CN107905955A - 一种适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备 - Google Patents
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Abstract
一种适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，包括发电装置，还设有可伸缩汇风增速装置、导流增效装置、可伸缩散风负压装置，所述可伸缩汇风增速装置的气流出口端与导流增效装置的气流进口端相连，所述发电装置固定在导流增效装置的中部，所述导流增效装置的气流出口端与可伸缩散风负压装置的散风端气流入口相连，可伸缩汇风增速装置与可伸缩散风负压装置可通过支撑套杆相连。本发明可伸缩汇风发电设备，便于移动或运输，安装简单，维护使用方便，造价低，适用性广，可于微风或弱风条件下运行发电，能持续稳定向用户提供可用电能。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力发电设备，具体涉及一种适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备。
背景技术
当前，许多农村地区电力紧张，缺电停电情况时有发生，有些边远山区甚至至今都没用上电，给村民的生产生活带来诸多不便。
为解决乡村地区用电的基本需求，所属领域的科技工作者进行了大量的研究开发，其中风力发电作为一种清洁无污染能源尤其受到科技工作者的重视。
CN 201220555741.2公开了一种家用风力发电装置，该装置由框架、叶片和发电机组成，但其进风口必须时刻迎合风流才可发电，无流体增速或增效装置，其风力利用效率极低。
CN 201520794602.9也公开了一种家用风力发电装置，该装置包括桨叶、发电机、尾舵，支撑杆、偏航驱动电机、转速传感器、扭力传感器、微处理器等众多零部件，结构复杂，仅能利用自然风速发电，无法利用微风或弱风发电，且自身工作需要耗费电能，电能利用率低。
CN 201520245301.0公开了另一种家用风力发电装置，该装置包括支撑气缸、测速装置等机构，需要使用压缩气源驱动，必需配置一套气源压缩系统，移动或运输不便，运行自耗能量大，制造成本高，且在微风或弱风条件下也不能运行发电，不适用于农村家用发电的实际需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种便于移动或运输，结构简单，安装快捷，维护使用方便，造价低，适用性广，可于微风或弱风条件下运行发电并能持续稳定提供可用电能的可伸缩汇风发电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，包括发电装置，还设有可伸缩汇风增速装置、导流增效装置、可伸缩散风负压装置，所述可伸缩汇风增速装置的气流出口端与导流增效装置的气流进口端相连，所述发电装置固定在导流增效装置的中部，所述导流增效装置的气流出口端与可伸缩散风负压装置的散风端气流入口相连，可伸缩汇风增速装置与可伸缩散风负压装置可通过支撑套杆相连。
进一步，所述发电装置包括涡轮或叶轮或转轮或勺轮或槽轮、变速器和发电机，涡轮或叶轮或转轮或勺轮或槽轮通过变速器与发电机动力传递连接。
进一步，所述可伸缩汇风增速装置为可伸缩折叠的进风口大于出风口的导流增速筒体，所述导流增速筒体内侧设有可伸缩套杆和/或可伸缩铰链机构，所述导流增速筒体出风口端通过螺钉或螺栓或卡接与导流增效装置的气流进口端连接。所述进风口也可称为“汇风口”，意为其具有将风汇聚起来用于做功发电的功能；由于其尺寸较大，自然可以汇聚较多的风能；由于出风口尺寸较小，风通过出风口时，速度自然会加快。这也是本发明构件名称“汇风增速装置”的由来。有了这个装置，在导流增效装置、可伸缩散风负压装置配合下，即使在微风或弱风条件下，本发明可伸缩汇风发电设备也可运行，发出电能。
进一步，所述导流增效装置为两端进出风口呈喇叭状，中间缩小且单侧圆弧凹陷后凸出的导流增效筒体，所述导流增效筒体的喇叭状进风口之引流弧形线的延长线，高于发电装置的勺轮或槽轮或涡轮或叶轮或转轮的中心轴轴线，或与发电装置的勺轮或槽轮或涡轮或叶轮或转轮的中心轴轴线持平。所述导流增效装置的功能为导引和加速气流沿指定方向角度驱动发电装置的涡轮或转轮或叶轮或勺轮或槽轮，提高风能做功效率。
进一步，所述导流增效装置采用金属薄板、树脂纤维布、竹木、合成橡胶或塑料薄膜，通过相应焊接、粘结、卡接、钉接或铆接工艺制成。
