[实用新型]一种水陆两用风帆式风力发电机有效
申请号: | 201320078787.4 | 申请日: | 2013-02-19 |
公开(公告)号: | CN203175763U | 公开(公告)日: | 2013-09-04 |
发明(设计)人: | 刘磊 | 申请(专利权)人: | 刘磊 |
主分类号: | F03D9/02 | 分类号: | F03D9/02;F03D1/04;F03D1/06;F03D11/00 |
代理公司: | 山西五维专利事务所(有限公司) 14105 | 代理人: | 杨耀田 |
地址: | 038300 山西省朔州市*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 水陆 两用 风帆 风力发电机 | ||
技术领域
实用新型涉及风力发电机,尤其涉及一种风帆式风力发电机。
背景技术
现有的涡轮结构、水平轴三风叶风力发电机,机体巨大,受力面小,风能利用率低,尤其海上风力发电更是困难很多。
CN101046190公开了一种“自制风、风洞、风轮、风力发电机组合”的技术方案,它是利用风洞自制风,采用含有四风叶风轮、挡风帽、导风角结构的风力发电机组。并提出了:将“风叶风轮、挡风帽、导风角置于高处,也可利用自然风带动风力发电机进行发电。”的构思,但尚无具体的技术方案。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种水陆两用风帆式风力发电机,解决现有技术中,利用自然风、采用含有风叶风轮、挡风帽、导风角结构的风力发电机尚无具体技术方案的问题,进而解决海上和陆上风力发电成本高,难度大的问题。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
风帆式风力发电原理:帆船在大海中航行,利用风吹帆,帆带动船向前航行,可见帆的受力状况良好,如果船固定不动,而帆做成三叶片或者四叶片,中间有轴,两端用轴承和轴承架固定于船的左右两侧,形成三叶片风轮或者四叶片风轮。如图1所示:笫一个叶片1a立起受力,而其他叶片在船(相当于本申请的挡风帽)中,笫一个风叶1a受力倒下后,笫二个风叶1b开始受力,然后是第三个风叶1c受力,让整个叶片风轮单叶交替受力,风轮就会很快地转动起来。因帆的面积可做的很大,帆后阻力又很小,所以转动能量会很大,可带动设置在船左右两侧的发电机发电,同时,可使整个船能够保持平稳。
基于上述原理,本实用新型的具体结构如下:
一种水陆两用风帆式风力发电机,包括:固定在风轮主轴2上的三叶片 风轮1,支撑三叶片风轮1的挡风帽3,设置在挡风帽3前部的导风角5,三叶片风轮1的三叶片互成120度夹角,其特征在于;所述挡风帽3的底部通过连接盘13与圆柱形浮箱6的内置转轴12连接,在所述挡风帽3两侧设置发电机平台4,所述风轮主轴2两端通过增速装置21分别与两个发电机22连接;所述圆柱形浮箱6的内置转轴12包括:转轴外套、上下两盘轴承、厚壁空心管里轴和里轴下端细轴,所述里轴和连接盘13下端用螺丝连接,连接盘13上端与挡风帽用螺栓固定,所述里轴下端细轴与偏航系统14连接。圆柱型浮箱6内还设有隔板23,隔板23上安装蓄电池组15,控制系统16;所述圆柱形浮箱6内放入浮箱容积1/4~1/2的海水,在其底部设有电磁阀7、直流电潜水泵8,在浮箱周围水面以上的部位均匀安装4~8个阻尼筒11,阻尼筒下端与绳索或钢管支柱10的上端连接,绳索或钢管支柱10的下端与水泥沉块9连接。
所述三叶片风轮1由叶片、风轮主轴2、两侧轴承、轴架组成,叶片由平面部分17和向外伸展部分18以及制作叶片的韧带19组成,向外伸展部分18与平面部分17的夹角为120~150度,在平面部分17可增加竖向和横向韧带。
所述风轮主轴2为圆形中空管,两端焊接圆盖,在圆盖上焊接实心轴2.1,实心轴通过轴承固定在风轮支撑架20处,实心轴2.1两端与增速装置21连接。
所述增速装置21为行星增速齿轮箱,或大齿轮圈传动小齿轮、大皮带轮传动小皮带轮。
所述挡风帽3的两侧用轻体面板(薄铝板)覆盖。
所述导风角5的外表面用轻体面板(薄铝板)覆盖。
当风帆式风力发电机陆上使用时,所述圆柱形浮箱6改制为圆柱形底架塔筒,塔筒内距塔筒顶部1~3米处设置隔板23,与所述挡风帽3连接的内置转轴12下部固定在隔板23上,里轴下端细轴与偏航系统14连接,隔板23上安装蓄电池组15、控制系统16;圆柱形底架塔筒的直径1~5米,高1~10米,塔筒与地面基础连接,陆上风帆式风力发电机可改制为风帆式风力空调机。
本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和有益效果:
本实用新型利用风帆原理的风轮改变了涡轮式三风叶风轮受力面小,风能利用率不高的缺点,而且可利用浮箱浮在水面或安装在地面、屋顶,解决了海上风力发电成本高,难度大的问题,同时,可利用地面风和高层建筑顶端的风进行发电。风帆式三叶片风轮受力面大,在挡风帽和导风角的支撑、保护和引导下,随偏航系统转动迎风,风轮叶片单叶交替受力转动,带动左右两台发电机或空调机进行发电。本实用新型用于风力发电,克服了涡轮式三风叶风轮受力面小,风能利用率低的缺点,并可水陆两用,陆上风帆式风力发电机可改制为风帆式风力空调机。
附图说明
图1为风帆式水陆两用风力发电机的结构示意图(主视图);
图2为三叶片风轮和挡风帽的俯视图;
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