專利名稱：一種導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)。具體說，是具有對氣體進(jìn)行聚集、收儲、分流、增速、轉(zhuǎn)換功能的大功率導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，為減少對自然資源的過度開發(fā)、利用，目前世界各國都比較重視利用風(fēng)力來進(jìn)行發(fā)電。傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)動機主要有水平軸和垂直軸兩大類，無論是水平軸還是垂直軸風(fēng)力發(fā)動機，都是利用空氣在大尺度范圍內(nèi)不同地點之間壓強差形成的勢能引起的宏觀流動進(jìn)行發(fā)電，而對于空氣本身所攜帶的靜壓力勢能則無法被利用。為了提升單個風(fēng)力發(fā)電機的功率，就只能一味增加掃風(fēng)面積，結(jié)果是必須配備巨大的風(fēng)葉。風(fēng)葉一大，不僅制造、安裝、維護(hù)起來比較麻煩，而且制造成本較高。中國201210282851.0號專利公開了一種自啟動式狹管聚風(fēng)導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用一端到另一端口徑由大逐漸變小的管道來進(jìn)行聚風(fēng)，將自然風(fēng)的風(fēng)速提高了 10倍以上后送給風(fēng)力發(fā)動機，充分利用空氣中蘊含的巨大靜壓力勢能，使得與相同進(jìn)風(fēng)口面積的傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機相比，發(fā)電功率可提高到100倍以上。但這種導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)仍存在以下問題:一是為了適應(yīng)聚風(fēng)管道出口較小的需要，風(fēng)力發(fā)動機的葉片也較小。而葉片一小，其力臂就短，并且往往在管道中心風(fēng)速雖然最高，卻由于力臂極短而無法產(chǎn)生力矩，因此，這種發(fā)電系統(tǒng)的力矩仍舊較小，中心處的風(fēng)利用率較低；二是由于上述導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)所用聚風(fēng)管道自進(jìn)風(fēng)口一端到出風(fēng)口一端由大到小逐漸變小，體積大、重量較重、不僅不易制造、不易運輸、不易施工，而且整個系統(tǒng)的強度較低；三是為保證進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)向的一致，聚風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口到風(fēng)力發(fā)動機的進(jìn)風(fēng)口之間至少需要兩個彎頭，這樣彎頭一多，使得風(fēng)向至少需要兩次改變，對風(fēng)力的阻力仍較大，風(fēng)能難以充分利用；四是每個狹管的出風(fēng)口處僅設(shè)置有一套風(fēng)力發(fā)電機，運行時如遇某一個部件損壞，就會導(dǎo)致全面停車整修的局面；五是風(fēng)從聚風(fēng)口進(jìn)入發(fā)電機后，無論風(fēng)的大小，利用率多少，都無法控制與調(diào)節(jié)。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)。這種導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)，力矩大，效率高，可調(diào)控，多管分叉增速，多級串聯(lián)，有利于風(fēng)能充分利用。為解決上述問題，采取以下技術(shù)方案:本實用新型的導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)包括集風(fēng)筒和風(fēng)力發(fā)電機。所述集風(fēng)筒為呈豎向布置的直筒，集風(fēng)筒上端有集風(fēng)頭。所述集風(fēng)頭為彎頭，其兩端的軸向中心線相垂直，其一端與集風(fēng)筒上端間呈可旋轉(zhuǎn)狀活動配合。其特點是集風(fēng)筒內(nèi)有導(dǎo)風(fēng)罩。所述導(dǎo)風(fēng)罩為錐形，其上端呈封閉狀。導(dǎo)風(fēng)罩底部四周均布有聚風(fēng)管道，該聚風(fēng)管道的口徑自上而下逐漸變小。聚風(fēng)管道上端有調(diào)風(fēng)機構(gòu)，聚風(fēng)管道下端與所述第一級風(fēng)力發(fā)電機的進(jìn)風(fēng)口相連，而第一級風(fēng)力發(fā)電機的出風(fēng)口則與第二級風(fēng)力發(fā)電機進(jìn)風(fēng)口相連，極大的提高了尾風(fēng)利用。本實 用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，導(dǎo)風(fēng)罩下端連有短直筒，所述調(diào)風(fēng)機構(gòu)包括調(diào)風(fēng)板，所述調(diào)風(fēng)板為扇形，該扇形調(diào)風(fēng)板的徑向中心有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩端分別呈可旋轉(zhuǎn)狀安裝在集風(fēng)筒內(nèi)壁上和所述短直筒上，且轉(zhuǎn)軸與短直筒配合的一端伸入短直筒內(nèi)。