进一步，所述可伸缩散风负压装置包括可伸缩折叠的进风口小于出风口的散风筒体，所述散风筒体的内侧设有可伸缩套杆和/或可伸缩铰链机构，在风中撑开可伸缩套杆或可伸缩铰链机构，可形成对导流增效装置出风口处产生负压抽吸力。
进一步，所述可伸缩汇风增速装置的可伸缩撑杆和/或可伸缩铰链与可伸缩散风负压装置的可伸缩撑杆和/或可伸缩铰链可以连接；也可不连接。
进一步，所述可伸缩汇风增速装置和可伸缩散风负压装置采用柔性片材或板材及可伸缩撑杆和/或可伸缩铰链制成。
进一步，所述柔性片材为纤维布片或薄膜片。
进一步，还设有配供电装置，所述配供电装置包括变配电模块和储能模块，变配电模块设有防倒流或整流和稳压电路，变配电模块输入端与发电机电力输出端通过电缆相连，输出端与储能模块相连。配供电装置可安装在导流增效装置上，也可单独分离设置。
进一步，所述配供电装置还包括逆变器和漏电保护开关和/或配电模块等；所述逆变器的输入端通过电缆与储能模块连接，逆变器输出端通过输电电缆与安装在用户家内的漏电保护开关连接，可通过漏电保护开关直接供电；所述的配电模块输入端与储能模块连接，配电模块可包括USB供电口、点火器和/或LED照明灯。
进一步，所述发电机可采用防风的或非防风的直流或交流发电机。
进一步，所述发电装置的动力传递连接可采用皮带轮或链轮和/或齿轮变速连接。
本发明可伸缩汇风发电设备可置于乡村自然条件下任意有风的地方，以可伸缩汇风增速装置汇集并增加风速，以可伸缩散风负压装置对风产生负压抽吸力，以导流增效装置导风增速并高效将风能沿指定方向和角度驱动发电装置的叶轮或涡轮或转轮或勺轮或槽轮旋转带动发电机高效发电，所发电能经配供电装置处理，可供应乡村家庭用电或供电网。
本发明/发明的有益效果：(1)可在乡村自然条件下任意有风的地方以可伸缩汇风增速装置将大面积的气流汇集并增速，经导流增效后高效做功发电，利于节能减排；(2)便于运输，其伸缩机构在移动或携带时具有极大优势，安装应用简单，可适应于乡村自然风力环境下的高效发电，提供人们生活、生产及娱乐用电，利于环保；(3)适用性广，造价低，维护使用方便，可满乡村家庭的一般的生活和生产的用电要求。
附图说明
图1为本发明增效转轮式可伸缩汇风发电设备实施例的结构示意图；
图2为图1的A-A处剖视图；
图3为本发明增效涡轮式可伸缩汇风发电设备实施例的结构示意图；
图4为图3的B-B处剖视图；
图5为本发明增效槽轮可伸缩汇风发电设备实施例的结构示意图；
图6为图5的C-C处剖视图；
图7为本发明增效勺轮可伸缩汇风发电设备实施例的结构示意图；
图8为图7的D-D处剖视图；
图中：2-可伸缩汇风增速装置、200-汇风增速筒体、201-可伸缩撑杆、202-可伸缩铰链、3-导流增效装置、410-发电机、411-发电机轴、420-涡轮、422-转轮、423-勺轮、424-槽轮、430-变速器、5-可伸缩散风负压装置、500-散风负压筒体、501-可伸缩撑杆、502-可伸缩铰链、6-配供电装置、601-变配电模块、602-储能模块、603-逆变器、604-漏电保护器、605-供电模块。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
参照图1及图2，本实施例为一种采用增效转轮式可伸缩汇风发电设备，主要包括可伸缩汇风增速装置2，汇风增速筒体200，可伸缩撑杆201，导流增效装置3，发电装置4，发电机410，发电机轴411，转轮422，变速器430,可伸缩散风负压装置5，散风负压筒体500，可伸缩撑杆501，配供电装置6，变配电模块601，储能模块602。可伸缩汇风增速装置2的汇风增速筒体200为可伸缩的长方形进口沿弧线缩小的塑料膜含骨架筒体，汇风增速筒体200出口与导流增效装置3入口以螺钉和压环连接；导流增效装置3为两端喇叭状方口，中间缩小且单侧圆弧凹陷后凸出的铝合金材料制成的长方形口筒体，单侧凹陷部位为发电装置4的转轮固定位置，凹陷部左右对称的环绕在转轮422的周围且转轮的中心轴低于导流增效装置3进口的弧线延伸线；发电装置4的转轮422通过皮带轮传动的升速变速器430与发电机410动力连接，加速固定在导流增效装置3底部的交流发电机410的发电机轴411的旋转，提高发电效率；可伸缩散风负压装置5的散风负压筒体500为可伸缩的长方形进口沿弧线扩大的塑料膜含骨架筒体，散风负压筒体200出口与导流增效装置3出口通过螺钉和压环连接，可伸缩汇风增速装置2的可伸缩撑杆201和可伸缩散风负压装置5的可伸缩撑杆501连接在一起，组成四根平行伸缩撑杆的两端分别卡接在汇风增速筒体200入口的螺栓上和散风负压筒体500出口的螺栓上；配供电装置6包括变配电模块601和储能模块602，变配电模块601具有整流和稳压电路，储能模块602为蓄电池组，变配电模块601将处理后的电能储存至储能模块602以供使用，配供电装置6的变配电模块601和储能模块602均与本发电设备分离设置于用户家中。
