專利名稱：利用輔助空氣壓的發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用風(fēng)力取得電能的發(fā)電裝置，特別是涉及利用輔助空氣壓的發(fā)電裝置，當(dāng)刮風(fēng)時(shí)把多余的能量以壓縮空氣形式貯存起來，在不刮風(fēng)時(shí)利用被貯存的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。
通常驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)取得電能，而為驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的能源有水力、風(fēng)力、火力、太陽能等。
水力發(fā)電需花費(fèi)大量的設(shè)備費(fèi)，火力發(fā)電雖因較簡(jiǎn)便而被廣泛采用，但因需石油等做熱源，其經(jīng)濟(jì)損失很大。設(shè)備費(fèi)廉且從自然狀態(tài)的風(fēng)可得到無窮能源的風(fēng)力發(fā)電裝置就被人們看好。
雖然風(fēng)力發(fā)電裝置具有許多優(yōu)點(diǎn)，但這種裝置未被廣泛采用，其理由是當(dāng)風(fēng)力弱或無風(fēng)時(shí)不能使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
現(xiàn)有的利用風(fēng)力的發(fā)電裝置是借助風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)車，把風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)力傳遞到發(fā)電機(jī)而取得電能的裝置，所以不刮風(fēng)時(shí)不能轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)車，當(dāng)然不能運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)，風(fēng)弱時(shí)也不能取得足夠電能。
近來，為使風(fēng)力發(fā)電裝置在不刮風(fēng)時(shí)也能持續(xù)發(fā)出電能，提出了給裝置配備多個(gè)大容量蓄電池以備刮風(fēng)時(shí)把電能貯存于蓄電池的方法。但該方法因需配備大容量蓄電池，不僅花費(fèi)大量設(shè)備費(fèi)，而且蓄電池的容量有限，需要大容量電能的部門不能采用。
一種利用風(fēng)力的裝置在韓國專利第86-475號(hào)“風(fēng)力空氣壓縮機(jī)”中公開。這種現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)明是在風(fēng)力旋轉(zhuǎn)裝置上聯(lián)接空氣壓縮機(jī)而成的。所以只能做為借助風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)力旋轉(zhuǎn)裝置所得的動(dòng)力以壓縮空氣的形式貯存起來的用途，不具備做為發(fā)電裝置的手段。即被貯存的壓縮空氣只能做單純用途，作為輔助能源利用于發(fā)電裝置還缺乏具體的手段。
韓國專利第2000-12699公開了一種發(fā)明“利用輔助風(fēng)力的發(fā)電方法及其裝置”。它是一種利用構(gòu)成主風(fēng)力發(fā)生部的原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)力，以此帶動(dòng)由各自傳動(dòng)帶聯(lián)接的各自的轉(zhuǎn)動(dòng)輪和發(fā)電機(jī)傳動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的方法。在一次風(fēng)力轉(zhuǎn)換部的一側(cè)水平延伸的延伸部位的端部設(shè)置帶有多個(gè)葉片的輔助風(fēng)力發(fā)生部，以便取得風(fēng)力，該風(fēng)力通過傳動(dòng)軸傳遞到一次風(fēng)力方向轉(zhuǎn)換部后借助齒輪箱內(nèi)的齒輪組合體由輔助風(fēng)力發(fā)生部取得的風(fēng)力方向發(fā)生轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換方向的風(fēng)力通過軸套內(nèi)的軸傳遞到二次風(fēng)力轉(zhuǎn)換部，在二次風(fēng)力轉(zhuǎn)換部被加速變換齒輪箱內(nèi)設(shè)置的齒輪組合體加速后的風(fēng)通過與主風(fēng)力傳動(dòng)輪聯(lián)接的輔助風(fēng)力傳動(dòng)軸，傳遞由輔助風(fēng)力發(fā)生部得到的風(fēng)力與主風(fēng)力發(fā)生部產(chǎn)生的風(fēng)力共同驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。
