專利名稱：小型渦輪渦扇發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)カ發(fā)電裝置，特別是適用于不同風(fēng)向、不同風(fēng)カ的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)近些年來出現(xiàn)了大面積“拉閘限電”現(xiàn)象。造成電カ供應(yīng)緊張的原因既有經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，高耗能產(chǎn)業(yè)急速發(fā)展的因素，也有能源結(jié)構(gòu)不合理，新能源、可再生能源開發(fā)不足方面的因素。中國(guó)目前的電カ供應(yīng)主要以水力發(fā)電和火力發(fā)電為主，一旦干旱嚴(yán)重或煤炭供應(yīng)緊張，電カ供應(yīng)就會(huì)受到很大的影響。而風(fēng)能作為ー種重要的可再生能源，取之不 盡、用之不竭，因而風(fēng)カ發(fā)電技術(shù)在國(guó)內(nèi)外受到了極大的重視。由于自然風(fēng)的速度和方向是隨機(jī)變化的，風(fēng)能具有不穩(wěn)定的特性，因此風(fēng)カ發(fā)電存在功率調(diào)節(jié)、變速運(yùn)行、對(duì)風(fēng)調(diào)節(jié)和變漿距等問題。由于在地面上利用太陽(yáng)能要受到大氣層衰減的影響，還要受陰睛天、日出日落、地理位置等影響，因此太陽(yáng)能的利用率較低，而且能量不平衡。本申請(qǐng)的申請(qǐng)人在其專利文獻(xiàn)2011104170135(其同時(shí)申請(qǐng)實(shí)用新型)中公開ー種渦輪渦扇發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括送風(fēng)漏斗、渦輪渦扇、渦輪渦扇安裝結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)組件和控制裝置。渦輪渦扇通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)能通過送風(fēng)漏斗進(jìn)風(fēng)，其中渦輪渦扇是由若干與水平面呈75°夾角螺旋扭曲安裝于輪轂的葉片組裝而成，其優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，通過發(fā)電機(jī)組件達(dá)到一定的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而最有效的利用風(fēng)能，即可實(shí)現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電，節(jié)能環(huán)保、物盡其用。顯然，專利文獻(xiàn)2011104170135所公開的渦輪渦扇適用于風(fēng)カ相對(duì)比較大時(shí)，而且配有一些安裝固定機(jī)構(gòu)。本發(fā)明旨在提供ー種小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，利用不同方向的風(fēng)カ來發(fā)電，以便更大效率地利用自然界中的風(fēng)能。
發(fā)明內(nèi)容相當(dāng)于本發(fā)明原始要求范圍內(nèi)的某些實(shí)施例作如下概括。這些實(shí)施例并非限制所請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明范圍，而是試圖提供本發(fā)明的多種可能形式的簡(jiǎn)要概括。實(shí)際上，本發(fā)明可包括類似于或不同于下面提出的實(shí)施例的不同形式。本發(fā)明目的在于，提供ー種風(fēng)カ發(fā)電裝置，以克服上述傳統(tǒng)技術(shù)方案所存在的能源利用率不高，發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)不合理的缺陷。本發(fā)明目的還在于，提供ー種小型渦輪渦扇，以克服上述傳統(tǒng)技術(shù)方案所存在的僅適用于風(fēng)カ相對(duì)比較大時(shí)，而且配有一些安裝固定機(jī)構(gòu)的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種發(fā)電裝置，該裝置包括由外部網(wǎng)殼罩著的小型渦輪渦扇和轉(zhuǎn)動(dòng)軸承滾珠的固定架，所述渦輪渦扇由中心軸架、側(cè)軸架和中心轉(zhuǎn)軸固定在網(wǎng)殼內(nèi)，所述固定架由支撐架進(jìn)行支撐固定，小型渦輪渦扇通過中心轉(zhuǎn)軸與小型發(fā)電機(jī)相聯(lián)接；固定架內(nèi)裝有軸承B，軸承B內(nèi)部裝有中心轉(zhuǎn)動(dòng)球，風(fēng)カ方向變化時(shí)小型渦輪渦扇可以隨風(fēng)向的改變而轉(zhuǎn)換方向，進(jìn)而帶動(dòng)小型發(fā)電機(jī)發(fā)電。