渦旋風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦旋風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機，屬于風(fēng)電清潔能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中自然風(fēng)能的利用一般只限于水平風(fēng)向的風(fēng)力發(fā)電，沒有將垂直方向、向上拔風(fēng)力和水平風(fēng)向的風(fēng)能統(tǒng)一利用，轉(zhuǎn)換成象龍卷風(fēng)一樣不斷增強旋轉(zhuǎn)扭矩力的渦旋風(fēng)方向發(fā)展，以求進(jìn)一步推動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，最大限度地提高發(fā)電效率；發(fā)電機系統(tǒng)設(shè)施方面也存在不足之處，沒有利用廉價的風(fēng)力發(fā)電供電方式來實現(xiàn)無線物聯(lián)網(wǎng)自動化遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，全天候24小時視頻自動監(jiān)控的方式方法來管理各座風(fēng)力發(fā)電機的運行狀況，同時解決管轄區(qū)域的防雷、防盜、防火等問題，以求進(jìn)一步提高安全防護(hù)、降低運行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，采用下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0004]一種渦旋風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機，包括:風(fēng)力發(fā)電的機頭01，通過套接或法蘭圈連接在鐵塔形的機座02上，或者在機頭01與機座02之間設(shè)置加長風(fēng)管03，其中，機座02內(nèi)的發(fā)電機8的輸出導(dǎo)線引至控制箱10，經(jīng)電源調(diào)制后由導(dǎo)線9分別連接a個網(wǎng)絡(luò)攝像頭13，b個無線轉(zhuǎn)發(fā)器20、c個燈具19，或向需要用電的單位聯(lián)網(wǎng)供電，其中a、b、c是自然數(shù)；特征是:在機座02內(nèi)設(shè)置由發(fā)電機8或發(fā)電機8和減速器或增速器81與發(fā)電機底腳螺栓混凝土基礎(chǔ)構(gòu)成的圓錐體或橢圓體的旋風(fēng)墩16，旋風(fēng)墩16可使周圍的游動氣流跟隨機頭01上的渦輪式第三風(fēng)輪4和第二風(fēng)輪3的旋轉(zhuǎn)方向流動，促使機座02內(nèi)氣流形成以發(fā)電機主軸為中心由大到小渦旋形加速上升，從風(fēng)管內(nèi)部推動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，同時引導(dǎo)外界風(fēng)源從上、中、下全方位推動第一風(fēng)輪2、第二風(fēng)輪3、第三風(fēng)輪4或第四風(fēng)輪304旋轉(zhuǎn)，運行中發(fā)電機溫升和地?zé)釡囟仁剐D(zhuǎn)中心的渦旋源氣流溫度始終高于上升氣流的溫度，使得地面自然風(fēng)不管從何方向吹來，經(jīng)過旋風(fēng)墩16就會形成渦旋形旋轉(zhuǎn)，源源不斷地增加能量向上加速運行，進(jìn)一步促使風(fēng)管內(nèi)的渦旋形氣流龍卷風(fēng)式的向上發(fā)展增強扭矩力，形成發(fā)電效率越高渦旋形氣流越強的良性循環(huán)，上述合力使發(fā)電機效率倍增；或者在中心避雷針裝置I中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像頭13，網(wǎng)絡(luò)攝像頭與手機和其它計算機組成物聯(lián)網(wǎng)，遠(yuǎn)程自動視頻監(jiān)控所轄區(qū)域的防雷、防盜、防火，進(jìn)一步保證運行安全。
[0005]所述機頭01由:金屬出風(fēng)管5頂端設(shè)第—h字支架7，第—h字支架中心設(shè)置定位軸承供加長軸6通過，加長軸6頂端設(shè)托盤依次與第三風(fēng)輪4、第二風(fēng)輪3固定后與第一風(fēng)輪2的金屬管103連接，加長軸6下端通過第二十字支架82與發(fā)電機主軸連接。
[0006]所述機座02由:上端設(shè)法蘭供與機頭I或加長風(fēng)管03的法蘭圈通過螺栓連接，法蘭下端與梯形風(fēng)管11固定，梯形風(fēng)管下端與喇叭形進(jìn)風(fēng)口 14連接，組成上小下大的喇叭形圓管體，圓管體外圍由角鐵或鋼管支撐15焊接組成正方體或圓形體的立體式鐵塔形的機座02，機座02的四個底腳固定在四個正方形排列、中間設(shè)鋼筋混凝土十字架互相支撐的地腳基礎(chǔ)17上，四個底腳基礎(chǔ)中的鋼筋互相聯(lián)系統(tǒng)一焊接固定，分別入地組成規(guī)范的放射式接地網(wǎng)，在機座02的中心點基礎(chǔ)上設(shè)置外部圓錐體或橢圓體中間空心的發(fā)電機底腳螺栓混凝土基礎(chǔ)與發(fā)電機8或發(fā)電機8和減速器或增速器81構(gòu)成的旋風(fēng)墩16 ;旋風(fēng)墩16促使經(jīng)過的氣流呈渦旋形上升，圍繞發(fā)電機主軸象龍卷風(fēng)一樣渦旋形旋轉(zhuǎn)，運行中發(fā)電機溫升使旋轉(zhuǎn)中心的氣流溫度穩(wěn)定上升自動加速，不斷增強扭矩力，進(jìn)一步推動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)提高發(fā)電效果。
