專利名稱：一種全方位采風罩裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種全方位采風罩裝置，屬于風力發(fā)電領域。
背景技術：
據(jù)估計，全球地面的風能總量為13PW，我國風能總量為1TW，其中可利用的為1GW。由于風向多變，隨機性很強，收集風能比較困難。有各種各樣的風力發(fā)電機，1982年原聯(lián)邦德國就制成風輪直徑為145米、功率為5000kW的風電機；而我國新疆、內蒙古牧民用的是風輪直徑只有1M多的100W級便攜式家用微型風力機。目前投入使用的風力發(fā)電機多數(shù)為水平軸式，單向收集風能，群落布局，構成風電場。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有風機只能單向收集風能的局限，提供一種能夠全方位收集風能的采風裝置，按各個方向布置后，無論風向如何變化，都能有效收集風能，推動風力發(fā)電機旋轉。
本發(fā)明采取的技術方案是將風力發(fā)電機變?yōu)榇怪陛S式，風能收集部分變?yōu)樗绞?，主體部分由相對并連通的4個喇叭口3、位于中心的中軸2及安裝在中軸上的半球形十字風輪1組成，中軸下部連接變速傳動機6。這種裝置不僅能收集各個風向的風能，而且易于增加層數(shù)，形成塔狀，或者擴大采風罩直徑，從而增大風力發(fā)電機功率。如果風向比較固定，還可做成只有一個喇叭口的風墻9，專門收集這一風向的風能。


圖1是全方位采風罩的主視圖，圖中1.半球形風輪 2.中軸 3.喇叭口圖2是全方位采風罩的俯視圖，圖中4.進風口 5.出風口圖3是塔形結構風電機示意圖，圖中6.變速傳動機 7.底座 8.標燈圖4是風墻采風示意圖，圖中9.風墻
具體實施例方式實施例1單一全方位采風罩單一全方位采風罩如圖1和圖2所示，圖1是主視圖，圖2是俯視圖。在圖1中，陰影部分為喇叭口3正面，入口正對著半球形風輪1，這種受力方向總是使風輪向同一方向旋轉；面向風的喇叭口為進風口4，相對的背向風的喇叭口為出風口5，如圖2所示，中軸2連接著置于底座7的變速傳動機6。其特征是，無論從哪個方向吹來的風都可以通過喇叭口導入，富集后推動風輪旋轉，然后從對面的喇叭口流出。這樣，無論風向怎樣改變，風電機都可以不改變位置而正常運轉。
喇叭口形結構有效地提高了能流密度，有利于設計大功率的風力發(fā)動機。加大喇叭口直徑，可增大采風面積，從而提高風力發(fā)電機的功率。
風輪在旋轉過程中，因其直徑較小，震動小，有較高的運行穩(wěn)定性。風力發(fā)電機的速度控制器、發(fā)電機和蓄電池等都可以置于采風罩的中央空閑處，既安全又方便維護。
實施例2塔形結構采風罩將多個采風罩疊加在中軸上，構成塔形結構，能提高上下的采風面積。
這種塔形結構與目前的水平軸式大槳葉式結構相比，有很高的運行穩(wěn)定性。在山頂或高層建筑物頂部安裝這種塔形風電機，能有效利用風力。還可增加層數(shù)或加大采風罩直徑，以提高風電機功率。
塔形結構可用于高山頂上的森林防火觀察站。頂端安放標燈8，可用于高樓航空燈標指示。
實施例3風墻形采風罩將全方位采風罩進行改裝，只用一個喇叭口的采風罩疊加在中軸上，構成風墻9，可稱為風墻形采風罩，如圖4所示。這種單一喇叭口采風罩可以上下左右平面組合形成風墻，以便有效利用風力。
山區(qū)有很多人們稱為大風埡口的地方，這種地方的風向變化較小，比較單一，山坡地面本身就起到導風和富集作用。由上到下通過同一根軸連接一臺風電機，左右風電機并聯(lián)輸出風電。
總之，全方位采風罩組成的風力發(fā)電機有顯著的優(yōu)點，特別適用于山區(qū)。可單機建造，也可多機并行；可建成塔形，也可建成風墻。單機功率大小的改變，在技術要求上變化不大，只需改變采風罩大小。寬敞的空間有利于安放所有設備，方便使用和維護。
權利要求
1.一種全方位采風罩裝置，其特征在于由面向水平面的四個喇叭口3、中軸2和位于中軸2上的半球形風輪3和變速傳動機6組成；這種全方位采風罩可以疊加在中軸上，形成塔形結構采風罩；也可以只用一個喇叭口，疊加在中軸上，形成風墻形采風罩。
2.根據(jù)權利要求1所述的全方位采風罩裝置，其特征在于四個喇叭口3面向東南西北四個方向，兩兩相對，在中央中軸處相通相連；喇叭口正面入口處正對著半球形風輪；向風面的喇叭口為進風口，背風面的喇叭口為出風口，喇叭口起到導風和富集的作用，能全方位收集風能，推動半球形風輪旋轉；加大喇叭口直徑，能增大采風面積，提高風力發(fā)電機的功率。
3.根據(jù)權利要求1所述的塔形結構采風罩，其特征在于由全方位采風罩疊加在中軸上，能提高上下采風面，提高風力發(fā)電機的功率。
4.根據(jù)權利要求1所述的風墻形采風罩，其特征在于用單一喇叭口的采風罩，疊加在中軸構成，還可以進一步上下左右平面組合形成風墻，以收集利用常年單一風向的風能。
全文摘要
一種全方位采風罩裝置，由位于水平面收集風能的四個喇叭口3、中軸2及安裝在中軸上的半球形風輪1和變速傳動機6組成。四個喇叭口面向東南西北四個方向，兩兩相對，形成進風口4和出風口5，在中央中軸2處相通相連，喇叭口3入口正對著半球形風輪1，變速傳動機6和中軸2連接，置于底座7。喇叭口起到導風和富集作用，能全方位收集風能，推動半球形風輪旋轉。半球形風輪直徑較小，震動較小，運行穩(wěn)定。這種全方位采風罩可以通過增大喇叭口直徑，增加采風面積，從而提高風力發(fā)電機功率；可單機建造，也可多機并行；可建成塔形，也可建成風墻。寬敞的空間有利于安放所有設備，方便使用和維護。這種采風罩特別適用于山區(qū)，山區(qū)的大風埡口，也可用于高山頂上的森林防火觀察站或者高樓等處。
文檔編號F03D3/04GK101092933SQ20071006602
公開日2007年12月26日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權日2007年7月10日
發(fā)明者高天榮, 孫世中 申請人:云南師范大學