上述技術(shù)方案中，所述網(wǎng)殼尾部裝有旋轉(zhuǎn)桿，通過連接桿與中心轉(zhuǎn)動(dòng)球連接，在風(fēng)向發(fā)生變化時(shí)可以隨風(fēng)向進(jìn)行上下左右的旋轉(zhuǎn)，保證了渦輪渦扇總是迎對(duì)著風(fēng)。優(yōu)選的是，渦輪渦扇主體中心安裝一中心轉(zhuǎn)軸，該軸的一端與中心軸架匯聚在ー起，另一端通過聯(lián)軸器與小型發(fā)電機(jī)相聯(lián)接。優(yōu)選的是，渦輪渦扇主體內(nèi)部均勻的分布著6根中心軸架，此數(shù)量乃是該發(fā)明的最佳數(shù)量，當(dāng)然我們也可以根據(jù)實(shí)踐需要増加或減少中心軸架的數(shù)目，可以選擇5根或7根或8根等。優(yōu)選的是，渦輪渦扇主體內(nèi)部均勻分布的中心軸架一端相交與中心轉(zhuǎn)軸，另一端 焊接與渦輪渦扇主體內(nèi)壁的中部。優(yōu)選的是，中心軸架上均勻的分布著6根側(cè)軸架，此數(shù)量乃是該發(fā)明的最佳數(shù)量，當(dāng)然我們也可以根據(jù)實(shí)踐需要増加或減少側(cè)軸架的數(shù)目，可以選擇5根或7根或8根等。優(yōu)選的是，中心軸架與中心轉(zhuǎn)軸之間焊接有側(cè)軸架，就將渦輪渦扇穩(wěn)定牢固地與中心轉(zhuǎn)軸連接在一起。優(yōu)選的是，渦輪渦扇由網(wǎng)殼罩著，渦輪渦扇與網(wǎng)殼之間留有一定的間隙，這樣保證了渦輪渦扇能夠順暢的運(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)選的是，渦輪渦扇、側(cè)軸架、中心軸架的組合體被網(wǎng)殼罩著，這樣就防止了雜質(zhì)進(jìn)入渦輪渦扇的內(nèi)部而影響工作，進(jìn)而延長(zhǎng)了該裝置的使用壽命。本發(fā)明的案中，所述固定架有支撐架托起，固定架內(nèi)部放有中心轉(zhuǎn)動(dòng)球，進(jìn)而將渦輪渦扇托起可以隨風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)，彌補(bǔ)了以往只能在水平方向上工作的缺陷。優(yōu)選的是，固定架內(nèi)部裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承殼和轉(zhuǎn)動(dòng)軸承滾珠，進(jìn)而保證了中心轉(zhuǎn)動(dòng)球在固定架內(nèi)隨意的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選的是，支撐架為四周封閉的鋼板圍成，這樣保證了足夠大的支撐力，很高的穩(wěn)定性。優(yōu)選的是，支撐架底部焊接有一支撐底座，支撐底座上開有地角螺栓孔，通過螺栓將該裝置牢牢的固定于固定面上。本發(fā)明的案中，所述小型渦輪渦扇包括內(nèi)葉片、外葉片、渦輪渦扇主體。所述內(nèi)葉片螺旋扭曲焊接在渦輪渦扇主體的內(nèi)壁；外葉片螺旋扭曲焊接在渦輪渦扇的外壁，且所述內(nèi)葉片和外葉片與主體上平面呈75°夾角。扭曲是為了使葉頂至葉根處揚(yáng)程相等，避免渦流損失。因?yàn)楫?dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于沿半徑方向的線速度不同，為了得到同樣的揚(yáng)程，沿半徑方向葉片各截面的安裝角不相等，愈接近外緣其安裝角就愈小，因此，葉片呈扭曲狀。本渦輪渦扇充分利用風(fēng)能運(yùn)動(dòng)，利用從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的渦流使流體風(fēng)自動(dòng)從渦流中心區(qū)吸入渦流中，利用渦流中心產(chǎn)生吸力，將自然風(fēng)吸入主體內(nèi)，促使驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)電。優(yōu)選的是，所述渦輪渦扇為風(fēng)カ發(fā)電葉輪。本發(fā)明的渦輪渦扇不僅適于風(fēng)向不同環(huán)境，也適于風(fēng)力比較小的環(huán)境中，將更多的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電能。優(yōu)選的是，所述渦輪渦扇的主體為圓筒，該圓筒有一定的厚度，便于內(nèi)外葉片的焊接。