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摘要
申请专利号:

CN89108325.1

申请日:

1989.11.02

公开号:

CN1051412A

公开日:

1991.05.15

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开|||

IPC分类号:

F03D3/04

主分类号:

F03D3/04

申请人:

陈苏菁;

发明人:

陈苏菁

地址:

辽宁省抚顺市东富平路3-1楼3-4号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

引风发动机是新发明的一种动力机械,它是在不违背能量守恒律的原则下只须消耗少量电动机所需补偿摩擦损失的电力而将获取到更多的发电机发出的电力的一种动力机械,因为它有引入的风力为其主外力。另外,从其功率、直径与转速的关系式:N≡D5n3可知,只须略为增加直径D或转速n的值,其功率N值增加甚快,据此,可设计出体积小、结构简单、成本低廉且功率较高的发动机,因而极易普及于家庭发电,对于农村,尤为急需,且无须顾及污染及噪音等公害之虞。

权利要求书

1: 用于电动机发电机机组之间的引风发动机,其特征是通过三个锥齿轮(6)、(7)、(8)并利用联轴节(2)与离合器(图中未画出)分别与电动机(1)及发电机(图中未画出)联结。
2: 根据权利要求1所述的引风发动机,其特征是由转子(4)与定子(3)所组成的。
3: 根据权利要求1或2所述的引风发动机,其特征是转子(4)的全周备有间隔相等的风叶(5)。
4: 根据权利要求1或2所述的引风发动机,其特征是定子(3)的全周备有间隔相等的吸风槽口(9)。
5: 根据权利要求2或3所述的引风发动机,其特征是转子(4)的风叶(5)按其转动方向是向前倾的。
6: 根据权利要求2或4所述的引风发动机,其特征是定子(3)的吸风槽口(9)是沿风叶(5)转动的方向倾斜的。
7: 根据权利要求2、3或5所述的引风发动机,其特征是转子(4)的风叶(5)按其转动方向的前倾角为20°-40°。
8: 根据权利要求2、3或6所述的引风发动机,其特征是定子(3)的吸风槽口(9)沿风叶(5)转动方向的倾斜角为30°-80°。
9: 根据权利要求2所述的引风发动机,其特征是转子(4)的风叶(5)与定子(3)的内侧面在半径之间的间隙为0.05-5毫米。
10: 根据权利要求3或5所述的引风发动机,其特征是风叶(5)的根部钻有小孔(11)。
11: 根据权利要求1所述的引风发动机,其特征是顶盖上钻有小孔(10)。
12: 根据权利要求4、6或8所述的引风发动机,其特征是定子(3)的吸风槽口(9)具有100-300毫米的宽度。

说明书


本发明是利用转子及其风叶的转动而使定子内侧成为负压状态时所引入的风力为其主外力的一种动力机械。其辅外力当正常运转时则为带动转子运转的电动机或其他动力机械拖动时用以补偿摩擦损失所消耗的电力或别的相关能源。如以此动力机械与发电机相联接,即可将其所具的机械能转变为电能。

    电动机发电机机组虽可进行发电,但所消耗的电能总大于所获取的电能,可谓得不偿失。而依赖于自然风力的风力发电机发电机机组又因其功率不大,且常随季节及场所而异,难满需求。

    本发明的目的是要提供一种崭新的引风发动机,它是在不违背能量守恒律地原则下只须消耗少量电动机所需的电能而将换取到更多的发电机的电能的一种动力机械,因为本发明是以引入的风力作为主外力的。而且,它更无须依赖于自然风力的大小与有无,都能顺利地发出较大量值的电力。

    本发明的目的是这样实现的:事先须确定电动机的功率,仅须利用功率小到在空载(即离合器未与发电机接合)时即能起动的小型电动机为宜,将该电动机的运转通过联轴节及锥齿轮间的传动从而带动本发明中转子的风叶运转,再由于风叶顶端与定子内侧间间隙很小,故而导致定子内侧空间全部形成负压,并因此引起定子外侧的空气途径具有特定方向的吸风槽口流向内侧,且因所有吸风槽口都均布于定子的全周,故经吸风槽口流入的空气就形成了“环风”,并再作用在已转动的风叶上且成为力偶矩,已转动的风叶又必导致环风的发生,如此循环往复,互相作用,这环风就是本发明的主外力,但这主外力又必须有赖于辅助外力即电动机所需少量电力为补充的条件下才能维持不衰,其原因是:(1)由于风流的速度与压力损失,(2)由于机械摩擦损失,两种损失都须通过电动机消耗电力进行补偿。但作为主外力的环风却无须额外消耗同等的电力来换取,主要依靠本发明的特殊结构而发生,即均布于定子全周的且槽口斜向风叶顶端近旁的吸风槽口及全部转动件本身所具的转动惯量,前者可使经流其间的环风推动风叶并形成力偶矩,后者可保持已转动的风叶继续转动,二者都是促进风叶转动的动力,而风叶的转动又必然造成环风的发生,这就是为什么作为主外力的环风无须额外消耗电力可因本发明的结构本身而自然发生的原因。其间关系可简写为:

