一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置制造方法
【专利摘要】一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置，属于风能制热设备领域。该装置含有带叶片的水平传动轴、带尾翼的固定轴、搅拌发热装置和支架几个部分，其核心在于还包括自动调向装置。该自动调向装置包含了传动箱体、多个弹簧、支撑盘和法兰盘，每个弹簧的一端与均匀固定在传动箱体底部的弹簧卡座相连接，每个弹簧的另一端通过钢珠与所述的支撑盘连接，支撑盘通过法兰盘与搅拌发热装置相连在一起。这样传动箱体能通过钢珠在支撑盘上转动，通过对弹簧卡座的调节，可以调节变向的灵敏度；同时，在支撑盘上，设置了一圈钢珠轨道，可以减少箱体不必要的转动，解决了目前风力发热装置的不足，提高了设备的稳定性，使得设备的效率和寿命都得到提升。
【专利说明】一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置，属于风能制热设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]风能是一种资源极为丰富的可持续再生的清洁能源，无论从经济原则和技术可靠程度考虑都是矿石能源的首选替代能源。风能是一个清洁的、长期有效的能量，与燃烧其它燃料加温相比，其长期使用成本低，对环境不造成污染。因此，在建筑中使用风能进行供暖不仅可以实现利用清洁的可再生能源来改善室内热环境，而且可以实现减少商品能源消耗的目标。
[0003]然而，目前虽然存在着各种风能制热的装置，但是由于这些装置本身存在的问题，使得目前这些装置都并未得到实际应用。其中，一个比较重要的问题在于:风力制热装置在使用时，经常会遇见风向不断变化的情况。在风向发生改变时，一般的风力发热装置，风的作用力通过与传动箱体相连的尾翼经过一定的放大作用传递到传动箱体，使传动箱体发生旋转，希望使正面的风轮叶片能够正对风向，然而经常会出现转过头的情况，这样如果自然界的风向变化频繁，或者在较小的变向风力出现时，就会导致传动箱体出现不必要的转动或者是频繁的转动，这样就会使传动箱体和风轮处于一个不稳定的状态，一方面会导致风轮无法正对风向，从而引起风能的浪费，更甚至在极端情况下出现传动箱体一直在转动而风轮叶片不转的情况，这样就非常不利于风能的吸收和转化，导致改风力发热设备的效率极其低下；另一方面会使得整套装置经常处于一个不稳定的工作状态从而大大的缩短了设备的使用寿命。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置，通过设置自动调向装置，解决目前现有风力发热装置因风向的频繁变化引起的传动箱体和风轮的频繁转动和不稳定的问题，从而提高水平轴风力发热设备的风能利用效率，延长设备的使用寿命。本实用新型技术方案如下:
[0005]一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置，含有带叶片的水平传动轴、带尾翼的固定轴、搅拌发热装置和支架；所述的搅拌发热装置包括套桶、竖直传动轴和设置在竖直传动轴下部的搅拌动叶轮，其特征在于:该风力制热装置还包括自动调向装置，所述的自动调向装置含有传动箱体、多个弹簧、支撑盘和法兰盘；所述的传动箱体中设有相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，第一锥齿轮安装在水平传动轴上，第二锥齿轮安装在竖直传动轴上；在所述的支撑盘上设有钢珠轨道；每个弹簧的一端与均匀固定在传动箱体底部的弹簧卡座相连接，每个弹簧的另一端通过钢珠与所述的支撑盘连接，支撑盘通过法兰盘与搅拌发热装置相连在一起。
[0006]本实用新型的技术特征还在于:所述的搅拌发热装置的套桶外层是取热水套层，内层是发热油桶层，在发热油桶层的内壁上焊有阻流静叶片。所述的搅拌发热装置与支架中间填充有保温材料。
[0007]本实用新型具有以下优点及突出性效果:本实用新型提供的一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置由于增加了自动调向装置，因此很好地解决了目前一般风力制热装置的一些不足，可以做到较好的调节转向风力对传动箱体的影响，既能够忽略掉小的变向风力的影响，又能较好的控制传动箱体的转动过度，有效的防止了自然界风向的频繁变化引起的传动箱体和风轮的频繁转动和不稳定，使得风轮能够更好的正对风向，这样大大的提高了风能的吸收效率，有效的提高了水平轴风力发热设备的风能利用效率，延长了设备的使用寿命。本实用新型主要应用于我国北方寒冷地区和严寒地区村镇建筑供暖。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型提供的自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置实施例的结构示意图。
[0009]图2为图1中局部A的放大图。
