一種新型風(fēng)能熱水裝置及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型風(fēng)能熱水裝置及控制方法，所述本發(fā)明提供了一種新型風(fēng)能熱水裝置，所述新型風(fēng)能熱水裝置包括保溫箱、底座、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置、電能加熱裝置和智能控制系統(tǒng)，所述保溫箱包括進(jìn)水管、出水管，所述保溫箱裝在底座上。本發(fā)明新型風(fēng)能熱水裝置采用渦流致熱原理，能夠簡化風(fēng)力發(fā)電的中間環(huán)節(jié)，減少中間環(huán)節(jié)的損耗，使用成本大大降低，可以實(shí)時加熱，更加節(jié)能環(huán)保。該裝置原理簡單，制作容易，成本低廉，效果明顯。
【專利說明】一種新型風(fēng)能熱水裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱水裝置，尤其涉及一種利用風(fēng)能的新型風(fēng)能熱水裝置以及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，各大能源缺乏的時代。開發(fā)新能源、利用新能源已經(jīng)迫在眉急。太陽能已經(jīng)漸漸進(jìn)入大眾家庭。目前使用的熱水裝置，有電加熱、燃料加熱以及太陽能加熱，但電與燃料加熱的成本高，太陽能加熱，到晚上或陰雨天，熱水效果不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種新型風(fēng)能熱水裝置及控制方法，采用風(fēng)能，可以不受下雨天或者晚上熱水效果不好的影響，保證熱水裝置的正常工作，且能保持水溫，節(jié)約能源，成本低廉。
[0004]一方面，本發(fā)明提供了一種新型風(fēng)能熱水裝置，所述新型風(fēng)能熱水裝置包括保溫箱、底座、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置、電能加熱裝置和智能控制系統(tǒng)，所述保溫箱包括進(jìn)水管、出水管，所述保溫箱裝在底座上。
[0005]進(jìn)一步地，所述風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置包括葉輪、加熱板、轉(zhuǎn)子盤與永磁體，所述葉輪通過第一軸與第一圓錐齒輪相連，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪嚙合，所述第二圓錐齒輪通過第二軸、第三軸與所述轉(zhuǎn)子盤連接，所述第二軸與第三軸之間設(shè)置有空套齒輪，所述轉(zhuǎn)子盤通過螺母與墊片設(shè)置在所述底座上，所述轉(zhuǎn)子盤上均勻分布有所述永磁體，所述加熱板設(shè)置在所述保溫箱的底部處于所述轉(zhuǎn)子盤的上方。
[0006]更進(jìn)一步地，所述風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置還包括滾輪、迎風(fēng)板、連接桿，所述第一軸上設(shè)置有第一軸承與第二軸承，所述滾輪的一端通過連接桿與第一軸承相連，所述滾輪的另一端與所述底座相連；所述第二軸上設(shè)置有第三軸承與第四軸承，所述連接桿上設(shè)置有第一分支、第二分支，且分別通過所述的第三軸承、第四軸承與所述迎風(fēng)板相連，所述第二軸承與所述第一分支相連，所述迎風(fēng)板可帶動所述葉輪轉(zhuǎn)向迎風(fēng)位置；所述第三軸上設(shè)置有第五軸承與第六軸承，所述第五軸承設(shè)置在所述保溫箱的頂部，所述第六軸承設(shè)置在所述保溫箱底部。
[0007]進(jìn)一步地，所述電能加熱裝置包括發(fā)電機(jī)、蓄電池與加熱棒，所述發(fā)電機(jī)的一側(cè)設(shè)置有第三圓錐齒輪，所述第三圓錐齒輪與第三軸上的空套齒輪嚙合，所述發(fā)電機(jī)與蓄電池設(shè)置在所述保溫箱的外部；所述加熱棒設(shè)置在所述保溫箱的內(nèi)部并與所述蓄電池相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述智能控制系統(tǒng)包括熱傳感器、離合控制器與雙向摩擦式離合器，所述熱傳感器裝在所述保溫箱內(nèi)部，所述離合控制器裝在所述保溫箱外部，所述第三軸通過所述雙向摩擦式離合器與所述空套齒輪連接。
