CN211692708U - 一种新型风力发电装置和组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种新型风力发电装置和组件以及发电方法,包括发电筒和位于发电筒下方的引风筒,且发电筒与引风筒连通,引风筒的外侧壁上设有若干个喇叭状的进风筒,每个进风筒的收口端均设有单向阀,引风筒的内侧壁盘旋式安装有导风管,进风筒与导风管连通,导风管顶端下小上大形成漏斗状的出风口;发电筒顶部设有防雨盖,发电筒的侧壁开有排风口,发电筒内部设有发动机转动轴,发动机转动轴两端固定连接发电扇叶,发动机转动轴与发电筒设置有上固定机构和转子发电磁铁;转子发电磁铁在圆盘固定架下方,转子发电磁铁与发动机转动轴之间连接连接盘,发电筒内侧壁上设有发电线圈。能够通过多个进风筒增加进风量,能够采集多个方向的风,适用率高,提高发电量。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,具体涉及一种新型风力发电装置和组件。
背景技术
风力发电是把风的动能转为电能,风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×10^9MW,其中可利用的风能为2×10^7MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
目前,螺旋桨式风力机是风力发电使用最多的一种。常见的是双叶片和三叶片风力机,但也有一片或四片以上的风力机。这种风力机的翼形与飞机翼形相类似,为了提高起动性能,尽量减少空气动力损失,多采用叶根强度高、叶尖强度低带有螺旋角的组件。但这种风力发电机仍旧有着很大的不足之处,如设备成本高,安装调试不够方便等,并且至少也要达到额定风速,才能输出额定功率,为了使风向正对风轮回转平面,需要进行方向控制,不适用于各个方位的风,发电效率低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种新型风力发电装置和组件,能够采集多个方位的风进行发电,且发电效率高。
为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种新型风力发电装置,包括发电筒和位于发电筒下方的引风筒,且发电筒与引风筒连通,所述引风筒上小下大呈圆锥形,所述引风筒的外侧壁上设有若干个喇叭状的进风筒,每个所述进风筒的收口端均设有仅能让风进入引风筒内的单向阀,所述引风筒的内侧壁盘旋式安装有螺旋导风管,每个所述进风筒均与导风管连通,且导风管的管径从下至上逐渐变小,所述螺旋导风管的顶端下小上大形成漏斗状的出风口,并通过所述出风口将风吹入发电筒内;
所述发电筒的外侧壁铺设有光伏电板,发电筒顶部设有防雨盖,其外侧面也铺设有光伏电板,且所述防雨盖的顶部设有避雷针;所述发电筒的上部侧壁开有排风口,所述发电筒内部设有轴线上下延伸的发动机转动轴,所述发动机转动轴的两端固定连接有上下发电扇叶,所述发动机转动轴与发电筒之间由上至下依次设置有上固定机构、转子发电磁铁和下固定机构;
所述上固定机构包括两个上下间隔设置的圆盘固定架,两个所述圆盘固定架为栅格状,固定连接在发电筒上,且中部设有供发动机转动轴穿过的让位孔,两个圆盘固定架相对的一侧设有环状的轴向固定磁铁,且两个轴向固定磁铁相对的一侧仅有一个磁极且互为异性,所述发动机转动轴外套固定有第一固定磁铁环,所述第一固定磁铁环位于两个轴向固定磁铁之间,且第一固定磁铁环的上下两侧分别与两个轴向固定磁铁相对的一面极性相同,所述第一固定磁铁环与两个轴向固定磁铁之间设有第一缓冲机构;
