本發(fā)明涉及一種利用空氣的壓強(qiáng)差進(jìn)行發(fā)電的裝置。

背景技術(shù)：

利用風(fēng)能吹轉(zhuǎn)扇葉，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的扇葉帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，這種傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)技術(shù)成熟且應(yīng)用廣泛。如申請(qǐng)?zhí)枮?01080008030.7的發(fā)明專(zhuān)利《風(fēng)力發(fā)電裝置》、申請(qǐng)?zhí)枮?01310213028.9的發(fā)明專(zhuān)利《風(fēng)力發(fā)電裝置及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)》、申請(qǐng)?zhí)枮?00910161208.0的發(fā)明《風(fēng)力發(fā)電機(jī)》等，為了跟蹤風(fēng)向，人們還發(fā)明了方位跟蹤驅(qū)動(dòng)裝置，如申請(qǐng)?zhí)枮?1811561.6的發(fā)明《風(fēng)力設(shè)備》、申請(qǐng)?zhí)枮?01010236404.2的發(fā)明《自動(dòng)跟蹤風(fēng)向跟蹤太陽(yáng)風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)》。

然而，我們學(xué)生科技活動(dòng)小組在考察南極的能源利用時(shí)發(fā)現(xiàn)：南極的風(fēng)力資源雖然極為豐富，但是科考站內(nèi)的電能卻不是利用風(fēng)力發(fā)電，而是使用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，在南極科考大力進(jìn)行、南極旅游不斷發(fā)展的今天，柴油發(fā)電不僅要消耗大量的柴油，而且還污染環(huán)境。

我們通常所說(shuō)的12級(jí)臺(tái)風(fēng)，風(fēng)速能達(dá)到32.6米/秒，夠大的了吧？可在南極，風(fēng)速常常能達(dá)到55.6米/秒，有時(shí)甚至達(dá)到83.3米/秒，這么豐富的風(fēng)力資源，為什么不用來(lái)發(fā)電呢？

我們學(xué)生科技活動(dòng)小組的成員經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，雖然南極的大風(fēng)天氣很多，風(fēng)能資源非常豐富，但是，由于現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電裝置基本是由多片扇葉組成，中間有一根中軸，這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電裝置在南極使用存在如下無(wú)法克服的技術(shù)缺陷：當(dāng)較大的沙、石粒吹打在扇葉的迎風(fēng)面上時(shí)，會(huì)造成扇葉的損傷；尤其在寒冷的暴風(fēng)雪天氣里，較大的雪粒高速打擊在扇葉的迎風(fēng)面上，其破碎的冰末會(huì)粘附在扇葉的表面，冰末的慢慢堆積凍結(jié)，扇葉越來(lái)越笨重，就會(huì)大大降低扇葉的旋轉(zhuǎn)效率，且慢慢堆積凍結(jié)，還會(huì)改變扇葉原有的迎風(fēng)面形狀，當(dāng)扇葉的迎風(fēng)面不再是傾斜的光滑表面時(shí)，風(fēng)吹在扇葉的迎風(fēng)面上(實(shí)際上是吹在扇葉迎風(fēng)面凍結(jié)的冰層上)，扇葉的受力散亂，也會(huì)大大降低扇葉的旋轉(zhuǎn)效率，甚至導(dǎo)致扇葉無(wú)法正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種壓差發(fā)電裝置，能夠避免暴風(fēng)將較大的沙、石粒吹打在扇葉的迎風(fēng)面上損傷扇葉；在寒冷的暴風(fēng)雪天氣里，能夠避免較大的雪粒高速打擊在扇葉的迎風(fēng)面上，克服扇葉旋轉(zhuǎn)效率降低、甚至無(wú)法正常轉(zhuǎn)動(dòng)的技術(shù)缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種壓差發(fā)電裝置，包括一空腔體，所述空腔體的頂面為上凸的弧面，底面為平面，在該空腔體的中部設(shè)有至少一個(gè)豎直通道，在所述豎直通道內(nèi)設(shè)有風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括用于驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電裝置的扇葉，所述扇葉的扇葉轉(zhuǎn)軸之軸心與豎直通道的軸心重合。

