CN102338029B - 风力发电机的风轮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风力发电机的风轮装置,它包括外壳,外壳内设置垂直的风轮转轴以及沿风轮转轴自下而上或自上而下布局的处在不同高度的多级风轮组件,各级风轮组件均包括放射状排列的不少于3个的多个风叶板以及风叶板的安装机构;所述多级风轮组件中的后一级风轮组件具有通至其风叶板下方或上方的第一进风通道和第二进风通道,第一进风通道进风口处在风轮装置的侧面,第二进风通道为前一级风轮组件的出风通道。本发明的风轮装置的风轮组件采用卧式布置及多级风轮组件,提高了受风面,而且能够将前一级风轮组件的尾风利用起来,进一步提高发电效率,在相同发电功率下,能够减小设备直径,给成本的降低、安装、运行的可靠性均带来巨大的帮助。
Description
技术领域
本发明涉及卧式风力发电机的风轮装置。
背景技术
目前较多见到的风力发电机风轮装置多为立式，其风轮的转轴水平。这种风力发电机风轮装置不能全方向受风，且受风效率还与风向有关，不同风向受风效率不同，同时，抗风能力差，容易造成机头倒下的危险。而且这种风轮装置无法设置保护装置，风轮装置始终处于暴露状态，建设成本和维护成本都较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种风力发电机的风轮装置，能够极大地提高受风效率效率，提高风能利用率。为此，本发明采用以下技术方案：它包括外壳，外壳内设置垂直的风轮转轴以及沿风轮转轴自下而上或自上而下布局的处在不同高度的多级风轮组件，各级风轮组件均包括放射状排列的不少于3个的多个风叶板以及风叶板的安装机构，所述风叶板连接在所述安装机构上，所述安装机构与风轮转轴连接；所述多级风轮组件中的后一级风轮组件具有通至其风叶板下方或上方的第一进风通道和第二进风通道，第一进风通道进风口处在风轮装置的侧面，第二进风通道为前一级风轮组件的出风通道；第一级风轮组件进风通道进风口也处在风轮装置的侧面；所述风轮装置的第一级风轮组件设有多个进风通道进风口，第一级之后的各级风轮组件分别设有多个第一进风通道进风口；第一级风轮组件进风通道进风口、第一级之后的各级风轮组件的第一进风通道进风口处在不同的高度，并分别沿壳体的周向均匀布局。
在采用上述技术方案的基础上，本发明还可同时采用以下进一步的技术方案：
当后一级风轮组件处于前一级风轮组件的上方，所述第一进风通道和第二进风通道通至后一级风轮组件的风叶板的下方；当后一级风轮组件处于前一级风轮组件的下方，所述第一进风通道和第二进风通道通至后一级风轮组件的风叶板的上方。
第一进风通道和第二进风通道的出风口沿风轮转轴的周向均匀分布；第二进风通道的横截面积沿风的流动方向逐渐变小。
第一进风通道和第二进风通道的出风口内外层布局，第一进风通道的出风口在外层；第二进风通道的横截面积沿风的流动方向逐渐变小。
第一级风轮组件的外围设有导风板，通过导风板的分割，第一级风轮组件在圆周方向布设放射状排列的所述进风通道，所述进风通道的内端向着第一级风轮组件的风叶板转动方向弯曲。
第一级风轮组件之后的各级风轮组件设有导风板，通过导风板的分割，第一级风轮组件之后的各级风轮组件在圆周方向布设放射状排列的所述第一进风通道进风口段。
所述进风通道的进风口部还设有中间隔板。
所述风轮装置在上端还设有遮雨顶。
它设有支架，所述支架包括立柱和横梁，所述转轴安装在横梁上。
由于采用发明的技术方案，本发明的风轮装置的风轮组件采用卧式布置，因而能全方向接受风力，提高风能利用率，进一步地，本发明采用多级风轮组件，不仅提高了受风面，成倍地提高发电功率，而且能够将前一级风轮组件的尾风利用起来，起到加速作用，进一步提高发电效率，在相同发电功率下，能够减小设备的直径，给成本的降低、安装、运行的可靠性均带来巨大的帮助。
附图说明
图1为本发明所提供的实施例的剖视图。
图2为图1的C-C截面示意图。
图3为图1的D-D截面示意图。
图4为第一进风通道和第二进风通道出风口一种布局示意图。
图5为第一进风通道和第二进风通道出风口另一种布局示意图。
具体实施方式
参照附图。本发明包括外壳100，外壳内设置垂直的风轮转轴1以及沿风轮转轴1自下而上或自上而下布局的处在不同高度的多级风轮组件，各级风轮组件均包括放射状排列的不少于3个的多个风叶板2以及风叶板的安装机构9，所述风叶板2连接在所述安装机构9上，所述安装机构9与风轮转轴1连接；所述多级风轮组件中的后一级风轮组件具有通至其风叶板下方或上方的第一进风通道41和第二进风通道42，第一进风通道进风口44处在风轮装置的侧面，第二进风通道为前一级风轮组件的出风通道；第一级风轮组件进风通道4的进风口43也处在风轮装置的侧面；所述风轮装置的第一级风轮组件设有多个进风通道进风口43，第一级之后的各级风轮组件分别设有多个第一进风通道进风口44；第一级风轮组件进风通道进风口43、第一级之后的各级风轮组件的第一进风通道进风口44处在不同的高度，并分别沿壳体的周向均匀布局。
