CN101943124B - 一种风力发电装置及采用该装置的空调 - Google Patents
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Abstract
本发明属于风力发电技术领域及空调技术领域，尤其是涉及一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置(20)、风能吸收部件(21)、机头(22)、机座(23)、电线，收风装置(20)用于收集风能并将风传送到风能吸收部件(21)，风能吸收部件(21)连接在机头(22)上，机头(22)与机座(23)连接，机座(23)用于固定在建筑物上，机头(22)输出的电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是交流电。本发明还揭示了采用该发电装置的空调。本发明既可用在新生产的空调上，又可用在已使用的空调上。本发明具有设备简单，成本低廉，适合大众使用；大大地节约能源，具有显著的经济与社会效益的优点。
Description
技术领域
本发明属于风力发电技术领域及空调技术领域，尤其是涉及一种风力发电装置及采用该装置的空调。
背景技术
在过去的十几年中，全世界每年大约消耗240亿桶石油，但每年新探明的石油不足前者的一半。到2025年，全球石油需求量将达到惊人的每天1.21万亿桶.而这种庞大地需求，是绝对无法完全予以满足的。同时，几个世纪以来使用常规能源所排放的二氧化碳及其他废弃物，已经不允许人类再对赖以生存的地球环境造成更多污染与破坏。.
因而在找寻新的替代能源过程中，人们把主意打到了风能上。
现有技术中，新能源的利用悄然崛起，新兴的风能发电技术就是其中之一，现有技术中，关于利用风能发电的例子数不胜数。中国专利号200920304888.2、名称为风力发电装置；专利号为200510075280.3、名称为风力发电装置；专利号为CN200480022647.9、名称为风力发电系统；专利号为200710143854.5、名称为风力发电设备；专利号为200710029617.6、名称为垂直风力发电机；专利号为200810100747.9、名称为机电混合式无级变速风力发电装置；等大量国内外专利都揭示了风力发电技术，这些技术的特点是利用自然风力发电，达到了比较理想的效果。由于自然风风力是随机的，因此所发的电是波动的，为了使电力稳定，故发电设备相当复杂，成本较高，不适宜家庭等小范围内使用。
然而，随着二氧化碳排放量的增加，全球的气候日益变热，因此在我们的日常生活中，人们为更多地依赖空气调节设备，比较常用的是空调等设备，由于其要求是暖季制冷、寒季制热，故在暖季，空调室外机排放的是暖气，在寒季空调室外机排放的是寒气，故这种气体不便利用，被空调的室外机的风扇所排出，造成了能量的极大浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种风力发电装置，它是利用非自然风来发电的。本发明的另一目的是提供一种采用该装置的空调，来将室外机所排出的气体进行风力发电，供人们的日常用电。本发明是采用以下技术方案来实现的：
一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头22输出的电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是交流电。
一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、变压装置24、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头输出的电送入变压装置24，变压装置24输出的电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是交流电。
一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、整流滤波稳压装置25、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头输出的电送入整流滤波稳压装置25，整流滤波稳压装置25输出的电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是直流电。
