專利名稱：活門帆板綠色能源發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力、水力發(fā)電技術領域，尤其是一種活門帆板綠色能源發(fā)電機。
背景技術：
目前共知的風力發(fā)電機構造是由風輪、發(fā)電機、調(diào)向舵、塔架、變速器、安全限速及剎車機構、蓄電池、充電器、逆變器和控制器等裝置組成。目前共知的水力發(fā)電機構造是由水輪機、進水管、尾水管、渦輪殼、真空管、發(fā)電機等組成。風輪或水輪機接受風力、水力把風能和水能轉化為機械能，并通過發(fā)電機轉為電倉泛。變速器把風輪或水輪機的轉速通過齒輪箱轉變?yōu)檫m合發(fā)電機額定發(fā)電的轉速，再帶動發(fā)電機運轉發(fā)電。 調(diào)向舵使風輪始終對著來風的方向從而獲得最大的風能。安全限速及剎車機構隨著風速的增加，要對風輪的轉速有所限制，這是因為一方面過快的轉速會對風輪和風力機的一些部件造成損壞，另一方面也需要把發(fā)電機的功率輸出限定在一定范圍內(nèi)。在風速較大時，特別是蓄電池已經(jīng)充滿的情況下，自動控制風力機停機。蓄電池蓄電池的任務是貯能。由風輪驅動發(fā)電機產(chǎn)生的交流電經(jīng)過整流后變成可以儲存在蓄電池中的直流電能。風力發(fā)電機因風量不穩(wěn)定，故其輸出的是13 25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電池充電，使風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能變成化學能。然后用有保護電路的逆變電源，把蓄電池里的化學能轉變成交流220或380V的市電，才能保證穩(wěn)定使用?？刂破骺刂破鲗λl(fā)的電能進行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當所發(fā)的電不能滿足負載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲存的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池，保證供電的持續(xù)性。逆變器負責把直流電轉換為交流電，供交流負荷使用。充電器對蓄電池充電。具有過充，過放，短路，溫度補償，蓄電池反接等保護功能。發(fā)電機用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘嫵苫ハ噙M行電磁感應的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達到能量轉換的目的。轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。從而把機械能轉化為電能。目前共知的風力和水力發(fā)電機存在的缺陷是功能單一，不能互相兼顧，效率低，占地面積大，對材料要求高，加工制造難度大，噪音大，結構復雜，體積龐大，加工制造工藝復雜，造價昂貴等等。這些缺陷已經(jīng)制約了它們的進一步發(fā)展，其已不能完全順應社會的需求。因此，目前急需一種更先進的、能完全順應社會需求的新型風力、水力發(fā)電機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有水力、風力發(fā)電技術的問題，為克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種，利用風力、水力和下雨的動能等綠色能源互相兼顧的多功能活門帆板綠色能源發(fā)電機。其效率高，占地面積小，對材料要求不高，加工制造容易，噪音小，結構簡單，體積相對較小，加工制造工藝簡單，造價低廉，能完全順應當前社會的需求。為實現(xiàn)上述目的，特發(fā)明一種利用高速公路、城市道路車流形成的道路風，地面熱流形成的上升氣旋風和城市建筑物之間形成的高樓風、海浪、潮汐、流水和下雨的動能等綠色能源為動力的活門帆板綠色能源發(fā)電機。其不但可以立于道路邊、街道旁、小區(qū)里，還可以立于沙漠中、草原上、山區(qū)、丘陵、平原、盆地、 岸邊、江河、湖海、山川河谷和島嶼上。其既是路燈，也是廣告牌；既是亮麗的景觀，又是風力、水利發(fā)電機。使一個街道、一條道路、一座城市、一條河流、一條長江、大海、一座島ill與和一座山川，既成為一個發(fā)電廠。其體積小、占地面積少、噪音低、效率高、純綠色、無污染。其不但能充分利用看不見、被浪費的公路、城市道路風能，地面熱流形成的上升氣旋風和城市建筑物之間形成的高樓風等能源發(fā)電，還可以利用海浪、潮汐、流水和下雨等能量發(fā)電，造福于人類。其既可以用于陸地，也可以用于水上、水下或一部分在水上一部分在水下。