CN116292077A - 一种结合导风装置的风轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结合导风装置的风轮机，包括安装于发电机转子上的风轮组件，风轮组件感受轴向/径向风并带动转子转动，风轮组件外侧设有将风能导向到风轮组件的导风环。本发明用以在风力较小时，能将风导向，进而使得发电机的转子正常转动，从而实现正常发电，避免设备的浪费，提高发电效率。

Description

一种结合导风装置的风轮机
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种结合导风装置的风轮机。
背景技术
地球上的可用资源日渐减少，在环保意识日渐高涨的今日，由于再生能源洁净、低温室气体排放的特性，使得再生能源的利用与发展日渐受到各国的重视。其中，又以太阳能发电与风力发电最受重视。。
但是风力发电机在实际应用中，不同的安装区域、运行时间段风力大小不等，特别在一些风力较小的时间段或者区域范围内，风力不能确保发电机的发电效率，甚至发电机不能正常工作，造成设备的浪费，发电效率低下，不能满足实际生产的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结合导风装置的风轮机，用以在风力较小时，能将风导向，进而使得发电机的转子正常转动，从而实现正常发电，避免设备的浪费，提高发电效率。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下方案：
一种结合导风装置的风轮机，包括安装于发电机转子上的风轮组件，风轮组件感受轴向/径向风并带动转子转动，风轮组件外侧设有将风能导向到风轮组件的导风环。
由于采用上述技术方案，在现有发电机的基础上，在其转子上安装风轮组件，风轮组件感受轴向/径向风并辅助转子转动，在风力较小时，为转子提供动能，在风轮组件外侧设有导风环，导风环可以对外界风能进行导向，可以让风的流向最大程度的吹向风轮组件的有效迎风面上，可以减少风力对风轮组件的反作用力，同时可以在外界小风量时，进一步为转子提供更多的动能，确保发电机能正常的运行，从而实现正常发电，避免设备的浪费，提高发电效率。
可选的，所述风轮组件包括套筒及若干叶片，套筒固定套设在转子外侧，若干叶片呈环形均匀分布在套筒外圆周面上，任意相邻两叶片之间形成有风道，导风环位于若干叶片形成的圆周面外侧，叶片外端与导风环内侧临近且不接触。
可选的，所述若干叶片均呈弧形状。
可选的，所述若干叶片的曲率最大位置均位于同一圆周面上。
可选的，所述若干叶片呈一层或者多层分布在套筒外圆周面上，叶片上下端均连接有环形盖板，环形盖板的内圆周位于叶片最大曲率处。
可选的，所述套筒上下端外侧呈环形均匀分布有辅助叶片，辅助叶片外端延伸至环形盖板上方，辅助叶片底面与环形盖板表面临近且不接触。
可选的，所述辅助叶片倾斜设置，辅助叶片外端部设有与环形盖板顶面连接的三角块。
可选的，所述导风环固定在风轮组件外侧，导风环包括两环形固定板及若干导风板，两环形固定板上下平行设置，环形固定板中部设有允许导风组件通过圆形安装口，若干导风板呈环状且竖向分布在两环形固定板之间，任意相邻两导风板之间构成有与风道进口对应的导风通道。
可选的，所述导风板与圆形安装口切线方向的夹角呈锐角，导风通道进口尺寸大于出口尺寸。
可选的，所述圆形安装口径向上任意相邻两导风板之间具有重叠部分。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、本发明中，在发电机的转子上安装风轮组件，风轮组件感受轴向/径向风并辅助转子转动，在风力较小时，为转子提供动能，在风轮组件外侧设有导风环，导风环可以对外界风能进行导向，可以让风的流向最大程度的吹向风轮组件的有效迎风面上，可以减少风力对风轮组件的反作用力，同时可以在外界小风量时，进一步为转子提供更多的动能，确保发电机能正常的运行，从而实现正常发电，避免设备的浪费，提高发电效率。
附图说明
图1为本发明的爆炸结构示意图；
图2为本实用的俯视结构示意图；
图3为图2的水平剖视结构图。
