磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，包括風(fēng)力機(jī)、第一轉(zhuǎn)軸、齒輪增速機(jī)構(gòu)、第二轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子盤(pán)和水箱，風(fēng)力機(jī)連接在第一轉(zhuǎn)軸的一端，第一轉(zhuǎn)軸的另一端連接著齒輪增速機(jī)構(gòu)，齒輪增速機(jī)構(gòu)還連接著第二轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子盤(pán)包括上轉(zhuǎn)子盤(pán)和下轉(zhuǎn)子盤(pán)，兩者卡合在第二轉(zhuǎn)軸上，且上轉(zhuǎn)子盤(pán)的下表面和下轉(zhuǎn)子盤(pán)的上表面安置有永磁體，水箱位于上轉(zhuǎn)子盤(pán)和下轉(zhuǎn)子盤(pán)之間，且水箱的上下兩端面為加熱板。本實(shí)用新型將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能，并采用軸向永磁軸承與徑向機(jī)械軸承相結(jié)合的方式，有效地減少了機(jī)械摩擦；同時(shí)也降低了風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍；與傳統(tǒng)加熱方式相比，無(wú)煙、無(wú)焰、無(wú)污染，該裝置有著較好的應(yīng)用前景，可以與太陽(yáng)能熱水器相互彌補(bǔ)，對(duì)緩解能源緊缺壓力及保護(hù)環(huán)境有著重大的意義。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種制熱裝置，尤其是一種利用渦流效應(yīng)產(chǎn)生焦耳熱加熱液體的 磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置。 磁懸淳風(fēng)磁制熱裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所使用的能量大多是以熱能的方式進(jìn)行的。例如，人 們生活中，加熱、取暖、保溫、烘干都需要大量的熱量。雖然獲取熱能的方式多種多樣，但主 要通過(guò)石油、煤炭、天然氣等化石能源燃燒獲得。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，能源的需求量 急劇增長(zhǎng)，化石能源的儲(chǔ)量卻在逐年減少，并且，化石能源加熱具有污染環(huán)境、不可再生等 缺點(diǎn)；鑒于這種情況，隨即出現(xiàn)了太陽(yáng)能加熱等新型加熱方式。
[0003] 目前太陽(yáng)能加熱運(yùn)用最為普遍的方式為太陽(yáng)能熱水器，但是其仍存在一定的技術(shù) 缺陷。在陰云雨雪天氣以及冬季日照不足天氣下主要靠電加熱水（也有一些產(chǎn)品是靠燃?xì)?加熱），我國(guó)每年平均有25%-50%以上的熱水需要完全靠電加熱。）這樣一來(lái)太陽(yáng)能熱水 器實(shí)際耗電量比熱泵熱水器還大，且消耗了不可再生能源。除此以外，太陽(yáng)能熱水器在結(jié)構(gòu) 上還存在多種難以解決的技術(shù)缺陷。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，該裝 置直接將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能，并采用軸向永磁軸承與徑向機(jī)械軸承相結(jié)合的方式，有效地減 少了機(jī)械摩擦，其與太陽(yáng)能熱水器相互彌補(bǔ)，對(duì)緩解能源緊缺壓力及保護(hù)環(huán)境有著重大的 意義。
[0005] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，包括風(fēng)力機(jī)、第一 轉(zhuǎn)軸、齒輪增速機(jī)構(gòu)、第二轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子盤(pán)和水箱，風(fēng)力機(jī)連接在第一轉(zhuǎn)軸的一端，第一轉(zhuǎn)軸的 另一端連接著齒輪增速機(jī)構(gòu)，齒輪增速機(jī)構(gòu)還連接著第二轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子盤(pán)包括上轉(zhuǎn)子盤(pán)和下 轉(zhuǎn)子盤(pán)，兩者卡合在第二轉(zhuǎn)軸上，且上轉(zhuǎn)子盤(pán)的下表面和下轉(zhuǎn)子盤(pán)的上表面安置有永磁體， 水箱位于上轉(zhuǎn)子盤(pán)和下轉(zhuǎn)子盤(pán)之間，且水箱的上下兩端面為加熱板，在磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下， 加熱板切割磁感線，在加熱板內(nèi)產(chǎn)生渦流，通過(guò)熱效應(yīng)使加熱板發(fā)熱。