    风叶转动 (形成负压)/(电力为辅) 环风发生

    总之,本发明除空载起动时为使转子发生转动须先消耗一些功率外,此后,待电动机已达正常转速时,就可通过离合器将另一锥齿轮与发电机这一负载接合进行发电工作。这时,风叶作等速转动与负载成为平衡状态,而电动机只须消耗少量电力进行上述两项损耗的补偿即可。这就完全符合本发明目的所提到的要求。

    本发明的功率计算式为:(证明从略)

    N= ((10000-P)×S×D×K×2πn)/60 -(1)

    按伯努利公式得:

    (P)/(r) + (V2)/(2g) = (PO)/(r) - - - - - - - - - - -(2)

    将(2)式改写为:

    (1000-P)= (rv2)/(2g) - - - - - - - - --(2')

    又由于

    V= (πDn)/60 -(3)

    将(2')与(3)式代入(1)式,并化简即得:

    N≡D5n3-(4)

    以上各式的符号,其意义为:

    N-功率(公斤米/秒)

    P-定子内侧运动空气的绝对压力(公斤/米2)

    Po-定子外侧静止空气的绝对压力(公斤/米2)

    v-定子内侧运动空气沿风叶顶端的线速度(米/秒)

    r-空气的重度(公斤/米3)

    S-风叶面积(米2)

    D-风叶直径(米)

    K-风叶对数(对)

    n-风叶转数(转/分)

    从(4)式可知:本发明只须略为增加直径D或转速n的值,其功率N值增加甚快,因此,可设计出体积小、结构简单、成本低廉且功率较高的引风发动机。据此,故极易普及于家庭发电,且无须顾及污染与噪声等公害之虞。

    本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

    图1是根据本发明提出的引风发动机的两个剖面图。

    下面结合图1详细说明本发明的细节及工作情况。

    本发明主要由传动、转子及定子三大部分所组成。

    1、传动部分:主要由三个锥齿轮(6)、(7)及(8)进行传动,即可导致本发明全部机构的运动。锥齿轮(6)的轴端通过联轴节(2)与运转的电动机(1)联结,即将运动传递给锥齿轮(7)并依风叶(5)的前倾方向带动风叶(5)运转,同时,锥齿轮(7)又传动锥齿轮(8),俟电动机从起动达到正常转速时,将锥齿轮(8)通过离合器与发电机(图中未画出)联接,即可进行发电。

    2、转子部分:转子(4)的转动是由锥齿轮(7)带动并同速运转的,随着转子(4)直径大小不同,转子(4)的圆周表面开有最佳前倾角20°-40°的通长的深槽若干条(图中为12条),每条槽内各插入一片叶片作为风叶(5),用千(百)分表将各风叶(5)顶端调节在同一圆周上,并与定子(3)的内径表面在半径间最佳保持0.05-5毫米的间隙,调节后,用螺钉紧固或粘胶粘结或两者兼用。

    3、定子部分:定子(3)为固定于底座的不动部分,在它的全周均匀地开有按制造工艺要求而定的若干条倾斜角最佳为50°-80°的槽口,其斜槽数可大于转子的槽数,每一斜槽上又有与斜槽方向一致的(若为焊接,须先用横截面为梯形的胎具插入已铣出的斜槽中再焊两侧板)梯形截面的并具有最佳宽度为100-300毫米的吸风槽口(9),空气(在负压作用下)即由这些槽口被源源吸入,并沿吸风槽口(9)形成的风道定向地流入定子(3)内侧以推动风叶(5)而形成力偶矩。

    顶盖上的小孔(10)是空气的排泄孔。

    风叶(5)根部的小孔(11)是空气沿着转动方向流通的通道,用以减少阻力。

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引风发动机是新发明的一种动力机械,它是在不违背能量守恒律的原则下只须消耗少量电动机所需补偿摩擦损失的电力而将获取到更多的发电机发出的电力的一种动力机械,因为它有引入的风力为其主外力。另外,从其功率、直径与转速的关系式:ND5n3可知,只须略为增加直径D或转速n的值,其功率N值增加甚快,据此,可设计出体积小、结构简单、成本低廉且功率较高的发动机,因而极易普及于家庭发电,对于农村,尤为急需,且无须顾及。

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