CN101270731A - 风力发电方法及风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风力发电方法，其通过包含竖直设置的传动轴的传动机构，将风轮和发电机动力连接；并将风轮设置在机动车道旁，利用机动车行驶时产生的风吹动风轮，进而带动发电机运转而发电。一种风力发电装置，包括设置在机动车道旁的风轮、发电机和传动机构；传动机构包括竖直设置的传动轴；传动轴的上端与风轮动力连接，下端与发电机动力连接。采用本发明技术方案的风力发电方法，是一种新的利用能源的方法，其利用的是清洁无污染的环保能源，在当今和未来能源紧张的情况下，具有重要的意义。采用本发明技术方案的风力发电装置，由于将传动轴竖直设置，适合收集机动车道上因机动车行驶而产生的风的能量。

Description

风力发电方法及风力发电装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电方法及风力发电装置。
背景技术
人们都知道车辆快速驶过时会使产生空气流动，形成一阵风。特别是在铁道和高速公路上，由飞驰的列车或者高速的汽车流所产生的风还比较大，在当前能源问题越来越严重的情况下，如何合理开发利用新能源已经是全人类所面临的问题。风能是干净无污染的能源，一直是各国重点研究的新能源之一。自然风的风能我们当然要利用，非自然的风能我们也不能放过。
中国专利ZL99121184.7公开了一种车载风力发电法，其主要是将风力发电机安装在汽车或者火车车厢的顶部，利用车辆行驶产生的风能和自然风发电。其用在汽车上可以推动电动汽车行驶，用在火车上可以有冬季取暖、夏季降温或者其他用途。但是十余年以来并未见有关专利技术推广应用，就其原因起没有考虑到一个能量转换的最根本因素。空气之所以会流动而产生风，是因为汽车或者火车的运行，汽车或者火车的运行又是因为其动力系统产生的动力驱动其运行。可以说因为空气的存在，交通工具的动力系统不可避免的要做一部分无用功，使得空气流动而产生风。为了减少这种能量的损失，现在新式的车型都设计成流线型，以减少风阻，降低因为空气的能量损失。而交通工具上的风力发电机不可避免的会增大交通工具的风阻，增加交通工具的油耗。其利用车辆行驶时产生的风来发电，是一个很美好的设想，但是却是一个能量“取之于车用之于车”的错误循环，其实际上与永动机异曲同工。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种新的风力发电方法，解决机动车行驶所产生的风的风能利用问题。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种新的风力发电装置，具体的解决机动车行驶所产生的风的风能利用问题。
为解决上述风力发电方法的技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种风力发电方法，其通过将所述风轮设置在机动车道旁，并通过包含竖直设置的传动轴的传动机构动力连接所述风轮和发电机；利用机动车行驶时带动空气流动而产生的风力吹动风轮绕传动轴转动，进而通过所述传动轴带动发电机运转而发电。
为解决上述风力发电装置的技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种风力发电装置，包括风轮、发电机和传动机构；所述传动机构包括竖直设置的传动轴；所述传动轴的上端与风轮动力连接，且其下端与发电机动力连接；所述风轮设置在机动车道旁，利用机动车行驶时带动空气流动而产生的风力吹动风轮绕传动轴转动，进而通过所述传动轴带动发电机运转而发电。
优选的技术方案中，所述风力发电装置还包括轴承以及容纳发电机的外壳；所述发电机下端通过其主轴支撑在外壳底部中央，发电机上端通过发电机的外壳与所述传动轴的下端固定连接，且传动轴的下端通过所述轴承支撑在外壳上部中央。
