CN107420266A - 一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构，由设置于狭管聚风发电系统支撑组件上的管筒及设置于管筒一侧的控风结构，所述控风结构由控风装置控制启闭；本发明采用多边型管筒可实现大规模高密度安装，其避免现有发电系统在未采用管筒结构时叶片转动会出现甩风，其受甩风影响可能会影响其余发电系统，因此无法实现高密度化安装，而本发明叶片的甩风受多边形管筒限制在筒体内部，其有效避免各发电系统之间受甩风影响，大大提高了风能的利用率。

Description

一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构
技术领域
本发明涉及领域，尤其是一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构。
背景技术
根据狭管效应而产生的聚风型风力发电机，由于其具有聚集风能、提压增速、提高风能利用率的优点，在风力发电技术领域具有广泛应用前景。目前现有的聚风型风力发电机未采用管筒结构，在相邻的风力发电机工作时各发电机的叶片转动会出现甩风，其受甩风作用会影响到其余发电系统，因此无法实现高密度化安装，大大降低了风能的利用率。同时现有聚风型风力发电机在风压过大时由于没有采取阻尼设备，因此极易导致发电设备无法控制或失控引起的设备毁损，大大降低了风力发电机的使用寿命，无法满足客户的使用需求。
发明内容
本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种用于集成式狭管聚风发电系统的多边型管筒及控风结构，其不仅实现了大规模高密度安装，还大大提高了风能的利用率，有效降低了运输成本。
本发明所采用的技术方案如下：
一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构，由设置于狭管聚风发电系统支撑组件上的管筒及设置于管筒一侧的控风结构，所述控风结构由控风装置控制启闭；
所述管筒的具体结构如下：
由多块框架单元结构沿周向围合形成多边形筒体，在所述多边形筒体的两端分别形成沿径向外扩的进风开口及出风开口，所述进风开口小于出风开口；
所述控风结构的具体结构如下：
包括百叶窗框，于所述百叶窗框的框架内设置多根互为间隔布置的活动百叶，各活动百叶的两端设置转轴并伸出百叶窗框与活动皮带轮连接，在位于百叶窗框上部及下部的各相邻活动皮带轮之间通过皮带连接；
所述控风装置的具体结构如下：
包括控风动力系统，所述控风动力系统包括与百叶窗框固接的电机平台，在所述电机平台安装电机，所述电机的输出端设置第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合，所述第一传动齿轮与传动杆的一端连接，所述传动杆与位于百叶窗框最首部的活动皮带轮连接。
其进一步技术方案在于：
所述框架单元结构包括由纵向安装支架及横向安装支架围合形成的矩形框架，在所述矩形框架内设置多根交错布置的横向隔板及纵向隔板，各横向隔板与纵向隔板将所述矩形框架内部分割形成多个用于装配板体的板体装配孔；
沿所述多边形筒体的外周分布多个泄荷天窗，所述泄荷天窗通过扭簧及转动轴与纵向安装支架连接，使所述泄荷天窗在风能过大时自动打开实现泄风，在风能较小时所述泄荷天窗受扭簧复位并实现关闭；
所述管筒固接于管筒支撑平台上，在所述管筒支撑平台的底部还设置回转轴承，在外部迎风风向变化时，所述回转轴承受风能影响随风转动以实现管筒支撑平台、管筒旋转至与迎风风向一致；
于所述多边形筒体的内部设置导风锥，多根管筒支撑杆的一端沿所述导风锥头部的外周均布，各管筒支撑杆的另一端与所述多边形筒体的内壁固接；多根导风板的一端沿所述导风锥尾部的外周均布，各导风板的另一端也与所述多边形筒体的内壁固接。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用多边型管筒可实现大规模高密度安装，其避免现有发电系统在未采用管筒结构时叶片转动会出现甩风，其受甩风影响可能会影响其余发电系统，因此无法实现高密度化安装，而本发明叶片的甩风受多边形管筒限制在筒体内部，其有效避免各发电系统之间受甩风影响，大大提高了风能的利用率。
