CN109185050A - 应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，本发明有效解决了有效解决了现有的单集风口微风发电机对微风收集量小、效率低且收集的风在文丘里段风速放大有限的问题；解决的技术方案包括：多个侧向集风口且侧向聚风口经负压仓与整流罩连通，整流罩另一端连接有节流仓且节流仓内设有多个通风道单元，每个通风道单元内设有风力发电装置，上集风口上转动安装有微风板且微风板通过换向装置使得位于上集风口内的桨叶均能朝着使负压仓内能产生负压的方向进行旋转，不论外界方向如何使得负压仓内均能产生负压，从而产生气压差，使得外界微风源源不断的经侧向集风口进入负压仓，本发明结构巧妙且较为实用，值得推广。

Description

应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体是应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，风能，水能，地热能，太阳能，潮汐能等可再生能源得到开发利用，但是水能，地热能，潮汐能受地区影响大不可能大规模应用。风力发电相对前几种能源来说应用范围更广，因此风力发电越来越受人们的关注，然而风力发电的局限性也逐渐的显现出来。例如，在风力资源充沛的地区对风力发电非常有利，但是在内陆平原风力资源匮乏的地区普通的风力发电就很难有利用的空间；

近几年来微风发电技术飞速发展，在风力资源不是很富足的地区也能正常实现风力发电，但是传统单集风口装置微风收集量小且效率低，增大集风口面积会使成本增加并且降低整体结构的稳定性，并且收集的风在文丘里段风速放大倍数有限；

基于上述情况，本发明设计了一种应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，可以有效提高微风收集量、收集效率，多风口汇集处通过整流装置导流作用减少风能损耗以及在文丘里段再次放大风速提高发电效率。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，本发明提供一种应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，有效解决了现有的单集风口微风发电机对微风收集量小、效率低且收集的风在文丘里段风速放大有限的问题。

具体技术方案如下：

应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，包括多个一端开口的喇叭状的侧向聚风口，所述的侧向聚风口另一端固定连通有负压仓，多个所述负压仓经侧风道汇聚于整流罩，所述整流罩另一端连通有节流仓，所述节流仓内设有多个通风道单元且通风道单元内设有风力发电装置，所述多个所述通风道单元构成蜂窝结构，所述侧向聚风口内固定有底部开口且呈漏斗状的上集风口，所述上集风口底部和所述的侧向聚风口连通且上集风口下端外侧壁与侧向聚风口内侧壁同轴心间隔设置，所述上集风口内转动连接有桨叶且上集风口顶壁与桨叶同轴心设置有多个转动连接于上集风口顶壁的微风板，多个所述微风板经换向装置与桨叶固定连接，所述微风板转动可带动桨叶同步转动并在所述的负压仓内形成负压区，该换向装置使得不管微风板朝哪个方向转动均使得桨叶朝一个固定方向旋转。

优选的，所述上集风口顶壁上转动连接有第一轴且第一轴上竖向间隔固定有微风板固定架，位于上下两端的微风板固定架上固定有微风板。

优选的，所述换向装置包括：第一轴置于上集风口内一端套固有第一齿轮且第一齿轮啮合有第一单向齿轮，所述第一单向齿轮套固于第二轴上且第二轴转动连接于固定在桨叶与上集风口顶壁之间的圆板上，置于第一单向齿轮下方的第二轴上套固有与第一单向齿轮转向相反的第二单向齿轮且第二单向齿轮啮合有转动连接于圆板上的第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第二轴向下穿过圆板且伸出端套固有第三齿轮，所述圆板下端转动连接有与第一轴同轴心设置的桨叶，所述第三齿轮啮合有与桨叶同轴转动的第四齿轮。

