CN203570506U - 发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种发电装置。所述发电装置包括：阻力转换机构、与所述阻力转换机构相连接的发电机构、及支撑所述阻力转换机构的支撑机构；所述阻力转换机构包括：主轴及设置在所述主轴上的至少三个叶片，每个所述叶片通过一个侧边固定在所述主轴上，且所述叶片两两之间的夹角相同，其中，每个所述叶片由至少一个可活动叶片单元组成。本实用新型实施例提供的发电装置，每个叶片由若干个可活动叶片单元组成，与传统发电装置相比，最大限度的提高了阻力的利用率和发电功率，并且安装更加方便，使用更加灵活，不仅能降低维护难度，同时还能节省单位发电量的维护成本。

Description

发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电领域，具体来说，涉及一种发电装置。

背景技术

随着生活水平的提高，电能作为生产生活不可或缺的资源，在各个领域的应用越来越广泛。因此，为了确保电能资源的供应，各种形式的发电装置或系统也层出不穷。而风力发电装置与水力发电装置，以其节能、环保的特点，应用较为普遍。

风力发电机的类型主要包括：水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。以垂直轴风力发电机为例，包括：风力转换机构、位于所述风力转换机构下部的发电机构、及支撑所述风力转换机构的支撑机构，所述风力转换机构包括主轴，及设置在所述主轴上的叶片。所述主轴内部为空腔，所述发电机构位于主轴下部。发电机通过叶片的转动将风能转换为电能，进行发电。

然而，随着发电机输出功率的增大，风机叶片面积越来越大，风机也越来越高，导致安装难度增大、稳定性差、难以维护。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种发电装置，解决了传统发电机安装难度增大、稳定性差、难以维护的问题。

本实用新型实施例提供了一种发电装置，所述发电装置包括：阻力转换机构、与所述阻力转换机构相连接的发电机构、及支撑所述阻力转换机构的支撑机构；所述阻力转换机构包括：主轴及设置在所述主轴上的至少三个叶片，每个所述叶片通过一个侧边固定在所述主轴上，且所述叶片两两之间的夹角相同，其中，每个所述叶片由至少一个可活动叶片单元组成。

在本实用新型实施例提供的发电装置的第一种可能实现的方式中，所述叶片单元为一个子叶片或者子叶片组。

结合本实用新型实施例提供的发电装置或第一种可能实现的方式，在第二种可能的实现方式中，当所述叶片单元为一个子叶片时，所述子叶片通过贯穿所述子叶片两侧边的连接轴连接在叶片框架上。

结合本实用新型实施例提供的发电装置或第一种或第二种可能实现的方式，在第三种可能的实现方式中，所述连接轴两侧部分的面积不相等。

结合本实用新型实施例提供的发电装置或第一种或第二种或第三种可能实现的方式，在第四种可能的实现方式中，所述连接轴两端与所述叶片框架活动连接。

结合本实用新型实施例提供的发电装置或第一种或第二种或第三种或第四种可能实现的方式，在第五种可能的实现方式中，当所述叶片单元为子叶片组时，所述叶片单元包括：第一子叶片和第二子叶片，其中，所述第一子叶片与所述第二子叶片的相邻端通过两齿轮耦合在一起，所述齿轮连接在所述叶片框架上；所述第一子叶片和/或所述第二子叶片的端面之上设置有间隔件，所述间隔件位于两子叶片相邻端的相对端端面之上。

结合本实用新型实施例提供的发电装置或第一种或第二种或第三种或第四种或第五种可能实现的方式，在第六种可能的实现方式中，所述间隔件的长度与所述两齿轮的圆心之间的间距相等。

结合本实用新型实施例提供的发电装置或第一种或第二种或第三种或第四种或第五种或第六种可能实现的方式，在第七种可能的实现方式中，对应每个所述叶片单元设置有限位装置，所述限位装置安装在所述叶片框架上。