一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、整流滤波稳压装置25、储能装置26、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头输出的电送入整流滤波稳压装置25，整流滤波稳压装置25输出的电输送到储能装置26，储能装置26将电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是直流电。
一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、整流滤波稳压装置25、储能装置26、逆变装置27、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头输出的电送入整流滤波稳压装置25，整流滤波稳压装置25输出的电输送到储能装置26，储能装置26将电输送到逆变装置27，逆变装置27将电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是交流电。
上述所述的风力发电装置，其特征在于所述收风装置20包含有后端部201、壁体202和出风口203；后端部201与壁体202相连，出风口203位于壁体202的前端及/或位于壁体202上；后端部201、壁体202和出风口203内部是相连通的孔206。
进一步地，上述所述的风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的后端部201呈中空的圆柱形，所述壁体202为中空的圆柱形或中空的圆台柱形；呈圆台柱形时，截面较大的一端是与后端部201相连接的。
更进一步地，上述所述的风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的后端部201的内边缘固定有密封垫204。
再进一步地，上述所述的风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的壁体202的外表面，间隔地排列着向下凹陷的凹槽202。
上述所述的任一种风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的壁体202是可以绕着其后端部201作弯曲旋转的。
上述所述的任一种风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的出风口203是圆形的或椭圆形的或正方形的或长方形的。
上述所述的风力发电装置，其特征在于所述储能装置为蓄电池。
一种用于上述所述风力发电装置的收风装置，它是通过以下方法制作而成的：
第一步：裁取适当宽度的壁体材料，形状为方形或梯形；
第二步：围绕一圆柱形或锥台柱形体进行圈绕，以方形的宽方向绕在圆柱形体上；或以梯形的较长的底边绕在锥台柱形体的大截面处、较短的底边绕在锥台柱形体的小截面处；在绕之前，取适当厚度与宽度的密封垫圈绕在圆柱形或锥台柱形体上，位置是欲绕方形壁体材料的宽的一边或梯形的较长的底边位置；
第三步：采用胶体将相交处粘结牢固。
一种装有上述风力发电装置的空调，它包含有室内机、连接电线、连接管道、室外机，室外机由罩壳1包住，罩壳上面向外侧有一圆形开口11，其特征在于：所述圆形开口11外具有一凸出的圆环柱15，圆环柱15与罩壳之间具有环形凹槽16，所述环形凹槽16的内径与圆形开口11的直径基本相同，环形凹槽16的外径小于圆环柱15的外径；圆环柱15的内径与圆形开口11的直径基本相同；所述圆环柱15、环形凹槽16与罩壳1是一体式的或通过焊接连在一起的；所述风力发电装置的收风装置20的后端部201套接在圆环柱15上，后端部内边缘固定着的密封垫204放置在凹槽16内阻止水份进入壁体202及罩壳内；所述机头22位于室外，所述机座23固定在建筑物外墙上，所述收风装置20的出风口203通过转动对准风能吸收部件21，所述风力发电装置的变压装置24、整流滤波稳压装置25、储能装置26及逆变装置27位于室内或室外。
由于普通空调、变压装置、整流滤波稳压装置、储能装置、逆变装置等是现有成熟的技术，所属技术领域的技术人员不需经过创造性的劳动就可以实现，因此，省略了其结构图、原理图。
本发明的风力发电装置可以用于油烟排出机、汽车空调、机车空调、船体空调等上面，当然，还可以用于其它恒定风速输出的场合。
本发明的风力发电装置特别适合于常年开机运行的空调上；也适合于经常性开机的空调上，如宾馆用的空调；还适合于季节性开着的空调，如家用机、办公等公共场所用空调；本发明由于空调本身其外机工作时的风速是恒定的且是一个方向的，因此，发出的电流、电压比较稳定，因此，不需要调向器、限速安全机构等等部件，因此设备简单，成本低廉，适合大众使用；由于空调已走入了千家万户，因此，可以大大地节约能源，以常用的1.5P空调作保守的计算：以每年最冷最热的月份各2个，共计120天，每天以10小时计，假设发电的效率为20％，那么，每台空调年发电量在300度左右；因此，从全国乃至世界范围来看，每年可以节约大量的燃料；从投资回收期来看，与普通空调相比，2年就可以全部回收；因此，该产品具有显著的经济与社会效益。
