CN1695007A - 圆形蜂窝式转子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于风力发电机的转子，其具有多个分开的风道，其中，转子的轴线平行于风的方向。本发明的转子包括多个圆筒，其与转动轴线同心。依据本发明，上述的圆筒通过径向肋形式的不同壁相互连接，所述壁形成多个彼此独立的风经过的通道。设计上述通道，使得风的方向在其入口和出口之间改变。在所述的通道内，流动截面也改变了，从而改变了风速模数。
Description
技术领域
本专利发明称为具有弯管四边形的圆形蜂窝式转子，使对于风力发电机和大多数推进器来说是理想的。其目的是改善风力发电机和推进器的性能，通过用同心管式圆筒完全封闭整个周边而实现了此目的，安装在管式圆筒上的弯曲构件靠在所述同心管式圆筒上。所有构件都组装在由圆形弯管四边形模块所形成的圆形蜂窝式轮廓中，其通过接收所有的风力而使得四边形数量增加两倍以上，同时使得风接触面积增加了20倍以上。由于四边形的倍增及其与风的接触面积的增加，风力发电机的转子充分利用了风力。同样的技术应用到大多数的推进器转子，四边形数目的倍增加上其接触面积的增加导致相关的驱动离心力的倍增和最佳利用。
背景技术
在风力发电机的转子中所采用的技术具有不同的应用和适用于不同的尺寸。其一般包括通常装配有三个叶片的节段；一些模型具有易随风向调整的定向叶片。目前，风力发电机和大多数的推进器具有敞开的周边，而大部分的驱动离心力通过推进器被损耗掉了。在风速中，安装有具有最小接触表面积的三个叶片的常规风力发电机的性能通常是相当低的。
发明内容
具有圆形弯管四边形的圆形蜂窝式转子对于风力发电机和大多数的推进器是很理想的。它们包括几个同心管式圆筒，在所述同心圆管之间装配有弯曲构件而形成圆形弯管四边形，其主要目的是使得风力性能最优化。另一方面，在风力发电机和推进器中的这种最优化可以通过用弯管四边形代替常规的叶片来实现，所述弯管状四边形可以使风力接触表面积增加20倍以上。另外，推进器也使由发动机转动所产生的、并传至叶片的大部分推进离心力最大化。另一方面，将这些四边形装配入同心管式圆筒，从而封闭所有四边形的周边，给予转子一个圆形蜂窝式的形状。在风力发电机中具有最大直径的管式圆筒装配有一个开口的通风管，其具有一个圆锥形的朝外开口，从而增加转子的进风口表面积。在常规的风力发电机中弯管四边形具有一个软入口，其朝出口变小以产生低压。这在这种风力转子中是很自然的，因为其具有沿相同方向的进风区和排气区。然而在本专利发明中，弯管四边形的渐次弯曲将使风向转至另一个方向，如在风轮机中所发生的那样，这将使风力在排出时自动减小。推进器一般具有与风力转子相似的特征，但其增加了离心力的效应。对于规则的风，必须提前确定或计算好圆形弯管四边形的出口面积以获得足够的压力。对于可变的风，出口面积将是自动的。将上述圆管四边形组装在几个同心管式圆筒中，所述同心管式圆筒具有插入其每个之间的弯曲构件，赋予整个结构圆形蜂窝式的形状，其内具有圆形弯管四边形。在风力发电机和推进器中的弯管四边形可以是任意公知的几何形状，例如圆形、管状、椭圆形或具有任意所需的规则或不规则边的多边形。在四边形内可以采用类似的形状，或者甚至采用其它的形状，例如斜四边形或任意粗略的形状，其唯一的功能是使风力减少到最小。在大多数推进器转子中，具有较大直径的管式圆筒装配有一个开口向内的圆锥形通风管，其减小了排风口的表面积，从而在排出时将风力减小到最小。
