CN202006736U - 用于交通工具的风力发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于交通工具的风力发电装置，包括蜗壳、转轴、固定在转轴上并位于蜗壳内的叶片和安装在转轴上的发电机，叶片为异形半圆筒状，其投影角α＝5°～15°，所述异形半圆筒状叶片的凹弧面为迎风面，凸弧面为出风面。迎风面为粗糙面，或迎风面上分布有与迎风面结合成一体的凸块或凸条，所述凸条交叉形成网格。叶片数量优选3片～5片，各叶片分别沿转轴的轴向固定，各叶片之间沿转轴圆周的间隔相等。
Description
技术领域
本实用新型属于风力发电装置，特别涉及一种用于交通工具(所述交通工具指汽车与火车)的风力发电装置。
背景技术
随着经济的发展，汽车的普及率和使用率越来越高，以汽油发动机和柴油发动机为动力源的汽车对石油的消耗大幅度提高，对环境造成的污染越来越严重。为了降低对石油的消耗和保护环境，新能源汽车的研发越来越受到重视，电动汽车、风能电动汽车的技术方案不断推出。
公开号CN 1986273A的专利申请公开了一种风能电动汽车，其电源系统由风力发电机、充电控制器、蓄电池组和输电控制器组成。所述风力发电机的风叶轮为螺旋桨式风叶轮或半球型风叶轮或半柱型风叶轮或海螺型风叶轮，螺旋桨式风叶轮通过固定支架固定在车身的前上部，螺旋桨式风叶轮的平衡尾翼设置在车身的尾部，半球型风叶轮、半柱型风叶轮、海螺型风叶轮通过固定底座固定在车身的顶部。此种风能电动汽车中，由于风力发电机的结构导致风叶轮安装在汽车车身的前上部和顶部，因此不仅增加了汽车的阻力，而且影响了汽车的整体造型。公开号CN 101665085A的专利申请公开了一种风能电动汽车，其风力发电机设在车身的车头内，风力发电机的风叶采用涡轮风叶，所述涡轮风叶设在车头的的散热进风口处。此种风能电动汽车虽然其风力发电机安装在车身的车头内不会增加汽车的阻力，但由于未给出风力发电机的具体结构，因而难以判断其风力发电机的性能。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于交通工具的风力发电装置，以增加对进风的利用率，减少叶片旋转时对进出风及蜗壳内风流的扰动和阻力，使转轴保持平稳的转速、安装在转轴上的发电机保持平稳的发电电压，持续稳定地为交通工具提供电能。
本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置，包括蜗壳、转轴、固定在转轴上并位于蜗壳内的叶片和安装在转轴上的发电机，叶片为异形半圆筒状，其投影角α＝5°～15°，所述异形半圆筒状叶片的凹弧面为迎风面，凸弧面为出风面。
所述异形半圆筒状是半圆筒绕其轴线扭转一角度形成的形状，扭转的角度即为所述投影角。
本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置，其异形半圆筒状叶片的迎风面为粗糙面，或其异形半圆筒状叶片的迎风面上分布有与迎风面结合成一体的凸块或凸条，所述凸条交叉形成网格。
本实用新型所述所述用于交通工具的风力发电装置，其异形半圆筒状的叶片数量优选3片～5片，各叶片分别沿转轴的轴向固定，各叶片之间沿转轴圆周的间隔相等。
本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置，其蜗壳的进风口设置在蜗壳一侧的下部，所述进风口为斜面围成的漏斗式结构，所述斜面上设置有引风条。围成进风口的斜面的倾角β＝5°～45°，所述进风口的开口形状为长方形、椭圆形、圆形、正方形中的一种。引风条的形状为剑形或刀刃形或鱼背鳍形。
本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置，其蜗壳设置有一个主排风口和多个辅助排风口，所述主排风口设置在蜗壳的另一侧且与进风口相对，主排风口的开口角δ为90°≤δ≤110°，所述辅助排风口分布在蜗壳的顶面。
本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置，其主排风口的底面为向下倾斜的斜面，所述斜面的倾角γ＝5°～30°。
本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置，可安装在汽车上，也可安装在火车上，为电动汽车的电池充电补充能源，作为火车和内燃机汽车的照明、刹车助力泵、空调供暖等所需电力的补充。
本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置的安装位置：轿车的引擎舱内，公共汽车的前下部引擎舱内或/和副驾驶位，卡车的封闭车厢前部；火车车厢的前部和顶部。
本实用新型具有以下有益效果：
1、由于本实用新型所述风力发电装置的叶片为异形半圆筒状且优选了投影角α的角度范围，因而可增加叶片对进风的利用率、提高启动转矩，减少叶片旋转时对进出风及蜗壳内风流的扰动和阻力。
2、由于异形半圆筒状叶片的迎风面为粗糙面，或其迎风面上分布有与迎风面结合成一体的凸块或凸条，因而增加了迎风面的面积，增大了风对叶片的推力，降低启动风速，进一步提高了对进风的利用率。
