專利名稱：一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是適用于風(fēng)力機械及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
世界經(jīng)濟的快速發(fā)展和激烈的競爭，新能源發(fā)電尤其是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日趨受到世界各國的普遍重視。目前全世界風(fēng)電裝機容量達到490萬千瓦，而且還在以年均60 %的速度增長，反映了當(dāng)今國際電力發(fā)展的一個新動向。我國有豐富的風(fēng)能資源，又有國外成熟的技術(shù)可以借鑒，大規(guī)模開發(fā)風(fēng)電的條件已經(jīng)具備，應(yīng)該積極發(fā)展。然而，目前，風(fēng)電的成本較高，阻礙了風(fēng)電事業(yè)的進一步發(fā)展，因此，提高效率，降低成本，是目前風(fēng)電發(fā)展的重中之重。與本發(fā)明相近的專利，有本人在先申請的中國專利公告號是CN100549428C，公告日是2009年10月14日，發(fā)明名稱“一種增加風(fēng)量提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置”，該申請案公開了“一種增加風(fēng)量提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其構(gòu)成是，本發(fā)明為聚風(fēng)面的至少一個邊低于于另一個邊，當(dāng)風(fēng)從低面的方向吹向高面的方向時，所述聚風(fēng)面將使通過風(fēng)機葉片下方的風(fēng)聚集過來，增加風(fēng)量，從而提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機的效率。，，其不足之處是在實際應(yīng)用當(dāng)中，此實施例所述聚風(fēng)面，是有單一方向性的，是不隨風(fēng)向轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的，因此，其不足之處在于如果風(fēng)不是從低面的方向吹向高面的方向時，而是從兩個側(cè)面的方向吹過來時，則此發(fā)明毫無作用，不能夠達到提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的目的，事實上是幾乎沒有實用性的；再有，即使當(dāng)風(fēng)從低面的方向吹向高面的方向時，由于所述聚風(fēng)面完全位于風(fēng)機葉片的下方，雖能將通過風(fēng)機葉片下方的風(fēng)聚集過來，但聚風(fēng)效率低下，只能使很少的一部分風(fēng)能達到有效的風(fēng)扇做功部位，吹向風(fēng)葉的尖部，而很大一部分風(fēng)則從風(fēng)扇的下面吹過而浪費掉。本發(fā)明通過提高聚風(fēng)面的位置，使風(fēng)能夠聚集到效率最高的位置， 從而，提高發(fā)電效率；經(jīng)大量的實驗研究數(shù)據(jù)證實，可提高10%以上。本發(fā)明人在實施上述專利時，遇到了很多不得不解決的問題，為了解決這些問題， 也曾改動設(shè)計過許多其他方案，在此過程中同時還對其中的兩項方案提出了專利申請，但均不太理想，經(jīng)過半年多的思考和實驗，請教了多位專家朋友，尤其是引進了傳感器和控制器的概念，由于學(xué)科跨度較大，難以理解，付出了大量艱辛的勞動；本發(fā)明主要應(yīng)用在大型風(fēng)機上，在這樣的領(lǐng)域，哪怕是很微小的一點點技術(shù)改動，都會引起一系列的問題，比如說對整個風(fēng)場的影響，對配套的發(fā)電機的影響，對負載的影響，因此，看上去似乎是很微小的一點點改進，在實際工作當(dāng)中，都是付出了很多創(chuàng)造性勞動的。本發(fā)明就是針對這兩個問題，通過增加傳感器和控制器或?qū)эL(fēng)舵，使聚風(fēng)面與風(fēng)扇的迎風(fēng)面保持同步轉(zhuǎn)動，無論風(fēng)從任意方向吹過來，都能夠達到提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的目的；本發(fā)明還通過調(diào)整聚風(fēng)面與風(fēng)扇之間的位置，使所聚風(fēng)能夠最大量的達到風(fēng)扇的有效做功部位，從而提高效率；本發(fā)明還采用了完全不同的聚風(fēng)面的形狀，使聚風(fēng)效果更強。本發(fā)明的另一個難點是在聚風(fēng)面的重量上，由于在實際應(yīng)用中，聚風(fēng)面的尺寸較大，往往達到幾百平米，因此，重量問題是非常重要的，涉及到許多工程力學(xué)的許多問題，最終，在經(jīng)過長時間研究及實驗的基礎(chǔ)上，采用了軌道支撐加導(dǎo)風(fēng)舵的方案。