CN111852756A - 提高发电效率的风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高发电效率的风力发电装置，包括：旋转体，其包括上侧板、下侧板、叶片，所述叶片配备于所述上侧板与下侧板之间，且沿上侧板与下侧板的外侧部相互隔开地配备多个；增速器，其一侧与所述上侧板的中央部结合，配备得接受传递所述旋转体的旋转力，且沿所述上侧板与下侧板之间空间侧方向配置；及发电体，其与所述增速器的另一侧连接，包括与增速器的输出轴连接并旋转的旋转外壳、在所述旋转外壳内部固定安装于旋转外壳的转子、在所述旋转外壳内部与所述转子相互隔开既定间隔配备的定子，且配备得借助于转子和定子而产生电；所述增速器及发电体配备于由所述上侧板、下侧板及叶片包围的旋转体内部空间。

Description

提高发电效率的风力发电装置

技术领域

本发明涉及风力发电装置，更详细而言，涉及一种利用风力实现发电且构成得提高发电效率的风力发电装置。

背景技术

随着诸如石油、煤炭的资源逐渐枯竭，正在开发无需诸如石油、煤炭的资源而是利用环保能源的发电方法。

就利用自然资源中的风力实现发电的风力发电装置而言，大部分通过附加其他装置而提高发电效率，但如韩国授权专利第10-1146117号所示，主要使用附加太阳能板的方式。

但是，太阳能在晚上无法实现发电，因而依然需要开发一种附加了可以通过太阳能之外的方法而使风力发电装置的旋转体本身持续旋转的装置的风力发电装置。

另外，迫切需要通过对风力发电装置的开发，提高风力发电装置的效率，使得可以通过改善风力发电装置的旋转体结构，即使在与以往相同大小的风力发电装置中，也增大旋转体大小，提高发电效率，而风力发电装置本身大小可以保持不变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高发电效率的风力发电装置。

另外，本发明另一目的是提供一种即使在不持续刮风的环境下也能够始终发电的风力发电装置。

本发明的提高发电效率的风力发电装置，包括：旋转体，其包括上侧板、下侧板、叶片，所述叶片配备于所述上侧板与下侧板之间，且沿上侧板与下侧板的外侧部相互隔开地配备多个；增速器，其一侧与所述上侧板的中央部结合，配备成接收传递所述旋转体的旋转力，且沿所述上侧板与下侧板之间空间侧方向配置；及发电体，其与所述增速器的另一侧连接，包括与增速器的输出轴连接并旋转的旋转外壳、在所述旋转外壳内部固定安装于旋转外壳的转子、在所述旋转外壳内部与所述转子相互隔开预定间隔配备的定子，且配备成借助于转子和定子而产生电；所述增速器及发电体配备在由所述上侧板、下侧板及叶片包围的旋转体内部空间。

另外，还包括：旋转力发生单元，其一侧与空气压缩机连接，另一侧与所述旋转体连接，且配备成从空气压缩机接收供应压缩空气而产生旋转力并向所述旋转体传递。

此时，所述旋转力发生单元包括：空气外壳，其一侧形成有配备成从空气压缩机向内部空间接受供应压缩空气的空气流入部，另一侧形成有空气排出孔，以便流入内部空间的压缩空气排出到外部；空气叶片，其配备于所述空气外壳内部，安装成随着压缩空气供应到空气外壳内部而在空气外壳内部旋转；延长轴，其一端部与所述空气旋转体的中心轴一体形成或结合，贯通所述空气外壳而向外部延长形成的另一端部与所述旋转体连接。

另外，所述上侧板与下侧板由不锈钢材料构成，所述叶片由铝材料构成。

而且，所述叶片配备于所述上侧板与下侧板之间，且在所述上侧板与下侧板内侧方向端部形成有内侧折弯部。

另外，所述旋转体还包括：支撑杆，其一端与所述上侧板固定结合，另一端与所述下侧板固定结合，在所述上侧板与下侧板之间，沿上下垂直方向安装。

另外，所述支撑杆由不锈钢材料构成。

另外，就所述旋转体而言，所述下侧板以在中央部形成有贯通孔的环形状的板配备，且在所述贯通孔的中央部还包括旋转引导单元，所述旋转引导单元包括：轴承，其供所述发电体的固定轴或连接到固定轴的下侧的支柱部的外周部插入；保护垫，其包围所述轴承上部、下部及外侧部地配备；连接框架，其一侧与所述保护垫连接，另一侧与所述下侧板内周部连接，使所述下侧板与所述保护垫固定结合。

