專利名稱：多旋翼風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)旋翼的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，更具體地，涉及一種多旋翼風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它可以減少與風(fēng)力相關(guān)的產(chǎn)生于旋翼上的負(fù)荷和阻力，以獲得高效率的旋轉(zhuǎn)能，并可以根據(jù)風(fēng)壓的不同，靈活地吸收作用在旋翼上的沖擊。
背景技術(shù)：
一般地，發(fā)電機(jī)可以分為利用水位差的水力發(fā)電機(jī)，利用燃料燃燒獲得電能的熱力發(fā)電機(jī)，利用原子核裂變獲得電能的核電站和利用風(fēng)力的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。要正確使用發(fā)電機(jī)發(fā)電，應(yīng)該考慮季節(jié)和地理?xiàng)l件的影響。
在上述發(fā)電機(jī)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用自然界的風(fēng)力發(fā)電，與其它發(fā)電機(jī)不同，其優(yōu)勢在于安裝費(fèi)用低廉，并且可以家庭或鄉(xiāng)村為單位獨(dú)立發(fā)電。一種普通風(fēng)力發(fā)電機(jī)如圖13所示。
如圖13所示，普通風(fēng)力發(fā)電機(jī)100包括可以在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的旋翼101，可以將從旋翼101獲得的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電機(jī)103以及用于支撐發(fā)電機(jī)103和旋翼101的塔架104。
旋翼101從旋轉(zhuǎn)軸102懸伸較長距離。當(dāng)旋翼101在風(fēng)力吹動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋翼101的后側(cè)承受一個(gè)很大的阻力或負(fù)荷，因此旋翼101的旋轉(zhuǎn)力會(huì)被抵消。這就導(dǎo)致風(fēng)能利用率降低。
也就是說，風(fēng)吹向一個(gè)旋翼101時(shí)分為三個(gè)方向a，b和c，分別對(duì)應(yīng)于三個(gè)點(diǎn)r1，r2和r3，很明顯，如果旋轉(zhuǎn)半徑不同，則旋轉(zhuǎn)能就不同。更具體地，旋翼101越長，這種變化就會(huì)越大，旋翼長度越接近點(diǎn)r3時(shí)，作用在其后部的阻力就會(huì)越大。因此，這種結(jié)構(gòu)會(huì)抵消很大部分的旋轉(zhuǎn)能。
此外，普通機(jī)沒有將風(fēng)力集中吹向旋翼101的裝置，因此不能有效利用風(fēng)能。例如，當(dāng)由于風(fēng)暴或疾風(fēng)引起的一股強(qiáng)風(fēng)吹來時(shí)，旋翼101會(huì)由于超限旋轉(zhuǎn)而過載，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障頻發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題而提出本發(fā)明，所以本發(fā)明的目的是提供一種包括多個(gè)旋翼的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這些旋翼具有各自不同的旋轉(zhuǎn)半徑，并可以根據(jù)風(fēng)向獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以防止由整體上被拉長的旋翼上由于風(fēng)力作用而產(chǎn)生的負(fù)荷和阻尼導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)能的抵消。并且，通過加速器罩提高風(fēng)的速度，并使風(fēng)作用在旋翼上以獲得高效率的旋轉(zhuǎn)能。進(jìn)一步，本發(fā)明可以彈性地吸收作用在旋翼上的沖擊及支撐旋翼，使旋翼可以根據(jù)風(fēng)的強(qiáng)度逐漸旋轉(zhuǎn)，以防止由于疾風(fēng)而造成的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的損壞。此外，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率并改善穩(wěn)定性及運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其包括多個(gè)旋翼11a，12a，13a，和14a，每個(gè)旋翼直徑范圍各不相同，每個(gè)旋翼11a至14a都包括多個(gè)翼片16及分別與翼片16連接的翼幅15；第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14，每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸分別與旋翼11a至14a當(dāng)中的一個(gè)相連接，并以適當(dāng)?shù)姆绞奖３窒嗷ブg的預(yù)設(shè)距離；第二和第三級(jí)旋轉(zhuǎn)軸12和13，每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸中分別裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14，并分別與旋翼11a至14a當(dāng)中的一個(gè)相連接；第一和第二級(jí)加速器罩20和21，每個(gè)加速器罩分別安裝