本發(fā)明雖和前述發(fā)明“一種增加風(fēng)量提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置”看似略有相似，但是，卻是做了大量創(chuàng)造性勞動得到的結(jié)果，從理論及實驗數(shù)據(jù)來講，也是產(chǎn)生了意料不到的效果的，是具有實質(zhì)性技術(shù)進步的一項發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置。本發(fā)明包括風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機，以及一個或一個以上聚風(fēng)面以及支撐這個聚風(fēng)面并使所述聚風(fēng)面穩(wěn)固的一個或一個以上支撐架所構(gòu)成；在所述支撐架上還安裝有對風(fēng)裝置，所述對風(fēng)裝置是使聚風(fēng)面與風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機機艙保持同步旋轉(zhuǎn)的設(shè)備；包括風(fēng)向傳感器、同步控制器、助力器；所述風(fēng)向傳感器聯(lián)接同步控制器，所述同步控制器聯(lián)接助力器；所述助力器是可以推動支撐架和聚風(fēng)面運動的設(shè)備；助力器可以自帶電源，也可以使用外接電源。所述風(fēng)向傳感器與風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機相聯(lián)；所述風(fēng)向傳感器是可以感知風(fēng)向或感知風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機機艙在水平面旋轉(zhuǎn)的方向和幅度，并將信息傳遞給同步控制器的設(shè)備；所述同步控制器是可以接收來自傳感器的信息，并將接收來的信息轉(zhuǎn)化為控制信號，控制助力器推動支撐架和聚風(fēng)面并使支撐架和聚風(fēng)面與風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機機艙保持同步旋轉(zhuǎn)的設(shè)備；對采用電動對風(fēng)裝置的風(fēng)力機來說，所述風(fēng)向傳感器、同步控制器、助力器部分設(shè)備可以與風(fēng)機共用；助力器可以是伺服電動機。所述同步控制器、助力器可以安裝在地面。所述對風(fēng)裝置，還可以是尾舵，在所述支撐架上安裝有尾舵，尾舵可根據(jù)風(fēng)向來控制聚風(fēng)面的方向，并使聚風(fēng)面的迎風(fēng)面始終迎向主風(fēng)向，所述尾舵還可以起到助力的作用； 所述尾舵可以是風(fēng)力發(fā)電機尾舵的形狀；所述對風(fēng)裝置，還可以是舵輪；所述支撐架或聚風(fēng)面還安裝在回轉(zhuǎn)體上，所述回轉(zhuǎn)體由固定套、回轉(zhuǎn)圈以及位于它們之間的軸承組成。所述軸承可以采用磁懸浮軸承。所述回轉(zhuǎn)體是套在風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機塔桿外面，并使支撐架和聚風(fēng)面可以繞風(fēng)機塔桿為軸做水平轉(zhuǎn)動的設(shè)備。所述回轉(zhuǎn)體可以安裝在風(fēng)力機塔桿上，也可以有獨立支撐柱與地面支撐固定并使之穩(wěn)定。所述回轉(zhuǎn)體可以使用公知設(shè)備。所述支撐架上安裝有滾輪，所述滾輪與軌道聯(lián)接，所述軌道是以風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機塔干為中心的圓形軌道；當(dāng)風(fēng)向改變時，所述支撐架帶動聚風(fēng)面沿軌道轉(zhuǎn)動，并使聚風(fēng)面的迎風(fēng)面迎向主風(fēng)向；所述軌道可以固定安裝在地面，也可以有支柱固定支撐；所述軌道是一個或一個以上；所述軌道可以是公知輪軌。所述滾輪是采用磁懸浮軸承。所述支撐架與軌道之間也可以采用磁懸浮軌道支撐，所述磁懸浮軌道由軌道座、 下軌道以及上軌道組成，軌道固定安裝在軌道座上；所述下軌道采用凹型結(jié)構(gòu)，上軌道采用凸型結(jié)構(gòu)，將上軌道的凸型結(jié)構(gòu)陷于下軌道的凹型結(jié)構(gòu)之內(nèi)，上軌道與下軌道采用足夠強的永磁體或電磁體，使上軌道與下軌道兩個相鄰的面之間具有相同的磁極，產(chǎn)生斥力，使斥力與上軌道及之上的重物所產(chǎn)生的重力相平衡，使上軌道懸浮于下軌道之上，由于磁斥力的性質(zhì)是距離越近，斥力越大，因此，這是一個穩(wěn)定平衡。下軌道通過軌道座可以固定安裝在地面，也可以有支柱固定安裝，上軌道通過軌道座與聚風(fēng)面或支撐架固定安裝，當(dāng)助力器帶動聚風(fēng)面或支撐架轉(zhuǎn)動時，上下軌道之間，由于斥力的作用，總有一個間隙，這樣就消除了它們之間的摩擦力，使轉(zhuǎn)動很容易進行。