位于下侧的所述圆盘固定架的底侧设置有圆柱体状的固定架,下侧圆盘固定架和圆柱体状的固定架为一体固定连接在发电筒上;圆柱体状的固定架上固定有圆柱体状的径向固定磁铁,所述径向固定磁铁的圆环中心设有圆柱体状第二固定磁铁环,所述第二固定磁铁环固定外套在发动机转动轴上,所述径向固定磁铁与第二固定磁铁环相对的一面极性相同且设有径向缓冲机构;
所述转子发电磁铁在位于下侧的圆盘固定架的下方,所述转子发电磁铁为圆弧状,且位于圆柱体状的固定架的外侧,所述转子发电磁铁与发动机转动轴之间连接有栅格状的连接盘,所述发电筒的内侧壁上设有发电线圈,转子发电磁铁通过连接盘靠近定子发电线圈,中间留有气隙。所述发电线圈连接稳压器电能输入端,所述稳压器电能输出端连接蓄电池或电网。
所述下固定机构位于转子发电磁铁与下发电扇叶之间,所述下固定机构与上固定机构组成相同,且相对转子发电磁铁上下对称;
进风筒用于让风进入,导风管用于将风引向出风口,导风管螺旋设置既满足将风引向位于上方的出风口,又能够产生旋转的风流,便于转动发电扇叶。发电扇叶用于在风力的带动下发生转动,从而通过发动机转动轴带动转子发电磁铁转动,让静止的发电线圈切割磁场线,产生感应电流,进行发电。稳压器用于稳定电压,蓄电池用于存储电能。圆盘固定架用于固定轴向固定磁铁,圆柱体状的固定架用于固定径向固定磁铁。两个轴向固定磁铁用于避免第一固定磁铁环上下移动,从而避免发动机转动轴上下移动。径向固定磁铁用于避免第二固定磁铁环左右移动,从而避免发动机转动轴左右移动。两个轴向固定磁铁和第一固定磁铁环的组合设置,以及径向固定磁铁和第二固定磁铁环的组合设置均是通过磁悬浮原理,让发电机转动轴处于全悬浮状态,在转动过程中不会产生任何摩擦,发电机扇叶可做到微风启动,转速不受限制,减少能耗,最大可能利用风力发电。增强发电量。圆盘固定架与连接盘均设置为栅格状,均用于增加风的流通速度,减少风流动的阻碍,进一步增强发电量。设置的单向阀用于避免风从其他进风筒吹出,由于风基本是从一个方向吹来的,这时,处于面对风向状态下的进风筒通过单向阀处于开启状态,让风进入引风筒内,处于背对风向状态下的进风筒通过单向阀处于关闭状态,风进入引风筒内后在单向阀的作用下不会从其他进风筒吹出,只会从出风口吹出,保证发电效率。发电筒和防雨盖设置的光伏电板进行光伏发电,避雷针用于躲避雷击,保护设备。
上述方案中:第一缓冲机构包括若干个呈环状设置在与第一固定磁铁环上下相对的轴向固定磁铁上的滚动件,每个所述滚动件的滚动部均朝第一固定磁铁环设置,每个所述滚动件的滚动方向与第一固定磁铁环的旋转方向一致,所述滚动件的连接柱穿过轴向固定磁铁并在轴向固定磁铁的另一侧连接有固定防脱件;
第二固定磁铁环与径向固定磁铁之间也设有第二缓冲机构,第二缓冲机构与第一缓冲机构,组成相同,原理相同,区别仅仅在于第二缓冲机构的滚动件为沿第二固定磁铁环的周向设置。当风力较大时,可能会造成第一、第二固定磁铁环靠近轴向、径向固定磁铁,设置的缓冲机构能够避免第一、第二固定磁铁环与轴向、径向固定磁铁之间互相触碰,且通过滚动件形成滚动摩擦,减小摩擦力,增加发动机转轴的稳定性。
上述方案中:所述进风筒的收口端均设有防护网,所述进风筒内侧壁上转动连接有用于关闭进风筒的转动门,所述转动门靠引风筒的一侧设有转动轴,所述转动门远离引风筒的一侧与进风筒之间连接有拉簧,所述拉簧通过固定钩可拆卸连接在进风筒上,所述转动门为进风筒位于下半部的侧壁裁剪而得。