在第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14上，用于加速并引導(dǎo)風(fēng)向至相應(yīng)的翼片16；支撐裝置30，其分別安裝在旋翼11a和14a上，根據(jù)風(fēng)壓的變化彈性支撐相應(yīng)的翼片16；安全裝置，其與每一個(gè)支撐裝置30的一部分相連，當(dāng)有驟風(fēng)時(shí)可以調(diào)節(jié)每個(gè)翼片16的角度，以防止風(fēng)力對(duì)每個(gè)翼片16的作用超限；傳動(dòng)裝置50，其通過一系列齒輪與第一至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14連接以改變其轉(zhuǎn)速比；發(fā)電機(jī)60，通過與傳動(dòng)裝置50的一部分嚙合的軸61接收傳動(dòng)裝置50傳遞的旋轉(zhuǎn)能，以產(chǎn)生電能；傳動(dòng)箱50a，用于容納傳動(dòng)裝置50，發(fā)電機(jī)60的軸61可轉(zhuǎn)動(dòng)地穿過傳動(dòng)箱50a伸入其中；以及機(jī)架70，用于支撐傳動(dòng)箱50a的底部，并在預(yù)設(shè)位置安裝發(fā)電機(jī)60。
此中，優(yōu)選地，第一和第二級(jí)加速器罩20和21包括具有錐面的環(huán)形管23，它們組合成一個(gè)圓錐體結(jié)構(gòu)，將風(fēng)分別引導(dǎo)至旋翼11a和14a。


結(jié)合附圖，從下面的詳細(xì)描述中，將更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)。在附圖中圖1是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的透視圖；圖2是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分解透視圖；圖3是表示圖2的局部展開圖；圖4是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)裝置；圖5是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全裝置的結(jié)構(gòu)；圖6A和6B是表示圖5中A-A截面的剖視圖，說明轉(zhuǎn)子的工作原理；圖7是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)一個(gè)旋翼的局部展開透視圖；圖8是表示圖7中B-B截面的剖視圖；圖9A和9B是表示本發(fā)明翼片支撐裝置工作原理的剖視圖；圖10是表示本發(fā)明第一級(jí)加速器罩的一種模型的透視圖；圖11是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型的透視圖；圖12是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行的透視圖；及圖13是表示一種普通風(fēng)力發(fā)電機(jī)的透視圖；<視圖中主要部件代號(hào)說明>
11第一級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11a第一級(jí)旋翼12第二級(jí)旋轉(zhuǎn)軸12a第二級(jí)旋翼13第三級(jí)旋轉(zhuǎn)軸13a第三級(jí)旋翼14第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸14a第四級(jí)旋翼15翼幅15a加長片16翼片20第一級(jí)加速器罩21第二級(jí)加速器罩 22支撐元件23環(huán)形管 30翼片支撐裝置31支撐片 32安裝管34鉸鏈35活動(dòng)桿36活動(dòng)片 37第一級(jí)彈簧38第二級(jí)彈簧 40固定元件41鋼絲活動(dòng)元件42鋼絲43連接器鋼44轉(zhuǎn)子45轉(zhuǎn)子箱 47彈性元件48鉸接軸 50傳動(dòng)裝置50a傳動(dòng)箱 51第一級(jí)主動(dòng)齒輪52第二級(jí)主動(dòng)齒輪 53第三級(jí)主動(dòng)齒輪54第四級(jí)主動(dòng)齒輪 55第一級(jí)可轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)齒輪56第二級(jí)可轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)齒輪57第三級(jí)可轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)齒輪58第四級(jí)可轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)齒輪59從動(dòng)軸60發(fā)電機(jī) 61軸62斜齒輪 70機(jī)架
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例。
圖1是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的透視圖，圖2是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分解透視圖，圖3是表示圖2的局部展開圖，圖4是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)裝置，圖5是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全裝置的結(jié)構(gòu)，圖6A和6B是表示圖5中A-A截面的剖視圖，說明轉(zhuǎn)子的工作原理，圖7是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)一個(gè)旋翼的局部展開透視圖，圖8是表示圖7中B-B截面的剖視圖，圖9A和9B是表示本發(fā)明翼片支撐裝置工作原理的剖視圖，圖10是表示本發(fā)明第一級(jí)加速器罩一種模型的透視圖，圖11是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型的透視圖，及圖12是表示本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行的透視圖。
