本发明专利技术涉及一种风力旋转碟片式粘性摩擦热水器，包括：风机、齿轮箱和摩擦热水器。所述摩擦热水器包括碟片转轴、加热室、旋转碟片、水腔、折流板及冷水进口和热水出口。所述风机在风力作用下旋转，其旋转动能经由齿轮箱变速转向后传递给所述碟片转轴，带动旋转碟片以一定转速旋转；所述旋转碟片置于所述加热室内部，加热室内充满高粘性流体，旋转碟片转动时与高粘性流体摩擦产生热量作为加热热源；水经由入冷水入口进入摩擦热水器，通过间壁与加热室内流体换热、温度升高，在用户需要时由热水出口流出。本发明专利技术利用风力机械能直接制取热水，避免了电加热环节，可简化热水工艺、提高能量利用率，适合于风能丰富区域的家用、工业及航船热水的提供。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种风力旋转碟片式粘性摩擦热水器，包括：风机、齿轮箱和摩擦热水器。所述摩擦热水器包括碟片转轴、加热室、旋转碟片、水腔、折流板及冷水进口和热水出口。所述风机在风力作用下旋转，其旋转动能经由齿轮箱变速转向后传递给所述碟片转轴，带动旋转碟片以一定转速旋转；所述旋转碟片置于所述加热室内部，加热室内充满高粘性流体，旋转碟片转动时与高粘性流体摩擦产生热量作为加热热源；水经由入冷水入口进入摩擦热水器，通过间壁与加热室内流体换热、温度升高，在用户需要时由热水出口流出。本专利技术利用风力机械能直接制取热水，避免了电加热环节，可简化热水工艺、提高能量利用率，适合于风能丰富区域的家用、工业及航船热水的提供。【专利说明】一种风力旋转碟片式粘性摩擦热水器
本专利技术涉及新能源利用及热水器领域。具体地说，本专利技术涉及一种将风能转换为热能的风力旋转碟片式粘性摩擦热水器。
技术介绍
太阳能热水器是目前应用最广泛的一种新能源热水器，但是太阳能热水器受光照影响大，在阴雨天和冬天制热效率不高。风能与太阳能具有一定的互补性，当日照不充足时可以利用风能热水，提高新能源利用率、更大程度上满足用户需求，同时风能也可以独立使用实现热水功能。 从国内现有技术来看，风能热水器主要有发电式、热泵式、摩擦式等类型。国家专利 CN203100231U、CN203824128U、CN103375352A、CN202757294 通过设计风力发电机组件将风能转化成电能，在光照不足时供电给电加热器为用户继续提供热水，实现对太阳能的补偿，国家专利CN202868967U利用风能发电来独立地实现热水功能。发电式风能热水器必须具备电能转化环节，降低了能量转化效率，增加了设备组成及其日常维护保养费用。国家专利CN101476775A利用风车驱动热泵机组进行热水，并通过自动控制进水量实现恒温效果，热泵机组设备结构较复杂，且对风能间歇性适应较差。 国家专利CN102297516利用风机驱动油泵产生高速油液，将高速油液的动能转化为摩擦热能并通过间壁换热传递给水流进行加热，由于流道较窄，传热面积较小，可能会影响传热速率；国家专利CN103410668A设计了直接安装于水箱中的动静摩擦片，利用风机带动摩擦片旋转与水摩擦产生热量，但是限于水的粘度较低，热量产率较低；国家专利CN203785231U、CN202419944U、CN102519148A、CN2416244Y 利用水平轴或垂直轴风机直接或间接驱动单一柱面式搅拌叶片在高粘性介质中旋转产生摩擦热能，叶片安装及密封实现较困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种风力旋转碟片式粘性摩擦热水器，利用风机带动摩擦碟片旋转、与高粘性介质摩擦产生热能，再通过间壁换热实现冷水升温加热。风能直接向热能转化，减少了电能转化环节，可有效简化系统设备组成、降低能量损失、提高新能源利用率。本专利技术也可以与太阳能热水器共同使用，实现供能互补，达到尽可能利用新能源并满足用户的目的。 为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供一种风力旋转碟片式粘性摩擦热水器，包括: 碟片转轴，所述碟片转轴上安装有多个间隔的摩擦碟片，所述摩擦碟片置于固定在所述摩擦热水器内壁上的加热室中，所述加热室与所述碟片转轴为动静连接，二者之间设置密封； 折流板，所述折流板安装于所述摩擦热水器内壁上，并位于所述加热室外壁之外，三者形成的空间为水流通道； 冷水进口和热水出口，所述热水出口位于所述摩擦热水器底部，所述冷水进口位于所述摩擦热水器顶部，所述冷水进口设置有上液位计和下液位计，在和所述上液位计相同高度位置处设置溢流口； 齿轮箱； 风机，所述风机带动风机转轴转动，所述风机转轴与齿轮箱输入端连接，所述齿轮箱输出端与所述碟片转轴连接，实现风能向转动动能的转化。 优选地，所述摩擦热水器为多层结构，每层包含所述加热室和所述摩擦碟片各一个，各层间设置一个所述折流板；所述摩擦热水器腔体由绝热材料制成或外壁包裹绝热材料。 