優(yōu)選的是，所述渦輪渦扇的主體內(nèi)外都裝有葉片。外葉片將自然風(fēng)匯集于渦輪渦扇的內(nèi)部。[0026]優(yōu)選的是，所述渦輪渦扇的葉片在2° -5°螺旋角之間扭曲地安裝于主體壁上，總體呈螺旋上升趨勢(shì)。優(yōu)選的是，所述渦輪渦扇的葉片根據(jù)進(jìn)入渦輪渦扇的氣流量不同來定其數(shù)量，一般以內(nèi)外比例為1:2。優(yōu)選的是，所述渦輪渦扇的內(nèi)外葉片配置不同，內(nèi)外葉片的分布有相對(duì)的和錯(cuò)開的。保證了更有效的接受風(fēng)能。優(yōu)選的是，所述渦輪渦扇的葉片均勻分布。內(nèi)葉片均勻地安裝在主體內(nèi)壁上，外葉片均勻地安裝在主體外壁上。優(yōu)選的是，所述渦輪渦扇的內(nèi)外葉片與主體上平面呈75° -80°夾角，當(dāng)渦輪渦扇發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過中心轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)小型發(fā)電機(jī)發(fā)電。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖I所示為根據(jù)本發(fā)明的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為圖I的優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖；圖3所示為圖I的優(yōu)選實(shí)施例的小型渦輪渦扇的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)注說明外部網(wǎng)殼101，小型渦輪渦扇102，中心軸架103，側(cè)軸架104，中心轉(zhuǎn)軸105，軸承A106，聯(lián)軸器107，發(fā)電機(jī)外部固定殼108，小型發(fā)電機(jī)109，旋轉(zhuǎn)桿110，軸承B111，小舟112，中心轉(zhuǎn)動(dòng)球112，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承殼113，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承滾珠114，固定架115，支撐架117，支撐底座118，連接桿119，外葉片401，主體402，內(nèi)葉片403，主體內(nèi)壁404，主體外壁405，主體上平面406，主體下平面407。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。參閱圖1、2，根據(jù)本發(fā)明的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置包括外部網(wǎng)殼101、小型渦輪渦扇102和轉(zhuǎn)動(dòng)軸承滾珠的固定架116，渦輪渦扇由中心軸架103、側(cè)軸架104和中心轉(zhuǎn)軸105固定在外部網(wǎng)殼101內(nèi)，所述固定架116由支撐架117進(jìn)行支撐固定，小型渦輪渦扇102通過中心轉(zhuǎn)軸103與小型發(fā)電機(jī)109聯(lián)接；固定架116內(nèi)裝有軸承B111，軸承Blll內(nèi)部裝有中心轉(zhuǎn)動(dòng)球113，風(fēng)力方向變化時(shí)小型渦輪渦扇102可以隨風(fēng)向的改變而轉(zhuǎn)換方向。參閱圖2，渦輪渦扇102豎向置于外部網(wǎng)殼101內(nèi)，渦輪渦扇102的豎直平面、夕卜葉片端部與外部網(wǎng)殼101之間留有一定的間隙，以保證渦輪渦扇102在旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)觸碰到外部網(wǎng)殼101的內(nèi)壁。渦輪渦扇102的主體內(nèi)壁的中部均勻地焊接有6根中心軸架103 ；6根中心軸架103的一端匯聚在一起，并匯聚于中心轉(zhuǎn)軸105上；6根中心軸架103與中心轉(zhuǎn)軸105之間通過6根側(cè)軸架104斜支撐固定，這樣就將渦輪渦扇102與中心轉(zhuǎn)軸105固定在一起。中心轉(zhuǎn)軸105的另一端通過聯(lián)軸器107與小型發(fā)電機(jī)109的電機(jī)軸聯(lián)接，另外中心轉(zhuǎn)軸105與外部網(wǎng)殼101接觸的部位安裝有軸承A106，這樣就保證了渦輪渦扇102轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外部網(wǎng)殼101不會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。