具有換氣扇功能的風力發電機的製作方法

2023-04-30 21:50:51

專利名稱：具有換氣扇功能的風力發電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有換氣扇功能的風力發電機，屬於發電機技術領域。
背景技術：
現有的風力發電機一般都安裝在山區，沿海，或草原地帶，由於風力發電 機龐大的結構和自然環境方面的局限，很少有人在城市中安裝使用。在另一方 面，城市中的高摟大廈林立，人口居住集中，嚴重影響著自然通風和空氣品質， 為了解決通風問題，每年安裝和使用的通風機，換氣機，空氣交換器等方面設 備的數量可謂是千億萬計，其消耗的資金和電能更是十分驚人。如果能夠創造 一種既可以免費解決住宅的通風換氣問題，又可以發電無償供應給住戶用電的 風力發電機，豈不是更加節能，更加實用，更加受人歡迎；如果全國的住宅樓 層都使用具有換氣扇功能的風力發電機，其節能效果和發電數量是非常樂觀的， 對於緩解目前與日俱增的城市用電量來說具有事半功倍的效果。發明內容本發明的目的是尊照上述的節能目標，運用創新的技術方案，提供一種具 有換氣扇功能的風力發電機來實現。一種具有換氣扇功能的風力發電機包括機座1，螺母2，發電裝置3，球 託4，主軸5，轉葉6，上球託7，防雨蓋8，主軸承9或9， 901，導流片11， 防塵罩12組成，其特徵是主軸5為不動體固定在機座1上，發電裝置3由靜盤 13,動盤14或至少1 5隻靜盤13,動盤14以及端蓋16構成，防雨蓋8的上面 設有風輪10。一種具有換氣扇功能的風力發電機包括機座1，螺母201，發電裝置3， 球託4，主軸5，轉葉6，上球託7，主軸承901，風輪10，導流片11，防塵罩12組成，其特徵是主軸5為動體，主軸承901裝置在球託4的下面，發電裝置 3由至少1 5隻靜盤13，動盤14以及端蓋16構成，下端蓋固定在機座1上。本設計所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是球託4，主軸5，轉葉6， 上球託7，主軸承9或9， 901構成球形換氣扇，在上球託7或防雨蓋8的上面 設有可助長球形換氣扇按設定的方向自動運轉的風輪10;球形換氣扇運轉以後 在內部形成負壓，使屋內空氣與屋外空氣形成對流，利用屋頂與地面空氣溫差 所產生的引風力量進一步推動球形換氣扇自動運轉，達到通風效果。增設風輪10以後，就能更有力量地借用屋外風力按設定的方向推動球形換 氣扇自動運轉，更有效地利用屋內上下空氣溫差產生的自然引風力和屋外風力， 產生互動互補力量，保證了具有換氣扇功能的風力發電機的正常運轉。本設計的發電裝置3是一種新型的永磁高效率發電裝置，具有結構簡單， 重量輕，體積小，成本低，輸出功率大的優點。所述的靜盤13為圓盤形狀，由無磁材料製成，內部設有線圈，固定在主軸 5上為不動體；線圈為無鐵心線圈，由高強度漆包線繞製成圓形片狀，分度鎧 裝或壓制包裝在靜盤的圓面積內部，線圈的數量單相發電裝置為2或4或6 或8或化或12或18或24或36或72隻，三相發電裝置為3或6或9或12 或15或18或24或36或72隻，按度均勻分布在靜盤內部，線圈的連接方式為 串聯或並聯或串並聯連接，然後導線通過管路15輸出電源。所述的動盤14為上下兩塊，由金屬材料製成，內壁鎧裝永磁體，動盤的中 心處裝有軸承，通過主軸5，將靜盤13並列在中間，上下合攏固定，成為可轉 動的機殼，上動盤與球託4用螺絲固定；或者為至少2 5塊動盤14 ，內壁 鎧裝永磁體，外圍固定在發電裝置3殼體的內壁，端蓋16中裝有軸承，通過主 軸5，將至少1 3塊靜盤13分別設置在動盤14的中間，端蓋16的上端蓋與球託4連接，下端蓋與機座1之間裝有主軸承901 ，螺母2將主軸5固定在機 座1上。