專利名稱：光伏風車裝置及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光伏風車裝置及其制作方法，更具體地說，它涉及一種由 光能轉換成電能、接著轉換成機械能的演示裝置，屬于可再生能源技術領域。
背景技術：
長期以來，人類燃燒大量的煤炭和石油用于發(fā)電，造成了大面積的環(huán)境污 染和不可再生的礦物能源資源的減少。隨著清潔的、可再生的新能源技術的進 步，人類在盡可能多的領域里，采用太陽能光伏發(fā)電新技術來減少環(huán)境污染、 生產工農業(yè)新產品和向多種電器供電。在已有技術中，國內生產的單晶硅和多晶硅太陽能電池的平均光電轉換率分別達到17%和15%,國產硅太陽能電池大 部分出口，還有一部分在國內應用。全國中、小學缺少演示光伏發(fā)電新技術的 教學用具，向人民群眾宣傳、普及光伏發(fā)電知識，同樣缺少直觀的講解用具。 到目前為止，尚未見到既能在室外、又能在室內演示由光能轉換成電能、接著 轉換成機械能的教學用具。發(fā)明內容本發(fā)明克服了現在技術中的不足，提供了一種光伏風車裝置。該裝置利用 室外的太陽光或者室內的鹵素燈光照射太陽電池板產生直流電，通過導線4輸 入直流電動機2,電能轉換成機械能,直流電動機2的轉速每分鐘高達2300 2400
圈，觀眾不能仔細察看風車的葉片1的轉動，髙速旋轉的葉片1會影響本裝置 在使用中的安全，不利于演講人的解說。為了降低風車葉片1的轉速，必須在直流電動機2的前部連接齒輪減速器7。為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現的 一種光伏風車裝置，由風車的葉片l、直流電動機2、空心管3、金屬導線4、硅太陽電池5、底座6、齒輪減速器7組成，在直流電動機2的前部連接有直流電動機2在電壓為3V時，每分鐘轉2300~2400圃的轉速時，通過齒輪減速 器7的5次調整，葉片1每分鐘只轉12-13圑；皿與電壓有關，如果電壓為 6V時，葉片1的轉速會增加到24~26圈。齒輪減速器7內部的六只傳動齒輪的 組成是兩只固定傳動齒輪包括固定在齒輪減速器上蓋帽8內側的固定傳動定軸上拆下來或套裝上去的活動傳動齒輪包括套裝在右固定軸15上的右上方活動傳動齒輪16和右下方活動傳動齒輪17。 13、 14、 16、 17四只活動傳動齒輪全部制作成齒數不相同的立體雙層齒輪確保了齒輪組合之間的吻合傳動；齒數不相同的齒輪在工作時，由于齒數不相同，因而不同組合的齒輪之間的轉動比各不相同，通i^,的5次調整，逐漸降低旋^(i度，將動力輸出軸18的轉速由髙速減少為低速，使人們能清楚看到風車的葉片1的緩慢轉動，確保了 光伏風車裝置演示中的安全。本發(fā)明光伏風車裝置的制作方法采用以下工藝步驟1、先用金屬或塑料或有機玻璃或竹木堅固材料制作空心管3和底座6,將
空心管3和底座6粘結或焊接成一個整體。2、 用銅材制造13、 14、 16、 17四只活動傳動齒輪和9、 11 二只固定傳動 齒輪；將六只傳動齒輪安裝在齒輪減速器7內的特定位置，并連接直流電動機2 和動力輸出軸18。3、 將帶有齒輪減速器7的直流電動機2安裝在空心管3上端的電動機罩殼內。4、 用布制品或紙制品或竹木制品或塑料制品輕質材料制作風車的葉片1。5、 在動力輸出軸18的前端安裝插有葉片1的輪盤。6、 用金屬導線4連S^太陽電池6和直流電動機2。金屬導線4安裝在空 心管3的內部。光伏風車裝置制造完成后，要求檢測合格和運轉正常。