防护网用于防止树叶、垃圾或者其他异物进入装置内,避免造成堵塞或者其他损坏。在风力较强的情况下转动设置的转动门会被大风吹起,并搭在防护网上,以此关闭进风筒,避免内部设备在强风吹击下造成损坏。当风力恢复正常时设置的拉簧能够便于转动门回到原位,拉簧与进风筒可拆卸连接能够在需要检查和维修时,将与进风筒连接的一端拆下,并钩在防护网上,关闭进风筒,不让风进入引风筒内,避免维修和检查时,发电扇叶转动而造成工作人员受伤。
上述方案中:所有进风筒沿螺旋导风管的盘旋方向依次间隔设置,其中一个进风筒与螺旋导风管直接连通,其余进风筒与螺旋导风管通过支管连通。
上述方案中:若干个所述进风筒沿引风筒从上至下分为若干层,每层进风筒的数量均为若干个,且进风筒沿引风筒周向均匀布设。最好是,东南西北方向各一个共4个,或者东、南、西、北、东北、西北、东南、西南各一个共8个。进风筒设置的层数视具体情况而定,如发电装置所处的地理位置、当地风力大小、进风筒的高度等因素。
上述方案中:螺旋设置的所述导风管的内侧壁上螺旋布设有导风凹槽,所述发动机转动轴的顶端也固定连接有发电扇叶。能够让风在导风管内形成漩涡状的风流,便于推动发电扇叶转动。
上述方案中:所述引风筒为透明材质制成,且所述引风筒及发电筒均配备有轻钢龙骨材质的固定架用于固定安装。
透明材质能够让太阳光线照射进引风筒内部,升高引风筒内部空气的温度,形成高温环境,气流在高温环境下,会向上升,沿导风口流向出风口。通过透明材质制成,通常较为轻巧,设置固定架能够将装置进行固定,避免在风力较强时被吹到或者吹起。固定架采用轻钢龙骨架的材质制成,便于工人搬运,避免部分安装在山上时,因为山路崎岖,不易行走,而造成搬运难题。
上述新型发电装置和新型发电组件中:所述转子发电磁铁、轴向固定磁铁、径向固定磁铁、第一固定磁铁环和第二固定磁铁环均采用永磁铁,永磁铁优选为钕磁铁。不影响磁力的前提下,在永磁铁上设置若干镂空小孔,小孔位置错开滚动件位置。从而减轻整个装置重量,特别是减轻发电机转轴转动时的负荷。所述缓冲机构的材料最好由非磁性金属材料制成;或所述轴向固定磁铁、径向固定磁铁也可采用电磁铁,在轴向固定磁铁、径向固定磁铁上安装有距离传感器,第一固定磁铁环或第二固定磁铁环靠近轴向固定电磁铁或径向固定电磁铁时,距离传感器发出信号增大电磁铁磁力,阻止第一固定磁铁环或第二固定磁铁环靠近。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、能够通过磁悬浮原理,让发电机转动轴处于全悬浮状态,在转动过程中不会产生任何摩擦,发电机扇叶可做到微风启动,转速不受限制,减少能耗,最大可能利用风力发电。
2、设置的上固定机构和下固定机构以及缓冲机构,分别位于发电机转动轴的上下两端,能够增加发电机转动轴转动时的稳定性。
3、通过多层多个进风筒的设置能够增加进风量,提高发电量;且进风筒沿引风筒的周向均匀设置,能够采集多个方向的风,适用率高,能够将多个方向的风能转换为电能,实用性更强。
4、螺旋设置的导风管及导风槽可产生涡旋风流,增大发电量。
5、进风筒透明设置,阳光直射进风筒内部,提高筒内温度,增大进风筒内空气上升速度,增大发电风力。
6、发电筒和防雨盖外侧铺设光伏电板,保护发电筒内部发电装置的同时还充分利用了太阳能发电,一举两得。
