專利名稱：渦流風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，更具體地說，涉及一種渦流風(fēng)力發(fā)電 裝置，該發(fā)電裝置能夠有利于提高風(fēng)能的利用率，并能簡化結(jié)構(gòu)，降低成 本。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及能源消耗的快速增大，風(fēng)能作為一種可 再生能源，越來越多的被人們所重視。世界上最早出現(xiàn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為荷 蘭的三槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并一直使用至今。該發(fā)電機(jī)雖然實(shí)現(xiàn)了利用風(fēng)能 發(fā)電，但存在著啟動(dòng)三葉槳需要的風(fēng)速偏大、三葉槳正截面上的風(fēng)流利用 率較低以及占用面積大這三個(gè)缺點(diǎn)，從而制約了發(fā)電性能，并且也無法廣 泛使用。隨著渦輪技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，釆用渦輪技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備能夠較好的解決上述的問題。專利號(hào)為ZL200310125106.6公開了一種風(fēng)力發(fā) 電裝置，請(qǐng)參閱圖l所示，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)IO包括風(fēng)機(jī)、機(jī)座ll和發(fā)電機(jī) 12，風(fēng)機(jī)由集風(fēng)罩13、風(fēng)機(jī)渦葉14、渦輪15、氣流分導(dǎo)錐16和余風(fēng)導(dǎo) 管17等組成，集風(fēng)罩13呈喇叭狀，集風(fēng)罩13內(nèi)均勻間隔分布許多風(fēng)機(jī) 渦葉14，風(fēng)機(jī)渦葉14從集風(fēng)罩13的進(jìn)風(fēng)口縱向向出風(fēng)口延伸，葉片的大 小與集風(fēng)罩13的形狀相匹配，與出風(fēng)口相接的是一圓柱管131，圓柱管 131內(nèi)安裝有氣流分導(dǎo)錐16、正三腳支架18和渦輪15,渦輪15內(nèi)設(shè)有 一渦輪軸151,渦輪軸151的一端與氣流分導(dǎo)錐16相連， 一端與發(fā)電機(jī) 12相接。發(fā)電時(shí)，當(dāng)正面來風(fēng)進(jìn)入集風(fēng)罩13后，在出風(fēng)口形成極強(qiáng)的渦 流，推動(dòng)渦輪渦葉152帶動(dòng)發(fā)電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠提高風(fēng)能的利用率。但 是，由于在自然界風(fēng)力是再生資源，是取之不盡用之不竭的，而該發(fā)電機(jī) IO采用余風(fēng)導(dǎo)管17來進(jìn)行余風(fēng)回流，從而進(jìn)行風(fēng)力的二次利用顯然沒有 必要，并且導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜，另外，推動(dòng)余風(fēng)回流還要消耗額外的能量；而 風(fēng)機(jī)渦葉14設(shè)于集風(fēng)罩13內(nèi)中不但會(huì)消耗相當(dāng)部分的來風(fēng)能量，使得風(fēng)能利用還是達(dá)不到最理想的水平，而且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，增加了加工難度；該風(fēng)力發(fā)電機(jī)10雖然在理論上能夠?qū)崿F(xiàn)隨風(fēng)的方向進(jìn)行360。調(diào)向，使集 風(fēng)罩13進(jìn)風(fēng)口自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)來風(fēng)方向，但是由于設(shè)置在該風(fēng)力發(fā)電機(jī)10尾部 的發(fā)電機(jī)12輸出線會(huì)限制其調(diào)向功能，使調(diào)向功能難以實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)容易 造成輸出線彎曲、甚至扭斷的事故發(fā)生，存在一定的安全隱患；另外，該 發(fā)電機(jī)10單獨(dú)使用時(shí)占地較少，但當(dāng)需要大規(guī)模使用時(shí)(如發(fā)電站等)， 占地面積仍然較大。綜上所述，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)IO還是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造 難度及成本較高、風(fēng)能利用率不理想、存在安全隱患以及占地大的缺點(diǎn)。