其不但可以為工廠、礦山等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供電力，還可以為城市、居民等提供社會生活用電。尤其是立于道路邊的發(fā)電形式，不但可以解決人民生產(chǎn)生活用電、給道路提供照明，還隨時可以利用充電裝置為電動汽車快速充電。省去了專門投資建設電動汽車充電站的費用。其包括、活門帆板、調(diào)速停車器、限位器、支撐臂、支撐軸柱、發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器和支撐架等。本發(fā)明解決現(xiàn)有水力、風力的缺陷問題，所采用的技術方案是支撐軸柱位于整個裝置的中心部位，活門帆板依靠其軸承座架裝在支撐臂上，支撐臂裝在支撐軸柱上，支撐軸柱裝在支撐架上，活門帆板位于上下兩支撐臂之間，調(diào)速停車器位于支撐臂和支撐架上，限位器位于支撐臂和活門帆板上，變速器位于支撐軸柱和發(fā)電機軸端，發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器等都分別依次連接到支撐架上相應的位置，支撐架固定在鋼筋混凝土地基上?；铋T帆板，其作用是利用流體動力學的原理，使流體通過活門帆板產(chǎn)生阻力和升力從水力或風力及下雨的動能獲得能量驅動發(fā)電機做功，把機械能通過發(fā)電機轉化為電倉泛。變速器，把來自活門帆板的轉速通過齒輪轉變?yōu)檫m合發(fā)電機額定發(fā)電的轉速，再帶動發(fā)電機運轉，發(fā)電。調(diào)速停車器，對活門帆板綠色能源發(fā)電機的轉速有所限制，這是因為一方面過快的轉速會對活門帆板綠色能源發(fā)電機的部件造成損壞，另一方面也需要把發(fā)電機的功率輸出限定在一定范圍內(nèi)。在流體速度達到破壞程度時，或者是蓄電池已經(jīng)充滿電時，調(diào)速停車器自動控制發(fā)電機停機。限位器，根據(jù)活門帆板和流體的相對位置自動調(diào)節(jié)活門帆板開啟的角度，對活門帆板的旋轉傾角進行限定，使驅動活門帆板總是能夠最大限度地利用流體產(chǎn)生阻力和升力做功。以保證活門帆板能在順風順水和逆風逆水時各個角度都能獲得能量，驅動發(fā)電機工作。支撐臂，用以支撐和固定活門帆板，把活門帆板連接到支撐軸柱上，并且把來自活門帆板的動力傳遞到支撐軸柱上。支撐軸柱，支撐軸柱既是活門帆板綠色能源發(fā)電機的軸，也是整個發(fā)電機裝置的支撐柱，它和支撐架共同支撐整個發(fā)電機的所有裝置及其載荷。支撐架，用來承載和固定活門帆板、調(diào)速停車器、限位器、變速器、支撐臂、支撐軸柱、發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器等設備。發(fā)電機，用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘嫵苫ハ噙M行電磁感應的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達到能量轉換的目的。轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。從而把機械能轉化為電能?？刂破鳎瑢λl(fā)的電能進行調(diào)節(jié)和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當所發(fā)的電不能滿足負載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲存的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池，保證供電的持續(xù) 性。充電器，對蓄電池進行充電。并具有蓄電池保護功能，防止對蓄電池過充，過放電。防止蓄電池短路，對蓄電池溫度補償保護，對蓄電池電極反接保護等。蓄電池，其作用是貯能，以便保證負載用電。由發(fā)電機產(chǎn)生的交流電經(jīng)過整流后變成可以儲存在蓄電池中的直流電能。因發(fā)電機發(fā)電量不夠穩(wěn)定，故其須經(jīng)充電器整流，再對蓄電池充電，使電能轉變成化學能。然后用有保護電路的逆變電源，把蓄電池里的化學能轉變成穩(wěn)定的交流電，才能保證穩(wěn)定使用逆變器，把來自蓄電池的直流電轉換為交流電，供交流負荷使用。逆變器，負責把直流電轉換為交流電，供交流負荷使用。進一步，所述活門帆板，由框架和機翼狀曲面帆板狀葉片組成。所有活門帆板軸側都以活軸形式和軸承座架連接，軸承座架和支撐臂連接為一體，一臺活門帆板綠色能源發(fā)電機上至少可配置兩組支撐臂和兩個活門帆板，每個活門帆板都分迎風面和背風面。活門帆板設置在同一平面內(nèi)且迎風面和背風面位置均相反。