优选的，所述上集风口外侧壁固定连接有四个肋板，四个所述肋板另一端固定连接于侧向聚风口内侧壁。

优选的，所述侧风道一端连通有负压仓另一端连通有整流罩，所述侧风道从靠近负压仓一端开始到整流罩一端内径逐渐变小。

优选的，所述整流罩三口合一后单口面积小于等于三口面积之和。

优选的，所述的节流仓远离整流罩一端连通有出风口，所述的出风口为喇叭状，所述的出风口的开口端和外界连通，所述的出风口的细口端和所述的节流仓连通。

优选的，所述节流仓中心部位设置有维修通道且维修通道沿通风道单元长度方向延伸。

优选的，所述上集风口顶壁开设有若干第一风孔，置于所述上集风口内的圆板上设有若干与第一风孔相对应的第二风孔。

优选的，所述微风板以及微风板固定架均由轻量化复合材料制成。

（1）本发明多个集风口的侧风道在与主风道汇集处加设整流罩，该整流罩具有良好的导流作用，使每个集风口收集到的风通过整流罩的导流作用比较平滑的汇入节流仓中，从而避免了侧风道风直接冲击节流仓导致节流仓中风的流线紊乱导致风能的损耗，并在多口合一处具有一定的颈缩现象，可以初步提高风速，而且本发明中转动连接于上集风口顶壁的微风板经换向装置与桨叶固定连接，不管外界风向如何使得桨叶一直朝固定方向转动，形成气流，形成的气流将负压仓内空气带走并降低负压仓内气压，在气压差的作用下，外界微风与空气形成气流通过所述的侧向聚风口进入所述的负压仓并最终进入风力发电装置并发电。

（2）本发明基于现有的单集风口微风发电机的文丘里段加设一种蜂窝结构，即把传统文丘里管为单一的风道单元变为多风道单元。即在原来文丘里段内部同一平面内增加通风道数量，这些风道截面积更小，使已经放大过的风速达到二次放大的效果，并在这些风道内可供多个发电机同时发电，使发电效率达到更加理想的效果。本发明在中间未利用的面积加设维修通道方便维修，并且能储存导线和发电机支架等。

附图说明

图1为本发明侧视示意图；

图2为本发明主视示意图；

图3为本发明单个侧向聚风口与负压仓配合示意图；

图4为本发明单个侧向聚风口与微风板俯视图；

图5为本发明删去侧集风口后换向装置与桨叶以及第一轴连接示意图；

图6为本发明单个侧向集风口与微风板以及负压仓配合示意图；

图7为本发明删去侧向集风口顶壁后与微风板以及负压仓配合示意图；

图8为本发明A处结构放大示意图；

图9为本发明整流罩与节流仓以及出风口连接示意图；

图10为本发明整流罩与多个侧风道连接处正视图；

图11为本发明整流罩与节流仓连接处正视图；

图12为本发明节流仓部分剖视图；

图13为本发明节流仓内通风道单元与维修通道位置（即应用蜂窝结构的文丘里段）关系图。

图中1：侧向聚风口1，负压仓2，整流罩3, 节流仓4, 通风道单元5,上集风口6,桨叶7, 微风板8,第一轴9，微风板固定架10,第一齿轮11,第一单向齿轮12,第二轴13，圆板14，第二单向齿轮15，第二齿轮16，第三齿轮17，第四齿轮18，肋板19，出风口20，维修通道21，第一风孔22，第二风孔23，侧风道24。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图13对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，包括多个一端开口的喇叭状的侧向聚风口1，所述的侧向聚风口1另一端固定连通有负压仓2，多个所述负压仓2经侧风道汇聚于整流罩3，所述整流罩3另一端连通有节流仓4，所述节流仓4内设有多个通风道单元5且通风道单元5内设有风力发电装置，所述多个所述通风道单元5构成蜂窝结构，所述侧向聚风口1内固定有底部开口且呈漏斗状的上集风口6，所述上集风口6底部和所述的侧向聚风口1连通且上集风口6下端外侧壁与侧向聚风口1内侧壁同轴心间隔设置，所述上集风口6内转动连接有桨叶7且上集风口6顶壁与桨叶7同轴心设置有多个转动连接于上集风口6顶壁的微风板8，多个所述微风板8经换向装置与桨叶7固定连接，所述微风板8转动可带动桨叶7同步转动并在所述的负压仓2内形成负压区，该换向装置使得不管微风板8朝哪个方向转动均使得桨叶7朝一个固定方向旋转。