7、进风筒上设置的转动门在风特别大的情况下,可自动关闭进风筒,保护发电装置不受损坏,在风力正常情况下又能自动恢复发电状态。且在需要对发电装置进行检修时也能轻松关闭进风筒。该装置简单、投资少,无需人为监控,节约费用。
8、本新型风力发电装置和发电组件可大可小,安装拆卸简单,运输方便,充分节约安装、运输、维护成本。
9、镂空设置的永磁体能减轻装置重量,特别是减轻发动机转轴转动的负荷。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明的一种新型风力发电装置实施例一的组件示意图;
图2是图1中A处的放大示意图;
图3是图1中B处的放大示意图;
图4是本发明的一种新型风力发电装置实施例一的引风筒的俯视简示图;
图5是本发明的一种新型风力发电装置实施例二的局部放大示意图;
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1和图5所示,一种新型风力发电装置,包括发电筒9和位于发电筒下方的引风筒16,且发电筒9与引风筒16连通。引风筒16上小下大呈锥形,引风筒16的外侧壁上设有若干个进风筒17。最好是,若干个所述进风筒17沿引风筒16从上至下分为若干层,每层进风筒的数量均为若干个,且进风筒沿引风筒16周向均匀布设,并分别朝东、南、西、北四个方位设置(图1中为了更清晰地展示导风管的细节,省略了引风筒外前后两侧的进风筒)。为避免风从其他进风筒17吹出,每个进风筒17的收口端均设有仅能让风进入引风筒16内的单向阀23。引风筒16的内侧壁上盘旋式安装有导风管18,让风能够螺旋上升,产生漩涡状的风流,便于推动发电扇叶4转动,每个进风筒17均与导风管18连通。为加快吹出的风速,导风管18的管径从下至上逐渐变小,为增强风的旋转效果,导风管18的内侧壁上螺旋布设有导风凹槽20。导风管18的顶端下小上大形成漏斗状的出风口15,并通过出风口15将风吹入发电筒9内。
为避免树叶和垃圾吹入装置内,进风筒17的收口端均设有防护网19。进风筒17内侧壁上转动连接有用于关闭进风筒17的转动门22。最好是,转动门22为进风筒17位于下半部的侧壁上裁剪而得,节省材料。转动门22靠引风筒16的一侧设有转动轴,转动门22远离引风筒 16的一侧与进风筒17之间连接有拉簧24。在风力较强的情况下大风将转动门22吹起,并搭在防护网19上,以此关闭进风筒17,避免内部设备在强风吹击下造成损坏。最好是,拉簧 24通过固定钩可拆卸连接在进风筒17上。拉簧24与进风筒17可拆卸连接能够在需要检查和维修时,将与进风筒17连接的一端拆下,并钩在防护网19上,关闭进风筒,不让风进入引风筒内,避免维修和检查时,发电扇叶转动而造成工作人员受伤。
最好是,引风筒16为透明材质制成,能够通过让引风筒16内部吸收光线,提升引风筒16内部空气的温度,形成高温环境,便于气流上升,流向出风口。引风筒16和发电筒9均配备有轻钢龙骨材质的固定架用于固定安装。而引风筒16通过透明材质制成,通常质量较轻,避免在风力较强时被吹到或者吹起,设置固定架能够将引风筒16和发电筒进行固定。固定架采用轻钢龙骨的材质制成,便于工人搬运,避免部分安装在山上时,因为山路崎岖,不易行走,而造成搬运难题。
发电筒9的外侧壁铺设有光伏电板12,通过光伏电板12吸收太阳光照进行发电的同时,还能避免太阳光照直接照射在发电筒9的侧壁上,能够从一定程度上避免发电筒9内的温度升高,避免曝晒造成发电筒9内部设备加速老化。发电筒9顶部设有防雨盖2,最好是,防雨盖2的外侧也设有光伏电板12,设置的光伏电板12能够进行太阳能发电,合理运用太阳能。防雨盖2的顶部设有避雷针1,能够防止装置被雷击,保护设备。发电筒9的上部侧壁开有排风口3,发电筒9内部设有轴线上下延伸的发动机转动轴8。发动机转动轴8的两端均固定连接有上下发电扇叶4,发动机转动轴8与发电筒9之间由上至下依次设置有上固定机构、转子发电磁铁13和下固定机构。