另外，所述发电体的旋转外壳由铝材料构成。

本发明的提高发电效率的风力发电装置由于旋转体以包括铝材料的方式构成，因而提高旋转体的旋转效率，而且，构成得通过增速器而使旋转体的旋转力增大并传递给发电体，因而具有能够提高发电效率的效果。

另外，本发明的提高发电效率的风力发电装置还包括空气供应单元而构成，因而即使在不持续刮风的环境下，通过空气供应单元向旋转体供应压缩空气，从而构成得使旋转体可以旋转，因而使得能够始终发电，具有使得可以稳定地供应电力的效果。

附图说明

图1是示出本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置的立体图。

图2是本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置中省略旋转体的叶片而示出的主视图。

图3是示出本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置的旋转体的分解立体图。

图4是示出本发明另一实施例的提高发电效率的风力发电装置中的旋转体的叶片的立体图。

图5是示出本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置的发电体的剖面图。

图6是示出本发明另一实施例的提高发电效率的风力发电装置的立体图。

附图标记说明

100：旋转体

110：上侧板

120：下侧板

130：叶片

131：内侧折弯部

140：支撑棒

150：旋转引导单元

151：轴承

152：保护垫

153：连接框架

200：增速器

300：发电体

310：旋转外壳

320：钢板

330：转子

340：固定轴

350：定子

400：旋转力发生单元

具体实施方式

如上所述的包括本发明要解决的技术问题、技术方案、有益效果在内的具体事项，包含于以下记载的实施例及附图中。参照后面与附图一同详细描述的实施例，本发明的优点及特征以及达成其的方法将更加清楚。

在整个说明书中，当提到某部分“包括”或“具备”某构成要素时，只要没有特别相反的记载，这并非排除其他构成要素，而是意味着还可以包括或具备其他构成要素。

下面参照附图，详细说明本发明的优选实施例。首先，在对各图的构成要素赋予附图标记方面，需要注意的是，对于相同的构成要素，即使示出于不同的图上，也尽可能使得具有相同的标记。另外，在说明本发明的方面，在判断认为对相关公知构成或功能的具体说明可能混淆本发明的要旨时，省略其详细说明。

图1中示出本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置的立体图，图2是本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置中省略旋转体的叶片而示出的主视图，图3是示出本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置的旋转体的分解立体图，图4是示出本发明另一实施例的提高发电效率的风力发电装置中的旋转体的叶片的立体图，图5是示出本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置的发电体的剖面图，图6是示出本发明另一实施例的提高发电效率的风力发电装置的立体图。

例如参照图1及图2，本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置大体包括旋转体100、增速器200、发电体300、电力存储单元(图中未示出)、及控制单元(图中未示出)。

首先，旋转体100构成为基本借助风力而旋转，进一步地借助于后述旋转力发生单元400而旋转，包括上侧板110、下侧板120、及多个叶片130。

这里，上侧板110构成旋转体100的上部主体，下侧板120构成旋转体100的下部主体，上侧板110和下侧板120为了确保耐腐蚀性及确保刚性，包括不锈钢材料而被构成。

上侧板110作为旋转体100的上部主体，由圆板形状构成，在中心部安装有后述增速器200，另外，优选地上侧板110在中心部与外侧部之间空间形成有多个贯通孔，以便可以减小旋转体100的整体重量。

下侧板120作为旋转体100的下部主体，以圆板形状构成，中心部可以由形成有贯通孔的环形状构成，可以在环形状的板内侧贯通孔上还包括旋转引导单元150而构成。

旋转引导单元150因旋转体100以包括上侧板110、下侧板120、叶片130的结构构成，因而在旋转体100旋转过程中，使得旋转体100保持旋转中心轴沿上下直线方向稳定保持的状态，使得旋转体100可以顺利旋转。

更详细而言，旋转引导单元150包括：轴承151，其供发电体300的固定轴340或连接到固定轴340下侧的支柱部的外周部插入；保护垫152，其配备成包围轴承151的上部、下部及外侧部；连接框架153，其配备于保护垫152外周部，且一侧与保护垫152连接，另一侧与下侧板120的内周部连接，连接保护垫152与下侧板120的内周部。

叶片130以连接上侧板110与下侧板120之间的方式安装，安装成使旋转体100能够借助于风力而旋转，叶片130上部与上侧板110结合，下部与下侧板120结合，连接上侧板110与下侧板120，叶片130沿着上侧板110和下侧板120的外侧部配备多个，且多个叶片130相互隔开预定间隔地配备，以铝材料构成，以便减小旋转体100的整体重量，提高旋转效率。

