CN216241070U - 一种基于水平轴风轮的涡流制热装置 - Google Patents

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刘阳洋
王进成
赵鹏程
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Abstract

本实用新型属于居民供热供暖技术领域，公开了一种基于水平轴风轮的涡流制热装置，底座上侧固定有轴承座，轴承座上侧固定有垂直支撑筒；垂直支撑筒上侧通过轴承固定有叶片组件转动轴，叶片组件转动轴端部安装有叶片组件，底座中部位置安装有加热组件；加热组件设置有法兰轴，法兰轴下端通过锥套与转子轴连接；转子轴下端安装有滑环，转子轴下端周围安装有爪极，爪极周围安装有线圈。本实用新型中加热组件制造简单，成本低廉，同时通过调节绕组励磁电流可快速实现对水平轴风轮的转速控制，保证最佳转速的同时也可起到刹车作用。相较传统的搅拌制热、摩擦制热、挤压射流制热等方式，结构更加简单，成本更低，效率更高且更易实现。

Description

一种基于水平轴风轮的涡流制热装置
技术领域
本实用新型属于居民供热供暖技术领域，尤其涉及一种基于水平轴风轮的涡流制热装置。
背景技术
目前，现阶段我国居民冬季供热取暖主要是通过燃烧煤、天然气、电等能源将水加热通过热力管道输送到用户固定场所，再通过散热器将热量散发出来以提高室内温度。在现阶段冬季供热取暖过程中，由于化石能源为不可再生资源，总蕴藏量有限，而且在燃烧过程中会产生大量温室气体及有毒有害物质，给生态带来很大危害。为了响应国家节能减排政策及碳达峰、碳中和号召，利用清洁能源风能代替化石能源将水加热供用户使用成为一种主流趋势。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：在现阶段冬季供热取暖过程中，由于化石能源为不可再生资源，总蕴藏量有限，而且在燃烧过程中会产生大量温室气体及有毒有害物质，给生态带来很大危害。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于水平轴风轮的涡流制热装置。
本实用新型是这样实现的，一种基于水平轴风轮的涡流制热装置，所述基于水平轴风轮的涡流制热装置设置有底座；
底座上侧固定有轴承座，轴承座上侧固定有垂直支撑筒；
垂直支撑筒上侧通过轴承固定有叶片组件转动轴，叶片组件转动轴端部安装有叶片组件，底座中部位置安装有加热组件；
加热组件设置有法兰轴，法兰轴下端通过锥套与转子轴连接；
转子轴下端安装有滑环，转子轴下端周围安装有爪极，爪极周围安装有线圈，爪极外侧安装有加热套。
进一步，所述法兰轴上端通过齿轮结构与叶片组件转动轴连接，法兰轴下端通过轴承与轴承座连接。
进一步，所述齿轮结构设置有第一锥齿轮和第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。
进一步，所述第二锥齿轮通过连接键固定在叶片组件转动轴上，第一锥齿轮通过连接键固定在法兰轴上端。
进一步，所述加热套固定在封板上，封板上端通过螺钉与顶板连接，封板下端通过螺钉与底板连接。
进一步，所述螺钉分别与底板和顶板之间设置有密封圈。
进一步，所述封板外侧为保温隔热层，保温隔热层外侧设置有蒙皮。
进一步，所述封板、底板和顶板形成容器空间，容器空间右下端设置有冷水嘴，容器空间左上端设置有热水嘴。
进一步，所述冷水嘴和热水嘴上分别设置有温度传感器、流量计、压力表。
进一步，所述转子轴通过轴承与顶连接。
结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：本实用新型利用水平轴风轮驱动加热组件，使加热组件产生热量将水加热，并通过外部冷热水循环系统实现连续进出水，热水将热量带到用户场所，热量散发后冷水通过循环系统再次进入到加热组件，如此往复运行。加热组件主要部件为爪极结构与绕组，这种加热组件制造简单，成本低廉，同时通过调节绕组励磁电流可快速实现对水平轴风轮的转速控制，保证最佳转速的同时也可起到刹车作用。相较传统的搅拌制热、摩擦制热、挤压射流制热等方式，结构更加简单，成本更低，效率更高且更易实现。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的基于水平轴风轮的涡流制热装置结构示意图。
图2是本实用新型实施例提供的加热组件结构示意图。
图3是本实用新型实施例提供的齿轮结构示意图。
图中：1、叶片组件；2、轴承座；3、底座；4、加热组件；5、法兰轴；6、锥套；7、转子轴；8、轴承；9、滑环；10、爪极；11、线圈；12、加热套；13、封板；14、保温隔热层；15、蒙皮；16、密封圈；17、底板；18、冷水嘴；19、热水嘴；20、螺钉；21、顶板；22、第一锥齿轮；23、第二锥齿轮；24、叶片组件转动轴；25、垂直支撑筒。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于水平轴风轮的涡流制热装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
