風車裝置以及風力發電裝置的製作方法

2023-06-16 03:55:41 1

專利名稱：風車裝置以及風力發電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於風車裝置以及風力發電裝置。
技術背景 如專利文獻I (專利公開JP 2 O I I — 3 2 9 I 8號公報)揭示，已有的風車裝置具有設置在同一個迴轉軸上的第I葉片群以及第2葉片群，在第I葉片群和第2葉片群之間為了有效利用風而設置了對風進行整流的作為整流部件的集風罩(例如，專利文獻1，圖4)。但是，集風罩的後側的端部固定在第2葉片群的各個葉片的前端，所以集風罩和葉片一同旋轉，風車裝置的旋轉部的全體重量就較重。因此，風較弱的時候，就存在風車裝置的旋轉部不易旋轉的問題。

實用新型內容所以本實用新型的目的是提供即使風較弱的時候風車也較容易旋轉的風車裝置以及風力發電裝置。第I實用新型為一種風車裝置，包括設置在同一迴轉軸上的第I風車以及第2風車；將所述迴轉軸收容在內部並作為非旋轉體的筒體；以及設置在所述第I風車和第2風車之間，對通過所述第I風車而風流紊亂的風進行整流並導向第2風車的整流部件，其特點是，所述整流部件固定在所述筒體上。整流部件固定在作為風車裝置的非旋轉部的筒體上，是不旋轉的，所以風車裝置的旋轉部的整體重量就變輕，即使風較弱的時候第I風車及第2風車也較容易旋轉。所述的風車裝置，其進一步的特點是，沿著垂直於所述迴轉軸的方向離開所述筒體的距離越遠，所述整流部件和所述筒體之間的空間體積就越小。沿著垂直於所述迴轉軸的方向離開所述筒體的距離越遠，所述整流部件和所述筒體之間的空間體積就越小，所以撞在第2風車的葉片的基部上的風量就比第2風車的葉片的頂端部還少。葉片的基部的大小通常是比起頂端部來要大，更多的風量的風就撞到第2風車的葉片的基部。也就是說，被整流部件整流的風中的很多風，就有可能撞到第2風車的葉片的基部上。因此，更強的扭矩就能作用於風車裝置的迴轉軸，特別是即使是當風較弱的場合風車裝置的第I風車以及第2風車也能旋轉。所述的風車裝置，其進一步的特點是，所述整流部件沿著垂直於所述迴轉軸的軸方向的尺寸，比所述第I風車和第2風車中的任意一個的葉片迴轉直徑都小。由於所述整流部件沿著垂直於所述迴轉軸方向的尺寸，比所述第I風車和第2風車的中的任意一個的尺寸都小，因此，無需對多餘的風進行整流。所述的風車裝置，其進一步的特點是，所述整流部件沿著所述筒體的周向等間隔的設置有多個。所述整流部件沿著所述筒體的周向等間隔的設置有多個，因此，可更有效地整流。[0013]所述的風車裝置，其進一步的特點是，所述整流部件是一體成型的。所述整流部件是一體成型的，因此，在這種場合下，製造較容易，從而也能減小成本。第2實用新型是風力發電裝置，其特點是包括如任一所述的風車裝置；以及被所述風車裝置的所述迴轉軸的驅動力所驅動的發電機。其能取得與所述第I實用新型一樣的技術效果。所述的風力發電裝置，其進一步的特點是所述發電機的轉子設置在所述風車裝置的所述迴轉軸上。在所述風力發電裝置中，所述發電機的轉子設置在所述風車裝置的所述迴轉軸上。風車所產生的驅動力不經過齒輪傳達就使發電機旋轉，所以，即使是風較弱的場合下也能夠發電。

圖I是本實用新型中第I實施形態中的風車裝置的斜視圖。圖2是第I實施形態中的把整流裝置沿著和風車裝置的迴轉軸相垂直的方向切斷時的截面圖。圖3是第I實施形態的變形例的斜視圖。圖4是整流裝置的截面形狀的變形例。圖5是作為本實用新型第2實施形態中的風力發電裝置中的發電機32的一個例子的截面圖。(符號說明)I風車裝置2第I風車3第2風車4葉片支持部5 筒體6風車支持部8 葉片9 基部10頂端部12迴轉軸16筒體非接觸部16a 頂點17整流部件17a 一端部17b 另一端部18筒體接觸部20 線圈25線圈支持體[0043]26整流子28 磁石29, 30 軸承31 輸出端子32發電機33風力發電裝置
具體實施方式