活門帆板軸承座架和支撐臂連接，活門帆板隨其支撐臂一起隨圓柱狀支撐軸柱套筒繞支撐軸柱旋轉?；铋T帆板以軸承座架和支撐臂以活軸形式連接，構成只能單向打開的門式結構?；铋T帆板能打開側為迎風面，不能打開側為背風面?；铋T帆板相當于門，支撐臂及其拉桿相當于門框?；铋T帆板只能向迎風面一側打開。當活門帆板的背風面旋轉到逆風逆水位置時，門處于能打開狀，于是門被風或水流驅動，繞活軸旋轉打開，即活門帆板在風或水流的作用下向迎風面一側打開?；铋T帆板以其軸端狹窄的曲面逆風逆水運轉，則迎風面曲面和背風面曲面因曲率的不同而產(chǎn)生升力，驅動活門帆板及其支撐臂、支撐軸柱套筒旋轉做功。當活門帆板的迎風面旋轉到順風順水位置時，由于門框的阻擋，門處于不能打開狀，于是門被風或水流的壓力壓緊在門框上，即活門帆板在風或水流的作用下關閉產(chǎn)生阻力，則風力或水力的阻力驅動活門帆板及其支撐臂、支撐軸柱套筒旋轉做功。由于一臺活門綠色能源發(fā)電機上至少可配置兩個活門帆板，活門帆板設置在同一平面內(nèi)且迎風面和背風面相反。所以總是有一個活門帆板處于打開狀，另一個活門帆板處于關閉狀?；铋T帆板和支撐臂之間有限位機構，限位機構限制門的打開程度，使活門帆板處于能打開狀情況下時并不完全打開而是打開一定角度，以保證活門帆板的順風順水側不但能夠被風力或水力推動做功，而且逆風逆水側也能獲得足夠的推動力驅動活門帆板做功。使活門帆板能象帆船在逆風的情況下行駛一樣，在逆風逆水側也能獲得足夠的驅動力，逆風逆水旋轉?；铋T帆板綠色能源發(fā)電機的單向門狀結構，能很好的接受來自水平方向和垂直方向的氣流、水流和下雨等流體的能量，同時既利用流體的阻力做功也利用流體的升力做功?；铋T帆板各個面的流線形曲面結構，不但能減小阻力，產(chǎn)生升力驅動發(fā)電機做功。不但能利用來自水平方向的氣流，而且還能能很好的利用來自垂直方向的氣流、水流和下雨等流體的能量，驅動發(fā)電機做功。確保把來自流體的能量盡可能的充分利用。比現(xiàn)有的水平軸和垂直軸風力、水力發(fā)電機效率大大提高?；铋T帆板的門狀結構，可以使其方便以任何角度，多種方式布置，如水平布置、垂直布置、傾斜布置，可在陸地、水面、水下或一部分水上及一部分水下等方式布置。進一步，所述調(diào)速停車器，由若干板狀葉片組成柱狀結構。當流體達到一定速度時，即可驅動板狀葉片翻轉位移。板狀葉片翻轉位移拉動杠桿驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，使活門帆板的阻力加大從而克服限位器阻力，使活門帆板打開一定角度，減少活門帆板的受力面，使其轉速降低，反之，則增大。當流體速度較大達到破壞程度時，板狀葉片翻 轉位移量加大拉動杠桿驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，使活門帆板的阻力加大從而克服限位器阻力，使活門帆板順風自動完全打開，和流體方向呈平行狀，則活門帆板不能接受外力，活門帆板不受力，不能驅動支撐軸柱轉動，自動控制發(fā)電機停止轉動。當蓄電池已經(jīng)充滿的情況下，蓄電池保護器會向調(diào)速停車器控制器給出一個開關量信號，啟動調(diào)速停車器電動機，調(diào)速停車器電動機驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，活門帆板翻轉位移完全打開，和流體方向呈平行狀，則活門帆板不能接受外力，活門帆板不受力，不能驅動支撐軸柱轉動，自動控制發(fā)電機停止轉動。發(fā)電機停止轉動，充電器停止充電，保護蓄電池不被過充。當蓄電池需要充電時，蓄電池保護器會向調(diào)速停車器的控制器給出一個開關量信號，啟動調(diào)速停車器電動機，調(diào)速停車器電動機驅動剎車機構做功松閘，風力或水力又驅動活門帆板及其支撐臂、支撐軸柱套筒旋轉做功發(fā)電，向蓄電池充電，依此循環(huán)。調(diào)速停車器控制器上的風力傳感器還可以自動檢測風力的大小，當流體速度較大達到破壞程度時，調(diào)速停車器控制器給出一個開關量信號，啟動調(diào)速停車器電動機，調(diào)速停車器電動機驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，活門帆板翻轉位移完全打開，和流體方向呈平行狀，則活門帆板不能接受外力，活門帆板不受力，不能驅動支撐軸柱轉動，自動控制發(fā)電機停止轉動。當風力減弱到適合發(fā)電時，調(diào)速停車器控制器上的風力傳感器會向調(diào)速停車器的控制器給出一個開關量信號，啟動調(diào)速停車器電動機，調(diào)速停車器電動機驅動剎車機構做功松閘，風力或水力又驅動活門帆板及其支撐臂、支撐軸柱套筒旋轉做功發(fā)電。