附图说明
图1为本发明风力发电装置中采用的收风装置的一种实施方式的立体结构示意图；
图2为本发明风力发电装置中采用的收风装置的又一种实施方式的立体结构示意图；
图3为图2截去部分后的结构示意图；
图4为本发明风力发电装置中采用的收风装置的再一种实施方式的立体结构示意图；
图5为本发明风力发电装置中采用的收风装置的展开状态的示意图；
图6为本发明风力发电装置中采用的收风装置的还一种实施方式的立体结构示意图；
图7为图6截去部分后的结构示意图；
图8为图6纵剖面结构示意图；
图9为本发明风力发电装置中采用的收风装置的更一种实施方式的立体结构示意图；
图10为本发明风力发电装置一种实施方式的原理框图；
图11为本发明风力发电装置又一种实施方式的原理框图；
图12为本发明风力发电装置再一种实施方式的原理框图；
图13为本发明风力发电装置还一种实施方式的原理框图；
图14为本发明风力发电装置更一种实施方式的原理框图；
图15为现有技术中的空调外机壳体部分的示意图；
图16为现有技术中的空调外机壳体部分外面加装了网罩的示意图；
图17为本发明的空调外机壳部分的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
图1至图9为本发明风力发电装置中采用的收风装置的实施例；图10至图14为本发明风力发电装置的原理框图；图15、16为现有技术的空调外机机壳的示意图，图17为本发明的空调外机机壳的示意图。实施实例1至实施实例5为本发明风力发电装置的实施例；实施实例6为本发明中所用的收风装置的制作方法的实施例；实施实例7为本发明的空调的实施例。
实施实例1
请参阅图1至图9和图10，一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头22输出的电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是交流电。
实施实例2
请参阅图1至图9和图11，一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、变压装置24、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头输出的电送入变压装置24，变压装置24输出的电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是交流电。
实施实例3
请参阅图1至图9和图12，一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、整流滤波稳压装置25、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头输出的电送入整流滤波稳压装置25，整流滤波稳压装置25输出的电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是直流电。
实施实例4
请参阅图1至图9和图13，一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、整流滤波稳压装置25、储能装置26、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头输出的电送入整流滤波稳压装置25，整流滤波稳压装置25输出的电输送到储能装置26，储能装置26将电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是直流电。
实施实例5
请参阅图1至图9和图14，一种风力发电装置，其特征在于它包含有收风装置20、风能吸收部件21、机头22、机座23、整流滤波稳压装置25、储能装置26、逆变装置27、电线，收风装置20用于收集风能并将风传送到风能吸收部件21，风能吸收部件21连接在机头22上，机头22与机座23连接，机座23用于固定在建筑物上，机头输出的电送入整流滤波稳压装置25，整流滤波稳压装置25输出的电输送到储能装置26，储能装置26将电输送到逆变装置27，逆变装置27将电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是交流电。
