CN117267046A - 一种新型发电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型发电机，包括主体和座体；气流收集单元构造为能够在进风口处进行聚风至第一进气通道的入口处和第二进气通道的入口处；负压形成单元用于在导流单元所引导的水平气流经过主体后对应形成连通至第一出风口和第二出风口的负压区，以使进入至气流收集单元的上升气流可沿第一进气通道增强作用于触发涡轮发电机转动；用以源源不断地提供给直接安装在第一进气通道入口的涡轮发电机，增大了用于发电的风力速度，可显著提升风力的利用率，适用于各种风能场景中，且进入第一进气通道和第二进气通道的上升气流更为快速，高效作用至涡轮发电机，无需额外增加多余的结构件，大大提升了风力发电的使用效果。

Description

一种新型发电机

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种新型发电机。

背景技术

现有的风力发电机，一般都是把发电构件直接置于风力环境中，这样可以更为显著的接收到风力，但是对于特别的场合中，例如是微风发电的工作环境中，将会较难实现风力的接收。

为了能利用微风发电，提高发电功率，已经发明了各种风力集能发电装置，即先用集能装置将气流加速，以提高风力进入发电机中。或是，利用缩放喷管的办法，使来流速度提高，以达到集能效果，使风力透平放置在喷管的喉部。亦或是，由集能装置的旋流机构，通过它可使来流产生旋转，从而使中心处气流加速，以提高风力。

但是上述类型的风力发电装置，都有较为明显的弱点，对于气流速度的增加量有限，集能效果一般，因而发电功率难以有着较大提高，并且额外增加的机构使得整个装置变得更为复杂，给安装、维护带来困难，而且在工作环境中容易造成不必要的损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型发电机，以解决上述问题。

本发明采用了如下方案：

本申请提供了一种新型发电机，包括：具有导流单元和负压形成单元的主体、以及设有一气流收集单元的座体；所述气流收集单元朝向背面开设有一进风口；所述负压形成单元朝向正面开设有第一出风口；所述导流单元设有对置在第一出风口两侧的第二出风口；所述座体与主体之间形成有一连通气流收集单元与负压形成单元的第一进气通道、以及连通气流收集单元与导流单元的第二进气通道；所述第一进气通道的入口处设有一容置在座体内的涡轮发电机，所述第一进气通道的出口处与第一出风口相连通；所述第二进气通道的出口处与第二出风口相连通；所述气流收集单元构造为能够在进风口处进行聚风至第一进气通道的入口处和第二进气通道的入口处；所述负压形成单元用于在导流单元所引导的水平气流经过主体后对应形成连通至第一出风口和第二出风口的负压区，以使进入至气流收集单元的上升气流可沿第一进气通道增强作用于触发涡轮发电机转动。

作为进一步改进，所述主体设有一顶板件，所述导流单元包括安装在顶板件与座体之间的两个对称设置的侧翼机构，所述负压形成单元包括设置在顶板件与座体之间的中间柱体，所述中间柱体配置在两个侧翼机构之间，使得侧翼机构所引导的水平气流在中间柱体的前方形成所述负压区。

作为进一步改进，所述侧翼机构包括多个层叠设置的导流叶片，各导流叶片呈月牙弧形，用于在朝向主体前方外扩形成八字形开口，以形成相对水平气流的较高风速的人造气流。

作为进一步改进，所述导流叶片固设在顶板件与座部之间，且各导流叶片沿纵向开设有相互对接的通孔，位于同一侧翼机构的各导流叶片上的通孔用于连通进风口和负压区。

作为进一步改进，所述第二出风口对应设置在各个导流叶片上，且所述通孔分别与各第二出风口相连通，对应协作形成所述第二进气通道。

作为进一步改进，至少侧翼机构上设有四个导流叶片，且一个所述导流叶片同向设置有至少两个所述第二出风口，多个第二出风口并排对置在负压区的两侧。

作为进一步改进，所述中间柱体遮挡住沿后方进入的水平气流，使得中间柱体的前方气流与人造气流存在流速差。

作为进一步改进，所述第一出风口呈条形槽延伸设置在整个中间柱体的正面，所述中间柱体的端部穿设至座体内，所述第一进气通道形成在中间柱体的中空内部，所述第一进气通道的入口形成在中间柱体的端部，且所述涡轮发电机可拆装的配置在端部处。

作为进一步改进，所述座体配置成用以适配于外部屋檐转角处，且该发电机背向设置于迎风方向。

作为进一步改进，所述座体呈一盒体状，其底部和背部镂空设置以形成所述进风口。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

本申请的新型发电机，在主体上进行引流设置和负压形成，在座体上进行聚风式的气流收集，从而将第一进气通道和第二进气通道所传输的上升气流通过负压的方式进而增强，用以源源不断地提供给直接安装在第一进气通道入口的涡轮发电机，增大了用于发电的风力速度，可显著提升风力的利用率，适用于各种风能场景中，该风力发电装置在一方面上避免了可转动部件的外露，起到保护机组的目的，在另一方面上降低噪音以及减少了投资成本，并且，位于负压形成单元的第一出风口与第一进气通道的出口相连通，位于导流单元的第二出风口与第二进气通道的出口相连通，使得主体中所形成的负压区分别连通至第一进气通道和第二进气通道，使得进入第一进气通道和第二进气通道的上升气流更为快速，高效作用至涡轮发电机，无需额外增加多余的结构件，大大提升了风力发电的使用效果。

附图说明

图1是本发明实施例的新型发电机在第一视角下的结构示意图；

图2是本发明实施例的新型发电机在第二视角下的结构示意图；

图3是本发明实施例的新型发电机在第三视角下的结构示意图；

图4是本发明实施例的新型发电机在其他视角下的结构示意图；

图5是本发明实施例的新型发电机的顶板件与中间柱体的结构示意图；

图6是本发明实施例的新型发电机的导流叶片的结构示意图；

图7是本发明实施例的新型发电机在模拟风速下的压力场示意图；

图8是本发明实施例的新型发电机在主体中的气流示意图。

图标：

1-主体；2-座体；3-进风口；4-第一出风口；5-第二出风口；6-涡轮发电机；7-顶板件；8-侧翼机构；9-中间柱体；10-导流叶片；11-通孔。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例

结合图1至图8，本实施例提供了一种新型发电机，包括：具有导流单元和负压形成单元的主体1、以及设有一气流收集单元的座体2。所述气流收集单元朝向背面开设有一进风口3。所述负压形成单元朝向正面开设有第一出风口4。所述导流单元设有对置在第一出风口4两侧的第二出风口5。所述座体2与主体1之间形成有一连通气流收集单元与负压形成单元的第一进气通道、以及连通气流收集单元与导流单元的第二进气通道。所述第一进气通道的入口处设有一容置在座体2内的涡轮发电机6，所述第一进气通道的出口处与第一出风口4相连通。所述第二进气通道的出口处与第二出风口5相连通。所述气流收集单元构造为能够在进风口3处进行聚风至第一进气通道的入口处和第二进气通道的入口处。所述负压形成单元用于在导流单元所引导的水平气流经过主体1后对应形成连通至第一出风口4和第二出风口5的负压区，以使进入至气流收集单元的上升气流可沿第一进气通道增强作用于触发涡轮发电机6转动。

上述中，在主体1上进行引流设置和负压形成，在座体2上进行聚风式的气流收集，从而将第一进气通道和第二进气通道所传输的上升气流通过负压的方式进而增强，用以源源不断地提供给直接安装在第一进气通道入口的涡轮发电机6，增大了用于发电的风力速度，可显著提升风力的利用率，适用于各种风能场景中。

该风力发电装置在一方面上避免了可转动部件的外露，起到保护机组的目的，在另一方面上降低噪音以及减少了投资成本，并且，位于负压形成单元的第一出风口4与第一进气通道的出口相连通，位于导流单元的第二出风口5与第二进气通道的出口相连通，使得主体1中所形成的负压区分别连通至第一进气通道和第二进气通道，使得进入第一进气通道和第二进气通道的上升气流更为快速，高效作用至涡轮发电机6，无需额外增加多余的结构件，大大提升了风力发电的使用效果。