實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種渦輪 風(fēng)力發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、成本低廉，能夠提高風(fēng) 能的利用率，并減少占用土地。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型釆用如下技術(shù)方案該渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置包括基座和發(fā)電單元，數(shù)個(gè)發(fā)電單元設(shè)于基座上， 每個(gè)發(fā)電單元均包括集風(fēng)罩、渦流通道管和發(fā)電機(jī)，集風(fēng)罩呈喇叭狀，分 別設(shè)于渦流通道管的兩端，并通過集風(fēng)罩的小口端與渦流通道管連通；渦 流通道管內(nèi)設(shè)有渦葉和轉(zhuǎn)軸，渦葉設(shè)于轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)軸一端設(shè)有傳動(dòng)部件， 并伸入一端的集風(fēng)罩內(nèi)與發(fā)電機(jī)連接。所述的傳動(dòng)部件包括傘狀齒輪和傳動(dòng)軸，傘狀齒輪的主動(dòng)輪設(shè)于轉(zhuǎn)軸 一端，傘狀齒輪的從動(dòng)輪設(shè)于傳動(dòng)軸一端并與主動(dòng)輪相嚙合，傳動(dòng)軸一端 設(shè)于集風(fēng)罩內(nèi)，另一端橫向水平穿出集風(fēng)罩并與設(shè)于集風(fēng)罩一側(cè)的發(fā)電機(jī) 連接。所述的渦流通道管的兩端分別設(shè)有同心支架，同心支架內(nèi)設(shè)有軸承， 所述的轉(zhuǎn)軸穿過軸承并與同心支架相連接。所述的傳動(dòng)軸與轉(zhuǎn)軸相垂直，并與從動(dòng)齒輪、發(fā)電機(jī)位于同一軸心線上。所述的渦葉沿轉(zhuǎn)軸軸向呈螺旋狀，并設(shè)于同心支架之間的轉(zhuǎn)軸上。 所述的集風(fēng)罩的小口端的內(nèi)徑與渦流通道管的內(nèi)徑相同。所述的基座包括本體和導(dǎo)流墻，導(dǎo)流墻分別設(shè)于本體的四個(gè)側(cè)邊上， 一端與本體的四個(gè)側(cè)邊連接固定，另一端向外側(cè)傾斜設(shè)置。所述的數(shù)個(gè)發(fā)電單元呈排列狀嵌設(shè)固定于本體內(nèi)，每個(gè)發(fā)電單元均水平設(shè)置并與本體的垂直截面相垂直，發(fā)電單元兩端的集風(fēng)罩的大口端分別 伸出本體相應(yīng)的兩側(cè)表面。所述橫向的兩發(fā)電單元之間的本體內(nèi)設(shè)有空腔，所述的發(fā)電機(jī)設(shè)于空 腔內(nèi)，所述的傳動(dòng)軸一端穿入空腔并與發(fā)電機(jī)連接。在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置包括基座和發(fā)電 單元，數(shù)個(gè)發(fā)電單元設(shè)于基座上，包括集風(fēng)罩、渦流通道管和發(fā)電機(jī)，集 風(fēng)罩呈喇叭狀，分別設(shè)于渦流通道管的兩端，并與渦流通道管連通；渦流 通道管內(nèi)設(shè)有渦葉和轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸一端設(shè)有傳動(dòng)部件，并伸入一端的集風(fēng)罩 內(nèi)與發(fā)電機(jī)連接。該發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單、加工方便，通過集風(fēng)罩的集風(fēng)加 速在渦流通道管內(nèi)產(chǎn)生渦流，推動(dòng)渦葉旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。由于風(fēng)能 在集風(fēng)罩內(nèi)沒有額外的消耗，提高了風(fēng)能的利用率，并能適用于較低速風(fēng)力的發(fā)電；由于釆用雙向集風(fēng)罩以及導(dǎo)流墻，可將大部分方向的自然風(fēng)轉(zhuǎn)化為單向來風(fēng)，無需進(jìn)行調(diào)向，更簡化了結(jié)構(gòu)，不但降低了成本，還避免 了發(fā)電機(jī)的輸出線受損。另外，該發(fā)電裝置還適于大規(guī)模發(fā)電，由于在同 一基座上排列疊置發(fā)電單元，減少了占地面積。