CN110953121A - 一种环保型低噪风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型低噪风力发电机，属于风力发电机领域，一种环保型低噪风力发电机，本方案通过改变风轮对周边气流的影响使风轮在工作的过程中不易形成周期性的低频音波，减小风轮在工作的过程中产生的周期性低频噪音，而对于机组外罩内的发电机机组和变速齿轮箱等结构工作过程中发出的噪音，可以将机组外罩设置为完全密封结构，减小发电机机组和变速齿轮箱工作时噪音外传的概率，大幅减小风力发电机工作过程中向外传播的低频噪音，减小风力发电机的公害问题，使风力发电机在建设时可以选择距离用电户较近的位置，增加风力发电机建设的选择可能，减小风力发电的远程输电损耗。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机领域，更具体地说，涉及一种环保型低噪风力发电机。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成，风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电，广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
在风力发电机刚刚面世的时候，很多人都将其视为完美的清洁能源，是替代化石燃料的最佳选择之间之一，除了地域限制之外，风力发电机在设计理念中不存在任何问题：工作过程不会排放污染物，不会排放过量的二氧化碳，不会造成温室效应，风能在某种意义上为无限的可持续能源，拥有现阶段的主要能源物质化石能源所不具备的有优点。
然而在风力发电机实际应用的过程中，却出现了技术人员设计之外的缺点，在风力发电机正常工作的过程中，风轮、发电机机组和变速用的齿轮箱会产生周期性的振动，而这些周期性的振动将会产生低频噪音，而这些低频噪音通常分贝数较低，在风力发电机建成之初的环保验收过程中，很难发现问题，而随着风力发电机的使用，低频噪音的危害才会逐渐显现，虽然低频噪音对生理的直接影响没有高频噪音那么明显，但低频噪音更会对人体健康产生长远的影响，已经有研究表面长时间的处于低频噪音环境下的人会有明显的致郁倾向，对人体的身体健康有严重的影响。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种汽水旋风分离器，它可以实现减小风力发电机工作过程中产生的噪音，减少风力发电机造成的噪音污染，使风能真正意义上成为洁净能源。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种环保型低噪风力发电机，包括机组外罩主体、塔架、调向器和风轮主体，所述风轮主体包括导流罩，所述导流罩固定连接有三个均匀分布的叶轮片，所述导流罩上开凿三个与叶轮片相匹配的导流槽，所述叶轮片上开凿有预制槽，所述预制槽的槽底板上固定连接有限位杆，所述限位杆上套接有预制槽相匹配的活动面板，所述活动面板与限位杆之间连接有耐磨环，且耐磨环与活动面板固定连接，所述限位杆远离预制槽槽底板的一端固定连接有限位头所述活动面板上开凿有与限位头相匹配的沉头槽，所述沉头槽的槽底板上固定连接有缓冲橡胶垫，所述活动面板与预制槽槽底板之间固定连接有压缩弹簧，且压缩弹簧套接在限位杆的外侧，所述活动面板的侧壁上开凿有多个扰流槽，所述预制槽可以通过扰流槽与外界相连通，所述扰流槽内固定连接有消音装置，可以实现减小风力发电机工作过程中产生的噪音，减少风力发电机造成的噪音污染，使风能真正意义上成为洁净能源。
进一步的，所述叶轮片的表面呈曲型，整体呈现为左低右高的状态，所述活动面板也设置为与叶轮片曲面同向的斜放，呈曲面叶轮片在较小的风力作用下也会产生转动。
进一步的，所述机组外罩主体包括机组外罩金属外壳，所述机组外罩金属外壳内放置有散热结构，所述散热结构包括，所述的外壁上固定连接有多个，多个均贯穿机组外罩金属外壳，所述机组外罩金属外壳与散热结构之间固定连接有降噪层，散热结构为机组外罩主体内安装的发电机机组，变速齿轮组等结构的散热装置，使机组外罩主体内的不易长时间出现过高温度。