(第I實施形態)首先，參照附圖就本實用新型的第I實施形態進行說明。如圖I所示的風車裝置I具有第I風車2和第2風車3。第I風車2位於上風頭，並設置在迴轉軸12 (如虛線所示)上，迴轉軸12收容在作為非旋轉體的筒體5裡。第2風車3位於下風頭，並設置在同一迴轉軸12上。各個風車2，3具有接收風力的葉片8以及支持葉片8的葉片支持部4。本實施例中，第I風車2有3片葉片，第2風車3有3片葉片。葉片支持部4被連結在收容在筒體5的迴轉軸12上。風車支持部6對風車裝置I的筒體5進行固定的支持，筒體5對迴轉軸12進行旋轉自由的支撐。風車支持部6被設置在地面或者建築物的屋頂上的設置底板。風車裝置I具有固定在筒體5上的，作為整流裝置的整流部件17。整流部件17對通過第I風車2變亂的風流進行整流，並導向第2風車3。整流部件17是把和迴轉軸12平行的、包括2個平板狀體合在一起而形成的。2個平板狀體的各個一端部17a和筒體5相接，並黏結在筒體5上。2個平板狀體的另一端部17b互相接觸。兩另一端部17b可通過黏結而形成，也可通過把一片平板折彎而形成，或者是從一開始就用一體成型法形成2個平板狀體。在圖I中，設置在上方側和下方側的2個相同形狀的整流部件17沿著筒體5的外周等間隔的被固定在筒體5上。該固定是通過粘結劑等的固定方法。整流部件17被配置在風車支持部6和第2風車3之間的筒體5上。整流部件17沒有被固定在迴轉軸12上，所以風車裝置I的旋轉部的整體重量就較輕，即使在風力較弱的場合下，第I風車2和第2風車3也較容易旋轉。如圖2所示，整流部件17包括和筒體5不接觸，並且斷面形狀為三角形狀的筒體非接觸部16 ；以及用粘結劑等固定方法被固定於筒體5上的筒體接觸部18。筒體接觸部18就是所述一端部17a，筒體非接觸部16的三角形狀的頂點16a是所述另一端部17b。整流部件17和筒體5之間的空間體積沿著和迴轉軸12的軸向相垂直的方向離開風車裝置I的筒體5的距離越遠，體積就越小。還有，整流部件17沿著迴轉軸12形成，和迴轉軸12的軸向方向相平行。通過把整流部件17形成這樣的形狀，2個整流部件17就可以用輕量材料通過一體成型而形成，在這種場合下，製造較容易，從而也能減小成本。如圖I、圖2所示，整流部件17在和風車裝置I的迴轉軸12的軸向相垂直方向的尺寸比第I風車2和第2風車3中的任意一個的尺寸都小。在圖I中，撞到第I風車2的葉片8上的風的風向變得紊亂，於是就向離開風車裝置I的筒體5的方向發散。但是，由於固定在筒體5上的整流部件17的作用，進入到整流部件17和筒體5所圍成的空間的風的風向就被整流成和第2風車3的葉片8成直角相撞。因此，撞在第I風車2的葉片8的風向紊亂的風就通過整流部件17被整流後才撞到第2風車3的葉片8，所以更強的扭矩就能夠從第2風車3的葉片8作用於迴轉軸12上。因此，即使風較弱的場合，第I風車2以及第2風車3也能夠旋轉。還有，整流部件17和筒體5的空間體積沿著和迴轉軸12的軸向相垂直的方向離開風車裝置I的筒體5越遠，體積就越小，所以撞在第2風車3的葉片8的基部9上的風量就比第2風車3的葉片8的頂端部10還少。葉片8的基部9的大小通常是比起頂端部10來要大，更多的風量的風就撞到第2風車3的葉片8的基部9。也就是說，被整流部件17整流的風中的很多風，就有可能撞到第2風車3的葉片8的基部9上。因此，更強的扭矩就能作用於風車裝置I的迴轉軸12，特別是即使是當風較弱的場合風車裝置I的第I風車2以及第2風車3也能旋轉。如圖I所示，整流部件17在和風車裝置I的迴轉軸12的軸向相垂直方向的尺寸比第I風車2和第2風車3中的任意一個的尺寸都小。因此，無需對多餘 的風進行整流。本實用新型並不限於上述實施形態，在不脫離本實用新型要旨的範圍內可作種種變形。例如，圖3顯示了沿著筒體5的外周而等間隔的把3個整流部件17固定在筒體5上。圖3中所示的風車裝置I的構成，除了整流部件17以外，和圖I所示的風車裝置I的構成相同。在圖3中，3個整流部件17可使整流過的風更有效地撞到第2風車3上。還有，圖1，3中雖是有2個或者是3個整流部件17的風車裝置I，但整流部件17並不限於2個或者是3個，只要是多個就可以。