上述所述的任一种风力发电装置2，其特征在于所述收风装置20包含有后端部201、壁体202和出风口203；后端部201与壁体202相连，出风口203位于壁体202的前端及/或位于壁体202上；后端部201、壁体202和出风口203内部是相连通的孔206。
进一步地，上述所述的任一种风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的后端部201呈中空的圆柱形，所述壁体202为中空的圆柱形或中空的圆台柱形；呈圆台柱形时，截面较大的一端是与后端部201相连接的。
更进一步地，上述所述的任一种风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的后端部201的内边缘固定有密封垫204。
再进一步地，上述所述的任一种风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的壁体202的外表面，间隔地排列着向下凹陷的凹槽202。
上述所述的任一种风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的壁体202是可以绕着其后端部201作弯曲旋转的。
上述所述的任一种风力发电装置，其特征在于所述收风装置20的出风口203是圆形的或椭圆形的或正方形的或长方形的。
上述所述的风力发电装置，其特征在于所述储能装置为蓄电池。
实施实例6
一种用于上述所述风力发电装置的收风装置，它是通过以下方法制作而成的：
第一步：裁取适当宽度的壁体材料，形状为方形或梯形；
第二步：围绕一圆柱形或锥台柱形体进行圈绕，以方形的宽方向绕在圆柱形体上；或以梯形的较长的底边绕在锥台柱形体的大截面处、较短的底边绕在锥台柱形体的小截面处；在绕之前，取适当厚度与宽度的密封垫圈绕在圆柱形或锥台柱形体上，位置是欲绕方形壁体材料的宽的一边或梯形的较长的底边位置；
第三步：采用胶体将相交处粘结牢固。
实施实例7
请参阅图1至图17，一种装有上述风力发电装置的空调，它包含有室内机、连接电线、连接管道、室外机，室外机由罩壳1包住，罩壳上面向外侧有一圆形开口11，其特征在于：所述圆形开口11外具有一凸出的圆环柱15，圆环柱15与罩壳之间具有环形凹槽16，所述环形凹槽16的内径与圆形开口11的直径基本相同，环形凹槽16的外径小于圆环柱15的外径；圆环柱15的内径与圆形开口11的直径基本相同；所述圆环柱15、环形凹槽16与罩壳1是一体式的或通过焊接连在一起的；所述风力发电装置的收风装置20的后端部201套接在圆环柱15上，后端部内边缘固定着的密封垫204放置在凹槽16内阻止水份进入壁体202及罩壳内；所述机头22位于室外，所述机座23固定在建筑物外墙上，所述收风装置20的出风口203通过转动对准风能吸收部件21，所述风力发电装置的变压装置24、整流滤波稳压装置25、储能装置26及逆变装置27位于室内或室外。
由于普通空调、变压装置、整流滤波稳压装置、储能装置、逆变装置等是现有成熟的技术，所属技术领域的技术人员不需经过创造性的劳动就可以实现，因此，省略了其结构图、原理图。
图15中，现有技术的普通空调的室外机由罩壳1包住，罩壳上面向外侧有一圆形开口11，所述圆形开口11外面周围的侧壁12是平坦的；图16中，现有技术的普通空调的室外机由罩壳1外面还布放了防杂物罩13，防杂物罩13上具有贯穿的槽14；当然也有防杂物罩13仅遮住圆形开口11的；采用本发明的风力发电装置时，只需去除防杂物罩13，另外使用比圆形开口11稍大的粘条，粘附在圆形开口11外，再将收风装置粘在粘条外即可。
本发明的收风装置20上的出风口203可为多个，其形状可为方形也可为圆形和椭圆形，不仅可以分散空调外机的风扇排出的气体，还可以采用多个发电装置同时装在建筑物外墙，使每个出风口203都对应一个风能吸收部件21，这样，可以得到更多的电，利用率更高，当然，还可以将所发的串或并联，以达到所需的电压或电流。
本发明中，实施实例3的风力发电装置，不仅可以输出直流电，还可以引出机头后的电压，输出交流电；甚至既输出直流电又输出交流电，以达到不同的用途。
当然，实施实例4、实施实例5中也存在相同的情况，即既可单独输出直流电或单独输出交流电，还可同时输出直流电和交流电，以达到不同的用途。
本发明中实施实例1至实施实例3的风力发电装置，虽然不能达到储电的目的，在空调室外机不运转时不能发电，但在运转时可发电，且可供用电设备使用；还可给本身具有储电装置的设备使用，如应急灯，电瓶车、电动车等。
本发明中的收风装置，还可以是一体化做成的，或采用现有的材料，如油烟机上的风道管，当然前提条件是易弯曲、柔软。
本发明中的所述的收风装置20的壁体202的外表面，间隔地排列着向下凹陷的凹槽202，目的是为了使其更柔软、更易弯曲，在弯曲的情况下不损坏。
