[實(shí)用新型]高效封閉擴(kuò)風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920233106.0
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN201496209U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈永林
• 申請（專利權(quán)）人: 沈永林
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/00;F03D3/04;F03D3/06
• 代理公司: 昆山四方專利事務(wù)所 32212
• 代理人: 盛建德

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置，尤其是一種將其葉輪封閉并擴(kuò)大風(fēng)速的發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置可設(shè)于大江大海邊。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，首先風(fēng)力推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速通過齒輪加速裝置轉(zhuǎn)變?yōu)楦咿D(zhuǎn)速，再通過發(fā)電機(jī)將高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。

當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定程度時(shí)才能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，而自然界產(chǎn)生的風(fēng)其風(fēng)速有限，風(fēng)速低時(shí)無法發(fā)電或所發(fā)電能不夠，只有在達(dá)到一定氣流時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)才能很好的發(fā)揮其發(fā)電功能。

公知的是風(fēng)力在葉輪切線方向的分力對葉輪所做的功是推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的有效功。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)所采用的渦輪式葉輪或三片式平圓面斜推葉輪由于其結(jié)構(gòu)形狀的限制使得風(fēng)力在葉輪切線方向的分力較小，因此對風(fēng)力的有效利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于100％，也因此要求風(fēng)具有較高的動(dòng)能才能達(dá)到預(yù)期的發(fā)電效果。

自然界的氣流存在這樣一種“狹管效應(yīng)”：根據(jù)地形的狹管作用，當(dāng)氣流由開闊地帶流入峽谷地帶時(shí)，由于空氣質(zhì)量不能大量堆積，于是加速流過峽谷，風(fēng)速增大。當(dāng)流出峽谷時(shí)，空氣流速又會(huì)減緩。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種高效封閉擴(kuò)風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置可以大大提高發(fā)電效率，且結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)施。

本實(shí)用新型為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種高效封閉擴(kuò)風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電裝置，包括葉輪、轉(zhuǎn)軸和加速箱，葉輪中心與轉(zhuǎn)軸固定連接，轉(zhuǎn)軸與加速箱的動(dòng)力輸入端連接，所述葉輪置于封閉的箱體中，所述箱體可繞自身中心轉(zhuǎn)動(dòng)并可止動(dòng)，箱體立面上開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，與進(jìn)風(fēng)口相對的箱體立面上開設(shè)有出風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口外部密封固定有喇叭狀的擴(kuò)風(fēng)口，所述擴(kuò)風(fēng)口與箱體內(nèi)部相通，所述擴(kuò)風(fēng)口由自身的進(jìn)風(fēng)處至出風(fēng)處呈漸縮型。這樣就行成了“狹管效應(yīng)”，風(fēng)經(jīng)過擴(kuò)風(fēng)口后，風(fēng)速得到提升，風(fēng)速提升的倍數(shù)等于擴(kuò)風(fēng)口自身的進(jìn)風(fēng)處面積和出風(fēng)處面積的比值，提高風(fēng)速后的風(fēng)再推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，提高了葉輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，從而提高了發(fā)電效率，做功后的風(fēng)從出風(fēng)口排出。由于箱體可以轉(zhuǎn)動(dòng)，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)箱體使得所述擴(kuò)風(fēng)口總是對準(zhǔn)風(fēng)向，擴(kuò)風(fēng)口對準(zhǔn)風(fēng)向后箱體止動(dòng)。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：

所述轉(zhuǎn)軸為豎直型，所述轉(zhuǎn)軸上固定的葉輪有若干個(gè)，葉輪與葉輪間呈上下排布。這種一個(gè)轉(zhuǎn)軸上固定串有呈塔狀排布的多個(gè)葉輪的方式，使發(fā)電裝置能夠獲得更多的動(dòng)能。

所述擴(kuò)風(fēng)口呈四棱錐型，由面積相同的上、下、左、右四塊等腰梯形板圍成，每塊等腰梯形板與擴(kuò)風(fēng)口幾何中心軸的夾角相同。

每塊等腰梯形板鉸接于箱體的進(jìn)風(fēng)口上，相鄰等腰梯形板間的連接部位可變。通過改變相鄰所述等腰梯形板間的連接部位從而擴(kuò)大或縮小擴(kuò)風(fēng)口的大小，當(dāng)遇到臺風(fēng)時(shí)可以通過改變相鄰所述等腰梯形板間的連接部位來縮小擴(kuò)風(fēng)口的大小，從而使擴(kuò)風(fēng)口封閉或不擴(kuò)風(fēng)。

所述葉輪由若干葉桿和偶數(shù)個(gè)葉片組成，所述葉桿固定連接轉(zhuǎn)軸與葉片，所述葉片以轉(zhuǎn)軸為中心呈中心對稱分布(即葉片兩兩在一直線上，且在一直線上的兩葉片與轉(zhuǎn)軸的距離相等，但葉片的朝向相反，這樣能使葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所受阻力最小)，每個(gè)所述葉片由弧形板和兩塊擋板組成，所述弧形板由條形平板彎曲而成，所述弧形板的弧面彎曲方向與葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一直，所述弧形板與葉桿垂直，所述弧形板的兩弧形彎曲的側(cè)邊上分別連接有擋板，且擋板與弧形板的弧形彎曲的側(cè)邊間相密封，擋板與弧形板垂直，每個(gè)所述葉片與轉(zhuǎn)軸間在葉輪徑向上存在距離。葉輪運(yùn)行時(shí)，將葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向調(diào)整至與風(fēng)向相同，葉片的弧形板用于承受風(fēng)的推力，葉片的兩側(cè)所述擋板用于集中風(fēng)力，這樣風(fēng)向、葉片受力方向和葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，使得葉輪對風(fēng)力的利用率達(dá)到最大，做功后有部分風(fēng)向轉(zhuǎn)為葉輪徑向，此部分流體可從葉輪遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一邊及葉輪與轉(zhuǎn)抽間的空隙中泄出，不影響葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。

該發(fā)電裝置的下風(fēng)向還設(shè)有一臺同樣的發(fā)電裝置，位于下風(fēng)向的發(fā)電裝置的不具有擴(kuò)風(fēng)口，位于上風(fēng)向的發(fā)電裝置箱體上的出風(fēng)口與位于下風(fēng)向的發(fā)電裝置箱體上的進(jìn)風(fēng)口間相連通。這樣風(fēng)給上風(fēng)向的發(fā)電裝置的葉輪做功后，繼續(xù)給下風(fēng)向的發(fā)電裝置的葉輪做功，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力的二次利用和二次發(fā)電。

設(shè)有指示風(fēng)向的風(fēng)向標(biāo)。風(fēng)向標(biāo)可以裝于箱體上方，用來指示風(fēng)向，根據(jù)風(fēng)向標(biāo)調(diào)整葉輪的方向，風(fēng)向標(biāo)還可以起到美化作用。