為了防止外界對(duì)小型發(fā)電機(jī)109的破壞，將小型發(fā)電機(jī)109固定在外部固定殼108內(nèi)；另外,夕卜部固定殼108安裝于外部網(wǎng)殼101的尾端,并且外部固定殼108的尾部安裝有旋轉(zhuǎn)桿110，旋轉(zhuǎn)桿110內(nèi)部安裝有軸承Blll和小舟112，當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)渦輪渦扇102可以通過旋轉(zhuǎn)桿110上下擺動(dòng)。外部固定殼108的尾部的中間開有方形槽，連接桿112的一端開有圓形通孔。先將旋轉(zhuǎn)桿110插入連接桿112的圓形通孔，再將旋轉(zhuǎn)桿110固定在外部固定殼108尾部的方形槽中，這樣就保證了渦輪渦扇102上下擺動(dòng)。連接桿112的另一端焊接在中心轉(zhuǎn)動(dòng)球113的球面上。固定架116內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承包括軸承殼114和軸承滾珠115，軸承殼114用來保護(hù)支撐軸承滾珠115。固定架116用來固定軸承滾珠115進(jìn)而支撐中心轉(zhuǎn)動(dòng)球113。當(dāng)風(fēng)向發(fā)生改變時(shí)，中心轉(zhuǎn)動(dòng)球113發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而保證渦輪渦扇102能夠隨風(fēng)向的改變而轉(zhuǎn)變方向，這樣一來，渦輪渦扇102始終迎風(fēng)工作。固定架116置于支撐架117的頂部，將固定架116托起，就可將整個(gè)裝置托起。支撐架117為四周封閉的鋼板圍成，這樣保證了足夠大的支撐力以及較高的穩(wěn)定性。支撐架117的底部焊接有支撐底座118，在底座118上開有多個(gè)螺栓孔，通過螺栓將該裝置牢牢的固定于固定面上。參閱圖3，本發(fā)明的渦輪渦扇102包括外葉片401，主體402，內(nèi)葉片403。葉片主體包括主體內(nèi)壁404，主體外壁405，主體上平面406，主體下平面407。將9個(gè)外葉片401以焊接的連接方式傾斜固定連接在主體外壁405上，其與主體外壁405的垂直壁面成一定角度，例如是15°、20°或25°等。外葉片401連接到葉片外壁405的一端的對(duì)立端在水平方向不超過主體上平面406和主體下面407。將18個(gè)內(nèi)葉片403以焊接的連接方式傾斜固定連接在主體內(nèi)壁404上，其與主體內(nèi)壁404的垂直壁面成一定角度，例如是15度、20度或25度等。內(nèi)葉片403連接到葉片內(nèi)壁404的一端的對(duì)立端在水平方向上也不超過主體上平面406和主體下面407。如此傾斜成角度地設(shè)置內(nèi)、外葉片401、402的好處在于，葉片的構(gòu)型方向與流過葉片的風(fēng)向大體相同，便于減少風(fēng)能損失，從而提高渦輪葉片的效率。本發(fā)明中的外葉片401和內(nèi)葉片402沿2° -5°螺旋扭曲角焊接在主體外壁405和主體內(nèi)壁404上，當(dāng)渦輪渦扇發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將送風(fēng)機(jī)送來的風(fēng)轉(zhuǎn)變成像龍卷風(fēng)一樣一致的 旋轉(zhuǎn)上升的熱氣流，急速提升到上空。渦輪渦扇102的葉片以內(nèi)外比例為1:2均勻的分布在主體內(nèi)壁404和主體外壁405上。本發(fā)明中，優(yōu)選的是，內(nèi)部有9個(gè)葉片，外部有18個(gè)葉片，由于內(nèi)外葉片配置不同，所以它們的分布有相對(duì)的，有錯(cuò)開的。這樣減少了風(fēng)能的損失，保證了更多的風(fēng)被提升到上空。葉片數(shù)量乃是該發(fā)明的最佳數(shù)量，當(dāng)然我們也可以根據(jù)實(shí)踐需要增加或減少葉片的數(shù)目，內(nèi)葉片可以選擇6片或7片或9片或10等，外葉片可以對(duì)應(yīng)地根據(jù)內(nèi)葉片的增加而增力口，內(nèi)葉片的減少而減少。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求1.