[0009]更進(jìn)一步地，所述空套齒輪、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、第三圓錐齒輪為45度圓錐齒輪。[0010]更進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子盤設(shè)置有4個永磁體。
[0011]更進(jìn)一步地,所述感應(yīng)加熱板為娃鋼板。
[0012]更進(jìn)一步地，永磁體材料為釹鐵硼稀土永磁材料。
[0013]另一方面，本發(fā)明提供一種新型風(fēng)能熱水裝置的控制方法，其中所述所述新型風(fēng)能熱水裝置包括保溫箱、底座、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置、電能加熱裝置和智能控制系統(tǒng)，所述保溫箱包括進(jìn)水管、出水管，所述保溫箱裝在底座上。所述風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置包括葉輪、加熱板、轉(zhuǎn)子盤與永磁體，所述葉輪通過第一軸與第一圓錐齒輪相連，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪嚙合，所述第二圓錐齒輪通過第二軸、第三軸與所述轉(zhuǎn)子盤連接，所述第二軸與第三軸之間設(shè)置有空套齒輪，所述轉(zhuǎn)子盤通過螺母與墊片設(shè)置在所述底座上，所述轉(zhuǎn)子盤上均勻分布有所述永磁體，所述加熱板設(shè)置在所述保溫箱的底部處于所述轉(zhuǎn)子盤的上方。所述風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置還包括滾輪、迎風(fēng)板、連接桿，所述第一軸上設(shè)置有第一軸承與第二軸承，所述滾輪的一端通過連接桿與第一軸承相連，所述滾輪的另一端與所述底座相連；所述第二軸上設(shè)置有第三軸承與第四軸承，所述連接桿上設(shè)置有第一分支、第二分支，且分別通過所述的第三軸承、第四軸承與所述迎風(fēng)板相連，所述第二軸承與所述第一分支相連，所述迎風(fēng)板可帶動所述葉輪轉(zhuǎn)向迎風(fēng)位置；所述第三軸上設(shè)置有第五軸承與第六軸承，所述第五軸承設(shè)置在所述保溫箱的頂部，所述第六軸承設(shè)置在所述保溫箱底部。所述電能加熱裝置包括發(fā)電機(jī)、蓄電池與加熱棒，所述發(fā)電機(jī)的一側(cè)設(shè)置有第三圓錐齒輪，所述第三圓錐齒輪與第三軸上的空套齒輪嚙合，所述發(fā)電機(jī)與蓄電池設(shè)置在所述保溫箱的外部；所述加熱棒設(shè)置在所述保溫箱的內(nèi)部并與所述蓄電池相連。所述智能控制系統(tǒng)包括熱傳感器、離合控制器與雙向摩擦式離合器，所述熱傳感器裝在所述保溫箱內(nèi)部，所述離合控制器裝在所述保溫箱外部，所述第三軸通過所述雙向摩擦式離合器與所述空套齒輪連接。
[0014]其中，所述控制方法包括，當(dāng)所述保溫箱內(nèi)部的水加熱到一定溫度，所述熱傳感器將發(fā)出信號給所述離合控制器，所述離合控制器將使所述雙向摩擦式離合器分離，所述轉(zhuǎn)子盤停止轉(zhuǎn)動，使所述空套齒輪轉(zhuǎn)動并帶動第三圓錐齒輪轉(zhuǎn)動，使所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電；當(dāng)所述保溫箱內(nèi)部水溫下降到一定溫度，所述熱傳感器將發(fā)出信號給所述離合控制器，所述離合控制將使所述雙向摩擦式離合器嚙合，所述空套齒輪停止轉(zhuǎn)動，第三軸帶動所述轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)動，對水進(jìn)行加熱。
