專利名稱：集風能與太陽能一體互補式旋轉筒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種風能和太陽能利用裝置的改進，屬自然能源開發(fā)利用領域，具體地說是一種由風能驅動旋轉、又通過風能自動調控轉速和抗風能力，并與太陽能互補的集風能與太陽能一體互補式旋轉筒?？墒褂糜趶V告制作或發(fā)電、建筑場地照明等領域。
背景技術：
風能和太陽能是一種取之不盡、用之不竭的綠色能源，其應用范圍已相當廣泛，在廣告領域和發(fā)電領域的應用也有許多報導。但在應用中卻有許多難以解決的問題，最長碰到的問題一是風力小于3m/秒，不足以形成有效風速，轉體不轉動，或轉速極慢，而當風力超過6級時，轉體轉速太快，甚至于破壞轉體及其連接的結構；二是有效的風能和有效的太陽能往往不能同時具有，太陽能充足時，往往是無效風速，而在大風的天氣里，又往往是陰雨天，所以，無論是風能驅動的轉體，還是太陽能驅動的轉體，單一采用，很難達到全天候起效的效果；三是目前所使用的風能轉體，一般為受力非對稱的繞豎軸旋轉的板塊，抗風能力不強，一遇強風，受力板塊就會受到破壞，對于安裝有發(fā)電設備的風能轉體，還存在重心偏斜的缺點，這種重心的偏斜，加大了磨損，降低了抗風能力。目前，在建筑場地，還沒有采用風能和太陽能照明、做廣告的報導，在建筑場地所使用的照明裝置仍然是采用市電和白熾燈，一個重要的建筑場地有時建筑工期要達幾年，所以造成的用電浪費也是很直觀的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種致力于解決以上現(xiàn)有技術的不足，實現(xiàn)節(jié)約用電的集風能與太陽能一體互補式旋轉筒。為了達到以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是該集風能與太陽能一體互補式旋轉筒，包括立柱主軸、固定底座、轉動套、水平支撐桿和斜支撐桿，立柱主軸垂直的固定在固定底座上，固定底座再通過地腳螺栓固定在需要安裝的地面水泥座上，轉動套套裝在立柱主軸的上端軸上，其特征在于所述的轉動套的外側套裝上筒體，筒體的內壁與轉動套的外壁之間通過水平支撐桿和斜支撐桿固定連接，并使筒體和轉動套的軸心重合，在筒體的上沿上設有等距離排列的風杯，風杯的原理與氣象部門用的風杯相同；在轉動套內的立柱主軸的上端軸下部固定套上切割磁場的線圈，切割磁場的線圈的制作原理同發(fā)電機的轉子，在轉動套的內壁上設有與切割磁場的線圈相對應的環(huán)形磁鐵，其制作原理同發(fā)電機的定子，當轉動套轉動時，環(huán)形磁鐵相對于切割磁場的線圈轉動，導致切割磁場的線圈切割磁力線，產(chǎn)生電流；在切割磁場的線圈上部的立柱主軸的上端軸上固定上環(huán)狀蓄電池，環(huán)狀蓄電池通過導線與切割磁場的線圈相連接，所產(chǎn)生的電流通過環(huán)狀蓄電池進行儲存；在立柱主軸的上端軸頂端通過螺栓固定上傘形太陽能光伏電池板，傘形太陽能光伏電池板通過導線與環(huán)狀蓄電池相連接，這樣，可使太陽能電源與風能電源互補共用，克服有效風能與太陽能不同時具有的不足。本發(fā)明還通過如下措施實施所述的傘形太陽能光伏電池板向陽面為太陽能光伏電池板，背陽面為黑色襯板，共同固定在錐體的外壁上。所述的轉動套的上、下端口內均設有軸承，轉動套的底壁設有水平環(huán)狀軸承。