專利名稱：一種新式風能收集方法及風能轉(zhuǎn)化裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本風能收集方法及時裝置屬于風能利用技術(shù)領域，具體說來是一種風車，或者說是一群風帆組。其主要功能是把風能收集并轉(zhuǎn)化成動能。適用于空曠地區(qū)的生產(chǎn)、以及抵御風災危害領域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有為了利用風能而制造的各種風車和風帆，其不足之處是大多數(shù)只能在風能密度中等以上方能使用，而在風能密度中等甚至低等就無利用價值可言，所以風車普及率低。風帆有很多優(yōu)點，但又離不開水面，而且不能在原地使用，更加不能原地輸出和儲備能量。在現(xiàn)實中，很多空曠地區(qū)的人都渴望獲得風能；但是未知其當?shù)氐娘L能密度大小，以至出現(xiàn)了建造風車的選址問題；選點測量耗日耗時，也難以就近建造，進而言之出現(xiàn)選址屬地問題，同時也出現(xiàn)了因建風車及日后維護而要開路、能量輸送和用地補償之三大成本；即使選好點，要建多大的規(guī)模難以拍板，所為小則未能充分利用風能，大則設備利用率低，浪費錢，難以估計和實現(xiàn)達到合理的投入產(chǎn)出比。就算是現(xiàn)時使用最多、技術(shù)最成熟的水平軸三葉大風車都不能計算合理的投入產(chǎn)出比。另一面，人類的生活、生產(chǎn)需要防范風災危害。以往人們常常是通過種植防風林、 分隔林來抵御、減少風災破壞，但是林木生長速度慢，生長期長，長成高度有限，而且一旦長成又不能隨意砍伐和有目的地移動，占地多、(除了林木自然死亡外)收益甚少；另外，有些地區(qū)因水資源缺乏，水成了生活、生產(chǎn)和防風林爭奪的物品；而林木也是商品，偷伐樹木，人為加速樹木自然老化死亡等不法手段時有發(fā)生，因此，難以把林木種成；所以如何利用低成本、高效率且移動方便的方法來抵御風災、減少沙塵暴、防治沙漠化成了當今社會最逼切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)時現(xiàn)有的風帆技術(shù)、風車技術(shù)和防風技術(shù)所存在的眾多弊端和問題，本發(fā)明把風帆技術(shù)、風車技術(shù)和防風技術(shù)融為一體，而發(fā)明了一個有益的解決的方法。本發(fā)明是以如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的主要構(gòu)思是用鐵桁架構(gòu)建塔架，離地數(shù)米以上為豎軸定子，外連接軸承，套著軸承的風輪可繞著塔架旋轉(zhuǎn)，豎軸到地面的塔架稱之為塔座；風輪的外延有至少2組以上的葉片支撐架以豎軸為柱心呈圓心對稱放射狀連接成，葉片支撐架上裝葉片，葉片本身是由若干個蹦拉構(gòu)件，其內(nèi)拉著可伸卷的帆，相間排列地連接于葉片支撐架上，并在葉片支撐架上可作限定角度范圍內(nèi)擺動；當任意風吹過此風能收集裝置時，就會有其一組葉片形成“擋風狀態(tài)”同時另一組葉片形成“梳風狀態(tài)”，兩種狀態(tài)形成受力差而翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)后原“擋風狀態(tài)”的葉片又因風力作用，改變了其所在葉片支撐架上的角度從而形成新的“梳風狀態(tài)”，同理，原“梳風狀態(tài)”的葉片側(cè)與之相反形成新的“擋風狀態(tài)”，兩種狀態(tài)再次形成受力差而繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)風力發(fā)動的機械過程，其原理是通過葉片在葉片支撐架上擺動角度，隨風形成兩種狀態(tài)，使不規(guī)則的風變成定向轉(zhuǎn)動的機械能。風轉(zhuǎn)變成定向轉(zhuǎn)動的機械能后，由安裝在塔架上的輸出/穩(wěn)速器來控制裝置的穩(wěn)速和機械能輸出；在低風能密度的地區(qū)使用，可以加多幾組葉片支撐架拼裝葉片來滿足風能密度低的地區(qū)的換能需要。當風能密度過大時，穩(wěn)速器就會把帆一塊一塊地卷起，或者調(diào)整限定眾帆擺動角度范圍，目的使葉片收集風的面積減小從而達到穩(wěn)速的目的，這樣無論那地區(qū)的風能密度從小到大的區(qū)間內(nèi)都可以選點建造投入使用一段時間后視葉片收集風的運行面積的大小再來改變其裝置的葉片支撐架組數(shù)、葉片面積、加固加高塔架及向上再建造多一層風輪等，這樣做目的是為了避免了一次性投資過大造成資金浪費，可逐步達到合理的投入產(chǎn)出比，同時節(jié)省了選點測量時耗日耗時的前期投入，另一個好處像建多層樓房，一來節(jié)省了用地，二來只要基礎好再加建多層也可以。