CN110410906B - 风能发电式喷雾散热装置 - Google Patents

风能发电式喷雾散热装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风能发电式喷雾散热装置，包括外壳以及设置在外壳内的微型发电机、逆变器、蓄能电池和控制器，外壳上设置有风力驱动机构，外壳包括发电安装部、控制安装部和输出安装部，微型发电机安装在发电安装部内，且微型发电机的转子轴与风力驱动机构连接，逆变器、蓄能电池和控制器均安装在控制安装部内，逆变器连接在控制器与微型发电机之间，蓄能电池与控制器连接，所述输出安装部内安装有微型泵，微型泵与控制器连接，所述输出安装部设置有与微型泵连接的喷雾机构。本发明可采用风能进行发电作为持续驱动力来驱动相关动力元件，以此来进行流动风降温或者喷雾降温，从而来满足相应同学的降温需求。

Description

风能发电式喷雾散热装置
技术领域
本发明涉及环保可再生资源利用技术领域，具体涉及一种风能发电式喷雾散热装置。
背景技术
目前在酷暑季节中，还有不少教室里面还在使用着吊扇进行散热降温，并且吊扇的数量有限，许多位于吊扇吹风盲区的同学不能或者无法过多享受吊扇带来的流动风降温，只能在酷暑季节中咬牙坚持，尤其是针对一些脂肪较多的同学，汗珠连续不断滴落下来实在比较难受。由此，许多同学开始购置一些小型的电风扇进行降温，考虑到教室里的插座数量有限，许多同学选择了配装电池的电风扇来降温，但由于电压过小，并且耗电量较快，这种小型电风扇存在一些使用痛点，尤其在电池电量消耗完毕的情况下，不能快速找到可以替换的电池就无法再继续使用，况且电池书友有害垃圾，回收利用工艺复杂且比较困难。因此，需要设置一种采用可再生清洁能源如风能作为持续驱动力的散热装置，这样就可以避免出现电池出现耗电完毕而停止工作的尴尬情况，此外，在酷暑难当的时候，有一些同学需要进行急速降温，室内风或者常温流动风已经无法满足这类同学的散热需求，需要采用冷水喷雾进行降温。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风能发电式喷雾散热装置，该装置可采用风能进行发电作为持续驱动力来驱动相关动力元件，以此来进行流动风降温或者喷雾降温，从而来满足相应同学的降温需求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：风能发电式喷雾散热装置，包括外壳以及设置在外壳内的微型发电机、逆变器、蓄能电池和控制器，外壳上设置有风力驱动机构，所述外壳包括一体成型的发电安装部、控制安装部和输出安装部，所述控制安装部位于发电安装部和输出安装部之间，所述微型发电机安装在发电安装部内，且微型发电机的转子轴与风力驱动机构连接，所述逆变器、蓄能电池和控制器均安装在控制安装部内，逆变器连接在控制器与微型发电机之间，蓄能电池与控制器连接，所述输出安装部位于控制安装部的上部一侧，且输出安装部内安装有微型泵，微型泵与控制器连接，位于输出安装部下方的控制安装部一侧设置有定位套环，所述输出安装部底面设置有螺纹接头，所述定位套环内活动套设有透明的盛水筒，盛水筒顶部与螺纹接头螺接，所述微型泵的进口端连接有抽水软管，抽水软管一端穿出输出安装部并伸入至盛水筒的内腔底部，所述微型泵的出口端连接有喷水软管，所述输出安装部的上表面设置有喷雾支座，喷雾支座上安装有水雾喷头，所述喷水软管一端穿入至喷雾支座内并与水雾喷头连接。
