[發明專利]一種無槳葉風力發電機

在審

• 申請號: 201611140040.1
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN108223280A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 孟英志
• 申請（專利權）人: 孟英志
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了提供一種無槳葉風力發電機，包括風能接收器及發電機系統。其工作原理就是風能接收器接受風能，產生振動，帶動發電機系統發電。其特征是，在所述風能接收器上或在所述風能接收器的內部，安裝或設置有密閉空間裝置；在所述密閉空間裝置內盛有密度小于空氣的氣體，或在所述密閉空間裝置內是真空狀態。

技術領域

本發明屬于風能利用技術領域，尤其是適用于風力機械及風力發電技術領域。

背景技術

西班牙一家名為 Vortex Bladeless的公司提出一種渦輪機新理念Vortex，取代傳統的轉動螺旋槳的方式。他們的突破點是“渦量”(也被稱為渦度)，這是個空氣力學詞匯，它能形成旋轉渦流。長期以來，渦量都是讓建筑師和工程師很頭疼的東西，他們在設計建筑時往往會避開風的渦流。理由很簡單：渦量會引起建筑結構搖擺振動，嚴重時還會像塔科馬海峽大橋(Tacoma Narrows Bridg)一樣土崩瓦解。

而讓建筑師們覺得危險的東西在Vortex Bladeless公司創始人David Suriol、David Yá?ez和Raul Ingeniero三個人的眼里卻是發展機遇。他們想：“為什么我們不能嘗試利用這種能量(渦量)，而不是一味地躲避它。”他們在2010年成立這家公司，目的就是想讓這個讓物體振動的能量變為可生產利用的東西。Vortex的形狀看起來怪怪的，像是直沖云霄的煙囪，到那時它的形狀設計是經過縝密計算以確保其周圍能形成渦流的。Villarreal解釋說：“渦流需要聚在一起才能形成很大的能量。”在現已形成的Vortex模型里，它加長版的圓錐體是用玻璃纖維和碳纖維做成的復合材料做的，它能讓整根柱子盡可能不受阻擋地振蕩(它的重量越大就會導致振動頻率降低)。在柱子底部有兩圈相斥的磁鐵，它們在某種程度上扮演微型電機的作用。當柱子在暴風中歪向一個單一方向時，相斥的磁鐵會把它往反方向拉，就像在推動柱子逆風移動。如此產生的動能會在之后通過一個交流發電機轉換成電能。而交流發電機會增加Vortex的搖晃頻率，提高能量聚集的效率。該公司自稱這個設計里面沒有齒輪、螺栓或是其他機械的運動部件，而這導致制作、維護Vortex的成本大大降低。三位創始人稱，Bortex迷你版大概41英尺(約12.5米)高，在理想狀態下(風速大概在26英里/小時左右)最多能捕獲40%的風能。在他們的實際場地測試中，Mini版最終捕獲的風能比傳統螺旋式的少30%，不過這個缺點并不算什么。因為在一根螺旋桿渦輪機占的空間里，Vortex的柱子能立兩根。Vortex團隊說他們的產品還有幾個明擺著的優點：制作成本不貴，完全安靜無噪音、不會有鳥類被卷進螺旋桿里。Vortex Bladeless說它的渦輪機制作成本要比傳統螺旋式的少51%，而傳統的風輪機的葉槳和支撐系統就占了很大比例的成本。另外，Suriol介紹說，它看起來也很酷，“看起來就像蘆筍一樣，更自然。”該公司已經從民營公司和西班牙政府基金那里募得了1百萬美元的資金，他們計劃很快就會在美國先試水。Suriol說那里的關注度足夠，每天有200多封電郵發過來詢問這個風輪機的信息。當然，這項技術還需要進步。他們希望能把最初的產品——9英尺(約2.74m)高、100瓦的渦輪機帶給發展中國家，預備會在今年末開始實行。而Mini版將在一年內準備好。在目前這段時間，我們將還是看著風車占領主要地位，不過Suriol對這個現象持樂觀態度。他說：“我們不能說傳統的渦輪發動機不好，它們是很好的機器。我們只是以不同的角度、不同的思路，用不同的方法，提出了新的風能轉換方式。”

本發明中，我們將所述柱子，統稱為風能接收器，將下面的磁鐵及交流發電機統稱為發電機系統。其工作原理就是風能接收器接受風能，產生振動，帶動發電機系統發電。所述西班牙公司開發的這種新技術，其不足之處是，它很難做成大型風力發電機。由于其形狀像是直沖云霄的煙囪，且上面大，下面小，這樣的結構，當達到一定的高度后，當它晃動時，很容易折斷，且它的重量越大就會導致振動頻率降低，影響發電效率。因此，找到一種方法，使其在外觀形狀不變的情況下，降低自身的重量，使其自身的重量很輕或者為零或負，就可以解決現有技術的不足，使其結構強度更大，振動頻率更快，開發出更大型的風力發電機。

發明內容