一种基于无动力风机的风能利用发电装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 206681907 U(45)授权公告日 2017.11.28

(21)申请号 201720284062.9(22)申请日 2017.03.22

(73)专利权人 衢州学院

地址 324000 浙江省衢州市柯城区九华北

大道78号衢州学院(72)发明人 张玉良　季英瑜　孙富有　和钊　

孙磊　崔健平　王传银　桑鑫华　(74)专利代理机构 杭州君度专利代理事务所

(特殊普通合伙) 33240

代理人 杜军(51)Int.Cl.

F03D 3/06(2006.01)F03D 9/25(2016.01)F03D 15/00(2016.01)

(54)实用新型名称

一种基于无动力风机的风能利用发电装置(57)摘要

本实用新型公开了一种基于无动力风机的风能利用发电装置。本实用新型包括叶片、转动轴支撑架、发电机和转动轴；叶片上端与顶盖相连接，下端固定在叶片固定圈上，叶片固定圈内设置有转动轴支撑架，转动轴上端也通过轴承固定件和轴承与叶片相连，转动轴下端通过轴承固定件和轴承与转动轴支撑架相连，转动轴支撑架固定在叶片固定圈内壁上，主动齿轮固定在转动轴支撑架上，主动齿轮通过齿轮啮合与从动齿轮啮合，从动齿轮固定在发电机转轴上；发电机固定在发电机支撑架上，发电机支撑架固定在固定底座上。本实用新型使得利用微弱气流进行高效风力发电变得切实可行。叶片在低风速的限制条件下也能高速旋转，在任意方向的气流作用下发电效果相同。

权利要求书1页 说明书2页 附图2页

CN 206681907 UCN 206681907 U

权　利　要　求　书

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1.一种基于无动力风机的风能利用发电装置，其特征在于包括叶片(2)、转动轴支撑架(5)、发电机(6)和转动轴(11)；叶片(2)上端与顶盖相连接；叶片(2)下端通过铆钉固定在叶片固定圈(4)上，叶片固定圈(4)内设置有转动轴支撑架(5)，转动轴支撑架(5)通过轴承固定件(10)和轴承(9)与转动轴(11)连接在一起，使得转动轴(11)可在轴承(9)内自由旋转但不移动；转动轴(11)上端也通过轴承固定件(10)和轴承(9)与叶片(2)连接在一起，转动轴(11)下端通过轴承固定件(10)和轴承(9)与转动轴支撑架(5)连接在一起，转动轴支撑架(5)通过螺钉(7)固定在叶片固定圈(4)内壁上，主动齿轮(12)通过螺钉(7)固定在转动轴支撑架(5)上，主动齿轮(12)通过齿轮啮合与从动齿轮(13)啮合在一起，从动齿轮(13)固定在发电机转轴上；发电机(6)通过螺钉(7)固定在发电机支撑架(8)上，发电机支撑架(8)通过螺钉(7)固定在固定底座(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于无动力风机的风能利用发电装置，其特征在于叶片(2)为圆弧形薄片，数量为20片，材质为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种基于无动力风机的风能利用发电装置，其特征在于相邻两片叶片(2)之间具有一定的间隙。

4.根据权利要求1所述的一种基于无动力风机的风能利用发电装置，其特征在于叶片固定圈(4)为薄壁圆环状，材料为不锈钢，高度为80毫米。

5.根据权利要求1所述的一种基于无动力风机的风能利用发电装置，其特征在于转动轴支撑架(5)由五片铁片构成。

6.根据权利要求1所述的一种基于无动力风机的风能利用发电装置，其特征在于主动齿轮(12)齿数为160齿，从动齿轮(13)齿数为40齿。

7.根据权利要求1所述的一种基于无动力风机的风能利用发电装置，其特征在于发电机支撑架(8)由四根铁棒组成。

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说　明　书

一种基于无动力风机的风能利用发电装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种基于无动力风机的风能利用发电装置，具体地说是基于无动力风机的一种利用微弱气流完成风能利用的微型发电装置。

背景技术

[0002]目前在很多炼钢厂、化工企业的厂房以及储备仓库等常所，空气流通很差，空气质量无法得到有效保障，其中的人们作业环境恶劣。为解决此种难题，需要在厂房、仓库等建筑物顶部加装很多无动力风机。该无动力风机结构简单、造价低廉、噪音低、安装方便、长期可靠运转。在城市上空微风情况下，吹动叶片便可旋转，利用其特殊结构便可迅速排出室内的热气或污浊气体，从而改善了室内控制质量。与此同时，可以看到，基于无动力风机装置在改善空气质量的同时，还产生了旋转动能。因此，利用该旋转动能产生部分能源就成为一个可以深入研究的问题。当今能源紧缺问题已成为世界性问题，开发可再生能源对社会的发展显得尤为重要。电是生活中必不可少的能源之一，对于小区域中暂时出现的风能，建设大规模的风车发电系统显然是不合适的。基于此，本实用新型提出了一种基于无动力风机的利用微弱气流进行高效发电的微型发电装置。将大量的无动力风机发电装置串联，便可产生可观的电能。