所述短直筒內(nèi)壁上固定有與轉(zhuǎn)軸數(shù)量相等的電機，電機的輸出軸分別與轉(zhuǎn)軸相連，使得聚風(fēng)得來的風(fēng)能量始終處在可調(diào)控狀態(tài)。本實用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述聚風(fēng)管道下端之下均有支架，每個支架上均有至少兩個所述風(fēng)力發(fā)電機，且相鄰風(fēng)力發(fā)電機間相串聯(lián)，即一個風(fēng)力發(fā)電機的出風(fēng)口與另一個風(fēng)力發(fā)電機的進(jìn)風(fēng)口相連。采取上述方案，具有以下優(yōu)點:由上述方案可以看出，由于集風(fēng)筒內(nèi)有導(dǎo)風(fēng)罩。所述導(dǎo)風(fēng)罩為錐形，其上端呈封閉狀。導(dǎo)風(fēng)罩底部四周均布有聚風(fēng)管道，該聚風(fēng)管道的口徑自上而下逐漸變小。聚風(fēng)管道上端有調(diào)風(fēng)機構(gòu)，聚風(fēng)管道下端與所述風(fēng)力發(fā)電機的進(jìn)風(fēng)口相連。這樣，從集風(fēng)筒上端的集風(fēng)頭進(jìn)入的自然風(fēng)集聚到了導(dǎo)風(fēng)罩的四周并分流后直接送給風(fēng)力發(fā)電機，與傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)動機相t匕，避免了葉輪中心處的風(fēng)無法產(chǎn)生力矩的情況，產(chǎn)生的力矩較大。又由于從集風(fēng)筒上端的集風(fēng)頭進(jìn)入的自然風(fēng)集聚到了導(dǎo)風(fēng)罩的四周并通過聚風(fēng)管道分流后直接送給風(fēng)力發(fā)電機，整個系統(tǒng)僅需集風(fēng)頭一個彎頭，減少了彎頭用量，減少了風(fēng)向改變的次數(shù)，從而降低了風(fēng)力的阻力，使風(fēng)能得到了充分利用。另外，由于從集風(fēng)筒上端的集風(fēng)頭進(jìn)入的自然風(fēng)在導(dǎo)風(fēng)罩的四周由于截面積不斷減少的緣故，經(jīng)歷了第一次壓縮增速，然后進(jìn)入下端的聚風(fēng)管道，由于在聚風(fēng)管道中從上向下截面積進(jìn)一步減少，利用狹管效應(yīng)，風(fēng)速得到進(jìn)一步提升，更多靜壓力勢能轉(zhuǎn)換動能，使得風(fēng)能功率密度成倍增強，風(fēng)速由幾米每秒增加到幾十米每秒，增速后的風(fēng)直接進(jìn)入第一級風(fēng)力機發(fā)電，而尾流從第一級風(fēng)力機出口排出后立即進(jìn)入第二級風(fēng)力機進(jìn)口，又一次推動風(fēng)力機做功，繼續(xù)發(fā)電。又由于整個系統(tǒng)有多個聚風(fēng)管道，以便于在風(fēng)速由較大變化時可以開啟或關(guān)閉部分聚風(fēng)管道，使得工作中的聚風(fēng)管道內(nèi)風(fēng)速的變化范圍較小，有利于風(fēng)能的安全利用和優(yōu)化。并且在部分設(shè)備發(fā)生故障的時候，只需局部停車就能進(jìn)行檢修，進(jìn)一步提升了風(fēng)能利用率，降低了檢修發(fā)電損失。又由于采用分體制造工藝，化整為零，確保制造、運輸、安裝、運營、維護(hù)的方便、安全。

圖1是本實用新型的導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視示意圖；圖3是圖1中的I處放大示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)，包括集風(fēng)筒4和風(fēng)力發(fā)電機10。所述集風(fēng)筒4為呈豎向布置的直筒，集風(fēng)筒4上端設(shè)置有集風(fēng)頭5。所述集風(fēng)頭5為彎頭，其兩端的軸向中心線相垂直，其一端與集風(fēng)筒4上端間借助承重軸承和齒圈呈可旋轉(zhuǎn)狀活動配合。集風(fēng)筒4內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)罩6。所述導(dǎo)風(fēng)罩6為錐形，其上端呈封閉狀。導(dǎo)風(fēng)罩6底部四周均布有聚風(fēng)管道，該聚風(fēng)管道的口徑自上而下逐漸變小。聚風(fēng)管道上端設(shè)置有調(diào)風(fēng)機構(gòu)，聚風(fēng)管道下端與所述風(fēng)力發(fā)電機10的進(jìn)風(fēng)口相連。[0016]為便于安裝調(diào)風(fēng)機構(gòu)，在導(dǎo)風(fēng)罩6下端連有短直筒2。所述調(diào)風(fēng)機構(gòu)包括調(diào)風(fēng)板7，所述調(diào)風(fēng)板7為扇形，該扇形調(diào)風(fēng)板的徑向中心固定有轉(zhuǎn)軸8，轉(zhuǎn)軸8兩端分別呈可旋轉(zhuǎn)狀安裝在集風(fēng)筒4內(nèi)壁上和所述短直筒2的筒壁上，且轉(zhuǎn)軸8與短直筒2配合的一端伸入短直筒2內(nèi)。