CN117052592A - 一种采风装置及风能转换设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采风装置，包括层叠且间隔设置的至少两个安装板，相邻的两个安装板的彼此面向的一侧表面分别包括用于安装风轮的安装区域和围绕安装区域的渐变面区域，安装板的对应于渐变面区域的厚度在靠近安装板的边缘时呈递减设置，相邻的两个安装板的彼此靠近的安装区域之间设置有用于采风的风轮，相邻的两个安装板的彼此靠近的渐变面区域对经过相邻的两个安装板之间的气流起到压缩作用，使相邻的两个安装板之间的间隙被形成为风洞结构。本发明提高了采风装置的采风效率，进而提高了采用本发明的采风装置的风能转换设备的发电效率。

Description

一种采风装置及风能转换设备
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种采风装置及风能转换设备。
背景技术
风力发电机的类型包括，水平轴式风力发电机和竖直轴式风力发电机。与水平轴式风力发电机相比，竖直轴式风力发电机可以直接利用从多方位吹来的风，从而无需设置水平轴式风力发电机的迎风转向装置，因此可以简化机体结构，而且还能节省制作成本。但是，由于结构设计等原因，目前竖直轴式风力发电机的单位占地面积的产电量低于水平轴式风力发电机。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，在本发明的一方面提供了一种采风装置，包括层叠且间隔设置的至少两个安装板，相邻的两个所述安装板的彼此面向的一侧表面分别包括用于安装风轮的安装区域和围绕所述安装区域的渐变面区域，所述安装板的对应于所述渐变面区域的厚度在靠近所述安装板的边缘时呈递减设置，相邻的两个所述安装板的彼此靠近的所述安装区域之间设置有用于采风的风轮，相邻的两个所述安装板的彼此靠近的所述渐变面区域对经过所述相邻的两个所述安装板之间的气流起到压缩作用，使所述相邻的两个所述安装板之间的间隙被形成为风洞结构。
在本发明的另一方面提供了一种风能转换设备，包括如上所述的采风装置和与所述采风装置传动连接的发电机，所述采风装置能够向所述发电机提供旋转驱动力。
优选地，还包括用于支撑所述采风装置的支撑柱。
优选地，所述支撑柱的周围设置有沿着所述支撑柱的周向排列的多个辅助支撑柱，所述辅助支撑柱用于支撑所述采风装置。
与现有的竖直轴式风力发电机的采风装置相比，本发明的采风装置的相邻的两个安装板之间的间隙被形成为风洞结构，当风经过相邻的两个安装板之间的间隙时，会在两个安装板之间形成风急流，从而对风轮产生更强的驱动力，因此在相同的风量条件和相同的风轮结构条件下，本发明的采风装置的风轮的旋转速度大于现有的采风装置的风轮的旋转速度。本发明的风能转换设备采用了如上所述的采风装置，本发明的风能转换设备的发电机从上述的采风装置中获得旋转驱动力，因此与现有的竖直轴式风力发电机相比，本发明的风能转换设备具有了较高的发电效率。
进一步地，本发明的采风装置可以叠层设置，因此在单位占地面积内可布置多个采风装置和与该采风装置连接的发电机组，以此提高了单位占地面积的产电量。
附图说明
图1a至图1d是根据本发明实施例的采风装置的结构示意图；
图2a至图2b是根据本发明另一实施例的采风装置的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的风能转换设备的结构示意图；
图4a和图4b是根据本发明实施例的风能转换设备的应用示例图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
针对背景技术部分所提出的现有技术的缺陷，本发明提供了具有风洞结构的采风装置。该采风装置可以在结构内部形成风急流，以此来对风轮产生更强的驱动力。以下为具体实施方式。
实施例1
如图1a所示，本实施例提供的采风装置包括层叠且间隔设置的两个安装板1。相邻的两个所述安装板1的彼此面向的一侧表面分别包括用于安装风轮的安装区域1a和围绕所述安装区域1a的渐变面区域1b。所述安装板1的对应于所述渐变面区域1b的厚度在靠近所述安装板1的边缘时呈递减设置，以此在所述安装板1的边缘至所述安装区域1a之间形成了斜面。相邻的两个所述安装板1的彼此靠近的所述安装区域1a之间设置有用于采风的风轮2。其中，所述风轮2安装在两个所述安装区域1a之间时，所述风轮2的旋转轴的两端分别与两个所述安装区域1a的表面进行连接。