结合本实用新型实施例提供的发电装置或第一种或第二种或第三种或第四种或第五种或第六种或第七种可能实现的方式，在第八种可能的实现方式中，所述叶片单元为平面状、流线状或者弧面状。

结合本实用新型实施例提供的发电装置或第一种或第二种或第三种或第四种或第五种或第六种或第七种或第八种可能实现的方式，在第九种可能的实现方式中，所述叶片单元的形状为：矩形、菱形或圆形。

由以上技术方案可知，本实用新型实施例所提供的发电装置，叶片由若干个可活动叶片单元组成，与传统大叶片发电装置相比，安装更加方便，使用更加灵活，不仅能降低维护难度，节省维护成本，而且提高了发电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型实施例提供的发电装置的阻力转换机构结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的叶片单元的实施方式结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的叶片单元的另一种实施方式结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的叶片单元的第三种实施方式结构示意图；

图5为图4所示的叶片单元的实施方式示意图；

图6为本实用新型提供的风力发电机风力转换机构的结构示意图；

图7为图6的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示装置结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

参见图1，图1为本实用新型实施例提供的发电装置的阻力转换机构结构示意图。

所述发电装置包括：阻力转换机构、发电机构和支撑机构，其中，所述发电机构与所述阻力转换机构相连接，所述支撑机构用于支撑所述阻力转换机构。由于发电装置的发电机构、支撑机构等基本部件的构成为本领域技术人员所熟知的技术，本实用新型在此不再赘述。

所述阻力转换机构包括：主轴1，设置在所述主轴1上的至少三个叶片2，其中，每个所述叶片2通过一个侧边固定在所述主轴1上作为主轴的扇叶，且所述叶片2两两之间的夹角相同。即，当所述叶片数量为三个时，每个叶片与相邻两叶片的夹角都是120度，当所述叶片数量为四个时，每个叶片与相邻两叶片的夹角都是90度。其中，每个所述叶片2由至少一个可活动叶片单元3组成。

其中，叶片的数量及大小，可以根据需求进行不同的设置，本实用新型对此不做限制。

需要指出的，所述叶片单元可以为一个子叶片，或者为子叶片组。所述叶片单元可随阻力的大小进行活动，每个叶片所包含的叶片单元的数量可以根据需求进行不同的设置。本实用新型对此不做限制。

此外，所述发电装置对应每个叶片单元均设置有限位装置，用于控制每个叶片单元的活动及位置，所述限位装置安装在叶片框架上。

根据上述技术方案可知，本实用新型实施例所提供的发电装置，叶片由若干个可活动叶片单元组成，与传统大叶片发电装置相比，安装更加方便，使用更加灵活，不仅能降低维护难度，节省维护成本，而且提高了发电效率。

在不增加叶片面积和发电装置的条件下，为了提高发电装置的输出功率，本实用新型通过改变叶片的设置及限位的位置来提高阻力的利用率，从而提高发电装置的输出功率。

在上述实施例的基础上，叶片单元为一个子叶片时，叶片单元的结构及连接形式如下述所述。

如图2所示，图2为本实用新型实施例提供的叶片单元的实施结构示意图。

本实施例中，一个子叶片作为一个叶片单元，所述子叶片21通过贯穿所述子叶片21侧边的连接轴22连接在所述叶片框架23上。其中，所述连接轴22两侧的两部分面积不相等。

需要指出的，所述连接轴可以横向（如图3所示）、纵向或者斜向从所述子叶片的侧边穿过，本实用新型对此不做限制，且所述连接轴的两端活动连接在所述叶片框架上。

发电装置运行时，当阻力的方向完全垂直于某一叶片端面时，该叶片中子叶片在限位装置的作用下与叶片框架无间隙配合，最大限度的受到阻力的作用，将阻力转换为电能；随着叶片的转动，阻力的方向与叶片呈一定角度，此时，由于子叶片连接轴两侧部分的面积不等，两部分的受力不同，因此，该子叶片发生翻转，当阻力的方向平行于该叶片的端面方向时，子叶片垂直于叶片框架，使叶片呈网状，基本不受阻力的作用；当该叶片继续旋转，所述子叶片在限位装置控制下，以与之前相反的方向翻转，并在阻力方向垂直于叶片端面时，再次与叶片框架无间隙配合。随着叶片的转动如此反复，将阻力转换为电能。