對比現(xiàn)時使用最多、技術(shù)最成熟的水平軸三葉大風車所建成的“風電場”，要求風車與風車之間留有余地，不能緊挨緊靠地成排建造，而本發(fā)明的裝置則能緊靠成排建造， 有抵御大風、削減風力的作用，具有防風林性能，這樣的收集能量與防風災合一的裝置既不怕缺水建不成防風樹林，又可以快速拼裝完成，占地小、擋風面積大、堅固耐用而且有投資收益，是抵御風災、減少沙塵暴、防治沙漠化的低成本、高效率、靈活方便的有益解決方法。目前人類對沙漠的開發(fā)和利用手段小之又??；而本風能收集裝置的主要支承部件塔座和塔架都是用‘可拼裝材料’建造的，在塔架上方加植與塔座一樣高的‘可拼裝材料’并把風輪移高一點，這樣塔架、風輪都沒變而塔座即‘長高’ 了，好讓移沙把其淹沒一點，就像建水壩一樣塔座(塔架)可以加固加高以及橫向加固，使其成為能收集能量與防沙移動合一的裝置，不怕缺水的固沙林，對沙漠固沙和沙漠開發(fā)利用都有很好益處。綜上所述，本發(fā)明及其裝置的有益效果是1、可以滿足風能密度低的地區(qū)的換能需要；2、具有以往風車或風帆所不能達到的風能密度從小到大區(qū)間內(nèi)的適應調(diào)節(jié)寬度；3、 具有以往風車所不能達到的合理的投入產(chǎn)出比；4、具有以往風車或風帆所不具備的可加固加高加大的方便使用的特點；5、使風帆不受水面限制且能在原地使用，更加能原地儲備能量；6、可以建成用于防風減災用圖的‘防風災一風電場’ ；7、可以建成用于對沙漠固沙和沙漠開發(fā)利用的‘防沙壩一風電場’ ；8、最大的核心發(fā)明是把風帆技術(shù)、風車技術(shù)和防風技術(shù)融為一體，把帆移入風車，換能靈活方便又可擋風。


圖1和圖2分別是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖中的俯視圖和正面圖。附圖中塔架1軸承2風輪3葉片支撐架4葉片5蹦拉構(gòu)件6拉著帆7 輸出/穩(wěn)速器8。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的描述。附圖中，本發(fā)明主要是塔架1用鐵桁架構(gòu)(可移動)或鋼筋混凝土柱梁架構(gòu)(省錢但不可移動)建起，以后可加固加高塔架1，離地數(shù)米以上外連接軸承2，套著軸承的風輪3可繞著塔架旋轉(zhuǎn)，用2組以上的葉片支撐架4以豎軸為柱心呈圓心對稱放射狀連接成風輪3 的外延，若干個蹦拉構(gòu)件6其內(nèi)拉著的帆7組成的葉片5相間排列地拼裝在葉片支撐架上， 安裝在塔架上的輸出/穩(wěn)速器8連接風輪3的底邊。所述的輸出/穩(wěn)速器8連接風輪3的底邊，并通過葉片支撐架4-方面能使若干個蹦拉構(gòu)件6和其內(nèi)拉著的帆7擺動角度范圍調(diào)整，另一方面能使帆7可以在其蹦拉構(gòu)件6內(nèi)卷起；使用一段時間后視收益情況可加固加高塔架和風輪，把常常卷起、少張開的帆移高
一層，象建房子那樣加建一層風輪。
權(quán)利要求
1.一種新式風能收集方法及風能轉(zhuǎn)化裝置，由塔架[1]、軸承[2]、風輪[3]、葉片支撐架[4]和葉片[5]組成，其特征是所述的塔架[1]外部裝載軸承[2]使塔架[1]成為豎軸，風輪[3]套著軸承[2]使風輪[3]可繞著塔架[1]旋轉(zhuǎn)，所述的風輪[3]其外延有兩組以上的葉片支撐架W]以豎軸為柱心呈圓心對稱放射狀連接而成，所述的葉片[5]由若干個蹦拉構(gòu)件[6]其內(nèi)拉著帆[7]相間排列地裝在葉片支撐架[4]上組成，風輪[3]轉(zhuǎn)動時由輸出/穩(wěn)速器[8]來控制葉片[5]的狀態(tài)和輸出能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新式風能收集方法及風能轉(zhuǎn)化裝置，其特征是所述的葉片[5]由一個個蹦拉構(gòu)件W]，其內(nèi)拉著帆[7]，相間排列地裝在葉片支撐架[4]上，并且都能在葉片支撐架[4]上可以在限定角度范圍內(nèi)擺動。
全文摘要
發(fā)明公開了一種新式風能收集方法及風能轉(zhuǎn)化裝置，旨在提供一種適用于空曠地區(qū)的人都渴望獲得風能的收集方法及其裝置，本發(fā)明及其裝置技術(shù)要點主要由塔架1，離地數(shù)米以上外連接軸承2，套著軸承的風輪3可繞著塔架旋轉(zhuǎn)，葉片支撐架4以豎軸為柱心呈圓心對稱放射狀連接成風輪3的外延，若干個蹦拉構(gòu)件6其內(nèi)拉著的帆7組成的葉片5相間排列地拼裝在葉片支撐架上，安裝在塔架上的輸出／穩(wěn)速器8連接風輪3的底邊把能量輸出同時對葉片狀態(tài)調(diào)整，使本發(fā)明及其裝置象一個無人看守的風帆機器，風車與風帆的優(yōu)點合于一體，不但滿足空曠地區(qū)獲得風能的渴望，而且適用于防風減災、沙漠固沙和沙漠開發(fā)利用。
文檔編號F03D3/06GK102477940SQ20101055515
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者杜沖 申請人:大連創(chuàng)達技術(shù)交易市場有限公司