专利名称：预防强风的风力发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电装置，具体说，它涉及一种风力发电装置的风叶。
背景技术：
中国专利公开(告)号CN1103929，公开(告)日1995年6月21日，发明创造的名称全方向活叶风力车，分类号F03D3/00，主分类号F03D3/00。该申请案公开了一种全方向活叶风力车，它由活叶作为受排风叶片，以悬臂框架的上横杆或者竖杆作为活叶自转轴装配在上述框架两侧，以活叶内外两侧辨别顺逆风力，驱动风力车垂直主轴转动。上述活叶可采用矩阵排布方式装配在悬臂框架的不同框架体中。本风力车采用活叶式叶片，可保持活叶叶片以最大垂直受风角受风及以最小水平排风角排风，并可最大限度地减少顺逆风力交变阻力。该风力结构简单、造价低廉、工作状态不受风向变化影响，可直接用于风力发电或者制成玩具等。其欠缺之处在于该申请案缺少预防大风、飓风的
发明内容
本实用新型的目的是提供一种选用材料轻，可适用大风、飓风地区使用的风力发电装置。现有技术对于大风、或飓风，其方法和装置都出于使用机械或机械与电器设备相配合的方法使风叶旋转一个工作角度或减少风叶的受风面积。这类方式和方法有其积极的一面，但是总体来说在选用材料、施工和日常管理技术、以及安全保障方面有其欠缺的方面。在城市不宜使用风力发电装置，其关键主要在于安全保障。
本实用新型采用不同于传统现有技术中的方法，借鉴保险丝在电流过大时被熔断的方法，在风力发电装置遭遇大风、或飓风时，首先被毁坏的是单向阀的阀片或网格状阀片衬托装置，单向阀的作用就不再存在。同时风叶的通风性极大提高，起到了预防风叶主体和风车被毁坏的作用。而单向阀阀片以及网格状阀片衬托装置的经济价值是比较小的。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的风力发电装置的风叶由风叶框架、框架内设置的网格状加强筋、以及网格状排列的单向阀结构组成。单向阀的阀座由风叶网格状的加强筋组成，(或由次一级模块内模块网格状的加强筋组成)阀片由具弯曲弹性特性的薄片材料组成，阀片的一边与阀座粘贴或紧密连接。单向阀阀座内的空间部位，设置有网格状阀片衬托装置。
由上述结构特征带来的优点是，风叶由风叶框架、框架内设置的网格状加强筋、以及网格状排列的单向阀结构组成。其结果是整个风叶呈框架形的中空结构风叶，这种状况减轻了风叶的自重并且极大地增强了风叶的结构强度。风叶的表面由弯曲具弹性特性的薄片和网格状阀片衬托装置组成，同样减轻风叶的自重，使得可以选用的材料质少量轻，减低制造费用。由具弯曲弹性特性的薄片和网格状阀片衬托装置的设计结构强度，在维持正常工作的前提下，遇到大风、飓风时首先遭到毁坏的是价格低廉的薄片或网格状阀片衬托装置，保护了风叶主体和风车。
本实用新型还可以通过以下技术方案达到改善风力发电装置的使用性能，所述的风叶由次一级网格状模块组成，模块设置在风叶加强筋内，模块内设置有模块网格状加强筋。这是为大型风车的风叶设计考虑的，如同电子集成块一样，一个模块内含数个单向阀的集合。这种方式有利于安装的速度和日常维护。所述单向阀阀片后的空间部位，设置有网格状阀片衬托装置。是为单向阀阀片更好的工作而设计，根据实际工作的情况选择使用。
风力发电装置预防大风、飓风其它类似的技术和方法是1.所述风力发电装置的风叶由风叶框架、框架内设置的网格状加强筋组成，风叶表面由薄片或薄膜材料覆盖；风叶表面的薄片或薄膜材料的结构强度取决于其设计抗击大风、飓风的等级，并且满足于正常工作状态的要求。
2.所述风力发电装置的风叶由风叶框架为主要结构，风叶的正反表面设置有网格状加强筋(以钢丝，或大眼钢丝网)，或只在风叶迎风面的背面设置；所述风叶的正反表面网格状加强筋的中间，设置有不透风的中间层材料，中间层材料的结构强度取决于其设计抗击大风、飓风的等级，并且满足于正常工作状态的要求。
当大风、飓风的风力作用于风叶表面时，一旦超过其设计抗击大风、飓风的等级，风叶表面的薄片或薄膜材料或中间层材料首先遭到破坏，保护了风叶和风力发电装置。其要点是采用控制风叶表面材料的结构强度或控制风叶的中间层材料的结构强度的方式。
与现有风力发电装置相比，本实用新型的优点是1.风叶采用了框架网格结构，增加了风叶的结构强度，使风叶不易折断。风叶表面采用薄片材料或风叶的中间部位采用轻质材料，使得风叶的主体质量变轻，制造费用降低，并且使得制造方便。
2.采用控制材料的结构强度大小来预防强风，可以避免强风带来的损失，并可使风力发电装置的使用区域更广。
3.根据图4-6的表示，本实用新型可以使用于潮流、波浪和潮流波浪混合海域的水力发电。
