專利名稱：蝸殼式風(fēng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用風(fēng)能的裝置，能大幅度提高風(fēng)能利用率。尤其是利用風(fēng)能發(fā)電，能大大降低風(fēng)電成本。
背景技術(shù)：
國內(nèi)已建的風(fēng)能發(fā)電許多是螺旋槳式的風(fēng)輪，它的弱點(diǎn)是由于風(fēng)輪的動(dòng)能與風(fēng)輪受風(fēng)旋轉(zhuǎn)的面積大約成正比，所以雖然螺旋槳式的風(fēng)輪構(gòu)造簡單，但葉片的受風(fēng)推力的面積小，因而功率小。另有一種立軸式風(fēng)輪，中國過去有稱為“立車”的，如風(fēng)力表一樣有六個(gè)小帆。日本有稱為薩波尼烏斯式風(fēng)車的，其葉片成弧形，風(fēng)輪小半裸露，構(gòu)造也簡單。這次上海世博會(huì)在德國漢堡展館、北京展館、上海展館也看到類似這種有五、六個(gè)葉片的風(fēng)輪全裸的風(fēng)力機(jī)，現(xiàn)在正在推廣中。但這種風(fēng)輪能受風(fēng)推力的風(fēng)葉也只有全風(fēng)輪的六分之一， 而另外的六分之五的風(fēng)葉反而要承受不同程度的逆風(fēng)阻力。所以現(xiàn)有的風(fēng)力機(jī)效率低，發(fā)電的單位功率造價(jià)高，而且據(jù)有些資料說要三級(jí)及三級(jí)以上的風(fēng)才能發(fā)電。風(fēng)力時(shí)有時(shí)無、 時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，電壓、電流、周波隨之變化，因此又不能并網(wǎng)發(fā)電。電力本身又不能儲(chǔ)存，所以風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展受到挫折。
發(fā)明內(nèi)容為了提高風(fēng)力機(jī)利用風(fēng)能及發(fā)電的效率，提高風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)效益，推廣清潔能源。我從蝸殼式水輪機(jī)得到啟發(fā)，從而衍生出這種命名為蝸殼式風(fēng)力機(jī)。本實(shí)用新型解決以上技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是蝸殼式風(fēng)力機(jī)是一種立軸式風(fēng)力機(jī)，有一個(gè)導(dǎo)風(fēng)的蝸殼圍著立軸式風(fēng)輪，風(fēng)輪立軸下端聯(lián)接直流發(fā)電機(jī)。蝸殼進(jìn)風(fēng)口有門，由液壓活塞開大、關(guān)小及關(guān)閉。開大時(shí)可聚風(fēng)使小風(fēng)加強(qiáng)約2倍，關(guān)小可調(diào)節(jié)風(fēng)量。所以小于三級(jí)的小風(fēng)及大于九級(jí)的不太大的大風(fēng)也能發(fā)電，太大風(fēng)時(shí)可以關(guān)閉。蝸殼的進(jìn)風(fēng)口后連接著弧形風(fēng)道，弧形風(fēng)道的吹風(fēng)口不少于六個(gè)，圍著風(fēng)輪均勻分布。進(jìn)風(fēng)經(jīng)進(jìn)風(fēng)口和蝸殼內(nèi)六個(gè)弧形風(fēng)道，從六個(gè)方向圍著風(fēng)輪向風(fēng)葉吹風(fēng)。與現(xiàn)在單向吹風(fēng)的立軸式風(fēng)輪如 半裸風(fēng)輪的薩波尼烏斯式風(fēng)車及在世博會(huì)上看到正在推廣中的六葉全裸風(fēng)輪比較。既避免了六分之五的風(fēng)葉承受逆風(fēng)阻力，又增加了能受風(fēng)推力的風(fēng)葉數(shù)約5倍，并使風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。蝸殼有兩圈同心圓軌道作基座，能在軌道上旋轉(zhuǎn)。軌道固定在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)三層樓平頂上。蝸殼由風(fēng)向標(biāo)通過電子線路，控制其進(jìn)風(fēng)口始終保持迎風(fēng)。蝸殼圍著的風(fēng)輪最好有與弧形風(fēng)道成倍的風(fēng)葉數(shù)。蝸殼圍著的風(fēng)輪的風(fēng)葉宜呈弧形，風(fēng)葉下端封閉，上口通負(fù)壓排風(fēng)管。與蝸殼連成一體的負(fù)壓排風(fēng)管，排風(fēng)口始終背風(fēng)呈負(fù)壓，所以可提高排風(fēng)速度也增加了風(fēng)輪的動(dòng)能。綜合以上分析本實(shí)用新型的有益效果是，估計(jì)比螺旋槳式風(fēng)輪甚至比立軸式風(fēng)車，僅軸功率就提高十倍左右。加上小于三級(jí)的小風(fēng)發(fā)電，年總發(fā)電量就可能提高十多倍。 從經(jīng)濟(jì)上看，有可能把原來為煤炭發(fā)電成本1. 7倍的風(fēng)電的成本降低到0. 17倍或者更低， 能與水電相比。用風(fēng)能所發(fā)的低成本直流電電解水成為氫氣和氧氣，氫氣可以儲(chǔ)存也可以輸送。可作為城鄉(xiāng)生活燃?xì)?，也可作為調(diào)峰發(fā)電機(jī)的燃料，支持離網(wǎng)發(fā)電。液態(tài)氫可作移動(dòng)工作機(jī)如汽車、飛機(jī)、拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。風(fēng)電普及后還可通過逆變器將直流電變成交流電并網(wǎng)，以后實(shí)行高壓直流電輸電時(shí)可直接并網(wǎng)。

