[發明專利]旋葉式風力換能技術及所制造的微風發電裝置

有效

• 申請號: 201010196902.9
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN101900078A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 吳小平;羅天珍
• 申請（專利權）人: 吳小平;羅天珍
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D3/06;F03D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.旋葉式風力換能技術，由(旋轉)葉片、主軸、主軸上的滑道鼓(或主軸上的滑道盤)、滑道鼓(或滑道盤)滑道、上葉片軸承總承、下葉片軸承總承、主軸孔、方向舵、行星小齒輪、基座、基座軸孔、行星架、行星軸葉片自轉軸、(端)、葉片自轉(或葉片自轉傳動軸)軸孔、葉片曲軸(或(葉片)自轉傳動軸、葉片鉸軸、滑道驅動連桿)等組成；基本工作原理為：當地面上的水平流動風作用到方向舵上時，由于主軸(4)與方向舵(5)之間是剛性聯接的，因而風流(推動方向舵)總是將主軸(4)的一側面對風向，行星小齒輪同時齒合于下葉片軸承總承及上葉片軸承總承的齒牙上且行星架(25)(26)為行星軸)可剛性的固定在主軸上，它將約束下葉片軸承總承及上葉片軸承總承只能沿相反的轉動方向繞(主軸)轉動；(葉片自轉的安排)使風的作用將下葉片軸承總承及上葉片軸承總承沿著相反的轉動方向轉動；由于主軸上的滑道鼓(或主軸上的滑道盤)滑道通過葉片曲軸葉片曲軸(或(葉片)自轉傳動軸、葉片鉸軸、滑道驅動連桿)約束著葉片的自轉角度，其角度能在90度之間內往復轉動(或90度往復轉動加上一個與主軸同步且反向的自轉分量的迭加)(另外一種情形下結構上葉片的自轉軸與總軸是平行的，葉片除完成90度自轉變向外，還要有一個連續自轉運動且持續的自轉方向與公轉方向相反，2者完全抵消，如沒有另外機構產生90度過渡變向的情況下，葉片與方向舵的夾角始終保持不變)，使得葉片在順風運動時受風面積最大，逆風運動時受風面積最小；因而將風能轉換成了葉片及葉片軸承總承的轉動動能；可以實現對主軸上的滑道鼓(9)及主軸上的滑道盤(20)上的滑道路徑的切換，當風速超常時，進行(電磁)切換變軌到每一葉片都是轉向側面迎風，始終呈最小風阻狀態，不再產生過大的旋轉力矩(可以適量的繼續發電)，在方向舵功能不斷順向風向的過程中，葉片的使得該構造具有抗強風功能；其特征就在于：主軸與方向舵的結合既可以是剛性聯接在一起的(也可以是以常規的風力助力偏轉機構結合，當風力過大時方向舵相對于主軸(繞主軸軸線或與該軸線近似平行的軸略微旋轉)自動偏轉一定角度；還可以以自動電子控制裝置的方式實現)，方向舵所產生的力矩驅動主軸隨風轉動(使舵的方向順應風向)；葉片的(自)旋轉方式既可以是平行軸旋葉方式也可以是垂直軸旋葉方式；動力的輸出可以是由小行星齒輪輸出(使用行星齒輪與行星架之間的轉速差來發電)，也可以由上下葉片軸承總承(差動)輸出(既是2部發電機分別裝置在上葉片軸承總承與主軸及下葉片軸承總承與主軸之間，用2者的轉速差來同時發電)這樣才能從物理機理上獲得良好的動平衡保持方向舵能盡可能的順向風向；風葉的表面即可以是剛性或彈性的平面或曲面，也可以是復合張力膜結構。

2.旋葉式微風發電裝置，由(旋轉)葉片、主軸、主軸上的滑道鼓(或主軸上的滑道盤)、滑道鼓(或滑道盤)滑道、上葉片軸承總承、下葉片軸承總承、主軸孔、方向舵、行星小齒輪、基座、基座軸孔、行星架、行星軸葉片自轉軸、(端)、葉片自轉(或葉片自轉傳動軸)軸孔、葉片曲軸(或(葉片)自轉傳動軸、葉片鉸軸、滑道驅動連桿)、行星軸驅動的發電機(或葉片軸承總承驅動的發電機)等組成；基本工作原理為：當地面上的水平流動風作用到方向舵上時，由于主軸(4)與方向舵(5)之間是剛性聯接的，因而風流(推動方向舵)總是將主軸(4)的一側面對風向，行星小齒輪同時齒合于下葉片軸承總承及上葉片軸承總承的齒牙上且行星架(25)((26)為行星軸)可剛性的固定在主軸上，它將約束下葉片軸承總承及上葉片軸承總承只能沿相反的轉動方向繞(主軸)轉動；(葉片自轉的安排)使風的作用將下葉片軸承總承及上葉片軸承總承沿著相反的轉動方向轉動；由于主軸上的滑道鼓(或 主軸上的滑道盤)滑道通過葉片曲軸葉片曲軸(或(葉片)自轉傳動軸、葉片鉸軸、滑道驅動連桿)約束著葉片的自轉角度，其角度能在90度之間內往復轉動(或90度往復轉動加上一個與主軸同步且反向的自轉分量的迭加)(另外一種情形下結構上葉片的自轉軸與總軸是平行的，葉片除完成90度自轉變向外，還要有一個連續自轉運動且持續的自轉方向與公轉方向相反，2者完全抵消，如沒有另外機構產生90度過渡變向的情況下，葉片與方向舵的夾角始終保持不變)，使得葉片在順風運動時受風面積最大，逆風運動時受風面積最小；因而將風能轉換成了葉片及葉片軸承總承的轉動動能；其特征就在于：在該發電裝置中使用了旋葉式風力換能技術，來提供動力驅動發電機對外輸出電力；發電機的安轉位置可以在小行星齒輪與行星架之間利用其間的轉速差發電或者對稱的2部同時安裝于上/下葉片軸承總承與主軸之間(或上/下葉片軸承總承與基座之間)利用其間的轉速差同時發電。