图1是四风叶风力发电装置风叶框架结构的主视图；图2是风叶单向阀阀座内网格状阀片衬托装置的示意图；图3是风叶单向阀阀座内网格状阀片衬托装置和单向阀阀片后网格状阀片衬托装置相结合的示意图；图4是这种风力发电装置使用于潮流、波浪中的水力发电装置；图5和图6是波浪流对风叶框架和单向阀阀片作用的示意图。
图中风叶主转轴1风叶框架2框架内网格状加强筋3单向阀阀片4单向阀阀座内网格状阀片衬托装置5单向阀阀片后网格状阀片衬托装置具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述如图1所示，风叶主转轴1与风叶框架2固定连接，风叶框架2内设置有网格状加强筋3，单向阀阀片4的一边与阀座(网格状加强筋3)粘贴或紧密连接，单向阀阀座内的空间部分设置有网格状阀片衬托装置5(如图2所示)，单向阀阀片后的空间部分设置有网格状阀片衬托装置6(如图3所示)。所述单向阀阀片4的一边与阀座粘贴，这一边的选择适宜在相对风叶的内、外挡位置比较合适，以外挡为佳，以利于在开始时便进入迎风面单向阀的闭合，不宜上、下挡位置，因为整个风叶的上下设置会引起剪切力，除非应用上下各半的方式，以抵消剪切力。单向阀的阀片可选用由具弯曲弹性特性的金属薄片或涤纶薄片或塑料薄片或化学聚合材料的薄片或人工合成材料的薄片。单向阀阀座内的网格状阀片衬托装置是钢丝拉织网或金属材料制造网或化学聚合材料制造的网或人工合成材料制造的网。中间层的物质可以是泡沫塑料、帆布、涂胶尼龙布等。
图4是这种风力发电装置使用于潮流、波浪和潮流波浪混合作用的海洋动力环境中的水力发电装置。图中是两个中空的浮体托起风叶轮，发电机装置在大的浮体中，整个装置用底锚固定在水底。浮体的浮力要足够大以拉直锚链减小浮体受波浪作用后的上下起伏，在水深不太深的情况下，也可以通过在海底打桩的方法代替底锚，或者直接在海底架设支柱，通过支柱托起风叶轮。浮体可以部分浮出水面，或在水面设置警示标志。在液态环境中工作的风叶轮的结构强度和单向阀阀片的弯曲弹性的特性都需要根据环境重新审定。图5和图6是波浪流对风叶框架和单向阀阀片作用的示意图，粗箭头为波浪作用的方向。图5中波浪向下作用，左边风叶的单向阀处于关闭状态，右边风叶的单向阀处于打开状态，推动风叶轮逆时针旋转，图6中波浪向上作用，右边风叶的单向阀处于关闭状态，左边风叶的单向阀处于打开状态，同样推动风叶轮逆时针旋转。这种水力发电装置在使用于潮流作用为主要表现形式的海洋动力环境中时需要设置方向舵或偏流装置，或者将发电机组固定采用以旋转轴垂直于水平面的设置方式。
由图5和图6可以告诉我们，无论海洋动力环境如何复杂，潮流和波浪如何忽左忽右，忽上忽下，这种单向阀结构的叶轮永远只按一个方向旋转。
权利要求1.一种预防强风的风力发电装置，包括风叶，其特征在于所述的风叶由风叶框架、框架内设置的网格状加强筋、以及网格状排列的单向阀结构组成，所述单向阀的阀座由风叶网格状的加强筋组成，阀片由具弯曲弹性特性的薄片材料组成，阀片的一边与阀座粘贴或紧密连接。
2.如权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于所述的风叶由次一级网格状模块组成，模块设置在风叶加强筋内，模块内设置有模块网格状加强筋，所述单向阀的阀座由次一级模块内模块网格状的加强筋组成。
3.如权利要求1或2所述的风力发电装置，其特征在于所述单向阀阀座内的空间部位，设置有网格状阀片衬托装置。
4.如权利要求1或2所述的风力发电装置，其特征在于所述单向阀阀片后的空间部位，设置有网格状阀片衬托装置，其一边与阀片阀座的粘贴部连接。
专利摘要本实用新型公开了一种预防强风的风力发电装置及其方法，旨在拓宽风力发电装置的使用区域。其技术要点是风叶由风叶框架、框架内网格状加强筋、以及网格状排列的单向阀结构组成，单向阀的阀座由风叶网格状的加强筋组成，阀片由具弯曲弹性特性的薄片材料组成，阀片的一边与阀座粘贴或紧密连接。风力发电装置预防强风的要点是采用控制风叶表面材料或风叶的中间层材料的结构强度的方式，当大风、飓风的风力超过其设计抗击的强度，风叶表面材料或中间层材料首先遭到破坏，保护了风叶和风力发电装置。本实用新型的风力发电装置具有强风保护作用，可适用于强风、飓风多发区域的风力发电装置，还可适合用于潮流、波浪的海洋动力环境的水力发电装置。
文档编号F03B13/14GK2797674SQ20042011092
公开日2006年7月19日 申请日期2004年11月16日 优先权日2004年11月16日
发明者俞嘉华, 俞霁, 何敏婕, 陈瑜, 李琳, 邱小真 申请人:俞嘉华