CN211900873U - 一种近地面风力发电装置 - Google Patents

Abstract

一种近地面风力发电装置包括了风箱、外转子发电机和风轮；所述外转子发电机配合安装在风箱中，风轮固定安装在外转子发电机的外转子上；所述风箱上设置有开口大小可调节的进风口；所述风轮由圆板和风叶组成，圆板固定安装在外转子发电机的外转子上，圆板的板面与外转子轴向垂直设置，风叶沿圆板的板面固定均匀布设。有益效果在于：近地面设置，固定安装方便，既能够安装在车辆等移动设施上，又能够安装在房屋等固定建筑物顶部使用，使用范围广，利用率高；通过风箱及风轮的设置，只要有气流进入风箱即可通过风轮带动发电机发电，对气流及风力的利用率好，发电效率高。

Description

一种近地面风力发电装置

技术领域

本实用新型具体涉及一种风力发电装置。

背景技术

现有的风力发电设备都是基于风田设置的大型固定风力发电设备，很少有微型简便的近地面发电装置,其原因在于：一方面受场地所限，近地面在地形及建筑物等因素的影响下，没有稳定的风力；另一方面，整个行业在技术成本的影响下，缺少成熟的能够利用近地面风力发电的设备和装置。

当今社会，随着电子电气科技的高速发展，人类越来越依赖电子电气设备，所以出现了大量的移动电源、临时性发电机等用于提供电量需求，但是无论是蓄电池、还是燃油发电机都会产生大量污染，使用次数的增加也会造成环境的污染。风力发电是非常洁净的发电方式，根据近地面风的规律及人类行为活动中所产生气流的规律，合理利用气流发电，即是一种新的风力发电方式，可以用于替代现有的具有污染的发电装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决如何根据近地面风的规律及人类行为活动中所产生气流的规律进行风力发电的问题，提供一种近地面风力发电装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是设置一种能够控制进风量大小及控制风力流通的风箱，并在风箱中根据风力流通路径设置一个外转子发电机，外转子发电机上安装设置专门用于接收转化风力的风轮装置，利用风轮的圆板及风叶结构，使风力带动外转子发电机作业发电。

本实用新型近地面风力发电装置包括了风箱、外转子发电机和风轮；所述外转子发电机配合安装在风箱中，风轮固定安装在外转子发电机的外转子上；所述风箱上设置有开口大小可调节的进风口；所述风轮由圆板和风叶组成，圆板固定安装在外转子发电机的外转子壳体上，圆板的板面与外转子轴向垂直设置，风叶沿圆板的板面固定均匀布设。

所述风箱呈矩形结构，进风口分别开设在风箱的前端面、后端面、顶面和底面上。

所述风箱的前端面沿上部一半面积为进风口，后端面沿下部一半面积为进风口，顶面沿前侧三分之一的面积为进风口，底面沿后侧三分之一的面积为进风口。

所述风箱的进风口上安装有挡风板，挡风板的一个边沿与前端面或后端面处进风口的一侧沿口活动安装连接，挡风板与风箱的箱体之间安装有压力杆。

所述压力杆的一端活动连接在挡风板上，另一端活动连接在挡风板所在进风口正对的端面上。

所述风轮的宽度沿外转子发电机的外转子长度等量设置。

所述圆板的中心开设有与外转子发电机的外转子配合安装的中心孔，圆板通过中心孔与外转子同心圆安装。

所述圆板的两侧板面均设置有风叶。

所述风叶为曲面结构，风叶的曲面与圆板垂直设置，曲面弦口与圆板径向呈0-90度设置，包括了30度、45度、46度。

所述圆板上的风叶与外转子发电机的外转子壳体之间留有透风口。

本实用新型的有益效果在于：近地面设置，固定安装方便，能够安装在地面或房屋等固定建筑物顶部使用，使用范围广，利用率高；通过风箱及风轮的设置，只要有气流进入风箱即可通过风轮带动发电机发电，对气流及风力的利用率好，发电效率高。

附图说明

附图1为本实用新型的横向剖面结构示意图；

附图2为本实用新型的纵向剖面结构示意图；

附图3为本实用新型的前侧箱体结构示意图；

附图4为本实用新型的后侧箱体结构示意图；

附图5为本实用新型的风轮结构示意正视图；

附图6为本实用新型的风轮结构示意侧视图；

附图7为本实用新型的实施例2结构示意图一；

附图8为本实用新型的实施例2结构示意图二；

附图9为本实用新型的实施例2结构示意图三；

附图中：风箱1、前端面a、后端面b、顶面c、底面d、进风口11、挡风板12、压力杆13、外转子发电机2、外转子21、内定子22、风轮3、圆板31、中心孔311、风叶32、透风口321、变速箱4、输入轴41、输出轴42、发电机5、发电机动力轴51。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案结合实施例进行详细的描述。