进一步地，所述风力驱动机构包括扇叶安装架、筒形保护壳以及至少一组扇叶组件，所述筒形保护壳竖直固定在发电安装部的上表面，所述微型发电机的转子轴顶部伸入至筒形保护壳内并可转动地穿过筒形保护壳的顶部，所述扇叶安装架包括底板以及成型在底板上的多根条形竖板，所述底板的中心与微型发电机的转子轴顶部固定连接，所述多根条形竖板沿筒形保护壳的周向均匀排列，每组扇叶组件均包括与条形竖板数量相等的扇叶，且每组扇叶组件的扇叶分别可转动地安装在每根条形竖板上，所述筒形保护壳的侧壁上加工有与扇叶组件组数相同的斜向环形槽，所述扇叶的内端加工有叶片轴，叶片轴可转动地穿过条形竖板并连接有摆动片，摆动片的内侧固定有短轴，短轴内端固定有可在对应斜向环形槽内滑动的滚珠。
进一步地，每组扇叶组件中的扇叶均位于同一水平工作面内。
进一步地，所述扇叶安装架还包括带动内孔的上端面齿轮，上端面齿轮可转动地套装在筒形保护壳上，所述上端面齿轮的背面与条形竖板固定连接，所述发电安装部顶部可转动地安装有下端面齿轮，下端面齿轮与上端面齿轮啮合，所述下端面齿轮上固定有偏心销，偏心销上铰接有联动杆，所述喷雾支座可转动地安装在输出安装部的上表面，且喷雾支座的侧壁上固定有支板，支板上固定有定位销，所述联动杆远离偏心销的一端与定位销铰接，所述喷雾支座通过联动杆实现摆动运动。
进一步地，所述联动杆包括杆体以及成型在杆体两端的套环，其中一个套环套装在偏心销上，另一个套环套装在定位销上。
进一步地，所述喷雾支座为带有内腔的筒形体，所述下端面齿轮的直径小于喷雾支座外径的三分之二，所述支板固定在喷雾支座靠近下端面齿轮的侧壁上。
本发明具有的有益效果是：
1、通过设置风力驱动机构、发电机、逆变器、蓄能电池和控制器作为风力发电系统，不仅动力能源属于可再生的清洁资源，而且还能进行一定的电力储蓄，从而避免出现短时间内缺电而停止运行的尴尬情况；
2、通过设置微型泵、盛水筒、喷雾支座和水雾喷头作为输出水雾的降温系统，可以在供给电源下持续不断地喷出细小水雾，以适应于较高降温需求的同学；
3、通过设置上端面齿轮、下端面齿轮、联动杆作为联动机构来带动喷雾支座来回摆动，可在无须额外动力的情况下实现喷雾支座的摆动，不仅从一方面节约了能源，而且也增大了水雾喷洒的面积，从而适应大面积降温的需求；
4、本发明中的风力驱动机构采用可全方位翻转的叶片，可适应来自不通方向的风力，避免出现吹风死角而导致装置的发电效率过低，从而保证了整个装置较好的环境适应性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明中风力驱动机构的结构示意图；
图3为图2的A处放大示意图。
图中标记：1-发电安装部；2-风力驱动机构；3-控制安装部；4-定位套环；5-盛水筒；6-输出安装部；7-螺纹接头；8-喷雾支座；9-水雾喷头；10-抽水软管；11-支板；12-定位销；13-联动杆；14-偏心销；15-下端面齿轮；21-筒形保护壳；22-斜向环形槽；23-底板；24-条形竖板；25-扇叶组件；26-上端面齿轮；251-扇叶；252-叶片轴；253-摆动片；254-短轴；255-滚珠。
具体实施方式
如图1～图3所示，本实施例提供的风能发电式喷雾散热装置包括外壳以及设置在外壳内的微型发电机、逆变器、蓄能电池和控制器，外壳上设置有风力驱动机构2，本实施例中，为了使外壳方便放置或拿稳，所述外壳包括一体成型且内腔相互连通的发电安装部1、控制安装部3和输出安装部6，所述控制安装部3位于发电安装部1和输出安装部6之间，发电安装部为带有内腔的圆柱型的筒状壳体，所述风力驱动机构2安装在发电安装部的顶面，所述微型发电机安装在发电安装部1内，且微型发电机的转子轴伸出发电安装部1并与风力驱动机构2连接，风力驱动机构2采集风能并转换为机械能，机械能驱动转子轴旋转进行发电。所述逆变器、蓄能电池和控制器均安装在控制安装部3内，逆变器连接在控制器与微型发电机之间用于将直流电转换为交流电信号，所述蓄能电池与控制器连接，交流形式的电流通过控制器的电源引脚进入至蓄能电池内并进行储存。当然，为了保护蓄能电池，所述控制器与蓄能电池之间设置有过充放电保护器。由于风能发电技术为现在比较成熟的技术，本申请的目的在于如何利用风能发电技术作为动力进行输出，以避免出现传统电池耗电完毕而导致输出动力消失的尴尬情况。