[0015]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明之新型風(fēng)能熱水裝置可以達(dá)到的技術(shù)效果是:采用渦流致熱原理，風(fēng)能直接轉(zhuǎn)化為熱能，能源利用率高；采用風(fēng)能發(fā)電，蓄電池蓄電，可以實(shí)時加熱；采用迎風(fēng)板解決風(fēng)向不固定問題，利用來自不同方向的風(fēng)；采用熱傳感器和離合控制器，實(shí)現(xiàn)智能控制加熱與蓄電切換；采用風(fēng)能是新型可再生無污染能源，解決了一般利用太陽能熱水裝置受下雨天或者晚上熱水效果不好的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)立體圖。
[0017]圖2為圖1的正視圖。
[0018]圖3為圖2的左視圖。
[0019]圖4為圖2雙向摩擦式離合器、空套齒輪與圓錐齒輪局部示意圖。
[0020]圖5為圖2轉(zhuǎn)子盤與永磁體的俯視圖。【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施方式來對本發(fā)明所述的新型風(fēng)能熱水裝置及控制方法做進(jìn)一步的解釋和說明。
[0022]一種新型風(fēng)能熱水裝置
如圖2、圖3，新型風(fēng)能熱水裝置包括底座101與保溫箱102，保溫箱102的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水管103，另一端設(shè)置有出水管104，保溫箱102裝在底座101上。
[0023]風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置包括葉輪201、加熱板202、轉(zhuǎn)子盤203與永磁體204，葉輪201通過第一軸211與第一圓錐齒輪221相連，第一圓錐齒輪221與第二圓錐齒輪222嚙合，第二圓錐222通過第二軸212、第三軸213與轉(zhuǎn)子盤203連接，第二軸212與第三軸213之間設(shè)置有空套齒輪224。轉(zhuǎn)子盤203通過螺母205與墊片206設(shè)置在底座101上。如圖5，轉(zhuǎn)子盤203上均勻分布有永磁體204，加熱板202設(shè)置在保溫箱102的底部處于轉(zhuǎn)子盤203的上方。
[0024]風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置還包括滾輪207、迎風(fēng)板208、連接桿209。第一軸211上設(shè)置有第一軸承231與第二軸承232。滾輪207的一端通過連接桿209與第一軸承231相連，滾輪207的另一端與底座101相連；第二軸212上設(shè)置有第三軸承233與第四軸承234。連接桿209上設(shè)置有第一分支2091、第二分支2092，且分別通過第三軸承233、第四軸承234與迎風(fēng)板208相連，第二軸承232與第一分支2091相連。迎風(fēng)板208可帶動葉輪201轉(zhuǎn)向迎風(fēng)位置；第三軸213上設(shè)置有第五軸承235與第六軸承236，第五軸承235設(shè)置在保溫箱102的頂部，第六軸承236設(shè)置在保溫箱102底部。
[0025]電能加熱裝置包括發(fā)電機(jī)301、蓄電池302與加熱棒303。發(fā)電機(jī)301的一側(cè)設(shè)置有第三圓錐齒輪223，第三圓錐齒輪223與第三軸213上的空套齒輪224嚙合，發(fā)電機(jī)301與蓄電池302設(shè)置在保溫箱102的外部；加熱棒303設(shè)置在保溫箱102的內(nèi)部并與蓄電池302相連。
[0026]智能控制系統(tǒng)包括熱傳感器401、離合控制器402與雙向摩擦式離合器403，熱傳感器裝401在保溫箱102內(nèi)部，離合控制器402裝在保溫箱102外部。如圖4，第三軸213通過雙向摩擦式離合器403與空套齒輪224連接。
[0027]當(dāng)有風(fēng)時，迎風(fēng)板208在風(fēng)力作用下使葉輪201轉(zhuǎn)到迎風(fēng)的位置，葉輪201在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動，動力從第一軸211通過第一圓錐齒輪221帶動第二圓錐齒輪222，轉(zhuǎn)到第二軸212上，第二軸212通過雙向摩擦式離合器403把動力傳到第三軸213，第三軸213帶動轉(zhuǎn)子盤203轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子盤203上裝有4個由釹鐵硼稀土永磁材料制作的永磁體204，形成永磁陣列，這些永磁體204跟隨轉(zhuǎn)子盤203 —起旋轉(zhuǎn)即可形成極強(qiáng)交變磁場，由硅鋼板制作成的感應(yīng)加熱板202處在交變磁場中產(chǎn)生大量渦流，在渦流作用下加熱板202溫度不斷升高，保溫箱102中的冷水循環(huán)往復(fù)地與處于保溫箱102底部的加熱板202接觸，持續(xù)不斷地帶走熱量，水溫逐漸升高，達(dá)到加熱效果，實(shí)現(xiàn)把風(fēng)能直接轉(zhuǎn)化為熱能的目的。