优选地，所述摩擦碟片为环形碟片，由导热率高的材料制成，与所述碟片转轴垂直安装并在其带动下旋转。 优选地，所述加热室内充满高粘度介质，所述加热室与所述碟片转轴之间的设置密封组件以阻止所述加热室内外介质泄露，所述加热室壁面由导热率高的材料制成。 优选地，所述折流板为环形平板，固定在所述摩擦热水器内壁上；所述摩擦热水器内壁、所述加热室外壁以及所述折流板之间形成的空间形成被加热介质的流通通道。 优选地，所述冷水进口竖直安装于所述摩擦热水器顶部，在其伸出部分设置所述上液位计、所述下液位计及所述溢流口 ；当液位低于所述下液位计时，进液阀自动开启，对所述摩擦热水器进行注水，当液位高于所述下液位计200?100mm时，进液阀自动关闭；力口热过程中由于体积膨胀会引起所述冷水进口内液位上涨，当液位高于所述上液位计时，所述溢流口开启进行排水，否则关闭。 所述摩擦热水器包括碟片转轴、加热室、旋转碟片、水腔、折流板及冷水进口和热水出口。所述风机在风力作用下旋转，其旋转动能经由齿轮箱变速转向后传递给所述碟片转轴，带动旋转碟片以一定转速旋转；所述旋转碟片置于所述加热室内部，加热室内充满高粘性流体，旋转碟片转动时与高粘性流体摩擦产生热量作为加热热源；水经由入冷水入口进入摩擦热水器，通过间壁与加热室内流体换热、温度升高，在用户需要时由热水出口流出。本专利技术利用风力机械能直接制取热水，避免了电加热环节，可简化热水工艺、提高能量利用率，适合于风能丰富区域的家用、工业及航船热水的提供 【专利附图】【附图说明】 图1是实施例的风力旋转碟片式粘性摩擦热水器的结构示意图。 图中:1、碟片转轴；2、热水出口 ；3、摩擦热水器；4、加热室；5、折流板；6、摩擦碟片、风机；8、风机转轴；9、齿轮箱；10、冷水进口 ； 11、溢流口 ； 12、上液位计；13、下液位计。 【具体实施方式】 以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 如本文中使用的，固定的方式并不特别限制，本领域技术人员可以使用任何方式来进行固定，只要能够达到不再移动的效果即可；密封的方式也不特别限制，只要能达到动或静密封的效果即可。 实施例1 参见图1。图1为本专利技术所述的风力旋转碟片式粘性摩擦热水器的结构示意图，包括:摩擦热水器3，所述摩擦热水器3包括:碟片转轴1，所述碟片转轴I上安装有多个间隔的摩擦碟片6，所述摩擦碟片6置于固定在所述摩擦热水器3内壁上的加热室4中，所述加热室4与所述转轴为动静连接，二者之间设置密封；折流板5，所述折流板5安装于所述摩擦热水器3内壁上，并位于所述加热室4外壁之外，三者形成的空间为水流通道；冷水进口 10和热水出口 2，所述热水出口 2位于所述摩擦热水器3底部，所述冷水进口 10位于所述摩擦热水器3顶部，所述冷水进口 10设置有上液位计12和下液位计13，所述上液位计12相同高度位置设置溢流口 12 ;风机7，所述风机7带动风机转轴8转动，所述风机转轴8与齿轮箱9输入端连接，所述齿轮箱9输出端与所述碟片转轴I连接，实现风能向转动动能的转化。 所述摩擦热水器3为3层结构，腔体外壁包裹绝热材料；所述摩擦碟片6为环形碟片，数量为3个，由铜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风力旋转碟片式粘性摩擦热水器，包括：摩擦热水器(3)，所述摩擦热水器(3)包括：碟片转轴(1)，所述碟片转轴(1)上安装有多个间隔的摩擦碟片(6)，所述摩擦碟片(6)置于固定在所述摩擦热水器(3)内壁上的加热室(4)中，所述加热室(4)与所述碟片转轴(1)为动静连接，二者之间设置密封；折流板(5)，所述折流板(5)安装于所述摩擦热水器(3)内壁上，并位于所述加热室(4)外壁之外，三者形成的空间为水流通道；冷水进口(10)和热水出口(2)，所述热水出口(2)位于所述摩擦热水器(3)底部，所述冷水进口(10)位于所述摩擦热水器(3)顶部，所述冷水进口(10)设置有上液位计(12)和下液位计(13)，在和所述上液位计(12)相同高度位置处设置溢流口(12)；齿轮箱(9)；风机(7)，所述风机(7)带动风机转轴(8)转动，所述风机转轴(8)与所述齿轮箱(9)输入端连接，所述齿轮箱(9)输出端与所述碟片转轴(1)连接，实现风能向转动动能的转化。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马庆芬，卢辉，解利昕，樊军庆，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南;66
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。