上固定机构包括两个上下间隔设置的栅格状的圆盘固定架5,两个圆盘固定架5均固定在发电筒9的内侧壁上,且中部设有供发动机转动轴8穿过的让位孔。两个圆盘固定架5相对的一侧均设有圆环状的轴向固定磁铁6,且两个轴向固定磁铁6相对的一侧的仅有一个磁极且互为异性。发动机转动轴8外套固定有第一固定磁铁环7,第一固定磁铁环7位于两个轴向固定磁铁6之间,且第一固定磁铁环7的上下两侧分别与两个轴向固定磁铁6相对的一面极性相同,利用磁铁同性相斥的原理实现发电机转动轴的轴向悬浮。例如,第一固定磁铁环7 上侧面的磁性为N极,则位于第一固定磁铁环7上方的轴向固定磁铁6与磁环7相对的一面磁性也为N极;磁环7下侧面的磁性为S极,则位于第一固定磁铁环7下方的轴向固定磁铁6与磁环7相对的一面磁性也为S极。
位于下侧的所述圆盘固定架(5)的底侧设置有圆柱体状的固定架(33),下侧圆盘固定架(5) 和圆柱体状的固定架(33)为一体固定连接在发电筒(9)上;圆柱体状的固定架(33)上固定有圆柱体状的径向固定磁铁(10),径向固定磁铁10的圆环中心设有圆柱体状的第二固定磁铁环11。第二固定磁铁环11外套固定在发动机转动轴8上,径向固定磁铁10和第二固定磁铁环11相对的一面极性相同,利用磁铁同性相斥的原理实现发电机转动轴的径向悬浮。
第一固定磁铁环7与两个轴向固定磁铁6之间设有第一缓冲机构。第一缓冲机构包括若干个呈环状设置在第一固定磁铁环7上下两侧的万向滚珠25,每个所述万向滚珠25的滚动方向与第一固定磁铁环7的旋转方向一致,所述万向滚珠25的连接柱26穿过轴向固定磁铁6并在轴向固定磁铁6的另一侧连接有固定防脱件27。当发动机转动轴8由于风力的冲击或不稳定等其他因素上下偏移时,能够通过万向滚珠25与第一固定磁铁环7形成滚动摩擦,相比于第一固定磁铁环7与轴向固定磁铁6直接接触时的滑动摩擦,摩擦力更小,确保发电机转轴轴向稳定。
第二固定磁铁环11与径向固定磁铁10之间也设有第二缓冲机构,第二缓冲机构与第一缓冲机构,组成相同,原理相同,区别仅仅在于第二缓冲机构的万向滚珠为沿第二固定磁铁环11 的周向设置,在此不赘述。第二缓冲机构确保发电机转轴径向稳定
转子发电磁铁13在位于下侧的圆盘固定架5的下方,转子发电磁铁13为圆弧状,且位于圆柱体状固定架33的外侧。发电筒9的内侧壁上设有发电线圈14。最好是,转子发电磁铁13 与发动机转动轴8之间连接有栅格状的连接盘30,并通过连接盘30将转子发电磁铁13伸向发电线圈14,让转子发电磁铁13靠近发电线圈14,使发电线圈14附近的磁场线变密集,增加发电量。发电线圈14连接稳压器电能输入端,稳压器电能输出端连接蓄电池充电端或者电网。最好是,蓄电池的供电端连接逆变器的电压输入端。
下固定机构位于转子发电磁铁13与下发电扇叶4之间,下固定机构与上固定机构组成相同,原理相同,且相对转子发电磁铁13上下对称,在此不做赘述。
最好是,光伏电板12的供电输出端与稳压器电能输入端连接,并通过蓄电池或者电网将光伏电板所转换的电能进行收集,提高发电效率。发电扇叶4的表面设有若干个不规则的凸起,通过凸起增加发电扇叶4与风之间的摩擦力,便于风推动发电扇叶4转动。