进一步的，所述降噪层内开凿有空腔，所述空腔内装填有耐热油，通过耐磨橡胶层和耐热油吸收机组外罩主体内安装的发电机机组，变速齿轮组等结构工作时产生的噪音。
进一步的，所述耐热油内掺有多个弹性球，可以通过多个弹性球之间的碰撞有效的减小机组外罩主体内安装的发电机机组，变速齿轮组等结构工作时产生的噪音包含的能量。
进一步的，所述弹性球的密度与耐热油的密度相同，使弹性球可以悬浮在耐热油内，增加多个耐热油之间碰撞的可能。
进一步的，所述机组外罩主体的外侧包裹有散热层，且散热层将散热结构包裹在内侧，所述散热层包括铝制外壳，所述铝制外壳内填充有相变材料，散热层将散热结构包裹起来，使散热结构不易成为机组外罩主体内安装的发电机机组、变速齿轮组等结构工作时所产生噪音的传播材质，通过相变材料的相变可以有效的吸收和释放大量能量，辅助散热结构进行散热。
进一步的，所述相变材料选用三水合醋酸钠，且三水合醋酸钠内掺有成核剂和增稠剂，三水合醋酸钠的熔点为五十八摄氏度，符合电动机的正常工作温度，添加了成核剂和增稠剂的三水合醋酸钠会显著提升自己的潜热，增加相变材料的降温效果。
进一步的，所述散热层的外侧包裹有漫反射镜层，漫反射镜层可以反射大量的太阳光及其夹杂的能量，使散热层不易因太阳照射而过热，而散热层的表面为粗糙表面，不易形成光污染。
进一步的，所述散热层与漫反射镜层之间固定连接有保温层，保温层为隔热材料，减小漫反射镜层因长时间太阳照射升温而对散热层造成的不良影响。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本方案通过改变风轮对周边气流的影响使风轮在工作的过程中不易形成周期性的低频音波，减小风轮在工作的过程中产生的周期性低频噪音，而对于机组外罩内的发电机机组和变速齿轮箱等结构工作过程中发出的噪音，可以将机组外罩设置为完全密封结构，减小发电机机组和变速齿轮箱工作时噪音外传的概率，大幅减小风力发电机工作过程中向外传播的低频噪音，减小风力发电机的公害问题，使风力发电机在建设时可以选择距离用电户较近的位置，增加风力发电机建设的选择可能，减小风力发电的远程输电损耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的机组外罩的局部侧面剖视图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明的机组外罩的正面剖视图；
图5为本发明的散热结构；
图6为本发明的叶轮片的正视图；
图7为图6中B处的结构示意图
图8为本发明的叶轮片的截面图；
图9为图8中C处的结构示意图；
图10为本发明的叶轮片的局部侧视图。
图中标号说明：
1机组外罩主体、2塔架、3调向器、4风轮主体、401导流罩、402导流槽、403叶轮片、404预制槽、405活动面板、406限位杆、407限位头、408沉头槽、409耐磨环、410缓冲橡胶垫、411压缩弹簧、412扰流槽、413消音装置、5机组外罩金属外壳、6散热结构、7降噪层、701耐磨橡胶层、702耐热油、8散热层、801铝制外壳、802相变材料、9保温层、10漫反射镜层。
具体实施方式
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；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，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他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种环保型低噪风力发电机，包括机组外罩主体1、塔架2、调向器3和风轮主体4，塔架2为上层机构机组外罩主体1的支撑装置，而机组外罩主体1内安装有风力发电机的核心装置发电机机组和变速齿轮箱等，当风轮主体4在风力的作用下发生转动时，会带动与风轮主体4固定连接的转轴转动，并通过变速齿轮箱的结构带动发电机机组工作，完成发电工作，而发电机机组与电网电性连接，发电机机组工作产生的电能会传输到电网储存。
