引風發動機的製作方法

2023-05-20 03:39:26 3

專利名稱：引風發動機的製作方法
技術領域：
本發明是利用轉子及其風葉的轉動而使定子內側成為負壓狀態時所引入的風力為其主外力的一種動力機械。其輔外力當正常運轉時則為帶動轉子運轉的電動機或其他動力機械拖動時用以補償摩擦損失所消耗的電力或別的相關能源。如以此動力機械與發電機相聯接，即可將其所具的機械能轉變為電能。
電動機發電機機組雖可進行發電，但所消耗的電能總大於所獲取的電能，可謂得不償失。而依賴於自然風力的風力發電機發電機機組又因其功率不大，且常隨季節及場所而異，難滿需求。
本發明的目的是要提供一種嶄新的引風發動機，它是在不違背能量守恆律的原則下只須消耗少量電動機所需的電能而將換取到更多的發電機的電能的一種動力機械，因為本發明是以引入的風力作為主外力的。而且，它更無須依賴於自然風力的大小與有無，都能順利地發出較大量值的電力。
本發明的目的是這樣實現的事先須確定電動機的功率，僅須利用功率小到在空載(即離合器未與發電機接合)時即能起動的小型電動機為宜，將該電動機的運轉通過聯軸節及錐齒輪間的傳動從而帶動本發明中轉子的風葉運轉，再由於風葉頂端與定子內側間間隙很小，故而導致定子內側空間全部形成負壓，並因此引起定子外側的空氣途徑具有特定方向的吸風槽口流向內側，且因所有吸風槽口都均布於定子的全周，故經吸風槽口流入的空氣就形成了「環風」，並再作用在已轉動的風葉上且成為力偶矩，已轉動的風葉又必導致環風的發生，如此循環往復，互相作用，這環風就是本發明的主外力，但這主外力又必須有賴於輔助外力即電動機所需少量電力為補充的條件下才能維持不衰，其原因是(1)由於風流的速度與壓力損失，(2)由於機械摩擦損失，兩種損失都須通過電動機消耗電力進行補償。但作為主外力的環風卻無須額外消耗同等的電力來換取，主要依靠本發明的特殊結構而發生，即均布於定子全周的且槽口斜向風葉頂端近旁的吸風槽口及全部轉動件本身所具的轉動慣量，前者可使經流其間的環風推動風葉並形成力偶矩，後者可保持已轉動的風葉繼續轉動，二者都是促進風葉轉動的動力，而風葉的轉動又必然造成環風的發生，這就是為什麼作為主外力的環風無須額外消耗電力可因本發明的結構本身而自然發生的原因。其間關係可簡寫為風葉轉動 (形成負壓)/(電力為輔) 環風發生總之，本發明除空載起動時為使轉子發生轉動須先消耗一些功率外，此後，待電動機已達正常轉速時，就可通過離合器將另一錐齒輪與發電機這一負載接合進行發電工作。這時，風葉作等速轉動與負載成為平衡狀態，而電動機只須消耗少量電力進行上述兩項損耗的補償即可。這就完全符合本發明目的所提到的要求。
本發明的功率計算式為(證明從略)N＝ ((10000-P)×S×D×K×2πn)/60 -(1)按伯努利公式得(P)/(r) + (V2)/(2g) = (PO)/(r) - - - - - - - - - - -(2)將(2)式改寫為(1000-P)= (rv2)/(2g) - - - - - - - - --(2')又由於V＝ (πDn)/60 -(3)將(2')與(3)式代入(1)式，並化簡即得N≡D5n3-(4)以上各式的符號，其意義為N-功率(公斤米/秒)
P-定子內側運動空氣的絕對壓力(公斤/米2)Po-定子外側靜止空氣的絕對壓力(公斤/米2)v-定子內側運動空氣沿風葉頂端的線速度(米/秒)r-空氣的重度(公斤/米3)S-風葉面積(米2)D-風葉直徑(米)K-風葉對數(對)n-風葉轉數(轉/分)從(4)式可知本發明只須略為增加直徑D或轉速n的值，其功率N值增加甚快，因此，可設計出體積小、結構簡單、成本低廉且功率較高的引風發動機。據此，故極易普及於家庭發電，且無須顧及汙染與噪聲等公害之虞。
本發明的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。


