集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年來,煤、石油、天然氣等常規(guī)礦物能源出現(xiàn)了供應(yīng)不穩(wěn)定的局面,且其使用會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的環(huán)境污染,尋求清潔的可再生能源遂成為現(xiàn)代世界的一個(gè)重要課題,其中,風(fēng)能作為可再生的、無污染的自然能源越來越受重視。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒有燃料消耗問題,也不會(huì)產(chǎn)生輻射、污染,可以長(zhǎng)期利用。風(fēng)力發(fā)電的原理,是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾舵、葉片組成。葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)化為電能,尾舵使葉片始終對(duì)著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能,轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾舵調(diào)整方向的功能,機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體,定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。但是,現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率還有待進(jìn)一步提高,并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片會(huì)傷及鳥類和風(fēng)力發(fā)電機(jī)周邊的人員。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)以實(shí)現(xiàn)提高風(fēng)力發(fā)電效率和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全性。
[0004]本發(fā)明提供一種集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),包括集風(fēng)罩、設(shè)置于集風(fēng)罩內(nèi)的發(fā)電機(jī)以及與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸裝配連接的葉片,所述集風(fēng)罩兩端分別開設(shè)有第一開口和第二開口,所述第一開口的截面積大于集風(fēng)罩的中間部分的截面積,所述葉片位于集風(fēng)罩的中間部分的截面積最小處的位置。
[0005]進(jìn)一步的,所述集風(fēng)罩的第二開口的截面積大于集風(fēng)罩的中間部分的截面積。
[0006]進(jìn)一步的,所述集風(fēng)罩的第一開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為橢圓拋物面。
[0007]進(jìn)一步的,所述集風(fēng)罩的第二開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為橢圓拋物面。
[0008]進(jìn)一步的,所述集風(fēng)罩的第一開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面。
[0009]進(jìn)一步的,所述集風(fēng)罩的第二開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面。
[0010]進(jìn)一步的,還包括尾舵、轉(zhuǎn)體和支撐架,所述發(fā)電機(jī)上裝配連接尾舵,所述集風(fēng)罩經(jīng)轉(zhuǎn)體活動(dòng)連接支撐架。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本發(fā)明的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),相對(duì)于傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī),其發(fā)電效率得以提高。
[0013]2、本發(fā)明的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),葉片相對(duì)較小,制造容易,使集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊。
[0014]3、本發(fā)明的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),葉片位于集風(fēng)罩中,使葉片不直接暴露于外面,SP使集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝高度有限,也不會(huì)對(duì)周圍的人員構(gòu)成危險(xiǎn)。。
[0015]4、本發(fā)明的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),對(duì)集風(fēng)罩的形狀進(jìn)行優(yōu)化,以進(jìn)一步提高發(fā)電效率。
[0016]5、本發(fā)明的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),安裝和使用靈活、方便。
[0017]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】后,本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的一種集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]其中,
[0021]1、集風(fēng)罩,2、發(fā)電機(jī),3、葉片,4、尾舵,5、支撐架,6、轉(zhuǎn)體。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)施例提供一種集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),包括集風(fēng)罩1、設(shè)置于集風(fēng)罩I內(nèi)的發(fā)電機(jī)2以及與發(fā)電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸裝配連接的葉片3,所述集風(fēng)罩I兩端分別開設(shè)有第一開口和第二開口,所述第一開口的截面積大于集風(fēng)罩I的中間部分的截面積,所述葉片3位于集風(fēng)罩I的中間部分的截面積最小處的位置。第一開口的截面積較大,可以擴(kuò)大受風(fēng)面積,較多的風(fēng)流經(jīng)第一開口進(jìn)入到集風(fēng)罩I中,風(fēng)流在集風(fēng)罩I中從截面積較大的第一開口處至中間部分的截面積最小處,根據(jù)流體力學(xué)的原理,流體從開口截面面積大的地方流至開口截面面積小的地方時(shí),流體的流速會(huì)升高。因此,在集風(fēng)罩I中間部分的截面積最小處的位置,風(fēng)流的速度最高,葉片3的轉(zhuǎn)速最快,進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)速度更快,使發(fā)電機(jī)2的發(fā)電效率得以提高。集風(fēng)罩I的第二開口的截面積大于集風(fēng)罩I的中間部分的截面積,風(fēng)流經(jīng)過集風(fēng)罩I中間部分的截面積最小處帶動(dòng)葉片3旋轉(zhuǎn)后,集風(fēng)罩I的截面積又增大,使帶動(dòng)葉片3旋轉(zhuǎn)之后的風(fēng)流可以更快的流出集風(fēng)罩I,防止風(fēng)流在集風(fēng)罩I內(nèi)滯留阻礙后續(xù)風(fēng)流進(jìn)入集風(fēng)罩I,從而提高了進(jìn)入集風(fēng)罩I內(nèi)的風(fēng)流量,進(jìn)而提高了發(fā)電效率。本實(shí)施例中的葉片3葉片相對(duì)較小,制造容易,且使集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊。葉片3位于集風(fēng)罩I中,使葉片3不直接暴露于外面,這樣即使集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝高度有限,也不會(huì)對(duì)周圍的人員構(gòu)成危險(xiǎn)。