也就是說一臺活門帆板綠色能源發(fā)電機上的調(diào)速停車器同時存在機械和電子兩套阻尼剎車控制裝置。進一步，所述限位器，由兩半圓環(huán)狀限位軌道和彈簧或液體或重錘組成。限位器通過其兩半圓環(huán)狀限位軌道端面分別和支撐臂及其活門帆板連接。限位軌道，為圓環(huán)狀結構，由上下兩半圓環(huán)套疊而成。截面呈管狀，管內(nèi)有兩個彈簧或液體或重錘。上半圓環(huán)固定在支撐臂上，下半圓環(huán)固定在驅動活門帆板上。上下兩半圓環(huán)上各有一個擋板，擋板上有供液體通過的小孔，擋板將圓環(huán)分為兩個艙，兩個艙內(nèi)各有一個彈簧或液體或重錘。活門帆板運行時，總是一個彈簧壓縮，一個彈簧伸展，而液體則通過小孔阻尼，重錘則通過升降的形式，從而對活門帆板的旋轉傾角進行限定，以保證處于順風順水位置的活門帆板始終能和流體的方向保持垂直，獲得最大推力；處于逆風逆水位置的活門帆板在限位軌道和活門帆板及其支撐臂之間的限位機構的共同約束下，始終能和流體的方向保持最佳的受力角度，使逆風逆水位置的活門帆板也能獲得和順風順水位置的活門帆板方向一致的推力。使處于順風順水位置的活門帆板和處于逆風逆水位置的活門帆板能在順風和逆風、順水和逆水時均能獲得足夠的能量，驅動活門帆板做功。進一步，所述支撐臂為一組在同一平面內(nèi)上下平行的橫梁狀結構，上下兩支撐臂間，兩端用拉桿及法蘭盤螺栓連接，中間以長管軸套、軸承法蘭盤螺栓形式和支撐軸柱連接。活門帆板以軸承座架和支撐臂連接。進一步，所述支撐軸柱由支撐軸柱套筒和圓柱狀支撐軸柱組成。支撐軸柱位于活門帆板支撐臂中間的支撐軸柱套筒內(nèi)部?；铋T帆板通過支撐軸柱套筒套裝在支撐軸柱外面，二者之間配置軸承。支撐軸柱底端伸出支撐軸柱套筒伸入支撐架內(nèi)部，以法蘭盤和螺栓同支撐架底板連為一體。支撐軸柱既是活門帆板的軸，也是整個發(fā)電機裝置的支撐柱，它和支撐架共同支撐整個發(fā)電機的所有裝置及其載荷。進一步，所述支撐架，由支撐架筒座和支撐架底板組成。支撐架筒座為一筒狀結 構，支撐架底板為一方形或圓形鋼板。支撐架筒座一端包覆住支撐軸柱套筒底端，另一端通過法蘭盤和支撐架底板連接成一體。支撐架底板以螺母和鋼筋混凝土地基上的地腳螺栓連接。支撐架內(nèi)部安裝變速器、發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器等設備。進一步，發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器等都分別依次連接到支撐軸柱及其支撐架上相應的位置。本發(fā)明的有益效果是，可以利用高速公路、城市道路車流形成的道路風，地面熱流形成的上升氣旋風和城市建筑物之間形成的高樓風、海浪、潮汐、流水和下雨的能量等綠色能源為動力發(fā)電?；铋T帆板綠色能源發(fā)電機，不但可以立于道路邊、街道旁、小區(qū)里，還可以立于沙漠中、草原上、山區(qū)、丘陵、平原、盆地、岸邊、江河、湖海、山川河谷和島嶼上。其既是路燈，也是廣告牌；既是亮麗的景觀，又是風力、水利發(fā)電機。其可以使大海、一個街道、一條道路、一座城市、一條河流、一條長江、一條河谷、一座山川、一座島嶼，既成為一個發(fā)電廠。其不但能充分利用看不見、被浪費的公路、城市道路風，地面熱流形成的上升氣旋風和城市建筑物之間形成的高樓風等能源發(fā)電，還可以利用海浪、潮汐、流水和下雨等能量發(fā)電，造福于人類。其不但可以為工廠、礦山等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供電力，還可以為城市、居民等提供社會生活用電。尤其是立于道路邊的發(fā)電形式，不但可以解決人民生產(chǎn)生活用電、給道路提供照明，還隨時可以利用充電裝置為電動汽車快速充電。省去了專門投資建設電動汽車充電站的費用。其多項功能合一，互相兼顧，效率高，占地面積小，對材料要求不高，噪音低，結構簡單，體積小，重量輕，容易加工制造，造價低，純綠色，無污染。完全順應當前社會的需求。是現(xiàn)有風力水力發(fā)電機更新?lián)Q代的必然產(chǎn)品。