请参阅图6-10风轮主体4包括导流罩401，导流罩401固定连接有三个均匀分布的叶轮片403，导流罩401上开凿三个与叶轮片403相匹配的导流槽402，叶轮片403上开凿有预制槽404，预制槽404的槽底板上固定连接有限位杆406，限位杆406上套接有预制槽404相匹配的活动面板405，活动面板405与限位杆406之间连接有耐磨环409，且耐磨环409与活动面板405固定连接，耐磨环409可以减小活动面板405与限位杆406之间之间的磨损，使活动面板405与限位杆406之间的连接不易出现晃动，限位杆406远离预制槽404槽底板的一端固定连接有限位头407活动面板405上开凿有与限位头407相匹配的沉头槽408，沉头槽408的槽底板上固定连接有缓冲橡胶垫410，活动面板405与预制槽404槽底板之间固定连接有压缩弹簧411，且压缩弹簧411套接在限位杆406的外侧，活动面板405的侧壁上开凿有多个扰流槽412，预制槽404可以通过扰流槽412与外界相连通，扰流槽412内固定连接有消音装置413，可以实现减小风力发电机工作过程中产生的噪音，减少风力发电机造成的噪音污染，使风能真正意义上成为洁净能源。
请参阅图8，叶轮片403的表面呈曲型，整体呈现为左低右高的状态，活动面板405也设置为与叶轮片403曲面同向的斜放，呈曲面叶轮片403在较小的风力作用下也会产生转动。
请参阅图2-5，机组外罩主体1包括机组外罩金属外壳5，机组外罩金属外壳5内放置有散热结构6，散热结构6包括601，601的外壁上固定连接有多个602，多个602均贯穿机组外罩金属外壳5，机组外罩金属外壳5与散热结构6之间固定连接有降噪层7，散热结构6为机组外罩主体1内安装的发电机机组，变速齿轮组等结构的散热装置，使机组外罩主体1内的不易长时间出现过高温度，降噪层7内开凿有空腔，空腔内装填有耐热油702，通过耐磨橡胶层701和耐热油702吸收机组外罩主体1内安装的发电机机组，变速齿轮组等结构工作时产生的噪音，耐热油702内掺有多个弹性球，可以通过多个弹性球之间的碰撞有效的减小机组外罩主体1内安装的发电机机组，变速齿轮组等结构工作时产生的噪音包含的能量，弹性球的密度与耐热油702的密度相同，使弹性球可以悬浮在耐热油702内，增加多个耐热油702之间碰撞的可能，机组外罩主体1的外侧包裹有散热层8，且散热层8将散热结构6包裹在内侧，散热层8包括铝制外壳801，铝制外壳801内填充有相变材料802，散热层8将散热结构6包裹起来，使散热结构6不易成为机组外罩主体1内安装的发电机机组，变速齿轮组等结构工作时所产生噪音的传播材质，通过相变材料802的相变可以有效的吸收和释放大量能量，辅助散热结构6进行散热，相变材料802选用三水合醋酸钠，且三水合醋酸钠内掺有成核剂和增稠剂，三水合醋酸钠的熔点为五十八摄氏度，符合电动机的正常工作温度，添加了成核剂和增稠剂的三水合醋酸钠会显著提升自己的潜热，增加相变材料802的降温效果，散热层8的外侧包裹有漫反射镜层10，漫反射镜层10可以反射大量的太阳光及其夹杂的能量，使散热层8不易因太阳照射而过热，而散热层8的表面为粗糙表面，不易形成光污染，散热层8与漫反射镜层10之间固定连接有保温层9，保温层9为隔热材料，减小漫反射镜层10因长时间太阳照射升温而对散热层8造成的不良影响。
在风力发电机正常工作时，风轮主体4会在风力的作用下发生转动，而在风轮主体4发生转动的过程中，由于风产生的气流被风轮主体4规则的整形，故在风轮主体4周围会形成稳定的周期性低频气流向外扩散，形成低频噪音，在风轮主体4所处环境风力较小时，由于风轮主体4的内嵌有活动面板405，而活动面板405在风压和压缩弹簧411的共同作用下，会发生不规则的振动，对风轮主体4周围的气流形成扰流作用，而在风轮主体4所处的环境风力较大时，风压会向下摇动活动面板405，直至多个扰流槽412漏出，此时气流会从扰流槽412中流出，形成扰流气流，使风轮主体4不易形成周期性的低频气流，而对于机组外罩主体1内安装的发电机组和变速齿轮箱而言，由于发电机组和变速齿轮箱处于密闭空间中，且可以通过耐磨橡胶层701、耐热油702以及弹性球之间的相互碰撞大幅减小噪音外传的概率，减小机组外罩主体1对外发出的噪音，同时通过散热结构6、散热层8、保温层9和漫反射镜层10对机组外罩主体1内进行辅助散热，使机组外罩主体1内的工作温度不易过高。