风从进风筒17进入导风管18内后,由于导风管18盘旋式设置在引风筒16内,因此,风进入导风管18内后会产生漩涡式的风流,便于转动发电扇叶4。导风管18内壁上的导风凹槽 20也会进一步增加旋转速度。风从出风口15处吹入到发电筒9内后,推动发电扇叶4转动,通过发动机转动轴8带动转子发电磁铁13转动,从而让静止的发电线圈14切割磁场线,产生感应电流,并通过稳压器让感应电的电压稳定在一个固定值,通过蓄电池将电能进行存储,或通过电网输送到外部的电力***。
通过两个轴向固定磁铁6将第一固定磁铁环7夹设在中间,通过磁铁同性相斥的原理,让轴向固定磁铁7悬浮在两个轴向固定磁铁6中间,避免了发动机转动轴8转动时的摩擦力,同时限制轴向固定磁铁7,避免在竖直方向上产生位移,以此避免发动机转动轴8在竖直方向上产生位移。
同理,通过径向固定磁铁10将第二固定磁铁环11内套在圆环内,也是通过磁铁同性相斥的原理,让第二固定磁铁环11悬浮在径向固定磁铁10的圆环内,避免了发动机转动轴8转动时的摩擦力,同时限制第二固定磁铁环11,避免在水平方向上产生位移,以此避免发动机转动轴8在水平方向上产生位移。
最好是,所述转子发电磁铁(13)、轴向固定磁铁(6)、径向固定磁铁(10)、第一固定磁铁环(7)和第二固定磁铁环(11)均采用永磁铁,不影响磁力的前提下,在永磁铁上设置若干镂空小孔,小孔位置错开滚动件位置。从而减轻整个装置重量,特别是减轻发电机转轴8转动时的负荷。所述缓冲机构的材料可由非磁性金属材料制成;
轴向固定磁铁6也可以设置为电磁铁,与第一固定磁铁环7相对的一面磁极性相同,若干个第一距离传感器28分别固定在两个轴向固定电磁铁6相对的一侧,分别用于检测第一固定磁铁环7与两个轴向固定电磁铁6的距离。第一距离传感器28的距离检测输出端连接控制器第一距离检测输入端,控制器磁场加强输出端连接电磁铁电源控制输入端。当第一固定磁铁环 7在风力的作用下产生向上移动时,位于上侧的第一距离传感器28将距离检测数据传输给控制器,控制器增加位于上侧的轴向固定电磁铁6的电流,从而增加第一固定磁铁环7受到的上侧的磁排斥力,避免第一固定磁铁环7与上侧的轴向固定电磁铁6相接触。同理,当第一固定磁铁环7向下移动时工作原理也是如此,在此不赘述。
最好是,径向固定磁铁10也可以设置为电磁铁,与第二固定磁铁环11相对的一面磁极性相同,若干个第二距离传感器29均固定在径向固定电磁铁10的较小径内侧壁上,分别用于检测第二固定磁铁环11外径与径向固定电磁铁10内径的距离。第二距离传感器29的距离检测输出端连接控制器第二距离检测输入端,与上述的将轴向固定磁铁6设为电磁铁、增加第一距离传感器28的作用、工作原理均相同,在此不赘述。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于:
如图5所示,第一缓冲机构包括若干个呈环状设置在轴向固定磁铁6上的第一滚轮31,与第一固定磁铁环7相对,上下两侧的每一个第一滚轮31滚动方向与第一固定磁铁环7旋转方向一致,且第一滚轮31为悬空状态,第一滚轮31的顶部或底部均未与轴向固定磁铁6相互接触。所述第一滚轮31的连接柱39穿过轴向固定磁铁6并连接有固定防脱件40。
第二缓冲机构包括若干个呈环状设置在径向固定磁铁10上的第二滚轮32,与第二固定磁铁环11相对,周向设置的第二滚轮32滚动方向与第二固定磁铁环11旋转方向一致,且第二滚轮32为悬空状态,第二滚轮32的边缘均未与径向固定磁铁10相互接触。所述第二滚轮32 的连接柱(38)穿过径向固定磁铁10并连接有固定防脱件(37)。