圖l為本發(fā)明結構主視圖。 圖2為本發(fā)明結構正視圖。圖3為本發(fā)明中帶齒輪減速器的電動機的俯視圖。圖4為本發(fā)明中齒輪減速器上蓋帽內視圖。圖5為本發(fā)明中齒輪減速器下底面上的俯視圖。圖6為本發(fā)明中齒輪減速器內的四只活動傳動齒輪正視圖，
具體實施例方式
下面本發(fā)明將結合附圖中的實施例進一步描述圖l為本明結構主視圖，圖2為本發(fā)明結構正視圖。 首先要制造圖1中的核心部件齒輪減速器7:用銅材制造圖6中的四只活動 傳動齒輪13、 14、 16、 17和圖4中的固定傳動齒輪9、圖5中的固定傳動齒輪 11。按照圖紙制造左固定軸12和右固定軸15，將六只傳動齒輪安裝到各個位置, 擰緊齒輪減速器上蓋帽上的兩只嫘絲，制成圖3中的與直流電動機2連接的密 封的齒輪減速器7。光伏風車裝置主要部件的大小是風車的葉片1的長度在6公發(fā)至60公分 之間選定，空心管3的髙度在8公分至80公分之間選定；硅太陽電池5的長度 和寬度在6公分至60公分之間選定，底座6的長度和寬度在8公分至80公分 之間選定。葉片1的長度要小于空心管3的高度，硅太陽電池5的平面積要比 底座6的平面積??；帶齒輪減速器7的直流電動機2要與光伏風車裝置的整體 相互配套，各部件的大小要統(tǒng)一設計。用布制品或紙制品或竹木制品輕質材料制成風車的葉片1。用金屬或塑料或有機玻璃或木制品制成空心管3和底座6。長度8公分X6公分的多晶硅太陽電池板可按照3V電壓、180毫安電流制 成。相配套的底座6的長度是10厘米、寬度是8厘米、厚度是1厘米。將空心管3和底座6粘接或焊接后，在空心管3上方的電動機罩殼內安裝 帶齒輪減速器7的直流電動機2，在直流電動機2的動力輸出軸18的前端安裝 插有葉片1的輪盤。在底座6上安裝硅太陽電池板5,金屬導線4穿過空心管3內部，下端連結
硅太陽電池5，上端連接直流電動機2。光伏風車裝置各組成部分安裝、連接完成后，要進行檢測。在室外太陽光 的照射或在室內12V 50W定向照明鹵素燈的照射下，硅太陽電池5產生的直流 電通過金屬導線4輸入直流電動機2,由于齒輪減速器7的減速作用，動力輸出 軸18驅動風車的葉片1緩慢轉動，完成了由光能—電能一機械能的轉換。光伏 風車裝置制作成功后，便可用于教學演講和科普宣傳了。
權利要求
1、一種光伏風車裝置，由風車的葉片(1)、直流電動機(2)、空心管(3)、金屬導線(4)、硅太陽電池(5)、底座(6)、齒輪減速器(7)組成，其特征是，在直流電動機(2)的前部連接有特制的齒輪減速器(7)，齒輪減速器(7)通過內部的6只傳動齒輪按照傳動比調整5次轉速。直流電動機(2)在電壓為3V時，每分鐘轉2300～2400圈的轉速時，通過齒輪減速器(7)的5次調整，葉片(1)每分鐘只轉12～13圈；轉速與電壓有關，如果電壓為6V時，葉片(1)的轉速會增加到每分鐘24～26圈。齒輪減速器(7)內部的六只傳動齒輪的組成是兩只固定傳動齒輪包括固定在齒輪減速器上蓋帽(8)內側的固定傳動齒輪(9)和固定在齒輪減速器下底面(10)上的固定傳動齒輪(11)；以及四只可以從固定軸上拆下來或套裝上去的活動傳動齒輪包括套裝在左固定軸(12)上的左上方活動傳動齒輪(13)和左下方活動傳動齒輪(14)，套裝在右固定軸(15)上的右上方活動傳動齒輪(16)和右下方活動傳動齒輪(17)。(13)、(14)、(16)、(17)四只活動傳動齒輪全部制作成齒數不相同的立體雙層齒輪確保了齒輪組合之間的吻合傳動；齒數不同的齒輪在工作時，由于齒數不相同，因而不同組合的齒輪之間的傳動比各不相同，通過對轉速的5次調整，逐漸降低旋轉速度，將動力輸出軸(18)的轉速由高速減少為低速，使人們能清楚看到風車的葉片(1)的緩慢轉動，確保了光伏風車裝置演示中的安全。