所述的風杯的背面與轉軸固定，轉軸的下端插入卷盒內，在卷盒內的轉軸上繞上卷簧，在轉軸的底部固定上擋環(huán)，卷盒固定在筒體的上口沿內壁上，當風力過大時，風杯因受力不均可以轉動，使風杯的口背向風向，當風力降低時，在卷簧的作用下，又恢復風杯的口朝向風向的位置；卷簧的彈力可調，一般調為6級風時風杯可轉向；所述的風杯設有3個。所述的環(huán)狀蓄電池，由4塊蓄電池串聯(lián)組成，每塊蓄電池占立柱主軸的上端軸周長的1/5，留有一個缺口安裝微型電機，微型電機的主軸齒輪與轉動套內壁上的齒圈嚙合，微型電機的周圍灌滿絕緣樹脂；在其中的一根水平支撐桿上設有斜槽，在斜槽內設有導電·球，微型電機的開關觸點設在斜槽內底部，斜槽為由外向內向下斜，其斜度可根據(jù)風力要求限定，如設計為風力5m/秒時進行轉換，則當風力超過5m/秒時，導電球在離心力的作用下，沿斜槽向外滾動，離開斜槽內端底部的開關觸點，微型電機停止轉動，筒體的轉動僅為風力的驅動；當風力小于5m/秒時，導電球在自身重力的作用下，沿斜槽向內滾動，滾至斜槽內端底部的開關觸點處，使微型電機接通電源，微型電機轉動，便驅動轉動套轉動，從而實現(xiàn)了在無風或風小時也能使筒體轉動。所述的立柱主軸的下部為錐體狀,按風力機主軸的原理設計。 所述的傘形太陽能光伏電池板為單晶硅或多晶硅電池。在用作廣告時，在筒體的表面載有廣告畫面，并在筒體上布有組合的LED燈，LED燈的供電導線通過環(huán)狀觸片與環(huán)狀蓄電池相導通，即可作為廣告牌。本發(fā)明的有益效果在于與目前風能和太陽能的利用裝置相比，由于將風能和太陽能集一體、且按照天氣變化規(guī)律互補使用，所以可提高風能和太陽能的利用率，同時，結構更加合理，使用更加安全，不僅能適用于廣告領域，也可用于發(fā)電、建筑場地照明等領域。


圖I為本發(fā)明的結構前視示意 圖2為本發(fā)明的結構沿軸向剖視示意 圖3為本發(fā)明的傘形太陽能光伏電池板橫斷面剖視放大示意 圖4為本發(fā)明的沿風杯的軸向剖視放大示意 圖5為本發(fā)明的沿環(huán)狀蓄電池的裝配俯視放大示意 圖6為本發(fā)明的導電球和開關觸點、水平支撐桿的裝配結構剖視放大示意圖。圖中1、立柱主軸；2、固定底座；3、轉動套；4、水平支撐桿；5、斜支撐桿；6、筒體；7、風杯；7a、轉軸；7b、卷盒；7c、卷簧；7d、擋環(huán)；8、線圈；9、環(huán)形磁鐵；10、環(huán)狀蓄電池；10a、蓄電池；10b、樹脂；10c、主軸齒輪；10d、微型電機；11、螺栓；12、傘形太陽能光伏電池板；12a、太陽能光伏電池板；12b、黑色襯板；12c、錐體；13、環(huán)狀觸片；14、軸承；15、水平環(huán)狀軸承；16、齒圈；17、導電球；18、開關觸點；19、斜槽。
具體實施例方式實施例I
圖I、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6給出了一個制作廣告牌的實施例。