并列集束风力发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种成本低、风源利用率高、噪音低、而且使用寿命长的并列集束风力发电装置，包括：多个集束器（Ｄ、Ｅ、Ｆ），沿上下方向重叠，每个集束器包括多个沿径向彼此间隔开地配置的围圈（Ａ、Ｂ、Ｃ），在内侧形成活动空间（３９），每个围圈包括多个风道（Ｇ、Ｈ、Ｊ），最外层围圈的风道接收风源，最内层围圈的风道形成供风口（１１）；集风栅（Ｍ），沿装置的外周面（５２）设置，形成有多个四棱锥形的隔间；以及卷风器（１０），包括卷风器单元（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３），在各卷风器单元的旋转轴上连接发电机组（２６）的输入轴，风由集束器的风道会聚后吹入活动空间，驱动卷风器单元旋转，发电机组借助卷风器单元的旋转轴的旋转而发电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种风力发电装置，特别是涉及一种集束风力发电装置。
技术介绍
目前社会生产力高速发展，电能广泛使用，人们生活中的能量消耗又 曰益增加，造成有限资源严重消耗，面临枯竭的危险，据能源情报搜索数据显示，全球的电能85%以上属于火、核、油、气，，产生，因而严重造成 环境污染、地球变暖，将直接威胁生态并危及人类生存。作为传统的风力发电装置，通常已知的是风扇型的发电装置。这种发 电装置是将类似于电风扇扇叶的叶片安装在支柱的顶端，由于叶片的形状 具有一定的孤度，因而在受风时叶片旋转，进而由发电机将叶片的旋转转 化为电力。这种装置的结构较为简单，但却存在以下缺点。即，由于是利 用叶片接受风力，而叶片的面积有限，叶片之间的大部分空间都无法对风 源进行利用，所以利用率非常低，通常数百台这样的风力发电装置也无法 供应一个普通工厂的生产用电，而若要满足生产的需求则会占用大面积土 地从而造成土地和风力资源的严重浪费。而且，由于叶片棵露在外部，所 以会长期受到风吹日晒等的侵蚀，更严重的破坏来自于飞行的乌类等，调 查表明，这样的风力发电装置经常会由于鸟等的撞击而损坏。进而，这种 风力发电装置还会产生很大的噪音。
技术实现思路
本专利技术是鉴于现有的风力发电装置中存在的上述问题而做出的，其目 的在于提供一种成本低、风源利用率高、噪音低、而且使用寿命长的并列 集束风力发电装置。为了实现上述目的，本专利技术技术方案1的并列集束风力发电装置包括 多个集束器，这多个集束器沿上下方向重叠，每个集束器包括多个沿径向 彼此间隔开地配置成同心圓形式的围團，在最内层围團的内側形成活动空6间，每个围圈包括多个由风道墙隔开的沿周向并列设置的风道，各风道形 成为朝装置内侧渐缩的锥形，最外层围圏的风道接收来自各个方向的风源，最内层围團的风道形成有向活动空间排风的供风口；集风栅，正对风向沿并列集束风力发电装置的外周面设置，该集风栅形成有多个朝装置内側渐缩的四棱锥形的隔间，向所述集束器的最外层围團的风道会聚风源；以及巻风器，该巻风器包括设置在各集束器的所述活动空间中的巻风器单元，在各巻风器单元的旋转轴上连接发电机组的输入轴，经所述集风栅进入的风由所述集束琴的风道会聚后吹入所述活动空间，驱动各个所述巻风器单元旋转，所述发电机组借助各个所迷巻风器单元的旋转轴的旋转而进行发电。