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    立置直 通式 真空管 驱动 太阳能 风机
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    摘要
    申请专利号:

    CN201310693289.5

    申请日:

    2013.12.16

    公开号:

    CN104713248A

    公开日:

    2015.06.17

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F24J 2/24申请日:20131216|||公开
    IPC分类号: F24J2/24; F24J2/05; F04D25/04 主分类号: F24J2/24
    申请人: 南京化工职业技术学院
    发明人: 程襄武
    地址: 210048江苏省南京市大厂葛关路625号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310693289.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.05.11|||2015.07.15|||2015.06.17

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种立置直通式真空管驱动太阳能风机,属于太阳能技术领域。利用立置直通式真空管加热空气,获得螺旋热空气流的抽吸作用进行通风,并可用在采暖、加热、干燥、推动等广泛场合??掌募尤扔氤槲鞫侨匀槐欢绞?。由加热段、提速段等部组成,空气依次抽吸、加热、提速排出。由共中心轴圆环壁围护连通成主要结构。加热段立置直通式真空管圆环排。提速段在最底层孔板处其圆环层板以与立置真空管开孔共圆心对接,连接加热段。提速段设置错孔层板交叠搁置系列气箱隔间,形成空气螺旋流动抽拔,获得强抽吸作用。风机采用透明塑料等易透光、易加工、价格低廉的材料。亦可对基本加热提速单元??榛楹?,加大规模应用。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种立置直通式真空管驱动太阳能风机,其特征在于:由加热段1、提速段2,以及引入引出段组成,其主要部分呈共轴的自内向外圆环壁围护的圆环柱结构与形状,加热段1依圆周等角度立置真空管12,提速段2采用错孔交叠圆环隔板气箱设置;风机各部采用透光的塑料等易采光、易加工成型、价格低廉的材料。

    2.  根据权利1所述的加热段1,其特征在于:由加热段圆环筒与立置直通式真空管环形管排组成。其加热段圆环筒,由内外环壁与上下层板围护构成。加热段上层板,亦是加热段与提速段连接层板13。加热段下层板,即加热段底部层板14。加热段采用加热空气的直通式真空管12。真空管排12,是以30度角等角,沿内外环壁的中环圆周360度布置,形成12管真空管圆环管排。管排下管口排接整体风机抽吸口,上管口排接提速段。加热段圆筒采用透光塑料等透光材料。

    3.  根据权利1所述的提速段2,其特征在于:其提速段2是呈圆环筒状气箱,由内外圆环筒壁,以及隔间层板、最上最下层板构成。其空气提速上升夹层7,是由内外圆环筒壁围护形成。提速段的空气夹层7,以内外环壁的小半径差,设置成窄小夹层。其提速段设置两种交叠布置的基本板元,板1与板2。板1与板2都是12孔板,开孔沿内外环壁夹层取水平层上的内外环壁圆周线之间的中间圆周,并沿30度角辐射线等角度、以360度整圆周布置。板1以共同的交叠基线24为准对板2的开孔旋错15度角标示185。其提速段圆环筒状气箱以层板板1与板2上下交叠隔成24个系列气箱隔间。以交叠基线24为准上下交叠,板1与板2上下垂直对应的孔是旋错15度布置,25层孔板的任一板层的孔,其垂直正下方都无孔布置。上述提速段圆环筒气箱,其组元层板的排孔开孔规律与方式,亦可沿整圆周360度,隔某一等角度开孔,开孔数乘以此等角度是360度,错孔角度是此等角度的二分之一,形成两种基本层板组元,即板1与板2?;静惆遄樵坏橹?,构成系列气箱内部隔间。上述层板设置总层数,则相应是360除以前述等角度的一半所得数加一的得到的总数,则可形成一整圆周螺旋流。并可稍小于此总数,亦可大于此总数。