(2)多边形筒体由安装支架及板体装配成型，其通过框架式单元体及板体拼接形成多边形，其具有加工快捷方便的优点，避免以往需要将各板体加工成圆形造成的成本过高、加工步骤复杂的问题，该板体及框架式单元体便于运输，大大降低了运输成本。
(3)管筒的设置可以实现运行噪音小、安全性能高，其通过狭管效应有效保证了叶轮对风速的利用率，利用多边形管筒可以使进入筒体内的环境风增速2～3倍，启动风速低，应用范围广。
(4)控风结构及卸荷窗的布置可以实现管筒风能阻尼的可调节，当风量过大时利用控风结构或打开卸荷窗用以减少管筒内的风压，从而保证叶轮处风压在可控范围内，避免风压过大给筒体内设备造成无法控制或失控造成的设备损毁情况发生，大大提高了使用的安全性，泄荷窗的扭簧根据风速具有相特定的扭簧力，从而保证泄荷窗的打开或关闭。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为图1的侧视图。
图3为本发明的立体结构示意图。
图4为本发明管筒设置泄荷窗的结构示意图。
图5为图4在E处的放大结构示意图。
图6为图3在F处的放大结构示意图。
其中：101、横向安装支架；102、纵向安装支架；103、板体装配孔；104、横向隔板；105、纵向隔板；2、叶片；201、扭簧；202、转动轴；3、叶轮；4、发电机；5、叶轮支撑杆；6、回转轴承；7、控风动力系统；701、传动杆；702、第一传动齿轮；703、第二传动齿轮；704、电机平台；705、电机；8、管筒支撑平台；9、导风锥；901、活动皮带轮；902、百叶窗框；903、活动百叶；10、控风结构；11、管筒支撑杆；12、导风板；13、泄荷天窗。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种用于集成式狭管聚风发电系统的多边型管筒及控风结构由设置于狭管聚风发电系统支撑组件上的管筒及设置于管筒一侧的控风结构10，控风结构10由控风装置控制启闭。
如图1、图4所示，上述管筒的具体结构如下：
由多块框架单元结构沿周向围合形成多边形筒体，在多边形筒体的两端分别形成沿径向外扩的进风开口及出风开口，进风开口小于出风开口；于多边形筒体的内部设置导风锥9，多根管筒支撑杆11的一端沿导风锥9头部的外周均布，各管筒支撑杆11的另一端与多边形筒体的内壁固接；多根导风板12的一端沿导风锥9尾部的外周均布，各导风板12的另一端也与多边形筒体的内壁固接。如图4所示，上述框架单元结构包括由纵向安装支架102及横向安装支架101围合形成的矩形框架，在矩形框架内设置多根交错布置的横向隔板104及纵向隔板105，各横向隔板104与纵向隔板105将矩形框架内部分割形成多个用于装配板体的板体装配孔103。沿多边形筒体的外周分布多个泄荷天窗23，泄荷天窗13通过扭簧201及转动轴202与纵向安装支架102连接，使泄荷天窗3在风能过大时自动打开实现泄风，在风能较小时泄荷天窗3受扭簧201复位并实现关闭。
如图3所示，控风结构10的具体结构如下：
包括百叶窗框902，于百叶窗框902的框架内设置多根互为间隔布置的活动百叶903，各活动百叶903的两端设置转轴并伸出百叶窗框902与活动皮带轮901连接，在位于百叶窗框902上部及下部的各相邻活动皮带轮901之间通过皮带连接。
如图1、图6所示，控风装置的具体结构如下：
包括控风动力系统7，控风动力系统7包括与百叶窗框902固接的电机平台704，在电机平台704安装电机705，电机705的输出端设置第二传动齿轮703，第二传动齿轮703与第一传动齿轮702啮合，第一传动齿轮702与传动杆701的一端连接，传动杆701与位于百叶窗框902最首部的活动皮带轮901连接。
