CN108518303B - 一种风采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及风能采集装置制造技术领域，尤其涉及一种风采集装置。本发明提供的一种风采集装置，包括导流板、出风管道和导流管，所述导流板包括多个第一层导流板与多个第二层导流板；多个第一层导流板的外部连接件形成进风口，多个第一层导流板与第二层导流板上下交错设置在导流管的外壁面上，且第一层导流板与第二层导流板形成的区域均有重叠，使得风流进入进风口后，通过第一层导流板与第二层导流板进行引流，在引流的同时，增大了风流的流动空间与风能的利用率，解决了现有的风采集结构中旋涡和风流的溢出率较大，使风的采集流量降低以及风能利用率不高的技术问题。

Description

一种风采集装置
技术领域
本发明涉及风能采集装置制造技术领域，尤其涉及一种风采集装置。
背景技术
随着科学技术的快速发展和人类生活水平的提高，在新能源的开发过程中，风能的利用收到了世界各国的关注。新能源的使用减少对环境的污染，而风能是一种清洁的可再生能源，利用风能可很大程度上实现节能减排的目的。
目前，在落地聚风的风力发电中，风采集尤其重要，风采集装置的功能主要为：全方位采集风流，然后集中落地收集。例如，在申请号为US12519204的申请“Vertical windcollector and redirecting tower”中所用的结构可实现全方位采集风流且集中落地收集，但缺点在于结构比较复杂，引发结构中的风流多处出现旋涡、风流进入的阻碍力大，而且风流的溢出率大。因此，如何减少风采集结构中旋涡和风流的溢出率，增加风的采集流量成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种风采集装置，解决了现有的风采集结构中旋涡和风流的溢出率较大，使风的采集流量降低以及风能利用率不高的技术问题。
本发明提供了一种风采集装置，包括导流板、出风管道和导流管，所述导流板包括多个第一层导流板与多个第二层导流板；
每个所述第一层导流板与每个所述第二层导流板沿所述出风管道的轴向交错设置在所述导流管的外壁面上；
多个所述第一层导流板与多个所述第二层导流板沿所述导流管的周向间隔的设置在所述导流管的外壁面上；
多个所述第一层导流板的侧面在所述出风管道的横截面上形成多条第一投影线，相邻的每两条所述第一投影线形成相等的夹角；
多个所述第二层导流板的侧面在所述出风管道管的横截面上形成多条第二投影线，每条所述第二投影线均为所述夹角的角平分线；
所述第一层导流板绕所述出风管道的轴线转动二分之一夹角后，与所述第二层导流板部分重叠；
所述第一层导流板包括外部连接件和内部导流件，所述外部连接件和内部导流件相互连接；
所述外部连接件沿所述导流管的轴向设置在所述导流管的第一层的外壁，多个所述外部连接件的周向间隙形成进风口；
所述内部导流件沿所述导流管的轴向设置在所述导流管的第二层的外壁；
所述出风管道套接在所述导流管的第二层的外壁；
所述内部导流件和所述第二层导流板设置在所述出风管道内。
优选的，所述夹角为60°、72°或90°。
优选的，所述夹角为90°。
优选的，所述外部连接件与所述内部导流件一体成型。
优选的，所述出风管道包括连接管和出风管；
所述外部连接件的底部连接有所述连接管，使得所述连接管套接在所述导流管的第二层的外壁；
所述内部导流件与所述第二层导流板均位于所述连接管内部；
所述连接管的底面和所述出风管的顶面贴附连接。
优选的，所述连接管上设有凹型缺口，所述外部连接件插设在所述凹型缺口内。
优选的，所述导流管为第一同心异径管；
每个所述第一层导流板与每个所述第二层导流板沿所述第一同心异径管的大头端向所述第一同心异径管的小头端交错设置在所述第一同心异径管的外壁面上。
优选的，所述第一同心异径管为锥管。
优选的，所述连接管为第二同心异径管；
所述第二同心异径管小头端的底面与所述出风管的顶面贴附连接。
优选的，所述第二同心异径管为漏斗管。