所述磁懸浮上軌道可以是連續(xù)的，也可以是分段的，所述磁懸浮下軌道是連續(xù)的，以風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機塔干為中心的圓形軌道。所述支撐架或滾輪與軌道之間，還可以采用公知的磁懸浮技術(shù)設(shè)備支撐，這樣可以使得摩擦力很小或為零；所述公知的磁懸浮技術(shù)設(shè)備在國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站上有多個方案；由于有了磁懸浮技術(shù)，解決了在工程上如此巨大重量的物體進行移動的難題；所述支撐架也可以使用斜桿支撐，所述斜桿支撐的方式是在風(fēng)力機塔桿上或塔桿的底部再套裝上一回轉(zhuǎn)體，斜桿底端連接在所述回轉(zhuǎn)體上，斜桿的上端固定連接在聚風(fēng)面上，斜桿使用剛性桿，用斜桿支撐住聚風(fēng)面，當(dāng)聚風(fēng)面需要轉(zhuǎn)動時，斜桿的底端在回轉(zhuǎn)體上繞風(fēng)力機塔桿轉(zhuǎn)動；斜桿支撐主要應(yīng)用在中小型機上，斜桿可以是一根，也可以是一根以上，優(yōu)選的，斜桿是三根，底端對稱安裝在回轉(zhuǎn)體上。所述斜桿底端的回轉(zhuǎn)體內(nèi)是磁懸浮軸承。所述支撐架可以設(shè)計成活動的，當(dāng)風(fēng)力過強時，可以使聚風(fēng)面與地面的傾角變小。所述助力器是可以產(chǎn)生推力并推動支撐架和聚風(fēng)面運動的公知設(shè)備，如電動設(shè)備。所述風(fēng)向傳感器或同步控制器或助力器是可以采用公知設(shè)備的。所述聚風(fēng)面可以是平面或曲面的。所述聚風(fēng)面是可以將從低面的方向吹來的風(fēng)，向風(fēng)機葉片上聚集的公知的曲面。為了風(fēng)的流暢，所述聚風(fēng)面的邊緣可以設(shè)計成流線型的。所述聚風(fēng)面是與地面有一傾角，所述高邊與底邊始終平行于風(fēng)輪掃掠面的。本發(fā)明所述聚風(fēng)面是平行于地平面放置的。本發(fā)明所述聚風(fēng)面是本發(fā)明


中所述凸凹面或凸凸面或緩陡面或平面或左半喇叭面或右半喇叭面或左右雙半喇叭面或左半錐形筒面或右半錐形筒面或左右雙半錐形筒面。本發(fā)明所述聚風(fēng)面也可以是整喇叭狀或整錐形筒狀的，所述整喇叭筒或整錐形筒接近風(fēng)機葉片的一端口小，遠離風(fēng)機葉片的一端口大，風(fēng)從大口的一端吹進，將風(fēng)聚集后從小口一端吹出，吹向風(fēng)機葉片。本發(fā)明說明書如有描述不清晰時，可以附圖表示為準(zhǔn)。本發(fā)明適用于各種風(fēng)機及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可在現(xiàn)有風(fēng)電場的基礎(chǔ)上，略增加很少的一點投入，就可以大大的提高風(fēng)力發(fā)電的效率，特別是對于大功率單機來說，每提高一點點功率，都意味著成本和技術(shù)難度的大幅度提升，大功率風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪直徑往往在幾十米甚至上百米，到目前為止，世界上還沒有什么聚能型方案能夠真正應(yīng)用到這樣的大型風(fēng)力機上，目前已有的集風(fēng)式或擴散式風(fēng)力機都是集風(fēng)或擴散設(shè)備與風(fēng)力機一體的，風(fēng)力機安裝在集風(fēng)或擴散設(shè)備之內(nèi)，將幾十甚至上百米高的葉片套在一個集風(fēng)或擴散設(shè)備之內(nèi)，就目前的科技發(fā)展?fàn)顩r來說，是根本不可能做到的，退一萬步來講，即使工程技術(shù)上可以做到，其成本之高昂，也是無法真正應(yīng)用到實際工作之中去的；目前已有的許多發(fā)明，看上去設(shè)計理念非常好，但是，真正應(yīng)用到工程上，或者是工程難度太大，或者成本太高，相比所要解決的問題來說，毫無實用價值；本發(fā)明的最大優(yōu)點就是最優(yōu)化的解決了工程難度太大，成本太高的問題，在放棄很小一部分的效率的情況下，大大的降低了工程難度和成本，使以前不可能做到的問題，得到了解決，使無實用價值的發(fā)明或方案，變得有實用價值了。本發(fā)明采用了分離式和剖析式的思維方法，采用最優(yōu)化的方法，將集風(fēng)或擴散設(shè)備與風(fēng)力機分解剖開，只針對效率最高的部位進行集能，相當(dāng)于采用了總體工程量的30%， 收獲了總體效益的70%，無論風(fēng)力機設(shè)備本身有多大，而集能設(shè)備都可以根據(jù)需要可大可小，使不可能變?yōu)榱丝赡?，使效率達到最優(yōu)化，既解決了工程技術(shù)上不可能做到的難題，又使得成本達到了最優(yōu)化，成功的解決了世界上無這種超大型風(fēng)力機聚能設(shè)備的難題。
四
圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，聚風(fēng)面為兩個光滑曲面的連接，A-B段為凸面向上，B-C段為凹面向上，聚風(fēng)面的最高部位高于葉片掃風(fēng)面的最底部位，這樣就可以使得A-B段聚集的風(fēng)，能夠最有效的到達風(fēng)機葉片的最有效部位；所述聚風(fēng)面是橫放在風(fēng)輪掃風(fēng)面的前下方，凸面的最高部位高于葉片掃風(fēng)面的最底部位，若是下風(fēng)式風(fēng)力機，則橫放在風(fēng)輪掃風(fēng)面的后下方，本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為凸凹面。優(yōu)點是聚風(fēng)位置和聚風(fēng)方向準(zhǔn)確，效果佳。圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意4是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理示意5是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，聚風(fēng)面為光滑凸面曲面或半桶狀曲面，凸面向上，橫放在風(fēng)輪掃風(fēng)面的前下方，若是下風(fēng)式風(fēng)力機，則橫放在風(fēng)輪掃風(fēng)面的后下方，凸面的最高部位高于葉片掃風(fēng)面的最底部位，本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為凸凸面。圖6是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理示意7是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，聚風(fēng)面為流線型曲面，D-E段為緩慢上升段，E-F段為陡峭下降段，凸面向上，橫放在風(fēng)輪掃封面的前下方，若是下風(fēng)式風(fēng)力機，則橫放在風(fēng)輪掃風(fēng)面的后下方，凸面的最高部位高于葉片掃風(fēng)面的最底部位，本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為緩陡面。優(yōu)點是聚風(fēng)位置準(zhǔn)確。圖8是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理示意9是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，聚風(fēng)面為一平面，所述聚風(fēng)面的一個邊高于另一個邊，使風(fēng)力發(fā)電機葉片位于高邊位置，當(dāng)風(fēng)從低邊的方向吹向高邊的方向時， 所述聚風(fēng)面將使通過風(fēng)機葉片下方的風(fēng)聚集到風(fēng)機葉片上，增加有效做功風(fēng)量，從而提高風(fēng)機的效率。本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為平面。圖10是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理示意11是本發(fā)明再一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，聚風(fēng)面為半喇叭狀或1/N喇叭狀，喇叭的對稱軸呈水平放置或垂直于葉片掃風(fēng)面，去掉對稱軸以上的水平部分或去掉喇叭狀的(N-l)/N部分，使喇叭的小口置于葉片掃風(fēng)面的最底部位以下，喇叭的大口面向風(fēng)吹過來的方向，使葉片掃風(fēng)面的下部置于半喇叭或1/N喇叭的小口內(nèi)，當(dāng)風(fēng)從喇叭的大口吹向葉片時，可以將風(fēng)聚集起來，提高風(fēng)速；本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為左半喇叭面。半喇叭面的優(yōu)點是聚風(fēng)效率高，與半錐形筒面或半漏斗面相比，從正視圖或俯視圖可以看出來，半喇叭面的底面投影線為曲線，而半錐形筒面的底面投影線為直線，半錐形筒面可產(chǎn)生輕微的湍流，從而降低效率，而半喇叭面克服了這一缺陷，因此，可以提高效率；經(jīng)大量的實驗研究數(shù)據(jù)證實，半喇叭面與半錐形筒面相比，可提高效率達16. 9 %，有把握的說，至少提高 5%以上；當(dāng)然，本發(fā)明聚風(fēng)面也可以是左半錐形筒面的，只是聚風(fēng)效果小于左半喇叭面。本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為左半喇叭面或左半錐形筒面。優(yōu)選的，本發(fā)明半喇叭面或半錐形筒面的小口直徑，應(yīng)大于風(fēng)力機掃風(fēng)面的直徑。圖12是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖。圖13是本發(fā)明聚風(fēng)面的俯視圖示意圖。