进一步优选的技术方案中，所述风力发电装置还包括支轴座，所述支轴座固定设置在外壳底部中央，所述主轴通过支轴座固定支撑于外壳底部。
进一步优选的技术方案中，所述传动机构还包括密封圈，所述密封圈位于轴承外侧，且位于传动轴和外壳之间。
优选的技术方案中，所述风轮包括多个叶片，所述叶片上下端均与传动轴固定连接，且多个叶片围绕传动轴辐射状均匀分布。
进一步优选的技术方案中，所述风轮还包括连轴套，所述连轴套固定的套在传动轴上，所述叶片通过连轴套而间接固定在传动轴上。
更进一步的，所述传动机构还包括支架罩和滚轮；所述连轴套具有向下的延伸部；所述支架罩的下端套在外壳上，上端与连轴套的延伸部叠合；所述滚轮位于所述延伸部和支架罩之间。
再进一步的，所述支架罩和连轴套上设置有通风孔，且所述风轮中设置有辅助叶轮，所述辅助叶轮固定套设在传动轴上。
采用本发明技术方案的风力发电方法，提供了一种新的利用能源的方法，而且是清洁无污染的环保能源，在当今和未来能源紧张的情况下，具有重要的意义。
采用本发明技术方案的风力发电装置，由于将传动轴竖直设置，适合收集机动车道上因机动车行驶而产生的风的能量。
由于设置了外壳，将发电机置于封闭的外壳内，可以保护发电机不受外界恶劣气候条件和环境条件的影响。
由于设置了支轴座，发电机通过其主轴固定在支轴座上而间接固定在外壳底部，因而固定更加稳固可靠。
由于设置了密封圈，进一步保证了外壳的密封性，使外壳内外相对隔离，防止外环境中的异物进入到轴承之中而影响轴承的正常工作。
由于叶片有多个，且辐射状均匀分布，可以更高效的吸收风中的能量。
由于设置了连轴套，使得叶片的固定更加方便。
由于进一步设置了支架罩和滚轮，使得风轮和转轴的支撑更加稳定。
由于在支架罩和连轴套上设置了通风孔，且在风轮中设置了辅助叶轮，进一步提高了风力发电机组的效率。
附图说明
图1是本发明具体实施方式风力发电机组的整体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式风力发电机组的剖视示意图。
具体实施方式
本具体实施方式的风力发电方法，利用列车驶过时产生的风来发电，具体而言是在铁轨附近设置特殊的风力发电装置(风力发电机组)，当列车从风力发电机组附近驶过时，列车产生的风驱动风力发电机组运转而发电。风力发电机组所发出的电可以作为铁路指示灯等铁路用电设施的能源。
本具体实施方式采用的风力发电机组如图1所示，包括基座1，固定设置在基座上的发电机2、风轮3以及将风轮3与发电机2动力连接的传动机构。
本具体实施方式中的传动机构包括一个竖直设置的传动轴4，所以本具体实施方式中的风力发电机组可以称为垂直轴风轮风力发电机组。风轮3安装于所述传动轴4的上端，且风轮3与传动轴4之间为紧配合连接。风轮3包括多个叶片31，空气流中的能量被风轮3的多个叶片31吸收而驱动风轮3旋转，旋转着的风轮3通过包含传动轴4的传动机构带动发电机2运转而发电。
本具体实施方式中的风轮3为单蜗轮型，该种风轮3可以很好的吸收车辆行驶所产生的空气流中的能量。
如图2所示，每片叶片31的下端通过螺栓33固定在连轴套34上，连轴套34紧配合套在传动轴4上。每片叶片31的上端可以直接与传动轴4固定连接，当然也可以如其下端一样，通过连轴套34而间接固定在传动轴4上端。叶片31围绕传动轴4放射状均匀分布，这样叶片31吸收的能量就可以传递给传动轴4，驱动传动轴4旋转。传动轴4的下端与发电机33的机壳固定连接，从而驱动发电机33的外壳转动而实现发电功能。
发电机33设置在外壳30内部，其一端通过发电机2的主轴32支撑在外壳30下部中央处。发电机33的下端通过其主轴32而固定设置在外壳30的下部中央处。为了保证发电机2的外壳不与外壳30产生接触，在外壳30内设置了一个支轴座31，发电机33的主轴32紧固在支轴座31中。
而传动轴4通过轴承34支撑在外壳30的上部中央处。在传动轴4和外壳30之间还设置了密封圈35，将传动轴4与外壳30之间的空隙填满，以保证外壳30的密封性，使外壳30内外相对隔离，防止外环境中的异物进入到轴承34之中而影响轴承34的正常工作。
