專利名稱：風(fēng)流波三棲發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種利用自然可再生能源的機(jī)械，是將風(fēng)力動(dòng)能、流水動(dòng)能和海浪波動(dòng)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)能并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的風(fēng)流波三棲發(fā)電機(jī)組。
活葉換向流體動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)械存在一個(gè)問題就是受力葉片旋轉(zhuǎn)半徑制約流體動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速，動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速影響其動(dòng)力輸出效率?？s小受力葉片旋轉(zhuǎn)半徑可以提高轉(zhuǎn)速，又迫使迎流面積降低、流體動(dòng)力機(jī)的功率下降。當(dāng)風(fēng)的速度或水流的速度較低時(shí)流體動(dòng)力機(jī)幾乎不能輸出動(dòng)力。特別是對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度更低的海浪設(shè)計(jì)流體動(dòng)力機(jī)面對(duì)的問題更嚴(yán)重。在應(yīng)用流體動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)換自然能源為人類使用的進(jìn)程上存在一個(gè)設(shè)計(jì)尺寸、裝置功率、旋轉(zhuǎn)速度、輸出效率相互矛盾的怪圈。雖然對(duì)應(yīng)某一流速的流體可以有一個(gè)最佳選擇，但是自然流體的流速是一個(gè)極其不穩(wěn)定的變量。如何適用全天候的流體變化是設(shè)計(jì)與實(shí)施活葉換向流體動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)換流體動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電的難題。
本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種風(fēng)流波三棲發(fā)電機(jī)組，解決自然流體動(dòng)能轉(zhuǎn)換利用當(dāng)中裝置的尺寸、功率、轉(zhuǎn)速、效率、啟動(dòng)條件之間的矛盾，最終實(shí)現(xiàn)將風(fēng)、流水、波浪所攜帶的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪繕?biāo)。
本發(fā)明的任務(wù)是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的。由組合支架、聚能葉片、吸能轉(zhuǎn)輪、匯能傳動(dòng)軸、發(fā)電機(jī)組成風(fēng)流波三棲發(fā)電機(jī)組。數(shù)片聚能葉片分布在吸能轉(zhuǎn)輪外側(cè)垂直其旋轉(zhuǎn)方向、固定安裝在組合支架上，N節(jié)吸能轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)軸是空心軸與組合支架用軸承連接，匯能傳動(dòng)軸穿過N節(jié)吸能轉(zhuǎn)輪軸的空腔與組合支架用軸承連接、匯能傳動(dòng)軸與吸能轉(zhuǎn)輪之間通過單向離合器連接，吸能轉(zhuǎn)輪向匯能傳動(dòng)軸單方向傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)能、匯能傳動(dòng)軸不向吸能轉(zhuǎn)輪傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，匯能傳動(dòng)軸與發(fā)電機(jī)固定連接、帶動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電能。吸能轉(zhuǎn)輪符合活葉換向流體動(dòng)力機(jī)的基本技術(shù)特征單向旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)半徑趨小選擇、提高吸能轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)速度。用連軸器加長匯能傳動(dòng)軸、使機(jī)組擴(kuò)展迎流面積、吸收更大空間內(nèi)流體的機(jī)械能，按流體性質(zhì)選擇聚能葉片的材質(zhì)和寬度，利用風(fēng)、流水、海浪所攜帶的機(jī)械能發(fā)電。
本發(fā)明的核心目標(biāo)之一是加大發(fā)電機(jī)組的迎流面積，在更大空間內(nèi)吸收流體動(dòng)能。聚能葉片作為相對(duì)獨(dú)立的部件固定安裝可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。實(shí)際設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)組時(shí)還要考慮在聚能葉片的兩端設(shè)置擋流裝置，整個(gè)機(jī)組外部看上去是數(shù)個(gè)“迎流斗”和“泄流斗”包圍著中心旋轉(zhuǎn)部分。為了解決流體的分布不均勻影響發(fā)電機(jī)組效率問題設(shè)置N個(gè)吸能轉(zhuǎn)輪參與吸能工作，如此設(shè)計(jì)同時(shí)提高發(fā)電機(jī)組的旋轉(zhuǎn)速度。為了解決具體生產(chǎn)和使用中對(duì)轉(zhuǎn)軸長度的制約，用萬向連軸器加長匯能傳動(dòng)軸的長度。
利用風(fēng)力資源方面，本發(fā)明作為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用比較好，同時(shí)可以將帳篷和風(fēng)力發(fā)電有機(jī)地結(jié)合在一起。因?yàn)檎麄€(gè)發(fā)電機(jī)組是一個(gè)柱型結(jié)構(gòu)、外部的聚能葉片做成可折疊或方便拆裝的形式，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組就變成便攜式或車載式的了。如果將聚能葉片的設(shè)計(jì)與帆船的受力帆結(jié)合起來，用發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)船舶航行是完全可行的，一種新穎的風(fēng)電帆船因風(fēng)流波三棲發(fā)電機(jī)組的誕生而實(shí)現(xiàn)。
