[发明专利]风力发电机无效
申请号: | 201010513078.5 | 申请日: | 2010-10-20 |
公开(公告)号: | CN101968034A | 公开(公告)日: | 2011-02-09 |
发明(设计)人: | 柏仁林 | 申请(专利权)人: | 柏仁林 |
主分类号: | F03D9/00 | 分类号: | F03D9/00;F03D1/00;F03D1/04;F03D1/06 |
代理公司: | 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 | 代理人: | 何梅生 |
地址: | 230035 安徽省合肥*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 风力发电机 | ||
技术领域
本发明涉及一种风力发电机。
背景技术
风力发电机是一种利用风力带动发电机而将风能转化为电能的发电装置。传统的风力发电机(如图7所示)一般包括发电机1、风叶2、方向舵3、支柱4和稳定索5等部件。由风力吹动狭长的风叶,风叶带动风叶轴转动,将风能转化为机械能,风叶轴带动发电机,由发电机将机械能转化为电能并输出,实现风能-机械能-电能的相互转化。这种采用狭长风叶的风力发电机,存在有以下问题:风力利用率较低,一般不会超过5%;风叶较长,一般为3~8m,占用空间大;一般在风力高于3级时,才能正常使用,对风力要求高,风级低时无法使用;这种结构的小型发电机一般价格为3500~5500元,大型的用于电网的一套发电装置价格高达近亿元。近年来,技术人员研究出了一种新式的风力发电机(如图8、图9所示),包括发电机1、风叶2和支柱4,风从风叶的径向吹入,带动风叶及风叶轴,从而带动发电机,获得电能。这种径流式的风力发电机,风力的理论利用率可达24%,一般实际利用率在18%左右,风叶的直径最小一般在1m左右,需要的风力一般也在3级以上。以上所述的两种风力发电机,均存在风力利用率不高、正常运行所需要的风力大、占用空间大等问题,不适合家庭使用。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处,提供一种风力发电机,以提高风力的利用率,降低正常运行所需的风力、减小占用空间。
本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
风力发电机,包括发电机,其结构特点是还包括有外壳、叶轮和风腔壳,外壳的前侧面与后侧面分别设有前罩板和后罩板;外壳的左侧面和右侧面上均开设有通风口,通风口上设有导流装置;风腔壳设于外壳的内部,发电机和叶轮设于风腔壳围成的腔体内;叶轮上设有多个叶片。
本发明的风力发电机的结构特点也在于:
所述外壳为长方体形。
所述通风口上的导流装置为圆锥形,导流装置的外端口设有防护网。
所述通风口上的导流装置为四棱锥形,导流装置的外端口设有防护网。
所述风腔壳呈圆筒形,风腔壳沿轴向开有两个对称的切口,切口将圆筒形的风腔壳切断并分成两个形状相同的弧形壳体;壳体一侧的切断面与直板一端固定连接,直板另一端设有翻边,壳体另一侧的外周面上设有轴向延伸的凸台。
所述叶轮包括轴套,多个叶片沿周向设于轴套的外周面上,每个叶片沿径向延伸且叶片的尾部设置为弧形;轴套内周面上的一端设有一圈轮齿,发电机轴的轴线与轴套的轴线相互重合,发电机轴伸入轴套的一端上固定套设有齿轮,与齿轮相啮合的过轮同时与轴套内周面的轮齿相啮合。
所述叶片的轴向的两端部均设有端盖,相邻两个叶片与两个端盖围绕形成进风口在周向上的风斗。
所述叶轮的两侧设有侧盖。
所述叶片的个数为奇数个。
所述发电机轴上齿轮的两侧套设有固定板,过轮轴穿过固定板上的轴孔,过轮设于两个固定板之间并与齿轮相啮合。
与已有技术相比,本发明有益效果体现在:
本发明中,风由锥形的导流装置进入风力发电机的风腔,而后进入叶轮,风力推动叶片使得叶片旋转,将风能转化为机械能,旋转的叶片带动轴套一起转动,轴套通过内周面的轮齿驱动过轮,由过轮带动齿轮转动,进而驱动发电机轴,由发电机将机械能转化为电能并输出,从而驱动发电机实现风能-机械能-电能的转化。本发明具有以下优点:
1、外壳内设有风腔壳,叶轮设于风腔壳内,可减小风的逃逸量,由叶片、端盖围绕形成三面封闭一面开口的风斗,风斗的轴向截面形状呈C形,使风进入风斗后形成风涡流,可最大限度地承载风力,从而能最大限度地利用风力并将风能转化为机械能,因而能提高风力的利用率,即使是低于3级的风力,也能够驱动本发明的风力发电机;本发明的风力发电机的风力理论利用率可高达70%,远大于现有技术的风力利用率;
2、外壳的通风口上设有锥形的导流装置,可扩大进风口的面积,获取更大的风力;导流装置外端口的防护网可阻止杂物进入风腔,提高风力发电机的安全可靠性;
3、通过轴套内周面设置的轮齿驱动过轮,进而驱动齿轮和发电机,通过设置过轮,可提高发电机的转速,即便叶轮的转速较小,也能使发电机获得较高的转速,从而驱动电机,因而降低了发电机正常使用所需的风级;
4、叶片的尾部设置为弧形,可减小风的逃逸量,使得风在风斗内形成风涡流,风力更多地作用在叶片尾部的弧形部,可获得更大的力矩,更大限度地利用风力;
5、将叶片设置为奇数个,可有效地避免叶片的谐振,更好地保护发电机的零部件;
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