如圖中所示，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括具有不同回轉(zhuǎn)半徑的四個(gè)旋翼11a，12a，13a，和14a，每個(gè)旋翼11a至14a都包括多個(gè)翼片16及分別與翼片16連接的多個(gè)翼幅15。第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14分別與相應(yīng)的旋翼11a至14a當(dāng)中的一個(gè)相連接，并以適當(dāng)?shù)姆绞奖３窒嗷ブg的預(yù)設(shè)距離。第二和第三級(jí)旋轉(zhuǎn)軸12和13各自可旋轉(zhuǎn)地裝有第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14中的一個(gè)，并與旋翼11a至14a中之一連接。第一和第二級(jí)加速器罩20和21分別安裝在第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14上，以加速并引導(dǎo)風(fēng)向至相應(yīng)的翼片16。翼片支撐裝置30分別安裝在旋翼11a和14a上，根據(jù)風(fēng)壓的變化彈性支撐相應(yīng)的翼片16。安全裝置與每一個(gè)支撐裝置30的一部分相連，當(dāng)有驟風(fēng)時(shí)可以調(diào)節(jié)每個(gè)翼片16的角度，以防止風(fēng)力對(duì)翼片16的作用超限。傳動(dòng)裝置50通過一系列齒輪與第一至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14連接以改變其轉(zhuǎn)速。發(fā)電機(jī)60通過與傳動(dòng)裝置50的一部分嚙合的軸61接收傳動(dòng)裝置50傳遞的旋轉(zhuǎn)能，以產(chǎn)生電能。傳動(dòng)裝置50裝在傳動(dòng)箱50a內(nèi)，并且發(fā)電機(jī)60的軸61可旋轉(zhuǎn)地在傳動(dòng)箱50a內(nèi)延伸。機(jī)架70用于支撐傳動(dòng)箱50a的底部，并在預(yù)設(shè)位置安裝發(fā)電機(jī)60。
第一至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14支撐在軸承B上，同時(shí)，第一級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第二級(jí)旋轉(zhuǎn)軸12中，第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸14可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第三級(jí)旋轉(zhuǎn)軸13中。
第一和第二級(jí)加速器罩20和21中的每個(gè)都由錐形環(huán)形管23組成一個(gè)圓錐形結(jié)構(gòu)，以加速和引導(dǎo)風(fēng)力分別吹向第一和第二級(jí)旋翼11a和12a上及第三和第四級(jí)旋翼13a和14a上的翼片16。環(huán)形管23固定在圓錐形支撐元件22上。
換言之，第一級(jí)加速器罩20將加速后的風(fēng)吹向具有不同回轉(zhuǎn)半徑的旋翼11a和12a，而第二級(jí)加速器罩21將加速后的風(fēng)吹向旋翼13a和14a以獲得有效的旋轉(zhuǎn)能。
翼片支撐裝置30包括一個(gè)管形的安裝管32，這樣，每個(gè)翼幅15均可可轉(zhuǎn)動(dòng)地插在里面，活動(dòng)桿35通過鉸鏈34與可以從每個(gè)翼幅15的一部分延長的加長片15a連接，第一和第二級(jí)彈簧37和38套裝在活動(dòng)桿35上以吸收作用在每個(gè)翼幅15上的沖擊，安裝在活動(dòng)桿35上的活動(dòng)片36位于第一和第二級(jí)彈簧37和38之間，并通過鋼絲42與安全裝置的一部分連接。
此外，活動(dòng)桿35的一端固定在支撐片31上，支撐片31固定在另一個(gè)安裝管32上。
翼片支撐裝置30根據(jù)風(fēng)壓的變化彈性支撐轉(zhuǎn)動(dòng)的翼片16，以有效利用風(fēng)能。
第一和第二級(jí)彈簧37和38的直徑彼此不同。正常情況下風(fēng)速較低時(shí)，第一級(jí)彈簧37支撐每一個(gè)安裝在翼幅15上的翼片16的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，比如由于風(fēng)暴，安全裝置會(huì)拉動(dòng)與活動(dòng)板連接的鋼絲42，這樣，第二級(jí)彈簧38被壓縮，第一級(jí)彈簧37被拉長，以便以足夠的彈性力支撐每個(gè)翼片16的轉(zhuǎn)動(dòng)。