本发明通过风采集装置中的管道结构，使风流沿着管道壁进行导流，相比于无曲率的非管道结构，可以减少该风采集装置中的涡旋。此外，在本发明提供的风采集装置中，第一层导流板与第二层导流板沿出风管道的轴向呈一定角度交错设置，外部连接件呈周向布置形成可以360°全方位导流的进风口，风从进风口进入后，通过第一层导流板与第二层导流板进行引流，再进入到出风管道中。本发明通过进风口将风流进行全方位收集后，风流在第一层导流板形成的多个区域进行分流后，再流经到第二层导流板分割的区域中。其中，有部分分流从上下两个区域由于交错布置而形成的公共区域溢出，在增加风的流动空间的同时，大大的减小了风流的溢出率和阻力。设置第一层导流板与第二层导流板的原因是如果结构中只采取第一层导流板2，则风流进入第一层导流板2形成的区域后，有部分风流会从第一层导流板2形成的区域下端溢出。而如果通过加深第一层导流板2的长度来减少溢出空间，则风流进入的阻碍力会增大容易引发旋涡。因此，只有通过采用两层导流板，才可以降低旋涡和风流的溢出率，使风的采集流量与风能利用率提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种风采集装置的结构示意图；
图2为本发明提供的一种风采集装置的第一俯视图；
图3为本发明提供的一种风采集装置的第二俯视图；
图4为本发明提供的一种风采集装置的剖面图；
其中，附图标记如下：
1、导流管；2、第一层导流板；3、第二层导流板；4、连接管；5、出风管；6、6区域；7、7区域；8、8区域；9、9区域；10、10区域；11、11区域；12、12区域；13、13区域。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种风采集装置，解决了现有的风采集结构中旋涡和风流的溢出率较大，使风的采集流量降低以及风能利用率不高的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更详细说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种风采集装置进行具体地描述。
本发明实施例提供了一种风采集装置的实施例，包括导流板、出风管道和导流管1，导流板包括多个第一层导流板2与多个第二层导流板3；
如图1所示，每个第一层导流板2与每个第二层导流板3沿出风管道的轴向交错设置在导流管1的外壁面上；
多个第一层导流板2与多个第二层导流板3沿导流管1的周向间隔的设置在导流管的外壁面上；
如图2所示，多个第一层导流板2的侧面在出风管道的横截面上形成多条第一投影线，相邻的每两条第一投影线形成相等的夹角；
如图3所示，多个第二层导流板3的侧面在出风管道管的横截面上形成多条第二投影线，每条第二投影线均为夹角的角平分线；
第一层导流板2绕出风管道的轴线转动二分之一夹角后，与第二层导流板3部分重叠；
如图1所示，第一层导流板2包括外部连接件和内部导流件，外部连接件和内部导流件相互连接；
外部连接件沿导流管1的轴向设置在导流管1的第一层A的外壁，多个外部连接件的周向间隙形成进风口；
内部导流件沿导流管1的轴向设置在导流管1的第二层B的外壁；
如图4所示，出风管道套接在导流管1的第二层B的外壁；
内部导流件和第二层导流板3设置在出风管道内。
多块第一层导流板2把导流管的上中段分为多个第一区域，多块第二层导流板3把导流管1的中下端分为多个第二区域，其中，第一区域与第二区域的数量相等，且互相有重叠部分，当风从外部连接件形成的可以全方位采集风流的进风口从左向右进入时，风流最先流入第一层导流板2形成的第一区域，再进入第二层导流板3形成的第二区域和两层导流板的公共区域，在向下流动的同时，增加了流动区域的数量，进一步增加了流动空间，从而减少了风流进入的阻碍力，增加了风能的利用率。
进一步的，上述夹角为60°、72°或90°。
进一步的，夹角为90°。
更进一步的，当夹角为90°时，第一层导流板2与第二层导流板的数量均为4个，如图2所示，具体的，四个第一层导流板2的侧面在出风管道的横截面上形成4条第一投影线，分别为2a、2b、2c和2d，其中2a、2b、2c和2d每两条投影线形成的夹角均为90°。
其中，2a、2b、2c和2d分别将导流管1分成四个第一区域，分别为6区域、7区域、8区域和9区域。