    4.  根据权利1所述加热段1与提速段2的连接设置,其特征在于:提速段最底层孔板处,圆环层板开孔6与立置真空管出口孔8共圆心对接。最底层圆环层板开孔6与立置真空管出口孔8间的圆环部分为最底层水平层板封隔。圆环层板开孔6设置小尺寸孔以提速。排真空管211、采光段夹层157、外环夹层392、内环夹层361是依次连通的热空气通道。内环夹层361的顶部圆环状出口开放。外环夹层392的顶部圆环状出口由外环空气夹层圆环封板391封堵。内外环空气夹层361与392设置成窄夹层,即内外环壁与孔壁的距离设置充分小尺寸,以提高流速,增加抽吸力,强化流动。

    说明书

    说明书立置直通式真空管驱动太阳能风机
    技术领域
    本发明涉及一种利用立置直通式真空管集热太阳辐射,加热并热拔空气,产生强空气流动的风机装置,属于太阳能技术领域。 
    背景技术
    太阳能空气集热系统可获得空气的一定高温与流动高速两个特性,一般多注意用其高温特性,例如用太阳热空气进行采暖、干燥、加热等。在太阳房的特隆布墙、太阳烟囱等场合,可见用太阳热空气流进行通风、推动等,但更广泛场合,此类利阳太阳热空气的高速及流动特性,技术开发及应用,尚不充分。 
    太阳能系统的技术优势与实用价值在全自然被动方式运行。以自然流动被动方式强化换热,达到空气流的充分末端流速以及强流动是应用难点,造成空气系统的通风应用的限制。 
    太阳能直通式真空管可直接加热空气,升温较高,制作尺寸可大可小,作系统热源有很多优点,其应用尚不充分。 
    空气的螺旋流动,存在前后及圆周两个方向的流动作用,这种流动形式可极大增强流动与提高流速。在龙卷风等自然现象里,可看见这种自然流动方式的巨大力量。用在空气流道上设置孔板的方式,可产生空气的螺旋流动。其根本原因,是孔板的独特开孔排列,形成了流体阻力的差异,以及对流动方向的控制。上述强化流动的技术方式,应用亦不充分。 
    发明内容
    由上述困难与不足,本发明提供一种立置直通式真空管驱动太阳能风机,是利用直通式真空管集热加热空气、通道设置孔板、热空气螺旋抽拔底部空气的自然流动通风机。其空气流道的窄小设置与小空气流量,以及空气的上升螺旋流动,可充分强化空气流动,能实现对通风空间空气的充分抽排。 
    本发明的技术方案是: 
    上述立置直通式真空管驱动太阳能风机由加热段、提速段与引入引出段组成。其加热段与提速段是本发明的核心部分。结构上加热段与提速段的空气通道以孔板开孔直连。上引出段与下引入段可据具体场合设置。加热段、提速段可采用塑料等透明、易加工、价格低廉的材料。 
    上述立置直通式真空管驱动太阳能风机,其加热段由加热段圆环筒与立置直通式真空管环形管排组成。加热段圆环筒由内外环壁与上下层孔板围护构成,作为真空管管排的透明外护与支撑;其上层板开孔与真空管排的上部出口一致,作为真空管的提速段进口孔;其下层板开孔与真空管排的下部进口一致,作为真空管的进口孔,即整体风机的吸入口。立置直通式真空管排,采用加热空气的直通式真空管,立置在加热段内外环壁中间,以30度角等角,沿内外环壁的中环圆周360度布置,形成12管真空管圆环管排;其管排下管口排接整体风机抽吸口,上管口排接提速段。真空管的太阳采光由透明围护外环壁进入,真空管本身的采光特点、立置管排的圆环排列及带有的一定间隙在一天内可保证较大的采光面积。 
    上述立置直通式真空管驱动太阳能风机,其提速段的圆环气箱,其内外环壁围护成窄空气夹层。 
