一種風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器制造技術

本發明專利技術涉及一種風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器，包括：風機、齒輪箱和摩擦熱水器。所述摩擦熱水器包括碟片轉軸、加熱室、旋轉碟片、水腔、折流板及冷水進口和熱水出口。所述風機在風力作用下旋轉，其旋轉動能經由齒輪箱變速轉向后傳遞給所述碟片轉軸，帶動旋轉碟片以一定轉速旋轉；所述旋轉碟片置于所述加熱室內部，加熱室內充滿高粘性流體，旋轉碟片轉動時與高粘性流體摩擦產生熱量作為加熱熱源；水經由入冷水入口進入摩擦熱水器，通過間壁與加熱室內流體換熱、溫度升高，在用戶需要時由熱水出口流出。本發明專利技術利用風力機械能直接制取熱水，避免了電加熱環節，可簡化熱水工藝、提高能量利用率，適合于風能豐富區域的家用、工業及航船熱水的提供。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器，包括：風機、齒輪箱和摩擦熱水器。所述摩擦熱水器包括碟片轉軸、加熱室、旋轉碟片、水腔、折流板及冷水進口和熱水出口。所述風機在風力作用下旋轉，其旋轉動能經由齒輪箱變速轉向后傳遞給所述碟片轉軸，帶動旋轉碟片以一定轉速旋轉；所述旋轉碟片置于所述加熱室內部，加熱室內充滿高粘性流體，旋轉碟片轉動時與高粘性流體摩擦產生熱量作為加熱熱源；水經由入冷水入口進入摩擦熱水器，通過間壁與加熱室內流體換熱、溫度升高，在用戶需要時由熱水出口流出。本專利技術利用風力機械能直接制取熱水，避免了電加熱環節，可簡化熱水工藝、提高能量利用率，適合于風能豐富區域的家用、工業及航船熱水的提供。【專利說明】一種風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器
本專利技術涉及新能源利用及熱水器領域。具體地說，本專利技術涉及一種將風能轉換為熱能的風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器。
技術介紹
太陽能熱水器是目前應用最廣泛的一種新能源熱水器，但是太陽能熱水器受光照影響大，在陰雨天和冬天制熱效率不高。風能與太陽能具有一定的互補性，當日照不充足時可以利用風能熱水，提高新能源利用率、更大程度上滿足用戶需求，同時風能也可以獨立使用實現熱水功能。 從國內現有技術來看，風能熱水器主要有發電式、熱泵式、摩擦式等類型。國家專利 CN203100231U、CN203824128U、CN103375352A、CN202757294 通過設計風力發電機組件將風能轉化成電能，在光照不足時供電給電加熱器為用戶繼續提供熱水，實現對太陽能的補償，國家專利CN202868967U利用風能發電來獨立地實現熱水功能。發電式風能熱水器必須具備電能轉化環節，降低了能量轉化效率，增加了設備組成及其日常維護保養費用。國家專利CN101476775A利用風車驅動熱泵機組進行熱水，并通過自動控制進水量實現恒溫效果，熱泵機組設備結構較復雜，且對風能間歇性適應較差。 國家專利CN102297516利用風機驅動油泵產生高速油液，將高速油液的動能轉化為摩擦熱能并通過間壁換熱傳遞給水流進行加熱，由于流道較窄，傳熱面積較小，可能會影響傳熱速率；國家專利CN103410668A設計了直接安裝于水箱中的動靜摩擦片，利用風機帶動摩擦片旋轉與水摩擦產生熱量，但是限于水的粘度較低，熱量產率較低；國家專利CN203785231U、CN202419944U、CN102519148A、CN2416244Y 利用水平軸或垂直軸風機直接或間接驅動單一柱面式攪拌葉片在高粘性介質中旋轉產生摩擦熱能，葉片安裝及密封實現較困難。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器，利用風機帶動摩擦碟片旋轉、與高粘性介質摩擦產生熱能，再通過間壁換熱實現冷水升溫加熱。風能直接向熱能轉化，減少了電能轉化環節，可有效簡化系統設備組成、降低能量損失、提高新能源利用率。本專利技術也可以與太陽能熱水器共同使用，實現供能互補，達到盡可能利用新能源并滿足用戶的目的。 為了實現本專利技術的目的，本專利技術提供一種風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器，包括: 碟片轉軸，所述碟片轉軸上安裝有多個間隔的摩擦碟片，所述摩擦碟片置于固定在所述摩擦熱水器內壁上的加熱室中，所述加熱室與所述碟片轉軸為動靜連接，二者之間設置密封； 折流板，所述折流板安裝于所述摩擦熱水器內壁上，并位于所述加熱室外壁之外，三者形成的空間為水流通道； 冷水進口和熱水出口，所述熱水出口位于所述摩擦熱水器底部，所述冷水進口位于所述摩擦熱水器頂部，所述冷水進口設置有上液位計和下液位計，在和所述上液位計相同高度位置處設置溢流口； 齒輪箱； 風機，所述風機帶動風機轉軸轉動，所述風機轉軸與齒輪箱輸入端連接，所述齒輪箱輸出端與所述碟片轉軸連接，實現風能向轉動動能的轉化。 