所述输出安装部6位于控制安装部3的上部一侧，且输出安装部6内安装有微型泵，微型泵与控制器连接作为执行元件，控制安装部3上设置有用于微型泵的控制开关。位于输出安装部6下方的控制安装部3一侧设置有定位套环4，输出安装部为带有内腔的圆盘体，所述输出安装部6底面设置有螺纹接头7，所述定位套环4内活动套设有透明的盛水筒5，盛水筒5顶部与螺纹接头7螺接，所述微型泵的进口端连接有抽水软管10，抽水软管10一端穿出输出安装部6并伸入至盛水筒5的内腔底部，所述微型泵的出口端连接有喷水软管，所述输出安装部6的上表面设置有喷雾支座8，喷雾支座8上安装有水雾喷头9，所述喷水软管一端穿入至喷雾支座8内并与水雾喷头9连接，按下控制开关，启动微型泵将盛水筒5内的水源抽入至喷水软管内最终通过水雾喷头9以细小雾滴的形式喷出，从而为使用者进行水冷降温，当盛水筒5的水源使用完毕时，拆卸下盛水筒5装满水再装上即可，当然，盛水筒5的高度与螺纹接头7和定位套环4之间的高度相同，可让定位套环4作为底部支撑以保持整个装置的稳定性。
为了避免出现吹风死角的情况，让风力驱动机构2可从多个方向接受风力的推动，所述风力驱动机构2包括扇叶安装架、筒形保护壳21以及两组扇叶组件25，所述筒形保护壳21竖直固定在发电安装部1的上表面，所述微型发电机的转子轴顶部伸入至筒形保护壳21内并可转动地穿过筒形保护壳21的顶部，所述扇叶安装架包括底板23以及成型在底板23上的多根条形竖板24，底板23包括中心的圆板以及周向成型在圆板侧壁的多根直板，直板数量与条形竖板24数量相等，且直板与条形竖板24相互垂直固定，所述圆板的中心与微型发电机的转子轴顶部固定连接，本实施例中，条形竖板24的数量为四根，四根条形竖板24沿筒形保护壳21的周向均匀排列，每组扇叶组件25均包括与四片扇叶251，且每组扇叶组件25中的扇叶251均位于同一水平工作面内，即扇叶251的中轴线位于同一水平面内。两组扇叶组件25一上一下排列在条形竖板24上，且所有扇叶251分别可转动地安装在每根条形竖板24上。
为了使扇叶251自由转动，所述筒形保护壳21的侧壁上加工有两个斜向环形槽22，斜向环形槽22是指沿筒形保护壳21的侧壁加工出的倾斜的环槽。所述扇叶251的内端加工有叶片轴252，叶片轴252可转动地穿过条形竖板24并连接有摆动片253，摆动片253与扇叶251之间存在10°到45°的夹角，摆动片253的内侧固定有短轴254，短轴254内端固定有可在对应斜向环形槽22内滑动的滚珠255，当扇叶251被风力推动时，扇叶251会带动扇叶安装架转动，并最终带动微型发电机的转子轴转动进行发电，当扇叶251在转动时，扇叶251与摆动片253为刚性连接，由于滚珠255在斜向环形槽22内滑动，滚珠255处于不同位置时便会带动摆动片253在竖直平面内转动，从而从动扇叶251旋转，因此，扇叶251在被风力带动的同时自身也会转动，四片扇叶251同时转动从而可接受不同方向的风力，防止出现吹风死角，尤其是在教室内，每个位置所接受的风向是不同的。
为了使水雾喷头9可以换向喷洒，所述扇叶安装架还包括带动内孔的上端面齿轮26，上端面齿轮26可转动地套装在筒形保护壳21下部，所述上端面齿轮26的背面与条形竖板24固定连接，这样条形竖板24在转动时便可带动上端面齿轮26旋转，无需设置额外的动力。所述发电安装部1顶部通过轴承可转动地安装有下端面齿轮15，下端面齿轮15与上端面齿轮26啮合，所述下端面齿轮15上固定有偏心销14，偏心销14上铰接有联动杆13，所述喷雾支座8通过端面轴承可转动地安装在输出安装部6的上表面，且喷雾支座8的侧壁上固定有支板11，支板11上固定有定位销12，所述联动杆13远离偏心销14的一端与定位销12铰接，为了让喷雾支座8通过联动杆实现摆动运动，所述喷雾支座8为带有内腔的筒形体，所述下端面齿轮15的直径小于喷雾支座8外径的三分之二，所述支板11固定在喷雾支座8靠近下端面齿轮15的侧壁上，但是支板11的位置不在下端面齿轮15和喷雾支座8的中心连线上，下端面齿轮15通过上端面齿轮26带动，从而使偏心销14转动，通过联动杆13的铰接作用带动支板11来回摆动，最终实现喷雾支座8的来回摆动，从而改变水雾喷头9的喷洒方向，增大可喷洒的面积。