    上述立置直通式真空管驱动太阳能风机,其提速段由内外圆环筒壁,以及最上层、最下层孔板围护,呈圆环筒状气箱,做空气提速上排通道空间。设置25层12孔圆环孔板,由上向下交替隔板,将圆环筒气箱隔成24个气箱空间。圆环孔板按30度角辐射线,在360度圆周上,等距排列12孔。任一相邻的上下层板的孔在投影水平面上旋错15度角度。即任一层任一孔上下邻层板的垂直方向上无孔布置,在水平面上或左或右,旋错15度角才有孔布置。 
    上述提速段圆环筒气箱,其层板的排孔开孔规律与方式,亦可沿整圆周360度,隔某一等角度开孔,开孔数乘以此等角度是360度,错孔角度是此等角度的二分之一,形成两种基本层板组元,即板1与板2;基本层板组元交叠搁置,构成气箱内部隔间,并形成螺旋气流;上述层板设置总层数,则相应是360 除以前述等角度的一半所得数加一的得到的总数,则可形成一整圆周螺旋流。并可稍小于此总数,亦可大于此总数。 
    本发明冷空气由通风空间自下引入段引入,进入加热段真空管入口??掌谥蓖ㄊ秸婵展苣诒患尤?,自然上升,由真空管上部出口进入提速段气箱夹层。热空气在圆环气箱内高速螺旋上升,由最上层孔板排出,并由上引出段引出。前述圆环气箱的层板的开孔与交叠设置,最底至最上层,空气的上升旋流可等与或大于一整圆周,可提供充分的旋升力。加热段形成的高温,提速段圆环气箱的的窄夹层设置以及孔板形成的气流上升强旋,形成对通风空间空气的强抽吸作用。 
    本发明具有较高的空气抽吸性能,并可产生一定高温;采用太阳能系统,可减少环境污染,全自然被动运行,无能耗代价;围护及采光壁面可采用塑料等材料,材料价格低廉,加工制造简单;系统运行维护简便,操作安全方便;适用空间受限的小空间通风,例如安装在家居南向阳台、窗户等处,并可??榛樽耙越洗蠊婺Sτ?。其空气的充分高温与高速可作采暖、干燥、加热、通风、推动等多种用途,可较多拓展应用场合。 
    附图说明
    图1是立置直通式真空管驱动太阳能风机示意图; 
    图2是通风机三维线框透视图; 
    图3是通风机水平层开孔与提速夹层示意图; 
    图4是提速段外视图; 
    图5是提速段透视图; 
    图6是提速段的加热段连接示意图; 
    图7是加热段外视图; 
    图8是加热段真空管立置透视图; 
    图9是加热段上下端孔板示意图; 
    图10是圆环提速气箱提速段孔板设置示意图; 
    图11是圆环提速气箱孔板板1示意图; 
    图12是圆环提速气箱孔板板2示意图; 
    图13是圆环提速气箱螺旋流层板交叠透视示意图; 
    图14是加热段圆环筒示意图; 
    图15是真空管立置外视图; 
    图中:图1,1提速段,2加热段;图2,3圆环层孔板,4立置真空管;图3,6圆环层板开孔,7空气提速上升夹层,8立置真空管出口孔;图4,1提速段;图5,1提速段;图6,9空气夹层内环壁边线,10空气夹层外环壁边线,11加热段外环壁边线,12加热段内环壁边线;图7,2加热段;图8,立置真空管4;图9,13加热提速段连接层板,14加热段底部层板;图10,15圆环气箱交叠孔板,16第1层板1,17第2层板2,18第3层板1,19第4层板2,43第i层板j(层i=1~25,板j=1,2,孔k=1~12),20第23层板1,21第24层板2,22第25层板1;图11,23板1第1孔,24交叠基线,25板1第j孔,26板1第12孔,27外环孔板水箱孔板板1;图12,24交叠基线,28板2第1孔,29板2第k孔,30板2第12孔,31板2对板1错孔的15度角,32圆环提速气箱孔板板2;图13,33层1板1第1孔,34层2板2第1孔,35层3板1第2孔,36层i板j第k孔,37层24板2第12孔,38层25板1第1孔,39外环孔板水箱层板交叠螺旋流孔分布;图14,40加热段圆环筒内壁;图15,4立置真空管。 
