CN1234096A - 带罩风力发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风力发动机装置,其特征在于,它主要包括至少一个风力发动机(2)、用于在风速小时增大吹向风力发动机(2)的风速的构件(3)、以及用于在风速大时影响尤其是减小吹向风力发动机(2)的风速的构件(4)。

Description

带罩风力发动机
本发明涉及一种风力发动机装置。
本发明涉及一种在风速小及在风速大的时候都特别有效的风力发动机装置。
为此，本发明涉及的风力发动机装置的特征在于，它主要包括至少一个风力发动机，一些用于在风速小的时候增大吹向风力发动机的风速的构件，以及一些用于在风速大的时候影响尤其是减小吹向风力发动机的风速的构件。
用于增大吹向风力发动机的风速的构件最好至少由一个导风件组成，该导风件沿着风吹向风力发动机的方向呈圆锥形缩小。
用于影响尤其是减小吹向风力发动机的风速的构件最好至少由一个位于导风件入口的物体组成。
在风速大的时候影响尤其是减小吹向风力发动机的风速的构件最好是可调节构件。
在最佳实施例中，用于影响风速的构件由一个位于导风件入口的物体组成，该物体和导风件之间的距离可以调节，使风吹向风力发动机的主通道可以多关闭一些或少关闭一些。
在其它变型中，所述物体不能调节，但是位于导风件的入口，与导风件相距一个固定距离。显然，在该实施例中，本发明装置的优越性在于，在制造和/或安装期间，物体和导风件之间的距离可以方便地根据地理情况、即根据装置是安装在强风地区还是安装在风力不太强的地区来进行选择。
所述物体最好布置在一侧，风从一个沿风吹方向渐渐扩张的壁部进行吹送，使得风集中在外周边。
在其它变型中，用于在风力发动机处增大风速、提高风的有效流量的构件是由一个导风件构成的，该导风件沿风吹方向呈圆锥形缩小；用于在风力发动机处减小风速、降低风的有效流量的构件，一方面包括一个与第一导风件出口相连并沿风吹方向呈圆锥形扩张的第二导风件，另一方面包括一些使风力发动机和第二导风件相互移动的构件，使风力发动机与第二导风件相距远一些或不太远。
为了更好地阐述本发明特征，下面根据非限制性实施例并参照附图，对本发明作进一步描述。
附图如下：
图1是本发明一个风力发动机装置的立体示意图；
图2是沿图1中箭头F2的视图；
图3类似于图2，但处于另一个位置；
图4是图2中F4所指部分的一个变型的剖视图；
图5示出图2中F5所指部分的一个变型；
图6示出图2的一个变型；
图7示出另一个变型；
图8示出图5所示部分的一个变型；
图9、10和11示出本发明的另外三个变型。
如图1所示，本发明的风力发动机装置1主要包括一个风力发动机2，一些用于在风速小的时候增大吹向风力发动机2的风速的构件3，以及一些用于在风速大的时候影响尤其是减小吹向风力发动机2的风速的构件4。
在图1尤其是图2和3所示的实施例中，构件3主要由一个导风件5构成，该导风件5沿风吹方向W朝风力发动机2呈圆锥状缩小。该导风件5主要由一个圆锥形外壳构成，其倾斜度最好小于20度。这种布置使得入口6和出口7的直径差别、尤其是直径的减小可以增大吹向风力发动机2的转子8的风速。
在图1至3所示的实施例中，构件4包括一个位于入口6的物体9以及一些可以改变该物体9和导风件5之间相互距离的构件10，使得导风件5的入口6可以由于这种距离的变化而多关闭一些或少关闲一些。
如图所示，这种距离的变化最好通过下述情况而获得，即物体9可以沿方向W移动，而导风件5与风力发动机2沿风向固定不变。显然，物体9的移动确定开口X的宽度，因为如图2和3所示，可以缩短极端位置。
物体9的外径D1小于导风件5的最大直径D2，物体9最好移动成例如可以至少局部地插入导风件5中。
可以使物体9移动的构件10一方面包括一个悬置件11，该悬置件布置在一个支承架12上，使物体9可以在该支承架12上移动，构架10另一方面包括一些用于将物体9定位在支承架12上的驱动装置。
