[实用新型]高效风电动力机

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及新能源领域的发电设备，一种创新的风力发电机，可广泛用于各种楼宇塔台、中西建筑、荒岛山地、海油钻井、适用于一切城镇乡村以及繁华都市——一种全新绿色能源的高效风电动力机。

技术背景

据可靠调查，全世界的石油储量最多还能开采30年。能源危机迫使全世界开发新能源，其中风力发电技术具有最大的实用性。英美法等发达国家站在风力发电新技术研发的前列，但成果并不成熟。如美国人利用缩管原理发明了venturi风力发电机WIND DRIVEN VENTURITUBINE(US2008/0303287A1)，虽然想法很好，只可惜在设计上未能遵循流体力学原理，在环形履带安装风斗而耗费了气流的能量，效率极低。再如美国斯坦福大学的科学家CristinaArcher研究了万米高空的风能惊人，达到每平米16kw，但该小组研发的高空发电机遇到了许多技术障碍。至于我国有关风力发电的很多专利，如风力发电系统(申请号：200710098466.X)、风力发电机(申请号：200820224888.7)等等，大多缺少新意，期望利用电风扇般的涡轮机实现能源改革，基本上是行不通的。

发明内容

本实用新型的目的，就是要提供一种高效风电动力机，该高效风电动力机体积小、功率大，特别适用于各种建筑楼宇、塔架高台，经改造也适用于机动车及舰船。

为实现上述技术目标，本实用新型所采取的技术方案是：高效风电动力机的基本结构具有一个轮机舱，在轮机舱的前面有一个大风口缩管，大风口缩管为流线型渐缩管，与轮机舱相接处最狭窄的部分称喉孔，在轮机舱后上方有一个燕尾舵，在轮机舱的下面有一个旋转盘，旋转盘安放在稳定座上，在轮机舱内安装有发电机芯，在轮机舱的后面，设有泄风口；在轮机舱内设有一台发电机芯的，称为螺状机，在轮机舱内设有两台发电机芯的称为蝶状机。所述大风口缩管和轮机舱连为一个整体，但须从中间横剖分为上盖和下底两部分壳体，在轮机舱的舱室中安装发电机芯后，使用螺杆通过安装螺孔将上盖和下底紧固在一起；发电机芯从轮机舱伸出进入稳定座，并使用螺母将机轴固定在稳定座内。大风口缩管和轮机舱也可以是各自独立的两个部分，使用螺杆将大风口缩管拧紧固定在轮机舱上。所述燕尾舵安装在轮机舱的后上方，由张开夹角为锐角的对称的两个相同尾翼构成。所述发电机芯具有一根发电机机轴，以及固定在外转子上的风扇，机轴从外转子内伸出，使用螺母固定在稳定座上，风扇对称均匀的安装在外转子圆筒形侧壁上，在每一只风扇上都有完全相同的扇叶。所述螺状机，其大风口缩管、轮机舱、泄风口三者结构位置的确定：第一是轮机舱上盖下底之间的对口在同一平面上；第二是垂直于大风口横截面的气流，进入喉孔后所对准的刚好转到与气流方向垂直的风扇扇叶，称为正位扇叶，正位扇叶中心到机轴中心的距离称为风动力臂；第三泄风口开向发电机芯的后方。所述蝶状机形如两台连体的螺状机，在轮机舱内设有两台发电机芯，两台发电机芯在缩管大风口的后面对称安装：喉孔中心的分流板将轮机舱分为两个独立的左右舱室，左舱室的泄风口偏向发电机芯的左后侧，右舱室的泄风口偏向发电机芯的右后侧，两泄风口成对称安装。作为技术的改进，所述高效风电动力机也可以不设旋转支座和燕尾舵，在不设旋转支座和燕尾舵时，可以形成一种特殊的结构：缩管大风口和稳定座同在轮机舱的上盖，此处稳定座称稳定罩，轮机舱的下底形成一个底平面，可以将底平底两两相对，拼合在一起，形成合体机。作为技术的进一步改进，多台合体机拼合在一起构成联排机组。

本实用新型由于设置大风口缩管，根据流体力学原理，低速不可压缩气体的流动，速度V与横截面A的乘积VA＝C为体积流量，是一个常数，大风口缩管的截面变小，流速将会增大，选取大风口和喉孔适当比例，可使气流通过喉孔速度增大n倍，而风力做功的能量与风速的3次方成正比，即N＝μv3，无疑，气流通过喉孔获得更大的做功能力。这样，我们不必耗费巨大人力财力到万米高空去找每平米16kw风能，把高效风电动力机安装在屋顶，3米高就可以获取更大的能量。另一方面，由于燕尾舵和旋转支座的特殊结构，无论风从何方来，缩管的大风口都会灵活转动到对准来风方向，使气流进入大风口，并对准转到正位扇叶，在扇叶上产生推力。但由于风扇采用扭矩式驱动，再强大的风力作用在风扇上，在机轴上产生的只是转动扭矩，对装载高效风电动力机的支撑物却没有阻力。将这样的高效风电动力机安装在建筑物上、安装在海油钻井上，意味着对所有建筑物的影响力极其微小，可无任何代价的获得电能补充。由此可知本实用新型的积极意义非常明显。

附图说明

图1是本实用新型提出的高效风电动力机整体结构示意图。