[0010]图中:1_带叶片的水平传动轴；2_带尾翼的固定轴；3_自动调向装置；4-套桶；5-支架；6_传动箱体；7_第一锥齿轮；8_第二锥齿轮；9-弹簧；10-弹簧卡座；11_钢珠；12-支撑盘；13-法兰盘；14-取热水套层；15-发热油桶层；16-阻流静叶片；17_搅拌动叶轮；18_竖直传动轴；19_保温材料。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型的结构、工作原理和【具体实施方式】作进一步的说明。
[0012]图1为自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置实施例的结构示意图，该自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置含有带叶片的水平传动轴1、带尾翼的固定轴2、搅拌发热装置和支架5 ;所述的搅拌发热装置包括套桶4、竖直传动轴18和设置在竖直传动轴18下部的搅拌动叶轮17 ;该风力制热装置还包括自动调向装置3，所述的自动调向装置3含有传动箱体6、多个弹簧9、钢珠11、支撑盘12和法兰盘13，如图2所示。所述的传动箱体6中设有相互啮合的第一锥齿轮7和第二锥齿轮8，第一锥齿轮7安装在水平传动轴I上，第二锥齿轮8安装在竖直传动轴18上；在所述的支撑盘12上设有钢珠轨道，钢珠11设置在钢珠轨道内。每个弹簧9的一端与均匀固定在传动箱体6底部的弹簧卡座10相连接，每个弹簧的另一端通过钢珠11与所述的支撑盘12连接，支撑盘12通过法兰盘13与搅拌发热装置相连在一起。所述的搅拌发热装置的套桶4的外层是取热水套层14，内层是发热油桶层15，在发热油桶层15的内壁上焊有阻流静叶片16。所述的搅拌发热装置与支架5中间填充有保温材料19。
[0013]本实用新型的工作原理如下:
[0014]如图1所示，该装置首先通过叶片吸收风能，并将风能转化为水平传动轴I的机械能，然后通过相互啮合的第一锥齿轮7和第二锥齿轮8将机械能传递给与锥齿轮8相连的竖直传动轴18，使得竖直传动轴18带着搅拌动叶轮17转动，对发热油桶层15中的油液进行搅拌，将机械能转换为油液的热能，最后通过取热水套层14中的水和油之间的热交换将产生的热能取出来使用，从而达到为室内供暖的目的。[0015]在风向改变时,风的作用力通过与传动箱体6相连的带尾翼的固定轴2传递给传动箱体6，使传动箱体6受到一个在水平面上旋转的动力，这个力使得传动箱体6带着弹簧
9和钢珠11 一起在支撑盘12上转动，(参见图2)，通过对与弹簧9 一端相连的弹簧卡座10的调节，可以改变弹簧9的形变程度，从而改变钢珠11在支撑盘12上的压力，这样也就能改变钢珠11滚动时的摩擦力，能够调节变向的灵敏度；同时，在支撑盘12上，设置了 一圈钢珠轨道，使得在较小的变向风力频繁出现时，传动箱体不会出现不必要的转动或者是频繁的转动，使得传动箱体的转动更加稳定，这样正面的风轮叶片也能够更好的正对风向，减少了调向装置在寻找风向时的频繁转动引起的风能损失，提高了风能的吸收效率，有效的提高了水平轴风力发热设备的风能利用效率，延长了设备的使用寿命，使得我们能更好的将自然界的风能用于解决北方单体建筑的采暖问题。
【权利要求】
1.一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置，含有带叶片的水平传动轴(I)、带尾翼的固定轴(2)、搅拌发热装置和支架(5);所述的搅拌发热装置包括套桶(4)、竖直传动轴(18)和设置在竖直传动轴(18)下部的搅拌动叶轮(17)，其特征在于:该风力制热装置还包括自动调向装置(3)，所述的自动调向装置(3)含有传动箱体(6)、多个弹簧(9)、支撑盘(12)和法兰盘(13);所述的传动箱体(6)中设有相互啮合的第一锥齿轮(7)和第二锥齿轮(8)，第一锥齿轮(7)安装在水平传动轴(I)上，第二锥齿轮(8)安装在竖直传动轴(18)上；在所述的支撑盘(12)上设有钢珠轨道；每个弹簧(9)的一端与均匀固定在传动箱体(6)底部的弹簧卡座(10)相连接，每个弹簧(9)的另一端通过钢珠(11)与所述的支撑盘(12)连接，支撑盘(12)通过法兰盘(13)与搅拌发热装置相连在一起。
2.按照权利要求1所述的一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置，其特征在于:所述的搅拌发热装置的套桶(4)外层是取热水套层(14)，内层是发热油桶层(15)，在发热油桶层(15)的内壁上焊有阻流静叶片(16)。
3.按照权利要求1所述的一种自动调节风向的水平轴搅拌式风力制热装置，其特征在于:所述的搅拌发热装置与支架(5)中间填充有保温材料(19)。
【文档编号】F24J3/06GK203518302SQ201320639195
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】杨旭东, 续宇鹏, 王鹏苏, 单明 申请人:清华大学