实施例2
参照图3、图4，本实施例为一种采用增效涡轮式可伸缩汇风发电设备，主要包括可伸缩汇风增速装置2，汇风增速筒体200，可伸缩撑杆201，导流增效装置3，发电装置4，发电机410，发电机轴411，涡轮420，变速器430,可伸缩散风负压装置5，散风负压筒体500，可伸缩撑杆501，配供电装置6，变配电模块601，储能模块602，供电模块605；可伸缩汇风增速装置2的汇风增速筒体200为可伸缩的长方形沿弧线二侧缩小的防风布筒，汇风增速筒体200的出口与导流增效装置3入口以螺钉连接；导流增效装置3为两端喇叭状方口，中间缩小且底面圆弧凹陷后弧线凸出的树脂纤维凝结而成的长方形口筒体，单侧凹陷部位为发电装置4的涡轮420固定位置，进风口处凹陷部环绕在涡轮420的周围，出风口处呈弧面与散风负压筒体500入口连接，且涡轮的中心轴低于导流增效装置3进口的弧线延伸线；发电装置4的涡轮420通过齿轮箱传动的升速变速器430与发电机410动力连接，加速固定在导流增效装置3底部的直流发电机410的发电机轴411的旋转，提高发电效率；可伸缩散风负压装置5的散风负压筒体500为可伸缩的长方形沿弧线方向二侧扩大的防风布筒，散风负压筒体200出口与导流增效装置3出口以螺栓和压环连接，可伸缩汇风增速装置2的可伸缩撑杆201和可伸缩散风负压装置5的可伸缩撑杆501连接在一起，组成二组十字可伸缩撑杆四端分别卡接在汇风增速筒体200入口的每面的螺栓上和散风负压筒体500出口对应面的螺栓上；配供电装置6包括变配电模块601和储能模块602，变配电模块601具有防倒流和稳压电路，储能模块602为锂电池组，变配电模块601将处理后的电能储存至储能模块602内并与供电模块605连接，供电模块包含LED照明灯和USB供电口，配供电装置6的变配电模块601、储能模块602和供电模块605均设置在导流增效装置3底部的密封空间内。
实施例3
参照图5、图6，本实施例为一种采用增效勺槽轮式可伸缩汇风发电设备，主要包括可伸缩汇风增速装置2，汇风增速筒体200，可伸缩撑杆201，导流增效装置3，发电装置4，发电机410，发电机轴411，槽轮424，变速器430,可伸缩散风负压装置5，散风负压筒体500，可伸缩撑杆501，配供电装置6，变配电模块601，储能模块602，逆变器603，漏电保护器604；可伸缩汇风增速装置2的汇风增速筒体200为可伸缩的方形沿弧线四周均缩小的防风布筒，汇风增速筒体200的出口与导流增效装置3入口以活扣绑接；导流增效装置3为两端喇叭状方口，中间缩小且底面圆弧凹陷后直线流出的树脂纤维凝结而成的长方形口筒体，单侧凹陷部位为槽轮424固定位置，进风口处凹陷部环绕在槽轮424的周围，出风口处直面与散风负压筒体500入口连接，且槽轮424的中心轴低于导流增效装置3进口的弧线延伸线；槽轮424通过齿轮箱传动的升速变速器430与发电机410动力连接，加速固定在导流增效装置3外侧部的交流发电机410的发电机轴411的旋转，提高发电效率；可伸缩散风负压装置5的散风负压筒体500为可伸缩的方形进口沿弧线方向四周均扩大的防风布筒，散风负压筒体200出口与导流增效装置3出口以活扣绑接，可伸缩汇风增速装置2的可伸缩撑杆201和可伸缩散风负压装置5的可伸缩撑杆501连接在一起，组成四根平行伸缩撑杆的两端分别绑接在汇风增速筒体200入口的活扣上和散风负压筒体500出口的对应面活扣上；配供电装置6包括变配电模块601和储能模块602，变配电模块601具有整流和稳压电路，储能模块602为蓄电池组，变配电模块601将处理后的电能储存至储能模块602内并与逆变器603电连接将直流电逆变为市电通过漏电保护器604供用户使用。
实施例4