[0006] 在一些實(shí)施方式中，齒輪增速機(jī)構(gòu)包括第一齒輪和第二齒輪，兩者通過(guò)卡齒哨合 在一起，第一齒輪固定在第一轉(zhuǎn)軸的一端，第二齒輪套合在第二轉(zhuǎn)軸上，且第一齒輪的直徑 大于第二齒輪的直徑，由此，在第一齒輪旋轉(zhuǎn)一圈的情況下，能夠帶動(dòng)第二齒輪旋轉(zhuǎn)多次， 達(dá)到加速旋轉(zhuǎn)的目的。
[0007] 在一些實(shí)施方式中，還包括固定支架，包括上擋板、下?lián)醢搴蛢烧咧g的支撐柱， 上擋板和下?lián)醢逯g放置著齒輪增速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)子盤(pán)和水箱，上擋板開(kāi)有供第一轉(zhuǎn)軸和第二 轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔，下?lián)醢逶O(shè)有套筒和供第二轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔，且在通孔處設(shè)有軸承座，用來(lái) 固定第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，防止其松動(dòng)影響機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。
[0008] 在一些實(shí)施方式中，水箱中心位置挖有供第二轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的軸孔，水箱的下部外圈 設(shè)有一個(gè)法蘭盤(pán)，法蘭盤(pán)開(kāi)有螺紋孔，其通過(guò)螺栓和螺母與下?lián)醢宓奶淄策B接在一起，由 此，水箱不隨第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并固定在下?lián)醢濉?br> [0009] 在一些實(shí)施方式中，還包括支撐套，其套合在第一轉(zhuǎn)軸上，且下端固定在上擋板； 支撐套呈圓筒狀，上下兩端內(nèi)部為徑向機(jī)械軸承，在其內(nèi)部還放置有軸向磁懸浮軸承；磁懸 浮軸承包括內(nèi)永磁環(huán)、外永磁環(huán)和保持架，內(nèi)永磁環(huán)和外永磁環(huán)磁極相同，兩者之間形成一 個(gè)工作間隙；保持架分為內(nèi)保持架和外保持架，內(nèi)永磁環(huán)套在內(nèi)保持架上并與之固定，且內(nèi) 保持架固定在第一轉(zhuǎn)軸上，外保持架套在外永磁環(huán)上，由此，能夠減少第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中 帶來(lái)的摩擦損耗，提高工作效率。
[0010] 本實(shí)用新型將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能，并采用軸向永磁軸承與徑向機(jī)械軸承相結(jié)合的方 式，有效地減少了機(jī)械摩擦；同時(shí)也降低了風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍；與傳統(tǒng) 加熱方式相比，無(wú)煙、無(wú)焰、無(wú)污染，該裝置有著較好的應(yīng)用前景，可以與太陽(yáng)能熱水器相互 彌補(bǔ)，對(duì)緩解能源緊缺壓力及保護(hù)環(huán)境有著重大的意義。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0013] 圖3為固定支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖4為水箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖5為水箱產(chǎn)熱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0016] 圖6為上轉(zhuǎn)子盤(pán)下表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖7為磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖8為圖7圓孔處剖視圖。
[0019] 圖中，1-風(fēng)力機(jī)、2-支撐套、3-固定支架、4-水箱、5-第一轉(zhuǎn)軸、6-齒輪增速機(jī) 構(gòu)、7-第二轉(zhuǎn)軸、8-轉(zhuǎn)子盤(pán)、21-磁懸浮軸承、211-圓孔、212-內(nèi)保持架、213-內(nèi)永磁環(huán)、 214-螺桿、215-外永磁環(huán)、216-外保持架、217-螺母、218-工作間隙、31-上擋板、32-支撐 柱、33-下?lián)醢濉?11-通孔、331-套筒、41-上加熱板、42-進(jìn)水口、43-出水口、44-法蘭盤(pán)、 45-下加熱板、46-軸孔、461-軸套、81-上轉(zhuǎn)子盤(pán)、82-下轉(zhuǎn)子盤(pán)、811-永磁體。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021] 圖1、圖2示意性地顯示了本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置的結(jié) 構(gòu)。