    具体实施方式
    本发明的立置直通式真空管驱动太阳能风机的基本组成及结构结构关系是: 
    本发明的立置直通式真空管驱动太阳能风机,由图1的加热段1、提速段2,以及引入引出段组成。由图1可见其实体外形,由图2可见其内部构造的总体情况。由图3可见,加热段与提速段的连接,是在提速段最底层孔板处,由上下空气通道孔共圆心对接形成。上引出段与下引入段可据具体场合设置。 
    本发明的立置直通式真空管驱动太阳能风机的加热段设置是: 
    上述立置直通式真空管驱动太阳能风机,其加热段由加热段圆环筒与立置直通式真空管环形管排组成。其加热段圆环筒,作为真空管管排的透明外护与支撑,由内外环壁与上下层板围护构成。图7与图14,可见其内外环壁,由图6可见加热段外环壁边线11、加热段内环壁边线12。由图2、图3、图5~图9、图14、图15可见加热段上层板,亦是加热段与提速段连接层板,图9标示出加热提速段连接层板13。由图9可见加热段下层板,即加热段底部层板14。加热段采用加热空气的直通式真空管,由图2、图8、图15可见加热段的立置真空管12,由前述的各图所示的加热段上下层板,可见真空管的上下接孔。由图2、图8、图15可见立置直通式真空管排,是以30度角等角,沿内外环壁的中环圆周360度布置,形成12管真空管圆环管排,管排下管口排接整体风机抽吸口,上管口排接提速段。加热段圆筒采用透光材料,内立置真空管排既得围护,又可采光,由真空管本身的采光特点、管排的按圆环排列及带有的一定间隙在一天内可保证较大的采光面积。 
    本发明的直通式真空管驱动太阳能风机的提速段设置是: 
    上述立置直通式真空管驱动太阳能风机,其提速段是呈圆环筒状气箱,内外圆环筒壁,以及隔间层板、最上最下层板、构成。由图1~图3可见提速段内外部形状、结构,以及与加热段的结构关系。图4~图5是提速段的内外部形状、结构关系。图3可见提速段的空气提速上升夹层7,是由内外圆环筒壁围护形成,由图6可见内外圆环筒壁在加热提速段连接层板13上的加热段外环壁边线11、加热段内环壁边线12。提速段的空气夹层7,是空气自下向上抽吸排出流动通道,以内外环壁的小半径差,设置成窄小夹层,以此增加流速与浮升力;图示空气夹层7同时实是圆环筒气箱,以开孔层板上下交叠隔成系列气箱隔间,空气流动依次通过气箱隔间,形成强螺旋流动,同样以此增加流速与浮升力。 
    上述立置直通式真空管驱动太阳能风机,其提速段设置两种交叠布置的基本板元,板1与板2。由图11、图12、图13可见基本板元板1与板2的设置与交叠规律。板1与板2都是12孔板,开孔沿内外环壁夹层取水平层上的内外环壁圆周线之间的中间圆周,并沿30度角辐射线等角度、以360度整圆周布置。参见图11,板1的12孔开孔,依次是板1第1孔23、板1第j孔25、板1第12孔26,以交叠基线24与板2上下交叠;参见图12,板2的12孔开孔,依次是板2第1孔28、板2第k孔29、板2第12孔30,以交叠基线24与板1上下交叠,并可见板2对板1错孔的15度角标示185。 
