[发明专利]悬挂灯笼式风能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其是涉及一种能够高效利用天然风能、且具有发电、发光双重效能的中国式悬挂灯笼发电装置。

背景技术

发电装置，主要是指能够将外界能量转化为电能的机械设备；风能发电装置，是指能够将天然风能转化为电能的装置。目前公知风能发电装置，虽然有立式、塔式、轮式、螺旋桨式之分，也能够产生电能，但均有共有的缺陷，如需占用一定的地表面积、无法实现自发光、没有民族特色、风能利用效率低等；本人曾于2012年提出过《一种自感应风能灯笼》项目的专利申请（专利号：ZL 201210021755.0），虽然该专利已经具备了灯笼风能发电的雏形，且无需占用地表面积，但该专利所述风能模块笼体力矩太短、挂架悬柱偏于单薄，不能高效地推动发电机转轴旋转和维护自身设备的稳定，发电效率较低，因而算不上真正意义的风能发电，从而影响到该专利所述装置的应用范围和社会使用价值。

发明目的

本发明的目的，在于克服目前公知发电设备的缺陷，设计出一种既无需占用地表面积、又能高效利用天然风能进行发电的装置，且使赋予该装置以更好的使用性能、更高的经济效益、更大的应用范围和更宽广的发展空间，推动中国民族特色的风能发电装置更上一个层次。

发明内容

本发明实现目的所依据的科学原理有：空气负压效应原理、流体动力原理、齿轮变速传动原理、光电感应原理等，这些原理主要内容是：

1，空气负压效应原理：负压，是指某一区域或局部的大气压力低于现存的大气压力（取作参考零点）。当某一区域出现大气负压时，周围较高气压的空气即流向该区域，对该区域予以补充；当流动的空气达到一定的速度时，即形成天然风能。

2，流体动力原理：当流体流向物体时，如物体受到的作用力大于物体静止的惯力，物体被推动；如物体受到的作用力小于物体静止的惯力，物体保持静止；物体被推动运动状态变化的快慢（加速度的大小），跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同；其中，物体运动的力矩越长，所产生的作用力越大。

3，齿轮变速传动原理：利用两齿轮轮齿间的相互啮合，可传递运动机械的动力和速度，其中进行动力传递的齿轮称为“主动轮”，简称“主轮”，接受动力传递的齿轮称为“从动轮”，简称“从轮”；齿轮传动具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点，齿轮传动的转速比与齿轮之间的直径比（或周长比）成反比，即：主动轮直径越大、从动轮直径越小，则从动轮的转速越快；反之，主动轮直径越小、从动轮直径越大，则从动轮的转速越慢。

4，光电感应原理：光电感应，是指物质在暴露于特定光照条件下而产生的电流感应状况。光电感应的作用，可以是自动生成电流，或导通电流，或切断电流的导通。光电感应电路往往包括着光感应器、光电控器和手动开关三个部分。

根据上述原理，本发明所采用的技术方案是：

⑴ 将产品设置为挂座、动力、电控三个模块，其中，挂座模块是整个产品的基础，是其它模块依附的物理所在；动力模块用于全方位采纳天然风力资源，同时又作为整个产品的主体外观；电控模块用于将动力模块所产生的机械能转换为电能，且对电能重新整合分配，将大部分电能输送给外界，将小部分电能存储起来，当外界光照暗淡时，感应激活产品发光；当外界光照明亮时，自动切断产品发光电源，使产品处于节能状态。

⑵ 在挂座模块中，以挂架零件为主体，再在挂架零件上方设置祥云饰片，在挂架零件下方设置缨络、缨穗，使整个产品有一个漂亮的外观，同时用于感知天然气流的流动方向和大小。

⑶ 在挂座模块挂架零件中，将挂架零件内部结构设计成三层递进形态，最底层用于承载电控模块的发电机和动力模块的底盘；中层用于放置电控模块的环形灯座及光电控器；上层用于嵌套动力模块的滚动轴承零件，使动力模块主体能够绕着挂架零件轴心流畅无碍地旋转；至于挂架零件上层之上的挂柱以及四向挂环，则是整个产品悬挂连接外界的物理所在。

⑷ 在挂座模块挂架零件的底层，设置电机底座，用于安装发电机；设置底盘环壁，用于连接灯笼缨络；设置底盘饰孔，用于最大限度地降低挂架零件重量。

⑸ 在动力模块中，设计底盘、滚柱、复壁套盘、变速齿盘、动力风叶、上紧套盘等十一种零件，其中，动力风叶为动力模块的主体零件，复壁套盘是固定动力风叶下端的物理所在，上紧套盘是固定动力风叶上端的物理所在。

⑹ 在动力模块中，使底盘、滚柱、复壁套盘三个零件相互配合，以形成一套完整的圆锥滚柱轴承。