動盤14內壁的永磁體為斂鐵硼永磁或釤鈷永磁或鋁鎳鈷永磁，形狀有圓柱 形或方塊形或六角形，參照線圈的數量，分度鎧裝在動盤的內部，每對永磁體 的S極與N極對稱排列，磁場通過靜盤線圈構成順磁通迴路。所述的主軸5由金屬管或圓鋼製成，主軸頂部通過主軸承9與上球託7連 接，下部焊置靜盤13，通過動盤軸承或端蓋軸承以及定位套管由螺母2固定在 機座1上為不動體，主軸5中設有供靜盤13輸出導線通過的管路15和供動盤 14限位與定位的凸擋和凹槽。本設計的另一法案為靜盤13為圓盤形狀，由無磁材料製成，內部設有線 圈，外圍固定在發電裝置3殼體的內壁上；線圈為無鐵心線圈，由高強度漆包線繞製成圓形片狀，分度鎧裝或壓制包裝在靜盤的圓面積內部，線圈的數量單相發電裝置為2或4或6或8或10或12或18或24或36或72隻，三相發 電裝置為3或6或9或12或15或18或24或36或72隻，按度均勻分布在靜 盤內部，線圈的連接方式為串聯或並聯或串並聯連接，然後導線通過管路15， 接線盒17輸出電源。所述的動盤14至少為2 5塊，由金屬材料製成，內壁鎧裝永磁體，分別 設置在靜盤13的上下兩端的主軸5上，端蓋16的上端蓋與球託4之間裝有主 軸承901 ，下端蓋固定在機座1上，固定動盤的主軸5通過端蓋16中的軸承成 為轉動體。動盤14內壁的永磁體為斂鐵硼永磁或釤鈷永磁或鋁鎳鈷永磁，形狀有圓柱 形或方塊形或六角形，參照線圈的數量，分度鎧裝在動盤的內部，每對永磁體 的S極與N極對稱排列，磁場通過靜盤線圈構成順磁通迴路。所述的主軸5由金屬管或圓鋼製成，主軸頂部與上球託7和風輪10連接， 下部裝有防塵罩12，球託4，通過主軸承901，由螺母2和鍵銷與發電裝置3 的主軸連接為動體，主軸中設有供動盤14限位與定位的凸擋和凹槽。本設計的靜盤13設置在動盤14之間的中心位子，靜盤兩端平面與動盤的 壁平面相對距離的空隙範圍為0. 2 6MM，由主軸5中凸起的軸擋作為動盤壁平 面定位限制的靠山，精確地控制空隙距離。本設計所述的靜盤和動盤可以疊加組合製備，將至少1 5對靜盤13和動 盤14按順序裝置在同一發電裝置3的機殼和主軸5上，輸出導線並聯連接，以 擴大發電裝置3的輸出功率，製造功率級別較大的具有換氣扇功能的風力發電 機。本設計所述的具有換氣扇功能的風力發電機與眾不同之處還在於使用了 高效率永磁發電裝置3，運用永磁場疊加的設計新思路，將磁場線圈製成圓形片狀的靜盤和鎧裝永磁體的動盤，通過主軸5串聯固定，空氣和風力推動轉葉 6帶動動盤14運轉，動盤內永磁體的磁力線切割靜盤線圈產生電動勢，導線經 過管路15輸出電源。該輸出電源經過常規電路穩壓，蓄能，限流，變壓等簡單的調製以後，成 為220 380伏交流電或者6 110伏直流電，符合安全用電要求以後，獨立免 費供應給電腦，電視，照明等使用，以解決因城市局部停電造成的影響。具有換氣扇功能的風力發電機一般安裝在每幢單元樓梯的屋頂上，開一較 大的圓孔，預埋牢固角鐵支架以後，利用機座1上的安裝孔固定在支架上。相 當於每一樓梯單元裝一颱風力發電機，以滿足該樓梯住戶的日常通風和供電。本發明的有益效果是結構簡單，部件少，耗材小，重量輕，成本低，制 作工藝簡單，效率高，輸出功率大。不僅解決了通風問題，而且免費供應電源。如果全國的城市都使用上述的風力發電機，其經濟效益之大，節能效果之巨是 可以預期的。


附圖1， 一種主軸不轉的具有換氣扇功能的風力發電機結構原理剖示圖。附圖2， 一種主軸旋轉的具有換氣扇功能的風力發電機結構原理剖示圖。 附圖3， 一種X風輪的具有換氣扇功能的風力發電機結構原理剖示圖。 圖中1機座，2， 201螺母，3發電裝置，4球託，5主軸，6轉葉，7上球託， 8防雨蓋，9， 901主軸承，10風輪，11導流片，12防塵罩，13靜盤，14動盤， 15管路，16端蓋，17接線盒。