下面對(duì)本實(shí)用新型的附圖進(jìn)一步說明。圖1是本實(shí)用新型的縱剖視圖。圖2是俯視圖。圖3是圖1的A—A剖視圖。圖中①風(fēng)向標(biāo)，②同心圓軌道，③蝸殼，④進(jìn)風(fēng)口，⑤風(fēng)輪，⑥排風(fēng)管，⑦直流發(fā)電機(jī)，⑧弧形風(fēng)道。
具體實(shí)施方式
蝸殼式風(fēng)力機(jī)主要由蝸殼③和風(fēng)輪⑤組成。蝸殼③的進(jìn)風(fēng)口④和弧形風(fēng)道⑧及排風(fēng)管⑥材料可用角鋼、鐵皮制作。進(jìn)風(fēng)口④有門，每個(gè)門由一或兩個(gè)液壓活塞啟閉，開啟時(shí)進(jìn)口大可以聚風(fēng)(如附圖1)?；⌒物L(fēng)道⑧的關(guān)鍵是形狀要呈流線型，吹風(fēng)口對(duì)著風(fēng)葉的角度要合適。排風(fēng)管⑥在風(fēng)輪上面是與蝸殼連成一體的，出口與蝸殼的進(jìn)風(fēng)口方向相反(如附圖1)。其彎管段的彎曲半徑要合適，也要求呈流線型。立軸式風(fēng)輪⑤的風(fēng)葉宜為弧形，葉數(shù)與弧形風(fēng)道數(shù)成倍數(shù)較好，下端封閉，上口通負(fù)壓排風(fēng)管⑥，立軸下端聯(lián)接直流發(fā)電機(jī)⑦。蝸殼式風(fēng)力機(jī)的機(jī)座是兩圈帶有齒條的同心圓軌道②。蝸殼與軌道的結(jié)合裝置與軌道式塔吊一樣，由行走齒輪和軌道夾鉗等組成。但由于同心圓的半徑不同，同一角度掃過的弧長不同，所以兩條軌道上的齒輪齒條是不相同的。行走齒輪由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)由安裝在最高處的風(fēng)向標(biāo)①經(jīng)過電子線路控制，使蝸殼的進(jìn)風(fēng)口④始終迎風(fēng)。同心圓軌道②安裝在一個(gè)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的三層或三層以上樓平頂上(如附圖1)。樓房頂層作機(jī)房安裝直流發(fā)電機(jī)⑦等，下層可供人居住。這樣鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑下層的成本及土地價(jià)就可以算在住房上。
權(quán)利要求1.蝸殼式風(fēng)力機(jī)是一種立軸式風(fēng)力機(jī)，其特征是有一個(gè)蝸殼，蝸殼的進(jìn)風(fēng)口后連接著弧形風(fēng)道，弧形風(fēng)道的吹風(fēng)口不少于六個(gè)，圍著風(fēng)輪均勻分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝸殼式風(fēng)力機(jī)，其特征是蝸殼進(jìn)風(fēng)口有門，由液壓活塞開大、關(guān)小及關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝸殼式風(fēng)力機(jī)，其特征是蝸殼有兩圈同心圓軌道作基座，能在軌道上旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝸殼式風(fēng)力機(jī)，其特征是蝸殼由風(fēng)向標(biāo)通過電子線路，控制其進(jìn)風(fēng)口始終保持迎風(fēng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝸殼式風(fēng)力機(jī)，其特征是蝸殼圍著的風(fēng)輪有與弧形風(fēng)道成倍的風(fēng)葉數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝸殼式風(fēng)力機(jī)，其特征是蝸殼圍著的風(fēng)輪的弧形風(fēng)葉下端封閉，上口通負(fù)壓排風(fēng)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝸殼式風(fēng)力機(jī)，其特征是與蝸殼連成一體的負(fù)壓排風(fēng)管，排風(fēng)口始終背風(fēng)。
專利摘要本實(shí)用新型名為蝸殼式風(fēng)力機(jī)，是一種為高效利用風(fēng)能發(fā)電的裝置。其特征是有一個(gè)能在同心圓軌道上旋轉(zhuǎn)的蝸殼，由風(fēng)向標(biāo)控制保持蝸殼的進(jìn)風(fēng)口始終迎風(fēng)。進(jìn)風(fēng)口門開大時(shí)可使小風(fēng)加強(qiáng)約2倍，大風(fēng)時(shí)關(guān)閉或關(guān)小調(diào)節(jié)風(fēng)量。進(jìn)風(fēng)經(jīng)進(jìn)風(fēng)口和蝸殼內(nèi)六個(gè)弧形風(fēng)道，從六個(gè)方向圍著立軸式風(fēng)輪向風(fēng)葉吹風(fēng)。與現(xiàn)在單向吹風(fēng)的立軸式風(fēng)輪比較，既避免了六分之五的風(fēng)葉承受逆風(fēng)阻力，又增加了受風(fēng)風(fēng)葉數(shù)約5倍，并使風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。排風(fēng)管口始終背風(fēng)呈負(fù)壓，也可提高排風(fēng)速度增加風(fēng)輪的動(dòng)能。風(fēng)能發(fā)的低成本直流電，可電解水成為氫氣和氧氣。氫氣可以儲(chǔ)存、輸送，可作生活燃?xì)饧罢{(diào)峰發(fā)電的燃料。液態(tài)氫可作汽車、飛機(jī)的燃料。
文檔編號(hào)F03D7/06GK201972844SQ20102059310
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者徐樹人 申請(qǐng)人:徐樹人