当发动机转动轴8由于风力的冲击或不稳定等其他因素上下偏移时,能够通过第一滚轮31与第一固定磁铁环7形成滚动摩擦,相比于第一固定磁铁环7与轴向固定磁铁6直接接触时的滑动摩擦,摩擦力更小,确保发电机转轴轴向稳定;当发动机转动轴8由于风力的冲击或不稳定等其他因素左右偏移时,能够通过第二滚轮32与第二固定磁铁环11形成滚动摩擦,确保发动机转轴径向稳定。发动机转轴在高速旋转时能够因为缓冲机构的作用达到增加稳定性的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。例如,将进风筒还分别朝多个方位设置(东北、东南、西北、西南)等。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种新型风力发电装置,其特征在于:包括发电筒(9)和位于发电筒下方的引风筒(16),且发电筒(9)与引风筒(16)连通,所述引风筒(16)上小下大呈圆锥形,所述引风筒(16)的外侧壁上设有若干个喇叭状的进风筒(17),每个所述进风筒(17)的收口端均设有仅能让风进入引风筒(16)内的单向阀(23),所述引风筒(16)的内侧壁盘旋式安装有螺旋导风管(18),每个所述进风筒(17)均与导风管(18)连通,且导风管(18)的管径从下至上逐渐变小,所述螺旋导风管(18)的顶端下小上大形成漏斗状的出风口(15),并通过所述出风口(15)将风吹入发电筒(9)内;
所述发电筒(9)的外侧壁铺设有光伏电板(12),发电筒(9)顶部设有防雨盖(2),其外侧面也铺设有光伏电板,且所述防雨盖(2)的顶部设有避雷针(1);所述发电筒(9)的上部侧壁开有排风口(3),所述发电筒(9)内部设有轴线上下延伸的发动机转动轴(8),所述发动机转动轴(8)的两端固定连接有上下发电扇叶(4),所述发动机转动轴(8)与发电筒(9)之间由上至下依次设置有上固定机构、转子发电磁铁(13)和下固定机构;
所述上固定机构包括两个上下间隔设置的圆盘固定架(5),两个所述圆盘固定架(5)为栅格状,固定连接在发电筒(9)上,且中部设有供发动机转动轴(8)穿过的让位孔,两个圆盘固定架(5)相对的一侧设有圆环状的轴向固定磁铁(6),且两个轴向固定磁铁(6)相对的一侧的仅有一个磁极且互为异性,所述发动机转动轴(8)外套固定有第一固定磁铁环(7),所述第一固定磁铁环(7)位于两个轴向固定磁铁(6)之间,且第一固定磁铁环(7)的上下两侧分别与两个轴向固定磁铁(6)相对的一面极性相同,所述第一固定磁铁环(7)与两个轴向固定磁铁(6)之间设有第一缓冲机构;
位于下侧的所述圆盘固定架(5)的底侧设置有圆柱体状的固定架(33),下侧圆盘固定架(5)和圆柱体状的固定架(33)为一体固定连接在发电筒(9)上;圆柱体状的固定架(33)上固定有圆柱体状的径向固定磁铁(10),所述径向固定磁铁(10)的圆环中心设有圆柱体状第二固定磁铁环(11),所述第二固定磁铁环(11)固定外套在发动机转动轴(8)上,所述径向固定磁铁(10)与第二固定磁铁环(11)相对的一面极性相同且设有第二缓冲机构;
所述转子发电磁铁(13)在位于下侧的圆盘固定架(5)的下方,所述转子发电磁铁(13)为圆弧状,且位于固定架(33)的外侧,所述转子发电磁铁(13)与发动机转动轴(8)之间连接有栅格状的连接盘(30),所述发电筒(9)的内侧壁上设有定子发电线圈(14),转子发电磁铁(13)通过连接盘(30)靠近定子发电线圈(14),中间留有气隙,所述发电线圈(14)连接稳压器电能输入端,所述稳压器电能输出端连接蓄电池或电网;