本具体实施方式中传动轴4的下端扦入一根带切面的圆柱36，该圆柱36与发电机2的外壳连成一体，如此一来传动轴4转动就通过圆柱36带动发电机2的外壳转动，从而实现发电功能。
此外，为了充分利用风能，进一步减小风轮3旋转时的阻力，本具体实施方式还设置了支架罩6，且使得联轴套34下端向下延伸形成延伸部，延伸部与所述支架罩6交错叠合，且在支架罩6和连轴套34的叠合之处设置了滚轮5，滚轮5压在支架罩6的外侧，且位于支架罩6和连轴套34之间，可以为连轴套34提供可转动的支撑，使得风轮3可以更加稳定的旋转。
支架罩6在本机构中还起到通风的作用。当风轮3转动时会在风轮3的内腔中产生负压此时空气可以通过支架罩8从风轮3的底部进入风轮3的内腔，并作用于辅助叶轮32。如图1所示，辅助叶轮32也固定在传动轴4上，如此又加强了风力发电机组的驱动力，进一步提高了风力发电机组的效率。
当然本发明的风力发电方法不仅限于利用列车产生的风来发电，理论上其可以利用一切交通工具行使而产生的风来发电，但是比较好的实现方式是在铁路和高速公路上，利用汽车车流活着行使的列车产生的风来发电。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1、风力发电方法，其特征在于，将所述风轮设置在机动车道旁，并通过包含竖直设置的传动轴的传动机构动力连接所述风轮和发电机；利用机动车行驶时带动空气流动而产生的风力吹动风轮绕传动轴转动，进而通过所述传动轴带动发电机运转而发电。
2、风力发电装置，包括风轮、发电机和传动机构，其特征在于，所述传动机构包括竖直设置的传动轴；所述传动轴的上端与风轮动力连接，且其下端与发电机动力连接；所述风轮设置在机动车道旁，利用机动车行驶时带动空气流动而产生的风力吹动风轮绕传动轴转动，进而通过所述传动轴带动发电机运转而发电。
3、如权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于，所述风力发电装置还包括轴承以及容纳发电机的机壳；所述发电机下端通过其主轴支撑在外壳底部中央，发电机上端通过发电机的外壳与所述传动轴的下端固定连接，且传动轴的下端通过所述轴承支撑在外壳上部中央。
4、如权利要求3所述的风力发电装置，其特征在于，所述风力发电装置还包括支轴座，所述支轴座固定设置在外壳底部中央，所述主轴通过支轴座固定支撑于外壳底部。
5、如权利要求3所述的风力发电装置，其特征在于，所述传动机构还包括密封圈，所述密封圈位于轴承外侧，且位于传动轴和外壳之间。
6、如权利要求3至5中任意一项所述的风力发电装置，其特征在于，所述风轮包括多个叶片，所述叶片上下端均与传动轴固定连接，且多个叶片围绕传动轴辐射状均匀分布。
7、如权利要求6所述的风力发电装置，其特征在于，所述风轮还包括连轴套，所述连轴套固定的套在传动轴上，所述叶片通过连轴套而间接固定在传动轴上。
8、如权利要求7所述的风力发电装置，其特征在于，所述传动机构还包括支架罩和滚轮；所述连轴套具有向下的延伸部；所述支架罩的下端套在外壳上，上端与连轴套的延伸部叠合；所述滚轮位于所述延伸部和支架罩之间。
9、如权利要求8所述的风力发电装置，其特征在于，所述支架罩和连轴套上设置有通风孔，且所述风轮中设置有辅助叶轮，所述辅助叶轮固定套设在传动轴上。
10、如权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于，所述风轮包括多个叶片，所述叶片上下端均与传动轴固定连接，且多个叶片围绕传动轴辐射状均匀分布。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020007978A (ja) * 2018-07-09 2020-01-16 Ntn株式会社 発電機の回転翼支持構造

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