CN109268216B - 适用于微风聚能的旋转集风装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于微风聚能的旋转集风装置，有效的解决了现有装置只能固定被动的收集风能无法根据风力变化做出相应的变化，风能收集效率低的问题；其解决的技术方案是包括放置于地面且前后通透的末端风道，所述的末端风道内部可拆卸安装有微风发电机，所述的末端风道前端固定连通有前后通透的直导流管，所述的直导流管前端固定连通有通透且开口向上的L形导流管，所述的L形导流管上端转动连通有若干单段集风装置；本发明收集效率高、安全可靠、结构稳定、性价比高。

Description

适用于微风聚能的旋转集风装置

技术领域

本发明涉及微风聚能技术领域，具体是适用于微风聚能的旋转集风装置。

背景技术

随着科学技术的不断进步和发展以及人们环保意识的增强，属于可再生清洁绿色能源的风能越来越受人们的青睐和重视，风能可谓是取之不尽的能源，如何更高效率的利用风能也成为了我们不得不重视的首要问题。

我国是一个风能资源异常丰富的国家，其风能储备仅次于美国和俄罗斯，位居世界第三。传统的风力发电设备大多只适用于风源充足、风力集中的环境，在风力小、风速低的环境下都无法正常发电，给风能资源的利用带来了较大的局限性。随着微风发电技术的发展，除了沿海和高原等有限地区的强风以外，内陆地区的微风也将发挥其不可忽视的能量。微风聚能装置作为微风发电设备的一部分，可以高效率的收集风能，增加风能的利用效率。但是传统的微风聚能装置是以固定的形式被动的收集风能，无法根据风力的变化做出相应的改变，以致于无法达到更高效率的风能收集。

基于上述情况，急需一种微风聚能的旋转集风装置可以实现更高效率的风能收集，以解决现有装置只能固定被动的收集风能无法根据风力变化做出相应的变化，风能收集效率低的问题。

因此，本发明提供一种新的微风聚能旋转集风装置来解决此问题。

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聚能的旋转集风装置，有效的解决了现有装置只能固定被动的收集风能无法根据风力变化做出相应的变化，风能收集效率低的问题。

本发明包括放置于地面且前后通透的末端风道，所述的末端风道内部可拆卸安装有微风发电机，所述的末端风道前端固定连通有前后通透的直导流管，所述的直导流管前端固定连通有通透且开口向上的L形导流管，所述的L形导流管上端转动连通有若干单段集风装置；

所述的单段集风装置包括万向集风节，所述的万向集风节上端固定连通有上下通透的集风管，所述的万向集风节下端转动连通在所述的L形导流管上端开口处，所述的集风管上端转动连通有另一所述的单段集风装置的万向集风节，每个所述集风管侧壁均固定连通有外集风口，每个所述的集风管侧壁和所述外集风口相对位置均固定连接有尾舵，位于最上端的所述集风管上端固定连接有上盖。

优选的，所述的万向集风节包括上端和所述的集风管连通的内集风口，所述的内集风口为上下通透且下端内径小于上端内径的结构，所述内集风口外侧壁固定连接有多个肋板，多个所述肋板外端固定连接有同一个和所述内集风口同轴的侧集风口，所述侧集风口内壁和内集风口外壁之间存在缝隙，所述的侧集风口转动连接在所述的L形导流管或集风管上端。

优选的，所述的外集风口和所述的集风管连通处设有固定连接在集风管内的导流板。

优选的，所述的外集风口为前端开口处内径大于末端内径的中空圆形喇叭状结构。

优选的，所述的尾舵为鱼鳍尾舵。

优选的，所述的集风管为上下通透的圆柱形结构。

优选的，所述的末端风道为前后内径大于中间部分内径的文丘里结构，所述的微风发电机可拆卸安装在所述的末端风道的中间部分。

优选的，所述的末端风道内可固定安装多个前后通透的文丘里管，每个所述的文丘里管的管径最小处均可拆卸安装有微风发电机。

优选的，每个所述的侧集风口和L形导流管、集风管均通过圆柱辊子轴承转动连接。

本发明针对现有装置只能固定被动的收集风能无法根据风力变化做出相应的变化，风能收集效率低的问题做出改进，增设可随风向摆动的集风口和感知风力的尾舵，使本装置可始终收集风力最大处的风流，增设万向集风装置，使附近的杂散风流也可被收集并转化为动力，同时在风电机处利用文丘里原理采用物理结构放大风力，进一步提高风力发电效率，本装置收集效率高、安全可靠、结构稳定、性价比高。