[0028]電能加熱裝置發(fā)電機(jī)301產(chǎn)生的電力傳給蓄電池302中儲存，提供給加熱棒303對保溫箱中的水進(jìn)行加熱，起到實(shí)時加熱的良好效果。
[0029]一種新型風(fēng)能熱水裝置的控制方法
本新型風(fēng)能熱水裝置采用上述結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0030]其控制方法包括，當(dāng)保溫箱102內(nèi)部的水加熱到一定溫度，熱傳感器401將發(fā)出信號給離合控制器402，離合控制器402將使雙向摩擦式離合器403分離，轉(zhuǎn)子盤203停止轉(zhuǎn)動，使空套齒輪224轉(zhuǎn)動并帶動第三圓錐齒輪223轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)301轉(zhuǎn)動發(fā)電。當(dāng)保溫箱102內(nèi)部水溫下降到一定溫度，熱傳感器401將發(fā)出信號給離合控制器402，離合控制器402將使雙向摩擦式離合器403嚙合，空套齒輪224停止轉(zhuǎn)動，第三軸213帶動轉(zhuǎn)子盤203轉(zhuǎn)動，對水進(jìn)行加熱。
[0031]雙向摩擦式離合器403與空套齒輪224結(jié)合，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能加熱與風(fēng)力發(fā)電的切換，使風(fēng)能得到充分利用。
[0032]綜上所述，本發(fā)明風(fēng)能熱水裝置利用風(fēng)力，能夠解決熱水裝置耗電、消耗燃料等問題。本發(fā)明之新型風(fēng)能熱水裝置可以達(dá)到的技術(shù)效果是:采用渦流致熱原理，風(fēng)能直接轉(zhuǎn)化為熱能，能源利用率高；采用風(fēng)能發(fā)電，蓄電池蓄電，可以實(shí)時加熱；采用迎風(fēng)板解決風(fēng)向不固定問題，利用來自不同方向的風(fēng)；采用熱傳感器和離合控制器，實(shí)現(xiàn)智能控制加熱與蓄電切換；采用風(fēng)能是新型可再生無污染能源，解決了一般利用太陽能熱水裝置受下雨天或者晚上熱水效果不好的問題。
[0033]需要注意的是，所公開實(shí)施例的上述說明使得本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠顯而易見地對于本實(shí)施例進(jìn)行多種類似變化和修改，這種類似變化是本領(lǐng)域技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接得出或者很容易便聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于: 所述新型風(fēng)能熱水裝置包括保溫箱、底座、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置、電能加熱裝置和智能控制系統(tǒng)，所述保溫箱包括進(jìn)水管、出水管，所述保溫箱裝在底座上。
2.如權(quán)利要求1所述的新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于:所述風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置包括葉輪、加熱板、轉(zhuǎn)子盤與永磁體，所述葉輪通過第一軸與第一圓錐齒輪相連，所述第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪嚙合，所述第二圓錐齒輪通過第二軸、第三軸與所述轉(zhuǎn)子盤連接，所述第二軸與第三軸之間設(shè)置有空套齒輪，所述轉(zhuǎn)子盤通過螺母與墊片設(shè)置在所述底座上，所述轉(zhuǎn)子盤上均勻分布有所述永磁體，所述加熱板設(shè)置在所述保溫箱的底部處于所述轉(zhuǎn)子盤的上方。