圖I是適合公路、城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、岸邊、島嶼等的風力、水力活門帆板綠色能源發(fā)電機示意圖。其活門帆板(8)細長、狹窄，適合安裝在公路、城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、岸邊、島嶼等地方狹小的場合。圖2是適合沙漠、草原、江河湖海、山區(qū)、平原、盆地、島嶼、丘陵、山川河谷等的風力和水力的活門帆板綠色能源發(fā)電機示意圖。其活門帆板(8)長短、寬窄適中，適合安裝在沙漠、草原、山區(qū)、平原、盆地、丘陵、江河、大海、水上、水下、島嶼、沼澤等地方寬廣、空曠的場合。圖3是活門帆板綠色能源發(fā)電機，支撐臂和風向或水流方向一致狀態(tài)及停車狀態(tài)示意圖。當風及水流沿箭頭方向流向活門帆板綠色能源發(fā)電機時，處于活門帆板綠色能源發(fā)電機逆風的A端和順風的B端的活門帆板因為限位器和支撐臂及其拉桿門框的約束和風向或水流方向形成一個夾角，所以會分別得到一個沿逆時針方向推動活門帆板旋轉的分力，所以活門帆板及其支撐臂沿逆時針方向旋轉做功?；铋T帆板的曲面結構同時產(chǎn)生升力驅動活門帆板及其支撐臂沿逆時針方向旋轉做功。當流體速度較大達到破壞程度時，板狀葉片翻轉位移拉動杠桿驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，使活門帆板的阻力加大從而克服限位器阻力，使活門帆板順風自動完全打開(如圖中虛線所示)和流體方向呈平行狀，則活門帆板不能接受外力，活門帆板不受力，不能驅動支撐軸柱轉動，自動控制發(fā)電機停止工作。圖4是活門帆板綠色能源發(fā)電機，支撐臂和風向呈45°角狀態(tài)示意圖。當風及水流沿箭頭方向流向活門帆板綠色能源發(fā)電機時，處于活門帆板綠色能源發(fā)電機順風的A端 的活門帆板和風向或水流方向垂直，處于逆風的B端的活門帆板因為限位器和支撐臂及其拉桿門框的約束和風向或水流方向一致，所以活門帆板綠色能源發(fā)電機A端會得到一個沿逆時針方向推動活門帆板旋轉的力，而活門帆板綠色能源發(fā)電機B端的活門帆板則完全打開，沒有阻攔。所以活門帆板及其支撐臂沿逆時針方向旋轉做功?；铋T帆板的曲面結構同時產(chǎn)生升力驅動活門帆板及其支撐臂沿逆時針方向旋轉做功。圖5是活門帆板綠色能源發(fā)電機，支撐臂和風向呈垂直狀態(tài)示意圖。當風及水流沿箭頭方向流向活門帆板綠色能源發(fā)電機時，處于活門帆板綠色能源發(fā)電機順風的A端的活門帆板因為限位器和支撐臂及其拉桿門框的約束和風向或水流方向形成一個夾角，所以會得到一個沿逆時針方向推動活門帆板旋轉的分力，處于逆風的B端的活門帆板因為限位器和支撐臂及其拉桿門框的約束和風向或水流方向一致，所以活門帆板綠色能源發(fā)電機A端會得到一個沿逆時針方向推動活門帆板旋轉的力，而活門帆板綠色能源發(fā)電機B端的活門帆板則完全打開，沒有阻攔。所以活門帆板及其支撐臂沿逆時針方向旋轉做功?；铋T帆板的曲面結構同時產(chǎn)生升力驅動活門帆板及其支撐臂沿逆時針方向旋轉做功。圖6是活門帆板綠色能源發(fā)電機，支撐臂和風向呈135°角工作狀態(tài)示意圖。當風及水流沿箭頭方向流向活門帆板綠色能源發(fā)電機時，處于活門帆板綠色能源發(fā)電機順風的A端的活門帆板因為限位器和支撐臂及其拉桿門框的約束和風向或水流方向形成一個夾角，所以會得到一個沿逆時針方向推動活門帆板旋轉的力，處于逆風的B端的活門帆板因為限位器和支撐臂及其拉桿門框的約束和風向或水流方向一致，所以活門帆板綠色能源發(fā)電機A端會得到一個沿逆時針方向推動活門帆板旋轉的力，而活門帆板綠色能源發(fā)電機B端的活門帆板則完全打開，沒有阻攔。所以活門帆板及其支撐臂沿逆時針方向旋轉做功?；铋T帆板的曲面結構同時產(chǎn)生升力驅動活門帆板及其支撐臂沿逆時針方向旋轉做功。圖中I、燈支撐桿，2、燈，3、支撐臂，4、限位器，5、支撐臂拉桿，6、支撐軸套管，7、支撐軸柱，8、活門帆板，9、活門帆板活軸，10、活門帆板軸承座架，11、調(diào)速停車器，12、支撐架，
13、支撐軸柱軸承，14、變速器，15、控制器，16、發(fā)電機，17、充電器，18、逆變器，19、蓄電池，20、鋼筋混凝土地基。
具體實施例方式實施例一圖I是適用于公路、城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、岸邊、島嶼等地方的風力、水力的活門帆板綠色能源發(fā)電機示意圖。圖中，活門帆板(8)細長、狹窄，適合安裝在公路、城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、岸邊、島嶼等地方狹小的場合。其燈支撐桿(I)位于整個裝置的頂端，燈(2)位于燈支撐桿(I)兩端，中部用螺栓和夾板連接在支撐軸柱(7)上。支撐臂(3)有上下兩個，它們分別位于活門帆板(8)上下兩端，上下兩支撐臂兩端用拉桿及法蘭盤螺栓連接，中間以長管軸套、軸承法蘭盤螺栓形式和支撐軸柱(7)連接。限位器(4)分別位于燈支撐桿(I)內(nèi)側的支撐臂⑶和活門帆板⑶上。支撐臂拉桿(5)將上下支撐臂(3)連接起來。支撐軸套管(6)包覆在支撐軸柱(7)外圍。支撐軸柱(7)位于整個裝置的中心部位，其靠近底端的部分套裝在支撐架(12)上，伸出支撐軸柱套管伸入支撐架內(nèi)部，以法蘭盤和螺栓同支撐架底板連為一體?；铋T帆板(8)固定在兩支撐臂(3)之間。