[0022] 如圖1、圖2所示，一種磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，包括風(fēng)力機(jī)（1)、第一轉(zhuǎn)軸（5)、齒輪 增速機(jī)構(gòu)（6)、第二轉(zhuǎn)軸（7)、轉(zhuǎn)子盤(pán)（8)和水箱（4)，此外，還包括固定支架（3)和支撐套 ⑴。
[0023] 如圖1、圖2所示，第一轉(zhuǎn)軸（5) -端固定在風(fēng)力機(jī)⑴的中心點(diǎn)，另一端穿過(guò)固定 支架（3)的上擋板（31)并連接著齒輪增速機(jī)構(gòu)￠)的第一齒輪，且第一轉(zhuǎn)軸（5)配套設(shè)有 一個(gè)帶有磁懸浮軸承（21)的支撐套（1)，能夠解決第一轉(zhuǎn)軸（5)由于機(jī)械摩擦導(dǎo)致能量損 耗的問(wèn)題；在齒輪增速機(jī)構(gòu)￠)中，與第一齒輪嚙合的第二齒輪套接在第二轉(zhuǎn)軸（7)上，且 第二轉(zhuǎn)軸（7)依次穿過(guò)上擋板（31)、第二齒輪、上轉(zhuǎn)子盤(pán)（81)、水箱（4)、下轉(zhuǎn)子盤(pán)（82)和 下?lián)醢澹?3)，其中，第二轉(zhuǎn)軸（7)與上擋板（31)和下?lián)醢澹?3)接觸的地方設(shè)有軸承座，起 到定位第二轉(zhuǎn)軸（7)的目的；上轉(zhuǎn)子盤(pán)（81)和下轉(zhuǎn)子盤(pán)（82)卡合在第二轉(zhuǎn)軸（7)上并焊 死，兩者跟隨第二轉(zhuǎn)軸（7) -起運(yùn)動(dòng)，水箱（4)設(shè)有供第二轉(zhuǎn)軸（7)穿過(guò)的軸孔（46)，水箱 (4)的下部外圈設(shè)有一個(gè)法蘭盤(pán)（44)，法蘭盤(pán)（44)開(kāi)有螺紋孔，其通過(guò)螺栓和螺母與下?lián)?板（33)的套筒（331)連接在一起，由此，水箱（4)不隨第二轉(zhuǎn)軸（7)轉(zhuǎn)動(dòng)，并與下?lián)醢澹?3) 固定在一起；由此，當(dāng)風(fēng)力機(jī)（1)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與之固定的第一轉(zhuǎn)軸（5)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)齒輪增速機(jī)構(gòu) (6)的增速之后，會(huì)帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸（7)加速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，上、下轉(zhuǎn)子盤(pán)（82)也會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)， 兩者面向水箱（4)的一面安置有永磁體（811)，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，磁通量發(fā)生變化，上、下加熱 板切割磁感線，在上、下加熱板中產(chǎn)生渦流，渦流在有一定電阻的上、下加熱板內(nèi)部流動(dòng)時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)而導(dǎo)致上、下加熱板發(fā)熱。另外在上、下加熱板上還會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗也可以使 其發(fā)熱。這樣就將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了熱能，實(shí)現(xiàn)了磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置的功能。
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型采用垂直軸式Η型葉片風(fēng)力機(jī)（1)，該種風(fēng)力機(jī)⑴具有 無(wú) 需對(duì)風(fēng)、低風(fēng)起動(dòng)、占用空間小、安全可靠 、風(fēng)能利用率較高等優(yōu)點(diǎn)。
[0025] 如圖2所不，第一齒輪和第二齒輪通過(guò)卡齒哨合在一起，且第一齒輪的直徑大于 第二齒輪的直徑，由此，在第一齒輪旋轉(zhuǎn)一圈的情況下，能夠帶動(dòng)第二齒輪旋轉(zhuǎn)多次，達(dá)到 加速旋轉(zhuǎn)的目的。
[0026] 如圖4、圖5所示，水箱（4)的特點(diǎn)是在兩個(gè)加熱板的中間加一個(gè)箱體，加熱板作為 箱體的端蓋，在箱體上還開(kāi)有進(jìn)水口（42)和出水口（43)，且進(jìn)水口（42)位于箱體上端，出 水口（43)位于箱體下端；加熱板既能起到密封作用，又能傳遞熱量；這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可 以使用雙加熱盤(pán)，提高加熱效率。