[0023]本實(shí)施例對(duì)集風(fēng)罩I的形狀進(jìn)一步優(yōu)化:集風(fēng)罩I的第一開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為橢圓拋物面,集風(fēng)罩I的第二開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為橢圓拋物面。經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比,集風(fēng)罩I的第一開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為橢圓拋物面時(shí),風(fēng)流會(huì)較快地進(jìn)入到集風(fēng)罩I中;集風(fēng)罩I的第二開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為橢圓拋物面,帶動(dòng)葉片3旋轉(zhuǎn)之后的風(fēng)流會(huì)較快的流出集風(fēng)罩I。假設(shè)橢圓拋物面的方程為標(biāo)準(zhǔn)方程:x2/a2+y2/b2 = 2z,當(dāng)a2 = b2時(shí),橢圓拋物面的標(biāo)準(zhǔn)方程就變?yōu)樾D(zhuǎn)拋物面的標(biāo)準(zhǔn)方程:x2+y2 = 2a2z。經(jīng)進(jìn)一步的試驗(yàn)對(duì)比,集風(fēng)罩的第一開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面,風(fēng)流會(huì)更快地進(jìn)入到集風(fēng)罩I中;集風(fēng)罩的第二開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面,帶動(dòng)葉片3旋轉(zhuǎn)之后的風(fēng)流會(huì)更快的流出集風(fēng)罩I。
[0024]上述集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以安裝在有穿堂風(fēng)的屋頂或者墻體中,此時(shí)只需要將集風(fēng)罩I與屋頂固定安裝或者砌到墻體中,實(shí)現(xiàn)了集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的靈活安裝和使用。本實(shí)施例中還可以利用墻體構(gòu)造集風(fēng)罩I的形狀,在實(shí)現(xiàn)集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常工作基礎(chǔ)上,降低了成本投入。如果使上述集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在空曠地帶的風(fēng)口處時(shí),此時(shí)就需要在發(fā)電機(jī)2上裝配連接尾舵4,集風(fēng)罩I經(jīng)轉(zhuǎn)體6活動(dòng)連接到支撐架5上,尾舵4使集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)風(fēng)向調(diào)節(jié)角度,使葉片3始終對(duì)著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能,轉(zhuǎn)體6能使集風(fēng)罩I靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾舵4調(diào)整方向的功能。
[0025]當(dāng)然,上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),其特征在于:包括集風(fēng)罩、設(shè)置于集風(fēng)罩內(nèi)的發(fā)電機(jī)以及與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸裝配連接的葉片,所述集風(fēng)罩兩端分別開設(shè)有第一開口和第二開口,所述第一開口的截面積大于集風(fēng)罩的中間部分的截面積,所述葉片位于集風(fēng)罩的中間部分的截面積最小處的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),其特征在于:所述集風(fēng)罩的第二開口的截面積大于集風(fēng)罩的中間部分的截面積。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),其特征在于:所述集風(fēng)罩的第一開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為橢圓拋物面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),其特征在于:所述集風(fēng)罩的第二開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為橢圓拋物面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),其特征在于:所述集風(fēng)罩的第一開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),其特征在于:所述集風(fēng)罩的第二開口至中間部分的截面積最小處的內(nèi)側(cè)面形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),其特征在于:還包括尾舵、轉(zhuǎn)體和支撐架,所述發(fā)電機(jī)上裝配連接尾舵,所述集風(fēng)罩經(jīng)轉(zhuǎn)體活動(dòng)連接支撐架。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),包括集風(fēng)罩、設(shè)置于集風(fēng)罩內(nèi)的發(fā)電機(jī)以及與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸裝配連接的葉片,所述集風(fēng)罩兩端分別開設(shè)有第一開口和第二開口,所述第一開口的截面積大于集風(fēng)罩的中間部分的截面積,所述葉片位于集風(fēng)罩的中間部分的截面積最小處的位置。本發(fā)明的有益效果為:相對(duì)于傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī),其發(fā)電效率得以提高;葉片相對(duì)較小,制造容易,使集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊;葉片位于集風(fēng)罩中,使葉片不直接暴露于外面,即使集風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝高度有限,也不會(huì)對(duì)周圍的人員構(gòu)成危險(xiǎn);對(duì)集風(fēng)罩的形狀進(jìn)行優(yōu)化,以進(jìn)一步提高發(fā)電效率;安裝和使用靈活、方便。
【IPC分類】F03D1/04, F03D9/25
【公開號(hào)】CN105508130
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511005887
【發(fā)明人】于風(fēng)清, 沈郁, 劉康煒
【申請(qǐng)人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日