具體實施方式
以下實施例並不構成對本發明保護範圍的任何限制。實施例參照附圖1， 一種主軸不轉的具有換氣扇功能的風力發電機結構 原理剖示圖所示，由機座1，螺母2，發電裝置3，球託4，主軸5，轉葉6，上 球託7，防雨蓋8，主軸承9，風輪10，導流片11，防塵罩12，管路15組成。 風輪10固定在防雨蓋8的上面，靜盤13和動盤14構成發電裝置3。 靜盤13為圓盤形狀，由無磁材料製成，內部設有線圈，中心固定在主軸5 的壁上；線圈為無鐵心線圈，由高強度漆包線繞製成圓形片狀，分度鎧裝或壓 制包裝在靜盤的圓面積內部，線圈的數量單相發電裝置為2或4或6或8或 10或12或18或24或36或72隻，三相發電裝置為3或6或9或12或15或 18或24或36或72隻，按度均勻分布在靜盤內部，線圈的連接方式為串聯或 並聯或串並聯連接，然後導線通過管路15輸出電源。作為優選，本實施例的線 圈為12隻。動盤14，為上下兩塊，由金屬材料製成，內壁鎧裝永磁體，動盤的中心處裝有軸承，兩軸承通過主軸5，固定在靜盤14的上下兩端，上動盤與下球託4 用螺絲固定，下動盤中的主軸5由螺母2固定在機座1上，轉葉6轉動動盤14運轉。所述的動盤14內部的永磁體為斂鐵硼永磁或釤鈷永磁或鋁鎳鈷永磁，形狀 有圓柱形或方塊形或六角形，參照線圈的數量，分度鎧裝在動盤14的內部，永 磁體的S極與N極對稱排列，磁場通過靜盤線圈構成順磁通迴路。作為優選， 本實施例的永磁體為圓形斂鐵硼永磁12對。所述的靜盤13設置在動盤14之間的中心位子，固定在主軸5上，靜盤兩 端平面與動盤的壁平面相對距離的空隙範圍為0. 2 6MM，由主軸5中凸起的軸 擋作為動盤壁平面定位的靠山，精確地控制空隙的距離。作為優選，本實施例 的空隙範圍為0. 4 2MM。主軸5由金屬管或圓鋼製成，主軸頂部通過主軸承9與上球託7連接，下 部焊置靜盤13，通過動盤軸承，定位套管由螺母2固定在機座1上，主軸5中 設有供動盤14限位與定位的凸擋和凹槽，用鍵或擋圈和卡圈固定動盤；管路 15供靜盤線圈的導線通過輸出電源。作為優選，本實施例的主軸5為不鏽鋼圓 管。實施例參照附圖2， 一種主軸旋轉的具有換氣扇功能的風力發電機結構 原理剖示圖所示，由機座1，螺母201，發電裝置3，球託4，主軸5，轉葉6， 上球託7，主軸承901，風輪10，導流片11，防塵罩12組成。風輪10固定在球託7的上面，靜盤13，動盤14，管路15，端蓋16，接線 盒17構成疊加型發電裝置3。靜盤13為圓盤形狀，由無磁材料製成，內部設有線圈，外圍固定在發電裝 置3殼體的內壁上；線圈為無鐵心線圈，由高強度漆包線繞製成圓形片狀，分度鎧裝或壓制包裝在靜盤的圓面積內部，線圈的數量單相發電裝置為2或4或6或8或10或12或18或24或36或72隻，三相發電裝置為3或6或9或 12或15或18或24或36或72隻，按度均勻分布在靜盤內部，線圈的連接方 式為串聯或並聯或串並聯連接，然後導線通過管路15，接線盒17輸出電源。 作為優選，本實施例的線圈為12隻。所述的動盤14至少為2 5塊，由金屬材料製成，內壁鎧裝永磁體，分別 設置在靜盤13的上下兩端的主軸5上，端蓋16的上端蓋與球託4之間裝有主 軸承901 ，下端蓋固定在機座1上，固定動盤的主軸5通過端蓋16中的軸承成 為轉動體。動盤14內壁的永磁體為斂鐵硼永磁或釤鈷永磁或鋁鎳鈷永磁，形狀 有圓柱形或方塊形或六角形，參照線圈的數量，分度鎧裝在動盤的內部，每對 永磁體的S極與N極對稱排列，磁場通過靜盤線圈構成順磁通迴路。作為優選， 本實施例的永磁體為圓柱形鈸鐵硼永磁12對。