CN108730113B - 适用于微风发电的微风聚能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于微风发电的微风聚能装置，有效的解决了现有的微风发电装置无法收聚多风向微风，受空气乱流影响大的问题；其解决的技术方案是包括一端开口的喇叭状的侧向聚风口，所述的侧向聚风口另一端固定连通有负压仓，所述的负压仓和外接风力发电装置连通，所述的侧向聚风口内固定安装有一端开口的喇叭状的上集风口，所述的上集风口另一端和所述的侧向聚风口连通，所述的上集风口另一端和所述的侧向聚风口内侧壁间存在空隙，所述的上集风口开口端转动连接有涡轮增压装置，所述的涡轮增压装置内同轴固定连接有稳流桨叶，所述的涡轮增压装置转动可带动稳流桨叶同步转动并在所述的负压仓内形成负压区；本发明提高了微风发电效果。

Description

适用于微风发电的微风聚能装置

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体是适用于微风发电的微风聚能装置。

背景技术

随着科学技术的发展，风力发电作为作为新型发电项目已成为电力能源领域的重要地位之一。微风发电作为风力发电的一种形式正在迅速崛起，但风电存在很多的局限性，风速门槛较高，微风利用效率低下。

微风聚能装置作为微风发电的一部分，增加了对风能的利用效率，不仅能够对风能进行高效的收集，还能够在风力不稳定时将不稳定风能产生的能量转化机械能，为稳流桨叶 提供能量，从而再次对风能进行稳流收集。其结构简单，能够适用于大多数微风发电装置，可以提高对风能的收集效率。

由此可见，微风聚能装置在微风发电领域适用范围广，不但能够提高收集效率，而且还能对风力发电起到稳流作用 。

而现有的微风发电装置多存在以下缺点：

1、仅具备收风口并依靠收风口收聚的微风发电，收风效率低下，发电效率低下；

2、对微风中的乱流不具备收聚能力，且只能收聚单一方向的微风。

故，需要一种可收聚各个方向微风且不受微风中的空气乱流影响的装置。

因此，本发明提供一种新的适用于微风发电的微风聚能装置来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种适用于微风发电的微风聚能装置，有效的解决了现有的微风发电装置无法收聚多风向微风，受空气乱流影响大的问题。

本发明其特征在于，包括一端开口的喇叭状的侧向聚风口，所述的侧向聚风口另一端固定连通有负压仓，所述的负压仓和外接风力发电装置连通，所述的侧向聚风口内固定安装有一端开口的喇叭状的上集风口，所述的上集风口另一端和所述的侧向聚风口连通，所述的上集风口另一端和所述的侧向聚风口内侧壁间存在空隙，所述的上集风口开口端转动连接有涡轮增压装置，所述的涡轮增压装置内同轴固定连接有稳流桨叶，所述的涡轮增压装置转动可带动稳流桨叶同步转动并在所述的负压仓内形成负压区。

优选的，所述的涡轮增压装置包括转动连接在所述上集风口开口端的中空的涡轮壳，所述的涡轮壳外侧壁均匀的固定连接有若干微风桨叶，所述涡轮壳内部同轴固定连接有稳流桨叶。

优选的，所述的上集风口开口端固定连接有圆柱滚子轴承，所述的圆柱滚子轴承外圈可拆卸连接有所述的涡轮壳。

优选的，所述的负压仓一端和所述的侧向聚风口连通，所述的负压仓另一端连通有节流仓，所述的节流仓内固定安装有发力发电装置。

优选的，所述的节流仓的通风直径小于所述的负压仓的通风直径。

优选的，所述的节流仓一端和所述的负压仓连通，所述的节流仓另一端连通有所述的出风口。

优选的，所述的出风口为喇叭状，所述的出风口的开口端和外界连通，所述的出风口的细口端和所述的节流仓连通。

优选的，所述的上集风口外侧壁固定连接有四个肋板，四个所述的肋板另一端均固定连接在所述的侧向聚风口内侧壁。

本发明针对现有的微风发电装置做出改进，增设涡轮增压装置和与之配合的负压仓，使其能仅依靠自然微风就能在本装置内部形成负压部，依靠装置内外气压差将外部微风收聚入本装置中，同时增设节流仓，使通过其中的微风风速变大，便于发电装置发电，本发明结构简洁，效果显著，实用性强。