另外，上侧板110及下侧板120以不锈钢材料构成，叶片130可以不同于上侧板110及下侧板120而以铝材料构成，如上所述，由于叶片130以与上侧板110及下侧板120不同的材料构成，叶片130包括在上侧和下侧形成有连结孔的上侧折弯部和下侧折弯部，形成有在上侧折弯部及下侧折弯部形成的连结孔，在上侧板110及下侧板120上，在与连结孔对应的位置形成有结合孔，螺丝、铆钉等固定装置贯通插入连结孔和结合孔，构成得使叶片130和上侧板110及下侧板120固定结合。

此时，叶片130如图4所示，优选地在上侧板110和下侧板120内侧方向端部形成有内侧折弯部131，由于在叶片130形成有内侧折弯部131，因而在叶片130借助风而旋转的过程中，流入邻接的两个叶片130之间空间的风对叶片130内侧折弯部131施加外力，因而可以提高旋转体100的旋转效率。

另一方面，如上所述构成的旋转体100构成为在由上侧板110、下侧板120、叶片130包围的旋转体100内部空间配备有后述增速器200和发电体300，由于这种构成，在风力发电装置大小没有变动的情况下，可以增加旋转体100的大小，提高旋转体100的旋转效率。

另一方面，旋转体100还可以包括支撑杆140而作为用于提高耐久性的装置，支撑杆140的一端与上侧板110固定结合，另一端与下侧板120固定结合，在上侧板110与下侧板120之间沿上下垂直方向安装，这里，优选地支撑杆140以不锈钢材料构成。

然后，增速器200用于接收传递旋转体100的旋转力，使接收传递的旋转力增速并供应给发电体300，构成为一侧与上部板的中央部结合，随着旋转体100的旋转而接收传递旋转体100的旋转力，从旋转体100接收传递的旋转力通过各种多样的机械要素的结合而增速，传递到与发电体300连接的另一侧。此时，与上部板结合的一侧可以意味着与输入轴，与发电体300连接的另一侧可以意味着输出轴。

这里，增速器200通过诸如齿轮的一个以上的机械要素的结合，使通过输入轴接收传递的旋转力增速，安装成能够通过输出轴输出并向发电体300侧传递经增速的旋转力，增速器200沿上侧板110与下侧板之间空间侧方向配置。

然后，发电体300用于借助于被增速器200增速、传递的旋转力而产生电，如图5所示，包括旋转外壳310、转子330、定子350及固定轴340。旋转外壳310，其与供增速器200增速的旋转力输出的输出轴连接，接收传递从增速器200输出的经增速的旋转力并旋转；钢板320，其安装于旋转外壳310内部；转子330，其附着于钢板320的一面；固定轴340，其贯通旋转外壳310一侧进行安装；定子350，其与转子330隔开预定间隔地配备于固定轴340上；固定轴340的下部可以配备成使固定轴340与能安装于地上或建筑物等的支柱构成一体或与支柱拆装。

另一方面，优选地旋转外壳310以铝材料构成，与以钢铁材料构成的情形相比，可以减小重量，此时，铝材料以用于防止腐蚀的涂覆材料涂覆。

另外，钢板320在旋转外壳310由铝材料构成的情况下配备，以便磁力可以流入旋转外壳310内部，转子330附着配备于钢板320。

另外，优选地定子350进行胶合处理，以便可以使定子350产生的热实现最小化，借助于胶合处理，定子350产生的热实现最小化，不需要在旋转外壳310上独立地形成用于释放定子350产生的热的排热口，因此，可以减小释放到旋转外壳310外部的磁场损失，进一步提高发电效率。

然后，电力存储单元用于接受供应并存储发电体300产生的电，虽然图中未示出，但可以在风力发电装置的发电体300固定轴340下部，在与固定轴340一体构成或能拆卸地构成的支架框架上，包括配备于箱形状的容器内部的电池而构成。

然后，控制单元用于控制本发明的风力发电装置的各构成的驱动，为了控制本发明的风力发电装置的各构成与外部装置的驱动，构成为控制是否将电力存储单元存储的电力向各构成和外部装置供应。

图6是示出本发明另一实施例的提高发电效率的风力发电装置的立体图，图6所示的风力发电装置是在图1及图2所示的本发明一个实施例的提高发电效率的风力发电装置中，还配备有旋转力发生单元400，下面更详细地说明旋转力发生单元400。