根据上述方案，在各层围圈之间隔开间隔，由此，形成断续的风道而 不是形成连续风道，这是因为，风道是渐缩的以便会聚风，但如果风道连 续，则风在受到连续挤压的过程中继续前进的阻力加大，不利于风的吸入， 而通过如本专利技术这样设置断续的风道，能够在风道的间隔处使风适度膨 胀，形成内外压力差，从而很好地促进风的吸入，极大地提高风源利用效 率.进而，由于本专利技术的装置是由多个围團组成集束器、再由多个集束器 组成整体的筒型装置，从而对装置中心的巻风器形成了有效的保护，能够 使其免受飞鸟和砂石等的侵害，从而延长使用寿命。由于使用寿命长、风 源利用效率高，所以在发同样电力的情况下，与传统的风扇型发电装置相 比，所需的成本降低。进而，这种围團结构的风力发电装置还能很大程度 上降低噪音。技术方案2的装置在技术方案1的基础上，优选地，多个所述集束器 在上下方向上彼此隔开间隔地配置，相邻的集束器之间通过多根截面呈孤 形的柱杆连接。通过将多个集束器在上下方向上彼此隔开间隔地配置，能够进一步促 进排风的顺畅进行，而通过将连接各集束器的柱杆设计成截面呈孤形，能 够减小对风的阻力。技术方案3的装置在技术方案1的基础上，优选地，每一个所述集束 器均设计成，高度为直径的10% ~20%。技术方案4的装置在技术方案1的基础上，优选地，最外层围圈的风 道和中间层围圏的风道均呈四棱锥形，最内层围圈的风道形成为，径向外 側的一半部分为四棱锥形，而径向内侧的一半部分为截头椭圆锥形，两部 分之间平滑地过渡，所述供风口的纵截面呈椭圆形，并且各个供风口彼此 不重叠。通过将最内层围圈的风道设计成从四棱锥过渡到圆锥的形状，将供风 口形成为椭圓形，与全长范围内都呈四棱锥形的风道相比，能在供风口处 更好地会聚风，形成强劲的驱动力。技术方案5的装置在技术方案1的基础上，优选地，沿通过巻风器单 元的中心和装置中心的装置直径衡量，巻风器单元各占活动空间的88% ~ 99.8 % 。技术方案6的装置在技术方案1的基础上，优选地，各所述风道的周 向一侧边缘延长线与周向另一侧边缘延长线之间形成一夹角，所有风道的 该夹角均为10°- 17°的范围内的同一角度。由此，风道从外側向内側缩窄，能够对风起到会聚作用，而通过将所 有风道的缩窄程度设定成同一角度，使得装置整体美观。技术方案7的装置在技术方案6的基础上，优选地，设所述风道的径 向外側边缘中点与径向内侧边缘中点之间的连线为该风道的周向宽度中 心线，在该周向宽度中心线与通过最外层围圈的风道的径向外侧边缘中点 的装置整体半径线之间，形成25°~35°的范围内的夹角。通过如此设计，风道相对于进风方向朝一侧倾斜，吹入的风中沿巻风 器单无切线方向的风量较多，从而能更为高效地驱动巻风器单元旋转。技术方案8的装置在技术方案1的基础上，优选地，各所述巻风器单 元在相应的活动空间中心设置在装置中心各巻风器单元对准集风栅的周 向宽度中点。由此，各巻风器单元的阶梯轴上下两端不设联动器和上下台架，只设 置多根连接杆及轴承并安装发电机组固定。8这样，能够节省施工，并减少成本。技术方案9的装置在技术方案1的基础上，优选地，各所述风道的高 度均向径向内側减薄，并且，最外层围團的风道的上缘延长线和下缘延长 线的夹角S中间层围團的风道的上缘延长线和下缘延长线的夹角S最内层 围團的风道的上缘延长线和下缘延长线的夹角，其中最外层围圏的风道的 上缘延长线和下缘延长线的夹角为12°~20°。