如附图1-6所示，本实用新型近地面风力发电装置包括了风箱1、外转子发电机2和风轮3；所述外转子发电机2配合安装在风箱1中，风轮3固定安装在外转子发电机2的外转子21上；所述风箱1上设置有开口大小可调节的进风口11；所述风轮3由圆板31和风叶32组成，圆板31固定安装在外转子发电机2的外转子21壳体上，圆板31的板面312与外转子21轴向垂直设置，风叶32沿圆板31的板面312固定均匀布设。

所述风箱1呈矩形结构，进风口11分别开设在风箱1的前端面a、后端面b、顶面c和底面d上。

所述风箱1的前端面a沿上部一半面积为进风口11，后端面b沿下部一半面积为进风口11，顶面c沿前侧三分之一的面积为进风口11，底面d沿后侧三分之一的面积为进风口11。

所述风箱1的进风口11上安装有挡风板12，挡风板12的一个边沿与前端面a或后端面b处进风口11的一侧沿口活动安装连接，挡风板12与风箱1的箱体之间安装有压力杆13。

所述压力杆13的一端活动连接在挡风板12上，另一端活动连接在挡风板12所在进风口11正对的端面上。

所述风轮3的宽度沿外转子发电机2的外转子21长度等量设置。

所述圆板31的中心开设有与外转子发电机2的外转子21配合安装的中心孔311，圆板31通过中心孔311与外转子21同心圆安装。

所述圆板31的两侧板面312均设置有风叶32。

所述风叶32为曲面结构，风叶32的曲面与圆板垂直设置，曲面弦口与圆板31径向呈0-90度设置，包括了30度、45度、46度。

所述圆板31上的风叶32与外转子发电机2的外转子21壳体之间留有透风口321。

实施例1

本实用新型近地面风力发电装置的安装过程及工作原理:

如附图1-6所示，外转子发电机2横向安装设置在风箱1中，外转子发电机2通过内定子22的两端配置安装在风箱1两侧的箱壁上，外转子发电机2的外转子21配置安装在内定子22上；风轮3配置安装在外转子发电机2的外转子21上，整体结构也位于风箱1中，风轮3的圆板31通过中心孔311与外转子21同心圆安装，板面312与外转子21垂直设置，能够跟随外转子21一起转动，风轮3上的风叶32垂直安装在板面312上，风叶32曲面弦口与圆板31径向呈45度设置，相当于沿外转子21外壁圆切面呈45度设置。风箱1的前端面a为迎风面，后端面b为背风面，前端面a上部与顶面c前侧开设进风口11，后端面b下部与底面d下侧开设进风口11，相当于整个矩形风箱1的迎风面上拐角和背风面下拐角分别设置有进风口11，前端面a或后端面b处的进风口11上安装有能够开闭的活动挡风板12，挡风板12通过压力杆13控制开口大小。

发电原理：本实用新型近地面风力发电装置可以固定安装在常见的近地面固定设备或建筑上，作为独立的供电设备进行使用。固定时需要将风箱1的前端面a迎风安装，气流通过迎风面上拐角处的进风口11吹入，从背风面下拐角处的进风口11吹出，形成气流通道，在气流从风箱1流通的过程中，气流从风轮3吹入，沿风轮3的风叶32曲面流通，风压作用在风轮3的风叶32曲面上，带动风轮3转动，从而带动外转子发电机2的外转子21转动作业，外转子发电机2开始发电，为用电设备提供电源。风轮3的圆板31上的风叶32与外转子发电机2的外转子21之间留有透风口321，能够使流经两个风叶32之间的气流加速通过。风箱1进风口11上的挡风板12用于控制进风量，避免风力过大时外转子发电机2过载作业，挡风板12与风箱1的箱体之间安装的压力杆13根据风力及进风量的大小设置有一定的压力，风力作用在挡风板12上的风力大于压力杆13压力时，进风量过大会造成外转子发电机2过载作业，此时挡风板12会闭合在前端面a的进风口11上，只留下顶面c处的进风口11，减小了进风量，起到了保护外转子发电机2的目的。如果本实用新型近地面风力发电装置是安装在固定设备上使用，上拐角处的进风口11和下拐角处的进风口11分别位于两个相对的方向，两个方向的风均可利用，从背面吹来的风可从下拐角处的进风口11吹入，从上拐角处的进风口11吹出。