所述風(fēng)力發(fā)電裝置還包括發(fā)電機(jī)，所述扇葉轉(zhuǎn)軸通過(guò)變速器與所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述風(fēng)力發(fā)電裝置通過(guò)支撐桿固定于豎直通道內(nèi)。

所述支撐桿至少有一個(gè)為空心結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸電線和控制線經(jīng)由該空心結(jié)構(gòu)的支撐桿與豎直通道外部相應(yīng)的電器部件相連接。

所述空腔體的底面通過(guò)支架固定于地面上。

所述空腔體與支架之間通過(guò)鉸軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支架上設(shè)有風(fēng)向跟蹤裝置。

一種壓差發(fā)電裝置，包括一空腔體，述空腔體縱截面的外輪廓為平凸翼型或凹凸翼型，在該空腔體的中前部設(shè)有至少一個(gè)豎直通道，在所述豎直通道內(nèi)設(shè)有風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括用于驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電裝置的扇葉，所述扇葉的扇葉轉(zhuǎn)軸之軸心與豎直通道的軸心重合。

所述風(fēng)力發(fā)電裝置還包括發(fā)電機(jī)，所述扇葉轉(zhuǎn)軸通過(guò)變速器與所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述發(fā)電機(jī)通過(guò)支撐桿固定于豎直通道內(nèi)。

所述支撐桿至少有一個(gè)為空心結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸電線和控制線經(jīng)由該空心結(jié)構(gòu)的支撐桿與豎直通道外部相應(yīng)的電器部件相連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：由于采用上述技術(shù)方案，所述空腔體的頂面為上凸的弧面，底面為平面，這種結(jié)構(gòu)的空腔體，當(dāng)大風(fēng)從空腔體的左端向右端流動(dòng)時(shí)，根據(jù)伯努利原理(即流體的流速越大，其壓強(qiáng)越??；流速越小，其壓強(qiáng)越大)，由于所述空腔體的頂面為上凸的弧面，底面為平面，空腔體下方的流速低于上方的流速，從而使得空腔體下方的壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng)，產(chǎn)生了壓差，我們?cè)谠摽涨惑w的中部設(shè)豎直通道，豎直通道下端的壓強(qiáng)大于上端的壓強(qiáng)，豎直通道內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生向上流動(dòng)的氣流，設(shè)在豎直通道內(nèi)的扇葉就會(huì)被氣流推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電裝置發(fā)電，因豎直通道垂直于空腔體的底面，這樣的結(jié)構(gòu)使所述發(fā)電裝置不必直接面對(duì)暴風(fēng)雪，避免暴風(fēng)將較大的沙、石粒吹打在扇葉的迎風(fēng)面上損傷扇葉；在寒冷的暴風(fēng)雪天氣里，能夠避免較大的雪粒高速打擊在扇葉的迎風(fēng)面上，從而避免積雪在扇葉迎風(fēng)面上凍結(jié)，克服了扇葉旋轉(zhuǎn)效率降低、甚至無(wú)法正常轉(zhuǎn)動(dòng)的技術(shù)缺陷。適合在南極極端惡略的環(huán)境中使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的a—a向剖視圖；

圖3是圖1的俯視圖；

圖4是本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖5是4的俯視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清晰，以下結(jié)合附圖1至5，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書(shū)中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明是一種壓差發(fā)電裝置，包括一空腔體1，所述空腔體1的頂面為上凸的弧面2，底面為平面3，在該空腔體1的中部設(shè)有至少一個(gè)豎直通道4，在所述豎直通道4內(nèi)設(shè)有風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括用于驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電裝置的扇葉5，所述扇葉5的扇葉轉(zhuǎn)軸之軸心與豎直通道4的軸心重合。