当然，从叶片端面垂直于阻力方向，与叶片端面平行于阻力方向的转动过程中，子叶片也处在翻转的过程中，此时子叶片并未完全垂直于阻力的方向，因此，此过程中，子叶片依然可以受到阻力的作用，并将部分阻力转换为电能。

此外，由于连接轴可以设置为横向、纵向或者斜向，所以，子叶片翻转方向也不相同，本实用新型对此不做限制。

上述实施例为叶片单元为一个子叶片的形式，由上述可知，所述叶片单元还可以为子叶片组。

如图4所示，图4为本实用新型实施例提供的叶片单元的第三种实施方式结构示意图。

所述叶片单元为子叶片组，包括：第一子叶片41和第二子叶片42，其中，所述第一子叶片41与所述第二子叶片42的相邻端通过两齿轮43耦合在一起，所述齿轮43连接在所述叶片框架44上。此外，当叶片旋转时，为了使子叶片更容易在阻力作用下翻转，所述第一子叶片41和/或所述第二子叶片42的端面之上设置有间隔件45，所述间隔件45位于两子叶片相邻端的相对端端面之上。

本实施例中，发电装置运行时，子叶片的活动过程与上述实施例类似，本实用新型此处不再详述。不同的是，本实施例中，若第一子叶片顺时针翻转，则通过齿轮与所述第一子叶片咬合的第二子叶片为逆时针翻转，如图5所示，图5为本实施例中叶片端面平行于阻力方向时，子叶片的形态。此外，为了保证阻力方向平行于叶片端面方向时，子叶片完全垂直于叶片框架，间隔件的长度与两齿轮的圆心之间的间距相等。

当然，在本实用新型的一个优选示例中，可以将所述第一子叶片和所述第二子叶片设计为弧形，并在两个所述子叶片的相对端设置挡板，接受阻力时，所述挡板由于阻力的驱动，开口为喇叭状以接纳更多的阻力；在不接受阻力作用时，由于限位装置的作用两挡板呈水平分布以减少阻力的作用。

需要指出的，上述仅仅为本实用新型的一个优选示例，所述叶片单元还可以设置平面状或者流线状，且所述叶片单元的形状可以为矩形、菱形等多边形或者圆形。此外，不同的环境中所使用的发电装置叶片单元的大小和数量都有一个最佳值，如果叶片单元的数量太少，例如仅一个叶片单元的情况，在阻力稍大时，不便调节；当叶片单元数量过多时，由于框架过密，叶片几乎等同于没有设置叶片单元，所以，叶片单元的大小和数量根据需求进行不同的设置，本实用新型对此不做限制。

本实施例所提出的叶片单元，子叶片根据叶片的转动及叶片受力方向进行翻转，使发电装置最大限度的接受阻力，并且最大限度的减小阻力的浪费，提高了阻力的利用率；同时，由于叶片单元为活动连接，因此，可以根据阻力情况的不同，对叶片单元进行拆装，使用灵活方便。

为了更加清楚、详细的说明本实用新型实施例所提供的技术方案，下面以一个具体的示例对本实用新型进行详细的描述。

参见图6，图6为本实用新型提供的风力发电机风力转换机构的结构示意图。

其中，所述风力发电机的增速装置、发电控制装置等与传统发电机相同，本实用新型在此不再赘述。所述风力发电机的风力转换部分包括：主轴，及安装在所述主轴上的三个叶片，三个叶片两两之间的夹角为120度。其中，所述叶片由6个子叶片组成，每个子叶片通过纵向贯穿所述子叶片的轴与叶片框架活动连接，所述轴两侧部分面积不等。