在图2和3所示的实施例中，支承架12主要包括在物体9两侧安装在支承件15上的两个水平型材14。悬置件11利用支承滚轮16使物体9在型材14上滚动。
在所示实施例中，驱动装置13由一个或一些可以根据风吹到风力发动机上的需要加以自动控制的液压缸组成。显然，在其它变型中，可以以机械、电动或其它方式进行驱动。为了减小体积，最好使用由弹簧构成的或者以空气压力等进行工作的驱动装置13。
物体9的一个外壁在迎风面包括至少一个直径逐渐增大的壁部17，使风朝外推送。因此，风聚集在外周边D1，该外周边D1根据物体9的位置变化，也可以用作构件3，用于增加风在风力发动机2处的有效流量。
壁部17由一个重新朝内弯曲的壁部18加以延伸。
根据图2和3所示的实施例，物体9也配有一个中央通风道19，该中央通风道19沿风向呈圆锥形扩张，其中定位有一个呈圆锥形扩张的导风件20。
整个装置最好可以围绕一条竖轴线21转动，并配有一些用于使之在风中定位的驱动装置22。为此，风力发动机2、导风件5以及配有可移动物体9的支承架12都安装在一个底座23上，该底座23借助一个旋转轴24，以绕枢轴转动的方式安装在一个固定机架25上。该旋转轴24最好由滚珠轴承加以支承。
尺寸较大的装置最好也配置一个具有大转向圆的转环26，以便可以借助滚轮或辅助轮27进行悬置。
驱动装置22包括一个驱动一些滚轮27之一的电动机。显然，可以使用其它驱动装置22、例如一个固定在底座23上的齿圈，该齿圈可以借助一个安装在一个驱动轴上的小齿轮进行转动。
根据图2和3所示的两个位置变化可以方便地进行工作。
整个装置总是迎风安装并通过驱动装置22保持在迎风状态，可以根据一个确定风向的测量装置的数据进行自动控制。
在弱风情况下，物体9与导风件5之间的距离确定成开口X的大小是这样的：导风件5的圆锥形形状以及壁部17的配置大大增加风力发动机2处的风流量。
因为中央通风道19呈圆锥形扩张，所以出口28处的风流量相当小。这种小流量要注意到这样的情况，即物体9后面形成的紊流减弱，对总风流量不具有不利影响。
一旦风速加大或发生风暴时，风力发动机装置不背离风向而继续工作。在这种情况下，物体9移动成通过导风件5的气流减弱，使风力发动机2只经受允许的风速。
图2和3示出两个不同的位置。物体9的位置对通过导风件5的气流的作用以及物体9根据风的变化而进行的调节，可以凭经验加以确定。
悬置件11可以配备各种附件来加以进一步改进。
在图4所示的实施例中，型材14配有一个可以进行拆卸和置换的导向装置29。
一个加热件30可以布置在导向装置29之下，使导向装置29能够被加热，从而避免结冰，以便物体9即使在严冬也不受阻。为了限制热量损失，一个热绝缘件31布置在导向装置29和型材14之间。
可以配置一些以液压控制的或以其它方式控制的锁紧装置32，以避免物体9脱离型材14，并且在进行调节之后使物体9锁紧在理想位置。
悬置件11可以配有一些刮板，这些刮板伴随活动物体9，并将导向装置29保持在正常状态。另外还配置一些补偿装置，对物体9悬置的允许偏差以及由于位于物体9两侧的型材14不平行而产生的偏差加以补偿。
图5示出另一个变型，其中，壁部17竖直定向并与一个倾斜壁部33相连接。
图6示出另一个变型。其中，物体9被封闭。物体9外表面的形状主要由一个呈圆锥形扩张的壁部34、一个朝内弯曲的壁部35以及一个朝内呈圆锥形定向并与弯曲壁部35相连的壁部36加以确定。壁也可以完全是圆形和椭圆形等，即呈球形或扁平球形。
在该实施例中，不使用如图2所示的位于物体9侧面的型材14，而使用一个支承架12，该支承架12具有一个穿过物体9进行延伸的型材37。在该实施例中，不使用支承滚轮16，而使用一个或一些滑块38。图6所示的风力发动机装置的工作情况基本类似于前面附图所示装置的工作情况。