当然，不需要喷雾支座8摆动时，我们可以拆下联动杆13，具体地，所述联动杆13包括杆体以及成型在杆体两端的套环，其中一个套环套装在偏心销14上，另一个套环套装在定位销12上，通过拆下联动杆13，从而保证喷雾支座8停止转动。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.风能发电式喷雾散热装置，包括外壳以及设置在外壳内的微型发电机、逆变器、蓄能电池和控制器，外壳上设置有风力驱动机构，其特征在于：所述外壳包括一体成型的发电安装部、控制安装部和输出安装部，所述控制安装部位于发电安装部和输出安装部之间，所述微型发电机安装在发电安装部内，且微型发电机的转子轴与风力驱动机构连接，所述逆变器、蓄能电池和控制器均安装在控制安装部内，逆变器连接在控制器与微型发电机之间，蓄能电池与控制器连接，所述输出安装部位于控制安装部的上部一侧，且输出安装部内安装有微型泵，微型泵与控制器连接，位于输出安装部下方的控制安装部一侧设置有定位套环，所述输出安装部底面设置有螺纹接头，所述定位套环内活动套设有透明的盛水筒，盛水筒顶部与螺纹接头螺接，所述微型泵的进口端连接有抽水软管，抽水软管一端穿出输出安装部并伸入至盛水筒的内腔底部，所述微型泵的出口端连接有喷水软管，所述输出安装部的上表面设置有喷雾支座，喷雾支座上安装有水雾喷头，所述喷水软管一端穿入至喷雾支座内并与水雾喷头连接；
所述风力驱动机构包括扇叶安装架、筒形保护壳以及至少一组扇叶组件，所述筒形保护壳竖直固定在发电安装部的上表面，所述微型发电机的转子轴顶部伸入至筒形保护壳内并可转动地穿过筒形保护壳的顶部，所述扇叶安装架包括底板以及成型在底板上的多根条形竖板，所述底板的中心与微型发电机的转子轴顶部固定连接，所述多根条形竖板沿筒形保护壳的周向均匀排列，每组扇叶组件均包括与条形竖板数量相等的扇叶，且每组扇叶组件的扇叶分别可转动地安装在每根条形竖板上，所述筒形保护壳的侧壁上加工有与扇叶组件组数相同的斜向环形槽，所述扇叶的内端加工有叶片轴，叶片轴可转动地穿过条形竖板并连接有摆动片，摆动片的内侧固定有短轴，短轴内端固定有可在对应斜向环形槽内滑动的滚珠；
每组扇叶组件中的扇叶均位于同一水平工作面内；
所述扇叶安装架还包括带有内孔的上端面齿轮，上端面齿轮可转动地套装在筒形保护壳上，所述上端面齿轮的背面与条形竖板固定连接，所述发电安装部顶部可转动地安装有下端面齿轮，下端面齿轮与上端面齿轮啮合，所述下端面齿轮上固定有偏心销，偏心销上铰接有联动杆，所述喷雾支座可转动地安装在输出安装部的上表面，且喷雾支座的侧壁上固定有支板，支板上固定有定位销，所述联动杆远离偏心销的一端与定位销铰接，所述喷雾支座通过联动杆实现摆动运动。
2.根据权利要求1所述的风能发电式喷雾散热装置，其特征在于：所述联动杆包括杆体以及成型在杆体两端的套环，其中一个套环套装在偏心销上，另一个套环套装在定位销上。
3.根据权利要求2所述的风能发电式喷雾散热装置，其特征在于：所述喷雾支座为带有内腔的筒形体，所述下端面齿轮的直径小于喷雾支座外径的三分之二，所述支板固定在喷雾支座靠近下端面齿轮的侧壁上。
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