活門帆板活軸(9)通過活門帆板軸承座架(10)將活門帆板和支撐臂連接。調(diào)速停車器(11)位于下支撐臂底端，以兩半圓盤的形式和固定在支撐架上的圓盤共同構成盤式剎車機構。支撐架(12) —端包覆住支撐軸柱套管(6)和支撐軸柱軸承(13)底端，另一端通過法蘭盤和支撐架底板連接成一體。 支撐架底板以螺母和鋼筋混凝土和地基上的地腳螺栓連接。變速器(14)通過齒輪將支撐軸柱⑵和發(fā)電機(16)的軸連接。控制器(15)、充電器(17)、逆變器(18)、蓄電池(19)及配電盤等都分別依次連接到支撐架(12)內(nèi)相應的位置。鋼筋混凝土地基(20)埋入地面以下以地腳螺栓和支撐架底板螺母連接，使整個發(fā)電裝置牢靠的固定在鋼筋混凝土地基上。適合公路、城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)村、岸邊、島嶼的風力、水力活門帆板綠色能源發(fā)電機(圖I)，立于道路邊、街道旁、小區(qū)里、島嶼上。其既是路燈，也是廣告牌；既是亮麗的景觀，又是風力、水利發(fā)電機。使一個街道、一條道路、一座城市、一座島ill與，既成為一個發(fā)電廠。其不但可以為工廠、礦山等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供電力，還可以為城市、居民等提供社會生活用電。尤其是立于道路邊的發(fā)電形式，不但可以解決人民生產(chǎn)生活用電、給道路提供照明，還隨時可以為電動汽車充電。省去了專門建設電動汽車充電站的費用。其體積小、占地面積少、噪音低、效率高、純綠色、無污染。其不但能充分利用看不見、被浪費的公路、城市道路風能，地面熱流形成的上升氣旋風和城市建筑物之間形成的高樓風等能源發(fā)電，還可以利用流水和下雨的能量發(fā)電，造福于人類。以風能、水能等綠色能源為動力發(fā)電。實施例二 圖2是適用于沙漠、草原、山區(qū)、平原、盆地、丘陵、江河、大海、水上、水下、島嶼、沼澤等地方的風力、水力活門帆板綠色能源發(fā)電機示意圖。圖中，活門帆板(8)長短、寬窄適中，適合安裝在沙漠、草原、山區(qū)、平原、盆地、丘陵、江河、大海、水上、水下、島嶼、沼澤等地方寬廣、空曠的場合。其燈支撐桿(I)位于整個裝置的頂端，燈(2)位于燈支撐桿
(I)頂端，用螺栓和夾板連接在支撐軸柱(7)上。支撐臂(3)有上下兩個，它們分別位于活門帆板(8)上下兩端，上下兩支撐臂兩端用拉桿及法蘭盤螺栓連接，中間以長管軸套、軸承法蘭盤螺栓形式和支撐軸柱(7)連接。限位器(4)分別位于燈支撐桿(I)下方的支撐臂
(3)和活門帆板(8)上。支撐臂拉桿(5)將上下支撐臂(3)連接起來。支撐軸套管(6)包覆在支撐軸柱(7)外圍。支撐軸柱(7)位于整個裝置的中心部位，其靠近底端的部分套裝在支撐架(12)上，伸出支撐軸柱套管伸入支撐架內(nèi)部，以法蘭盤和螺栓同支撐架底板連為一體?；铋T帆板(8)固定在兩支撐臂(3)之間?；铋T帆板活軸(9)通過活門帆板軸承座架(10)將活門帆板和支撐臂連接。調(diào)速停車器(11)位于下支撐臂底端，以兩半圓盤的形式和固定在支撐架上的圓盤共同構成盤式剎車機構。支撐架(12) —端包覆住支撐軸柱套管
(6)和支撐軸柱軸承(13)底端，另一端通過法蘭盤和支撐架底板連接成一體。支撐架底板以螺母和鋼筋混凝土和地基上的地腳螺栓連接。變速器(14)通過齒輪將支撐軸柱(7)和發(fā)電機(16)的軸連接?？刂破?15)、充電器(17)、逆變器(18)、蓄電池(19)等都分別依次連接到支撐架(12)內(nèi)相應的位置。鋼筋混凝土地基(20)埋入地面以下以地腳螺栓和支撐架底板螺母連接，使整個發(fā)電裝置牢靠的固定在鋼筋混凝土地基上。適合沙漠、草原、山區(qū)、平原、盆地、丘陵的風力、水力活門帆板綠色能源發(fā)電機(圖2)，立于沙漠中、草原上、山區(qū)丘陵、平原盆地、 岸邊、江河湖海、島嶼上。以自然風能、地面熱流形成的上升氣旋風、海浪、潮汐、流水和下雨的動能等綠色能源為動力發(fā)電。其不但能充分利用自然風能、地面熱流形成的上升氣旋風等能源發(fā)電，還可以利用流水和下雨的能量發(fā)電，其可以方便的以任何角度，多種方式布置，如水平布置、垂直布置、傾斜布置，可以在陸地、水面、水下、一部分水上、一部分水下等形式布置。其體積小、占地面積少、噪音低、效率高、純綠色、無污染。
權利要求