但這種現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)明中，風(fēng)力只作為輔助風(fēng)力利用，而取得主風(fēng)力的原動(dòng)機(jī)還需燃料的供給，不能利用自然能源的風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電，而且當(dāng)無風(fēng)時(shí)不能實(shí)現(xiàn)做為輔助風(fēng)力的功能。
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，更好地利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)以自然狀態(tài)下存在的無窮風(fēng)力經(jīng)濟(jì)地取得電能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是把刮風(fēng)時(shí)的多余能量以空氣的壓力貯存后，當(dāng)風(fēng)力弱或無風(fēng)時(shí)利用被貯存的空氣壓力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以便無論有無風(fēng)都可持續(xù)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種利用輔助空氣壓的發(fā)電裝置，包括借助風(fēng)力旋轉(zhuǎn)的風(fēng)車風(fēng)扇和用風(fēng)車風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，其特征在于還包括通過一個(gè)離合器與發(fā)電機(jī)后驅(qū)動(dòng)軸相聯(lián)的壓縮機(jī)，通過空氣壓輸入管與壓縮機(jī)相聯(lián)的氣罐組，通過空氣壓輸出管與所述的氣罐組相聯(lián)并裝在所述的發(fā)電機(jī)的前驅(qū)動(dòng)軸上的輔助渦輪機(jī)，和通過轉(zhuǎn)速監(jiān)視器監(jiān)視風(fēng)車轉(zhuǎn)速以便控制上述離合器及自動(dòng)控制閥的控制系統(tǒng)。
上述輔助渦輪內(nèi)部裝有多個(gè)葉旋轉(zhuǎn)葉片。以便使從空氣壓力管道中噴射出來的空氣壓力作用于葉片上帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)刮風(fēng)時(shí)，風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)力通過發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。當(dāng)風(fēng)力達(dá)到能夠發(fā)出足夠電能的強(qiáng)風(fēng)時(shí)，在生產(chǎn)電能的同時(shí)借助離合器與發(fā)電機(jī)共軸的壓縮機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)，使壓縮空氣貯存于氣瓶中，當(dāng)不需要電能時(shí)也借助旋轉(zhuǎn)的風(fēng)車旋轉(zhuǎn)力繼續(xù)貯存壓縮空氣。
當(dāng)不刮風(fēng)或風(fēng)力弱時(shí)，控制箱感知其風(fēng)力狀況后自動(dòng)把貯氣罐的壓縮空氣供給輔助渦輪，借助輔助渦輪的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。因此無論有無風(fēng)都可根據(jù)需要驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)取得電能。
以下通過附圖及實(shí)例詳細(xì)說明本發(fā)明，附圖中

圖1示出本發(fā)明全貌的簡(jiǎn)略側(cè)視圖；圖2本發(fā)明的輔助渦輪機(jī)放大圖；圖3本發(fā)明實(shí)施例側(cè)視圖。
如圖1所示，本發(fā)明的利用輔助空氣壓的發(fā)電裝置包括一個(gè)借助風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)車風(fēng)扇W；一個(gè)借助從風(fēng)車風(fēng)扇W傳遞過來的旋轉(zhuǎn)力生產(chǎn)電能的發(fā)電機(jī)G；一個(gè)與發(fā)電機(jī)G共軸用來提高空氣壓力的空氣壓縮機(jī)P；一個(gè)為貯存由壓縮機(jī)P供給的空氣壓的氣罐組A；一個(gè)與發(fā)電機(jī)G共軸并借助空氣壓旋轉(zhuǎn)的輔助渦輪機(jī)T和一個(gè)為控制上述裝置的控制箱CB。
風(fēng)車風(fēng)扇W是由多個(gè)葉片組成的風(fēng)車1固定在旋轉(zhuǎn)軸2上，而旋轉(zhuǎn)軸2裝在豎直的支撐架3上。豎直地裝在支撐架3上的傳動(dòng)軸4的上端頭與旋轉(zhuǎn)軸2是通過傳動(dòng)齒輪5a嚙合聯(lián)接的，另外的傳動(dòng)齒輪5b把傳動(dòng)軸4的下端頭和發(fā)電機(jī)G的驅(qū)動(dòng)軸11a聯(lián)接起來。