[0027] 如圖6所示，本實(shí)用新型的永磁體（811)陣列采用Halbach陣列，Halbach陣列是 一種新型永磁體（811)排列方式，它將不同磁化方向的永磁體（811)按照一定的順序排列， 使得陣列一邊的磁場(chǎng)顯著增強(qiáng)而另一邊顯著減弱，且很容易得到在空間較理想正弦分布的 磁場(chǎng)。因此使用該陣列設(shè)計(jì)磁路時(shí)，磁路中的軟磁性材料有較大的選擇余地，甚至可以不用 軟磁材料，由此減小轉(zhuǎn)子盤(pán)的質(zhì)量，降低系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和啟動(dòng)力矩。且所提供的氣隙磁密 比普通磁路的氣隙磁密強(qiáng)。
[0028] 如圖7、圖8所示，磁懸浮軸承（21)的內(nèi)永磁環(huán)（213)、外永磁環(huán)（215)和內(nèi)、夕卜 保持架開(kāi)有契合的圓孔（211)，并配套設(shè)有螺桿（214)和螺母（217);裝配時(shí)，將內(nèi)永磁環(huán) (213) 套在內(nèi)保持架（212)上，校準(zhǔn)圓孔（211)并在圓孔（211)中加入隔磁片；再將螺桿 (214) 插入圓孔（211)中，在螺桿（214)兩端扭緊螺母（217)，可將內(nèi)保持架（212)和內(nèi)永 磁環(huán)（213)固定在一起，同理，將外保持架（216)和外永磁環(huán)（215)固定在一起；其中，隔磁 片起將螺桿（214)等部件隔磁的目的，防止引起內(nèi)、外永磁環(huán)的磁路走向。
[0029] 以上僅為本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本 實(shí)用新型的前提下，還可做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，包括風(fēng)力機(jī)、第一轉(zhuǎn)軸、齒輪增速機(jī)構(gòu)、第二轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子盤(pán) 和水箱，其特征在于：所述的風(fēng)力機(jī)連接在第一轉(zhuǎn)軸的一端，所述的第一轉(zhuǎn)軸的另一端連接 著齒輪增速機(jī)構(gòu)，所述的齒輪增速機(jī)構(gòu)還連接著第二轉(zhuǎn)軸，所述的轉(zhuǎn)子盤(pán)包括上轉(zhuǎn)子盤(pán)和 下轉(zhuǎn)子盤(pán)，兩者卡合在第二轉(zhuǎn)軸上，且上轉(zhuǎn)子盤(pán)的下表面和下轉(zhuǎn)子盤(pán)的上表面安置有永磁 體，所述的水箱位于上轉(zhuǎn)子盤(pán)和下轉(zhuǎn)子盤(pán)之間，且水箱的上下兩端面為加熱板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，其特征在于：齒輪增速機(jī)構(gòu)包括第一 齒輪和第二齒輪，兩者通過(guò)卡齒哨合在一起，第一齒輪固定在第一轉(zhuǎn)軸的一端，第二齒輪套 合在第二轉(zhuǎn)軸上，且第一齒輪的直徑大于第二齒輪的直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，其特征在于：還包括固定支架，固定支 架由上擋板、下?lián)醢搴蛢烧咧g的支撐柱構(gòu)成，上擋板和下?lián)醢逯g放置著齒輪增速機(jī)構(gòu)、 轉(zhuǎn)子盤(pán)和水箱，上擋板開(kāi)有供第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔，下?lián)醢逶O(shè)有套筒和供第二 轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔，且在通孔處設(shè)有軸承座。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，其特征在于：水箱中心位置挖有供第 二轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的軸孔，水箱的下部外圈設(shè)有一個(gè)法蘭盤(pán)，法蘭盤(pán)開(kāi)有螺紋孔，其通過(guò)螺栓和螺 母與下?lián)醢宓奶淄策B接在一起。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，其特征在于：還包括支撐套，其套合在 第一轉(zhuǎn)軸上，且支撐套的下端固定在上擋板；支撐套呈圓筒狀，上下兩端內(nèi)部為徑向機(jī)械軸 承，在支撐套內(nèi)部還放置有軸向磁懸浮軸承。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁懸浮風(fēng)磁制熱裝置，其特征在于：磁懸浮軸承包括內(nèi)永磁 環(huán)、外永磁環(huán)和保持架，內(nèi)永磁環(huán)和外永磁環(huán)磁極相同，兩者之間形成一個(gè)工作間隙；保持 架分為內(nèi)保持架和外保持架，內(nèi)永磁環(huán)套在內(nèi)保持架上并與之固定，且內(nèi)保持架固定在第 一轉(zhuǎn)軸上，外保持架套在外永磁環(huán)上。
【文檔編號(hào)】F24H9/00GK203893395SQ201420265477
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】高玉龍, 張明亮, 吳華春 申請(qǐng)人:高玉龍, 張明亮, 吳華春