可以理解的是，在伯努利原理中，气体的流速越大,大气压会越小。从而，在主体1上通过导流单元对水平气流进行人工干预，使其在主体1上存在流速差，进一步在负压形成单元形成负压区。而负压区与两个进气通道相连通，使得进气通道所传输的上升气流不断地被抽出至吸力较大的负压区，以此来增强上升气流，确保经过涡轮发电机6的气流更为高效强烈，以提升发力发电的效率。

需要提到的是，涡轮发电机6作为成熟的发电机组，已广泛应用在风力发电领域，因此对于气流经过涡轮发电机6进而带动涡轮发电机6转动以实现发电工作，属于现有技术，故在此不做赘述。

如图2至图5所示，在本实施例中，所述主体1设有一顶板件7，所述导流单元包括安装在顶板件7与座体2之间的两个对称设置的侧翼机构8，所述负压形成单元包括设置在顶板件7与座体2之间的中间柱体9，所述中间柱体9配置在两个侧翼机构8之间，使得侧翼机构8所引导的水平气流在中间柱体9的前方形成所述负压区。其中，顶板件7与座体2外侧对应限定出主体1的整个进风高度。而显然的，由于中间柱体9遮挡在两侧翼机构8中，使得水平气流被隔挡并分流至中间柱体9与侧翼机构8之间，进而在主体1内出现流速变化，对应在流速较大的区域中形成负压区。

具体地，所述侧翼机构8包括多个层叠设置的导流叶片10，各导流叶片10呈月牙弧形，用于在朝向主体1前方外扩形成八字形开口，以形成相对水平气流的较高风速的人造气流。其中，该人造气流由导流叶片10引导水平气流进入至主体1内部进一步形成，且人造气流的风速高于水平气流的风速，对应在较高风速的区域中形成负压。

更进一步地，所述导流叶片10固设在顶板件7与座部之间，且各导流叶片10沿纵向开设有相互对接的通孔11，位于同一侧翼机构8的各导流叶片10上的通孔11用于连通进风口3和负压区。其中，所述第二出风口5对应设置在各个导流叶片10上，且所述通孔11分别与各第二出风口5相连通，对应协作形成所述第二进气通道。尤其是，如图3所示，在一实施方式中，位于最下层的导流叶片10直接嵌设在座体2内，并暴露出其通孔11与进风口3相连通，利于气流沿通孔11进行传输。

而在其他实施方式中，亦可以是通过在座体2上对应开设有与通孔11相连通的通道，以此来实现座体2内的气流进一步沿通孔11传输至第二出风口5。

作为优选地，至少侧翼机构8上设有四个导流叶片10，且一个所述导流叶片10同向设置有至少两个所述第二出风口5，多个第二出风口5并排对置在负压区的两侧。从而，通过在负压区内对应连通有多个排列设置的第二出风口5、以及设置在中间柱体9正面的第一出风口4，使得负压区能够将各出风口的气流快速抽出至主体1内，以实现对上升气流的增强。

进一步如图7所示，为本实施例中的压力场示意图，对应模拟出了风速25m/s的流线图。进一步地，通过改变中间柱体9的尺寸形状以及相对位置，进一步提升整个负压区内的压力梯度来保证进气通道所抽出的上升气流。

如图8所示，在本实施例中，所述中间柱体9遮挡住沿后方进入的水平气流，使得中间柱体9的前方气流与人造气流存在流速差。而被遮挡在中间柱体9前方的小部分区域流速较低，与人造气流区域形成压差配合，进而在中间柱体9的前方并且是在两侧翼机构8之间的窄距离区域内对应形成负压区。