把發(fā)電機(jī)G的前后驅(qū)動(dòng)軸11a和11b分別向前、后方延伸。在前驅(qū)動(dòng)軸11a上裝上一個(gè)輔助渦輪T，在后驅(qū)動(dòng)軸11b上裝上一個(gè)離合器C。
離合器C的另一端與空氣壓縮機(jī)P的旋轉(zhuǎn)軸21的端頭聯(lián)接，以便借助離合器C的離合，傳遞或阻斷傳遞到發(fā)電機(jī)G的動(dòng)力。在壓縮機(jī)P的出口處聯(lián)接著空氣壓輸入管22。
在氣罐組A內(nèi)裝有許多高壓氣瓶31?？諝鈮狠斎牍?2的出口與氣瓶31相聯(lián)，空氣壓輸出管23的入口與氣瓶31的出口相聯(lián)。在空氣壓輸入管22與氣瓶31的聯(lián)接處裝有單向閥門V1，而在空氣壓輸出管23與氣瓶31的聯(lián)接處裝有自動(dòng)控制閥門V2。
如附圖所示，在輔助渦輪T的殼體41內(nèi)部有多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片42固定在前驅(qū)動(dòng)軸11a上?？諝鈮狠敵龉?3的出口與渦輪的殼體41相聯(lián)，以便借助由空氣壓輸出管23供給的空氣壓使旋轉(zhuǎn)葉片42旋轉(zhuǎn)。
控制系統(tǒng)CS是裝在風(fēng)車1的旋轉(zhuǎn)軸2上的，而監(jiān)視旋轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速監(jiān)視器51和離合器C及自動(dòng)控制閥門V2之間電聯(lián)接，以便監(jiān)視各個(gè)裝置，并可進(jìn)行自動(dòng)控制。
如此構(gòu)成的本發(fā)明的裝置的工作是借助支撐架3安裝于較高處的風(fēng)車1受風(fēng)力作用發(fā)生旋轉(zhuǎn)，隨之旋轉(zhuǎn)軸2按一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，借助傳動(dòng)齒輪5a的傳動(dòng)使傳動(dòng)軸4以相應(yīng)的方向旋轉(zhuǎn)，接著，用傳動(dòng)齒輪與傳動(dòng)軸4相聯(lián)的前驅(qū)動(dòng)軸11a和后驅(qū)動(dòng)軸11b的旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)G在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互感應(yīng)作用下產(chǎn)生電子流動(dòng)而生產(chǎn)電能，電能可傳送到用電能的裝置，發(fā)揮各種作用。
當(dāng)利用風(fēng)車1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)G時(shí)，用轉(zhuǎn)速監(jiān)視器51監(jiān)視旋轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)速后以電信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)CS。按照事先輸入的程序，傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)CS的旋轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)速到達(dá)一定轉(zhuǎn)速以上對(duì)離合器C聯(lián)接上，而其轉(zhuǎn)速低于定值時(shí)離合器C斷開。即當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)速低于可驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)G的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)斷開離合器C的聯(lián)接，阻斷旋轉(zhuǎn)力傳到壓縮機(jī)P。而在旋轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)G所須轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器C被聯(lián)接上，可使旋轉(zhuǎn)力傳遞到壓縮機(jī)P。
借助上述離合器C的聯(lián)接，得到旋轉(zhuǎn)軸2動(dòng)力的壓縮機(jī)P，隨著旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)，借助壓縮機(jī)內(nèi)部的空氣壓縮裝置(圖中未示出)被壓縮的空氣通過空氣壓輸入管22被貯存于各個(gè)氣瓶31中。因空氣壓輸入管22上裝有單向閥門V1，壓縮空氣只能流向氣瓶31，而不可能逆流，所以每個(gè)氣瓶31可充滿高壓空氣。若增加氣瓶的容積和數(shù)量可提高壓縮空氣的貯存量。