用于拉動(dòng)鋼絲42的安全裝置包括多個(gè)中空的安裝元件40，其用于安裝連接在活動(dòng)板36上的鋼絲42及第一至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14和軸61，多個(gè)活動(dòng)元件41在固定元件40中可以上/下移動(dòng)，并用于固定插入固定元件40中的鋼絲42的尾端，多個(gè)轉(zhuǎn)子44通過鋼絲42與活動(dòng)元件41的底部連接，其相互之間通過彈性元件47連接，并圍繞軸61布置，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)在離心力作用下做放射狀運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子箱45圍繞軸61布置用于安裝多個(gè)轉(zhuǎn)子44，并通過鉸接軸48與轉(zhuǎn)子44連接，連接器鋼絲43在轉(zhuǎn)子44的帶動(dòng)下，用于使多個(gè)活動(dòng)元件41同步運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)圍繞軸61的轉(zhuǎn)子箱45由于疾風(fēng)導(dǎo)致高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子44在離心力作用下向外緣做放射狀運(yùn)動(dòng)，通過鋼絲42，連接器鋼絲43及活動(dòng)元件41拉動(dòng)支撐裝置30中的活動(dòng)片36。
優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子44用重金屬制造，使得轉(zhuǎn)子44僅當(dāng)轉(zhuǎn)子箱45高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，才徑向向外運(yùn)動(dòng)。
傳動(dòng)裝置50包括多個(gè)具有不同直徑的主動(dòng)齒輪51，52，53和54，其分別安裝在獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的第一級(jí)至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14上；多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)齒輪55，56，57和58，其分別與多個(gè)主動(dòng)齒輪51至54嚙合；與從動(dòng)齒輪55至58連接的從動(dòng)軸59；以及斜齒輪62，用于將從動(dòng)軸59的旋轉(zhuǎn)能傳輸給軸61。
傳動(dòng)裝置50將按各自速率旋轉(zhuǎn)的主動(dòng)齒輪51至54的旋轉(zhuǎn)能傳輸給軸61，使發(fā)電機(jī)60能夠發(fā)電。
下面解釋具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的運(yùn)行及效果，第一級(jí)加速器罩20將通過其中的風(fēng)加速后再對(duì)加速后的風(fēng)進(jìn)行分配。
也就是說，從任意方向吹來的風(fēng)，經(jīng)過橫截面逐漸減小構(gòu)成圓錐形結(jié)構(gòu)的環(huán)形管23時(shí)被加速，然后分為兩個(gè)方向被引導(dǎo)至第一級(jí)和第二級(jí)旋翼11a和12a的翼片16上。
在這里，第一級(jí)加速器罩20與第一級(jí)和第二級(jí)旋翼11a和12a按照從第一級(jí)加速器罩20至第二級(jí)旋翼組件12a的順序形成一個(gè)三角形的結(jié)構(gòu)，以便使風(fēng)集中吹向第一級(jí)和第二級(jí)旋翼11a和12a的翼片16以獲得最大的旋轉(zhuǎn)能。
風(fēng)經(jīng)過第一級(jí)和第二級(jí)旋翼11a和12a減速后，被引向第二級(jí)加速器罩21，與經(jīng)過第一級(jí)加速器罩20的過程相同，風(fēng)被重新加速。
風(fēng)經(jīng)過第二級(jí)加速器罩21加速后，集中吹向第三級(jí)和第四級(jí)旋翼13a和14a的翼片16。
第一級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11穿過第二級(jí)旋轉(zhuǎn)軸12延伸，第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸14穿過第三級(jí)旋轉(zhuǎn)軸13延伸，這樣，第一級(jí)至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14就可以通過分別裝在其上具有不同回轉(zhuǎn)半徑的第一級(jí)至第四級(jí)旋翼11a至14a獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。
第一級(jí)至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14的旋轉(zhuǎn)以預(yù)設(shè)的減速比遞變，第一級(jí)至第四級(jí)主動(dòng)齒輪51至54分別裝在第一級(jí)至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14上，第一級(jí)至第四級(jí)從動(dòng)齒輪55至58分別與第一級(jí)至第四級(jí)主動(dòng)齒輪51至54嚙合。
按上述關(guān)系連接的齒輪，以預(yù)設(shè)的減速比將獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的第一級(jí)至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14的旋轉(zhuǎn)能輸出，通過安裝在從動(dòng)軸59和軸61之間的斜齒輪62驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)60發(fā)電。
由于對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在第一級(jí)至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14上安裝多個(gè)軸承B，使旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，以及將發(fā)電機(jī)60發(fā)出的電能傳輸?shù)礁浇囊粋€(gè)電站或向獨(dú)立的充電裝置進(jìn)行充電都是很容易實(shí)施或執(zhí)行的，所以在此省略對(duì)其詳細(xì)描述。
