CN2030262U - 风力、水流两用发电机 - Google Patents

Abstract

风力、水流两用发电机，本实用新型涉及风力和水流发电设备。它提供一种采用大面积截风的风帆，运转平稳，自动对准风向，风力、水流两用的卧式发电机。设有两对链轮和一对链条；风帆悬吊在链条之间的横杠上，风帆由小叶片铰链而成，风帆受风或水流运转通过链轮和传动轮、传动带带动发电机运行。本机工作平稳，结构简单，没有污染和噪音，能够实用，有推广应用价值。

Description

本实用新型涉及风力、水力发电设备。

已有的中小型风力发电机普遍采用多叶片螺旋轴方式，主要分为水平轴和垂直轴两种，由支撑架、风轮（叶片轮）、尾舵、传动机构、限速机构、制动装置、发电机等部分组成，通常还附加蓄电池和逆变器。

美国自由风叶透平公司设计了一种高效能采用“悬挂自由叶片”的立式风车，它与一般的风车的主要区别是采用大面积截风的风帆代替普通叶片，风帆不固定在轴上，六块对称的风叶（帆）骑装在上下两圈缆绳之间；起传动作用的缆绳悬吊在两组既大又轻的滑轮之间，风叶用大幅涤纶布制成，尺寸较大的则采用轻金属铝。当风推动这六块沿缆绳分布的风叶时，滑轮跟着旋转起来，发电机或灌溉水泵可以直接与滑轮连接。铝制风叶片的安装采用一种装有绞链的、能转向的小金属片，小金属片固定在铝叶被曳拉的一边上。（《科学实验》1983年No.3，第46页）

帆式风力机受风面积大且正面受风，同样的工作面积要比旧式风车提高效率3倍以上。但上述立式风车的缆绳实际运转时左右两边会出现差距，难以保持同步运转，风帆容易歪斜，难以保持垂直，降低了效率，随着差距的增大，最后互相牵扯，导致运转不够平稳。另外，自动对准风向的性能较差。

本实用新型的目的是提供一种采用大面积截风的风帆，运转平稳，自动对准风向，风力、水流两用的卧式发电机。

本实用新型主要包括采用大面积截风的风帆作为风叶片，还有传动机构、风向舵、机架、转盘、支撑柱、发电机等部分。

传动机构设有两对链轮（盘）和一对链条，链轮安装在机架上，链条之间每隔一定的距离设横杠。每对链轮均有链轮轴连接。

风帆悬吊在链条横杠上，风帆由若干片小叶片铰链而成，使得风帆能自如转弯，保证顺利反复运转。风帆上有若干风帆拉索并系结在链条横杠上。

机架固定在转盘上，采用框架式。转盘位于支撑柱上，可绕支撑柱自如转动。支撑柱带有若干根固定拉索。在机架的一端设有风向舵，以便自动对准风向，提高风车的效率。

前链轮附带有传动轮，通过传动带与发电机连接，风帆受风即带动发电机工作。

本实用新型可根据需要和条件制成大、中、小型，对大型装置长度可达数百米，风帆面积可达百平方米，风帆的张数可达十几个，约可产生数百千瓦的电力。

本实用新型不仅可以利用风力带动，而且可以利用水流带动，这时不需要上述的底盘、支撑柱和风向舵，仅保留机架，使回转的风帆式叶片在水上而不是在水下回转，这样可以避免帆叶回转时水的阻力。发电机则装在机架的水上部分，注意水位的涨落。同时，本实用新型还可作为船舶的附加动力装置，使船舶完全依靠风力航行，其方法是将此装置安装于船舶尾部的水下部分，加大船帆的面积，把多余的能量通过本装置带动发电机输入蓄电池等储能设备，供小风或无风时使用，也可做照明等其它用电。利用水流推动帆叶时可依水流流量、深浅等情况改变风帆叶的大小和张数。