图7示出另一个变型。其中，用于在风力发动机2处增加风流量的构件3包括一个沿风吹方向呈圆锥形缩小的导风件39，而用于在风力发动机2处降低风速或风的有效流量的构件4，一方面包括一个与第一导风件的出口相连并沿风吹方向呈圆锥形扩张的第二导风件40，另一方面包括一些用于使风力发动机2和第二导风件40相互移动的构件41，以便风力发动机2在第二导风件40中移动远一些或近一些。在所示实施例中，导风件40是固定的，构件41包括一个滑车42和一些驱动装置43，风力发动机2安装在滑车42上，驱动装置43用于移动滑车42。
显然，根据另一个变型，风力发动机2可以用固定方法安装，而导风件40可以与导风件39一起或不与导风件39一起进行移动。
要注意的是，风力发动机2的转子直径基本与第一导风件39和第二导风件40之间通风道的直径相一致。
如图所示，可以配置一个中间圆柱形构件44。
要注意的是，入口直径D3小于出口直径D4。
在风速小和风速大的时候，风在导风件39中总是增大。因为直径D4大于直径D3，以及风力发动机2可以移动，所以与外部的风相比较，使用这种风力发动机既可以减小风速也可以增大风速。
图8示出圆锥形内外倾斜式物体9的另一个变型。在该实施例中，中央通风道19具有一个圆锥形部分和一个圆柱形部分。
图9示出本发明另一个变型。在该实施例中，位于导风件3入口6的物体9与该导风件相距一个固定距离。该距离在装置安装期间根据地理情况进行选择。显然，这样可以使风力发动机2始终处于最佳风力条件下。
同样，在该实施例中，物体9在迎风一侧配有一个沿风向扩张的壁部17，壁部17大体上呈弯曲状或圆锥形，以便使风聚集在外周边D1。
壁部17由一个壁部18加以延伸，该壁部18朝导风件5定向，并朝该导风件5缩小。
如图9所示，物体9制成水滴形状，水平布置，其顶尖45朝向导风件5。这种水滴形状对导风面特别有利。
显然，这种制成水滴状的物体9也可以应用在该物体9可以相对于导风件5进行移动的实施例中。
根据图10所示的实施例，物体9与导风件5相距一个固定距离，但配有一个中央通风道19。该通风道呈圆锥形扩张。但是，该通风道也可以呈圆柱形。
根据另一个变型，导风件5和物体9以固定方法一个相对于另一个地进行安装，而风力发动机2可以相对于导风件5进行轴向移动。
图11还示出一个实施例。其中，可以改变物体9和导风件5之间距离的构件10是一种平行四边形结构，包括一些可以绕枢轴转动的支承件46-47，这些支承件46-47可以通过驱动装置13以及例如压力缸48进行移动。
要注意的是，在图1至6以及图9至11所示的所有实施例中，导风件5可以配有一个圆锥形输出件，如图2中虚线所示。
显然，各个不同实施例的特征可以组合。
本发明不局限于上面描述和附图所示的实施例，不超出本发明的范围，这种风力发动机装置可以具有各种不同的形状和体积。

Claims (16)

1．一种风力发动机装置，其特征在于，它主要包括至少一个风力发动机(2)、一些用于在风速小的时候增大吹向风力发动机(2)的风速的构件(3)以及一些用于在风速大的时候影响尤其是减小吹向风力发动机(2)的风速的构件(4)。
2．根据权利要求1所述的风力发动机装置，其特征在于，用于增大吹向风力发动机(2)的风速的构件至少由一个导风件(5)组成，该导风件(5)沿着风吹向风力发动机(2)的方向(W)呈圆锥形缩小。
3．根据权利要求2所述的风力发动机装置，其特征在于，导风件(5)配有一个圆锥形输出件，该输出件与所述第一导风件(5)相连，并沿风吹方向呈圆锥形扩张。
4．根据权利要求1、2或3所述的风力发动机装置，其特征在于，用于在风速大的时候影响尤其是减小吹向风力发动机(2)的风速的构件(4)是可调节的构件。