在大多数的推进器中，弯管四边形的入口表面积小于其出口表面积以增大气压。采用这种技术，本发明将充分利用发动机所产生的离心和推进力。同一技术可以应用于风力发电机，但在这种情况下，弯曲的四边形将具有大于出口表面积的入口表面积以减小气压，其在由大转子表面增大后将产生巨大的能量，从而充分利用了风力转子上的风力。
用于风力发电机和大多数推进器的圆形蜂窝式转子将具有多个圆形弯管四边形，其具有相当于常规转子20倍以上的表面积。通过将其所有的外围完全封闭，所述大的风接触表面积增大了风力转子上的力。
用于风力发电机和大多数推进器的、具有圆形弯管四边形的圆形蜂窝式转子具有以下优点：其可以增加四边形数量，并且从而也增大了风接触面积或增大了在弯曲构件上的风摩擦力，因此使转子上的风力达到最大，其在大多数情况下也增大了。考虑到同心管式圆筒将完全封闭四边形周边，四边形的每行对齐或者不对齐。这是本发明的基础。
取决于在圆形弯管式四边形之间的弯曲构件的定位，用于风力发电机和大多数推进器的圆形蜂窝式转子可以在两个方向上移动。
附图说明
图1是用于风力发电机的圆形蜂窝式转子的正视图，其中，我们可以看到几个同心管式圆筒(1)(所述附图示出了四个管式圆筒)。具有最大直径的管式圆筒装配有通风管(4)，其具有开口朝外的圆锥形状，从而使进风口的表面积达到最大。在每个这些管式圆筒之间都装配有弯管四边形(2)(所述附图示出了在每个同心圆筒之间的12/10/8/6个弯曲四边形，从具有最大直径的圆筒开始并且依次从一个直径换到另一个直径)。这说明了由圆形弯管四边形(5)所构成的单个圆形蜂窝的形状。最后，我们看到刚好位于中心处的立方体或环(3)，其中装配有交流发电机的轴线。
图2是用于大多数推进器的圆形蜂窝式转子的正视图，其中我们可以看到几个同心管式圆筒(6)(所述附图示出四个圆筒)。具有最大直径的管式圆筒装配有通风管(9)，其具有开口朝内的圆锥形状，从而使排风口的表面积最小。在每个这些管式圆筒之间装配有弯曲构件(7)(所述附图示出了在每个同心圆筒之间的12/10/8/6个弯曲构件，从具有最大直径的圆筒开始并且依次从一个直径换到另一个直径)。这说明了具有圆形弯管四边形(10)的圆形蜂窝的形状。最后，我们看到刚好位于中心处的立方体或环(8)，其中装配有交流发电机的轴线。
图3示出了图1的截面图，从中我们可以看到同心管式圆筒(1)的剖面，其具有位于中心的立方体或环(3)和四边形的宽度部分(2)，其中我们可以看到(2)的弯曲。我们也可以理解如何将圆锥形通风管(4)开口朝外地装配在具有最大直径的管状圆筒上。圆形弯管四边形(5)也具有指示风向的箭头。
图4示出了图2的截面图，从中我们可以看到多个同心管式圆筒(6)的剖面，其具有位于其中心的立方体或核环心(8)和四边形的宽度部分(7)。我们也可以理解如何将圆锥形通风管(4)开口朝内地装配在具有最大直径的管状圆筒上以使排风口的表面积最小。圆形弯管四边形(10)也具有指示风向的箭头。
图5示出了风力发电机最大的管式圆筒的半截面，其中我们可以看到装配在每个圆形弯管四边形之间的构件的弯曲。根据“V”箭头的方向我们也可以看出风力发电机中的排风口表面积的减少，以及根据“R”箭头看出旋转方向。
图6示出了大多数推进器的最大的管式圆筒的半截面，其中我们可以看到装配在每个圆形弯管四边形之间的构件的弯曲。我们也可以看出进风口表面积的减少，而排风口表面积较大，同样可以根据“C”箭头的方向看出风进入的方向，以及根据“H”箭头看出旋转方向。
具体实施方式