该实施例在使用的时候，本发明提供一种应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，本发明基于传统的单集风口微风发电机，增加了集风口的数量，使多个集风口位置相互分开错落有致，从而避免多个集风口互相挡风的问题，从收集端使风能的收集量和收集效率都大大提高，并且在侧风道与节流仓之间设置有整流罩3，该整流罩3具有较好的导流作用，使得从每个侧向集风口1收集到的风资源通过整流罩3的导流作用比较平滑的汇入节流仓4中，上集风口6下端与侧向集风口1连通并且为间隔设置，上集风口6外侧壁与侧向集风口1内侧壁之间留有间隙，此间隙即为本装置收集侧风向的风道，位于本装置四周的风资源均可从此风道进入负压仓2并经侧风道24汇入节流仓4内，进而驱动设置于节流仓4内通风道单元5中的风力发电装置进行发电，而且侧向集风口1上安装有桨叶7且桨叶7经换向装置连接有转动连接于上集风口6顶壁的微风板8，微风板8转动带动桨叶7转动进而形成气流且形成的气流进入到负压仓2内并经侧风道24汇聚于节流仓4内驱动发电装置，并因此将负压仓2内的空气带走，在负压仓2形成负压区，此时负压仓2内的气压小于外界大气压，在气压差的作用下，外界微风气流经过侧向集风口1进入到负压仓2，而且本发明中节流仓4内又被分割成多个通风道单元5，将传统的单一风道变为多风道，这些风道的截面积更小使得风速进一步放大，并在这些通风道单元5中可供多个风力发电机同时发电，使得发电效率达到更加理想的效果，再一个，本发明中不管微风板8进行逆时针方向或者顺时针方向转动经换向装置与桨叶7安装连接后，使得桨叶7只能朝着固定的一个方向转动，桨叶7朝着该固定方向转动达到使得负压仓2内的空气带走并且在负压仓2内形成负压区的效果，因此不用考虑外界风向变化所带来的问题，使得该装置适用性更高。

实施例2，在实施例1的基础上，所述上集风口6顶壁上转动连接有第一轴9且第一轴9上竖向间隔固定有微风板固定架10，位于上下两端的微风板固定架10上固定有微风板8。

该实施例在使用的时候，在上集风口6顶壁中心位置安装有转动连接于上集风口6顶壁的第一轴9，第一轴9上竖向间隔固定有微风板固定架10，在微风板固定架10上安装固定有若干微风板8，且多个微风板8围绕第一轴9间隔环绕设置，使得外界微风吹向微风板8时带动第一轴9转动进而通过换向装置带动桨叶7转动，进而将形成的气流通过上集风口6进入到负压仓2并且将负压仓2内的空气带走形成负压，以此降低负压仓2内的气压。

实施例3，在实施例1的基础上，所述换向装置包括：第一轴9置于上集风口6内一端套固有第一齿轮11且第一齿轮11啮合有第一单向齿轮12，所述第一单向齿轮12套固于第二轴13上且第二轴13转动连接于固定在桨叶7与上集风口6顶壁之间的圆板14上，置于第一单向齿轮12下方的第二轴13上套固有与第一单向齿轮12转向相反的第二单向齿轮15且第二单向齿轮15啮合有转动连接于圆板14上的第二齿轮16，所述第二齿轮16与第一齿轮11啮合，所述第二轴13向下穿过圆板14且伸出端套固有第三齿轮17，所述圆板14下端转动连接有与第一轴9同轴心设置的桨叶7，所述第三齿轮17啮合有与桨叶7同轴转动的第四齿轮18。

该实施例在使用的时候，该装置不论外界风向驱动微风板8朝哪个风向进行转动，在经过换向装置后都能驱动桨叶7沿某一固定方向进行转动，使得在微风板8遭遇乱风时始终能驱动桨叶7朝着固定方向进行转动，进而达到将负压仓2内空气带走并在负压仓2内形成负压的效果，具体的，第一轴9置于上集风口6内一端套固有第一齿轮11且第一齿轮11啮合有套固于第二轴13上的第一单向齿轮12，位于第一单向齿轮12下方的第二轴13上套固有与第一单向齿轮12转向相反的第二单向齿轮15（即当第一单向齿轮12逆时针转动可带动第二轴13转动时，此时第二单向齿轮15进行空转），第二单向齿轮15啮合有转动连接于圆板14上的第二齿轮16且第二齿轮16与第一齿轮11啮合，因此当微风板8进行逆时针转动时即带动第一轴9逆时针转动（假设此时第一单向齿轮12空转，则第一齿轮11带动与其啮合的第二齿轮16转动且第二齿轮16带动与其啮合的第二单向齿轮15进行逆时针转动，使得第二轴13进行逆时针转动），当微风板8进行顺时针转动即带动第一轴9顺时针转动（则此时第二单向齿轮15进行空转，此时第一齿轮11直接带动与其啮合的第一单向齿轮12进行逆时针转动，使得第二轴13进行逆时针转动），即不管微风板8进行逆时针还是顺时针转动均可使得第二轴13进行逆时针转动，因此通过套固于第二轴13上的第三齿轮17带动第四齿轮18转动进而驱动桨叶7朝着一个固定方向进行转动，因此不论外界风向如何，均可使得桨叶7朝某一固定方向转动，使得在负压仓2内形成负压区，进而使得外界气流因存在气压差经侧向集风口1进入到负压仓2并经整流罩3汇聚于节流仓4内驱动发电装置进行发电，使得该装置的适用性以及可靠性大大提高。