圖14是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖15是本發(fā)明再一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，右半部位為半喇叭狀或1/N喇叭狀，喇叭的對稱軸呈水平放置或垂直于葉片掃風(fēng)面，去掉對稱軸以上的水平部分或去掉喇叭狀的(N-l)/N部分，使喇叭的小口置于葉片掃封面的最底部位以下，喇叭的小口面向風(fēng)吹過來的方向，使葉片掃風(fēng)面的下部置于半喇叭或1/N喇叭的小口內(nèi)，由物理學(xué)原理知道， 當(dāng)風(fēng)從喇叭的小口吹向葉片時，風(fēng)向喇叭的大口部位擴散，從而提高喇叭的小口部分的風(fēng)速；在聚風(fēng)面的底面有一孔洞，使風(fēng)力機塔桿或回轉(zhuǎn)體可以穿過聚風(fēng)面；聚風(fēng)面安裝在回轉(zhuǎn)體上；由于本方案的物理原理是利用風(fēng)擴散時所產(chǎn)生的負壓，與左半喇叭面或左半錐形筒面利用風(fēng)的正壓不同，且本方案安裝方式和位置都優(yōu)于左半喇叭面或左半錐形筒面的方案，安裝成本低，更易于穩(wěn)定平衡，且實驗證明，本方案采用擴散風(fēng)對喇叭小口處的吸力效果更優(yōu)于左半喇叭面或左半錐形筒面的正壓聚風(fēng)方案；本發(fā)明的優(yōu)點是可以實現(xiàn)自動對風(fēng)，可以使用另加對風(fēng)裝置，也可以不使用另加對風(fēng)裝置；當(dāng)然，本發(fā)明聚風(fēng)面也可以是右半錐形筒面的，經(jīng)實驗證明，只是聚風(fēng)效果小于右半喇叭面。本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為右半喇叭面或右半錐形筒面。圖16是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖。圖17是本發(fā)明聚風(fēng)面的俯視圖示意圖。圖18是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖19是本發(fā)明再一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，左或右半部位均為半喇叭狀或1/ N喇叭狀，喇叭的對稱軸呈水平放置或垂直于葉片掃風(fēng)面，去掉對稱軸以上的水平部分或去掉喇叭狀的(N-l)/N部分，使喇叭的小口置于葉片掃風(fēng)面的最底部位以下；左和右半部位的兩個半喇叭狀在小口處由水平曲面光滑對接，使葉片掃風(fēng)面的下部置于半喇叭或1/N喇叭的小口內(nèi)，葉片的最佳位置在右半喇叭面的小口風(fēng)擴散段的位置，使兩個半喇叭狀面的小口光滑對接處的最底部位，高于葉片掃封面的最底部位；當(dāng)風(fēng)從喇叭的大口吹向葉片時， 可以將風(fēng)聚集起來，提高風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)吹過葉片后，通過擴散，還可以再一次提高喇叭的小口處的風(fēng)速。優(yōu)點是聚風(fēng)位置和聚風(fēng)方向準(zhǔn)確，聚風(fēng)量大。本發(fā)明左或右半部位的半喇叭可以是相同大小，也可以是不同大小的，可以是左半喇叭面小，右半喇叭面大，也可以是左半
7喇叭大，右半喇叭小。當(dāng)然，本發(fā)明聚風(fēng)面也可以是左右雙半錐形筒面的，只是聚風(fēng)效果小于左右雙半喇叭面。在聚風(fēng)面的底面有一孔洞，使風(fēng)力機塔桿或回轉(zhuǎn)體可以穿過聚風(fēng)面；聚風(fēng)面安裝在回轉(zhuǎn)體上；本發(fā)明中，若選用左半喇叭面小右半喇叭面大或左半錐形筒面小右半錐形筒面大的方案，則聚風(fēng)效果優(yōu)于其它方案，且安裝成本低及性能更優(yōu)；是本發(fā)明的最佳方案；可以實現(xiàn)自動對風(fēng)，可以使用另加對風(fēng)裝置，也可以不使用另加對風(fēng)裝置。本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為左右雙半喇叭面或左右雙半錐形筒面。圖20是本發(fā)明聚風(fēng)面的俯視圖示意圖。圖21是本發(fā)明一種整體結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖22是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，聚風(fēng)面為一整喇叭筒狀，筒的一端口大，另一端口小，口小的一端面向葉片掃風(fēng)面的下部或所需位置。本發(fā)明聚風(fēng)面也可以是整錐形筒面的，只是聚風(fēng)效果小于整喇叭面。本發(fā)明中定義所述聚風(fēng)面為整喇叭筒面或整錐形筒面。葉片在整喇叭筒面或整錐形筒面的小口外面。圖23是本發(fā)明聚風(fēng)面的左視圖示意圖。