用于风力发电机和大多数推进器的、具有四个或更多的圆形弯管四边形的圆形蜂窝式转子包括一个位于转子中心的环(3，7)、两个或更多个同心安装的管式圆筒(1，5)，管式圆筒之间装配有构件(2，6)并形成圆形弯管四边形。在用于风力发电机的转子中，具有最大直径的管式圆筒(1)将具有装配在其入口中并开口朝外的圆锥形通风管(4)。在用于大多数推进器的转子中，具有最大直径的管式圆筒(5)将具有装配在其出口中并开口朝内的圆锥形通风管(8)。可以通过传统的接合方法(例如焊接、铆接或螺纹连接)将所有这些不同的构件组装起来。风力发电机转子的尺寸可以根据所需要的生产能力而变化，其直径与传统的风力发电机的尺寸相似。制造材料将必须是轻的、金属的和抗腐蚀的。对于大多数推进器的转子，建议采用铸铁或高抗腐蚀并且轻的材料合金以及覆层塑料。
在风力发电机中将安装圆形弯管四边形(2)从而使排风口最小。这通过较大的进风口表面积和较小的排风口表面积来实现。由于较小的排风口表面积，所产生的较小压力对于大的转子表面是非常重要的，根据图5，其沿着“V”的方向。
在圆形蜂窝式转子中，根据图6，沿着“C”的方向，推进器的构件和圆形弯管四边形(7)在进风口表面处较小，而在排风口表面处较大。
立方体或环(3，8)将根据其安装特性而装配在交流发电机的轴线上或发动机上。
一旦已提出本专利发明的工业目的并对其进行了清楚和足够详尽的描述，使得可以对此发明进行利用，本人声明此发明为新的发明并且是本人自己的发明。如果其仍属于下列权利要求所概述的特性范围，根据本说明书中的描述和叙述和说明，可以改变非本质属性的细节，例如形状、尺寸、材料和制造过程。
Claims (3)
1.用于风力发电机和推进器的具有弯管四边形的圆形蜂窝式转子，其包括一组由管式圆筒(1，6)所环绕的构件(2，7)，其中心为一个交流发电机或发动机固定于其上的环或立方体(3，8)，从而取代了常规的叶片；其主要特征在于：所有构件(2，7)的周边具有圆形弯管四边形的形状，其外围通过管式圆筒(1，6)封闭，所述管式圆筒彼此同心并组装在模块中；在同心管式圆筒之间的四边形构件的位置可以对齐或者间隔，从而形成彼此链接的弯曲四边形管(5，10)；整个结构具有圆形蜂窝式的形状，在中心处立方体或环(3，8)组装至交流发电机或发动机。每个管式圆筒(1，6)将具有四个或更多个构件(2，7)，而圆筒组装成一个或更多个配对；所有的圆形四边形构件(2，6)将是弯曲的，其提供了一个较大的风接触面积，并且因此使风的性能最大化；弯管四边形的圆形镶板可以具有任何已知的规则或不规则的几何形状。
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机的具有弯管四边形的圆形蜂窝式转子，其具有圆形弯曲四边形形状的应用构件(2)，所述构件与同心圆筒(1)形成彼此链接的管(5)。由于渐次弯曲的四边形(2)将风偏转至另一方向，进风口的表面积大于出口的表面积。这些四边形(2)中的全部减小的排风口表面将产生轻微的压力。具有较大直径的管式圆筒(1)在其入口处将具有一个圆锥形的开口朝外的通风管(4)。
3.根据上述权利要求所述的用于大多数推进器的具有弯管四边形的圆形蜂窝式转子，其具有与同心圆筒(6)一起形成弯曲的四边形管(10)的四边形(7)，赋予整个结构一个圆形蜂窝式的形状。圆形弯管四边形(7)具有较小的进风口表面积和较大的排风口表面积。通过将周边完全封闭，最优化了大部分的离心力的性能。具有较大直径的管式圆筒(6)在其出口处装配有一个具有管式圆锥形的通风管(9)，其减小了排风口的表面积。
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