所述的主軸5由金屬管或圓鋼製成，主軸頂部與上球託7和風輪10連接， 下部裝有防塵罩12，球託4，通過主軸承901，由螺母2和鍵銷與發電裝置3 的主軸連接為動體，主軸中設有供動盤14限位與定位的凸擋和凹槽。作為優選， 本實施例的主軸5為不鏽鋼圓管。本設計的靜盤13設置在動盤14之間的中心位子，靜盤兩端平面與動盤的 壁平面相對距離的空隙範圍為0. 2 6MM，由主軸5中凸起的軸擋作為動盤壁平 面定位限制的靠山，精確地控制空隙距離。作為優選，本實施例的空隙範圍為 0. 4 2MNL本設計所述的靜盤和動盤可以疊加組合製備，將至少1 5對靜盤13和動 盤14按順序裝置在同一發電裝置3的機殼和主軸5上，輸出導線並聯連接，以 擴大發電裝置3的輸出功率，製造功率級別較大的具有換氣扇功能的風力發電機。實施例參照附圖3， 一種X風輪的具有換氣扇功能的風力發電機結構原 理剖示圖所示，由機座1，螺母2，發電裝置3，球託4，主軸5，轉葉6，上球 託7，防雨蓋8，主軸承9，風輪10，導流片11，防塵罩12組成。風輪10為萬向X型，當然不局限於其它類型的萬向式風輪，固定在防雨蓋 8的上面，靜盤13，動盤14，管路15，端蓋16，構成疊加型發電裝置3。本實施例的其它結構與附圖1基本相同，所以不再重複描述。綜上所述，本發明的特徵和優點將顯得更加明確和突出，產品具有巨大的 節能和經濟效益。根據上述實施例和工作原理，有些聰明的製造商稍微改變或試圖減少某一 另件而製造的雷同產品，例如使用普通發電機代替高效率永磁發電裝置3， 或者不使用風輪10隻使用發電裝置3，或者使用其它形狀的風輪和發電裝置3， 也都屬於本發明的保護範疇之例。
權利要求
1.一種具有換氣扇功能的風力發電機包括機座(1)，螺母(2)，發電裝置(3)，球託(4)，主軸(5)，轉葉(6)，上球託(7)，防雨蓋(8)，主軸承(9)或(9)，(901)，導流片(11)，防塵罩(12)組成，其特徵是主軸(5)為不動體固定在機座(1)上，發電裝置(3)由靜盤(13)，動盤(14)或至少1～5隻靜盤(13)，動盤(14)以及端蓋(16)構成，防雨蓋(8)的上面設有風輪(10)。
2. —種具有換氣扇功能的風力發電機包括機座(1)，螺母(20D，發電裝 置(3)'球託(4)，主軸(5)，轉葉(6)，上球託(7)，主軸承(901)，風輪OO)， 導流片(11)，防塵罩(12)組成，其特徵是主軸(5)為動體，主軸承(901)裝置在 球託(4)的下面，發電裝置(3)由至少1 5隻靜盤(13)，動盤(14)以及端蓋(16) 構成，下端蓋固定在機座(1)上。
3. 根據權利要求1 ， 2所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是球託(4)， 主軸(5)，轉葉(6)，上球託(7)，主軸承(9)或(9)， (901)構成球形換氣扇，在 上球託(7)或防雨蓋(8)的上面設有可助長球形換氣扇按設定的方向自動運轉的 風輪(IO)。
4. 根據權利要求1所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是靜盤(13)為 圓盤形狀，由無磁材料製成，內部設有線圈，固定在主軸(5)上為不動體；線圈 為無鐵心線圈，由高強度漆包線繞製成圓形片狀，分度鎧裝或壓制包裝在靜盤 的圓面積內部，線圈的數量單相發電裝置為2或4或6或8或10或12或18 或24或36或72隻，三相發電裝置為3或6或9或12或15或18或24或36 或72隻，按度均勻分布在靜盤內部，線圈的連接方式為串聯或並聯或串並聯連 接，然後導線通過管路(15)輸出電源。