附图标记：1-套筒，2-辅助叶片，3-环形盖板，4-叶片，5-圆形安装口，6-导风通道，7-导风板，8-环形固定板，9-风道，10-三角块，11-转子，12-风轮组件，13-导风环，14-加强杆。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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
一种结合导风装置的风轮机，包括安装于发电机转子11上的风轮组件12，风轮组件12感受轴向/径向风并带动转子11转动，风轮组件12外侧设有将风能导向到风轮组件12的导风环13。
本实施中，如图1和2所示，在现有发电机的基础上，在其转子11上安装风轮组件12，转子11的转动带动发电机进行发电，而风轮组件12能感受轴向/径向的风能进而驱使转子11转动，径向是指朝向转子吹来的方向，轴向是指沿着转子长度的方向，在风力较小时，为转子11提供动能，在风轮组件外侧固定设有导风环13，导风环13可以通过固定在地面的支撑柱进行支撑固定，导风环13可以对外界风能进行导向，可以让风的流向能最大程度的吹向风轮组件的有效迎风面上，可以减少风力对风轮组件的反作用力，同时可以在外界小风量时，进一步为转子11提供更多的动能，确保发电机能正常的运行，从而实现正常发电，避免设备的浪费，提高发电效率。
进一步的，所述风轮组件12包括套筒1及若干叶片4，套筒1固定套设在转子11外侧，若干叶片4呈环形均匀分布在套筒1外圆周面上，任意相邻两叶片4之间形成有风道9，导风环13位于若干叶片4形成的圆周面外侧，叶片4外端与导风环13内侧临近且不接触。
具体的，风轮组件12主要由套筒1和若干叶片4构成，套筒1直接套设在转子11上，套筒1与转子11之间不发生相对转动，两者属于固定套接，若干叶片4呈环状均匀分布在套筒1外圆周面上，若干叶片4的外端也会形成一个圆周面，导风环13安装在叶片4形成的圆周面外侧，叶片4的外端与导风环13内侧壁临近但是不接触，避免导风环13影响风轮组件12的转动，外部的风能从风道9径向进入，风进入后作用在叶片4上，进而通过套筒1带动转子11转动，这样可以在外界小风量时，为转子11提供更多的动能，确保垂直轴发电装置能正常的运行，从而实现正常发电，避免设备的浪费，提高发电效率。
进一步的，所述若干叶片4均呈弧形状。具体的，为了增大叶片4感受风的受力面积，将其设置呈弧形状，根据空气动力学，弧形面具有更好的空气流动性。
进一步的，所述若干叶片4的曲率最大位置均位于同一圆周面上。具体的，所有叶片4的形状均是相同的，这样可以确保叶片4带动转子11转动时的稳定性。
进一步的，所述若干叶片4呈一层或者多层分布在套筒1外圆周面上，叶片4上下端均连接有环形盖板3，环形盖板3的内圆周位于叶片4最大曲率处。具体的，环形盖板3可以确保能有更多的风量进入到风道9内，提高风轮组件12的辅助效果，进而提高发电效率。
进一步的，所述套筒1上下端外侧呈环形均匀分布有辅助叶片2，辅助叶片2外端延伸至环形盖板3上方，辅助叶片2底面与环形盖板3表面临近且不接触。具体的，辅助叶片2可以感受风道9的轴向来风，二次利用风能，进一步为转子11的转动提供辅助动能，提高发电效率。
进一步的，所述辅助叶片2倾斜设置，辅助叶片2外端部设有与环形盖板3顶面连接的三角块10。具体的，辅助压片2呈倾斜设置，其内侧面和外侧面都是倾斜面，具体倾斜方式是辅助叶片是正投影后，辅助叶片2的上端投影位于下端投影的左侧，即辅助叶片2的倾斜方式是V形的左半部分，这样辅助叶片2的内侧面能感受较多风道9的轴向来风，受力面积更好，外侧面为倾斜面使得转动时风阻更小，这样能提高转子11的转动效率，进而提高发电效率。
实施例2
进一步的，所述导风环13固定在风轮组件外侧，导风环13包括两环形固定板8及若干导风板7，两环形固定板8上下平行设置，环形固定板8中部设有允许导风组件通过圆形安装口5，若干导风板7呈环状且竖向分布在两环形固定板8之间，任意相邻两导风板7之间构成有与风道9进口对应的导风通道6。
进一步的，所述导风板7与圆形安装口5切线方向的夹角呈锐角，导风通道6进口尺寸大于出口尺寸。
进一步的，所述圆形安装口5径向上任意相邻两导风板7之间具有重叠部分。