[0007]所述第一風(fēng)輪2頂端設(shè)中心避雷針裝置I由:金屬管103，頂端制成避雷針101穿出金屬防雨罩102中心頂端到預(yù)定高度后焊接固定，防雨罩102內(nèi)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像頭13，中心避雷裝置I的高度須大于第一風(fēng)輪2的半徑，使被保護(hù)物處在以頂點為中心的弧形圈度數(shù)下的保護(hù)范圍內(nèi)，利用發(fā)電機8主軸與機頭1、第一^h字支架7、第二十字支架82、機座2的金屬體連接以后的良好導(dǎo)電性能，直接連通機座2的底腳基礎(chǔ)17中的接地網(wǎng)；設(shè)置成功后的中心避雷裝置I屹立在風(fēng)輪中心的制高點上旋轉(zhuǎn)，有效保護(hù)了發(fā)電機的定子繞組不受雷電沖擊，設(shè)置在第一風(fēng)輪4上防雨罩102內(nèi)的的網(wǎng)絡(luò)攝像頭13或者設(shè)置在加長風(fēng)管03上的網(wǎng)絡(luò)攝像頭131，全天候24小時監(jiān)視界面運行；當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時自動攝像，并第一時間發(fā)出報警信息到手機或報警郵箱及其它終端，及時給予安全防護(hù)處理。
[0008]所述第一風(fēng)輪2由2Q個能順風(fēng)向自動開合的半月形立式風(fēng)斗或半月形立式風(fēng)斗按X層次組合而成，其中Q或X為自然數(shù)，當(dāng)X設(shè)為兩層配置時:第一層的第I風(fēng)斗201和對稱的第2風(fēng)斗202，第二層的第3風(fēng)斗203和對稱第4風(fēng)斗204，各自固定在金屬管103上，其中第一定位盤205通過金屬管103設(shè)置在第一層風(fēng)斗的弧形靜片的上端，第二定位盤206通過金屬管103設(shè)置在第一層風(fēng)斗的弧形靜片的和第二層風(fēng)斗的弧形靜片的中間，第三定位盤207通過金屬管103與第二層風(fēng)斗的弧形靜片的下端連接以后，設(shè)置在金屬管103的底端，將上下兩層4個風(fēng)斗按各占90度的定位角度通過定位盤定位調(diào)整后與金屬管103固定，其中，底端第三定位盤207中設(shè)若干螺孔供連接第二風(fēng)輪3時使用。
[0009]所述定位盤為圓形金屬薄片，盤面上刻有360度分度線供設(shè)置風(fēng)斗時定位，中心設(shè)圓孔或圓環(huán)凸子供與立管205焊接或螺絲或拉鉚釘固定。
[0010]所述的第二風(fēng)輪3為渦輪式球形風(fēng)輪，由金屬薄板材料壓制成渦旋角度的弧形葉片302，每個弧形葉片的葉面內(nèi)外邊緣設(shè)有供機內(nèi)或機外氣流推動旋轉(zhuǎn)的弧形凹凸肋槽，G個弧形葉片的下端按圓周均布圍成圓形固定在球圍303上，上端按角度均布固定在第一防雨蓋301的四周，組成足夠機械強度的順時針旋轉(zhuǎn)的渦輪式球形風(fēng)輪，其中G為自然數(shù)，第一防雨蓋301中設(shè)若干螺孔供第三風(fēng)輪4連接時使用。
[0011]所述的第三風(fēng)輪4設(shè)置在第二風(fēng)輪3的內(nèi)部，同樣為渦輪式球形風(fēng)輪，由金屬薄板材料壓制成渦旋角度的弧形葉片402，每個弧形葉片的葉面內(nèi)外邊緣設(shè)有供機內(nèi)或機外氣流推動旋轉(zhuǎn)的弧形凹凸肋槽，G個弧形葉片的下端按圓周均布圍成圓形固定在球圍403上，上端按角度均布固定在第二防雨蓋401的四周，組成足夠機械強度的順時針旋轉(zhuǎn)的渦輪式球形風(fēng)輪，其中G為自然數(shù)，第二防雨蓋401中設(shè)若干螺孔供固定在金屬管103上端的第三定位盤207固定，然后金屬管103再與發(fā)電機加長軸6連接固定。
[0012]所述設(shè)置在第二風(fēng)輪3與內(nèi)部的第三風(fēng)輪4兩風(fēng)輪連接時，需要選擇好斜度的最佳點，將第三風(fēng)輪4渦旋角度出風(fēng)口向著第二風(fēng)輪3渦旋角度的弧形葉片內(nèi)側(cè)，以延長出風(fēng)軌道和渦旋角度，防止自然界惡劣天氣時風(fēng)風(fēng)雨雨對渦輪式球形風(fēng)輪內(nèi)部的侵蝕，而且能助長風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，解決了長期以來由于使用一個渦輪式球形風(fēng)輪，導(dǎo)致出風(fēng)口氣流角度與自然界風(fēng)能氣流逆向抵觸，降低風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)速度的缺陷。