圖1是根據本發明提出的引風發動機的兩個剖面圖。
下面結合圖1詳細說明本發明的細節及工作情況。
本發明主要由傳動、轉子及定子三大部分所組成。
1、傳動部分主要由三個錐齒輪(6)、(7)及(8)進行傳動，即可導致本發明全部機構的運動。錐齒輪(6)的軸端通過聯軸節(2)與運轉的電動機(1)聯結，即將運動傳遞給錐齒輪(7)並依風葉(5)的前傾方向帶動風葉(5)運轉，同時，錐齒輪(7)又傳動錐齒輪(8)，俟電動機從起動達到正常轉速時，將錐齒輪(8)通過離合器與發電機(圖中未畫出)聯接，即可進行發電。
2、轉子部分轉子(4)的轉動是由錐齒輪(7)帶動並同速運轉的，隨著轉子(4)直徑大小不同，轉子(4)的圓周表面開有最佳前傾角20°-40°的通長的深槽若干條(圖中為12條)，每條槽內各插入一片葉片作為風葉(5)，用千(百)分表將各風葉(5)頂端調節在同一圓周上，並與定子(3)的內徑表面在半徑間最佳保持0.05-5毫米的間隙，調節後，用螺釘緊固或粘膠粘結或兩者兼用。
3、定子部分定子(3)為固定於底座的不動部分，在它的全周均勻地開有按製造工藝要求而定的若干條傾斜角最佳為50°-80°的槽口，其斜槽數可大於轉子的槽數，每一斜槽上又有與斜槽方向一致的(若為焊接，須先用橫截面為梯形的胎具插入已銑出的斜槽中再焊兩側板)梯形截面的並具有最佳寬度為100-300毫米的吸風槽口(9)，空氣(在負壓作用下)即由這些槽口被源源吸入，並沿吸風槽口(9)形成的風道定向地流入定子(3)內側以推動風葉(5)而形成力偶矩。
頂蓋上的小孔(10)是空氣的排洩孔。
風葉(5)根部的小孔(11)是空氣沿著轉動方向流通的通道，用以減少阻力。
權利要求
1.用於電動機發電機機組之間的引風發動機，其特徵是通過三個錐齒輪(6)、(7)、(8)並利用聯軸節(2)與離合器(圖中未畫出)分別與電動機(1)及發電機(圖中未畫出)聯結。
2.根據權利要求1所述的引風發動機，其特徵是由轉子(4)與定子(3)所組成的。
3.根據權利要求1或2所述的引風發動機，其特徵是轉子(4)的全周備有間隔相等的風葉(5)。
4.根據權利要求1或2所述的引風發動機，其特徵是定子(3)的全周備有間隔相等的吸風槽口(9)。
5.根據權利要求2或3所述的引風發動機，其特徵是轉子(4)的風葉(5)按其轉動方向是向前傾的。
6.根據權利要求2或4所述的引風發動機，其特徵是定子(3)的吸風槽口(9)是沿風葉(5)轉動的方向傾斜的。
7.根據權利要求2、3或5所述的引風發動機，其特徵是轉子(4)的風葉(5)按其轉動方向的前傾角為20°-40°。
8.根據權利要求2、3或6所述的引風發動機，其特徵是定子(3)的吸風槽口(9)沿風葉(5)轉動方向的傾斜角為30°-80°。
9.根據權利要求2所述的引風發動機，其特徵是轉子(4)的風葉(5)與定子(3)的內側面在半徑之間的間隙為0.05-5毫米。
10.根據權利要求3或5所述的引風發動機，其特徵是風葉(5)的根部鑽有小孔(11)。
11.根據權利要求1所述的引風發動機，其特徵是頂蓋上鑽有小孔(10)。
12.根據權利要求4、6或8所述的引風發動機，其特徵是定子(3)的吸風槽口(9)具有100-300毫米的寬度。
全文摘要
引風發動機是新發明的一種動力機械，它是在不違背能量守恆律的原則下只須消耗少量電動機所需補償摩擦損失的電力而將獲取到更多的發電機發出的電力的一種動力機械，因為它有引入的風力為其主外力。另外，從其功率、直徑與轉速的關係式N≡D文檔編號F03D3/04GK1051412SQ8910832
公開日1991年5月15日 申請日期1989年11月2日 優先權日1989年11月2日
發明者陳蘇菁 申請人:陳蘇菁