本方案通过改变风轮对周边气流的影响使风轮在工作的过程中不易形成周期性的低频音波，减小风轮在工作的过程中产生的周期性低频噪音，而对于机组外罩内的发电机机组和变速齿轮箱等结构工作过程中发出的噪音，可以将机组外罩设置为完全密封结构，减小发电机机组和变速齿轮箱工作时噪音外传的概率，大幅减小风力发电机工作过程中向外传播的低频噪音，减小风力发电机的公害问题，使风力发电机在建设时可以选择距离用电户较近的位置，增加风力发电机建设的选择可能，减小风力发电的远程输电损耗。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种环保型低噪风力发电机，包括机组外罩主体（1）、塔架（2）、调向器（3）和风轮主体（4），其特征在于：所述风轮主体（4）包括导流罩（401），所述导流罩（401）固定连接有三个均匀分布的叶轮片（403），所述导流罩（401）上开凿三个与叶轮片（403）相匹配的导流槽（402），所述叶轮片（403）上开凿有预制槽（404），所述预制槽（404）的槽底板上固定连接有限位杆（406），所述限位杆（406）上套接有预制槽（404）相匹配的活动面板（405），所述活动面板（405）与限位杆（406）之间连接有耐磨环（409），且耐磨环（409）与活动面板（405）固定连接，所述限位杆（406）远离预制槽（404）槽底板的一端固定连接有限位头（407）所述活动面板（405）上开凿有与限位头（407）相匹配的沉头槽（408），所述沉头槽（408）的槽底板上固定连接有缓冲橡胶垫（410），所述活动面板（405）与预制槽（404）槽底板之间固定连接有压缩弹簧（411），且压缩弹簧（411）套接在限位杆（406）的外侧，所述活动面板（405）的侧壁上开凿有多个扰流槽（412），所述预制槽（404）可以通过扰流槽（412）与外界相连通，所述扰流槽（412）内固定连接有消音装置（413）。
2.根据权利要求1所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述叶轮片（403）的表面呈曲型，整体呈现为左低右高的状态，所述活动面板（405）也设置为与叶轮片（403）曲面同向的斜放。
3.根据权利要求1所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述机组外罩主体（1）包括机组外罩金属外壳（5），所述机组外罩金属外壳（5）内放置有散热结构（6），所述散热结构（6）包括（601），所述（601）的外壁上固定连接有多个（602），多个（602）均贯穿机组外罩金属外壳（5），所述机组外罩金属外壳（5）与散热结构（6）之间固定连接有降噪层（7）。
4.根据权利要求3所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述降噪层（7）内开凿有空腔，所述空腔内装填有耐热油（702）。
5.根据权利要求3所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述耐热油（702）内掺有多个弹性球。
6.根据权利要求5所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述弹性球的密度与耐热油（702）的密度相同。
7.根据权利要求1所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述机组外罩主体（1）的外侧包裹有散热层（8），且散热层（8）将散热结构（6）包裹在内侧，所述散热层（8）包括铝制外壳（801），所述铝制外壳（801）内填充有相变材料（802）。
8.根据权利要求7所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述相变材料（802）选用三水合醋酸钠，且三水合醋酸钠内掺有成核剂和增稠剂。
9.根据权利要求8所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述散热层（8）的外侧包裹有漫反射镜层（10）。
10.根据权利要求9所述的一种环保型低噪风力发电机，其特征在于：所述散热层（8）与漫反射镜层（10）之间固定连接有保温层（9）。
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