[發(fā)明專(zhuān)利]帆船式水上風(fēng)力發(fā)電機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810200415.8
• 申請(qǐng)日: 2008-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101363416A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸華強(qiáng);公孫非
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陸華強(qiáng);上海兆風(fēng)能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D9/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D9/00;F03D5/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種帆船式水上風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)通常所使用的風(fēng)力發(fā)電的設(shè)備對(duì)風(fēng)速要求較高，嚴(yán)重影響了發(fā)電量，現(xiàn)在已經(jīng)成形的水平軸及垂直軸發(fā)電系統(tǒng)造價(jià)都非常昂貴。進(jìn)口產(chǎn)品每千瓦單價(jià)8000元至10000元人民幣，國(guó)產(chǎn)的也要5000元左右。同時(shí)，按現(xiàn)在的吊裝設(shè)備的局限，也無(wú)法將發(fā)電機(jī)達(dá)到真正的大型化，現(xiàn)在商業(yè)運(yùn)行的單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都在1000千瓦左右，因此綜合發(fā)電成本均高于火電成本。這就影響了風(fēng)力發(fā)電行業(yè)大規(guī)模市場(chǎng)化運(yùn)作。現(xiàn)階段急需一種將風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的造價(jià)高、大型化、啟動(dòng)風(fēng)速高、穩(wěn)定性差及維護(hù)成本高等難題一并解決的低成本風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，能一并滿(mǎn)足上述條件，將海上風(fēng)能這一自然資源加以利用。

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00610021220.8，公開(kāi)號(hào)CN101092164A的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)，記載了一種“帆船與水下風(fēng)車(chē)相結(jié)合的水上風(fēng)能利用方法”，該技術(shù)把用于洋流發(fā)電的水輪機(jī)安裝于帆船上，用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)帆船，產(chǎn)生相對(duì)于帆船的水流驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)做功，然而該技術(shù)并未對(duì)具體實(shí)施有任何記載，從而無(wú)法應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)業(yè)中。

又經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00410075086.0，公開(kāi)號(hào)CN1587685A的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)，記載了一種“風(fēng)力發(fā)電裝置”，該技術(shù)由機(jī)房、風(fēng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、變速箱和發(fā)電機(jī)組成，其中：風(fēng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)軸固定在轉(zhuǎn)軸上三對(duì)帆桿和安裝在帆桿上的帆及轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪組成；每對(duì)帆中，左右兩側(cè)的帆安裝方向相反，一側(cè)為迎風(fēng)正面時(shí)，另一側(cè)正好為迎風(fēng)反面，轉(zhuǎn)軸隨著力大的方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪。但該技術(shù)只能專(zhuān)用于陸地固定地點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電，無(wú)法在水上實(shí)施；另外由于該技術(shù)的浮帆及帆桿的質(zhì)量均靠轉(zhuǎn)軸支撐，使得轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力產(chǎn)生額外損耗并導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸老化；最終上述技術(shù)的結(jié)構(gòu)特征限制了其實(shí)際應(yīng)用時(shí)規(guī)格的設(shè)計(jì)上限，使得風(fēng)機(jī)在低風(fēng)速環(huán)境下無(wú)法啟動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種帆船式水上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通過(guò)分體式活動(dòng)浮帆結(jié)構(gòu)，將浮帆及動(dòng)力臂重量移至船體；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，適合除強(qiáng)臺(tái)風(fēng)外的高中低風(fēng)速水上發(fā)電的大規(guī)模實(shí)施。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明具體包括：一個(gè)主殼體、若干浮帆、動(dòng)力臂及發(fā)電裝置，其中：主殼體位于中心，通過(guò)動(dòng)力臂連接若干浮帆，發(fā)電裝置位于主殼體內(nèi)，發(fā)電裝置的輸入端連接至動(dòng)力臂，發(fā)電裝置的輸出端連接至電網(wǎng)。

所述的主殼體為防水型發(fā)電機(jī)艙體，主殼體用防水結(jié)構(gòu)支架固定于最高水位以上，或用防水結(jié)構(gòu)支架定位后漂浮于水面。

動(dòng)力臂包括：一個(gè)中心轉(zhuǎn)盤(pán)和若干個(gè)連接桿，其中：中心轉(zhuǎn)盤(pán)固定連接于發(fā)電裝置的輸入端，若干連接桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于中心轉(zhuǎn)盤(pán)上，連接桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于對(duì)應(yīng)的浮帆上，中心轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)平面平行于水平面。

所述的連接桿長(zhǎng)度為5米至150米，連接桿與水平面的夾角小于等于35°。

所述的浮帆數(shù)量為3至10個(gè)，分別平均環(huán)繞于主殼體圓周。

所述的浮帆包括：帆體、帆座、帆桿和活動(dòng)接頭，其中：帆桿的一端固定設(shè)置于帆座上，帆體固定于帆桿的另一端，活動(dòng)接頭連接設(shè)置于帆桿下部。

所述的風(fēng)帆面積為15平方米至180平方米。

發(fā)電裝置包括變速箱和發(fā)電機(jī)，其中：變速箱的輸入軸連接動(dòng)力臂，變速箱的輸出軸連接發(fā)電機(jī)的輸入軸，發(fā)電機(jī)的輸出端連接電網(wǎng)。

本發(fā)明工作時(shí)主殼體固定于水上平臺(tái)或浮于水面，若干浮帆漂浮于水面并通過(guò)風(fēng)力驅(qū)動(dòng)浮帆的帆體后進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，其中浮帆產(chǎn)生的浮力等于浮帆自身重力以及動(dòng)力臂的重力分量，使得最終發(fā)電機(jī)的主軸僅承受的動(dòng)力臂余下的重力分量，大大減少了摩擦阻力。本發(fā)明在海上或內(nèi)陸水面上實(shí)施時(shí)，在周邊風(fēng)速為5米/秒至10米/秒的環(huán)境下采用平面多軸型齒輪箱時(shí)可達(dá)到1000～1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速，將水上風(fēng)能采集轉(zhuǎn)化為電能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明示意圖；

圖2為本發(fā)明俯視圖；

圖3為浮帆示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例包括：主殼體1、若干浮帆2、動(dòng)力臂3及發(fā)電裝置4，其中：主殼體1位于中心通過(guò)動(dòng)力臂3連接若干浮帆2，發(fā)電裝置4位于主殼體1內(nèi)，發(fā)電裝置4的輸入端連接動(dòng)力臂3，發(fā)電裝置4的輸出端連接至電網(wǎng)，所述的主殼體1為防水型發(fā)電機(jī)艙體結(jié)構(gòu)。