[发明专利]旋转式风能动力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风能转换装置，尤其是涉及一种将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置。

背景技术

随着人们对清洁能源越来越重视，而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，其蕴涵量巨大，全球的风能约为2.74 x 109MW，其中可利用的风能为2 x 107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

由于技术的限制，目前将风能真正利用起来的只有风力发电设备，也就是公知的浆叶式发电机，这种风力发电设备存在着以下不足：

1、发电设备伫立在离地面几十米处，这里的风速低，约为每秒5米，且风向多变，发电的功率度和稳定性都不高，难以满足各地生产与生活的用电需求；

2、发电设备对地形环境要求高，需要大量空旷广阔的场地，因此大都建设在偏远地区或海岸边，导致建设成本和维护费用过高，不利于大规模产业化应用。

另外，随着海拔高度的增加，风速会逐渐增加，在几千米的高空中，其风速可达到地面的十几倍甚至几十倍，且风向稳定，然而目前真正应用的高空风能发电设备仍处于空白。

发明内容

本发明提出一种将风能转换为机械能的旋转式风能动力装置，通过高空中伞梯的做功，拉动旋杆转动，从而带动机座内部的做功装置。

本发明采用如下技术方案实现：一种旋转式风能动力装置，其包括：

若干个用于将风能转换为机械能的伞型风力装置；

固定在地面的机座；

下端套接在机座内的旋杆，其上端延伸出机座，且旋杆的下端通过传动装置连接做功装置；

至少2条设置在同一水平面、且以旋杆为中心按相位差均匀分布设置的旋臂，每条旋臂的其中一端固定在旋杆的上端，另一末端分别通过缆绳连接其中一个伞型风力装置；

设置每个伞型风力装置由逆风方向旋转至顺风方向的临界位置为第一工作位置，当某个伞型风力装置达到第一工作位置，控制该伞型风力装置上的做功伞打开；且设置每个伞型风力装置由顺风方向旋转至逆风方向的临界位置为第二工作位置，当某个伞型风力装置达到第一工作位置，控制该伞型风力装置上的做功伞闭合。

在一个优选实施例中，伞型风力装置包括：依次连接在缆绳上的至少一个做功伞）和至少一个承力伞，且承力伞牵引在做功伞的上方；用于控制做功伞打开或关闭的系统控制器，其连接在缆绳上且位于做功伞下方。

在一个优选实施例中，系统控制器包括：相互连接的位置检测模块和开关模块；位置检测模块用于监测伞梯伞型风力装置在运动过程中所处的位置信息，当伞型风力装置达到第一工作位置时发出第一控制信号，且当伞型风力装置达到第二工作位置时发出第二控制信号；开关模块用于根据第一控制信号控制打开做功伞、根据第二控制信号控制闭合做功伞。

在一个优选实施例中，旋臂为4条，相邻两条旋臂之间以90°的相位差均匀分布设置。

在一个优选实施例中，传动装置为相互啮合的齿轮。

在一个优选实施例中，做功装置为发电机。

在一个优选实施例中，做功装置为抽水机或搅拌机。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明多个伞型风力装置与旋杆的组合，实现做功伞的升力周期性交替，从而使缆绳产生不同方向的拉力，调节其平衡状态的拉动旋杆转动，把风能转化为机械能，进而通过机械能带动做功装置转动。另外，本发明可根据需求，每个伞型风力装置上均可集成多个做功伞，做功伞可以在任何风速下工作，不需要其他辅助设备，集成化程度高，具有巨大的风能转换能力。并且，每个伞型风力装置单独控制，结构简单，安装方便，适用性广，通用性强。

附图说明

图1是本发明的部分立体结构示意图；

图2是图1的剖面示意图；

图3是本发明的立体结构示意图；

图4是伞型风力装置的结构示意图。

具体实施方式

结合图1和图2所示，本发明提出的旋转式风能动力装置包括：固定在地面的机座1；下端套接在机座1内部、上端延伸出机座1的旋杆4；在旋杆4外露出机座1的部分上，固接有若干条按一定相位差均匀分布设置的旋臂5，且旋臂5的数量至少为2条；在机座1的内部安装有做功装置3，旋杆4的下端套设在机座1的内部并通过传动装置与做功装置3连接，当旋杆4转动时，旋杆4通过传动装置带动做功装置3工作。

在一个优选实施例中，传动装置为相互啮合的齿轮，即旋杆4的下端通过相互啮合的齿轮带动做功装置3工作。

结合图3所示，每条旋臂5的一端安装固定在旋杆4上，另一端通过缆绳6相连一个用于将风能转换为机械能的伞型风力装置2。