圖24是本發(fā)明聚風(fēng)面的俯視圖示意圖。圖25是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖26是本發(fā)明再一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，左或右半部位均為半喇叭狀或1/N 喇叭狀，左半喇叭面小，右半喇叭面大，葉片掃風(fēng)面位于右半喇叭面內(nèi)；使用斜桿支撐方案； 斜桿與下面的回轉(zhuǎn)體結(jié)合，可以有效地實現(xiàn)自動對風(fēng)，可以使用另加對風(fēng)裝置，也可以不使用另加對風(fēng)裝置。圖27是本發(fā)明磁懸浮軌道一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖。下軌道為連續(xù)的園型軌道，上軌道為分段的。圖28是本發(fā)明磁懸浮軌道一種結(jié)構(gòu)原理剖視圖示意圖。上軌道的N極與下軌道的N極相鄰，兩S極遠離；或兩S極相鄰，兩N極遠離。圖29是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖。本發(fā)明聚風(fēng)面為左或右半部位均為半喇叭狀或1/N喇叭狀，左半喇叭面小，右半喇叭面大，安裝在風(fēng)力機葉片的上方，凹面向下，凸面向上，由支撐架支撐，支撐架下面支撐在軌道上，本方案主要適用于小型機上，安裝在樓頂，半喇叭面的小口直徑和軌道直徑均大于風(fēng)力機掃風(fēng)面的直徑。本方案聚風(fēng)面也可以是右半喇叭面或或右半錐形筒面或左右雙半半錐形筒面；所述左右雙半錐形筒面的左面小，右面大。本方案可以實現(xiàn)自動對風(fēng)，可以使用另加對風(fēng)裝置，也可以不使用另加對風(fēng)裝置。附圖標(biāo)志1聚風(fēng)面2葉片3風(fēng)4風(fēng)機塔桿5支撐架6尾舵7回轉(zhuǎn)體8風(fēng)向傳感器9同步控制器10助力器11軌道12磁懸浮上軌道13支撐架14滾輪15聯(lián)接線16磁懸浮下軌道17 軌道座18斜桿
五具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明實施例一如圖1、圖2、圖3、圖4所示，圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖，圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖，圖4是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理整體示意圖。當(dāng)風(fēng)從聚風(fēng)面1的A-B段吹過來時，風(fēng)向頂部聚集，到達B-C段時，開始擴散，使風(fēng)機葉片位于開始擴散的初始階段，根據(jù)物理學(xué)知識，此時的風(fēng)向、風(fēng)力處于做功的較佳階段，這樣就可以使A-B段吹過來風(fēng)，收集到葉片掃風(fēng)面的位置，從而提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率；當(dāng)風(fēng)向改變時，風(fēng)向傳感器8可以感知風(fēng)向或感知風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機機艙在水平面旋轉(zhuǎn)的方向和幅度，并將信息傳遞給同步控制器，同步控制器9通過助力器10推動支撐架5，使聚風(fēng)面保持與風(fēng)機掃風(fēng)面同步旋轉(zhuǎn)，在支撐架5的尾部，還安裝有尾舵6，尾舵6的作用也是使聚風(fēng)面與風(fēng)機掃風(fēng)面或與風(fēng)力發(fā)電機機艙保持同步旋轉(zhuǎn)。同時，尾舵6 也可以起到助力的作用，尾舵可以是多個；一般情況下，尾舵是配合同步控制器9和助力器 10使用的，很少情況下，單獨使用尾舵，因為在單獨使用尾舵或自動對風(fēng)向的裝置中，很難保持與機艙在水平面旋轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確同步，因此，一般情況下，同步控制器9和助力器10是必須的。在支撐架5的下面通過滾輪14與軌道11聯(lián)接，軌道11可以用支撐架13固定支撐。本發(fā)明可以通過提高風(fēng)速或增加到達風(fēng)機掃風(fēng)面風(fēng)量的方法提高發(fā)電效率。本聚風(fēng)面的優(yōu)點是可以使風(fēng)力集中到風(fēng)葉的所需任意部位，使風(fēng)葉更接近風(fēng)力做功的最佳位置。實施例二 同理，如圖5、圖2、圖3、圖6所示，圖5是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，圖2 是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖，圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖，圖6是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理整體示意圖。