如图1和图3所示，本实用新型实施例提供的基于水平轴风轮的涡流制热装置中底座3上侧固定有轴承座2，轴承座2上侧固定有垂直支撑筒25，垂直支撑筒25上侧通过轴承固定有叶片组件转动轴24，叶片组件转动轴24端部安装有叶片组件1，底座3中部位置安装有加热组件4。
叶片组件转动轴24通过连接键固定有第二锥齿轮23，第二锥齿轮23与第一锥齿轮22啮合，第一锥齿轮22通过连接键固定在法兰轴5上端。
如图2所示，本实用新型实施例提供的加热组件4设置有法兰轴5，法兰轴5上端通过齿轮结构与叶片组件转动轴连接，法兰轴5下端通过轴承与轴承座2连接。法兰轴5下端通过锥套6与转子轴7连接，转子轴7通过轴承8与顶板21连接，转子轴7下端安装有滑环9；转子轴7下端周围安装有爪极10，爪极10周围安装有线圈11；爪极10外侧安装有加热套12；加热套12固定在封板13上，封板13上端通过螺钉20与顶板21连接，封板13下端通过螺钉20与底板17连接；螺钉20分别与底板17和顶板21之间设置有密封圈16；封板13外侧为保温隔热层14，保温隔热层14外侧设置有蒙皮15；封板13、底板17和顶板21形成容器空间，容器空间右下端设置有冷水嘴18，容器空间左上端设置有热水嘴19。在冷水嘴18和热水嘴19上分别设置有温度传感器、水流量监测的流量计、水压监测的压力表等。其中，温度传感器、流量计和压力表可以在市场上购得，具备此功能即可。
本实用新型的工作原理为：首先由垂直轴风轮的叶片组件1捕获风能，叶片组件和轴承座2固定，叶片组件的旋转力矩通过轴承座上的法兰轴5输出，法兰轴下端通过锥套6与加热组件4中的转子轴7联接，转子轴上装有轴承8实现旋转。当外部通过滑环9提供一励磁电流给线圈11，线圈周围装有爪极10，在爪极上下两部分产生磁极，当转子轴旋转时，便会产生变化的磁场，变化的磁场在加热套12内感应出涡流，从而将加热套加热，加热套外壁有螺旋槽。
其与封板13、底板17和顶板21形成容器空间，外围为保温隔热层14，最外层为蒙皮15；16为密封圈，当冷水通过水嘴18进入到容器空间，沿螺旋槽上升至顶部，在上升的过程中被加热套加热，热水由水嘴19流出，通过管道流向用户固定场所，热量利用后的冷水再通过外部冷热水循环系统流向水嘴18，实现循环。20为螺钉，21为顶板，整个装置通过底座3支撑固定。在装置实现的过程中，需要一些电气元件实现控制，包括水温监测的温度传感器，水流量监测的流量计及水压监测的压力表等。
在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述基于水平轴风轮的涡流制热装置设置有：
底座；
底座上侧固定有轴承座，轴承座上侧固定有垂直支撑筒；
垂直支撑筒上侧通过轴承固定有叶片组件转动轴，叶片组件转动轴端部安装有叶片组件，底座中部位置安装有加热组件；
加热组件设置有法兰轴，法兰轴下端通过锥套与转子轴连接；
转子轴下端安装有滑环，转子轴下端周围安装有爪极，爪极周围安装有线圈，爪极外侧安装有加热套。
2.如权利要求1所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述法兰轴上端通过齿轮结构与叶片组件转动轴连接，法兰轴下端通过轴承与轴承座连接。
3.如权利要求2所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述齿轮结构设置有第一锥齿轮和第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。
4.如权利要求3所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述第二锥齿轮通过连接键固定在叶片组件转动轴上，第一锥齿轮通过连接键固定在法兰轴上端。
5.如权利要求1所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述加热套固定在封板上，封板上端通过螺钉与顶板连接，封板下端通过螺钉与底板连接。
6.如权利要求5所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述螺钉分别与底板和顶板之间设置有密封圈。
7.如权利要求5所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述封板外侧为保温隔热层，保温隔热层外侧设置有蒙皮。
8.如权利要求5所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述封板、底板和顶板形成容器空间，容器空间右下端设置有冷水嘴，容器空间左上端设置有热水嘴。
9.如权利要求8所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述冷水嘴和热水嘴上分别设置有温度传感器、流量计、压力表。
10.如权利要求1所述基于水平轴风轮的涡流制热装置，其特征在于，所述转子轴通过轴承与顶板连接。
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