所述短直筒2內(nèi)壁上固定有與轉(zhuǎn)軸8數(shù)量相等的電機3，電機3的輸出軸分別與轉(zhuǎn)軸8相連。所述聚風(fēng)管道可以采用圓錐形管道，也可以采用以下形式，即在所述短直筒2之下接一錐形下筒I，錐形下筒I四周與集風(fēng)筒4間均布有成對豎向隔板9，豎向隔板9的豎向兩邊分別與錐形下筒I的外側(cè)面和集風(fēng)筒4的內(nèi)側(cè)面間呈密封狀焊接在一起，且每對豎向隔板9間的間距自上而下逐漸變小，從而由一對豎向隔板9和與該對豎向隔板間對應(yīng)的集風(fēng)筒4筒壁組成一個口徑自上而下由大逐漸變小的聚風(fēng)管道。其中，在相鄰的兩個聚風(fēng)管道中，相鄰的豎向隔板9上端間焊接在一起。為便于安裝風(fēng)力發(fā)電機10，在所述聚風(fēng)風(fēng)道下端之下均固定有支架11，每個支架11上均設(shè)置有兩個所述風(fēng)力發(fā)電機10，且該兩個風(fēng)力發(fā)電機相串聯(lián)，即一個風(fēng)力發(fā)電機10的出風(fēng)口與另一個風(fēng)力發(fā)電機10的進(jìn)風(fēng)口相連，最前面的風(fēng)力發(fā)電機10的進(jìn)風(fēng)口與聚風(fēng)管道的出風(fēng)口 12相連·。
權(quán)利要求1.一種導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)，包括集風(fēng)筒(4)和風(fēng)力發(fā)電機(10);所述集風(fēng)筒(4)為呈豎向布置的直筒，集風(fēng)筒(4)上端有集風(fēng)頭(5);所述集風(fēng)頭(5)為彎頭，其兩端的軸向中心線相垂直，其一端與集風(fēng)筒(4)上端間呈可旋轉(zhuǎn)狀活動配合；其特征在于集風(fēng)筒(4)內(nèi)有導(dǎo)風(fēng)罩(6);所述導(dǎo)風(fēng)罩(6)為錐形，其上端呈封閉狀；導(dǎo)風(fēng)罩(6)底部四周均布有聚風(fēng)管道，該聚風(fēng)管道的口徑自上而下逐漸變??；聚風(fēng)管道上端有調(diào)風(fēng)機構(gòu)，聚風(fēng)管道下端與所述風(fēng)力發(fā)電機(10)的進(jìn)風(fēng)口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于導(dǎo)風(fēng)罩(6)下端連有短直筒(2)，所述調(diào)風(fēng)機構(gòu)包括調(diào)風(fēng)板(7)，所述調(diào)風(fēng)板(7)為扇形，該扇形調(diào)風(fēng)板的徑向中心有轉(zhuǎn)軸(8)，轉(zhuǎn)軸(8)兩端分別呈可旋轉(zhuǎn)狀安裝在集風(fēng)筒(4)內(nèi)壁上和所述短直筒(2)上，且轉(zhuǎn)軸(8)與短直筒(2)配合的一端伸入短直筒(2)內(nèi)；所述短直筒(2)內(nèi)壁上固定有與轉(zhuǎn)軸(8)數(shù)量相等的電機(3),電機(3)的輸出軸分別與轉(zhuǎn)軸(8)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述聚風(fēng)管道下端之下均有支架(11)，每個支架(11)上均有至少兩個所述風(fēng)力發(fā)電機(10 )，且相鄰風(fēng)力發(fā)電機(10)間相串聯(lián)，即一個 風(fēng)力發(fā)電機(10)的出風(fēng)口與另一個風(fēng)力發(fā)電機(10)的進(jìn)風(fēng)口相連。
專利摘要本實用新型涉及一種導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)。具體說，是具有對氣體進(jìn)行聚集、收儲、分流、增速、轉(zhuǎn)換功能的大功率導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)。它包括集風(fēng)筒和風(fēng)力發(fā)電機。所述集風(fēng)筒為呈豎向布置的直筒，集風(fēng)筒上端有集風(fēng)頭。其特點是集風(fēng)筒內(nèi)有導(dǎo)風(fēng)罩。所述導(dǎo)風(fēng)罩為錐形，其上端呈封閉狀。導(dǎo)風(fēng)罩底部四周均布有聚風(fēng)管道，該聚風(fēng)管道的口徑自上而下逐漸變小。聚風(fēng)管道上端有調(diào)風(fēng)機構(gòu)，聚風(fēng)管道下端與所述第一級風(fēng)力發(fā)電機的進(jìn)風(fēng)口相連，而第一級風(fēng)力發(fā)電機的出風(fēng)口則與第二級風(fēng)力發(fā)電機進(jìn)風(fēng)口相連，極大的提高了尾風(fēng)利用。這種導(dǎo)風(fēng)式聚風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)，力矩大，效率高，可調(diào)控，多管分叉增速，多級串聯(lián)，有利于風(fēng)能充分利用。
文檔編號F03D1/04GK203146235SQ201320118949
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者李勇強, 謝玉琪, 張紅旭, 楊偉濤, 陳志剛 申請人:江蘇中蘊風(fēng)電科技有限公司