如图1、图2所示，管筒固接于管筒支撑平台8上，在管筒支撑平台8的底部还设置回转轴承6，在外部迎风风向变化时，回转轴承6受风能影响随风转动以实现管筒支撑平台8、管筒旋转至与迎风风向一致。在上述管筒内还设置用于将风能转换为电能的发电机4，发电机4的输入端连接叶轮3，沿叶轮3的外周均布叶片2，发电机4安装在叶轮支撑杆5的一端，叶轮支撑杆5的另一端固接管筒支撑平台8。
本发明的具体工作过程如下；
控风动力系统7工作，由电机705启动使其输出端的第二传动齿轮703转动，第二传动齿轮703与第一传动齿轮702啮合，因此第一传动齿轮702转动并驱动传动杆701转动，传动杆701转动并带动活动皮带轮901转动，由于其余活动皮带轮901之间由皮带传动，因此驱动整个百叶窗框902内的活动百叶903作转动来调节进风口大小，从而实现了外部风能的可控性。同时在外部风能过大时，在管筒上的泄荷窗13通过风能的力自动打开泄风，在风能变小后由扭簧201复位实现泄荷窗13的关闭。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构，其特征在于：由设置于狭管聚风发电系统支撑组件上的管筒及设置于管筒一侧的控风结构(10)，所述控风结构(10)由控风装置控制启闭；
所述管筒的具体结构如下：
由多块框架单元结构沿周向围合形成多边形筒体，在所述多边形筒体的两端分别形成沿径向外扩的进风开口及出风开口，所述进风开口小于出风开口；
所述控风结构(10)的具体结构如下：
包括百叶窗框(902)，于所述百叶窗框(902)的框架内设置多根互为间隔布置的活动百叶(903)，各活动百叶(903)的两端设置转轴并伸出百叶窗框(902)与活动皮带轮(901)连接，在位于百叶窗框(902)上部及下部的各相邻活动皮带轮(901)之间通过皮带连接；
所述控风装置的具体结构如下：
包括控风动力系统(7)，所述控风动力系统(7)包括与百叶窗框(902)固接的电机平台(704)，在所述电机平台(704)安装电机(705)，所述电机(705)的输出端设置第二传动齿轮(703)，所述第二传动齿轮(703)与第一传动齿轮(702)啮合，所述第一传动齿轮(702)与传动杆(701)的一端连接，所述传动杆(701)与位于百叶窗框(902)最首部的活动皮带轮(902)连接。
2.如权利要求1所述的一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构，其特征在于：所述框架单元结构包括由纵向安装支架(102)及横向安装支架(101)围合形成的矩形框架，在所述矩形框架内设置多根交错布置的横向隔板(104)及纵向隔板(105)，各横向隔板(104)与纵向隔板(105)将所述矩形框架内部分割形成多个用于装配板体的板体装配孔(103)。
3.如权利要求2所述的一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构，其特征在于：沿所述多边形筒体的外周分布多个泄荷天窗(23)，所述泄荷天窗(13)通过扭簧(201)及转动轴(202)与纵向安装支架(102)连接，使所述泄荷天窗(13)在风能过大时自动打开实现泄风，在风能较小时所述泄荷天窗(3)受扭簧(201)复位并实现关闭。
4.如权利要求2所述的一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构，其特征在于：所述管筒固接于管筒支撑平台(8)上，在所述管筒支撑平台(8)的底部还设置回转轴承(6)，在外部迎风风向变化时，所述回转轴承(6)受风能影响随风转动以实现管筒支撑平台(8)、管筒旋转至与迎风风向一致。
5.如权利要求1所述的一种用于集成式狭管聚风发电系统的管筒及控风结构，其特征在于：于所述多边形筒体的内部设置导风锥(9)，多根管筒支撑杆(11)的一端沿所述导风锥(9)头部的外周均布，各管筒支撑杆(11)的另一端与所述多边形筒体的内壁固接；多根导风板(12)的一端沿所述导风锥(9)尾部的外周均布，各导风板(12)的另一端也与所述多边形筒体的内壁固接。
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