附图说明

图1为本发明主视示意图。

图2为本发明立体示意图。

图3为本发明剖视示意图。

图4为本发明单段集风装置立体示意图一。

图5为本发明单段集风装置立体示意图二。

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5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聚能的旋转集风装置，其特征在于，包括放置于地面且前后通透的末端风道1，所述的末端风道1内部可拆卸安装有微风发电机，所述末端风道1可放置于地面或建筑物顶端并通过支架固定，同时，末端风道1可根据需要设置大小，既可将管径设置为几十至一百多公分，也可将末端风道1设为管径为几百上千公分的大型集风建筑，所述的末端风道1前端固定连通有前后通透的直导流管2，所述的直导流管2前端固定连通有通透且开口向上的L形导流管3，所述的L形导流管3上端转动连通有若干单段集风装置4，即单段集风装置4收集的风流经L形导流管3、直导流管2的导流流经末端风道1并在通过末端风道1中的微风发电机时发电，之后风流通过末端风道1后端出风口回归外界；

所述的单段集风装置4包括万向集风节5，所述万向集风节5用于收集来自各个方向的微风、杂散气流，所述的万向集风节5上端固定连通有上下通透的集风管6，所述的万向集风节5下端转动连通在所述的L形导流管3上端开口处，所述的集风管6上端转动连通有另一所述的单段集风装置的万向集风节5，每个所述集风管6侧壁均固定连通有外集风口7，每个所述的集风管6侧壁和所述外集风口7相对位置均固定连接有尾舵8，所述的尾舵8用于感知风力，尾舵8所在高度的最带风力会带动尾舵8转动，使尾舵8顺应风向摆动，从而带动所述的集风管6转动，尾舵8为顺应最大风力的方向，此时尾舵8对向的外集风扣7朝向风力最大方向，以此收集当前高度的最大风流进入集风管6中，位于最上端的所述集风管6上端固定连接有上盖9，上盖9的设置用于防止集风管6内的风流从集风管6上端逸散，从而保证集风发电效率，因所述的L形导流管3上端转动连通有若干单段集风装置4，其具体的连通方式为，所述的L形导流管3上端转动连通有一个万向集风节5，所述的万向集风节上端转动连通有集风管6，所述的集风管6上端转动连通有另一万向集风节5，以此类推直至需要的高度，本实施例在具体使用时，使用者可根据需要安装多个所述的单段集风装置4，以便于收集不同高度的最大风力，当有风吹过时，最大风力会带动尾舵8转动，使尾舵8顺应最大风向摆动，从而带动外集风口7开口转向最大风向处，并以此收集最大风流，风流通过外集风口7进入所述的集风管6中，并通过L形导流管3、直导流管2进入末端风道1，并流经微风发电机产生点能后回归外界，同时，所述的万向集风节5也可将单段集风装置4附近的微风和杂散气流吸入，并和收集的最大风流汇聚，一同经L形导流管3、直导流管2进入末端风道1发电。