本发明的空调中的所述的收风装置，其后端部201还可以用捆扎等方式固定在圆环柱15或环形凹槽16上，由于其内部做了防水，故空调外机、收风装置中不会进水，使空调外壳更不易生锈。
由于空调具有标准，对于空调的风速有明确的规定，因此，尽管空调在不同风量时，外机的风扇的转速会不一样，这样会导致所发的电不一样，这种情况下，可以由空调的遥控器中发送指令使发电装置的输出进行切换，比如变压的组别变换，稳压整流滤波电路切换等等，以便在不同的风速下能得到相同的电输出。
当然，本发明中，还可以采用面积比空调的圆形开口11小的收风装置，取部分风；以实现不同的需要。本发明中，收风装置不但具有收风的效果，而且其壁体202实际上可以理解为中空的管道，因此，风进入壁体后得到了聚集和加速；当然，所述的收风装置不局限于后端部比出风口大的情况，两者一样大，甚至是出风口比后端部内部的孔大的情况，也可以达到加速风、引导风的目的。
对于出风口，不局限于方形、圆形、椭圆形，只要是能够通过风的孔，任何形状都可以。
本发明的风力发电装置可以用于油烟排出机、汽车空调、机车空调、船体空调等上面，当然，还可以用于其它恒定风速输出的场合。
本发明不仅可以用在新生产的空调上，还可以用在现有已使用的空调上，由于省略了防杂物罩，因此，空调体部分成本更低。
本发明的风力发电装置特别适合于常年开机运行的空调上；也适合于经常性开机的空调上，如宾馆用的空调；还适合于季节性开着的空调，如家用机、办公等公共场所用空调；本发明由于空调本身其外机工作时的风速是恒定的且是一个方向的，因此，发出的电流、电压比较稳定，因此，不需要调向器、限速安全机构等等部件，因此设备简单，成本低廉，适合大众使用；由于空调已走入了千家万户，因此，可以大大地节约能源，以常用的1.5P空调作保守的计算：以每年最冷最热的月份各2个，共计120天，每天以10小时计，假设发电的效率为20％，那么，每台空调年发电量在300度左右；因此，从全国乃至世界范围来看，每年可以节约大量的燃料；从投资回收期来看，与普通空调相比，2年就可以全部回收；因此，该产品具有显著的经济与社会效益。
而对于工业用空调等来说，由于开机时间相当长，因此，可节约更多的电量；本发明中由于采用了非自然风，因此，依赖大自然的程度小，节能的方式比较主动。
本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种装有风力发电装置的空调，它包含有室内机、连接电线、连接管道、室外机、风力发电装置，室外机由罩壳(1)包住，罩壳上面向外侧有一圆形开口(11)，其特征在于：风力发电装置包含有收风装置(20)、风能吸收部件(21)、机头(22)、机座(23)、电线，收风装置(20)用于收集风能并将风传送到风能吸收部件(21)，风能吸收部件(21)连接在机头(22)上，机头(22)与机座(23)连接，机座(23)用于固定在建筑物上，机头(22)输出的电输送到用电设备；所述风力发电装置输出的是交流电；收风装置(20)包含有后端部(201)、壁体(202)和出风口(203)；后端部(201)与壁体(202)相连，出风口(203)位于壁体(202)的前端及/或位于壁体(202)上；后端部(201)、壁体(202)和出风口(203)内部是相连通的孔(206)；所述收风装置(20)的后端部(201)呈中空的圆柱形，所述壁体(202)为中空的圆柱形或中空的圆台柱形；呈圆台柱形时，截面较大的一端是与后端部(201)相连接的；收风装置(20)的后端部(201)的内边缘固定有密封垫(204)；所述收风装置(20)的壁体(202)的外表面，间隔地排列着向下凹陷的凹槽(202)，收风装置(20)的壁体(202)是能够绕着其后端部(201)作弯曲旋转的；所述圆形开口(11)外具有一凸出的圆环柱(15)，圆环柱(15)与罩壳之间具有环形凹槽(16)，所述环形凹槽(16)的内径与圆形开口(11)的直径基本相同，环形凹槽(16)的外径小于圆环柱(15)的外径；圆环柱(15)的内径与圆形开口(11)的直径基本相同；所述圆环柱(15)、环形凹槽(16)与罩壳(1)是一体式的或通过焊接连在一起的；所述风力发电装置的收风装置(20)的后端部(201)套接在圆环柱(15)上，后端部内边缘固定着的密封垫(204)放置在凹槽(16)内阻止水份进入壁体(202)及罩壳内；所述机头(22)位于室外，所述机座(23)固定在建筑物外墙上，所述收风装置(20)的出风口(203)通过转动对准风能吸收部件(21)。
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