[實用新型]一種水陸兩用風帆式風力發電機

有效

• 申請號: 201320078787.4
• 申請日: 2013-02-19
• 公開（公告）號: CN203175763U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 劉磊
• 申請（專利權）人: 劉磊
• 主分類號: F03D9/02
• 分類號: F03D9/02;F03D1/04;F03D1/06;F03D11/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 楊耀田

技術領域

實用新型涉及風力發電機，尤其涉及一種風帆式風力發電機。?

背景技術

現有的渦輪結構、水平軸三風葉風力發電機，機體巨大，受力面小，風能利用率低，尤其海上風力發電更是困難很多。?

CN101046190公開了一種“自制風、風洞、風輪、風力發電機組合”的技術方案，它是利用風洞自制風，采用含有四風葉風輪、擋風帽、導風角結構的風力發電機組。并提出了：將“風葉風輪、擋風帽、導風角置于高處，也可利用自然風帶動風力發電機進行發電。”的構思，但尚無具體的技術方案。?

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種水陸兩用風帆式風力發電機，解決現有技術中，利用自然風、采用含有風葉風輪、擋風帽、導風角結構的風力發電機尚無具體技術方案的問題，進而解決海上和陸上風力發電成本高，難度大的問題。?

本實用新型是通過以下技術方案實現的：?

風帆式風力發電原理：帆船在大海中航行，利用風吹帆，帆帶動船向前航行，可見帆的受力狀況良好，如果船固定不動，而帆做成三葉片或者四葉片，中間有軸，兩端用軸承和軸承架固定于船的左右兩側，形成三葉片風輪或者四葉片風輪。如圖1所示：笫一個葉片1a立起受力，而其他葉片在船（相當于本申請的擋風帽）中，笫一個風葉1a受力倒下后，笫二個風葉1b開始受力，然后是第三個風葉1c受力，讓整個葉片風輪單葉交替受力，風輪就會很快地轉動起來。因帆的面積可做的很大，帆后阻力又很小，所以轉動能量會很大，可帶動設置在船左右兩側的發電機發電，同時，可使整個船能夠保持平穩。?

基于上述原理，本實用新型的具體結構如下：?

一種水陸兩用風帆式風力發電機，包括：固定在風輪主軸2上的三葉片?風輪1，支撐三葉片風輪1的擋風帽3，設置在擋風帽3前部的導風角5，三葉片風輪1的三葉片互成120度夾角，其特征在于；所述擋風帽3的底部通過連接盤13與圓柱形浮箱6的內置轉軸12連接，在所述擋風帽3兩側設置發電機平臺4，所述風輪主軸2兩端通過增速裝置21分別與兩個發電機22連接；所述圓柱形浮箱6的內置轉軸12包括：轉軸外套、上下兩盤軸承、厚壁空心管里軸和里軸下端細軸，所述里軸和連接盤13下端用螺絲連接，連接盤13上端與擋風帽用螺栓固定，所述里軸下端細軸與偏航系統14連接。圓柱型浮箱6內還設有隔板23，隔板23上安裝蓄電池組15，控制系統16；所述圓柱形浮箱6內放入浮箱容積1/4～1/2的海水，在其底部設有電磁閥7、直流電潛水泵8，在浮箱周圍水面以上的部位均勻安裝4～8個阻尼筒11，阻尼筒下端與繩索或鋼管支柱10的上端連接，繩索或鋼管支柱10的下端與水泥沉塊9連接。?

所述三葉片風輪1由葉片、風輪主軸2、兩側軸承、軸架組成，葉片由平面部分17和向外伸展部分18以及制作葉片的韌帶19組成，向外伸展部分18與平面部分17的夾角為120～150度，在平面部分17可增加豎向和橫向韌帶。?

所述風輪主軸2為圓形中空管，兩端焊接圓蓋，在圓蓋上焊接實心軸2.1，實心軸通過軸承固定在風輪支撐架20處，實心軸2.1兩端與增速裝置21連接。?

所述增速裝置21為行星增速齒輪箱，或大齒輪圈傳動小齒輪、大皮帶輪傳動小皮帶輪。?

所述擋風帽3的兩側用輕體面板（薄鋁板）覆蓋。?

所述導風角5的外表面用輕體面板（薄鋁板）覆蓋。?

當風帆式風力發電機陸上使用時，所述圓柱形浮箱6改制為圓柱形底架塔筒，塔筒內距塔筒頂部1～3米處設置隔板23，與所述擋風帽3連接的內置轉軸12下部固定在隔板23上，里軸下端細軸與偏航系統14連接，隔板23上安裝蓄電池組15、控制系統16；圓柱形底架塔筒的直徑1～5米，高1～10米，塔筒與地面基礎連接，陸上風帆式風力發電機可改制為風帆式風力空調機。?

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：?

本實用新型利用風帆原理的風輪改變了渦輪式三風葉風輪受力面小，風能利用率不高的缺點，而且可利用浮箱浮在水面或安裝在地面、屋頂，解決了海上風力發電成本高，難度大的問題，同時，可利用地面風和高層建筑頂端的風進行發電。風帆式三葉片風輪受力面大，在擋風帽和導風角的支撐、保護和引導下，隨偏航系統轉動迎風，風輪葉片單葉交替受力轉動，帶動左右兩臺發電機或空調機進行發電。本實用新型用于風力發電，克服了渦輪式三風葉風輪受力面小，風能利用率低的缺點，并可水陸兩用，陸上風帆式風力發電機可改制為風帆式風力空調機。?

附圖說明

圖1為風帆式水陸兩用風力發電機的結構示意圖（主視圖）；?

圖2為三葉片風輪和擋風帽的俯視圖；?