多狹管旋風風力發電系統的製作方法

2023-09-22 19:28:40 1

專利名稱：多狹管旋風風力發電系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電系統。具體說，是帶有狹管聚風裝置的多狹管旋風風力發電系統。
背景技術：
在風力發電領域都知道，現行主流的風力發電機組為橫軸式主動對風型，這種風力發電機組葉片長度較長，以經濟型能最好的3麗機組為例，其單個葉片的長度已經超過40米。而增大單颱風力發動機組容量的方法主要是增加葉片的長度，繼續增加葉片的長度，不僅受到葉片強度的限制，而且會增加發動機的製造成本。如何在不增加發動機尺寸的前提下獲得更大的功率，是風力發動機領域的研究方向之一。中國201120318357.6號實用新型專利公開了一種聚風型風機，這種聚風型風機是在渦輪葉片的外圍套一個漸擴式圓錐形聚風短筒，雖然這種聚風短筒的前後口徑之比只 有I. 3倍，但採用這種風機可使發電量提高三倍。藉助聚風短筒使葉片獲得更多的能量。由於渦輪葉片長度較長，聚風短筒又需套在渦輪葉片的外圍，使得聚風短筒的體積巨大，重量較重。因此，這種風力發動機只能設置在較低的地面上，無法設置在高山上或高層建築上。適用範圍受到限制。又由於在長度長、重量重的渦輪葉片外圍再套一個聚風短筒，整體重量更重，使得渦輪及聚風短筒無法隨風旋轉，只能利用單一方向的風能，風能的利用率不高。

發明內容
本發明要解決的問題是提供一種多狹管旋風風力發電系統。這種多狹管旋風風力發電系統，不僅體積小、重量輕，適用範圍不受限制，而且風能的利用率更高。為解決上述問題，採取以下技術方案
本發明的多狹管旋風風力發電系統包括發動機本體，其特點是還包括支架，支架頂部有環形平臺。環形平臺上有集風頭，所述集風頭含有彎管，其兩端分別有進風口和送風口，所述進風口的軸向中心線呈水平狀，所述送風口的軸向中心線呈豎立狀並朝向下方。送風口外側固定有法蘭和外齒圈，所述送風口呈可旋轉狀伸入環形平臺內。環形平臺上有電機和測風裝置，電機的輸出軸上有齒輪，該齒輪與所述外齒圈嚙合在一起。所述電機與測風裝置間連有控制器。所述發動機本體處於支架底部，且發動機本體的轉軸呈豎立狀布置。所述發動機本體的四周側壁上均布有至少兩個風口，風口外側連有引風管，所述引風管的軸向中心線與發動機本體的外殼內壁間呈切向布置。發動機本體與集風頭間有至少兩個聚風狹管，所述聚風狹管的上埠徑大於下端，且自其上端到下端逐漸變小。所述聚風狹管的上端連通後又與集風頭的送風口相連通，聚風狹管的下端分別與發動機本體側壁上相應引風管的外端相連。本發明的進一步改進方案是集風頭的進風口左右兩側外壁上有附加進風口，該附加進風口的口部後縮至所述進風口之後，且與附加進風口的外壁下部相對的集風頭外壁上有使附加進風口與集風頭送風口連通的開口。
本發明的進一步改進方案是集風頭的進風口上側和左右側外壁上有附加進風口，該附加進風口的口部後縮至所述進風口之後，且與附加進風口的外壁下部相對的集風頭外壁上有使附加進風口與集風頭送風口連通的開口。本發明的更進一步改進方案是集風頭的進風口四周外壁上有附加進風口，該附加進風口的口部後縮至所述進風口之後，且與附加進風口的外壁下部相對的集風頭外壁上有使附加進風口與集風頭送風口連通的開口。採取上述方案，具有以下優點