3、由于优选了异形半圆筒状叶片的数量(3片～5片)，测试结果表明，本实用新型所述风力发电装置不仅发电综合效率功率高，而且叶片运转的稳定性提高。
4、由于蜗壳的进风口为斜面围成的漏斗式结构，且所述斜面上设置有引风条，因而可控制进风的方向，使风进入后按一定的角度向前流动，通过斜面上设置有引风条进一步提高其进风风速的稳定性，稳定其进风流的方向后，沿风道斜面到达异性半圆筒状叶片的迎风面推动叶片转动。
5、蜗壳设置有一个主排风口和多个辅助排风口，因而可使做功后的风流能迅速排除，减少蜗壳内的旋流和紊流风对叶片旋转时的扰动。
6、试验表明，本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置安装在电动轿车上，可使电动轿车的电池电耗减少1.6千瓦～2.4千瓦/100公里，与同容量的电动车相比较，行驶里程增加10％～20％。
附图说明
图1是本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置的一种结构示意图；
图2是图1的左视图，该图描述了蜗壳进风口的结构、辅助排风口在蜗壳上的分布形式及叶片在转轴上的安装形式；
图3是图1的右视图，该图描述了蜗壳主排风口的结构、辅助排风口在蜗壳上的分布形式及叶片在转轴上的安装形式；
图4是图1中叶片的结构示意图，该图标示了异形半圆筒状叶片的投影角α；
图5是图1中蜗壳的结构示意图，该图标示了围成进风口的斜面的倾角β、主排风口的开口角δ及主排风口底面(斜面)的倾角γ；
图6是本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置中的蜗壳进风口的又一种示意图。
图中，1-进风口、2-引风条、3-叶片、4-转轴、5-主排风口、6-辅助排风口、7-叶片的粗糙面或叶片迎风面上的凸块或凸条、8-叶片的出风面、9-主排风口的底面、10-围成进风口的上斜面、11-蜗壳、12-发电机、13-围成进风口的右斜面、14-围成进风口的左斜面、15-围成进风口的下斜面、16-法兰盘。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所述用于交通工具的风力发电装置的结构做进一步说明。
实施例1
本实施例中，用于交通工具的风力发电装置的结构如图1、图2、图3所示，包括蜗壳11、转轴4、叶片3和发电机12。叶片3的形状和构造如图4所示，为异形半圆筒状，其投影角α＝10°，其凹弧面为迎风面，凸弧面为出风面，所述迎风面为粗糙面7；叶片为四片，各叶片分别沿转轴4的轴向固定，各叶片之间沿转轴圆周的间隔相等，与转轴组装的叶片位于蜗壳内。蜗壳11的形状和构造如图5、图2、图3所示，其主体为圆筒体，所述蜗壳的进风口1设置在圆筒体一侧的下部，其结构为上斜面10、右斜面13、左斜面14、下斜面15围成的漏斗式结构，围成进风口的各斜面的倾角β＝5°，进风口的开口形状为长方形，围成进风口的各斜面上均设置有形状为剑形的多个引风条2；所述蜗壳设置有一个主排风口5和多个辅助排风口6，主排风口5设置在圆筒体的另一侧且与进风口1相对，其开口角δ＝100°，其底面9为向下倾斜的斜面，底面9的倾角γ＝15°，辅助排风口6分布在蜗壳11的顶面。发电机12为两台，通过法兰盘16与转轴的两端连接。
实施例2
本实施例中，用于交通工具的风力发电装置的结构如图1、图3、图6示，包括蜗壳11、转轴4、叶片3和发电机12。叶片3的形状和构造如图4所示，为异形半圆筒状，其投影角α＝15°，其凹弧面为迎风面，凸弧面为出风面，所述迎风面上分布有与迎风面结合成一体的凸条7，所述凸条交叉形成网格；叶片为三片，各叶片分别沿转轴4的轴向固定，各叶片之间沿转轴圆周的间隔相等，与转轴组装的叶片位于蜗壳内。蜗壳11的形状和构造如图5、图6、图3所示，其主体为圆筒体，所述蜗壳的进风口1设置在圆筒体一侧的下部，其结构为上斜面10、右斜面13、左斜面14、下斜面15围成的漏斗式结构，围成进风口的各斜面的倾角β＝45°，进风口的开口形状为椭圆形，围成进风口的各斜面上均设置有形状为刀刃形的多个引风条2；所述蜗壳设置有一个主排风口5和多个辅助排风口6，主排风口5设置在圆筒体的另一侧且与进风口1相对，其开口角δ＝110°，其底面9为向下倾斜的斜面，底面9的倾角为γ＝30°，辅助排风口6分布在蜗壳11的顶面。发电机12为两台，通过法兰盘16与转轴的两端连接。
实施例3
本实施例中，用于交通工具的风力发电装置的结构如图1、图2、图3示，包括蜗壳11、转轴4、叶片3和发电机12。叶片3的形状和构造如图4所示，为异形半圆筒状，其投影角α＝5°，其凹弧面为迎风面，凸弧面为出风面，所述迎风面上分布有与迎风面结合成一体的凸块7；叶片为五片，各叶片分别沿转轴4的轴向固定，各叶片之间沿转轴圆周的间隔相等，与转轴组装的叶片位于蜗壳内。蜗壳11的形状和构造如图5、图2、图3所示，其主体为圆筒体，所述蜗壳的进风口1设置在圆筒体一侧的下部，其结构为上斜面10、右斜面13、左斜面14、下斜面15围成的漏斗式结构，围成进风口的各斜面的倾角为β＝35°，进风口的开口形状为长方形，围成进风口的各斜面上均设置有形状为刀刃形的多个引风条2；所述蜗壳设置有一个主排风口5和多个辅助排风口6，主排风口5设置在圆筒体的另一侧且与进风口1相对，其开口角δ＝90°，其底面9为向下倾斜的斜面，底面9的倾角为γ＝5°，辅助排风口6分布在蜗壳11的顶面。发电机12为两台，通过法兰盘16与转轴的两端连接。