5. 根據權利要求1所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是動盤(14)為 上下兩塊，由金屬材料製成，內壁鎧裝永磁體，動盤的中心處裝有軸承，通過主軸(5)，將靜盤(13)並列在中間，上下合攏固定，成為可轉動的機殼，上動盤 與球託(4)用螺絲固定；或者為至少2 5塊動盤(14)，內壁鎧裝永磁體，外圍 固定在發電裝置(3)殼體的內壁，端蓋(16)中裝有軸承，通過主軸(5)，將至少1 3塊靜盤(13)分別設置在動盤(14)的中間，端蓋(16)的上端蓋與球託(4)連接， 下端蓋與機座1之間裝有主軸承(901)，螺母(2)將主軸(5)固定在機座(1)上。
6. 根據權利要求1所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是主軸(5)由金 屬管或圓鋼製成，主軸頂部通過主軸承(9)與上球託(7)連接，下部焊置靜盤 (13)，通過動盤軸承或端蓋軸承以及定位套管由螺母(2)固定在機座(1)上為不 動體。
7. 根據權利要求2所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是靜盤(13)為 圓盤形狀，由無磁材料製成，內部設有線圈，外圍固定在發電裝置(3)殼體的內 壁上；線圈為無鐵心線圈，由高強度漆包線繞製成圓形片狀，分度鎧裝或壓制 包裝在靜盤的圓面積內部，線圈的數量單相發電裝置為2或4或6或8或10 或12或18或24或36或72隻，三相發電裝置為3或6或9或12或15或18 或24或36或72隻，按度均勻分布在靜盤內部，線圈的連接方式為串聯或並聯 或串並聯連接，然後導線通過管路(15)，接線盒(17)輸出電源。
8. 根據權利要求2所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是動盤(14)至 少為2 5塊，由金屬材料製成，內壁鎧裝永磁體，分別設置在靜盤(13)的上下 兩端的主軸(5)上，端蓋(16)的上端蓋與球託(4)之間裝有主軸承(901)，下端蓋 固定在機座(1)上，固定動盤的主軸(5)通過端蓋(16)中的軸承成為轉動體。
9. 根據權利要求2所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是主軸(5)由金 屬管或圓鋼製成，主軸頂部與上球託(7)和風輪(10)連接，下部裝有防塵罩(12)， 球託(4)，通過主軸承(901)，由螺母(2)和鍵銷與發電裝置(3)的主軸連接為動體。
10.根據權利要求1 ， 2所述的具有換氣扇功能的風力發電機特徵是靜盤(13) 兩端平面與動盤(14)的壁平面相對距離的空隙範圍為0.2 6MM。
全文摘要
本發明公開了一種具有換氣扇功能的風力發電機，屬於發電機技術領域。包括機座，螺母，發電裝置，球任，主軸，轉葉，上球任，防雨蓋，主軸承，導流片，防塵罩等組成，其特徵是上球任的上部設有風輪，發電裝置由靜盤和動盤疊加組合製備；主軸將裝有磁場線圈的靜盤和鎧裝永磁體的動盤串聯固定在一起，空氣和風力推動轉葉與動盤運轉，動盤永磁體的磁力線切割靜盤線圈產生電動勢，經過常規電路調製以後，輸出電能，在無償解決住屋通風問題的同時，獨立免費供電給用戶使用，如果全國的住宅樓層都安裝該風力發電機其節能效果和經濟效益是非常樂觀的，對於緩解目前與日俱增的城市用電量來說具有事半功倍的作用。
文檔編號F03D3/06GK101270730SQ20081006116
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月18日 優先權日2008年3月18日
發明者陳國寶 申請人:陳國寶