专利名称:风力热机的制作方法
本发明涉及一种风力发动机，特别适用于将风能转换为热能。
现有的风力发动机有三种风能的利用形式一是将风轮旋转主轴通过联轴器或变速机构与发电机主轴连接发电利用电能；但直联的发电机功率小，单位机器重量所产生的电容量较小，很不经济；经变速机构连接的发电机机构较复杂，两者的发电机都须调频、调压，导致了设备费的增大；二是风轮主轴通过传动系统一般由立轴传于地面，再经变速装置驱动工作机械，这样利用起风力发动机的机械能；三是利用水或油作介质，将风力发动机的机械能转换为热能来利用，现有的这种介质吸热方式，其传输设备费用较高，而且传送距离不能很远——总之上述现有设备，其设备费、及维护费都较高，限制了风力发动机的推广应用。此外风能不能经济有效地储存，也给风能的有效利用造成了不利。
本发明的主要目的是要大幅度地降低设备费，简化结构，大幅度地降低维护费，使风力发动机得以推广起来。
本发明的主要之点一是风轮翼采用了蒙布；二是采用了普通感应电机作发电机；三是采用了经过改进的结构简单可靠的侧翼配重调速机构；四是应用了简易的三角皮带增速装置；五是将电流通过电热丝储于耐火砖、火炕等的简易价廉的固体蓄热器中。通过上述一系列措施，可使风力热机的设备费、维护费大幅度地降下来，给风能的有效利用，给风力发动机的大规模推广，奠立了结构方面的基础。
附图1为本设备的结构示意图，下面结合附图对本发明作详细地叙述本发明对风力发动机的主要构件风轮，采用了轻型飞机的翼型作为其叶片的截面形状，用蒙布制成，重量轻，价廉，气动效率高。调速机构则采用本人在1963年所发明的侧翼配重调速机构(发明记录号0251)作了进一步的改进，将原来用绳索挂在塔架外面的配重改为自塔架中心下垂，提高了安全性和使用方便性。这种侧翼配重调速机构的优点是本身结构简单，工作可靠，风轮不必变矩，且去掉配重后风力机会自动停车，不必另设操纵机构。图中(1)为风轮，在风力作用下它带动皮带轮(2)，再经皮带轮(3)带动异步发电机转动。(5)为机头，它可以绕塔架(21)上的垂直轴转动。机头上铰联着杆(9)，杆(9)的末端固定着尾翼(8)，在风力作用下，它总是和风向一致。杆(6)与机头(5)固定在一起，它的末端连接一根绳子，绳子经过滑轮(7)和(11)，由塔架中心下垂，并与配重W1，W2，W3连接。侧翼杆(22)的一端，装有侧翼(10)，另一端固定在机头上，其方向与风轮轴成90°。当风速小于设计风速时，侧翼(10)上所受的风力，引起了使机头转动的力矩，它小于配重W1通过绳子和杆(6)所产生的反力矩，此时，风轮在配重力矩的作用下与尾翼垂直而正面迎风；当风速超过设计风速时，侧翼力矩胜过配重W1产生的力矩，风轮将在侧翼力矩作用下偏转一个角度，从而使风轮的转速受到控制。当风轮偏转时，配重W1将上升，当它上升到一定高度后，W1与W2之间的绳子被拉直了。原来放在地面的配重W2就开始离开地面拉住绳子，使风轮不致转得太多；W3的作用也是如此，适当地选取配重W1，W2，W3的重量，和它们之间的绳长，就可以控制风轮，使在一定的风速下转一定的角度，达到控制速度的目的。
将风能转化为热能是先通过电容激磁的感应发电机转化为电能，再将电能经导线(20)送到暖房(16)中去加热电热丝(18)。在有风时期，电热丝加热固体蓄热器(17)使它达到高温；在无风或小风时期，蓄热器缓缓放出热能，保持暖房的温度。这样就以最简单经济的方法，解决了能量的储存问题。这种能量转换存储的方法有如下优点(1) 它可以应用大量生产的鼠笼型电动机作发电机，大大降低了成本，且坚固耐用，超速性能好。
(2) 它以电流形式传递能量，可以方便地送到需要热能的地方，这样风力机就能到达远离使用地点，安装在风大的地方。
(3) 它对电压及频率无严格要求，不必另加控制设备，且可提高风力的输出功率。
(4) 整个传动机构简单，设备费用低。
(5) 它以固体作为吸热容器，在绝缘问题上比较容易解决，成本也低。
本实用新型主要用于温室供热，可用于冬季养花，育苗，夏季热水，也可在多风地区供居室取暖。
本实用新型与现有技术相比较，其特点如下(1)风轮叶片的翼型，采用不张紧的蒙布方式，在风压下形成自然的曲面，这种方法曾见于轻型飞机的机翼，它结构简单，但效率很高。
(2)现有的侧翼配重调速系统，配重挂在塔架外面，当风向变化不定时，常会摇摆，现改经塔架中心下垂，不会摇摆，提高了安全性。
(3)现有的风力发电技术，都须调频调压，而本实用新型因为只利用其电热，因此无需调频调压。
(4)以固体蓄热，方便地解决了能量储存问题。
附图中其余零件(4)为发电机；(12)为钢丝绳；(13)为配重；(14)为地面线；(15)为风轮主轴；(19)为支座轴。
权利要求
1.一种由铁塔、风轮、尾翼、调速器、增速装置，以及发电机等所组成的将风能转化为热能的风力热机，其特征在于它的风轮翼是用的重量轻、价格便宜的蒙布制成的，它是以铁塔支承的，其调速装置是用的经过改进的侧翼配重机构，其发电机采用的是不调频、不调压的感应电动机，所发出的电能使之通过电热丝变为热能储于固体蓄热器中的一种装置。
2.如权利要求
1所说的风力热机，其特征在于其侧翼调速机构的配重是自塔架中心下垂的方法。
3.如权利要求
1所说的风力热机，其特征在于它所采用的发电机是以电容激磁的鼠笼转子的电机，只控制其频率和电压的上限。
专利摘要
一种风力发热机，它是以蒙布制作风轮浆叶，用侧翼配重，操纵绳从塔中心下垂的方法调速，以鼠笼式感应电动机为发电机，电能送至使用地点的暖房内的固体蓄热器内储存，缓缓放热应用。不控制电压和频率，只控制其上限。是一种廉价、高效、可靠的风能利用方式。
文档编号F03D9/00GK85201182SQ85201182
公开日1986年2月5日 申请日期1985年4月1日
发明者吴声浔, 侯国维, 周兰午 申请人:河北机电学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan