具集流转换风能装置
专利汇可以提供具集流转换风能装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种具集流转换 风 能 装置，涉及一种具有导风装置的 风 力 发动机 ，主要解决提高 能量 利用率等技术问题，其相应采用的技术方案是，聚能器的流导向板和聚流侧板至少具有二 块 板体，每一板体上设置有穿伸于上下支杆的垂轴，各板体可绕垂轴摆动，各垂轴端部和各板体间连设有弹性元件，风 舵 和聚能器分别固设在上、下回转架上，上、下回转架围设在上 支架 的上端板上，并可相对上、下端板摆动，藉此构成一具有灵敏调节风速的 风能 装置，适用各种功率范围的风力发动机。，下面是具集流转换风能装置专利的具体信息内容。
1、一种具集流转换风能装置，包括有风舱、回转架、转子、 聚能器、支架，各组成均设置在支架上，风舵和聚能器可绕支架中心 摆动，转子两端支承在轴承上，转子一端伸连接输出装置，聚能器上 设有构架，构架上设置有聚流导向板和聚流侧板构成聚能器流道；
其特征在于：
a聚能器(5)的聚流导向板(53)和聚流侧板(53’)至少具有 二块板体，每一板体上设置有穿伸于上下支杆(52、52’)的垂轴(54、 54’)，各板体可绕垂轴(54、54’)摆动，垂轴(54、54’)端部和各 板体间连设有一弹性元件(540)；
b风舵(1)和聚能器(5)分别固定在上、下回转架(2、6)上；
c上、下回转架(2、6)围设在上支架(3)的上、下端板(31、 35)，并可相对上、下端板(31、35)摆动；
2、根据权利要求1所述的风能装置，其特征是聚能器(5)的弹 性之件(540)可为扭转弹簧或拉伸弹簧。
3、根据权利要求1所述的风能装置，其特征是上支架(3)可固 定设置在下支架(8)上，下支架(8)可为支架式或箱筒式结构。
4、据权利要求1所述的风能装置，其特征是风舵(1)的迎风 面高度可大于上回转架(2)的顶端部高度。
5、根据权利要求1所述的风能装置，其特征是转子(4)的叶片 (42)呈弧状，叶片(42)外缘边和外竖杆(44)连接，叶片(42) 内缘边和内竖杆(45)连接，复数个圆框(43)分别均匀沿纵向固设 在外竖杆(44)上，内竖杆(45)和轴(41)之间保持有一适当距离。
技术领域：
本发明涉及一种具有与风向成直角的旋转轴线的风力发动机，特 别是一种具有导风装置的风力发动机。
背景技术：
风力发动机，在现代能源开发领域，具有重要地位，随着科学技 术发展，风力发动机的型式也日渐增多，为了提高能量的利用率，美 国专利4486148提出了集流板结构的改进方案，该集流板可形成有利 风力发动机转子旋转工作的迎风面，同时阻挡那些不利于转子旋转工 作的风面，但此种结构，对气流容积的控制受到板构造的限制，较难 达到气流以最佳状态进入转子叶片，针对上述问题，中国专利名称为 “带聚能器流体能转换装置及使用方法”，专利号为ZL94114034.2， 提出了另一改进方案，该方案由转子、聚能器、机架、上轨架、下轨 架、风舵和联轴器组成，其聚能器包括有聚流侧板、聚流导向板、固 定板和构架，形成一自外向内的收缩流道，当流体经此收缩流道时， 流速增大，可提高风能利用率，且其转子非工作半周不受高速流场冲 击，能量损失减少，其聚流侧板和聚流导向板设有控制系索，可控制 收缩流道内的流体流速，并能保证进入转子工作半周的流体流速比较 稳定，从而使风力发动机的输出稳定保持在较佳状态，但在其整板式 的侧板和导向板，对迎风面的灵敏度调整较差，仍然不能充分发挥集 能器的功能，且其相应的二组控制侧板和导向板的系索机构，其结构 比较复杂，组装、维护均不方便，该方案的转子、聚能器和风舵均支 承在上、下轨架，致使其机架的结构庞大，较难适应大功率风力发动 机的配置，并使设备的成本增加。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的具集流转换风能 装置，它能提高装置的能量利用率，简化设备结构，并降低制造成本。
为解决上述技术问题采用的技术方案是，聚能器的聚流导向板和 聚流侧板至少具有二块板体，每一板体上设置有穿伸于上下支杆的垂 轴，各板体可绕垂轴摆动，各垂轴端部和各板体间连设有一弹性元件； 风舵和聚能器分别固设在上、下回转架上；上、下回转架围设在上支 架的上、下端板上，并可相对上、下端板摆动。
本发明藉多块聚流导向板、聚流侧板的结构，使集流风道中的气 流速度得到灵敏度较高的调节，从而能明显提高装置的能量利用率， 且其调节结构也大为简化，装置的上支架和回转架的配置，使整个装 置的结构尺寸缩小，重量降低，既节省制作成本，又能适应各种功率 的具集流转换风能装置使用，有利本结构方案的开发和推广使用。
附图说明：
图1是本发明具集流转换风能装置纵剖视示意图。
图2是本发明具集流转换风能装置轴测示意图。
图3是本发明具集流转换风能装置另一轴测示意图。
图4是图1中聚能器部分构件轴测示意图。
图5是图1中转子轴测示意图。
图6是图5中部分构件示意图。
图7是图1中上支架轴测示意图。
图8是图1中下支架轴测示意图。
图9是图4中部分构件示意图。
具体实施方式：
参照图1、2、3，具集流转换风能装置包括有风舵1、上回转架 2、上支架3、转子4、聚能器5、下回转架6、输出装置7和下支架 8。