1.活門帆板綠色能源發(fā)電機，其特征在于，該綠色能源發(fā)電機包括活門帆板、調(diào)速停車器、限位器、支撐臂、支撐軸柱、發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器、支撐架等；支撐軸柱位于活門帆板中心部位，活門帆板依靠其軸承座架裝在支撐臂上，上下兩支撐臂間，兩端用拉桿及法蘭盤螺栓連接，中間以長管軸套、軸承法蘭盤螺栓形式和支撐軸柱連接，活門帆板以軸承座架和支撐臂連接，支撐臂裝在支撐軸柱上，支撐軸柱裝在支撐架上，活門帆板位于支撐臂上，調(diào)速停車器位于兩支撐臂之間，限位器位于支撐臂和活門帆板上，變速器固定在支撐軸柱上靠近發(fā)電機端，發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器等都分別依次連接到支撐架上相應的位置，支撐架固定在鋼筋混凝土地基上，活門帆板從水力、風力或下雨的動能等獲得能量驅動發(fā)電機運轉發(fā)電。
2.如權利要求I所述的活門帆板綠色能源發(fā)電機，其特征在于，所述活門帆板，由框架和機翼狀曲面帆板狀葉片組成；所有活門帆板軸側都以活軸形式和軸承座架連接，軸承座架和支撐臂連接為一體，一臺活門帆板綠色能源發(fā)電機上至少可配置兩組支撐臂和兩個活門帆板，每個活門帆板都分迎風面和背風面，活門帆板設置在同一平面內(nèi)且迎風面和背風面位置均相反，活門帆板軸承座架和支撐臂連接，活門帆板隨其支撐臂一起隨圓柱狀支撐軸柱套筒繞支撐軸柱旋轉，活門帆板以軸承座架和支撐臂以活軸形式連接，構成只能單向打開的門式結構，活門帆板能打開側為迎風面，不能打開側為背風面，活門帆板相當于門，支撐臂及其拉桿相當于門框，活門帆板只能向迎風面一側打開，當活門帆板的背風面旋轉到逆風逆水位置時，門處于能打開狀，于是門被風或水流驅動，繞活軸旋轉打開，即活門帆板在風或水流的作用下向迎風面一側打開，活門帆板以其軸端狹窄的曲面逆風逆水運轉，則迎風面曲面和背風面曲面因曲率的不同而產(chǎn)生升力，驅動活門帆板及其支撐臂、支撐軸柱套筒旋轉做功，當活門帆板的迎風面旋轉到順風順水位置時，由于門框的阻擋，門處于不能打開狀，于是門被風或水流的壓力壓緊在門框上，即活門帆板在風或水流的作用下關閉產(chǎn)生阻力，則風力或水力的阻力驅動活門帆板及其支撐臂、支撐軸柱套筒旋轉做功，由于一臺活門綠色能源發(fā)電機上至少可配置兩個活門帆板，活門帆板設置在同一平面內(nèi)且迎風面和背風面相反，所以總是有一個活門帆板處于打開狀，另一個活門帆板處于關閉狀，活門帆板和支撐臂之間有限位機構，限位機構限制門的打開程度，使活門帆板處于能打開狀情況下時并不完全打開而是打開一定角度，以保證活門帆板的順風順水側不但能夠被風力或水力推動做功，而且逆風逆水側也能獲得足夠的推動力驅動活門帆板做功，使活門帆板能象帆船在逆風的情況下行駛一樣，在逆風逆水側也能獲得足夠的驅動力，逆風逆水旋轉，活門帆板綠色能源發(fā)電機的單向門狀結構，能很好的接受來自水平方向和垂直方向的氣流、水流和下雨等流體的能量，同時既利用流體的阻力做功也利用流體的升力做功，活門帆板各個面的流線形曲面結構，不但能減小阻力，產(chǎn)生升力驅動發(fā)電機做功，不但能利用來自水平方向的氣流，而且還能能很好的利用來自垂直方向的氣流、水流和下雨等流體的能量，驅動發(fā)電機做功，確保把來自流體的能量盡可能的充分利用，比現(xiàn)有的水平軸和垂直軸風力、水力發(fā)電機效率大大提高，活門帆板的門狀結構，可以使其方便以任何角度，多種方式布置，如水平布置、垂直布置、傾斜布置，可在陸地、水面、水下或一部分水上及一部分水下等方式布置。
3.如權利要求2所述的活門帆板綠色能源發(fā)電機，其特征在于，所述調(diào)速停車器，由若干板狀葉片組成柱狀結構；當流體達到一定速度時，即可驅動板狀葉片翻轉位移，板狀葉片翻轉位移拉動杠桿驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，使活門帆板的阻力加大從而克服限位器阻力，使活門帆板打開一定角度，減少活門帆板的受力面，使其轉速降低，反之，則增大，當流體速度較大達到破壞程度時，板狀葉片翻轉位移拉動杠桿驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，使活門帆板的阻力加大從而克服限位器阻力，使活門帆板順風自動完全打開，和流體方向呈平行狀，則活門帆板不能接受外力，活門帆板不受力，不能驅動支撐軸柱轉動，自動控制發(fā)電機停止轉動，當蓄電池已經(jīng)充滿的情況下，蓄電池保護器會向調(diào)速停車器控制器給出一個開關量信號，啟動調(diào)速停車器電動機，調(diào)速停車器電動機驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，活門帆板翻轉位移完全打開，和流體方向呈平行狀，則活門帆板不能接受外力，活門帆板不受力，不能驅動支撐軸柱轉動，自動控制發(fā)電機停止轉動，發(fā)電機停止轉動，充電器停止充電，保護蓄電池不被過充，當蓄電池需要充電時，蓄電池保護器會向調(diào)速停車器的控制器給出一個開關量信號，啟動調(diào)速停車器電動機，調(diào)速停車器電動機