实施例二，在实施例一的基础上，所述的万向集风节5包括上端和所述的集风管6连通的内集风口10，所述的内集风口10为上下通透且下端内径小于上端内径的结构，所述内集风口10外侧壁固定连接有多个肋板11，多个所述肋板11外端固定连接有同一个和所述内集风口10同轴的侧集风口12，所述侧集风口12内壁和内集风口10外壁之间存在缝隙，万向集风节5附近的微风及杂散风流可通过此缝隙进入所述的侧集风口12中，并随外集风口7收集的最大风流一同通过L形导流管3、直导流管2进入末端风道1，并流经微风发电机产生点能后回归外界，所述的侧集风口12转动连接在所述的L形导流管3或集风管6上端，因微风风力较小，为提高发电效率，将所述的内集风口10设为上端开口大下端开口小的喇叭状结构，利用文丘里原理将进入的风流物理增速，即所述的外集风口7收集的风流通过集风管6进入内集风口10，并经内集风口10物理增速后流出，流入其下端转动连通的另一集风管6或L形导流管3中，经加速的风流在内集风口10中风速加快后在内集风口10 下端形成气压小于外界常规气压的负压区，因本装置和外界连通，故外界微风和杂散气流将会通过侧集风口12和内集风口11的缝隙流入内集风口10下端转动连通的集风管6或L形导流管3中，以增强本装置收集的风流，提高本装置的风力收集能力和发电效率，本实施例在具体使用时，外集风口7收集的最大风流流过内集风口10，经内集风口10增速后再内集风口10下端形成负压区，以此吸引万向集风节5附近的微风和杂散风流通过侧集风口12和内集风口11的缝隙进入侧集风口12中，并最终进入内集风口11下端转动连通的集风管6或L形导流管3中。

实施例三，在实施例一的基础上，所述的外集风口7和所述的集风管6连通处设有固定连接在集风管6内的导流板13，所述的导流板13的设置用于导向风流，可使所述的外集风口7收集的最大风流经导流板13导向后问稳定相集风管6下方流动，以避免来自上方集风管6收集的风流发生干涉，同时，导流板13和集风管6内壁还变相的形成了一个管径较小的区域，也可通过文丘里原理提升一定的风速，配合下方的内集风口10起到多级增速的目的。

实施例四，在实施例一的基础上，所述的外集风口7为前端开口处内径大于末端内径的中空圆形喇叭状结构，外集风口7的形状可采用圆形、椭圆形、三角形、正方形、菱形、扁平口等，经多次试验后，本装置中采用圆形，同时将起设为喇叭状结构，以便于最高效的收集风能。

实施例五，在实施例一的基础上，所述的尾舵8为鱼鳍尾舵，所述的尾舵8可以是鱼鳍尾舵、十字尾舵等常见尾舵，因鱼鳍尾舵可以实时捕捉最大风力，并在无其他动力支持下实现单段集风装置随最大风力方向发生偏转，从而实现对最大风力的收集和利用，故本装置中采用鱼鳍尾舵。

实施例六，在实施例一的基础上，所述的集风管6为上下通透的圆柱形结构，集风管6采用中空圆柱结构便于提高风力收集效率，同时便于和其他结构的转动连接。

实施例七，在实施例一的基础上，所述的末端风道1为前后内径大于中间部分内径的文丘里结构，所述的微风发电机可拆卸安装在所述的末端风道1的中间部分，根据文丘里原理末端风道1开口处管径和中间管径最小处的管径差可产生风力的增大，且管径差越大增幅越大，故可将微风发电机安装在末端风道1管径最小处，且末端风道1中间部的最小管径可根据所需，同时结合微风发电机尺寸进行选择，以保证最大的发电效率。

实施例八，在实施例一的基础上，所述的末端风道1内可固定安装多个前后通透的文丘里管14，每个所述的文丘里管14的管径最小处均可拆卸安装有微风发电机，本实施例在末端风道1管径最小处加装多个文丘里管14，以起到多级增大风力的效果，从而进一步提高发电效率，本实施例的设置考虑到本装置在大型发电结构中的应用，即末端风道1管径较大，其内部存在足够的空间安放文丘里管14以多级增大风力，提高发电效率，所述文丘里管14的最小管径根据所需并结合微风发电机规格决定，以保证最高发电效率为准进行选择。

实施例九，在实施例二的基础上，每个所述的侧集风口12和L形导流管3、集风管6均通过圆柱辊子轴承15转动连接，即本装置中每个转动连通出均采用圆柱棍子轴承15连接，以降低各个零部件之间的摩擦，从而降低风力的损耗，提高发电效率，同时提高本装置的使用寿命。