第一級(jí)至第四級(jí)旋翼11a至14a在高速強(qiáng)風(fēng)如風(fēng)暴的作用下其轉(zhuǎn)速將會(huì)增加，此時(shí)，風(fēng)會(huì)對(duì)迎風(fēng)方向的翼片16造成沖擊。
支撐裝置30可以根據(jù)沖擊強(qiáng)度彈性吸收作用在翼片16上的沖擊。更具體地，支撐裝置30彈性支撐翼片16，使翼片16在與風(fēng)向平行的方向逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)以最大限度利用風(fēng)能。當(dāng)風(fēng)壓突然增加時(shí)，比如由于一股氣流，安全裝置可以靈活地調(diào)節(jié)翼片16的角度。
參照?qǐng)D7至9B詳細(xì)說明支撐裝置30的工作原理。當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，與翼片16連接的翼幅15作橫向運(yùn)動(dòng)。
之后，鉸接在翼幅15中加長片15a上的活動(dòng)桿35也相應(yīng)地橫向移動(dòng)，此時(shí)，套裝在活動(dòng)桿35上的第一級(jí)彈簧37通過鉸接點(diǎn)34被壓縮和回退，以便彈性吸收翼片16和翼幅15的運(yùn)動(dòng)。
因?yàn)榈诙?jí)彈簧38螺旋直徑較大，重量比第一級(jí)彈簧37重，變形度較小，并且第一級(jí)彈簧37是由第二級(jí)彈簧38及活動(dòng)片36支撐，所以在這種情況下，僅通過第一級(jí)彈簧37的彈性運(yùn)動(dòng)初步吸收作用于翼片16上的沖擊。
當(dāng)有強(qiáng)風(fēng)如風(fēng)暴集中作用于翼片16上時(shí)，安全裝置會(huì)啟動(dòng)。參見圖5至9B說明其原理，當(dāng)風(fēng)速快速增加時(shí)，第一級(jí)至第四級(jí)旋翼11a至14a將高速旋轉(zhuǎn)，這樣，旋轉(zhuǎn)能被傳輸?shù)絺鲃?dòng)裝置50及軸61使轉(zhuǎn)子箱45高速轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)轉(zhuǎn)子箱45高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中的轉(zhuǎn)子44將相對(duì)于鉸接軸48徑向向外運(yùn)動(dòng)，同時(shí)拉動(dòng)與轉(zhuǎn)子44連接的鋼絲42。
當(dāng)轉(zhuǎn)子44拉動(dòng)鋼絲42時(shí)，軸61及旋轉(zhuǎn)軸11至14上的活動(dòng)元件41將向下運(yùn)動(dòng)以便拉動(dòng)安裝在活動(dòng)元件41上的活動(dòng)片36，這樣，第二級(jí)彈簧38被壓縮，同時(shí)，第一級(jí)彈簧37返回其初始位置的自由狀態(tài)，如圖9B所示。
當(dāng)?shù)谝患?jí)彈簧37返回其初始位置時(shí)，安全裝置將更有效地支撐翼幅15和翼片16。當(dāng)風(fēng)速快速增加時(shí)，安全裝置彈性支撐翼片16，以便使翼片16在與風(fēng)向平行的方向旋轉(zhuǎn)，從而防止風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)暴作用下?lián)p壞。
當(dāng)風(fēng)暴過去，風(fēng)返回到正常速度時(shí)，安全裝置將向與上述過程相反的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，使第一級(jí)和第二級(jí)彈簧37和38返回到其初始位置，如圖8所示，第一級(jí)彈簧37將重復(fù)作彈性運(yùn)動(dòng)。
如上所述，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通過第一級(jí)和第二級(jí)加速器罩20和21使風(fēng)加速，并將其引導(dǎo)至第一級(jí)至第四級(jí)旋翼11a至14a的翼片16上，這些旋翼獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)以減小當(dāng)風(fēng)向不一致時(shí)相對(duì)于風(fēng)的負(fù)荷和阻力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效利用旋轉(zhuǎn)能。此外，支撐裝置30和安全裝置可以根據(jù)風(fēng)壓的不同彈性支撐第一級(jí)至第四級(jí)旋翼11a至14a及支撐翼片16，以使翼片16在平行于風(fēng)的方向上逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，本發(fā)明可以提高風(fēng)力發(fā)電的效率，并可防止風(fēng)力發(fā)電機(jī)的損壞。
盡管已經(jīng)參照具體的示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的范圍和精神的前提下可以對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行改變或修改。
因此，本發(fā)明的范圍不限于上述的實(shí)施方式，而應(yīng)由附加的權(quán)利要求及其等價(jià)物來限定。
工業(yè)實(shí)用性綜上所述，本發(fā)明通過加速器罩將風(fēng)加速，并將其引導(dǎo)至翼片以有效地驅(qū)動(dòng)具有不同回轉(zhuǎn)半徑的旋翼旋轉(zhuǎn)。