实施例4，在实施例1的基础上，所述上集风口6外侧壁固定连接有四个肋板19，四个所述肋板19另一端固定连接于侧向聚风口1内侧壁。

该实施例在使用的时候，较好的，所述的上集风口6外侧壁固定连接有四个肋板19，四个所述的肋板19另一端均固定连接在所述的侧向聚风口1内侧壁，所述的肋板19不但起到固定所述的上集风口6的作用，而且起到了导流的作用，引导气流经所述的侧向聚风口1通过上集风口6外侧壁与侧向集风口1内侧壁之间的间隙进入负压仓2内，增加了风能收集效率的同时避免了因风向不稳定而导致内部涡流导致的风能收集效率低下。

实施例5，在实施例1的基础上，所述侧风道24一端连通有负压仓2另一端连通有整流罩3，所述侧风道24从靠近负压仓2一端开始到整流罩3一端内径逐渐变小。

该实施例在使用的时候，所述侧风道从靠近负压仓2一端开始到整流罩3一端内径逐渐变小，即侧风道24的截面积逐渐变小，因为靠气压差形成的气流速度不会很大，因此通过使侧风道24的截面积逐步变小，使得进入到负压仓2内的气流速度进行初步放大。

实施例6，在实施例1的基础上，所述整流罩3三口合一后单口面积小于等于三口面积之和。该实施例在使用的时候，该整流罩3结构具有良好的导流作用，使每个侧向集风口1收集到的风通过整流罩3的导流作用比较平滑的汇入节流仓4，从而避免了侧风道24风直接冲击节流仓4导致节流仓4中风的流线紊乱导致风能的损耗，加设的整流罩3能够使多个侧风道24在节流仓4汇集处分别导流，调整风的流向并在多口合一处具有一定的颈缩现象，即整流罩3三口合一后单口面积小于三口面积之和，可以进一步提高气流速度。

实施例7，在实施例1的基础上，所述的节流仓4远离整流罩3一端连通有出风口20，所述的出风口20为喇叭状，所述的出风口20的开口端和外界连通，所述的出风口20的细口端和所述的节流仓4连通。该实施例在使用的时候，在节流仓4后设置有出风口20，将通过风力发电装置后的气流重新归还大自然，使其能再次在微风的作用下进行再次收集，已达到循环使用的效果。

实施例8，在实施例1的基础上，所述节流仓4中心部位设置有维修通道21且维修通道21沿通风道单元5长度方向延伸。该实施例在使用的时候，在节流仓4中间为利用部分增设维修通道21，使得对风力发电装置的维修和养护变得更加方便快捷，并且还能储存导电线路和发电机固定框架等，使得有限的空间进行充分利用，提高了装置的利用率。

实施例9，在实施例1的基础上，所述上集风口6顶壁开设有若干第一风孔22，置于所述上集风口6内的圆板14上设有若干与第一风孔22相对应的第二风孔23。该实施例在使用的时候，微风板8在微风的作用下带动桨叶7转动进而形成气流，使得外界空气经多个该风孔进入到上集风口6并输送到负压仓2进而驱动风力发电装置。

实施例10，在实施例1的基础上，所述微风板8以及微风板固定架10均由轻量化复合材料制成。较好的，微风板8以及微风板固定架10采用轻量化材料加工制成，使得整个整备质量大大减轻，使得在风力很小的情况下即可推动微风板8进行转动，即而带动桨叶7发生转动。

