之间的通轴上呈间隔距离固设有三个旋转风磁盘。各旋转风磁盘是固定在动力电机和发电机同心的通轴上。风二次加压片、动力电机、各旋转风磁盘、发电机和排风涡扇都在同一同心传动轴上同步旋转。因此，动力电机的扭力、各旋转风磁盘的扭力和风二次加压片的扭力都同向且都同时推发电机旋转工作。各风磁盘上的斜永磁块是装在各风磁盘的磁块固定斜孔内，每一块斜永磁块的两极面在同一风磁盘的两盘面透出，对两盘面的斜永磁块的N、S极均作定向导磁屏蔽，使固定风磁盘与相邻的旋转风磁盘的相邻两面的磁作用力呈有倾角的同极相斥作用力，每相邻两盘面均为同磁极性，用导磁屏蔽方法(为发明人己获权专利公开技术)将两盘磁力线调成倾斜角相斥作用力，四个固定风磁盘向下斥力转换扭力向下推三个旋转风磁盘向下带动通轴转动。七个固定风磁盘和旋转风磁盘中，相邻盘面同位置上同极有倾角的斜永磁块斥力作用，每对有倾角的同极相斥推力即是两对盘旋转扭力，在旋转中形成谐振产生更大的旋转扭力推动发电机进行发电工作。

本发明涡扇集风筒是搜集空气加压提速的有效装置，将这装置制作成一密封圆筒，将风磁工作盘组装入筒中，集风扇叶轮吸进的空气被涡扇加压片二次加压，增压后的气流向后冲到风磁工作盘组的部位，各风磁盘外周边上的导风叶片形成风轮扭力与磁动力盘上的斜永磁块产生的扭力合力推发电机工作。

本发明的装置可固定安装，也可装在运动行进的载体上，例如电动车，火车等。本发明安装在各种运行载体上，如大中巴士电动车、水上中小型快艇、城际高速列车上。上述车平均时速都超过80公里/小时，再通过本发明获得强劲气流，从转速和扭力都大大得到提高。所以本发明具有重大使用价值和意义。

当然，本发明的实施过程中，应配备计算机控制系统以控制发电机的发电、充电及各电动机启闭运行程序。例如，将本发明安装在电动车上时，在电动车速度达60公里/小时，计算机控制系统启动集风电动机和动力电机，达到风磁工作盘组的旋转风磁盘快速旋转，亦带同通轴和发电机轴快速旋转，当本发明借助风、磁力越转越快，达到发电机发电转速时，计算机控制系统关闭集风电动机和动力电机，将发电机发出的电转至为蓄电池充电、或转变为车动力供电。

总之，本发明同时利用涡扇集风、风压、磁体之间的斥力作为综合动力进行发电，以提高洁净能源利范围，具有结构设计合理简单，体积小，节能和使用效果好的优点。

Claims (7)

1.一种涡扇风磁发电装置，主要由涡扇集风筒和发电机所组成，其特征在于，该装置包括：

涡扇集风筒，用于集中和提速从进风口进入的风流，涡扇集风筒的两端分别为进风口和出风口，进风口和出风口呈喇叭状口，进风口的直径与筒体的直径比为1.8～3∶1；

涡扇集风加压结构，用于提供风磁工作盘组启动工作的风压及加强从进风口进入风压，涡扇集风加压结构由集风电动机、集风扇叶轮和涡扇加压片所构成，集风电动机位于涡扇集风筒的进风口中部，集风电动机的轴向涡扇集风筒内延伸且其上依次固设有集风扇叶轮和涡扇加压片；

风磁工作盘组，用于将风的压力和磁力转变为带动发电机发电的机械动力，风磁工作盘组位于涡扇集风筒内，风磁工作盘组的前端为涡扇集风加压结构，风磁工作盘组的后端相通出风口，风磁工作盘组由通轴、动力电机、风二次加压片、固定风磁盘、旋转风磁盘和发电机所组成，动力电机的壳体和发电机的壳体分别通过轴承和连接柱与对应部的涡扇集风筒体内壁轴接，动力电机位于风磁工作盘组的前部，通轴两端连接动力电机和发电机的轴，动力电机轴的另一端设有风二次加压片，动力电机与发电机之间的通轴上呈间隔距离固定设有旋转风磁盘，各旋转风磁盘的前、后面设有与涡扇集风筒体内壁固接的固定风磁盘，所述的旋转风磁盘和固定风磁盘的盘面上围绕通轴孔呈间隔距离对应设有磁块固定斜孔，磁块固定斜孔内穿固有斜永磁块，相邻的旋转风磁盘和固定风磁盘的盘面上的斜永磁块同磁极设置，旋转风磁盘和固定风磁盘的外周边上呈间隔距离设有风动力片。

2.按权利要求1所述的涡扇风磁发电装置，其特征在于：所述的动力电机为轴向式电机，发电机为轴向式发电机。

3.按权利要求1所述的涡扇风磁发电装置，其特征在于：所述的发电机后端的通轴上设有排风涡扇。

4.按权利要求1所述的涡扇风磁发电装置，其特征在于：所述的涡扇集风筒、动力电机轴、通轴、集风电动机轴、固定风磁盘、旋转风磁盘和发电机轴的轴心在一同直线上。

5.按权利要求1所述的涡扇风磁发电装置，其特征在于：所述的固定风磁盘与旋转风磁盘的相邻盘面之间的距离为1～50mm。

6.按权利要求1所述的涡扇风磁发电装置，其特征在于：所述的旋转风磁盘的前、后盘面上的斜永磁块的磁极与对应相邻面的前、后固定风磁盘盘面上的斜永磁块的磁极同极设置。

7.按权利要求1所述的涡扇风磁发电装置，其特征在于：所述的动力电机轴、通轴、发电机轴可为同一轴。