優選地，所述摩擦熱水器為多層結構，每層包含所述加熱室和所述摩擦碟片各一個，各層間設置一個所述折流板；所述摩擦熱水器腔體由絕熱材料制成或外壁包裹絕熱材料。 優選地，所述摩擦碟片為環形碟片，由導熱率高的材料制成，與所述碟片轉軸垂直安裝并在其帶動下旋轉。 優選地，所述加熱室內充滿高粘度介質，所述加熱室與所述碟片轉軸之間的設置密封組件以阻止所述加熱室內外介質泄露，所述加熱室壁面由導熱率高的材料制成。 優選地，所述折流板為環形平板，固定在所述摩擦熱水器內壁上；所述摩擦熱水器內壁、所述加熱室外壁以及所述折流板之間形成的空間形成被加熱介質的流通通道。 優選地，所述冷水進口豎直安裝于所述摩擦熱水器頂部，在其伸出部分設置所述上液位計、所述下液位計及所述溢流口 ；當液位低于所述下液位計時，進液閥自動開啟，對所述摩擦熱水器進行注水，當液位高于所述下液位計200?100mm時，進液閥自動關閉；力口熱過程中由于體積膨脹會引起所述冷水進口內液位上漲，當液位高于所述上液位計時，所述溢流口開啟進行排水，否則關閉。 所述摩擦熱水器包括碟片轉軸、加熱室、旋轉碟片、水腔、折流板及冷水進口和熱水出口。所述風機在風力作用下旋轉，其旋轉動能經由齒輪箱變速轉向后傳遞給所述碟片轉軸，帶動旋轉碟片以一定轉速旋轉；所述旋轉碟片置于所述加熱室內部，加熱室內充滿高粘性流體，旋轉碟片轉動時與高粘性流體摩擦產生熱量作為加熱熱源；水經由入冷水入口進入摩擦熱水器，通過間壁與加熱室內流體換熱、溫度升高，在用戶需要時由熱水出口流出。本專利技術利用風力機械能直接制取熱水，避免了電加熱環節，可簡化熱水工藝、提高能量利用率，適合于風能豐富區域的家用、工業及航船熱水的提供 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是實施例的風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器的結構示意圖。 圖中:1、碟片轉軸；2、熱水出口 ；3、摩擦熱水器；4、加熱室；5、折流板；6、摩擦碟片、風機；8、風機轉軸；9、齒輪箱；10、冷水進口 ； 11、溢流口 ； 12、上液位計；13、下液位計。 【具體實施方式】 以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。 如本文中使用的，固定的方式并不特別限制，本領域技術人員可以使用任何方式來進行固定，只要能夠達到不再移動的效果即可；密封的方式也不特別限制，只要能達到動或靜密封的效果即可。 實施例1 參見圖1。圖1為本專利技術所述的風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器的結構示意圖，包括:摩擦熱水器3，所述摩擦熱水器3包括:碟片轉軸1，所述碟片轉軸I上安裝有多個間隔的摩擦碟片6，所述摩擦碟片6置于固定在所述摩擦熱水器3內壁上的加熱室4中，所述加熱室4與所述轉軸為動靜連接，二者之間設置密封；折流板5，所述折流板5安裝于所述摩擦熱水器3內壁上，并位于所述加熱室4外壁之外，三者形成的空間為水流通道；冷水進口 10和熱水出口 2，所述熱水出口 2位于所述摩擦熱水器3底部，所述冷水進口 10位于所述摩擦熱水器3頂部，所述冷水進口 10設置有上液位計12和下液位計13，所述上液位計12相同高度位置設置溢流口 12 ;風機7，所述風機7帶動風機轉軸8轉動，所述風機轉軸8與齒輪箱9輸入端連接，所述齒輪箱9輸出端與所述碟片轉軸I連接，實現風能向轉動動能的轉化。 所述摩擦熱水器3為3層結構，腔體外壁包裹絕熱材料；所述摩擦碟片6為環形碟片，數量為3個，由銅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種風力旋轉碟片式粘性摩擦熱水器，包括：摩擦熱水器(3)，所述摩擦熱水器(3)包括：碟片轉軸(1)，所述碟片轉軸(1)上安裝有多個間隔的摩擦碟片(6)，所述摩擦碟片(6)置于固定在所述摩擦熱水器(3)內壁上的加熱室(4)中，所述加熱室(4)與所述碟片轉軸(1)為動靜連接，二者之間設置密封；折流板(5)，所述折流板(5)安裝于所述摩擦熱水器(3)內壁上，并位于所述加熱室(4)外壁之外，三者形成的空間為水流通道；冷水進口(10)和熱水出口(2)，所述熱水出口(2)位于所述摩擦熱水器(3)底部，所述冷水進口(10)位于所述摩擦熱水器(3)頂部，所述冷水進口(10)設置有上液位計(12)和下液位計(13)，在和所述上液位計(12)相同高度位置處設置溢流口(12)；齒輪箱(9)；風機(7)，所述風機(7)帶動風機轉軸(8)轉動，所述風機轉軸(8)與所述齒輪箱(9)輸入端連接，所述齒輪箱(9)輸出端與所述碟片轉軸(1)連接，實現風能向轉動動能的轉化。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬慶芬，盧輝，解利昕，樊軍慶，
申請(專利權)人：海南大學，
類型：發明
國別省市：海南;66