3.如權(quán)利要求2所述的新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于:所述風(fēng)能轉(zhuǎn)化為熱能裝置還包括滾輪、迎風(fēng)板、連接桿，所述第一軸上設(shè)置有第一軸承與第二軸承，所述滾輪的一端通過連接桿與第一軸承相連，所述滾輪的另一端與所述底座相連；所述第二軸上設(shè)置有第三軸承與第四軸承，所述連接桿上設(shè)置有第一分支、第二分支，且分別通過所述的第三軸承、第四軸承與所述迎風(fēng)板相連，所述第二軸承與所述第一分支相連，所述迎風(fēng)板可帶動所述葉輪轉(zhuǎn)向迎風(fēng)位置；所述第三軸上設(shè)置有第五軸承與第六軸承，所述第五軸承設(shè)置在所述保溫箱的頂部，所述第六軸承設(shè)置在所述保溫箱底部。
4.如權(quán)利要求1所述的新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于:所述電能加熱裝置包括發(fā)電機(jī)、蓄電池與加熱棒，所述發(fā)電機(jī)的一側(cè)連接有第三圓錐齒輪，所述第三圓錐齒輪與第三軸上的空套齒輪嚙合，所述發(fā)電機(jī)與蓄電池設(shè)置在所述保溫箱的外部；所述加熱棒設(shè)置在所述保溫箱的內(nèi)部并與所述蓄電池相連。
5.如權(quán)利要求4所述的新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于:所述智能控制系統(tǒng)包括熱傳感器、離合控制器與雙向摩擦式離合器，所述熱傳感器裝在所述保溫箱內(nèi)部，所述離合控制器裝在所述保溫箱外部；所述第三軸通過所述雙向摩擦式離合器與所述空套齒輪連接。
6.如權(quán)利要求2至5中任意一項(xiàng)所述的新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于:所述空套齒輪、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、第三圓錐齒輪為45度圓錐齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子盤設(shè)置有4個永磁體。
8.如權(quán)利要求2所述的新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于:所述感應(yīng)加熱板為硅鋼板。
9.如權(quán)利要求2所述的新型風(fēng)能熱水裝置，其特征在于:所述永磁體材料為釹鐵硼稀土永磁材料。
10.一種如權(quán)利要求5所述的新型風(fēng)能熱水裝置的控制方法，其特征在于:所述控制方法包括， 當(dāng)所述保溫箱內(nèi)部的水加熱到一定溫度，所述熱傳感器將發(fā)出信號給所述離合控制器，所述離合控制器將使所述雙向摩擦式離合器分離，所述轉(zhuǎn)子盤停止轉(zhuǎn)動，使所述空套齒輪轉(zhuǎn)動并帶動第三圓錐齒輪轉(zhuǎn)動，使所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電；當(dāng)所述保溫箱內(nèi)部水溫下降到一定溫度，所述熱傳感器將發(fā)出信號給所述離合控制器，所述離合控制將使所述雙向摩擦式離合器嚙合，所述空套齒輪停止轉(zhuǎn)動，第三軸帶動所述轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)動，對水進(jìn)行加熱。
【文檔編號】F03D1/00GK103759409SQ201310716030
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】劉光浩, 陳勇棠, 韋林, 吳坤, 邱福明, 黃陸, 廖珺, 莫文鋒, 楊南, 韓霄, 楊艷玲, 韋江波, 曾茂燕, 張伶俐 申請人:柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院