发明内容

[0003]本实用新型针对上述问题，提出了一种基于无动力风机的风能利用发电装置，一种利用微弱气流进行高效稳定发电的装置。

[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：[0005]一种基于无动力风机的风能利用发电装置，包括叶片、转动轴支撑架、发电机和转动轴；其中叶片为圆弧形薄片，数量为20片但不局限于20片，材质为不锈钢。叶片上端与顶盖相连接，相邻两片叶片之间具有 一定的间隙。叶片下端通过铆钉固定在叶片固定圈上，叶片固定圈为薄壁圆环状，材料为不锈钢但不局限于不锈钢；高度为80毫米，但不局限于80毫米。叶片固定圈内设置有转动轴支撑架，转动轴支撑架通过轴承固定件和轴承与转动轴连接在一起，使得转动轴可在轴承内自由旋转但不移动。转动轴上端也通过轴承固定件和轴承与叶片连接在一起，转动轴下端通过轴承固定件和轴承与转动轴支撑架连接在一起，轴承可以减小摩擦，便于叶片和转动轴更顺畅的旋转。转动轴支撑架通过螺钉固定在叶片固定圈内壁上，转动轴支撑架由五片铁片构成，但不局限于五片，在保证结构强度的前提下可以适当减少。主动齿轮通过螺钉固定在转动轴支撑架上，主动齿轮齿数为160齿，但不局限于160齿。主动齿轮通过齿轮啮合与从动齿轮啮合在一起，从动齿轮齿数为40齿，但不局限于40齿，以达到最好的传动效果为佳。从动齿轮固定在发电机转轴上。发电机通过螺钉固定在发电机支撑架上，发电机支撑架由四根铁棒组成，但不局限于四根，在保证结构强度的前提下可以适当减少。发电机支撑架通过螺钉固定在固定底座上。[0006]本实用新型工作过程如下：

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叶片在气流作用下旋转带动叶片固定圈转动，叶片固定圈转动带动转动轴支撑架

旋转从而带动主动齿轮旋转，主动齿轮通过啮合将转动传动给从动齿轮，带动从动齿轮旋转从而带动发电机转轴旋转，从而发电。

[0008]本实用新型将现有的无动力排风机进行改进，将叶片、叶片固定圈通过转动轴支撑架与齿轮连接在一起，加装发电机和一对啮合齿轮。在气流作用下，吹动叶片旋转从而带动齿轮转动，齿轮传动带动发电机发电。采用转动轴支撑架将叶片与齿轮连接在一起，以实现在叶片高速旋转下仍能保持稳定的目的。叶片固定圈通过转动轴与固定底座连接在一起，以实现整套发电装置在高速旋转下仍保持稳定的目的。[0009]本实用新型的技术效果：

[0010]本实用新型使得利用微弱气流进行高效风力发电变得切实可行。叶片即使在低风速的限制条件下也能高速旋转，在任意方向的气流作用下，发电效果相同。在城市楼宇间的小区域中将有限的风能收集，转化为电 能。通过底座将整套装置固定在建筑物上，并通过一定的连接方式使得装置在高速旋转下仍能保持平稳，以达到利用小区域暂时出现的风能进行高效稳定发电的目的。

附图说明

[0011]图1是基于无动力风机的微能源回收装置内部结构剖视图[0012]图2是基于无动力风机的微能源回收装置整体图[0013]图3是基于无动力风机的微能源回收装置内部结构图

具体实施方式

[0014]下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。[0015]如图1～图3所示，一种基于无动力风机的风能利用发电装置，包括顶盖(1)、叶片(2)、固定底座(3)、叶片固定圈(4)、转动轴支撑架(5)、发电机(6)、螺钉(7)、发电机支撑架(8)、轴承(9)、轴承固定件(10)、转动轴(11)、主动齿轮(12)、从动齿轮(13)等。如图1所示，本实用新型是一种利用微弱风能进行高效稳定风力发电的装置，主要由叶片(2)、转动轴支撑架(5)、发电机(6)和转动轴(11)等组成，结构简单，便于实现利用微弱气流进行发电的功能。叶片(2)的尺寸大小要与整套装置的实际体积相匹配，使其在实现高效收集风能的同时保持整个系统稳定的目的。叶片(2)与叶片固定圈(4)的固定连接至少每片有一个铆钉固定，以此实现装置在高速旋转的同时平稳工作的目的。转动轴(11)与叶片固定圈(4)的固定连接至少为三处，在不影响风力回收装置工作效率又能提供所需平稳性的情况下固定连接处的数量应越少越好。转动轴(11)的尺寸大小与轴承(9)的尺寸大小相匹配，转动轴支撑架(5)的尺寸大小与叶片固定圈(4)的尺寸大小相匹配。[0016]如图3所示，主动齿轮(12)的模数要与从动齿轮(13)的模数相匹配，使得主动齿轮(12)与从动齿轮(13)能够紧密啮合，达到高效的传动效率。用于连接整套装置和地面的固定底座(3)的材料强度要高，可以使用金属材料，但不局限于金属材料。以此实现装置在高速旋转时平稳工作的目的。螺钉(7)的尺寸大小要与发电机(6)上螺钉孔和发电机支撑架(8)上螺钉孔的尺寸相配合，使得发电机(6)能够牢固的 固定在发电机支撑架(8)上。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

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