风舵1包括有板体11、上固定杆12和下固定杆13，板体11可 由塑料板、轻金属板或由框架和纤维布组成，上固定杆12固设在上 回转架2的顶面，下固定杆13固设在下回转架6的顶面，形成风舵 1可随上、下回转架2、6摆动，板体11可延伸在上固定杆12的上 部，使风舵1的迎风面高度大于回转架2的顶端部高度，提高风舵1 控制迎风方向的功能。
上回转架2，是一环状体，为便于安装可制成由二半环体连接装 配的结构，环状体的断面形状呈U形，其U形内腔容置有一径向轴 承21和平面推力轴承22；径向轴承21可为滚子轴承，球轴承等滚 动轴承，也可用滑动轴承的含油轴承，径向轴承21用滚动轴承时， 其外圈可固定在U形槽底部，滚道直接和上支架3上端板31接触； 推力轴承22可为滚子轴承，球轴承等滚动轴承，也可用滑动轴承， 其滚动轴承的滚道可直接和U形槽侧边接触，也可和支架3上端板 31接触，上回转架2顶部固设一封盖23，以防止尘土、污物进入转 子4。
上支架3，如图7所示，包括有上端板31、轴承32、34、垂杆 33、下端板35，上、下端板31、35呈圆盘状，圆盘缘边311、351 可形成为滚动轴承的滚道工作面，圆盘顶面则可形成为滚动轴承的滚 道工作面，藉以支承各安设在上支架3的重量，并同时保持上、下回 转架2、6的摆动；上、下端板31、35的中心均设有径向轴承和推力 轴承，通常采用滚动轴承，用以支承转子4；上、下端板31、35由 复数个垂杆34固定连接，垂杆34可为圆钢等各式型材，其固定可用 螺纹连接或焊接等方式，其结构则需保证上支架3在各种外载荷作用 下的强度和刚度；下端板35上设有复数个通孔36，用以供上支架3 和下支架8或类似基座固定连接。
转子4，如图5、6所示，包括有轴41、叶片42、圆框43、外竖 杆44、内竖杆45；轴41的两端轴伸支承于上架3的轴承，其一端轴 伸46则连接于输出装置7；复数个叶片42均布在轴41的周向，叶 片42制成弧状，藉以改善叶片42的流体动力性能，叶片42的外缘 边和外竖杆44连接，叶片42的内缘边和内竖杆45连接，内竖杆45 和轴41之间保持有一适当距离，该距离可为轴41直径的1～3倍， 使气流能在该距离形成的纵向空间中回流，以改善转子4的动力特 性，复数个圆框43分别均匀沿纵向固设在外竖杆44上，内外竖杆 44、45和圆框43可增加叶片42的刚度和强度；转子4上可设置两 组或两组以上的叶片42，分上下层连接装配在轴41上，并利用轴41 上的键或类似构造具不同的方位，供安装后的上、下层叶片42具有 一定的错位分布，藉以改善转子的动力性能。
聚能器5，由构架和收缩流道两大部分组成，其中：构架包括有 上下纵杆51、51’上下横杆55和垂杆56，上下纵杆51是指上纵杆和 一与其相对应的下纵杆，上下纵杆51’是指另一上纵杆和一与其相对 应的另一下纵杆，上下纵杆51和上下纵杆51’一端分别固定在下回转 架2、6，另一端则和上下横杆55连接，并呈向外扩张形态，二垂杆 56分别固接于上下横杆55；
收缩流道包括有上下支杆52、52’、聚流导向板53和聚流侧板 53，上下支杆52是指一上支杆和一与其相对应的下支杆，上下支杆 52’是指另一上支杆和一与其相对应的另一下支杆，上下支杆52、52’ 一端分别固接于上、下回转架2、6，另一端分别和二垂杆56连接固 定；聚流导向板53至少具有二块板体(如图1、2、3、4所示)，每 一板体上设置有穿伸于上下支杆52的垂轴54，垂轴54位于板体的 一侧端，当风速大于设定值时，板体在风力作用下绕垂轴54作张开 摆动，形成收缩流道的一旁通口，其张口则随着风速的加大而增大， 从而可灵敏调节流道内的风速处于比较稳定的情况下进入转子，使风 力发动机获得较佳的动力性能，在垂轴54的端部固设有一弹性元件 540，图9所示是一扭转弹簧，其一端卡固在垂轴54端的开槽中，另 一端则固定在板体上，风力克服弹簧力可使板体张开，风力减小时， 板体可在弹簧力作用下闭合或恢复至原位，弹性元件540也可为拉伸 弹簧；聚流侧板53’至少具有二块板体，包括有上下支杆52’、垂轴 54’和弹性元件540’，其相应结构和功能和聚流导向板53相同；上下 支杆52、52’也可设计成直接利用上下纵杆51、51’的结构。
下回转架6，是一环状体，其结构和轴承21’、22’的配置可和上 回转架2完全相同，以求装置的结构更加合理。
输出装置7，包括转子4轴伸46上安装的联轴器和输出负载， 其输出负载可包括有发电机、空气压缩机或其他类似设备。
下支架8，如图8所示，包括有上端板81、垂杆83和底板84， 上端板上设通孔供垂杆83穿伸并和上支架3下端板35固定连接，其 中心设通孔82，供转子4的轴伸46穿伸，垂杆83可为各式型材， 其固定可用螺纹连接或焊接等方式，其结构则需确保整个装置在各种 外载荷(如风力、重力、雨、雪等)作用下的强度和刚度。下支架8 也可为箱筒式结构，如图2所示。
使用时，装置可安设在适当位置和高度，在风力作用下，风舵1 始终保持聚能器的收缩流道口正对迎风方向，流道中的聚流导向板 53和聚流侧板53’可使流动处于较佳状态，从而使装置获得较高的能 量利用率。
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