實施例三同理，如圖7、圖2、圖3、圖8所示，圖7是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，圖2 是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖，圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖，圖8是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理整體示意圖。實施例四同理，如圖9、圖2、圖10所示，圖9是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖，圖10是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理整體示意圖。實施例五如圖11、圖12、圖13、圖14所示，圖11是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，圖 12是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖，圖13是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖，圖14是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理整體示意圖。 本實施例中，我們采用了一種葉片長度33. 95米，塔桿高68米，葉尖與塔桿的垂直距離9。8米，葉輪直徑70米，掃掠面積3848平方米，切入風(fēng)速3M/S，額定功率1500KW，工程總造價約1000萬元；我們設(shè)計采用了半喇叭面的小口直徑為71米，大口直徑1 米，高 28. 5米，半喇叭面外緣與塔桿的垂直距離39米，聚風(fēng)面采用建筑級玻璃鋼面，支撐架采用輕質(zhì)剛體管，軌道采用鋼軌，工程總造價在100-120萬元，不超過200萬元。效益分析由簡單的計算我們就可以看出半喇叭面的大口直徑為1 米，面積為 3. 14X64X64 + 2 = 6430平方米，葉片掃掠面積的一半是3848/2 = 19M平方米； 6430-1924 = 4506 平方米；(4506 + 3848) X 100% = 117%，相當(dāng)于掃掠面積提高了 117%， 由于風(fēng)機輸出功率與掃掠面積成正比，因此，理論上說，可以提高發(fā)電效率117%，考慮到風(fēng)力的摩擦及阻力損失，發(fā)電效率也可以提高90%以上；另外，由于本發(fā)明提高了風(fēng)輪下半部位的風(fēng)速，可以自然補償自然風(fēng)的上下不均勻的問題，而且，降低了啟動風(fēng)速，提高了風(fēng)機的有效利用天數(shù)，擴大了可以利用風(fēng)力發(fā)電的區(qū)域范圍。由此可以看出，在總投資提高不到20%的情況下，發(fā)電效率卻可以提高90%以上，因此，本發(fā)明的經(jīng)濟效益和社會效益是十分巨大的。實施例六如圖15、圖16、圖17、圖18所示，圖15是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，圖 16是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖，圖17是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖，圖18是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理整體示意圖。本實施例中可以實現(xiàn)自動對風(fēng)，不使用另加對風(fēng)裝置。實施例七如圖19、圖12、圖20、圖21所示，圖19是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，圖 12是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖，圖20是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖，圖21是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理整體示意圖。實施例八如圖22、圖23、圖24、圖25所示，圖22是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理正視圖示意圖，圖 M是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖，圖對是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖，圖25是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)原理整體示意圖。