附图说明

图1为本发明立体示意图。

图2为本发明主视示意图。

图3为本发明剖视示意图。

图4为本发明涡轮增压装置立体示意图一。

图5为本发明涡轮增压装置立体示意图二。

图6为本发明上集风口、侧向聚风口及其后部结构关系立体示意图。

图7为本发明上集风口、侧向聚风口及其后部结构关系主视示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图7对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明为适用于微风发电的微风聚能装置，其特征在于，包括一端开口的喇叭状的侧向聚风口1，侧向聚风口1设为上端直径大的喇叭状可便于微风的收聚，所述的侧向聚风口1另一端固定连通有负压仓2，所述的负压仓2和外接风力发电装置连通，所述负压仓2在后续结构的作用在其中形成负压，使外部微风与空气在大气压差的作用下形成风流，通过侧向聚风口1进入负压仓2并驱动风力发电装置产生电能，所述的风力发电装置需外接蓄电装置，所述的侧向聚风口1内固定安装有一端开口的喇叭状的上集风口3，所述的上集风口3另一端和所述的侧向聚风口1连通，所述的上集风口3另一端和所述的侧向聚风口1内侧壁间存在空隙，此空隙即为本装置收聚侧向风的风道，位于本装置四周的风均可从此风道中进入，因此空隙为侧向聚风口1和上集风口3之间结构组合而形成，又因侧向聚风口1和上集风口3的喇叭状结构，故形成的风道为环形，可采集四周任何方向的风，即为万向风道，对不同方向的风能均可进行收集利用，即使是在风力小、风速低的地方，也能够达到理想的聚风效果 ，所述的上集风口3开口端转动连接有涡轮增压装置4，所述的涡轮增压装置4内同轴固定连接有稳流桨叶5，所述的涡轮增压装置4转动可带动稳流桨叶5同步转动并在所述的负压仓2内形成负压区，本实施例在具体使用时，当外界出现微风，微风推动所述的涡轮增压装置4转动，带动稳流桨叶5同步转动，形成气流，形成的气流通过上集风口3进入所述的负压仓2并驱动发电装置，形成气流将负压仓2中的空气带走并以此降低负压仓2中的气压，此时，负压仓2中的气压小于外界大气压，在气压差的作用在，外界微风与空气形成气流通过所述的侧向聚风口1进入所述的负压仓2并最终进入风力发电装置并发电。

实施例二，在实施例一的基础上，常见的涡轮增压装置包括压气机、扩压器、涡轮组等复杂的机械结构，本装置因需利用微风本身的风力完成增压，而微风风力有限，无法产生过大的驱动力，故本装置需简化现有的涡轮增压装置，使其能将有限的微风风力有效的转化为涡轮增压装置的动力，不至于使微风的驱动力消耗在内部机械结构间的传动中，本实施例提供一种具体的简化方式，以达到此效果，具体的，所述的涡轮增压装置4包括转动连接在所述上集风口3开口端的中空的涡轮壳6，所述的涡轮壳6外侧壁均匀的固定连接有若干微风桨叶7，所述涡轮壳6内部同轴固定连接有稳流桨叶5，本实施例在具体使用时，外界微风可通过推动若干所述的微风桨叶7来带动所述的涡轮壳6转动，并以此带动稳流桨叶5转动，在这个过程不存在任何复杂的机械传动，最高效的达成了将微风动力转化为稳流桨叶5驱动力的目的，需注意的是，虽然任何方向的微风均可驱动所述的微风桨叶7并以此带动稳流桨叶5转动，但只有当所述的涡轮壳6沿某一确定的方向转动时才可通过带动稳流桨叶5转动在所述的负压仓2中形成负压，故本装置在具体使用时，所述的涡轮增压装置4和稳流桨叶5应设置两套，一套以保证涡轮壳6顺时针转动时可在所述的负压仓2中形成负压，另一套则需保证涡轮壳6在逆时针转动时可在所述的负压仓2中形成负压，采用两套不同的涡轮增压装置4和稳流桨叶5以适应不同时节不同地区的不同风向，工作人员可根据风向进行更换，以提高发电效率。