作為優(yōu)選，豎直通道4可以設(shè)置多個(gè)，每個(gè)豎直通道4內(nèi)均設(shè)置風(fēng)力發(fā)電裝置。所述風(fēng)力發(fā)電裝置還包括發(fā)電機(jī)6，所述扇葉轉(zhuǎn)軸通過(guò)變速器7與所述發(fā)電機(jī)6轉(zhuǎn)動(dòng)連接。所述變速器7，可以是減速器，也可以是可控變速機(jī)構(gòu)等等。所述風(fēng)力發(fā)電裝置可以通過(guò)支撐桿8固定于豎直通道4內(nèi)，所述支撐桿8至少有一個(gè)為空心結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸電線和控制線經(jīng)由該空心結(jié)構(gòu)的支撐桿8與豎直通道4外部相應(yīng)的電器部件相連接，所述外部相應(yīng)的電器部件，例如控制器，用電器，變壓器等等，這些電器部件可以安裝在空腔體1的腔體內(nèi)，也可以安裝在地面。在南極，基本都是東南風(fēng)，可以將空腔體1的左端迎著風(fēng)向，將空腔體1的底面通過(guò)支架固定于地面上；也可以將空腔體1與支架之間通過(guò)鉸軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支架上設(shè)風(fēng)向跟蹤裝置，靈活調(diào)節(jié)跟蹤風(fēng)向，提高發(fā)電效率。

本發(fā)明的另一種壓差發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)，僅僅是在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)空腔體的縱截面進(jìn)行了變化：具體結(jié)構(gòu)包括一空腔體1，述空腔體1縱截面的外輪廓為平凸翼型或凹凸翼型，在該空腔體1的中前部設(shè)有至少一個(gè)豎直通道4，在所述豎直通道4內(nèi)設(shè)有風(fēng)力發(fā)電裝置(參考圖4，這種結(jié)構(gòu)，風(fēng)從左邊向右邊吹時(shí)，豎直通道4內(nèi)的上下壓強(qiáng)差較大，發(fā)電效率提高)，所述風(fēng)力發(fā)電裝置包括用于驅(qū)動(dòng)該風(fēng)力發(fā)電裝置的扇葉5，所述扇葉5的扇葉轉(zhuǎn)軸之軸心與豎直通道4的軸心重合。作為優(yōu)選，豎直通道4可以設(shè)置多個(gè)，每個(gè)豎直通道4內(nèi)均設(shè)置風(fēng)力發(fā)電裝置。所述風(fēng)力發(fā)電裝置還包括發(fā)電機(jī)6，所述扇葉轉(zhuǎn)軸通過(guò)變速器7與所述發(fā)電機(jī)6轉(zhuǎn)動(dòng)連接。所述發(fā)電機(jī)6通過(guò)支撐桿8固定于豎直通道4內(nèi)。所述支撐桿8至少有一個(gè)為空心結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)力發(fā)電裝置的輸電線和控制線經(jīng)由該空心結(jié)構(gòu)的支撐桿8與豎直通道4外部相應(yīng)的電器部件相連接。

上述各技術(shù)方案中，空腔體1的外殼可以采用不銹鋼材料，為了簡(jiǎn)化，空腔體1外殼的厚度沒(méi)有畫(huà)出，豎直通道4的通道壁厚也沒(méi)有畫(huà)出?？涨惑w1的兩側(cè)可以是平面結(jié)構(gòu)。在其中的一側(cè)可以開(kāi)設(shè)大門(mén)10，供人或貨物進(jìn)出，使空腔體1既能用于發(fā)電又能用于居住，而且這種流線型的空腔體1，風(fēng)阻小，抗風(fēng)能力強(qiáng)，居住比較安全。

平凸翼型參見(jiàn)：

http://baike.baidu.com/link？url＝xcuvg1nyj2tyxiakog2slk98rvoc7oun8fejugo6lqbi_-n59iijowy3nqxfcuohsjav37l2axuczrtukey0fnzy7ggr9r8tdh0brb_awniyeezavyrntp1jzasotvhy；

凹凸翼型參見(jiàn)：

http://baike.baidu.com/link？url＝laeiltwl3coizpgorgruvfkyayrqgiason1sivo8yleyspkbe9k1eaqlhom5p0_mmgl-dufk2wclac08thdsixox-yunqn7cvbwqpxnuu0jadi1gwwxy4w67rc9asiqh。