名称：一种利用余压（余能）发电的风机

专利号： CN202311016030.7

专利人：夏宋琪

技术领域：节能减排、余压发电(能量回收)、通风设备制造、交通运输工具制造

技术背景：通风设备的应用非常广泛，几乎所有的家庭都离不开抽油烟机、通风机、空调；所有的室内及地下场所都离不开通风设备，如商场、宾馆、饭店、地铁、矿井、地下建筑等等；所有需要散冷散热的设备都离不开通风设备，如冷库、空调外机、电脑、机电设备等等。通风设备的特点是在实现通风、换气、散冷、散热功能的同时85％以上的能耗白白排入大气(电机功率损耗不到15％)，而这部份能量是可以回收的。不仅如此，通风设备还可以广泛应用到交通运输工具上，使交通运输工具的能耗大幅下降。交通运输工具是第一耗能大户，一列高铁每小时耗能高达4800度之多，飞机一趟飞行耗油量高达数十吨之多，船舰的耗能量则更大，汽车进入了千家万户。交通运输工具的大部分能耗用于克股空阻(水阻)，汽车60％的能耗用于克服空阻，火车80％的能耗用于克服空阻，当速度大于200Km/h时，90％的能耗用于克服空阻，飞机90％以上的能耗用于克服空阻，船舰90％以上的能耗用于克服水阻，这部份能耗也是可以回收的。通风设备和交通运输工具这两大类产品可回收能量占整个社会可回收能量的70％以上。本发明就是在这样的背景下产生的。

发电原理：余压发电是将风机产生的余压(余能)再次转化为电能。余压发电(空气能、空阻能、水阻能发电)是以空气(水)为能量传递的载体，将空气(水)中所乘载的能量再次转化为电能。其发电原理与风力(水力)发电完全一样，都是利用压差发电。尽管通风设备的形式多样，用头各异，但工作原理完全相同，都是通过电机带动叶轮转动形成压差，使进气端的压强低于大气压(负压)，排气端的压强高于大气压(正压)，由于空气总是向着压强低的方向运动，这样空气就会从进气端吸入形成风，然后从排气端排出。风机的转化率都在85％以上(除掉各种损耗)，也就是说排出的气体中含有85％以上的空气能。流体的特征是没有方向性而且总是向着压强低的方向运动。本发明正是利用了这一特性，通过气流通道将流失的空气能作用在发电机的驱动叶轮上，推动叶轮转动发电，实现能量回收。

本发明在交通运输工具上的运用：交通运输工具运行时前方的空气(水)就会作用在车头(船头)上形成压强，产生空阻能(水阻能)，而这部份能量白白流失。本发明不仅可以使正前方的空气(水)无阻力的进入车(船)头内，而且产生牵引力(风机前面的气压最低，物体总是向着压强低的方向运动)。将本发明安装在交通运输工具头部的箱体中(箱体开口在前)，正前方的空气(水)可以无阻力的进入风机(泵)内，然后通过气流(水流)通道使空气能(水能)作用在发电机的驱动叶轮上，叶轮转动带动发电机发电。运动是相对的，交通工具向前运动意味着空气(水)向后运动，而交通工具的速度是自然风的数倍甚至数十倍，所以单位叶面的发电量更大，又由于交通运输工具运行的方向、速度都是确定的，所以风力的大小、方向也是确定的，因此利用空阻能(水阻能)发电效率更高、更稳定、更安全、更可控。

哲学思想及理论依据：本发明体现了以下哲学思想：“反者道之动，弱者道之用”，循环往复是事物运动的基本规律，本发明先把电力变成风力(水力)，再把风力(水力)变成电力，这样循环往复，以至无穷。“柔弱胜刚强”。看不见、莫不着、无形的、柔弱的东西往往容易被人们所忽略。大道无形，空气(水)是无形的、柔弱的，通风设备、交通工具是刚强的，只要做到无中生有，以柔克刚，借力打力，因势利导，顺势而为就可以达到四两拨千斤之功效。“将欲取之，必先与之”。要想获取空气(水)的能量，通过风机(泵)先给空气(水)一个动量，使空气(水)畅通无阻的进入车(船)头内，这些空气(水)不仅没有阻力，还会形成牵引力。本发明应用在交通运输工具上还体现了“通则不阻，阻则不通”的思想，交通运输工具之所以存在空阻(水阻)，是因为气流(水流)不通的结果。阴阳互变、太极轮转是事物运动的原规律，这项发明包括了电磁互变、能量互变、动量互变、风向互变，动阻互变。整个发明遵守动量守恒、能量守恒、牛顿第一、二、三定律、伯努利原理；遵循简易、变易、不易的法则。

重大意义：能源危机、大气污染是当今社会的两大危机。节能减排是当务之急。通风设备、交通运输工具不仅是第一耗能大户，也是第一排放大户。这两大类产品可回收能量占整个社会可回收能量的70％以上，在实现双碳目标中有着举足轻重的地位和作用。一旦产业化，能耗将大幅下降，原有产品将统统淘汰出局，一次性能源将退出市场，真正实现零排放。还将创造巨大的社会财富，新增就业岗位无数，军事价值(意义)更加重大，无形价值无法估量。本发明是物尽其用的典范、以柔克刚的典范、借力打力的典范、顺势而为的典范、节能减排的典范、运用中国哲学思想的典范，是通风设备和交通运输工具的一场革命，是未来通风设备和交通运输工具的必备标准。

技术方案：本发明由风机和风力发电机及配件组成，外圆筒内有电机、发电机、风道圆筒、圆筒盖、电机轴上有四个叶轮。叶轮在圆筒内，风机从圆筒两端同时进风，这样确保空气最大限度的进入圆筒内，中间两个叶轮一是加快风的流速，二是改变风的方向。电机由支架固定在圆筒的前半部分内，右内叶轮绕着电机转动，内叶轮外为风道圆筒，风道圆筒四周有若干个弯曲风道，风道圆筒底盖堵住风往里走，风道圆筒外有发电机驱动叶轮，发电机驱动轮绕着风道圆筒转动，驱动轮上有固定盘，固定盘有两个作用：一是将驱动轮固定在发电机的套筒轴上，二是将两端进气隔开，避免形成风力对冲。套筒轴上有发电机转子，电机轴穿过发电机套筒轴，电机轴与套筒轴之间镶有电机轴承。套筒轴与发电机两底盖之间镶有轴承。发电机由支架固定在左风道圆筒后端，左内叶轮绕着发电机转动，左内叶轮外为左风道圆筒，驱动轮的左半部分绕着左风道圆筒转动。

风机是这样工作的：启动电机，四个叶轮同时转动，空气从外圆筒两端同时吸入圆筒内形成风，通过内叶轮的加速、变向形成更大的风力，再通过弯曲风道的变向，使风力垂直作用在发电机的驱动轮上，推动驱动轮转动发电，反过来为电机提供部分电力，余风从外圆筒侧面排出，从而实现余能回收。根据不同通风设备的不同要求，风机的始端(进气端)、终端(排气端)与相应的配套设备连接。