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的發(fā)電裝置的基座的俯視示意圖；圖4是沿圖2中的A-A線的剖視圖；圖5是本實(shí)用新型的發(fā)電裝置的發(fā)電單元的俯視示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。 請(qǐng)參閱圖2所示，本實(shí)用新型的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置20包括基座21和6發(fā)電單元22，數(shù)個(gè)發(fā)電單元22設(shè)于基座21上，請(qǐng)結(jié)合圖3所示，基座 21包括本體211和導(dǎo)流墻212，本體211可以為長方體或弧形體的樓墻狀 結(jié)構(gòu)，本體211的底部可以設(shè)置為總控室213,固定在地面或其它基礎(chǔ)上， 本體211的上部開有數(shù)個(gè)安裝孔，安裝孔呈均勻等距的排列分布；導(dǎo)流墻 212為四個(gè)，分別設(shè)于本體211的四個(gè)側(cè)邊上，并且一端與本體211的側(cè) 邊連接固定，另一端向外側(cè)傾斜設(shè)置，這樣使本體211的同一側(cè)面上的兩 個(gè)導(dǎo)流墻212呈"八"字型，用于更好的導(dǎo)流和集風(fēng)。數(shù)個(gè)發(fā)電單元22 呈分別嵌設(shè)固定于本體211的安裝孔內(nèi)，發(fā)電單元22的數(shù)量可以為一個(gè)、 兩個(gè)或多個(gè)，圖2中所示的發(fā)電單元22的縱向數(shù)量為三個(gè)，橫向數(shù)量為四 個(gè)，每個(gè)發(fā)電單元22均水平設(shè)置并與本體211的垂直截面相垂直，請(qǐng)?jiān)?結(jié)合圖4、圖5所示，每個(gè)發(fā)電單元22均包括集風(fēng)罩221、渦流通道管222 和發(fā)電機(jī)223,集風(fēng)罩221呈喇叭狀，分別設(shè)于渦流通道管222的兩端， 集風(fēng)罩221的大口端分別伸出本體211相應(yīng)的兩側(cè)表面，并對(duì)準(zhǔn)主來風(fēng)方 向，集風(fēng)罩221的小口端的內(nèi)徑與渦流通道管222的內(nèi)徑相同，并通過集 風(fēng)罩221的小口端與渦流通道管222連通；渦流通道管222為一直通的空 心管，管內(nèi)兩端分別設(shè)有一同心支架224，同心支架224與渦流通道管222 內(nèi)壁連接固定，同心支架224內(nèi)還設(shè)有軸承；渦流通道管222內(nèi)還設(shè)有渦 葉225和轉(zhuǎn)軸226，渦葉225沿轉(zhuǎn)軸226軸向呈螺旋狀，并焊接在兩個(gè)同 心支架224之間的轉(zhuǎn)軸226上；轉(zhuǎn)軸226穿過軸承并與同心支架224相連 接，通過同心支架224能夠保證轉(zhuǎn)軸226與同心支架224、渦葉225、集 風(fēng)罩221位于同一軸心線上。轉(zhuǎn)軸226 —端設(shè)有傳動(dòng)部件23，并伸入一端 的集風(fēng)罩221內(nèi)與集風(fēng)罩221—側(cè)的發(fā)電機(jī)223連接，用于傳動(dòng)并帶動(dòng)發(fā) 電機(jī)223發(fā)電。該傳動(dòng)部件23包括傘狀齒輪231和傳動(dòng)軸232，傘狀齒 輪231的主動(dòng)輪231a設(shè)于轉(zhuǎn)軸226的一端(見圖4、圖5所示)，傘狀 齒輪231的從動(dòng)輪231b設(shè)于傳動(dòng)軸232 —端并與主動(dòng)輪231a相嚙合，傳 動(dòng)軸232 —端設(shè)于集風(fēng)罩221內(nèi)，另一端橫向水平穿出集風(fēng)罩221—側(cè)并 與設(shè)于集風(fēng)罩221 —側(cè)的發(fā)電機(jī)223連接。傳動(dòng)軸232與轉(zhuǎn)軸226相垂直， 并與從動(dòng)輪231b、發(fā)電機(jī)223位于同一軸心線上。橫向的兩發(fā)電單元22 之間的本體211內(nèi)設(shè)有空腔214 (見圖4所示)，位于空腔214—側(cè)的發(fā)電單元22的發(fā)電機(jī)223便可設(shè)于該空腔214內(nèi)，傳動(dòng)軸232 —端穿入該 空腔214內(nèi)并與發(fā)電機(jī)223連接。每個(gè)空腔214的底面上還設(shè)有穿線孔 215，相應(yīng)的發(fā)電機(jī)223的輸出線可穿出穿線孔215并聯(lián)在一起，并連接 至底部的總控室213。當(dāng)然，該穿線孔215還可以用于設(shè)置避雷針通道， 這樣能夠更好的應(yīng)用于較高的地方。