然后，旋转力发生单元400用于从空气供应装置接收供应空气而产生旋转力，并传递所产生的旋转力而使旋转体100旋转，包括：空气压缩机，其生成压缩空气；空气外壳，其一侧形成有配备成从空气压缩机向内部空间接收供应压缩空气的空气流入孔，另一侧形成有配备成使流入内部空间的压缩空气排出到外部的空气排出孔；空气叶片，其以随着压缩空气向空气外壳内部空间供应而旋转的方式安装于空气外壳内部；延长轴，其一端部与空气叶片的中心轴一体形成或与中心轴结合，贯通空气外壳而向外部延长形成的另一端部与旋转体100连接；构成为使旋转体100借助于通过延长轴输出的旋转力而旋转，因此，可以使得即使不刮风，也能借助于空气压缩机供应压缩空气而产生旋转力，使旋转体100旋转并产生电，此时，随着旋转体100的旋转，旋转力被增速装置增大，在发电体300中实现发电，因此进一步提高发电效率，即使不刮风也能产生电，可以实现稳定的电力供应。

此时，延长轴也可以构成为与旋转体100的上侧板110连接，或与同上侧板110结合的增速器200的输入轴结合。

本领域的技术人员应当理解，如上所述的本发明的技术构成可以在不变更本发明技术思想或必要特征的情况下，以其它具体形态实施。

因此，上述的实施例在所有方面应理解为只是示例性的而非限定性的，相比所述详细说明，本发明的范围由权利要求所限定，从权利要求书的意思及范围以及其等同概念得到的所有变化或变型，应解释为包含于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，包括：

旋转体，所述旋转体包括上侧板、下侧板和叶片，所述叶片配备于所述上侧板与下侧板之间，且沿上侧板与下侧板的外侧部相互隔开地配备多个；

增速器，所述增速器的一侧与所述上侧板的中央部结合，配备成接收传递所述旋转体的旋转力，且沿所述上侧板与下侧板之间的空间侧方向配置；以及

发电体，所述发电体与所述增速器的另一侧连接，包括与增速器的输出轴连接并旋转的旋转外壳、在所述旋转外壳的内部固定安装于旋转外壳的转子、和在所述旋转外壳的内部与所述转子相互隔开预定间隔配备的定子，且配备成通过转子和定子而产生电能，

所述增速器及发电体配备在由所述上侧板、下侧板及叶片包围的旋转体的内部空间。

2.根据权利要求1所述的提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，

还包括：旋转力发生单元，所述旋转力发生单元的一侧与空气压缩机连接，另一侧与所述旋转体连接，且配备成从空气压缩机接收提供的压缩空气而产生旋转力并向所述旋转体传递。

3.根据权利要求2所述的提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，

所述旋转力发生单元包括：

空气外壳，所述空气外壳的一侧形成有配备成从空气压缩机向内部空间接收提供的压缩空气的空气流入部，另一侧形成有空气排出孔，以便流入内部空间的压缩空气排出到外部；

空气叶片，所述空气叶片配备在所述空气外壳内部，安装成随着压缩空气供应至空气外壳内部而在空气外壳内部旋转；以及

延长轴，所述延长轴的一端部与所述空气旋转体的中心轴一体形成或结合，贯通所述空气外壳而向外部延长形成的另一端部与所述旋转体连接。

4.根据权利要求1所述的提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，

所述上侧板与下侧板由不锈钢材料构成，以及

所述叶片由铝材料构成。

5.根据权利要求4所述的提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，

所述叶片配备在所述上侧板与下侧板之间，

且在所述上侧板与下侧板的内侧方向端部形成有内侧折弯部。

6.根据权利要求4所述的提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，

所述旋转体还包括：支撑杆，所述支撑杆的一端与所述上侧板固定结合，另一端与所述下侧板固定结合，并且所述支撑杆在所述上侧板与下侧板之间沿上下垂直方向安装。

7.根据权利要求6所述的提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，

所述支撑杆由不锈钢材料构成。

8.根据权利要求1所述的提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，

对于所述旋转体：

所述下侧板配备成在中央部形成有贯通孔的环形状的板，以及

在所述贯通孔的中央部还包括旋转引导单元，所述旋转引导单元包括：轴承，供所述发电体的固定轴或连接到固定轴的下侧的支柱部的外周部插入；保护垫，配备成包围所述轴承的上部、下部及外侧部；以及连接框架，一侧与所述保护垫连接，另一侧与所述下侧板内周部连接，使所述下侧板与所述保护垫固定结合。

9.根据权利要求1所述的提高发电效率的风力发电装置，其特征在于，

所述发电体的旋转外壳由铝材料构成。

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