該集風能與太陽能一體互補式旋轉筒，包括立柱主軸I、固定底座2、轉動套3、水平支撐桿4和斜支撐桿5，立柱主軸I垂直的固定在固定底座2上，固定底座2再通過地腳螺栓固定在需要安裝的地面水泥座上，轉動套3套裝在立柱主軸I的上端軸上，其特征在于所述的轉動套3的外側套裝上筒體6，筒體6的內壁與轉動套3的外壁之間通過水平支撐桿4和斜支撐桿5固定連接，并使筒體6和轉動套3的軸心重合，在筒體6的上沿上設有等距離排列的風杯7，風杯7的原理與氣象部門用的風杯相同，在有風的情況下，通過風杯7不同側表面所受的風壓不同，而驅動筒體6轉動；在轉動套3內的立柱主軸I的上端軸下部固定套上切割磁場的線圈8，切割磁場的線圈8的制作原理同發(fā)電機的轉子，在轉動套3的內壁上設有與切割磁場的線圈8相對應的環(huán)形磁鐵9，其制作原理同發(fā)電機的定子，當轉動套3轉動時，環(huán)形磁鐵9相對于切割磁場的線圈8轉動，導致切割磁場的線圈8切割磁力線，產(chǎn)生電流；在切割磁場的線圈8上部的立柱主軸I的上端軸上固定上環(huán)狀蓄電池10，環(huán)狀蓄電池10通過導線與切割磁場的線圈8相連接，所產(chǎn)生的電流通過環(huán)狀蓄電池10進行儲存；在立柱主軸I的上端軸頂端通過螺栓11固定上傘形太陽能光伏電池板12，傘形太陽能光伏電池板12通過導線與環(huán)狀蓄電池10相連接，這樣，可使太陽能電源與風能電源按照天氣規(guī)律互補共用，克服有效風能與太陽能不同時具有的不足。作為本發(fā)明的改進所述的傘形太陽能光伏電池板12向陽面為太陽能光伏電池板12a，背陽面為黑色襯板12b，以起美觀作用，共同固定在錐體12c的外壁上；
所述的轉動套3的上、下端口內均設有軸承14，轉動套3的底壁設有水平環(huán)狀軸承15，以起托起的作用；
所述的風杯7的背面與轉軸7a固定,轉軸7a的下端插入卷盒7b內，在卷盒7b內的轉軸7a上繞上卷簧7c，在轉軸7a的底部固定上擋環(huán)7d，卷盒7b固定在筒體6的上口沿內壁上，當風力過大時，風杯7因受力不均可以轉動，使風杯7的口背向風向，當風力降低時，在卷簧7c的作用下，又恢復風杯7的口朝向風向的位置；卷簧7c的彈力可調，一般調為6級風時風杯7可轉向；所述的風杯7設有3個；
所述的環(huán)狀蓄電池10，由4塊蓄電池IOa串聯(lián)組成，每塊蓄電池IOa占立柱主軸I的上端軸周長的1/5，留有一個缺口安裝微型電機10d，微型電機IOd的主軸齒輪IOc與轉動套3內壁上的齒圈16嚙合，微型電機IOd的周圍灌滿絕緣樹脂IOb ;在其中的一根水平支撐桿4上設有斜槽19，在斜槽19內設有導電球17，微型電機IOd的開關觸點18設在斜槽19內底部，斜槽19為由外向內向下斜，其斜度可根據(jù)風力要求限定，設計為風力5m/秒時進行轉換，當風力超過5m/秒時，導電球17在離心力的作用下，沿斜槽19向外滾動，離開斜槽19內端底部的開關觸點18，微型電機IOd停止轉動，筒體6的轉動僅為風力的驅動；當風力小于5m/秒時，導電球17在自身重力的作用下，沿斜槽19向內滾動，滾至斜槽19內端底部的開關觸點18處，使微型電機IOd接通電源，微型電機IOd轉動，便驅動轉動套3轉動，從而實現(xiàn)了在無風或風小時，通過釋放環(huán)狀蓄電池10的電量，由微型電機IOd驅動筒體6轉動；所述的立柱主軸I的下部為錐體狀，按風力機主軸的原理設計；· 所述的傘形太陽能光伏電池板12為單晶硅或多晶硅電池；所述的筒體6的表面載有廣告畫面，并在筒體6上布有組合的LED燈，LED燈的供電導線通過環(huán)狀觸片13與環(huán)狀蓄電池10相導通，即可進行廣告?！?br> 權利要求