利用流水資源方面，用本發(fā)明設(shè)計(jì)的流水發(fā)電機(jī)類似于水斗式水輪機(jī)，比水斗式水輪機(jī)可以應(yīng)對(duì)更寬的水面，且使用水頭低于0.5米的流水就可發(fā)電。流水發(fā)電機(jī)可以利用發(fā)電機(jī)組存在空腔的特點(diǎn)設(shè)計(jì)成自動(dòng)漂浮在水面或落入水底兩便的形式。水電站的出水口下游安裝上流水發(fā)電機(jī)，將流失的水流動(dòng)能利用起來增加水電站的電能產(chǎn)量。使用本發(fā)明制造溪流發(fā)電機(jī)特別適合在多雨山區(qū)的溪流上生產(chǎn)電能，適合分散使用。
利用海洋波浪資源方面，用本發(fā)明設(shè)計(jì)海浪發(fā)電機(jī)首選漂浮形式。設(shè)計(jì)海浪發(fā)電機(jī)具有的浮力滿足于吸能轉(zhuǎn)輪始終浸在水里一半，而其中一個(gè)聚能葉片始終立在水面上迎接波浪。海浪被聚能葉片擋下如同進(jìn)了水斗只有去沖擊吸能轉(zhuǎn)輪了。不用擔(dān)心發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速問題，本發(fā)明的目標(biāo)之一就是提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)速。如果將多個(gè)海浪發(fā)電機(jī)用電氣連接起來，延長了迎接吸收海浪動(dòng)能的曲線，就會(huì)在海面上形成一道攔截海浪的浮壩，不僅發(fā)電還保護(hù)堤岸。除了在近海岸用本發(fā)明建立海浪電站外，更有價(jià)值的利用方法是船載海浪發(fā)電機(jī)電解海水生產(chǎn)燃料“氫”，這將是后石油時(shí)代能源的出路之一。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式是用帆布做聚能葉片制造風(fēng)能照明電源、自供電帳篷、便攜式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，制造車載風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用于電動(dòng)跑車，制造風(fēng)力發(fā)電帆用于游艇船舶，用金屬板材或合成板材做聚能葉片制造流水發(fā)電機(jī)、溪流發(fā)電機(jī)、海浪發(fā)電機(jī)，制造攔截海浪的浮壩電站保護(hù)堤岸，建造風(fēng)流波三棲(風(fēng)、流水、海浪)聯(lián)合發(fā)電場(chǎng)。
權(quán)利要求
1.由組合支架、聚能葉片、吸能轉(zhuǎn)輪、匯能傳動(dòng)軸、發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)流波三棲發(fā)電機(jī)組其特征是數(shù)片聚能葉片分布在吸能轉(zhuǎn)輪外側(cè)垂直其旋轉(zhuǎn)方向、固定安裝在組合支架上，N節(jié)吸能轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)軸是空心軸與組合支架用軸承連接，匯能傳動(dòng)軸穿過N節(jié)吸能轉(zhuǎn)輪軸的空腔與組合支架用軸承連接、匯能傳動(dòng)軸與吸能轉(zhuǎn)輪之間通過單向離合器連接，吸能轉(zhuǎn)輪向匯能傳動(dòng)軸單方向傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)能、匯能傳動(dòng)軸不向吸能轉(zhuǎn)輪傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，匯能傳動(dòng)軸與發(fā)電機(jī)固定連接、帶動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電能。
2.按權(quán)利要求1，其特征是吸能轉(zhuǎn)輪符合活葉換向流體動(dòng)力機(jī)的基本技術(shù)特征單向旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)半徑趨小選擇、提高吸能轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)速度。
3.按權(quán)利要求1，其特征是用連軸器加長匯能傳動(dòng)軸、使機(jī)組擴(kuò)展迎流面積、吸收更大空間內(nèi)流體的機(jī)械能，按流體性質(zhì)選擇聚能葉片的材質(zhì)和寬度，利用風(fēng)、流水、海浪所攜帶的機(jī)械能發(fā)電。
4.按權(quán)利要求1，其特征是用帆布做聚能葉片制造風(fēng)能照明電源、自供電帳篷、便攜式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，制造車載風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用于電動(dòng)跑車，制造風(fēng)力發(fā)電帆用于游艇船舶，用金屬板材或合成板材做聚能葉片制造流水發(fā)電機(jī)、溪流發(fā)電機(jī)、海浪發(fā)電機(jī)，制造攔截海浪的浮壩電站保護(hù)堤岸，建造風(fēng)流波三棲(風(fēng)、流水、海浪)聯(lián)合發(fā)電場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用自然可再生能源的機(jī)械，是將風(fēng)、流水和海浪波動(dòng)能用于發(fā)電的風(fēng)流波三棲發(fā)電機(jī)組。數(shù)片聚能葉片分布在吸能轉(zhuǎn)輪外側(cè)垂直其旋轉(zhuǎn)方向、固定安裝在組合支架上，N節(jié)吸能轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)軸是空心軸與組合支架用軸承連接，匯能傳動(dòng)軸穿過N節(jié)吸能轉(zhuǎn)輪軸的空腔與組合支架用軸承連接、匯能傳動(dòng)軸與吸能轉(zhuǎn)輪之間通過單向離合器連接，吸能轉(zhuǎn)輪向匯能傳動(dòng)軸單方向傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)能、匯能傳動(dòng)軸不向吸能轉(zhuǎn)輪傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，匯能傳動(dòng)軸與發(fā)電機(jī)固定連接、帶動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電能。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式是制造風(fēng)能照明電源、便攜式風(fēng)力發(fā)電機(jī)、流水發(fā)電機(jī)、海浪發(fā)電機(jī)。
文檔編號(hào)F03B13/14GK101092940SQ20071010666
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月27日
發(fā)明者李林海 申請(qǐng)人:李林海