在本实施例中，所述第一出风口4呈条形槽延伸设置在整个中间柱体9的正面，所述中间柱体9的端部穿设至座体2内，所述第一进气通道形成在中间柱体9的中空内部，所述第一进气通道的入口形成在中间柱体9的端部，且所述涡轮发电机6可拆装的配置在端部处。从而，更易于更换维护核心部件。并且，延伸设置的条形槽与对置在两侧的两列第二出风口5相配合设置在负压区的周围，对应在形成负压后随即从各个出风口抽出气流。

其中，所述座体2配置成用以适配于外部屋檐转角处，且该发电机背向设置于迎风方向。水平气流沿后方进入至整个发电机内。并且，座体2和主体1的背面与后方朝向相一致，座体2和主体1的正面与前方朝向相一致。

如图3和图4所示，在本实施例中，所述座体2呈一盒体状，其底部和背部镂空设置以形成所述进风口3。在其背面处、以及底部处镂空设置，以利于气流直接通过进风口3进入至座体2内部进而到达各个进气通道。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型发电机，其特征在于，包括：

主体，具有导流单元和负压形成单元；

座体，设有一气流收集单元；

其中，

所述气流收集单元朝向背面开设有一进风口；

所述负压形成单元朝向正面开设有第一出风口；

所述导流单元设有对置在第一出风口两侧的第二出风口；

所述座体与主体之间形成有一连通气流收集单元与负压形成单元的第一进气通道、以及连通气流收集单元与导流单元的第二进气通道；

所述第一进气通道的入口处设有一容置在座体内的涡轮发电机，所述第一进气通道的出口处与第一出风口相连通；

所述第二进气通道的出口处与第二出风口相连通；

所述气流收集单元构造为能够在进风口处进行聚风至第一进气通道的入口处和第二进气通道的入口处；

所述负压形成单元用于在导流单元所引导的水平气流经过主体后对应形成连通至第一出风口和第二出风口的负压区，以使进入至气流收集单元的上升气流可沿第一进气通道增强作用于触发涡轮发电机转动。

2.根据权利要求1所述的新型发电机，其特征在于，所述主体设有一顶板件，所述导流单元包括安装在顶板件与座体之间的两个对称设置的侧翼机构，所述负压形成单元包括设置在顶板件与座体之间的中间柱体，所述中间柱体配置在两个侧翼机构之间，使得侧翼机构所引导的水平气流在中间柱体的前方形成所述负压区。

3.根据权利要求2所述的新型发电机，其特征在于，所述侧翼机构包括多个层叠设置的导流叶片，各导流叶片呈月牙弧形，用于在朝向主体前方外扩形成八字形开口，以形成相对水平气流的较高风速的人造气流。

4.根据权利要求3所述的新型发电机，其特征在于，所述导流叶片固设在顶板件与座部之间，且各导流叶片沿纵向开设有相互对接的通孔，位于同一侧翼机构的各导流叶片上的通孔用于连通进风口和负压区。

5.根据权利要求4所述的新型发电机，其特征在于，所述第二出风口对应设置在各个导流叶片上，且所述通孔分别与各第二出风口相连通，对应协作形成所述第二进气通道。

6.根据权利要求5所述的新型发电机，其特征在于，至少侧翼机构上设有四个导流叶片，且一个所述导流叶片同向设置有至少两个所述第二出风口，多个第二出风口并排对置在负压区的两侧。

7.根据权利要求3所述的新型发电机，其特征在于，所述中间柱体遮挡住沿后方进入的水平气流，使得中间柱体的前方气流与人造气流存在流速差。

8.根据权利要求7所述的新型发电机，其特征在于，所述第一出风口呈条形槽延伸设置在整个中间柱体的正面，所述中间柱体的端部穿设至座体内，所述第一进气通道形成在中间柱体的中空内部，所述第一进气通道的入口形成在中间柱体的端部，且所述涡轮发电机可拆装的配置在端部处。

9.根据权利要求1所述的新型发电机，其特征在于，所述座体配置成用以适配于外部屋檐转角处，且该发电机背向设置于迎风方向。

10.根据权利要求9所述的新型发电机，其特征在于，所述座体呈一盒体状，其底部和背部镂空设置以形成所述进风口。