如图4所示，第一进风通道41和第二进风通道42的出风口在外壳内可以呈内外层布局，第一进风通道41在外第二进风通道42在内；如图5所示，第一进风通道41和第二进风通道42的出风口在外壳内也可间隔布局，并沿风轮转轴的周向均匀分布；第二进风通道的横截面积沿风的流动方向逐渐变小。
所述风叶板的安装机构9为筒状或圈状结构，其外侧和风叶板2连接内侧和转轴1连接。
所述前一级和后一级是按风的流动方向区分，即前一级的出风为后一级的进风。后一级风轮组件可以处于前一级风轮组件的上方，也可以处于前一级风轮组件的下方。或者，自第一级风轮组件之后的风轮组件被分为上下两路，一路处于第一级风轮组件的下方，自上往下沿转轴1的轴向设置，另一路处于第一级风轮组件的上方，自下往上沿转轴1的轴向设置，各级风轮组件处于不同的高度，并共用所述第一级风轮组件作为其第一级风轮组件；在这种情况下，第一风轮组件的风叶板可以设置上下两组，分别为向上和向下吹风的风叶板，或者第一风轮组件的风叶板为上下方向上的双向叶片，可以分别向上和向下吹风，这样，可以进一步增加设备的风能利用率。在本实施例中，演示了当后一级风轮组件处于前一级风轮组件的上方时的实施方式，对于后一级风轮组件处于前一级风轮组件的下方的情况，也可按照上述实施方式。
在附图中，附图标号A表示第一级风轮组件，附图标号B表示第二级也即后一级的风轮组件。
第一级风轮组件的外围设有导风板3，通过导风板3的分割，第一级风轮组件在圆周方向布设放射状排列的所述进风通道4，所述进风通道的内端向着第一级风轮组件的风叶板转动方向弯曲。
第一级风轮组件之后的各级风轮组件设有导风板40，通过导风板的分割，在圆周方向布设放射状排列的所述第一进风通道进风口段45。
所述进风通道的进风口部还设有中间隔板5，以起导风、增加风压和分流的作用。
所述风轮装置在上端还设有遮雨顶、支架，所述支架包括立柱和横梁，横梁处于风轮装置的上方，所述转轴的轴承座安装在横梁上。所述遮雨顶和导风装置都可安装在支架上。
所述风轮转轴1连接发电机。
Claims (6)
1.风力发电机风轮装置，其特征在于它包括外壳，外壳内设置垂直的风轮转轴以及沿风轮转轴自下而上或自上而下布局的处在不同高度的多级风轮组件，各级风轮组件均包括放射状排列的不少于3 个的多个风叶板以及风叶板的安装机构，所述风叶板连接在所述安装机构上，所述安装机构与风轮转轴连接；所述多级风轮组件中的后一级风轮组件具有通至其风叶板下方或上方的第一进风通道和第二进风通道，第一进风通道进风口处在风轮装置的侧面，第二进风通道为前一级风轮组件的出风通道；
第一级风轮组件进风通道进风口也处在风轮装置的侧面；
所述风轮装置的第一级风轮组件设有多个进风通道进风口，第一级之后的各级风轮组件分别设有多个第一进风通道进风口；第一级风轮组件进风通道进风口、第一级之后的各级风轮组件的第一进风通道进风口处在不同的高度，并分别沿壳体的周向均匀布局；
当后一级风轮组件处于前一级风轮组件的上方，所述第一进风通道和第二进风通道通至后一级风轮组件的风叶板的下方；当后一级风轮组件处于前一级风轮组件的下方，所述第一进风通道和第二进风通道通至后一级风轮组件的风叶板的上方；
第一进风通道和第二进风通道的出风口沿风轮转轴的周向均匀分布；第二进风通道的横截面积沿风的流动方向逐渐变小；
第一进风通道和第二进风通道的出风口内外层布局，第一进风通道的出风口在外层；第二进风通道的横截面积沿风的流动方向逐渐变小。
2.如权利要求1所述的风力发电机风轮装置，其特征在于第一级风轮组件的外围设有导风板，通过导风板的分割，第一级风轮组件在圆周方向布设放射状排列的所述进风通道，所述进风通道的内端向着第一级风轮组件的风叶板转动方向弯曲。
3.如权利要求1所述的风力发电机风轮装置，其特征在于第一级风轮组件之后的各级风轮组件设有导风板，通过导风板的分割，第一级风轮组件之后的各级风轮组件在圆周方向布设放射状排列的所述第一进风通道进风口段。
4.如权利要求3所述的风力发电机风轮装置，其特征在于所述第一进风通道和第二进风通道的进风口部还设有中间隔板。
5.如权利要求1所述的风力发电机风轮装置，其特征在于所述风轮装置在上端还设有遮雨顶。
6.如权利要求1所述的风力发电机风轮装置，其特征在于所述风轮装置设有支架，所述支架包括立柱和横梁，所述转轴安装在横梁上。
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