CN109630351B - 基于窄额鲀巢穴的微风发电装置 - Google Patents

基于窄额鲀巢穴的微风发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，有效的解决了现有的微风发电装置风能的收集效率低下，在有限的空间中无法增加风能的收集效率的问题；其解决的技术方案是包括集风结构、气旋结构和出风结构，所述气旋结构包括内部中空的集风盒，所述集风盒内部沿竖直方向转动配合设置有发电机叶片，所述发电机叶片下端同轴固定安装有微风发电机，所述发电机叶片上端同轴固定有置于集风盒外侧的副发电机叶片；所述集风结构包括集风盒后端连通固定的集风管，所述集风结构还包括集风盒两侧连通固定的开口朝向上端设置的“L”形的副集风管；所述出风结构包括集风盒前端连通固定的出风管；本发明结构巧妙，实用性强,风能的利用效率高。

Description

基于窄额鲀巢穴的微风发电装置
技术领域
本发明涉及微风发电技术领域，具体是一种基于窄额鲀巢穴的微风发电装置。
背景技术
风力发电作为一种可再生能源，越来越收到人们的关注，在风力发电领域，尤其是微风发电，微风无处不在，蕴涵量巨大。但对微风的利用收集一直存在着很高的门槛，主要有风速门槛，收集效率等门槛，这些门槛一直是需要突破的瓶颈，在传统风的微发电装置中，主要问题是对风能的收集效率低下，在有限的空间中无法增加风能的收集效率；
窄额鲀为辐鳍鱼纲鲀形目四齿鲀亚目四齿鲀科的其中一种，为亚热带海水鱼，窄额鲀所修筑的巢穴为窄额鲀巢穴，研究表明窄额鲀巢穴能够加快经过巢穴附近的洋流，从而能够使洋流将海底的细沙吹起进行收集，本装置能够通过采用窄额鲀巢穴来增加风能的利用效率；
因此，本发明提供一种基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，不仅提高空间利用效率，而且能够增加对风能的收集效率和利用效率。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，有效的解决了现有的微风发电装置风能的收集效率低下，在有限的空间中无法增加风能的收集的效率的问题。
本发明包括集风结构、气旋结构和出风结构，所述气旋结构包括内部中空的集风盒，所述集风盒内部沿竖直方向转动配合设置有发电机叶片，所述发电机叶片下端同轴固定安装有微风发电机，所述发电机叶片上端同轴固定有置于集风盒外侧的副发电机叶片；
所述集风结构包括集风盒后端连通固定的集风管，所述集风结构还包括集风盒两侧连通固定的开口朝向上端设置的“L”形的副集风管；
所述出风结构包括集风盒前端连通固定的出风管。
优选的，所述气旋结构包括集风盒内表面圆周均布的曲线型的四个导流板，四个所述导流板分别置于所述集风管、出风管和两个副集风管与集风盒连通处；
四个所述导流板表面均设置窄额鲀巢穴结构。
优选的，两个所述副集风管上端均连接有开口朝向前端的弯曲管，所述弯曲管的下端与副集风管转动配合设置，所述弯曲管的后端固定设置有风向标。
优选的，所述弯曲管的下端固定有环形的滑块，所述滑块的截面为“T”形设置，所述副集风管上端开口处开设置有环形的滑槽，所述滑槽的截面为“T”形设置，所述滑块与滑槽转动配合设置。
优选的，所述集风管和出风管与集风盒连接处交替排列，两个所述副集风管与集风盒连接处交替排列。
优选的，所述集风管、出风管和弯曲管均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，所述发电机叶片和副发电机叶片均包括竖直设置与集风盒转动配合的叶片轴，所述发电机叶片和副发电机叶片均包括连接在叶片轴外侧的若干叶片，所述叶片的外侧边缘设置为弧度状，其弧背背向集风管与集风盒的连通入口处。
本发明结构巧妙，实用性强，能够增加风能利用效率，增加集风口数量，避免了因集风口过多而使有些进风口变为了出风口，从而使微风发电装置的效率降低；气旋结构能够将集风口收集的风能进行导流，最大化利用所收集的风能，并可以防止多进风口由于分子碰撞而造成的能量损失；
该结构主要对集风结构所收集的风进行导流，其结构内表面采用窄额鲀巢穴的结构（窄额鲀巢穴能够加快经过巢穴附近的洋流，从而能够使洋流将海底的细沙吹起进行收集），使风向保持对发电叶片产生最强的驱动力，在气流经过出风口时，一部分气流改变方向从出风口流出，一部分继续推动叶片转动，该结构的封闭空间能够增加风能的利用效率，出风口和进风口与气旋结构连接处交替排列，气旋结构中产生的气压能够推动叶片转动，当叶片静止式，则进气口与叶片中的气压会逐渐升高，进而使叶片转动。
附图说明
图1为本发明立体图示意图。
图2为本发明俯视图示意图。
图3为本发明去除弯曲管后立体图示意图。
图4为本发明去除弯曲管和副发电机叶片后立体图示意图。
图5为本发明集风盒内部发电机叶片装配关系立体图示意图。
图6为本发明弯曲管结构示意图。
图7为本发明主视图示意图。
图8为本发明副发电机叶片立体图示意图。
附图标记：1、集风结构；2、气旋结构；3、出风结构；4、集风盒；5、发电机叶片；6、副发电机叶片；7、集风管；8、副集风管；9、出风管；10、导流板；11、窄额鲀巢穴结构；12、弯曲管；13、风向标；14、滑块；15、导流孔；16、叶片轴；17、叶片。
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8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。