驅動剎車機構做功松閘，風力或水力又驅動活門帆板及其支撐臂、支撐軸柱套筒旋轉做功發(fā)電，向蓄電池充電，依此循環(huán)，調(diào)速停車器控制器上的風力傳感器還可以自動檢測風力的大小，當流體速度較大達到破壞程度時，調(diào)速停車器控制器給出一個開關量信號，啟動調(diào)速停車器電動機，調(diào)速停車器電動機驅動剎車機構做功阻尼支撐軸柱，活門帆板翻轉位移完全打開，和流體方向呈平行狀，則活門帆板不能接受外力，活門帆板不受力，不能驅動支撐軸柱轉動，自動控制發(fā)電機停止轉動，當風力減弱到適合發(fā)電時，調(diào)速停車器控制器上的風力傳感器會向調(diào)速停車器的控制器給出一個開關量信號，啟動調(diào)速停車器電動機，調(diào)速停車器電動機驅動剎車機構做功松閘，風力或水力又驅動活門帆板及其支撐臂、支撐軸柱套筒旋轉做功發(fā)電，也就是說一臺活門帆板綠色能源發(fā)電機上的調(diào)速停車器同時存在機械和電子兩套阻尼剎車控制裝置。
4.如權利要求3所述的活門帆板綠色能源發(fā)電機，其特征在于，所述限位器，由兩半圓環(huán)狀限位軌道和彈簧或液體或重錘組成；限位器通過其兩半圓環(huán)狀限位軌道端面分別和支撐臂及其活門帆板連接，限位軌道，為圓環(huán)狀結構，由上下兩半圓環(huán)套疊而成，截面呈管狀，管內(nèi)有兩個彈簧或液體或重錘，上半圓環(huán)固定在支撐臂上，下半圓環(huán)固定在驅動活門帆板上，上下兩半圓環(huán)上各有一個擋板，擋板上有供液體通過的孔，擋板將圓環(huán)分為兩個艙，兩個艙內(nèi)各有一個彈簧或液體或重錘，活門帆板運行時，總是一個彈簧壓縮，一個彈簧伸展，而液體則通過小孔阻尼，重錘則通過升降的形式，從而對活門帆板的旋轉傾角進行限定，以保證處于順風順水位置的活門帆板始終能和流體的方向保持垂直，獲得最大推力，處于逆風逆水位置的活門帆板在限位軌道和活門帆板及其支撐臂之間的限位機構的共同約束下，始終能和流體的方向保持最佳的受力角度，使逆風逆水位置的活門帆板也能獲得和順風順水位置的活門帆板方向一致的推力，使處于順風順水位置的活門帆板和處于逆風逆水位置的活門帆板能在順風和逆風、順水和逆水時均能獲得足夠的能量，驅動活門帆板做功。
5.如權利要求4所述的活門帆板綠色能源發(fā)電機，其特征在于，所述支撐臂為一組在同一平面內(nèi)上下平行的橫梁狀結構，上下支撐臂間，兩端用拉桿及法蘭盤螺栓連接，中間以長管軸套、軸承法蘭盤螺栓形式和支撐軸柱連接，活門帆板以軸承座架和支撐臂連接。
6.如權利要求5所述的活門帆板綠色能源發(fā)電機，其特征在于，所述支撐軸柱由支撐軸柱套筒和圓柱狀支撐軸柱組成；支撐軸柱位于活門帆板支撐臂中間的支撐軸柱套筒內(nèi)部，活門帆板通過支撐軸柱套筒套裝在支撐軸柱外面，二者之間配置軸承，支撐軸柱底端伸出支撐軸柱套筒伸入支撐架內(nèi)部，以法蘭盤和螺栓同支撐架底板連為一體，支撐軸柱既是活門帆板的軸，也是整個發(fā)電機裝置的支撐柱，它和支撐架共同支撐整個發(fā)電機的所有裝置及其載荷。
7.如權利要求6所述的活門帆板綠色能源發(fā)電機，其特征在于，所述支撐架，由支撐架筒座和支撐架底板組成，支撐架筒座為一筒狀結構，支撐架底板為一方形或圓形鋼板，支撐架筒座一端包覆住支撐軸柱套筒底端，另一端通過法蘭盤和支撐架底板連接成一體，支撐架底板以螺母和鋼筋混凝土地基上的地腳螺栓連接，支撐架內(nèi)部安裝變速器、發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器等設備。
8.如權利要求7所述的活門帆板綠色能源發(fā)電機，其特征在于，發(fā)電機、控制器、充電器、蓄電池、逆變器等都分別依次連接到支撐軸柱及其支撐架上相應的位置。
全文摘要
一種利用高速公路、城市道路車流形成的道路風，地面上升氣流和城市的高樓風；海浪、潮汐、流水和下雨的動能等綠色能源為動力的活門帆板綠色能源發(fā)電機。其可立于道路邊、街道旁、小區(qū)里，沙漠中、草原、山區(qū)、丘陵、平原、盆地、岸邊、江河湖海、島嶼。既是路燈、廣告牌、景觀，又是風力、水利發(fā)電機。使街道、道路、城市、河流、大海、島嶼，都成為發(fā)電廠。尤其是立于道路邊的發(fā)電形式，既解決人民生產(chǎn)生活用電、給道路提供照明，又隨時可以為電動汽車充電，方便人民生活，省去了專門建設電動汽車充電站的費用。其效率高，占地面積小，對材料要求不高，噪音低，結構簡單，體積小，重量輕，容易制造，造價低，純綠色，無污染。
文檔編號F03D9/02GK102808739SQ201110159310
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權日2011年6月3日
發(fā)明者李殿峰 申請人:李殿峰