参照图7、图8，本实施例为一种采用增效勺轮式可伸缩汇风发电设备，主要包括可伸缩汇风增速装置2，汇风增速筒体200，可伸缩铰链202，导流增效装置3，发电机410，发电机轴411，勺轮423，变速器430,可伸缩散风负压装置5，散风负压筒体500，可伸缩铰链502。可伸缩汇风增速装置2的汇风增速筒体200为可伸缩的底部平面，顶部和两侧均缩小的塑料膜含骨架筒体，汇风增速筒体200出口与导流增效装置3入口以活扣绑接，汇风增速筒体200进口和出口中间设有四条可伸缩铰链202分别位于两侧；导流增效装置3为两端喇叭状方口，中间缩小且底面圆弧凹陷后弧线凸出的树脂纤维凝结而成的长方形口筒体，凹陷部环绕在勺轮423的周围，且勺轮423的中心轴低于导流增效装置3进口的弧线延伸线；勺轮423通过齿轮箱传动的升速变速器430与发电机410动力连接，加速固定在导流增效装置3外侧部的交流发电机410的发电机轴411的旋转，提高发电效率；可伸缩散风负压装置5的散风负压筒体500为可伸缩的底部平面，顶部和两侧均扩大的塑料膜含骨架筒体，散风负压筒体200出口与导流增效装置3出口以活扣绑接，散风增速筒体500进口和出口中间设有四条可伸缩铰链502分别位于两侧；配供电装置6包括变配电模块601和储能模块602，变配电模块601具有整流和稳压电路，储能模块602为蓄电池组，变配电模块601将处理后的电能储存至储能模块602内。
Claims (10)
1.一种适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，包括发电装置，其特征在于，还设有可伸缩汇风增速装置、导流增效装置、可伸缩散风负压装置，所述可伸缩汇风增速装置的气流出口端与导流增效装置的气流进口端相连，所述发电装置固定在导流增效装置的中部，所述导流增效装置的气流出口端与可伸缩散风负压装置的散风端气流入口相连，可伸缩汇风增速装置与可伸缩散风负压装置可通过支撑套杆相连。
2.如权利要求1所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，所述发电装置包括涡轮或叶轮或转轮或勺轮或槽轮、变速器和发电机，涡轮或叶轮或转轮或勺轮或槽轮通过变速器与发电机动力传递连接。
3.如权利要求1或2所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，所述可伸缩汇风增速装置为可伸缩折叠的进风口大于出风口的导流增速筒体，所述导流增速筒体内侧设有可伸缩套杆和/或可伸缩铰链机构，所述导流增速筒体出风口端通过螺钉或螺栓或卡接与导流增效装置的气流进口端连接。
4.如权利要求1-3之一所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，所述导流增效装置为两端进出风口呈喇叭状，中间缩小且单侧圆弧凹陷后凸出的导流增效筒体，所述导流增效筒体的喇叭状进风口之引流弧形线的延长线，高于发电装置的勺轮或槽轮或涡轮或叶轮或转轮的中心轴轴线，或与发电装置的勺轮或槽轮或涡轮或叶轮或转轮的中心轴轴线持平。
5.如权利要求1-4之一所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，所述导流增效装置采用金属薄板、树脂纤维布、竹木、合成橡胶或塑料薄膜，通过相应焊接、粘结、卡接、钉接或铆接工艺制成。
6.如权利要求1-5之一所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，所述可伸缩散风负压装置包括可伸缩折叠的进风口小于出风口的散风筒体，所述散风筒体的内侧设有可伸缩套杆和/或可伸缩铰链机构，在风中撑开可伸缩套杆或可伸缩铰链机构，可形成对导流增效装置出风口处产生负压抽吸力。
7.如权利要求1-6之一所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，所述可伸缩汇风增速装置的可伸缩撑杆和/或可伸缩铰链与可伸缩散风负压装置的可伸缩撑杆和/或可伸缩铰链连接。
8.如权利要求1-7之一所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，所述可伸缩汇风增速装置和可伸缩散风负压装置采用柔性片材或板材及可伸缩撑杆和/或可伸缩铰链制成。
9.如权利要求1-8之一所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，还设有配供电装置，所述配供电装置包括变配电模块和储能模块，变配电模块设有防倒流或整流和稳压电路，变配电模块输入端与发电机电力输出端通过电缆相连，输出端与储能模块相连。
10.如权利要求7-9之一所述的适用于乡村家用的可伸缩汇风发电设备，其特征在于，所述配供电装置还包括逆变器和漏电保护开关和/或配电模块等；所述逆变器的输入端通过电缆与储能模块连接，逆变器输出端通过输电电缆与安装在用户家内的漏电保护开关连接，可通过漏电保护开关直接供电；所述的配电模块输入端与储能模块连接，配电模块可包括USB供电口、点火器和/或LED照明灯。
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