具体使用时，使用者可根据需要安装多个所述的单段集风装置4，以便于收集不同高度的最大风力，当有风吹过时，最大风力会带动尾舵8转动，使尾舵8顺应最大风向摆动，从而带动外集风口7开口转向最大风向处，并以此收集最大风流，风流通过外集风口7进入所述的集风管6中，经导流板13向下流动，并通过L形导流管3、直导流管2进入末端风道1，并流经微风发电机产生点能后回归外界，同时，外集风口7收集的最大风流流过内集风口10，经内集风口10增速后再内集风口10下端形成负压区，以此吸引万向集风节5附近的微风和杂散风流通过侧集风口12和内集风口11的缝隙进入侧集风口12中，并最终进入内集风口11下端转动连通的集风管6或L形导流管3中，最终汇集的风力在末端风道1中经末端风道1文丘里结构增速，并经文丘里管14的多级增速流经各个文丘里管14内的微风发电机，以此完成本装置微风发电的过程，收集的风流在流经微风发电机后重新回归外界。

本发明针对现有装置只能固定被动的收集风能无法根据风力变化做出相应的变化，风能收集效率低的问题做出改进，增设可随风向摆动的集风口和感知风力的尾舵，使本装置可始终收集风力最大处的风流，增设万向集风装置，使附近的杂散风流也可被收集并转化为动力，同时在风电机处利用文丘里原理采用物理结构放大风力，进一步提高风力发电效率，本装置收集效率高、安全可靠、结构稳定、性价比高。

Claims (7)

1.适用于微风聚能的旋转集风装置，其特征在于，包括放置于地面且前后通透的末端风道（1），所述的末端风道（1）内部可拆卸安装有微风发电机，所述的末端风道（1）前端固定连通有前后通透的直导流管（2），所述的直导流管（2）前端固定连通有通透且开口向上的L形导流管（3），所述的L形导流管（3）上端转动连通有若干单段集风装置（4）；

所述的单段集风装置（4）包括万向集风节（5），所述的万向集风节（5）上端固定连通有上下通透的集风管（6），所述的万向集风节（5）下端转动连通在所述的L形导流管（3）上端开口处，所述的集风管（6）上端转动连通有另一所述的单段集风装置的万向集风节（5），每个所述集风管（6）侧壁均固定连通有外集风口（7），每个所述的集风管（6）侧壁和所述外集风口（7）相对位置均固定连接有尾舵（8），位于最上端的所述集风管（6）上端固定连接有上盖（9）；

所述的外集风口（7）和所述的集风管（6）连通处设有固定连接在集风管（6）内的导流板（13）；

所述的外集风口（7）为前端开口处内径大于末端内径的中空圆形喇叭状结构。

2.根据权利要求1所述的适用于微风聚能的旋转集风装置，其特征在于，所述的万向集风节（5）包括上端和所述的集风管（6）连通的内集风口（10），所述的内集风口（10）为上下通透且下端内径小于上端内径的结构，所述内集风口（10）外侧壁固定连接有多个肋板（11），多个所述肋板（11）外端固定连接有同一个和所述内集风口（10）同轴的侧集风口（12），所述侧集风口（12）内壁和内集风口（10）外壁之间存在缝隙，所述的侧集风口（12）转动连接在所述的L形导流管（3）或集风管（6）上端。

3.根据权利要求1所述的适用于微风聚能的旋转集风装置，其特征在于，所述的尾舵（8）为鱼鳍尾舵。

4.根据权利要求1所述的适用于微风聚能的旋转集风装置，其特征在于，所述的集风管（6）为上下通透的圆柱形结构。

5.根据权利要求1所述的适用于微风聚能的旋转集风装置，其特征在于，所述的末端风道（1）为前后内径大于中间部分内径的文丘里结构，所述的微风发电机可拆卸安装在所述的末端风道（1）的中间部分。

6.根据权利要求1所述的适用于微风聚能的旋转集风装置，其特征在于，所述的末端风道（1）内可固定安装多个前后通透的文丘里管（14），每个所述的文丘里管（14）的管径最小处均可拆卸安装有微风发电机。

7.根据权利要求2所述的适用于微风聚能的旋转集风装置，其特征在于，每个所述的侧集风口（12）和L形导流管（3）、集风管（6）均通过圆柱辊子轴承（15）转动连接。