如图1b所示(图1b为图1a的主视图)，本实施例的采风装置中，相邻的两个所述安装板1的彼此靠近的所述渐变面区域1b之间共同形成了漏斗形状，从而可以对经过所述相邻的两个所述安装板1之间的气流起到压缩作用，使所述相邻的两个所述安装板1之间的间隙被形成为风洞结构。当风经过相邻的两个安装板之间的间隙时，会在两个安装板之间形成风急流，从而对风轮产生更强的驱动力，因此在相同的风量条件和相同的风轮结构条件下，本实施例的采风装置的风轮的旋转速度大于常规的采风装置的风轮的旋转速度。
优选地，如图1a所示，为了方便本实施例的采风装置的搬运，在所述安装板1的背向所述风轮2的一侧表面上设置多个螺环3，以用于吊装到其他设备上，或者可以吊装到另一个本实施例的采风装置上，形成层叠的采风结构。
可选地，如图1c和1d所示，本实施例的所述安装板1根据实际需要可选择不同的形状。
可选地，本实施例的所述安装区域1a的表面和所述渐变面区域1b的表面为平面或者曲面。当所述安装区域1a的表面和所述渐变面区域1b的表面采用曲面设计时，根据实际需要所述安装区域1a的表面的曲率和所述渐变面区域1b的表面的曲率可采取相同或者不同的值。
实施例2
本实施例的采风装置是实施例1的采风装置的进一步改进。如图2a所示，与实施例1不同的是本实施例的采风装置包括层叠且间隔设置的多个安装板1。相邻的两个所述安装板1的彼此面向的一侧表面分别包括用于安装风轮的安装区域1a和围绕所述安装区域1a的渐变面区域1b。所述安装板1的对应于所述渐变面区域1b的厚度在靠近所述安装板1的边缘时呈递减设置，以此在所述安装板1的边缘至所述安装区域1a之间形成了斜面。相邻的两个所述安装板1的彼此靠近的所述安装区域1a之间设置有用于采风的风轮2。
如图2b所示(图2b为图2a的主视图)，本实施例的采风装置中，相邻的两个所述安装板1的彼此靠近的所述渐变面区域1b之间共同形成了漏斗形状，从而可以对经过所述相邻的两个所述安装板1之间的气流起到压缩作用，使所述相邻的两个所述安装板1之间的间隙被形成为风洞结构。当风经过相邻的两个安装板之间的间隙时，会在两个安装板之间形成风急流，从而对风轮产生更强的驱动力，因此在相同的风量条件和相同的风轮结构条件下，本实施例的采风装置的风轮的旋转速度大于常规的采风装置的风轮的旋转速度。
实施例3
本实施例提供了一种风能转换设备，包括实施例1或实施例2所述的采风装置A和与所述采风装置A传动连接的发电机(图中未示出)。所述采风装置A能够向所述发电机提供旋转驱动力，以此将风能转换为电能。
本实施例的风能转换设备采用了实施例1或实施例2所述的采风装置来驱动发电机。由于实施例1或实施例2的采风装置的风轮的旋转速度大于常规的采风装置的风轮的旋转速度，因此与常规的竖直轴式风力发电机相比，本实施例的风能转换设备具有了较高的发电效率。
如图3所示(图中的采风装置为多层结构的采风装置)，本实施例的风能转换设备还包括用于支撑所述采风装置A的支撑柱B。所述支撑柱内设置有爬梯，以便于工作人员到达采风装置处进行风轮维修。
优选地，在本实施例中，所述支撑柱B的周围设置有沿着所述支撑柱B的周向排列的多个辅助支撑柱B1，所述辅助支撑柱B1同样用于支撑所述采风装置A，以提高整体风能转换设备的稳定性。
作为另一种应用示例，如图4a和图4b所示，本实施例的风能转换设备可设置在楼房C的屋顶上。其中，采风装置A的背向屋顶的一侧上设置有光伏发电装置S。具体是，在采风装置A的最顶端的安装板的背向风轮的一侧上阵列排布有多个太阳能电池，从而提高了有限的空间内(如屋顶区域)的清净能源的产量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种采风装置，其特征在于，包括层叠且间隔设置的至少两个安装板，相邻的两个所述安装板的彼此面向的一侧表面分别包括用于安装风轮的安装区域和围绕所述安装区域的渐变面区域，所述安装板的对应于所述渐变面区域的厚度在靠近所述安装板的边缘时呈递减设置，相邻的两个所述安装板的彼此靠近的所述安装区域之间设置有用于采风的风轮，相邻的两个所述安装板的彼此靠近的所述渐变面区域对经过所述相邻的两个所述安装板之间的气流起到压缩作用，使所述相邻的两个所述安装板之间的间隙被形成为风洞结构。
2.一种风能转换设备，其特征在于，包括权利要求1所述的采风装置和与所述采风装置传动连接的发电机，所述采风装置能够向所述发电机提供旋转驱动力。
3.根据权利要求2所述的风能转换设备，其特征在于，还包括用于支撑所述采风装置的支撑柱。
4.根据权利要求3所述的风能转换设备，其特征在于，所述支撑柱的周围设置有沿着所述支撑柱的周向排列的多个辅助支撑柱，所述辅助支撑柱用于支撑所述采风装置。
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