如图3所示，四个第二层导流板3的侧面在出风管道管的横截面上形成四条第二投影线，分别为3a、3b、3c和3d；其中3a、3b、3c和3d分别为上述90°夹角的角平分线。
其中，3a、3b、3c和3d分别将导流管1分成四个第二区域，分别为10区域、11区域、12区域和13区域。
如图1至图3所示，位于第一层导流板2的第一层A处的外部连接件形成进风口，全方位采集风流后，假设风流从左向右进入风流流入第一级导流板2的6区域和7区域，再进入第二层导流板3形成的10区域、11区域和12区域，有部分分流从8区域与12区域的公共区域、9区域与10区域的公共区域溢出，大大的减小了溢出区域，从而有效地阻碍溢出，减少了风流的溢出率。
如图1所示，进一步的，位于第一层A的外部连接件与位于第二层B的内部导流件一体成型，形成第一层导流板2。
如图4所示，进一步的，出风管道包括连接管4和出风管5；
外部连接件的底部连接有连接管4，使得连接管4套接在导流管1的第二层B的外壁面上；
内部导流件与所第二层导流板3均位于连接管4的内部；
连接管4的底面和出风管5的顶面贴附连接。
进一步的，连接管4上设有凹型缺口，外部连接件插设在凹型缺口内，。
如图1所示，进一步的，导流管1为第一同心异径管；
每个所第一层导流板2与每个第二层导流板3沿第一同心异径管的大头端向小头端交错设置在第一同心异径管的外壁面上。
进一步的，第一同心异径管为锥管。
进一步的，连接管4为第二同心异径管；
第二同心异径管小头端的底面与出风管5的顶面贴附连接。
进一步的，该第二同心异径管为漏斗管。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种风采集装置，其特征在于，包括导流板、出风管道和导流管，所述导流板包括多个第一层导流板与多个第二层导流板；
每个所述第一层导流板与每个所述第二层导流板沿所述出风管道的轴向交错设置在所述导流管的外壁面上；
多个所述第一层导流板与多个所述第二层导流板沿所述导流管的周向间隔的设置在所述导流管的外壁面上；
多个所述第一层导流板的侧面在所述出风管道的横截面上形成多条第一投影线，相邻的每两条所述第一投影线形成相等的夹角；
多个所述第二层导流板的侧面在所述出风管道的横截面上形成多条第二投影线，每条所述第二投影线均为所述夹角的角平分线；
所述第一层导流板绕所述出风管道的轴线转动二分之一夹角后，与所述第二层导流板部分重叠；
所述第一层导流板包括外部连接件和内部导流件，所述外部连接件和内部导流件相互连接；
所述外部连接件沿所述导流管的轴向设置在所述导流管的第一层的外壁，多个所述外部连接件的周向间隙形成进风口；
所述内部导流件沿所述导流管的轴向设置在所述导流管的第二层的外壁；
所述出风管道套接在所述导流管的第二层的外壁；
所述内部导流件和所述第二层导流板设置在所述出风管道内；
所述夹角为60°、72°或90°；
所述外部连接件与所述内部导流件一体成型。
2.根据权利要求1所述的一种风采集装置，其特征在于，所述出风管道包括连接管和出风管；
所述外部连接件的底部连接有所述连接管，使得所述连接管套接在所述导流管的第二层的外壁；
所述内部导流件与所述第二层导流板均位于所述连接管内部；
所述连接管的底面和所述出风管的顶面贴附连接。
3.根据权利要求2所述的一种风采集装置，其特征在于，所述连接管上设有凹型缺口，所述外部连接件插设在所述凹型缺口内。
4.根据权利要求1所述的一种风采集装置，其特征在于，所述导流管为第一同心异径管；
每个所述第一层导流板与每个所述第二层导流板沿所述第一同心异径管的大头端向所述第一同心异径管的小头端交错设置在所述第一同心异径管的外壁面上。
5.根据权利要求4所述的一种风采集装置，其特征在于，所述第一同心异径管为锥管。
6.根据权利要求2所述的一种风采集装置，其特征在于，所述连接管为第二同心异径管；
所述第二同心异径管小头端的底面与所述出风管的顶面贴附连接。
7.根据权利要求6所述的一种风采集装置，其特征在于，所述第二同心异径管为漏斗管。
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