此外，在本實施例中，第I風車2和第2風車3的葉片8的片數是相同的，第I風車有3片葉片8，第2風車3有3片葉片8。但是，並不限於此，第I風車2和第2風車3的葉片8的片數沒有必要相同。還有，整流部件17雖是通過一體成型而形成，但並不限於此。也可通過板金衝壓或者是把平板全部黏結的方式來形成整流部件17。還有，在實施例中，整流部件17是通過黏結來固定在筒體5上的，但並不限於此，也可通過熔接來固定。還有，在本實施例中，整流部件17的筒體非接觸部16的截面形狀雖然是三角形，但是並不限於此，整流部件17和筒體5的空間體積如果是沿著垂直於風車裝置I的迴轉軸12的方向離開筒體5越遠就越小的話，那麼整流部件也可是其他的形狀。例如，也可把筒體非接觸部16形成為截面為如圖4所示的曲面形狀。在這種場合下，該曲面形狀從風車裝置I的外部來看是凹面。(第2實施形態)以下就本實用新型的第2實施形態進行說明。和上述第I實施形態中的具有同樣作用效果的部分付與同樣的符號，從而省略對其說明。以下主要說明和第I實施形態中不同的地方。如圖5所示，第2實施形態是具有風車裝置I的迴轉軸12的驅動力驅動的發電機32的風力發電裝置33。在本實施形態中，發電機32設置在迴轉軸12上，並收容在筒體5的內側。在本第2實施形態中，發電機32是具有作為轉子的線圈20和作為定子的磁石28的圓筒形無芯方式的發電機。轉子包括圓筒形的線圈20;線圈支持體25;形成在該線圈支持體25上的整流子26 ；以及，貫通線圈支持體25的中心並且固定線圈支持體25的迴轉軸12。迴轉軸12貫通中空圓筒狀的磁石28，並被軸承29和軸承30所旋轉自由地支持。軸承29配置在中空圓筒狀的磁石28的一端側，而軸承30配置在中空圓筒狀磁石30的另一端側。通過第I風車和第2風車的旋轉而由發電機32產生的電力由輸出端子31而輸出。還有，發電機32也可是具有作為轉子的磁石28以及作為定子的線圈20。這樣，風車裝置I和發電機32相組合就可作為風力發電裝置而作用。在這種場合下，即使風較弱，第I風車和第2風車也容易旋轉。還有，在這個風力發電裝置33中，不經過齒輪，風車2，3所產生的旋轉力就使發電機32旋轉，所以風較弱的場合也能發電。權利要求1.一種風車裝置，包括 設置在同一迴轉軸上的第I風車以及第2風車； 將所述迴轉軸收容在內部並作為非旋轉體的筒體；以及 設置在所述第I風車和第2風車之間，對通過所述第I風車而風流紊亂的風進行整流並導向第2風車的整流部件， 其特徵在於， 所述整流部件固定在所述筒體上。
2.如權利要求I所述的風車裝置，其特徵在於 沿著垂直於所述迴轉軸的方向離開所述筒體的距離越遠，所述整流部件和所述筒體之間的空間體積就越小。
3.如權利要求I所述的風車裝置，其特徵在於 所述整流部件沿著垂直於所述迴轉軸的軸方向的尺寸，比所述第I風車和第2風車中的任意一個的葉片迴轉直徑都小。
4.如權利要求I所述的風車裝置，其特徵在於 所述整流部件沿著所述筒體的周向等間隔的設置有多個。
5.如權利要求I所述的風車裝置，其特徵在於 所述整流部件是一體成型的。
6.一種風力發電裝置，其特徵在於包括 如權利要求I到5中任一項所述的風車裝置；以及 被所述風車裝置的所述迴轉軸的驅動力所驅動的發電機。
7.如權利要求6所述的風力發電裝置，其特徵在於 所述發電機的轉子設置在所述風車裝置的所述迴轉軸上。
專利摘要本實用新型的目的是提供即使風較弱的時候風車也較容易旋轉的風車裝置以及風力發電裝置。本實用新型中的風車裝置以及風力發電裝置，包括設置在同一迴轉軸上的第1風車(2)以及第2風車(3)；將所述迴轉軸收容在內部並作為非旋轉體的筒體(5)；以及，設置在所述第1風車(2)和第2風車(3)之間，對通過所述第1風車(2)而風流紊亂的風進行整流並導向第2風車(3)的整流部件(17)，其中，整流部件(17)固定在筒體(5)上。
文檔編號F03D1/04GK202381252SQ20112037501
公開日2012年8月15日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者白木學 申請人:思考電機(上海)有限公司