使用時(shí)，當(dāng)釆用基座21的本體211較小，發(fā)電單元22數(shù)量為一個(gè)或 少數(shù)的幾個(gè)，便能夠用于如高樓頂部、門前屋后的單獨(dú)發(fā)電以及小規(guī)模發(fā) 電；當(dāng)釆用的本體211的高度較高，長度很長，如長城形狀，發(fā)電單元22 的數(shù)量在縱向上可達(dá)十幾只甚至幾十只，在橫向上數(shù)量可以為幾十只、幾 百只或者更多，便能夠用于如高山、沙漠、海灘以及風(fēng)口等處的大規(guī)模發(fā) 電站，只需將本體211的迎風(fēng)面與所使用地區(qū)的主來風(fēng)的方向垂直設(shè)置， 即發(fā)電單元22的一端集風(fēng)口對(duì)準(zhǔn)主來風(fēng)的方向，圖3中的實(shí)線箭頭即表示 為主來風(fēng)方向。由于在自然界， 一般不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)相對(duì)或相背的來風(fēng)，因 此，當(dāng)主來風(fēng)進(jìn)入一端集風(fēng)罩221的大口端后，迅速通過小口端吹入渦流 通道管222內(nèi)，此時(shí)風(fēng)速通過喇叭狀的集風(fēng)罩221的自動(dòng)加速，形成強(qiáng)勁 的風(fēng)力，即使是較小的風(fēng)力進(jìn)入集風(fēng)罩221也能產(chǎn)生較強(qiáng)的風(fēng)力，從而推 動(dòng)渦葉225高速旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸226旋轉(zhuǎn)，此時(shí)傘狀齒輪231的主動(dòng)輪 231a也隨轉(zhuǎn)軸226 —起旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)與其嚙合的從動(dòng)輪231b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)， 從動(dòng)輪231b帶動(dòng)傳動(dòng)軸232進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)223發(fā)電。 并且由于設(shè)置了雙向集風(fēng)罩221， 一旦季節(jié)變化，主來風(fēng)方向改變，通過 反向的集風(fēng)罩221同樣能夠進(jìn)行集風(fēng)發(fā)電。通過"八"字型導(dǎo)流墻212的 導(dǎo)流和集風(fēng)作用，基本能夠把其它方向的來風(fēng)全轉(zhuǎn)化為發(fā)電單元22的正向 或反向來風(fēng)，圖3中的虛線箭頭表示為其它方向的來風(fēng)。需要說明的是， 與發(fā)電單元22垂直的來風(fēng)可忽略不計(jì)。這樣就無需進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)向，只要有 宜速來風(fēng)便能夠進(jìn)行發(fā)電，不但簡化了結(jié)構(gòu)，而且還避免了電動(dòng)機(jī)的輸出 線的扭斷。另外，從氣象常識(shí)可知，風(fēng)速與高度成正關(guān)系，高度越高，風(fēng) 速越大，當(dāng)基座21本體211縱向高度較高時(shí)，能夠更好的利用風(fēng)能。該風(fēng)力發(fā)電裝置20與現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)IO相比較，由于取消了 集風(fēng)罩221內(nèi)的風(fēng)機(jī)渦葉225以及余風(fēng)導(dǎo)管以及調(diào)向部件，不但減少了額外能量的消耗，而且還大大簡化了結(jié)構(gòu)，降低了加工難度和成本，并且能 夠得到足夠強(qiáng)勁、有效的風(fēng)力，大大提高了風(fēng)能的利用率，而且還避免了發(fā)電機(jī)223的輸出線的扭斷；另外，同樣運(yùn)用于建設(shè)大規(guī)模發(fā)電站時(shí)，由 于該發(fā)電裝置20釆用在同一基座21上排列疊置發(fā)電單元22，能夠大大減 少占地面積，并能更好的利用高空高速的風(fēng)能，效果十分顯著。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說 明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的 實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的 權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該發(fā)電裝置包括基座和發(fā)電單元，數(shù)個(gè)發(fā)電單元設(shè)于基座上，每個(gè)發(fā)電單元均包括集風(fēng)罩、渦流通道管和發(fā)電機(jī)，集風(fēng)罩呈喇叭狀，分別設(shè)于渦流通道管的兩端，并通過集風(fēng)罩的小口端與渦流通道管連通；渦流通道管內(nèi)設(shè)有渦葉和轉(zhuǎn)軸，渦葉設(shè)于轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)軸一端設(shè)有傳動(dòng)部件，并伸入一端的集風(fēng)罩內(nèi)與發(fā)電機(jī)連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述的傳動(dòng)部件包括傘狀齒輪和傳動(dòng)軸，傘狀齒輪的主動(dòng)輪設(shè)于轉(zhuǎn)軸一端，傘狀齒輪的從動(dòng)輪設(shè)于傳動(dòng)軸一端并與主動(dòng)輪相嚙合，傳動(dòng)軸一端 