[实用新型]一种家用风能发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种风能发电装置，特别是一种家用风能发电装置。

背景技术

随着社会的不断发展，能源的需求量越来越大，由于绝大多数能源都是不可再生的，因此，人类寻找新能源的步伐从未停止过。现在大型风力发电已日趋成熟，在全国各地都能见到，但是，这种风力发电装置属大型设备，不适合以家庭为单位的用户使用。在一些边远的牧区也常见到家用小型风力发电装置，但是，基本上都是靠风叶直接接受自然风力而旋转，这种风力发电装置存在几个问题：1、对于风力较小的时侯，风叶就难以旋转，因此，这种家用风力发电装置只适合在风力较大的地方使用，难于满足内地或风力较小的地方使用；2、风叶的朝向是固定不动的，当风向发生变化时，与风叶接触的风力会变小，严重影响发电效率；3、在实际使用时，风力发电装置通过一呈圆柱状的支撑柱支撑，而发电机是位于支撑柱上方的，导致发电机的维护和保养较为不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种同时具备发电效率高和维护方便的家用风能发电装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种家用风能发电装置，包括具有机架的工作台，其特征在于，所述的工作台上轴向固定有呈圆筒状的连接件，所述的机架内固定有发电机，发电机的主轴的上端插接并固定在连接件内，所述的连接件的上端套接并固定有呈筒状的锥齿一，所述的连接件内设有旋转电机以及轴向固定有呈圆柱状的支撑柱，旋转电机包括转轴和壳体，所述的壳体与支撑柱相固定且转轴穿设在锥齿一内，所述的转轴的上端面上固定有内侧壁为圆锥形的聚风筒，所述的聚风筒包括口径较大的进风口和口径较小的出风口，所述的出风口内设有具有输出轴的叶轮，输出轴与聚风筒轴向固定且该输出轴的外端伸出出风口，所述的输出轴的外端通过万向接头连接有与锥齿一相匹配的锥齿二，所述的锥齿二与锥齿一相啮合，所述的工作台上固定有呈L形的支撑架，所述的支撑架包括水平设置的连接部和竖直设置且与工作台相连的支撑部，所述的锥齿二位于万向接头和连接部之间，连接部呈圆柱状且与锥齿二轴向固定。

安装时，工作台通过机架固定在地面上，发电机通过电缆与供电系统相连。正常使用时，风通过进风口进入并向出风口方向移动以带动叶轮转动，接着叶轮依次通过输出轴、万向接头、锥齿二、锥齿一、连接件并最终带动发电机主轴转动以产生电能。当风向在一定范围内发生变化时，旋转电机工作并通过转轴带动聚风筒转动，使聚风筒上的进风口与风向正对，以增加进入到聚风筒内的风量，进入到聚风筒内的风流向出风口以带动叶轮转动，接着叶轮依次通过输出轴、万向接头、锥齿二、锥齿一、连接件并最终带动发电机主轴转动以产生电能，且在上述的过程中，采用万向接头作为输出轴和锥齿二的连接件，可以保证锥齿二始终能够绕连接部的轴线转动以稳定地带动锥齿一转动。

当风向在一定范围内发生变化时，通过设置电机带动聚风筒转动，以使聚风筒上的进风口始终保持与风向正对，从而使聚风筒内始终能够聚集大量的风以带动叶轮高速转动，继而提高了发电机的发电效率；其次，通过设置呈锥形的聚风筒且叶轮位于口径较小的出风口内，使风在聚风筒内流动的过程中受到聚风筒锥度的加压，以有效提高风流经出风口的速度，来提高叶轮转动的速度，从而进一步提高了发电机的发电效率。通过设置发电机固定在机架内，且机架在实际安装时是固定在地面上的，以有效减少发电机与地面之间的距离，使操作人员站在地面即可对发电机进行维护和保养，具有维护方便的优点；同时采用上述的结构，以减少将发电机和供电系统连接起来的电缆与地面之间的距离，使操作人员站在地面即可对电缆进行维护和保养，从而进一步提高了本发电装置维护的方便性。

在上述的家用风能发电装置中，所述的连接件包括下定位筒和与锥齿一固定的上定位筒，所述的上定位筒和下定位筒之间设有轴承一，上定位筒的下端的外侧壁上具有呈环状的挡肩一，所述的下定位筒的上端的外侧壁上具有呈环状的挡肩二，且挡肩一和挡肩二通过若干根螺栓相固定，所述的轴承一的内圈与支撑柱过盈配合，轴承一的外圈的下端面与下定位筒的上端面紧密抵靠，所述的上定位筒上具有与轴承一的外圈的上端面紧密抵靠的抵靠部。

旋转电机固定在支撑柱的上端面上；连接件由上定位筒和下定位筒通过若干根螺栓固定而成，即连接件为分体式结构，从而方便了旋转电机的维护和保养，继而进一步提高了本发电装置维护的方便性。自然，采用“连接件为连接筒，旋转电机的壳体通过轴承与连接筒轴向固定”这种技术方案也是可以的。