实施例三，在实施例二的基础上，针对实施例一中所述的涡轮增压装置4转动连接在所述的上集风口3开口端，其转动连接方式可采用多种方式，本实施例提供一种转动连接方式，使所述的涡轮增压装置4可低损耗的转动连接在所述的上集风口3开口端，具体的，所述的上集风口3开口端固定连接有圆柱滚子轴承8，所述的圆柱滚子轴承8内圈可拆卸连接有所述的涡轮壳6，具体的，所述的上集风口3开口端3固定连接在圆柱滚子轴承8外圈，所述的涡轮壳6可拆卸连接在圆柱滚子轴承8内圈，在实际实验使用中发现，涡轮壳6连接在圆柱滚子轴承8内圈，可保证稳流桨叶5形成气流无损失的进入所述的负压仓2中，若涡轮壳6和所述的圆柱滚子轴承8外圈相连，则稳流桨叶5形成的气流将有部分通过圆柱滚子轴承8的圆柱滚子的间隙回到外界，造成气流的损失，从而降低了本装置的聚风能力，本实施例中涡轮壳6可拆卸安装在所述的圆柱滚子轴承8内圈则为了适应实施例二中所述的涡轮增压装置4的更换。

实施例四，在实施例一的基础上，所述的负压仓2一端可所述的侧向聚风口1连通，所述的负压仓2另一端连通有节流仓9，因稳流桨叶5形成的微风风力有限，故依靠气压差形成的外界流入负压仓2内的气流也并不大，故在负压仓2后增设节流仓9以增大风力，起到扩压的作用，所述的节流仓9内固定安装有发力发电装置。

实施例五，在实施例四的基础上，针对实施例四中的节流仓9的扩压作用，可采用如扩压器等诸多手段实现，本实施例提供一种简洁的结构已完成此目的，具体的，所述的节流仓9的通风直径小于所述的负压仓2的通风直径，本实施例通过减小通风直径的手段增压，因微风发电获得的电力终究有限，若采用扩压器或其他需另外外接驱动力的增压装置则明显得不偿失，有违本发明发明设计的初衷，故本实施例中仅采用单纯的物理结构以达到增压效果，提高风力发电装置的发电效率。

实施例六，在实施例四的基础上，所述的节流仓9一端和所述的负压仓2连通，所述的节流仓9另一端连通有所述的出风口10，在所述的节流仓9后应增设出风装置，将通过风力发电装置的气流重新还归外界，使其能再次在外界微风的作用下再次使用，以实现有限微风的循环使用。

实施例七，在实施例六的基础上，所述的出风口10为喇叭状，所述的出风口10的开口端和外界连通，所述的出风口10的细口端和所述的节流仓9连通，本实施例中将出风口10设为喇叭状且开口端向外，使通过风力发电装置的风最终能回归外界，便于再次利用，同时，开口端向外的喇叭状出风口10和通风直径较小的节流仓9、通风直径大于节流仓9的负压仓2共同形成了类文氏管结构，进一步增大了气流从负压仓2进入节流仓9后的流速，即辅助增大了风力，使本装置可更高效的发电。