2、 根據權利要求1所述的光伏風車裝置，其特征在于，所述的空心管(3) 是由金屬或塑料或有機玻璃或竹木制品堅固材料制成。
3.根據權利要求1所述的光伏風車裝置,其特征在于，所述的風車的葉片(l) 是由布制品或紙制品或竹木制品或塑料制品輕質材料制成。
4、 根據權利要求1所述的光伏風車裝置，其特征在于，所述的光伏風車裝 置的主要部件的大小是葉片(1)的長度在6公分至60公分之間選定，空心 管(3)的髙度在8公分至80公分之間選定，硅太陽電池(5)的長度和寬度在 6公分至60公分之間選定，底座(6)的長度和寬度在8公分至80公分之間選 定；葉片(1)的長度要小于空心管(3)的髙度，硅太陽電池(5)的平面積要 比底座(6)的平面積??；帶齒輪減速器(7)的直流電動機(2)要與光伏風車 裝置的整體相互配套；各部件的大小要統(tǒng)一設計。
5、 一種按權利要求1所述的光伏風車裝置的制作方法采用以下工藝步驟， 其特征是(1) 先用金屬或塑料或有機玻璃或竹木堅固材料制作空心管(3)和底座 (6),將空心管(3)和底座(6)粘結或焊接成一個整體。(2) 用銅材制造(13)、 (14)、 (16)、 (17)四只活動傳動齒輪和(9)、 (11) 二只固定傳動齒輪，將六只傳動齒輪安裝在齒輪減速器(7)內的特定位置，并 連接直流電動機(2)和齒輪減速器(7)。(3) 將帶有齒輪減速器(7)的直流電動機(2〉安裝在空心管(3)上端 的電動機罩殼內。(4) 用布制品或紙制品或竹木制品或塑料制品輕質材料制作風車的葉片(l)-(5〉在動力輸出軸(18)的前端安裝插有葉片(1)的輪盤。 (6)用金屬導線(4)連結硅太陽電池(5)和直流電動機(2)。金屬導線 (4)安裝在空心管(3)的內部。 光伏風車裝置制造完成后，要求檢測合格和運轉正常。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光伏風車裝置及其制作方法，具體地說是屬于可再生能源技術領域。太陽能光伏發(fā)電的過程沒有污染，有利于環(huán)境保護，應當加快推廣和應用。為了向廣大中、小學生和人民群眾演示由太陽能轉換成電能、接著轉換成機械能的全過程，設計了便于在室外或室內進行光伏發(fā)電實驗的光伏風車裝置。本裝置在室外太陽光的照射下產生電流，直流電通過導線輸入帶減速器的直流電動機，使動力輸出軸轉動，從而帶動風車的葉片緩慢轉動，直觀展示了由光能轉換成電能、接著轉換成機械能的全部過程；在室內鹵素燈的照射下也能進行演示。本裝置應用齒輪減速器降低了光伏風車葉片的轉速，適合用作教學模型、科普用具等。
文檔編號G09B25/02GK101118706SQ20071013090
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權日2007年8月30日
發(fā)明者繆江紅 申請人:繆江紅