本发明为一种基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，包括集风结构1、气旋结构2和出风结构3，所述气旋结构2包括内部中空的集风盒4，集风盒4可放置于地面或建筑物顶端并通过支架固定，所述集风盒4内部沿竖直方向转动配合设置有发电机叶片5，所述发电机叶片5下端同轴固定安装有微风发电机，微风发电机为一种现有技术，即在发电机叶片5转动时带动微风发电机工作，继而实现风力发电的目的，所述发电机叶片5上端同轴固定有置于集风盒4外侧的副发电机叶片6，请参阅图1和图5，发电机叶片5和副发电机叶片6同轴固定连接，当置于集风盒4外侧的副发电机叶片6收到风力的作用转动时，能够带动处于集风盒4内部的发电机叶片5转动，即在发电机叶片5转动时带动微风发电机工作，实现风力发电的目的；
所述集风结构1包括集风盒4后端连通固定的集风管7，集风管7贯穿设置与集风盒4连通，集风管7的作用在于收集风能，即当风从集风管7的入口处吹入，进入集风盒4内部后会吹动发电机叶片5转动，发电机叶片5转动时带动微风发电机工作，继而实现风力发电的目的；
请参阅图3和图4，所述集风结构1还包括集风盒4两侧连通固定的开口朝向上端设置的“L”形的副集风管8，副集风管8的存在使得装置具有多集风口，增大了装置的集风效率，该结构能够对不同方向的风进行收集；
所述出风结构3包括集风盒4前端连通固定的出风管9，出风管9的存在保障了空气的流通，起到导流的作用，能够将与集风盒4对应的出风口的气体顺利排出，此处应当注意的是，集风管7和出风管9的作用是可以互换的，此处取决于风的方向，即如图1中所示，风从前端的方向吹来时，此时的出风管9具有集风管的作用，而此时的集风管7具有出风的作用；
气流经集风管7进入，吹动发电机叶片5转动，气流在经过出风管9的出口时，一部分气流改变方向从出风管9流出，一部分继续推动发电机叶片5转动，该集风盒4的封闭空间能够增加风能的利用效率，出风口和进风口与集风盒4连接处交替排列，气旋结构中产生的气压能够推动发电机叶片5转动，当发电机叶片5静止式，则进风口与叶片中的气压会逐渐升高，进而使发电机叶片5转动。
实施例二，在实施例一的基础上，请参阅图5和图6，所述气旋结构2包括集风盒4内表面圆周均布的曲线型的四个导流板10，四个所述导流板10分别置于所述集风管7、出风管9和两个副集风管8与集风盒4连通处，四个导流板10的存在使得进入集风盒4内的风能够以更高的效率推动发电机叶片5的转动，避免风能的溢散；
四个所述导流板10表面均设置窄额鲀巢穴的结构11；
本实施例通过采用窄额鲀巢穴结构11（窄额鲀巢穴能够加快经过巢穴附近的洋流，从而能够使洋流将海底的细沙吹起进行收集），使风向保持对发电叶片产生最强的驱动力，在气流经过出风口时，一部分气流改变方向从出风口流出，一部分继续推动发电机叶片5转动，该结构的封闭空间能够增加风能的利用效率。
实施例三，在实施例一的基础上，为使得两个所述副集风管8更好的集风，提高集风的效率，请参阅图1和图2，两个所述副集风管8上端均连接有开口朝向前端的弯曲管12，风能够从弯曲管12朝向前端的开口吹入，继而经由副集风管8进入集风盒4内部推动发电机叶片5的转动，由于风向的不定，所述弯曲管12的下端与副集风管8转动配合设置，所述弯曲管12的后端固定设置有风向标13，弯曲管12和风向标13应采用较轻的材质，避免风能不能吹动弯曲管12的转动；
当有风吹过时，最大风力会带动风向标13转动，使风向标13顺应最大风向摆动，从而带动弯曲管12开口转向最大风向处，并以此收集最大风流，风流通过弯曲管12进入所述的副集风管8中，继而经由副集风管8进入集风盒4内部推动发电机叶片5的转动。
实施例四，在实施例一的基础上，为使得装置的使用更为方便合理，请参阅图3和图7，所述弯曲管12的下端固定有环形的滑块14，所述滑块14的截面为“T”形设置，所述副集风管8上端开口处开设置有环形的滑槽15，所述滑槽13的截面为“T”形设置，所述滑块14与滑槽15转动配合设置。
实施例五，在实施例一的基础上，所述集风管7和出风管9与集风盒4连接处交替排列，两个所述副集风管8与集风盒4连接处交替排列，如图2所示，两个所述副集风管8与集风盒4连接处交替排列，风进入集风盒4内部时能够更好的形成气旋，气流更好的流动，使得集风盒4产生的气压能够更好的推动发电机叶片5转动。
实施例六，在实施例一的基础上，所述集风管7、出风管9和弯曲管12均为前端开口处内径大于末端内径的中空圆形喇叭状结构，设为喇叭状结构，以便于最高效的收集风能。
实施例七，在实施例一的基础上，所述发电机叶片5和副发电机叶片6均包括竖直设置与集风盒4转动配合的叶片轴16，所述发电机叶片5和副发电机叶片6均包括连接在叶片轴16外侧的若干叶片17，所述叶片17的外侧边缘设置为弧度状，其弧背背向集风管7与集风盒4的连通入口处，即为了增大风对叶片17吹动的受力面积，使得进入集风盒4内部的风更为容易吹动发电机叶片5转动。
本发明结构巧妙，实用性强，能够增加风能利用效率，增加集风口数量，避免了因集风口过多而使有些进风口变为了出风口，从而使微风发电装置的效率降低；气旋结构能够将集风口收集的风能进行导流，最大化利用所收集的风能，并可以防止多进风口由于分子碰撞而造成的能量损失；
该结构主要对集风结构所收集的风进行导流，其结构内表面采用窄额鲀巢穴的结构（窄额鲀巢穴能够加快经过巢穴附近的洋流，从而能够使洋流将海底的细沙吹起进行收集），使风向保持对发电叶片产生最强的驱动力，在气流经过出风口时，一部分气流改变方向从出风口流出，一部分继续推动叶片转动，该结构的封闭空间能够增加风能的利用效率，出风口和进风口与气旋结构连接处交替排列，气旋结构中产生的气压能够推动叶片转动，当叶片静止式，则进气口与叶片中的气压会逐渐升高，进而使叶片转动。