所述下固定机构位于转子发电磁铁(13)与下发电扇叶(4)之间,所述下固定机构与上固定机构组成相同,且相对转子发电磁铁(13)上下对称。
2.根据权利要求1所述的一种新型风力发电装置,其特征在于:所述第一缓冲机构包括若干个呈环状设置在与第一固定磁铁环(7)上下相对的轴向固定磁铁(6)上的滚动件(25),每个所述滚动件的滚动部均朝第一固定磁铁环(7)设置,每个所述滚动件的滚动方向与第一固定磁铁环(7)的旋转方向一致,所述滚动件的连接柱(26)穿过轴向固定磁铁(6)并在轴向固定磁铁(6)的另一侧连接有固定防脱件(27);
第二固定磁铁环(11)与径向固定磁铁(10)之间也设有第二缓冲机构,第二缓冲机构与第一缓冲机构,组成相同,原理相同,区别仅仅在于第二缓冲机构的滚动件为沿第二固定磁铁环(11)的周向设置。
3.根据权利要求2所述的一种新型风力发电装置,其特征在于:所述进风筒(17)的收口端均设有第一防护网(19),所述进风筒(17)内侧壁上转动连接有用于关闭进风筒(17)的转动门(22),所述转动门(22)靠引风筒(16)的一侧设有转动轴,所述转动门(22)远离引风筒(16)的一侧与进风筒(17)之间连接有拉簧(24),所述拉簧(24)通过固定钩可拆卸连接在进风筒(17)上,所述转动门(22)为进风筒(17)位于下半部的侧壁裁剪而得。
4.根据权利要求2所述的一种新型风力发电装置,其特征在于:所有进风筒(17)沿螺旋导风管(18)的盘旋方向依次间隔设置,其中一个进风筒(17)与螺旋导风管(18)直接连通,其余进风筒(17)与螺旋导风管(18)通过支管(21)连通。
5.根据权利要求4所述的一种新型风力发电装置,其特征在于:若干个所述进风筒(17)沿引风筒(16)从上至下分为若干层,每层进风筒(17)的数量均为若干个,且进风筒(17)沿引风筒(16)周向均匀布设。
6.根据权利要求1所述的一种新型风力发电装置,其特征在于:螺旋设置的所述导风管(18)的内侧壁上螺旋布设有导风凹槽(20),所述发动机转动轴(8)的顶端也固定连接有上发电扇叶(4)。
7.根据权利要求1所述的一种新型风力发电装置,其特征在于:所述引风筒(16)为透明材质制成,且所述引风筒(16)及发电筒(9)均配备有轻钢龙骨材质的固定架用于固定安装。
8.根据权利要求1、或权利要求2、或权利要求3、或权利要求4、或权利要求5、或权利要求6、或权利要求7所述的一种新型风力发电装置,其特征在于:所述转子发电磁铁(13)、轴向固定磁铁(6)、径向固定磁铁(10)、第一固定磁铁环(7)和第二固定磁铁环(11)均采用永磁铁,不影响磁力的前提下,在永磁铁上设置若干镂空小孔,小孔位置错开滚动件位置;从而减轻整个装置重量,特别是减轻发电机转轴8转动时的负荷所述缓冲机构的材料可由非磁性金属材料制成;
或所述轴向固定磁铁(6)、径向固定磁铁(10)也可采用电磁铁,在轴向固定电磁铁(6)、径向固定电磁铁(10)上安装有距离传感器,当第一固定磁铁环(7)或第二固定磁铁环(11)靠近轴向固定电磁铁(6)或径向固定电磁铁(10)时,距离传感器发出信号增大电磁铁磁力,阻止第一固定磁铁环(7)或第二固定磁铁环(11)靠近。
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