[0013]所述的第四風(fēng)輪304，設(shè)置在第二風(fēng)輪3下側(cè)加高后的球圍303上，將球圍的高度均分為F層，每層設(shè)置K個風(fēng)斗或者個弧形風(fēng)葉，風(fēng)斗按順時針旋轉(zhuǎn)方向180度對稱角度設(shè)置，層與層之間的風(fēng)斗角度要結(jié)合第一風(fēng)輪2的風(fēng)斗層數(shù)統(tǒng)籌設(shè)計，上下相互岔開排列的計算公式為360度/X+F，其中X為第一風(fēng)輪4的層數(shù)，F(xiàn)為第四風(fēng)輪304的層數(shù)，相加的和為總層數(shù)，除得的商為每對風(fēng)斗在風(fēng)輪圓周中所占的角度度數(shù)，其中K為自然數(shù)。
[0014]所述發(fā)電機8可以是任何低轉(zhuǎn)速發(fā)電機，作為優(yōu)選，小型發(fā)電機使用垂直軸永磁發(fā)電機，中大型發(fā)電機選用垂直軸行星齒輪減速發(fā)電機。
[0015]所述控制箱10內(nèi)設(shè)有CPU程序軟件控制系統(tǒng)包含:功率檢測電路、轉(zhuǎn)速檢測電路、電壓調(diào)制電路、程序控制電路、過流保護(hù)電路，或限速和緊急止動剎車電路，電源的自動轉(zhuǎn)換電路，以及蓄電池和快速充電電路的電器元件，以滿足發(fā)電機可以根據(jù)外界風(fēng)力大小變化自動控制發(fā)電機按程序發(fā)電，確保運行安全；或者在控制箱中設(shè)置燈具輸出接口、無線接收和發(fā)射電路接口以及電子網(wǎng)絡(luò)攝像頭接口，可根據(jù)用戶需要在機頭01或眺臺18上設(shè)置若干個燈具19或若干個網(wǎng)絡(luò)攝像頭13或無線轉(zhuǎn)發(fā)器20，與計算機及其它移動終端組成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，自動攝像，保存或自動視頻監(jiān)控區(qū)域中物體流動以及風(fēng)力發(fā)電機的運行情況，構(gòu)成防盜、防火遠(yuǎn)程自動化監(jiān)控的無線物聯(lián)網(wǎng)安全防衛(wèi)體系。
[0016]有益效果:
[0017]本設(shè)計的渦旋風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機，將垂直方向、向上拔風(fēng)力和水平風(fēng)向的風(fēng)能統(tǒng)一利用，轉(zhuǎn)換成象龍卷風(fēng)一樣不斷增強旋轉(zhuǎn)扭矩力的渦旋風(fēng)推動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，最大限度地提高發(fā)電效率利；同時用風(fēng)力發(fā)電輸出電源與聯(lián)網(wǎng)供電，節(jié)省投資成本，設(shè)有中心避雷針裝置以后有效保護(hù)了發(fā)電機的定子繞組不受雷電沖擊，確保風(fēng)力發(fā)電機和主網(wǎng)絡(luò)攝像頭、無線轉(zhuǎn)發(fā)器的運行安全，建立計算機或智能手機無線聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程自動化視頻安全防衛(wèi)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)體系；解決需要保護(hù)區(qū)域的防盜、防火問題，發(fā)電效率高、安全可靠、成本低廉。
【附圖說明】
[0018]附圖1、一種渦旋風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖2、一種眺臺網(wǎng)絡(luò)式風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖3、第一風(fēng)輪和中心避雷針裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖4、第一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0022]附圖5、第二風(fēng)輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖6、第三風(fēng)輪結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下實施例并構(gòu)成不對本發(fā)明產(chǎn)生任何限制。
[0025]實施例一，附圖1、一種渦旋風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]作為優(yōu)選，圖中:01.機頭，02.機座，03.加長風(fēng)管，1.中心避雷針裝置，2.第一風(fēng)輪，3.第二風(fēng)輪，4.第三風(fēng)輪，5.出風(fēng)管，6.加長軸，7.第一^h字支架，8.發(fā)電機，9.導(dǎo)線，
10.控制箱，11.梯型風(fēng)管，12.檢修孔門，13.或131.網(wǎng)絡(luò)攝像頭，14.喇叭形進(jìn)風(fēng)口，15.角鐵或鋼管支撐，16.旋風(fēng)墩，17.鐵塔底腳混凝土基礎(chǔ)，81.減速器或者增速器，82.第二十字支架，83.主軸連接器；其中，渦旋形線表示管內(nèi)氣流渦旋形上升去向。
[0027]實施例二:附圖2、一種眺臺網(wǎng)絡(luò)式風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]作為優(yōu)選，圖中:1.中心避雷針裝置，2.第一風(fēng)輪，3.第二風(fēng)輪，4.第三風(fēng)輪，
5.出風(fēng)管，6.加長軸，7.第一^h字支架，8.