小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其包括小型渦輪渦扇(102)、外部網(wǎng)殼(101)、中心軸架(103)、側(cè)軸架(104)、中心轉(zhuǎn)軸(105)、小型發(fā)電機(jī)(109)、旋轉(zhuǎn)桿(110)、固定架(116)和支撐架(117);其特征在于，所述小型渦輪渦扇(102)包括渦輪渦扇主體(402)、內(nèi)葉片(403)、外葉片(401)，內(nèi)外葉片(403)扭曲螺旋焊接在渦輪渦扇主體(402)的內(nèi)、外壁上；所述固定架(116 )內(nèi)裝有軸承B (111)，所述軸承B (111)內(nèi)部裝有中心轉(zhuǎn)動(dòng)球(113)，所述小型發(fā)電機(jī)(109)固定在外部固定殼(108)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置， 其特征在于所述小型渦輪渦扇(102)被外部網(wǎng)殼(101)罩著，與外部網(wǎng)殼(101)之間留有一定的間隙，并且由中心軸架(103)、側(cè)軸架(104)和中心轉(zhuǎn)軸(105)固定地支撐。
3.如權(quán)利要求I或2所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其特征在于所述中心軸架(103)和側(cè)軸架(104)分別為6根，其均勻地分布在外部網(wǎng)殼(101)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I或2所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其特征在于所述中心轉(zhuǎn)軸(105)通過聯(lián)軸器(107)與小型發(fā)電機(jī)(109)相連。
5.如權(quán)利要求I或2所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其特征在于所述外部網(wǎng)殼(101)的內(nèi)部裝有旋轉(zhuǎn)桿(110)、軸承B (111)和小舟(112)。
6.如權(quán)利要求5所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其特征在于發(fā)電機(jī)外部固定殼(108)的尾部裝有旋轉(zhuǎn)桿(110)、軸承B (111)和小舟(112)。
7.如權(quán)利要求I或6所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其特征在于發(fā)電機(jī)外部固定殼(108)的尾部開有方形槽，通過一連接桿(119)與中心轉(zhuǎn)動(dòng)球(113)相連接。
8.如權(quán)利要求7所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其特征在于所述外部網(wǎng)殼(101)的尾部通過連接桿(119)與中心轉(zhuǎn)動(dòng)球(113)相連接。
9.如權(quán)利要求I或8所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其特征在于所述中心轉(zhuǎn)動(dòng)球(113)由轉(zhuǎn)動(dòng)軸承托起，該滾動(dòng)軸承由轉(zhuǎn)動(dòng)軸承殼(114)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承滾珠(115)和固定架(116)組成。
10.如權(quán)利要求I或8所述的小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其特征在于所述固定架(116)由支撐架(117)托起支撐，支撐架(117)底部焊接有支撐底座(118)。
專利摘要一種小型渦輪渦扇發(fā)電裝置，其包括小型渦輪渦扇(102)、外部網(wǎng)殼(101)、中心軸架(103)、側(cè)軸架(104)、中心轉(zhuǎn)軸(105)、小型發(fā)電機(jī)(109)、旋轉(zhuǎn)桿(110)、固定架(116)和支撐架(117)。其中，所述小型渦輪渦扇(102)包括渦輪渦扇主體(402)、內(nèi)葉片(403)、外葉片(401)，內(nèi)外葉片(403)扭曲螺旋焊接在渦輪渦扇主體(402)的內(nèi)、外壁上；所述固定架(116)內(nèi)裝有軸承B(111)，所述軸承B(111)內(nèi)部裝有中心轉(zhuǎn)動(dòng)球(113)，所述小型發(fā)電機(jī)(109)固定在外部固定殼(108)內(nèi)。
文檔編號(hào)F03D9/00GK202402218SQ20122002279
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者周劍, 周登榮 申請(qǐng)人:周劍, 周登榮