本发明多个集风口的侧风道24在与节流仓4汇集处加设整流罩3，该整流罩3具有良好的导流作用，使每个集风口收集到的风通过整流罩3的导流作用比较平滑的汇入节流仓4中，从而避免了侧风道24风直接冲击节流仓4导致节流仓4中风的流线紊乱导致风能的损耗，并在多口合一处具有一定的颈缩现象，可以初步提高风速，而且本发明中转动连接于上集风口6顶壁的微风板8经换向装置与桨叶7固定连接，不管外界风向如何使得桨叶7一直朝固定方向转动形成气流，形成的气流将负压仓2内空气带走并降低负压仓2内气压，在气压差的作用下，外界微风与空气形成气流通过所述的侧向聚风口1进入所述的负压仓2并最终进入风力发电装置并发电。本发明基于现有的单集风口微风发电机的文丘里段加设一种蜂窝结构，把传统文丘里管为单一的通风道单元变为多个通风道单元。即在原来文丘里段内部同一平面内增加风道数量，这些风道截面积更小，使已经放大过的风速达到二次放大的效果，并在这些风道内可供多个发电机同时发电，使发电效率达到更加理想的效果。

本发明在中间未利用的面积加设维修通道方便维修，并且能储存导线和发电机支架等。上面所述只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，包括多个一端开口的喇叭状的侧向聚风口（1），所述的侧向聚风口（1）另一端固定连通有负压仓（2），多个所述负压仓（2）经侧风道（24）汇聚于整流罩（3），所述整流罩（3）另一端连通有节流仓（4），所述节流仓（4）内设有多个通风道单元（5）且通风道单元（5）内设有风力发电装置，所述多个所述通风道单元（5）构成蜂窝结构，所述侧向聚风口（1）内固定有底部开口且呈漏斗状的上集风口（6），所述上集风口（6）底部和所述的侧向聚风口（1）连通且上集风口（6）下端外侧壁与侧向聚风口（1）内侧壁同轴心间隔设置，所述上集风口（6）内转动连接有桨叶（7）且上集风口（6）顶壁与桨叶（7）同轴心设置有多个转动连接于上集风口（6）顶壁的微风板（8），多个所述微风板（8）经换向装置与桨叶（7）固定连接，所述微风板（8）转动可带动桨叶（7）同步转动并在所述的负压仓（2）内形成负压区，该换向装置使得不管微风板（8）朝哪个方向转动均使得桨叶（7）朝一个固定方向旋转。

2.根据权利要求1所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述上集风口（6）顶壁上转动连接有第一轴（9）且第一轴（9）上竖向间隔固定有微风板固定架（10），位于上下两端的微风板固定架（10）上固定有微风板（8）。

3.根据权利要求1所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述换向装置包括：第一轴（9）置于上集风口（6）内一端套固有第一齿轮（11）且第一齿轮（11）啮合有第一单向齿轮（12），所述第一单向齿轮（12）套固于第二轴（13）上且第二轴（13）转动连接于固定在桨叶（7）与上集风口（6）顶壁之间的圆板（14）上，置于第一单向齿轮（12）下方的第二轴（13）上套固有与第一单向齿轮（12）转向相反的第二单向齿轮（15）且第二单向齿轮（15）啮合有转动连接于圆板（14）上的第二齿轮（16），所述第二齿轮（16）与第一齿轮（11）啮合，所述第二轴（13）向下穿过圆板（14）且伸出端套固有第三齿轮（17），所述圆板（14）下端转动连接有与第一轴（9）同轴心设置的桨叶（7），所述第三齿轮（17）啮合有与桨叶（7）同轴转动的第四齿轮（18）。

4.根据权利要求1所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述上集风口（6）外侧壁固定连接有四个肋板（19），四个所述肋板（19）另一端固定连接于侧向聚风口（1）内侧壁。

5.根据权利要求1所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述侧风道（24）一端连通有负压仓（2）另一端连通有整流罩（3），所述侧风道（24）从靠近负压仓（2）一端开始到整流罩（3）一端内径逐渐变小。

6.根据权利要求1所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述整流罩（3）三口合一后单口面积小于等于三口面积之和。

7.根据权利要求1所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述的节流仓（4）远离整流罩（3）一端连通有出风口（20），所述的出风口（20）为喇叭状，所述的出风口（20）的开口端和外界连通，所述的出风口（20）的细口端和所述的节流仓（4）连通。

8.根据权利要求1所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述节流仓（4）中心部位设置有维修通道（21）且维修通道（21）沿通风道单元（5）长度方向延伸。

9.根据权利要求1所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述上集风口（6）顶壁开设有若干第一风孔（22），置于所述上集风口（6）内的圆板（14）上设有若干与第一风孔（22）相对应的第二风孔（23）。

10.根据权利要求2所述的应用蜂窝结构的新型多聚风口的微风发电装置，其特征在于，所述微风板（8）以及微风板固定架（10）均由轻量化复合材料制成。