实施例2

如附图7-9所示，一种带有变速机构的近地面风力发电装置，包括了风箱1、风轮3、变速箱4和发电机5；所述变速箱4与风箱1固定配合安装，变速箱4的输入轴41配合安装在风箱1中；所述风轮3由圆板31和风叶32组成，圆板31固定安装在风箱1中的变速箱4的输入轴41上，圆板31的板面312与变速箱4的输入轴41的轴向垂直设置，风叶32沿圆板31的板面312固定均匀布设；所述发电机5与变速箱4固定配合安装，发电机5的发电机动力轴51与变速箱4的输出轴42传动配合安装。

所述风轮3的宽度沿风箱1中的变速箱4的输入轴41长度等量设置。

所述圆板31的中心开设有与变速箱4的输入轴41配合安装的中心孔311，圆板31通过中心孔311与变速箱4的输入轴41同心圆安装。

所述圆板31的两侧板面312均设置有风叶32。

所述圆板31上的风叶32与变速箱4的输入轴41之间留有透风口321。

如附图7所示，所述变速箱4沿输入轴41侧端设置，变速箱4和发电机5固定安装在风箱1外部，风箱1可以单独设置。

如附图8所示，所述变速箱4沿输入轴41侧端设置，变速箱4和发电机5固定安装在风箱1内部侧边。

如附图9所示，所述变速箱4沿左右两侧设置有两个输入轴41，两个输入轴41上分别安装设置有风轮3，变速箱4的输出轴42与输入轴41呈90度设置，发电机5固定安装在风箱1内部上侧或下侧。

上述带有变速机构的近地面风力发电装置的工作原理在于:通过进入风箱1的气流带动风轮3转动，风轮3带动变速箱4的输入轴41转动，变速箱4的输入轴41带动输出轴42转动，变速箱4的输出轴42带动发电机动力轴51转动，从而带动发动机5发电作业。其优点在于：通过变速箱4的输入轴41和输出轴42的传动配合能够提高输出转速，从而提高了输出功率；通过变速箱4的输出轴42带动的发动机5不受类型限定，可以是各种能够通过变速箱4的输出轴42传动的发电机，扩大了对发电机5的使用范围；附图8和9所示的上述装置，将变速箱4和发电机5集成到风箱1中，能够做到装置的小型化，更利于安装设置和运输携带。

Claims (10)

1.一种近地面风力发电装置,其特征在于：包括了风箱(1)、外转子发电机(2)和风轮(3)；所述外转子发电机(2)配合安装在风箱(1)中，风轮(3)固定安装在外转子发电机(2)的外转子(21)上；所述风箱(1)上设置有开口大小可调节的进风口(11)；所述风轮(3)由圆板(31)和风叶(32)组成，圆板(31)固定安装在外转子发电机(2)的外转子(21)壳体上，圆板(31)的板面(312)与外转子(21)轴向垂直设置，风叶(32)沿圆板(31)的板面(312)固定均匀布设。

2.如权利要求1所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述风箱(1)呈矩形结构，进风口(11)分别开设在风箱(1)的前端面(a)、后端面(b)、顶面(c)和底面(d)上。

3.如权利要求1所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述风箱(1)的前端面(a)沿上部一半面积为进风口(11)，后端面(b)沿下部一半面积为进风口(11)，顶面(c)沿前侧三分之一的面积为进风口(11)，底面(d)沿后侧三分之一的面积为进风口(11)。

4.如权利要求2所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述风箱(1)的进风口(11)上安装有挡风板(12)，挡风板(12)的一个边沿与前端面(a)或后端面(b)处进风口(11)的一侧沿口活动安装连接，挡风板(12)与风箱(1)的箱体之间安装有压力杆(13)。

5.如权利要求4所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述压力杆(13)的一端活动连接在挡风板(12)上，另一端活动连接在挡风板(12)所在进风口(11)正对的端面上。

6.如权利要求1所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述风轮(3)的宽度沿外转子发电机(2)的外转子(21)长度等量设置。

7.如权利要求1所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述圆板(31)的中心开设有与外转子发电机(2)的外转子(21)配合安装的中心孔(311)，圆板(31)通过中心孔(311)与外转子(21)同心圆安装。

8.如权利要求1所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述圆板(31)的两侧板面(312)均设置有风叶(32)。

9.如权利要求1所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述风叶(32)为曲面结构，风叶(32)的曲面与圆板垂直设置，曲面弦口与圆板(31)径向呈0-90度设置，包括了30度、45度和46度。

10.如权利要求1所述的近地面风力发电装置,其特征在于：所述圆板(31)上的风叶(32)与外转子发电机(2)的外转子(21)壳体之间留有透风口(321)。

Images