權(quán)利要求
1.一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述裝置由風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機以及一個或一個以上聚風(fēng)面以及支撐這個聚風(fēng)面并使所述聚風(fēng)面穩(wěn)固的一個或一個以上支撐架所構(gòu)成；所述支撐架或聚風(fēng)面與回轉(zhuǎn)體連接，所述回轉(zhuǎn)體是套在風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機塔桿外面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，支撐所述支撐架或聚風(fēng)面的是軌道或斜桿支撐；所述斜桿底端連接在風(fēng)力機塔桿上或塔桿底部的回轉(zhuǎn)體上，斜桿的上端固定連接在聚風(fēng)面上，斜桿使用剛性桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述聚風(fēng)面是本發(fā)明所述右半喇叭面或右半錐形筒面或左右雙半喇叭面或左右雙半錐形筒面；所述左右雙半喇叭面或左右雙半錐形筒面是左半喇叭面小右半喇叭面大或左半錐形筒面小右半錐形筒面大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述支撐架上還安裝有對風(fēng)裝置，所述對風(fēng)裝置與風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機相聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述聚風(fēng)面是本發(fā)明所述凸凹面或凸凸面或緩陡面或平面或左半喇叭面或左右雙半喇叭面或整喇叭筒面或整錐形筒面；所述左右雙半喇叭面是右半喇叭面小左半喇叭面大或左右相同大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述聚風(fēng)面是本發(fā)明所述左半錐形筒面或左右雙半錐形筒面；所述左右雙半錐形筒面是右半錐形筒面小左半錐形筒面大或左右相同大小。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述軌道是磁懸浮軌道；所述斜桿底端的回轉(zhuǎn)體內(nèi)是磁懸浮軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述回轉(zhuǎn)體內(nèi)是磁懸浮軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述風(fēng)力機葉片掃風(fēng)面位于右半側(cè)面內(nèi)，掃風(fēng)面的最低部位低于聚風(fēng)面小口處的最低部位。
10.一種改進型提高風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機效率的裝置，其特征是，所述裝置包括風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機以及一個或一個以上聚風(fēng)面以及支撐這個聚風(fēng)面并使所述聚風(fēng)面穩(wěn)固的一個或一個以上支撐架所構(gòu)成；所述聚風(fēng)面安裝在風(fēng)力機葉片的上方，聚風(fēng)面的凹面向下，凸面向上，由支撐架支撐，支撐架下面支撐在軌道上，聚風(fēng)面的小口直徑和軌道直徑均大于風(fēng)力機掃風(fēng)面的直徑，所述聚風(fēng)面是本發(fā)明所述右半喇叭面或右半錐形筒面或左右雙半喇叭面或左右雙半錐形筒面，所述左右雙半喇叭面或左右雙半錐形筒面是左半喇叭面小右半喇叭面大或左半錐形筒面小右半錐形筒面大。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型增加風(fēng)量提高風(fēng)機效率的裝置，本發(fā)明屬于風(fēng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，其特征是所述裝置由風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機以及一個或一個以上聚風(fēng)面以及支撐這個聚風(fēng)面并使所述聚風(fēng)面穩(wěn)固的一個或一個以上支撐架所構(gòu)成；在所述支撐架上還安裝有對風(fēng)裝置，所述對風(fēng)裝置與風(fēng)機或風(fēng)力發(fā)電機相聯(lián)；所述支撐架由軌道或支撐筒軸支撐。
文檔編號F03D7/04GK102297086SQ201010218318
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者孟英志 申請人:孟英志