本实用新型采用了大面积多层次截风的风帆，正面受风，大幅度地提高了风车的效率。由于采用链条、链轮作为传动机构，保证风帆两边同步平衡运转，机器工作平稳。风帆拉索有伸缩性，在风速较大时可使帆面倾斜，减少风力，保证机器安全可靠，达到实用阶段。另外，本机不仅能做风车，而且可以利用水流发电，还可作为船舶的附加动力装置，一物多用，尽管是一种随机性很强的不规则能源，但由于结构简单，维修容易，成本低廉，使用方便，没有污染和噪音，在2－3级风即能运转，广泛适用于沿海、山区、农村。如果以超过1.7米／秒的小型风力发电机的有效风力标准统计，则中国就有80％以上地区的风能都有开发利用的价值。以电代柴，为科技种田，发展多种经营提供大量热能。

附图给出本实用新型的实施例。

图1、2、3分别为风力、水流两用发电机结构的正视图、顶视图和侧视图。

实施例为长10米、宽3米、高3.5米的小型风力、水流两用发电机。

其中传动机构设有对称排列的前后两对链轮4和5，并由链轮轴8连接。还有一对链条6与链轮啮合，链轮安装在机架10上，两条链条之间安装12根横杠7，可采用镙丝把两头分别紧固于两条链条上。

风帆1用角铁焊接成长方形的框架，在框架上铺设铝片。每张风帆由三片小叶片通过活页铰链3组成，共有3至6张风帆，面积共约10平方米，有利于风帆在转弯处运转自如。风帆上有四条风帆拉索2并系结在横杠上。风帆拉索有伸缩性，可用铁索制作，在铁索的两头有一段弹簧，其作用是当风速超过一定要求时，弹簧受力伸长，使风帆倾斜，减少压力和减缓运转速度，以保护机器的安全。风帆也可以采用涤纶布等轻质耐用材料制成。当风帆在风力的推动下，便通过牵系在横杠上的风帆拉索带动链条和链轮。

前链轮中附带有传动轮14，由传动带15带动发电机16。传动轮与前链轮同轴，传动轮的直径小于链轮的直径。发电机位于转盘9上。

机架由角铁或其它材料焊接或紧固件紧固而成，固定在转盘9上，机架为框架式。在铁架的末端配接一对用铝片做成的风向舵11，或者加上铁质框架。转盘为方形或圆形，位于支撑柱12上，用铁管辅以固定拉索13，高度约70厘米。大型装置的支撑柱可采用铁架或钢筋混凝土结构。支撑柱的高度视用途、条件选择。

本实用新型的使用安装应选择较高的地势，地形较开阔，例如山顶、海边、建筑物顶部。如在低平之处应高于周围的建筑物。如果利用水流，则应选择流速较快、水面较宽、较深的水流地段，把本机泊于水上并系留固定。

发电机可参照现有风力机所采用的型号。

Claims (4)

1、一种风力发电机，采用大面积截风的风帆，设有传动机构、支撑柱、发电机、机架，其特征在于所说的传动机构设有两对链轮(盘)和一对链条，链条之间带横杠，每对链轮均有链轮轴连接，一链轮带传动轮，传动轮由传动带与发电机连接；所说的风帆和风帆拉索均悬吊在横杠上，风帆由小叶片铰链而成；还设有风向舵；所说的机架固定在可绕支撑柱自如转动的转盘上。

2、一种水流发电机，采用风帆式叶片，设有传动机构、发电机、机架，其特征在于所说的传动机构设有两对链轮（盘）和一对链条，链条之间带横杠，每对链轮轴连接，一链轮带传动轮，传动轮由传动带与发电机连接；所说的风帆式叶片和风帆式叶片拉索均悬吊在横杠上，风帆式叶片由小叶片铰链而成。

3、如权利要求1或2所述的风力发电机，其特征在于两对链轮对称、前后排列。

4、如权利要求1所述的风力发电机，其特征在于风帆或风帆式叶片是采用在金属框架上铺设轻金属片或涤纶布。

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