由上述方案可以看出，由於本發明包括支架，支架頂部有環形平臺。環形平臺上有集風頭，發動機本體處於支架底部，且發動機本體的轉軸呈豎立狀布置。所述發動機本體的四周側壁上均布有至少兩個風口，風口外側連有引風管，所述引風管的軸向中心線與發動機本體的外殼內壁間呈切向布置。發動機本體與集風頭間有至少兩個聚風狹管，所述聚風狹管 的上埠徑大於下端，且自其上端到下端逐漸變小。所述聚風狹管的上端連通後又與集風 頭的送風口相連通，聚風狹管的下端分別與發動機本體側壁上相應引風管的外端相連。由集風頭和聚風狹管進行聚風，使得風力發動機的體積較小，重量較輕，不僅可設置在較低的地面上，還可設置在高山上或高層建築上，適用範圍受到限制。增大風能的利用率。又由於通過集風頭和聚風狹管進行聚風，且在環形平臺上設置有電機和測風裝置，電機的輸出軸上有齒輪，該齒輪與所述外齒圈嚙合在一起，所述電機與測風裝置間連有控制器。由測風裝置、電機、齒輪、外齒圈和控制器，可使集風頭的進風口隨風旋轉，時刻以風向相對，從而大大提高了風能的利用率。另外，由於集風頭的進風口左右兩側外壁上或上側和左右側外壁上或四周外壁上均有附加進風口，該附加進風口的口部後縮至所述進風口之後，且與附加進風口的外壁下部相對的集風頭外壁上有使附加進風口與集風頭送風口連通的開口。使得風能的利用率更高。再一方面，由於發動機本體與集風頭間有至少兩個聚風狹管，所述聚風狹管的上埠徑大於下端，且自其上端到下端逐漸變小；所述聚風狹管的上端連通後又與集風頭的送風口相連通，聚風狹管的下端分別與發動機本體側壁上相應引風管的外端相連。可以為具有多個進風口的風力發動機提供均衡的進風。也可同時為多臺小型發動機提供能量，適應多臺發動機同時工作。而當風力不足時，可關閉部分發動機，使得持續工作的發動機可穩定工作在合適的功率區間內。


圖I是本發明的多狹管旋風風力發電系統結構示意 圖2是圖I的A-A首I]視不意 圖3是本發明的多狹管旋風風力發電系統立體圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明的多狹管旋風風力發電系統包括支架1，支架I頂部固定有環形平臺2，環形平臺2上設置有集風頭5。所述集風頭5含有彎管，其兩端分別為進風口 4和送風口，所述進風口 4的軸向中心線呈水平狀，所述送風口的軸向中心線呈樹立狀並朝向下方。送風口外側固定有法蘭和外齒圈12，所述送風口呈可旋轉狀伸入環形平臺2內。環形平臺2上設置有電機6和測風裝置7，電機6的輸出軸上固定有齒輪9，該齒輪9與所述外齒圈12嚙合在一起，通過電機6、齒輪9和外齒圈12可帶動集風頭5旋轉。所述電機6與測風裝置7間設置有控制器8，控制器8與電機6和測風裝置7間藉助導線相連。工作時，由控制器8接收風向信號，再由控制器8對風向進行處理並送給電機6，使電機6帶動集風頭5隨風向旋轉，使集風頭5的進風口 4始終與風向相對。支架I底部設置有發動機本體10，發動機本體10的轉軸呈豎立狀布置。所述發動機本體10的四周側壁上均布有三個風口，風口外側連有引風管11，所述引風管11的軸向中心線與發動機本體10的外殼內壁間呈切向布置。發動機本體10與集風頭5間有三個聚風狹管14，所述聚風狹管14的上埠徑大於下端，且自其上端到下端逐漸變小。其中，三個聚風狹管14的上端連通後又與集風頭5的送風口相連通，以便在外殼內形成龍捲風。聚風狹管14的下端分別與發動機本體10側壁上相應引風管11的外端相連。見圖2和圖3，為增大集風頭5的截風面積，在集風頭5的進風口 4左右兩側外壁上分別設置有一個附加進風口 3，該兩個附加進風口 3的口部後縮至所述進風口 4之後，且在與附加進風口 3的外壁下部相對的集風頭5外壁上加工有使附加進風口 3與集風頭5送風口連通的開口 13。