旋翼根據(jù)風(fēng)的方向獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，可以減小相對(duì)于風(fēng)的負(fù)荷和阻力，進(jìn)而最大限度地獲得旋轉(zhuǎn)能，提高發(fā)電機(jī)的效率。
此外，支撐裝置和安全裝置彈性支撐旋翼，使其免遭強(qiáng)風(fēng)如風(fēng)暴的損壞。具體地，支撐裝置和安全裝置在風(fēng)力作用的方向下支撐翼片，以使翼片根據(jù)風(fēng)的強(qiáng)度逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)，而不是在與風(fēng)力平行的方向上突然轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，本發(fā)明就可以有利于最大限度地利用風(fēng)能。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括多個(gè)旋翼11a，12a，13a，和14a，每個(gè)旋翼直徑范圍各不相同，每個(gè)旋翼11a至14a都包括多個(gè)翼片16及分別與翼片16連接的多個(gè)翼幅15；第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14，其中每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸與旋翼11a至14a當(dāng)中的一個(gè)相連接，并以適當(dāng)?shù)姆绞奖３窒嗷ブg的預(yù)設(shè)距離；第二和第三級(jí)旋轉(zhuǎn)軸12和13，其中每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸中裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14中的一個(gè)，并與旋翼11a至14a當(dāng)中的一個(gè)相連接；第一和第二級(jí)加速器罩20和21，其中每個(gè)加速器罩圍繞第一和第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11和14中的一個(gè)安裝，用于加速并引導(dǎo)風(fēng)向至相應(yīng)的翼片16；支撐裝置30，分別安裝在旋翼11a和14a上，用于根據(jù)風(fēng)壓的變化彈性支撐相應(yīng)的翼片16；安全裝置，其與每一個(gè)支撐裝置30的一部分相連，當(dāng)有驟風(fēng)時(shí)可以調(diào)節(jié)每個(gè)翼片16的角度，以防止風(fēng)力對(duì)每個(gè)翼片16的作用超限；傳動(dòng)裝置50，通過齒輪系與第一至第四級(jí)旋轉(zhuǎn)軸11至14連接以改變其轉(zhuǎn)速比；發(fā)電機(jī)60，通過與傳動(dòng)裝置50的一部分嚙合的軸61接收傳動(dòng)裝置50輸出的旋轉(zhuǎn)能，以產(chǎn)生電能；裝有傳動(dòng)裝置50的傳動(dòng)箱50a，發(fā)電機(jī)60的軸61可轉(zhuǎn)動(dòng)地穿過傳動(dòng)箱50a延伸；及機(jī)架70，用于支撐傳動(dòng)箱50a的底部，并在預(yù)設(shè)位置安裝發(fā)電機(jī)60。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中第一級(jí)和第二級(jí)加速器罩20和21中的每一個(gè)包括構(gòu)成圓錐體結(jié)構(gòu)的錐形環(huán)形管23，用于將風(fēng)分別引導(dǎo)至旋翼11a和14a。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)旋翼的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以減少與風(fēng)力相關(guān)的產(chǎn)生于旋翼上的負(fù)荷和阻力，以獲得高效率的旋轉(zhuǎn)能，并可以根據(jù)風(fēng)壓的不同，柔性地吸收作用在旋翼上的沖擊。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括多個(gè)旋翼，其旋轉(zhuǎn)半徑彼此不同，并可根據(jù)風(fēng)向獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以防止由與風(fēng)力相關(guān)的在整體上被拉長的旋翼上產(chǎn)生的負(fù)荷和阻尼導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)能的抵消。并且，通過加速器罩提高風(fēng)速，并使風(fēng)作用在旋翼上以獲得高效率的旋轉(zhuǎn)能。進(jìn)一步，本發(fā)明可以彈性地吸收作用在旋翼上的沖擊及支撐旋翼，使得旋翼可以根據(jù)風(fēng)的強(qiáng)度逐漸旋轉(zhuǎn)，以防止由于疾風(fēng)而造成的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的損壞。此外，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率并改善穩(wěn)定性及運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。
文檔編號(hào)F03D9/00GK1628215SQ02828978
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2002年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者朱張植 申請(qǐng)人:朱張植