实施例八，在实施例一的基础上，本实施例提供了一种上集风口3固定在侧向聚风口1内的方式，具体的，所述的上集风口3外侧壁固定连接有四个肋板11，四个所述的肋板11另一端均固定连接在所述的侧向聚风口1内侧壁，所述的肋板11不但起到固定所述的上集风口3和侧向集风口1的作用，而且起到了导流的作用，导向风通过所述的侧向聚风口1通过所述的风道进入负压仓2内，增加了风能收集效率的同时避免了因风向不稳定而导致内部涡流导致的风能收集效率低下。

具体使用时，只需将本装置置于空气流通处，并根据当地和当季节的风向选择相应的涡轮增压装置4并安装在所述的上集风口3，具体安装在所述的圆柱滚子轴承8的内圈上，准备工作完成；

当微风吹过时，微风推动通过圆柱棍子轴承8转动连接在所述上集风口3上的涡轮增压装置4转动，具体的，微风推动微风桨叶7转动，通过涡轮壳6带动同轴固定连接的稳流桨叶5同步转动，形成气流，形成的气流通过上集风口3进入所述的负压仓2并驱动发电装置，形成气流同时将负压仓2中的空气带走并以此降低负压仓2中的气压，此时，负压仓2中的气压小于外界大气压，在气压差的作用在，外界微风与空气形成气流通过所述的侧向聚风口1进入所述的负压仓2并最终进入风力发电装置并发电，之后气流通过所述的出风口10重新回归外界。

本发明针对现有的微风发电装置做出改进，增设涡轮增压装置和与之配合的负压仓，使其能仅依靠自然微风就能在本装置内部形成负压部，依靠装置内外气压差将外部微风收聚入本装置中，同时增设节流仓，使通过其中的微风风速变大，便于发电装置发电，本发明结构简洁，效果显著，实用性强。

Claims (5)

1.适用于微风发电的微风聚能装置，其特征在于，包括一端开口的喇叭状的侧向聚风口（1），所述的侧向聚风口（1）另一端固定连通有负压仓（2），所述的负压仓（2）和外接风力发电装置连通，所述的侧向聚风口（1）内固定安装有一端开口的喇叭状的上集风口（3），所述的上集风口（3）另一端和所述的侧向聚风口（1）连通，所述的上集风口（3）另一端和所述的侧向聚风口（1）内侧壁间存在空隙，所述的上集风口（3）开口端转动连接有涡轮增压装置（4），所述的涡轮增压装置（4）内同轴固定连接有稳流桨叶（5），所述的涡轮增压装置（4）转动可带动稳流桨叶（5）同步转动并在所述的负压仓（2）内形成负压区；

所述的涡轮增压装置（4）包括转动连接在所述上集风口（3）开口端的中空的涡轮壳（6），所述的涡轮壳（6）外侧壁均匀的固定连接有若干微风桨叶（7），所述涡轮壳（6）内部同轴固定连接有稳流桨叶（5）；

所述的上集风口（3）开口端固定连接有圆柱滚子轴承（8），所述的圆柱滚子轴承（8）内圈可拆卸连接有所述的涡轮壳（6）；

所述的负压仓（2）一端和所述的侧向聚风口（1）连通，所述的负压仓（2）另一端连通有节流仓（9），所述的节流仓（9）内固定安装有发力发电装置。

2.根据权利要求1所述的适用于微风发电的微风聚能装置，其特征在于，所述的节流仓（9）的通风直径小于所述的负压仓（2）的通风直径。

3.根据权利要求1所述的适用于微风发电的微风聚能装置，其特征在于，所述的节流仓（9）一端和所述的负压仓（2）连通，所述的节流仓（9）另一端连通有出风口（10）。

4.根据权利要求3所述的适用于微风发电的微风聚能装置，其特征在于，所述的出风口（10）为喇叭状，所述的出风口（10）的开口端和外界连通，所述的出风口（10）的细口端和所述的节流仓（9）连通。

5.根据权利要求1所述的适用于微风发电的微风聚能装置，其特征在于，

所述的上集风口（3）外侧壁固定连接有四个肋板（11），四个所述的肋板（11）另一端均固定连接在所述的侧向聚风口（1）内侧壁。