Claims (10)
1.一种用于交通工具的风力发电装置，包括蜗壳(11)、转轴(4)、固定在转轴上并位于蜗壳(11)内的叶片(3)和安装在转轴(4)上的发电机(12)，其特征在于叶片(3)为异形半圆筒状，其投影角α＝5°～15°，所述异形半圆筒状叶片(3)的凹弧面为迎风面，凸弧面为出风面。
2.根据权利要求1所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于所述异形半圆筒状叶片(3)的迎风面为粗糙面，或所述异形半圆筒状叶片(3)的迎风面上分布有与迎风面结合成一体的凸块或凸条，所述凸条交叉形成网格。
3.根据权利要求1或2所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于所述异形半圆筒状的叶片(3)为3片～5片，各叶片分别沿转轴的轴向固定，各叶片之间沿转轴圆周的间隔相等。
4.根据权利要求1或2所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于蜗壳(11)的进风口(1)设置在蜗壳一侧的下部，所述进风口(1)为斜面围成的漏斗式结构，所述斜面上设置有引风条(2)。
5.根据权利要求3所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于蜗壳(11)的进风口(1)设置在蜗壳一侧的下部，所述进风口(1)为斜面围成的漏斗式结构，所述斜面上设置有引风条(2)。
6.根据权利要求4所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于围成进风口的斜面的倾角β＝5°～45°，所述进风口(1)的开口形状为长方形、椭圆形、圆形、正方形中的一种。
7.根据权利要求5所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于围成进风口的斜面的倾角β＝5°～45°，所述进风口(1)的开口形状为长方形、椭圆形、圆形、正方形中的一种。
8.根据权利要求4所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于蜗壳(11)设置有一个主排风口(5)和多个辅助排风口(6)，所述主排风口(5)设置在蜗壳的另一侧且与进风口(1)相对，主排风口的开口角δ为90°≤δ≤110°，所述辅助排风口分布在蜗壳(11)的顶面。
9.根据权利要求5所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于蜗壳(11)设置有一个主排风口(5)和多个辅助排风口(6)，所述主排风口(5)设置在蜗壳的另一侧且与进风口(1)相对，主排风口的开口角δ为90°≤δ≤110°，所述辅助排风口分布在蜗壳(11)的顶面。
10.根据权利要求8所述的用于交通工具的风力发电装置，其特征在于所述主排风口(5)的底面为向下倾斜的斜面，其倾角γ＝5°～30°。
Priority Applications (1)
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| CN2011200573490U CN202006736U (zh) | 2011-03-07 | 2011-03-07 | 用于交通工具的风力发电装置 |
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| CN2011200573490U CN202006736U (zh) | 2011-03-07 | 2011-03-07 | 用于交通工具的风力发电装置 |
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| CN (1) | CN202006736U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102678456A (zh) * | 2011-03-07 | 2012-09-19 | 赵蒙 | 用于交通工具的风力发电装置 |
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| WO2019206102A1 (zh) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | Wang Wusheng | 一种高效风力发电装置 |
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2011
- 2011-03-07 CN CN2011200573490U patent/CN202006736U/zh not_active Expired - Lifetime
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