5．根据权利要求1、2或3所述的风力发动机装置，其特征在于，用于影响尤其是减小吹向风力发动机(2)的风速的构件(4)至少由一个位于导风件(5)入口的物体(9)组成，该物体(9)以一个固定距离相对于导风件(5)进行布置，该距离根据地理情况加以选择。
6．根据权利要求1至4之一所述的风力发动机装置，其特征在于，用于影响尤其是减小吹向风力发动机(2)的风速的构件(4)至少由一个位于导风件(5)入口的物体(9)组成，可调节的构件(4)包括一些构件(10)，这些构件(10)可以改变物体(9)和导风件(5)之间的相互距离，使得导风件(5)的入口多关闭一些或少关闭一些。
7．根据权利要求6所述的风力发动机装置，其特征在于，风力发动机(2)和导风件(5)以固定方法一个相对于另一个地进行安装，所述物体(9)可以相对于导风件(5)进行轴向移动。
8．根据权利要求6或7所述的风力发动机装置，其特征在于，它配有一个可以使物体(9)在其上面移动的支承架(12)以及一些用于使物体(9)移动的驱动装置(13)、例如一个或一些压力缸。
9．根据权利要求6至8之一所述的风力发动机装置，其特征在于，导风件(5)和物体(9)之间的相互位置可以改变成使物体(9)至少可以局部地插入导风件(5)中。
10．根据权利要求6至9之一所述的风力发动机装置，其特征在于，通过一个或一些以下的附件改进对物体(9)的支承：
-一个可以拆卸和置换的导向装置(29)，物体(9)可以由它进行移动；
-一些刮板或类似构件，这些刮板伴随活动物体(9)，并将使物体(9)移动的导向装置(29)保持在正常状态；
-一个加热件(30)，可以对使物体(9)可在其上面移动的导向装置(29)进行加热；
-一些锁紧装置(32)，使物体(9)锁紧在理想位置；
-一些补偿装置，可以对物体(9)悬置的允许偏差进行补偿。
11．根据权利要求6至10之一所述的风力发动机装置，其特征在于，所述物体(9)具有一个或一些以下特征：
-物体(9)在迎风一侧配有一个沿风向扩张的壁部(17-34)；
-物体(9)的外径小于导风件(5)的最大内径；
-物体(9)在其朝向导风件(5)的外表面上配有一个朝导风件(5)缩小的壁(18)；
-物体(9)制成水滴形状，进行水平布置，物体(9)的顶尖朝向导风件(5)；
-物体(9)具有一个中央通风道(19)，呈圆柱形和/或沿风向呈圆锥形扩张；
-物体(9)由一个基本封闭的构件构成，其外表面的形状主要由一个呈圆锥形扩张的壁部(34)、一个朝内弯曲的壁部(35)以及一个朝内呈圆锥形延伸并与弯曲壁部(35)相连的壁部(36)加以确定，或者呈球形或扁平球形。
12．根据权利要求2和4所述的风力发动机装置，其特征在于，用于增大吹向风力发动机(2)的风速的构件(3)由一个沿风吹方向呈圆锥形缩小的导风件(39)构成，用于减小吹向风力发动机(2)的风速的构件(4)，一方面包括一个与第一导风件的出口相连并沿风吹方向呈圆锥形扩张的第二导风件(40)，另一方面包括一些用于使风力发动机和第二导风件(40)相互移动的构件(41)，以便风力发动机(2)可以在第二导风件(40)中移动远一些或近一些。
13．根据权利要求12所述的风力发动机装置，其特征在于，两个导风件(39-40)以固定方式加以安装，风力发动机可以相对于这些导风件(39-40)进行轴向移动．
14．根据权利要求12或13所述的风力发动机装置，其特征在于，风力发动机(2)的转子(8)的直径基本与第一导风件和第二导风件之间过渡部位的直径相一致。
15．根据前述权利要求之一所述的风力发动机装置，其特征在于，整个装置可以围绕一条竖轴线(21)转动，并配有一些用于使之在风中定位的驱动装置(22)。
16．根据权利要求15所述的风力发动机装置，其特征在于，驱动装置(22)包括一个齿圈，该齿圈固定在一个底座(23)上，底座(23)支承所述可转动的整个装置。
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