    上述立置直通式真空管驱动太阳能风机,其提速段设置25层12孔圆环孔板,由上向下交替隔板,将圆环筒气箱隔成24个气箱空间。参见图11及图12以交叠基线24为准上下交叠,板1与板2上下垂直对应的孔是旋错15度布置,25层孔板的任一板层的孔,其垂直正下方都无孔布置,以此形成旋流。参见图10,圆环气箱交叠孔板15的板1及板2,由上自下交叠规律是16第1层板1、17第2层板2、18第3层板1、19第4层板2、43第i层板j(层i=1~25,板j=1,2,孔k=1~12)、20第23层板1、21第24层板2、22第25层板1。参见图13的层板交叠透视图,提速段圆环气箱的25层孔板设置,空气的抽吸排出流动可正好形成一整圆周旋流。图13可见外环孔板水箱层板交叠螺旋流孔分布39。自下向上,其空气整圆周旋流依次过孔是层25板1第1孔38、层24板2第12孔37、层i板j第k孔36、层3板1第2孔35、层2板2第1孔34、层1板1第1孔33。 
    上述提速段圆环筒气箱,其层板的排孔开孔规律与方式,亦可沿整圆周360度,隔某一等角度开孔,开孔数乘以此等角度是360度,错孔角度是此等角度的二分之一,形成两种基本层板组元,即板1与板2;基本层板组元交叠搁置,构成气箱内部隔间,并形成螺旋气流;上述层板设置总层数,则相应是360除以前述等角度的一半所得数加一的得到的总数,则可形成一整圆周螺旋流。并可稍小于此总数,亦可大于此总数。 
    经由前述设置,风机加速段形成充分高速的强螺旋空气流,增强了对通风空间的抽吸作用。 
    本发明的立置直通式真空管驱动太阳能风机的加热段与提速段的连接设置是:由图3可见,加热段与提速段的连接,是在提速段最底层孔板处,由圆环层板开孔6与立置真空管出口孔8共圆心对接 形成,真空管出口的热空气是仅由圆环层板开孔6进入提速段,即真空管是以其圆心为准,对准孔6的圆心与其上的水平层板接入提速段,水平层板的开孔仅是孔6,孔6与孔8间的圆环部分为水平层板封隔,则可形成流道的收缩提速???可设置小尺寸孔以提速。由图15可较清楚看出立置真空管与提速段底层板的连接关系。 
    本发明的立置直通式真空管驱动太阳能风机的引入引出段设置是:因用途、通风空间大小等方面的不同,可据具体场合设置上引出段与下引入段。例如,家用通风,可在阳台或房间窗户外悬挂风机,可用塑料等材料制成软管深入阳台或房间引入,引出段因不考虑加热用途,控制排气方向与流动即可。 
    本发明的直通式真空管驱动太阳能风机的基本工作原理及工作过程是: 
    本发明冷空气由通风空间自下引入段引入,进入加热段真空管4入口??掌尤榷握婵展苣诒患尤?,自然上升,由提速段底部的圆环层孔板3上的圆环层板开孔6,进入提速段圆环气箱,亦即空气提速上升夹层7。热空气在圆环气箱内高速螺旋上升,由顶部的圆环层孔板3上的圆环层板开孔6排出。前述圆环气箱的层板的开孔与交叠设置,提速段空气整个行程,其上升旋流可等与或大于一整圆周,空气的旋升力充分。加热段所得高温,提速段空气窄夹层设置以及孔板形成的气流强旋上升排出,形成对通风空间空气的强抽吸作用。 
    因采光需要,风机围护结构必需采用透光材料。其加热段1、提速段2可采用塑料等透光性能好的、易组合、易加工、价格低廉的材料。 
    本发明的立置真空管驱动太阳能风机,可适用空间受限的小空间通风,例如安装在家居南向阳台、窗户等处,进行阳台居室通风;并可采用对加热提速段的??榛楹?,加大通风量,以较大规模应用。 
    本发明的立置真空管驱动太阳能风机,其排出空气高温充分,可利用此充分高温的空气与作采暖、干燥、加热、推动等多种用途,可较多拓展应用场合。 

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