Claims (5)

1.基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，其特征在于，包括集风结构（1）、气旋结构（2）和出风结构（3），所述气旋结构（2）包括内部中空的集风盒（4），所述集风盒（4）内部沿竖直方向转动配合设置有发电机叶片（5），所述发电机叶片（5）下端同轴固定安装有微风发电机，所述发电机叶片（5）上端同轴固定有置于集风盒（4）外侧的副发电机叶片（6）；
所述集风结构（1）包括集风盒（4）后端连通固定的集风管（7），所述集风结构（1）还包括集风盒（4）两侧连通固定的开口朝向上端设置的“L”形的副集风管（8）；
所述出风结构（3）包括集风盒（4）前端连通固定的出风管（9）；
所述气旋结构（2）包括集风盒（4）内表面圆周均布的曲线型的四个导流板（10），四个所述导流板（10）分别置于所述集风管（7）、出风管（9）和两个副集风管（8）与集风盒（4）连通处；
四个所述导流板（10）表面均设置窄额鲀巢穴结构（11）；
两个所述副集风管（8）上端均连接有开口朝向前端的弯曲管（12），所述弯曲管（12）的下端与副集风管（8）转动配合设置，所述弯曲管（12）的后端固定设置有风向标（13）。
2.根据权利要求1所述的基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，其特征在于，所述弯曲管（12）的下端固定有环形的滑块（14），所述滑块（14）的截面为“T”形设置，所述副集风管（8）上端开口处开设置有环形的滑槽（15），所述滑槽（13）的截面为“T”形设置，所述滑块（14）与滑槽（15）转动配合设置。
3.根据权利要求1所述的基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，其特征在于，所述集风管（7）和出风管（9）与集风盒（4）连接处交替排列，两个所述副集风管（8）与集风盒（4）连接处交替排列。
4.根据权利要求1所述的基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，其特征在于，所述集风管（7）、出风管（9）和弯曲管（12）均为前端开口处内径大于末端内径的中空圆形喇叭状结构。
5.根据权利要求1所述的基于窄额鲀巢穴的微风发电装置，其特征在于，所述发电机叶片（5）和副发电机叶片（6）均包括竖直设置与集风盒（4）转动配合的叶片轴（16），所述发电机叶片（5）和副发电机叶片（6）均包括连接在叶片轴（16）外侧的若干叶片（17），所述叶片（17）的外侧边缘设置为弧度状，其弧背背向集风管（7）与集风盒（4）的连通入口处。
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