由此，各风道从外側向内侧缩薄，由此能够进一步提高会聚效果。进 而，通过如上所述设计各层风道的角度，能够使得外层风道的风全部进入 到内层风道中。技术方案10的装置在技术方案1的基础上，优选地，各个所述风道 的内部由多块隔板分割成多个小风道，并且各隔板的进风口側向径向内侧 凹陷从而整体形成为凹球面形，而各隔板的出风口侧不超出围圈的内周立 面，并且，最内层围圈的风道的所述隔板终止于风道的中途。通过将风道的进风口侧形成为凹球面形，能够使风朝风道中心集中， 从而有效地利用风力。其次，最内层围圈的风道的隔板终止于风道的中途， 所以在风道结束端形成等于各小风道空间总和的较大空间，能够使得从风 道进入的风在该风道结束端膨胀，从而产生大的压力差，促进风的吸入。技术方案11的装置在技术方案1的基础上，优选地，最外层围團的 各个风道的外周缘及内周缘均沿周向平滑地相连，而中间层围圏的各风道 和最内层围團的各风道则分别设置成，内周缘沿周向平滑地相连但外周缘 形成为直线形，从而中间层围圈与最内层围圈的外周缘整体呈锯齿形，使 得周向相邻风道的外周缘之间在径向上存在间隙，其中，以最外层围團的 外周缘至相应的最内层围圈的内周缘之间的距离为100%,最外层围圈的 风道的底板与顶板均长27% ;最外层围圏的风道的底板及顶板与中间层围 圏的风道的底板及顶板之间的距离在一側为6%，在另一侧为3%，中间 层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并列集束风力发电装置，包括：　多个集束器（Ｄ、Ｅ、Ｆ），这多个集束器（Ｄ、Ｅ、Ｆ）沿上下方向重叠，每个集束器（Ｄ、Ｅ、Ｆ）包括多个沿径向彼此间隔开地配置成同心圆形式的围圈（Ａ、Ｂ、Ｃ），在最内层围圈（Ａ）的内侧形成活动空间（３９） ，每个围圈（Ａ、Ｂ、Ｃ）包括多个由风道墙（６８）隔开的沿周向并列设置的风道（Ｇ、Ｈ、Ｊ），各风道（Ｇ、Ｈ、Ｊ）形成为朝装置内侧渐缩的锥形，最外层围圈（Ｃ）的风道（Ｇ）接收来自各个方向的风源，最内层围圈（Ａ）的风道（Ｊ）形成有向活动空间（３９）排风的供风口（１１）；　集风栅（Ｍ），正对风向沿并列集束风力发电装置的外周面（５２）设置，该集风栅（Ｍ）形成有多个朝装置内侧渐缩的四棱锥形的隔间，向所述集束器（Ｄ、Ｅ、Ｆ）的最外层围圈（Ｃ）的风道（Ｇ）会聚风源；　以及卷风器（ １０），该卷风器（１０）包括设置在各集束器（Ｄ、Ｅ、Ｆ）的所述活动空间（３９）中的卷风器单元（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３），在各卷风器单元（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）的旋转轴上连接发电机组（２６）的输入轴，经所述集风栅（Ｍ）进入的风由所述集束器（Ｄ、Ｅ、Ｆ）的风道（Ｇ、Ｈ、Ｊ）会聚后吹入所述活动空间（３９），驱动各个所述卷风器单元（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）旋转，所述发电机组（２６）借助各个所述卷风器单元（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）的旋转轴的旋转而进行发电。...