1.集風能與太陽能一體互補式旋轉筒，包括立柱主軸(I)、固定底座(2)、轉動套(3)、水平支撐桿(4)和斜支撐桿(5 )，立柱主軸(I)垂直的固定在固定底座(2 )上，轉動套(3 )套裝在立柱主軸(I)的上端軸上，其特征在于所述的轉動套(3)的外側套裝上筒體(6)，筒體(6)的內壁與轉動套(3)的外壁之間通過水平支撐桿(4)和斜支撐桿(5)固定連接，并使筒體(6)和轉動套(3)的軸心重合，在筒體(6)的上沿上設有等距離排列的風杯(7);在轉動套(3)內的立柱主軸(I)的上端軸下部固定套上切割磁場的線圈(8)，在轉動套(3)的內壁上設有與切割磁場的線圈(8)相對應的環(huán)形磁鐵(9);在切割磁場的線圈(8)上部的立柱主軸Cl)的上端軸上固定上環(huán)狀蓄電池(10)，環(huán)狀蓄電池(10)通過導線與切割磁場的線圈(8)相連接；在立柱主軸(I)的上端軸頂端通過螺栓(11)固定上傘形太陽能光伏電池板(12)，傘形太陽能光伏電池板(12)通過導線與環(huán)狀蓄電池(10)相連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的集風能與太陽能一體互補式旋轉筒，其特征在于所述的傘形太陽能光伏電池板(12)向陽面為太陽能光伏電池板(12a)，背陽面為黑色襯板(12b)，共同固定在錐體(12c)的外壁上。
3.根據(jù)權利要求I所述的集風能與太陽能一體互補式旋轉筒，其特征在于所述的風杯(7)的背面與轉軸(7a)固定,轉軸(7a)的下插入卷盒(7b)內，在卷盒(7b)內的轉軸(7a)上繞上卷簧(7c)，在轉軸(7a)的底部固定上擋環(huán)(7d)，卷盒(7b)固定在筒體(6)的上口沿內壁上。
4.根據(jù)權利要求I所述的集風能與太陽能一體互補式旋轉筒，其特征在于所述的環(huán)狀蓄電池(10)，由4塊蓄電池(IOa)串聯(lián)組成,每塊蓄電池(IOa)占立柱主軸(I)的上端軸周長的1/5，留有一個缺口安裝微型電機(10d)，微型電機(IOd)的主軸齒輪(IOc)與轉動套(3)內壁上的齒圈(16)嚙合，微型電機(IOd)的周圍灌滿絕緣樹脂(IOb);在其中的一根水平支撐桿(4)上設有斜槽(19)，在斜槽(19)內設有導電球(17)，微型電機(IOd)的開關觸點(18)設在斜槽(19)內底部，斜槽(19)為由外向內向下斜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集風能與太陽能一體互補式旋轉筒，包括立柱主軸、轉動套、水平支撐桿和斜支撐桿，轉動套套裝在立柱主軸的上端軸上，其特征在于所述的轉動套的外側通過水平支撐桿和斜支撐桿固定上筒體，在筒體上沿設有等距離排列的風杯；在轉動套內立柱主軸的上端軸下部固定套線圈，在轉動套的內壁上設有環(huán)形磁鐵；在立柱主軸的上端固定上通過導線與線圈相連接的環(huán)狀蓄電池；在立柱主軸的上端軸頂端固定上傘形太陽能光伏電池板。該集風能與太陽能一體互補式旋轉筒，由于將風能和太陽能集一體、且按照天氣變化規(guī)律互補使用，所以可提高風能和太陽能的利用率，同時，結構更加合理，使用更加安全?？捎糜趶V告領域。建筑場地發(fā)電、照明等領域。
文檔編號H02K7/18GK102926942SQ201210474469
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權日2012年11月21日
發(fā)明者李斌, 徐西會, 魏曉東, 孟昭儉, 李秋棟 申請人:山東正順建設集團有限公司