設(shè)于集風(fēng)罩內(nèi)，另一端橫向水平穿出集風(fēng)罩并與設(shè)于集風(fēng)罩一側(cè)的發(fā)電機(jī) 連接。
3. 如權(quán)利要求l所述的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述的渦流通道管的兩端分別設(shè)有同心支架，同心支架內(nèi)設(shè)有軸承，所述的轉(zhuǎn)軸穿過軸承并與同心支架相連接。
4. 如權(quán)利要求2中仍一項(xiàng)所述的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述的傳動(dòng)軸與轉(zhuǎn)軸相垂直，并與從動(dòng)齒輪、發(fā)電機(jī)位于同一軸心線上。
5. 如權(quán)利要求l或3所述的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述的渦葉沿轉(zhuǎn)軸軸向呈螺旋狀，并設(shè)于同心支架之間的轉(zhuǎn)軸上。
6. 如權(quán)利要求l所述的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述的集風(fēng)罩的小口端的內(nèi)徑與渦流通道管的內(nèi)徑相同。
7. 如權(quán)利要求l所述的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述的基座包括本體和導(dǎo)流墻，導(dǎo)流墻分別設(shè)于本體的四個(gè)側(cè)邊上， 一端與本體的四個(gè)側(cè)邊連接固定，另一端向外側(cè)傾斜設(shè)置。
8. 如權(quán)利要求7所述的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述的數(shù)個(gè)發(fā)電單元呈排列狀嵌設(shè)固定于本體內(nèi)，每個(gè)發(fā)電單元均水平設(shè)置并與本體的垂直截面相垂直，發(fā)電單元兩端的集風(fēng)罩的大口端分別 伸出本體相應(yīng)的兩側(cè)表面。
9. 如權(quán)利要求2或7所述的渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于 所述橫向的兩發(fā)電單元之間的本體內(nèi)設(shè)有空腔，所述的發(fā)電機(jī)設(shè)于空腔內(nèi)，所述的傳動(dòng)軸一端穿入空腔并與發(fā)電機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種渦輪風(fēng)力發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置包括基座和發(fā)電單元，數(shù)個(gè)發(fā)電單元設(shè)于基座上，包括集風(fēng)罩、渦流通道管和發(fā)電機(jī)，集風(fēng)罩呈喇叭狀，分別設(shè)于渦流通道管的兩端，并與渦流通道管連通；渦流通道管內(nèi)設(shè)有渦葉和轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸一端設(shè)有傳動(dòng)部件，并伸入一端的集風(fēng)罩內(nèi)與發(fā)電機(jī)連接。該發(fā)電裝置通過集風(fēng)罩在渦流通道管內(nèi)產(chǎn)生渦流，快速推動(dòng)渦葉旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。由于風(fēng)能在集風(fēng)罩內(nèi)沒有額外的消耗，提高了風(fēng)能的利用率，并能適用于較低速風(fēng)力的發(fā)電；由于采用雙向集風(fēng)罩以及導(dǎo)流墻，可將大部分方向的自然風(fēng)轉(zhuǎn)化為單向來風(fēng)，無需進(jìn)行調(diào)向，更簡化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，并減少了土地占用。
文檔編號(hào)F03D1/04GK201100218SQ20072019854
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者廖厚聯(lián), 廖萍萍 申請(qǐng)人:廖厚聯(lián)