為進一步增大集風頭5的截風面積，可在集風頭5的進風口 4上側和左右側外壁上均加工有附加進風口 3，該附加進風口 3的口部後縮至所述進風口 4之後，且在與附加進風口 3的外壁下部相對的集風頭5外壁上有使附加進風口 3與集風頭5送風口連通的開口13。為更進一步增大集風頭的截風面積，還可在集風頭5的進風口 4四周外壁上均加工有附加進風口 3，該附加進風口 3的口部後縮至所述進風口 4之後，且在與附加進風口 3的外壁下部相對的集風頭5外壁上有使附加進風口 3與集風頭5送風口連通的開口 13。工作時，由集風頭5的進風口 4與附加進風口 3 —起為狹管聚風，再由狹管將巨風送入外殼內並在外殼內形成龍捲風。
權利要求
1.多狹管旋風風力發電系統，包括發動機本體(10)，其特徵在於還包括支架(I)，支架(I)頂部有環形平臺(2);環形平臺(2)上有集風頭(5)，所述集風頭(5)含有彎管，其兩端分別有進風口(4)和送風口，所述進風口(4)的軸向中心線呈水平狀，所述送風口的軸向中心線呈豎立狀並朝向下方；送風口外側固定有法蘭和外齒圈(12)，所述送風口呈可旋轉狀伸入環形平臺(2)內；環形平臺(2)上有電機(6)和測風裝置(7)，電機(6)的輸出軸上有齒輪(9)，該齒輪(9)與所述外齒圈(12)嚙合在一起；所述電機(6)與測風裝置(7)間連有控制器(8);所述發動機本體(10)處於支架(I)底部，且發動機本體(10)的轉軸呈豎立狀布置；所述發動機本體(10)的四周側壁上均布有至少兩個風口，風口外側連有引風管(11)，所述引風管(11)的軸向中心線與發動機本體(10)的外殼內壁間呈切向布置；發動機本體(10)與集風頭(5)間有至少兩個聚風狹管(14)，所述聚風狹管(14)的上埠徑大於下端，且自其上端到下端逐漸變小；所述聚風狹管(14)的上端連通後又與集風頭(5)的送風口相連通，聚風狹管(14)的下端分別與發動機本體(10)側壁上相應引風管(11)的外端相連。
2.根據權利要求I所述的多狹管旋風風力發電系統，其特徵在於集風頭(5)的進風口(4)左右兩側外壁上有附加進風口(3)，該附加進風口(3)的口部後縮至所述進風口(4)之後，且與附加進風口( 3 )的外壁下部相對的集風頭(5 )外壁上有使附加進風口( 3 )與集風頭(5)送風口連通的開口(13)。
3.根據權利要求I所述的多狹管旋風風力發電系統，其特徵在於集風頭(5)的進風口(4)上側和左右側外壁上有附加進風口(3)，該附加進風口(3)的口部後縮至所述進風口(4 )之後，且與附加進風口( 3 )的外壁下部相對的集風頭(5 )外壁上有使附加進風口( 3 )與集風頭(5)送風口連通的開口(13)。
4.根據權利要求I所述的多狹管旋風風力發電系統，其特徵在於集風頭(5)的進風口(4)四周外壁上有附加進風口(3)，該附加進風口(3)的口部後縮至所述進風口(4)之後，且與附加進風口(3)的外壁下部相對的集風頭(5)外壁上有使附加進風口(3)與集風頭(5)送風口連通的開口(13)。
全文摘要
本發明涉及一種多狹管旋風風力發電系統。包括發動機本體、支架、環形平臺和集風頭，集風頭進風口和送風口的軸向中心線分別呈水平狀和豎立狀。送風口外側有法蘭和外齒圈，所述送風口呈可旋轉狀伸入環形平臺內。環形平臺上有電機和測風裝置，電機的輸出軸上有齒輪，該齒輪與外齒圈嚙合在一起。電機與測風裝置間連有控制器。發動機本體的四周側壁上均布有至少兩個風口，風口的軸向中心線與發動機本體的外殼內壁間呈切向布置。發動機本體與集風頭間有至少兩個聚風狹管。聚風狹管的上端連通後又與集風頭的送風口相連通，聚風狹管的下端分別與相應引風管的外端相連。這種多狹管旋風風力發電系統，體積小、重量輕，適用範圍不受限制，風能利用率高。
文檔編號F03D9/00GK102878018SQ20121033492
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者李勇強, 姚伯龍, 謝玉琪, 楊偉濤, 徐莉 申請人:江蘇中蘊風電科技有限公司