【技术特征摘要】
1. 一种并列集束风力发电装置，包括多个集束器(D、E、F)，这多个集束器(D、E、F)沿上下方向重叠，每个集束器(D、E、F)包括多个沿径向彼此间隔开地配置成同心圆形式的围圈(A、B、C)，在最内层围圈(A)的内侧形成活动空间(39)，每个围圈(A、B、C)包括多个由风道墙(68)隔开的沿周向并列设置的风道(G、H、J)，各风道(G、H、J)形成为朝装置内侧渐缩的锥形，最外层围圈(C)的风道(G)接收来自各个方向的风源，最内层围圈(A)的风道(J)形成有向活动空间(39)排风的供风口(11)；集风栅(M)，正对风向沿并列集束风力发电装置的外周面(52)设置，该集风栅(M)形成有多个朝装置内侧渐缩的四棱锥形的隔间，向所述集束器(D、E、F)的最外层围圈(C)的风道(G)会聚风源；以及卷风器(10)，该卷风器(10)包括设置在各集束器(D、E、F)的所述活动空间(39)中的卷风器单元(S1、S2、S3)，在各卷风器单元(S1、S2、S3)的旋转轴上连接发电机组(26)的输入轴，经所述集风栅(M)进入的风由所述集束器(D、E、F)的风道(G、H、J)会聚后吹入所述活动空间(39)，驱动各个所述卷风器单元(S1、S2、S3)旋转，所述发电机组(26)借助各个所述卷风器单元(S1、S2、S3)的旋转轴的旋转而进行发电。2. 如权利要求1所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 多个所述集束器(D、 E、 F)在上下方向上彼此隔开间隔地配置，相邻的集束器之间通过多根截面呈弧形的柱杆(65)连接。3. 如权利要求l所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 每一个所述集束器(D、 E、 F)均设计成，高度为直径的10% ~20%。4. 如权利要求1所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 最外层围圏(C)的风道(G)和中间层围圏(B)的风道(H)均呈四棱锥形，最内层围圈(A)的风道(J)形成为，径向外側的一半部分为 四棱锥形，而径向内侧的一半部分为截头椭圓锥形，两部分之间平滑地过 渡，所述供风口 ( 11)的纵截面呈椭圆形，并且各个供风口 (ll)彼此不 重叠。5. 如权利要求1所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 沿通过巻风器单元(S1、 S2、 S3)的中心和装置中心的装置直径衡量，巻风器单元(S1、 S2、 S3)各占活动空间(39)的88% ~99.8°/0。6. 如权利要求1所迷的并列集束风力发电装置，其特征在于， 各所迷风道(G、 H、 J)的周向一侧边缘延长线与周向另一侧边缘延长线之间形成一夹角，所有风道(G、 H、 J)的该夹角均为10。~17°的范 围内的同一角度。7. 如权利要求6所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 设所述风道(G、 H、 J)的径向外侧边缘中点与径向内侧边缘中点之间的连线为该风道(G、 H、 J)的周向宽度中心线，在该周向宽度中心线 与通过最外层围圈(C)的风道(G)的径向外侧边缘中点的装置整体半径 线之间，形成25°~35°的范围内的夹角。8. 如权利要求1所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 各所述巻风器单元(S1、 S2、 S3)在相应的活动空间(39)中心设置在装置中心各巻风器单元(Sl、 S2、 S3)对准集风栅(M)的周向宽度中 点。9. 如权利要求1所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 各所述风道(G、 H、 J)的高度均向径向内侧减薄，并且，最外层围團(C)的风道(G)的上缘延长线和下缘延长线的夹角S中间层围圏(B) 的风道(H)的上缘延长线和下缘延长线的夹角S最内层围圏(A)的风道 (J)的上缘延长线和下缘延长线的夹角，其中最外层围圏(C )的风道(G) 的上缘延长线和下缘延长线的夹角为12。~20°。10. 如权利要求1所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 各个所述风道(G、 H、 J)的内部由多块隔板(70、 74)分割成多个小风道(69)，并且各隔板(70、 74)的进风口侧向径向内侧凹陷从而整 体形成为凹球面形，而各隔板(70、 74)的出风口侧不超出围圏(A、 B、 C)的内周立面(73),并且，最内层围圏(A)的风道(J)的所述隔板(70、 74)终止于风 道的中途。11. 如权利要求1所述的并列集束风力发电装置，其特征在于， 最外层围圏(C)的各个风道(G)的外周缘及内周缘均沿周向平滑地相连，而中间层围圈(B)的各风道(H)和最内层围團(A)的各风道(J) 则分别设置成，内周缘沿周向平滑地相连但外周缘形成为直线形，从而中 间层围團(B)与最内层围團(A)的外周缘整体呈锯齿形，使得周向相邻 风道的外周缘之间在径向上存在间隙，3其中，以最外层围圈(C)...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷跃宁，雷升庆，
申请(专利权)人：雷跃宁，雷升庆，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]