貯存于氣瓶31的壓縮空氣具有傳送到輔助渦輪機(jī)T以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)G的功能。當(dāng)無風(fēng)或風(fēng)力不足而風(fēng)車1的旋轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)速低于一定轉(zhuǎn)速時(shí)，按照轉(zhuǎn)速監(jiān)視器51送過來的信號(hào)，控制系統(tǒng)CS阻斷離合器C的聯(lián)接，打開自動(dòng)控制閥V2，氣瓶31內(nèi)的壓縮空氣即可通過空氣壓輸出管23送到輔助渦輪T。高壓噴射的空氣作用于輔助渦輪T的旋轉(zhuǎn)葉片42使驅(qū)動(dòng)軸11a及11b以可得到所須電能的一定速度旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)無須用電時(shí)也可使風(fēng)車1的旋轉(zhuǎn)力傳遞到壓縮機(jī)P即可繼續(xù)貯存更多的壓縮空氣。
如圖3所示的本發(fā)明實(shí)施例，使風(fēng)車1的旋轉(zhuǎn)力直接帶動(dòng)壓縮機(jī)C之后貯存于各氣瓶A中，氣瓶A的空氣壓供給空氣渦輪機(jī)T驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)G，這樣也可取得相同效果。
如上所述，因本發(fā)明是利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，利用自然狀態(tài)下的無窮風(fēng)車，所以具有以經(jīng)濟(jì)的能源取得電能的效果。
又因有風(fēng)時(shí)可把多余能量以空氣壓貯存起來，而在無風(fēng)或風(fēng)力弱時(shí)利用被貯存的空氣壓驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，所以無論有無風(fēng)都可持續(xù)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)取得電能。
本發(fā)明可用于利用風(fēng)力的風(fēng)車上之外，也可裝上利用水力的水車即可利用水力貯存空氣壓，還可利用潮汐力貯存空氣壓，它可適用于所有發(fā)電裝置，可以深刻解決能源問題。
權(quán)利要求
1.一種利用輔助空氣壓的發(fā)電裝置，包括借助風(fēng)力旋轉(zhuǎn)的風(fēng)車風(fēng)扇(W)和用風(fēng)車風(fēng)扇(W)旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)(G)，其特征在于還包括通過一個(gè)離合器(C)與發(fā)電機(jī)(G)后驅(qū)動(dòng)軸(5b)相聯(lián)的壓縮機(jī)(P)，通過空氣壓輸入管與壓縮機(jī)(P)相聯(lián)的氣罐組(A)，通過空氣壓輸出管(23)與所述的氣罐組(A)相聯(lián)并裝在所述的發(fā)電機(jī)(G)的前驅(qū)動(dòng)軸(11a)上的輔助渦輪機(jī)(T)，和通過轉(zhuǎn)速監(jiān)視器(51)監(jiān)視風(fēng)車轉(zhuǎn)速以便控制上述離合器(C)及自動(dòng)控制閥(V2)的控制系統(tǒng)(CS)。
2.按照權(quán)利要求1所述的利用輔助空氣壓的發(fā)電裝置，其特征在于上述的風(fēng)車風(fēng)扇(W)的旋轉(zhuǎn)力傳遞到壓縮機(jī)(P)，所述的壓縮機(jī)(P)產(chǎn)生的空氣壓貯存于所述的氣罐組(A)的氣瓶(31)中，以便借助空氣壓驅(qū)動(dòng)所述的發(fā)電機(jī)(G)。
全文摘要
一種利用輔助空氣壓的發(fā)電裝置。為得到電能,利用風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)車,本發(fā)明在靠風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的眾所周知的裝置基礎(chǔ)上還包括發(fā)電機(jī)后軸用離合器聯(lián)接的壓縮機(jī),用管道聯(lián)接的氣罐,用管道聯(lián)接并與發(fā)電機(jī)前軸共軸的輔助渦輪機(jī)和用轉(zhuǎn)速監(jiān)視器監(jiān)視風(fēng)車轉(zhuǎn)速以便控制離合器及自動(dòng)控制閥門的自動(dòng)控制系統(tǒng)。刮風(fēng)時(shí)多余能量以空氣壓貯存起來,在無風(fēng)和風(fēng)弱時(shí)利用被貯存的空氣壓驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī),以達(dá)到無論有無風(fēng)都可持續(xù)發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D9/02GK1351228SQ0013034
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2000年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月31日
發(fā)明者金相逸 申請(qǐng)人:金相逸