本实施例中，如图3所示，为了进一步提高风轮组件12带动转子11转动的速度，在风轮组件12外侧设有导风环13，导风环13由上下两平行的环形固定板8和若干的导风板7构成，环形固定板8中部设有安装风轮组件12的圆形安装口5，若干导风板7环形均匀分布在两环形固定板8之间，导风板7的侧面具有一定的弧面，提高空气流动性能，导风板7是竖向且倾斜设置在两环形固定板8之间，导风板7的内端与圆形安装口5切线方向的夹角为锐角，这样使得导风通道6呈现进口尺寸大出口尺寸小的结构，这样可以提高进风量，同时增大出风压力，导风环13将风从导风通道6引入到风轮组件12的风道9中，风从风道9径向进入，从辅助叶片2轴向流出，在外界小风量时更进一步为转子11提供更多的动能，确保发电机能正常的运行，从而实现正常发电，避免设备的浪费，辅助叶片2对风能的二次利用，提高发电效率。需要说明的是，叶片4和导风板7都可以采用空心结构，用以降低整个辅助导风结构的重量，提高风轮组件12带动转子11转动的速度，提高发电效率，由于叶片4和导风板7采用空心结构，为提高两者的强度，可以在叶片4和导风板7内部固定加强杆14。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，包括安装于发电机转子(11)上的风轮组件(12)，风轮组件(12)感受轴向/径向风并带动转子(11)转动，风轮组件(12)外侧设有将风能导向到风轮组件(12)的导风环(13)。
2.根据权利要求1所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述风轮组件(12)包括套筒(1)及若干叶片(4)，套筒(1)固定套设在转子(11)外侧，若干叶片(4)呈环形均匀分布在套筒(1)外圆周面上，任意相邻两叶片(4)之间形成有风道(9)，导风环(13)位于若干叶片(4)形成的圆周面外侧，叶片(4)外端与导风环(13)内侧临近且不接触。
3.根据权利要求2所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述若干叶片(4)均呈弧形状。
4.根据权利要求3所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述若干叶片(4)的曲率最大位置均位于同一圆周面上。
5.根据权利要求4所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述若干叶片(4)呈一层或者多层分布在套筒(1)外圆周面上，叶片(4)上下端均连接有环形盖板(3)，环形盖板(3)的内圆周位于叶片(4)最大曲率处。
6.根据权利要求5所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述套筒(1)上下端外侧呈环形均匀分布有辅助叶片(2)，辅助叶片(2)外端延伸至环形盖板(3)上方，辅助叶片(2)底面与环形盖板(3)表面临近且不接触。
7.根据权利要求6所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述辅助叶片(2)倾斜设置，辅助叶片(2)外端部设有与环形盖板(3)顶面连接的三角块(10)。
8.根据权利要求1所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述导风环(13)固定在风轮组件外侧，导风环(13)包括两环形固定板(8)及若干导风板(7)，两环形固定板(8)上下平行设置，环形固定板(8)中部设有允许导风组件通过圆形安装口(5)，若干导风板(7)呈环状且竖向分布在两环形固定板(8)之间，任意相邻两导风板(7)之间构成有与风道(9)进口对应的导风通道(6)。
9.根据权利要求8所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述导风板(7)与圆形安装口(5)切线方向的夹角呈锐角，导风通道(6)进口尺寸大于出口尺寸。
10.根据权利要求9所述的一种结合导风装置的风轮机，其特征在于，所述圆形安装口(5)径向上任意相邻两导风板(7)之间具有重叠部分。
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