假设叶片逆时针转动，风向如图所示，叶片处于位置10时，所述叶片处于迎风面，即，叶片的端面与风向完全垂直，此时，通过限位装置的控制作用，叶片中的子叶片平铺在叶片框架中，并与叶片框架无间隙配合，以便于叶片能最大程度的承受风力；当叶片继续转动，由于风力作用，而且子叶片轴两侧面积不等，面积较大的部分顺着风力的方向旋转，当旋转到位置20时，叶片处于背风面，即，叶片端面平行于风力的方向，此时子叶片旋转至垂直于框架，叶片呈网状，以便于叶片不受风力的作用；叶片继续转动子叶片以与之前相反的方向回转，并在旋转到位置10时再次平铺到框架中，如此反复，从而将风能最终转换为电能。

需要指出的，叶片在旋转过程中，当处于背风面时，如图7所示，图7为图6的俯视图，由于限位装置的作用。即使叶片处于背风面的时候，子叶片与叶片框架呈一定角度，并未完全平铺在框架上，子叶片仍可以接受部分风力的作用，也就是说，此时的子叶片依然可以做功。

此外，本实施例所提供的风力发电装置，如在台风的天气里，因风力强大，还可控制限位装置，使得部分限位装置处于非工作状态，这样部分叶片即使在迎风面也会随风转动，减少了叶片单元的工作面积，不仅保证发电装置不被台风损毁，而且可以让风力发电机继续满负荷工作发电，使用灵活方便。

本实施例提出的风力发电装置，通过设置可转动的子叶片，当叶片迎风时，可最大程度的接受风力的作用，当处于背风面时，可最大程度的减少风力的作用，提高的发电的效率，并且使用灵活方便，便于维护。

需要指出的，上述实施例仅仅是本实用新型提供的一个优选示例，本实用新型所提供的技术方案不限于此，还可以应用到水力等其他应用阻力发电的领域，其结构和连接方式与风力发电装置类似，本实用新型在此不再赘述。

通过以上技术方案可知，本实用新型实施例提供的发电装置，叶片由若干个可活动叶片单元组成，与传统大叶片发电装置相比，可以最大限度的提高发电功率，并且安装更加方便，使用更加灵活，不仅能降低维护难度，同时还能节省维护成本。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。

虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种发电装置，其特征在于，所述发电装置包括：阻力转换机构、与所述阻力转换机构相连接的发电机构、及支撑所述阻力转换机构的支撑机构； 

所述阻力转换机构包括：主轴及设置在所述主轴上的至少三个叶片，每个所述叶片通过一个侧边固定在所述主轴上，且所述叶片两两之间的夹角相同，其中，每个所述叶片由至少一个可活动叶片单元组成； 

所述叶片单元为一个子叶片或者子叶片组； 

当所述叶片单元为一个子叶片时， 

所述子叶片通过贯穿所述子叶片两侧边的连接轴连接在叶片框架上；所述连接轴两侧部分的面积不相等。 

2.如权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述连接轴两端与所述叶片框架活动连接。 

3.如权利要求1所述的发电装置，其特征在于，当所述叶片单元为子叶片组时，所述叶片单元包括：第一子叶片和第二子叶片，其中， 

所述第一子叶片与所述第二子叶片的相邻端通过两齿轮耦合在一起，所述齿轮连接在所述叶片框架上； 

所述第一子叶片和/或所述第二子叶片的端面之上设置有间隔件，所述间隔件位于两子叶片相邻端的相对端端面之上。 

4.如权利要求3所述的发电装置，其特征在于，所述间隔件的长度与所述两齿轮的圆心之间的间距相等。 

5.如权利要求1至4中任一权项所述的发电装置，其特征在于，对应每个所述叶片单元设置有限位装置，所述限位装置安装在所述叶片框架上。 

6.如权利要求5所述的发电装置，其特征在于，所述叶片单元为平面状、流线状或者弧面状。 

7.如权利要求6所述的发电装置，其特征在于，所述叶片单元的形状为：矩形、菱形或圆形。 

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