专利名称：风车装置以及风力发电装置的制作方法
风车装置以及风力发电装置技术领域
本发明是关于风车装置以及风力发电装置。
背景技术：
如专利文献I (专利公开JP 2011-32918号公报)揭示，已有的风车装置具有设置 在同一个回转轴上的第I叶片群以及第2叶片群，在第I叶片群和第2叶片群之间为了有 效利用风而设置了对风进行整流的作为整流部件的集风罩(例如，专利文献1，图4)。
但是，集风罩的后侧的端部固定在第2叶片群的各个叶片的前端，所以集风罩和 叶片一同旋转，风车装置的旋转部的全体重量就较重。因此，风较弱的时候，就存在风车装 置的旋转部不易旋转的问题。发明内容
所以本发明的目的是提供即使风较弱的时候风车也较容易旋转的风车装置以及 风力发电装置。
第I发明为一种风车装置，包括设置在同一回转轴上的第I风车以及第2风车； 将所述回转轴收容在内部并作为非旋转体的胴体；以及设置在所述第I风车和第2风车之 间，对通过所述第I风车而风流紊乱的风进行整流并导向第2风车的整流部件，其特点是， 所述整流部件固定在所述胴体上。
整流部件固定在作为风车装置的非旋转部的胴体上，是不旋转的，所以风车装置 的旋转部的整体重量就变轻，即使风较弱的时候第I风车及第2风车也较容易旋转。
所述的风车装置，其进一步的特点是，沿着垂直于所述回转轴的方向离开所述胴 体的距离越远，所述整流部件和所述胴体之间的空间体积就越小。
沿着垂直于所述回转轴的方向离开所述胴体的距离越远，所述整流部件和所述胴 体之间的空间体积就越小，所以撞在第2风车的叶片的基部上的风量就比第2风车的叶片 的顶端部还少。叶片的基部的大小通常是比起顶端部来要大，更多的风量的风就撞到第2 风车的叶片的基部。也就是说，被整流部件整流的风中的很多风，就有可能撞到第2风车的 叶片的基部上。因此，更强的扭矩就能作用于风车装置的回转轴，特别是即使是当风较弱的 场合风车装置的第I风车以及第2风车也能旋转。
所述的风车装置，其进一步的特点是，所述整流部件沿着垂直于所述回转轴的轴 方向的尺寸，比所述第I风车和第2风车的中的任意一个的叶片回转直径都小。
由于所述整流部件沿着垂直于所述回转轴方向的尺寸，比所述第I风车和第2风 车的中的任意一个的尺寸都小，因此，无需对多余的风进行整流。
所述的风车装置，其进一步的特点是，所述整流部件沿着所述胴体的周向等间隔 的设置有多个。
所述整流部件沿着所述胴体的周向等间隔的设置有多个，因此，可更有效地整流。
所述的风车装置，其进一步的特点是，所述整流部件是一体成型的。
所述整流部件是一体成型的，因此，在这种场合下，制造较容易，从而也能减小成本。
第2发明是风力发电装置，其特点是包括如任一所述的风车装置；以及被所述风车装置的所述回转轴的驱动力所驱动的发电机。
其能取得与所述第I发明一样的技术效果。
所述的风力发电装置，其进一步的特点是所述发电机的转子设置在所述风车装置的所述回转轴上。
在所述风力发电装置中，所述发电机的转子设置在所述风车装置的所述回转轴上。风车所产生的驱动力不经过齿轮传达就使发电机旋转，所以，即使是风较弱的场合下也能够发电。
图1是本发明中第I实施形态中的风车装置的斜视图。
图2是第I是实施形态中的把整流装置沿着和风车装置的回转轴相垂直的方向切断时的截面图。
图3是第I实施形态的变形例的斜视图。
图4是整流装置的截面形状的变形例。
图5是作为本发明第2实施形态中的风力发电装置中的发电机32的一个例子的截面图。
(符号说明)
I风车装置
2第I风车
3第2风车
4叶片支持部
5胴体
6风车支持部
8叶片
9基部
10顶端部
12回转轴
16胴体非接触部
16a顶点
17整流部件
17a —端部
17b另一端部
18胴体接触部
20线圈
25线圈支持体
26整流子
28 磁石
29,30 轴承
31输出端子
32发电机
33风力发电装置具体实施方式
(第I实施形态)
首先，参照附图就本发明的第I实施形态进行说明。如图1所示的风车装置I具 有第I风车2和第2风车3。第I风车2位于上风头，并设置在回转轴12 (如虚线所示) 上，回转轴12收容在作为非旋转体的胴体5里。第2风车3位于下风头，并设置在同一回 转轴12上。各个风车2，3具有接收风力的叶片8以及支持叶片8的叶片支持部4。本实施 例中，第I风车2有3片叶片，第2风车3有3片叶片。叶片支持部4被连结在收容在胴体 5的回转轴12上。风车支持部6对风车装置I的胴体5进行固定的支持，筒体5对回转轴 12进行旋转自由的支撑。风车支持部6被设置在地面或者建筑物的屋顶上的设置底板。
风车装置I具有固定在胴体5上的，作为整流装置的整流部件17。整流部件17对 通过第I风车2变乱的风流进行整流，并导向第2风车3。整流部件17是把和回转轴12平 行的、包括2个平板状体合在一起而形成的。2个平板状体的各个一端部17a和胴体5相 接，并黏结在胴体5上。2个平板状体的另一端部17b互相接触。两另一端部17b可通过黏 结而形成，也可通过把一片平板折弯而形成，或者是从一开始就用一体成型法形成2个平 板状体。在图1中，设置在上方侧和下方侧的2个相同形状的整流部件17沿着胴体5的外 周等间隔的被固定在胴体5上。该固定是通过粘结剂等的固定方法。整流部件17被配置 在风车支持部6和第2风车3之间的胴体5上。整流部件17没有被固定在回转轴12上， 所以风车装置I的旋转部的整体重量就较轻，即使在风力较弱的场合下，第I风车2和第2 风车3也较容易旋转。
如图2所示，整流部件17包括和胴体5不接触，并且断面形状为三角形状的胴体 非接触部16 ；以及用粘结剂等固定方法被固定于胴体5上的胴体接触部18。胴体接触部 18就是所述一端部17a，胴体非接触部16的三角形状的顶点16a是所述另一端部17b。整 流部件17和胴体5之间的空间体积沿着和回转轴12的轴向相垂直的方向离开风车装置I 的胴体5的距离越远，体积就越小。还有，整流部件17沿着回转轴12形成，和回转轴12的 轴向方向相平行。通过把整流部件17形成这样的形状，2个整流部件17就可以用轻量材料 通过一体成型而形成，在这种场合下，制造较容易，从而也能减小成本。
如图1、图2所示，整流部件17在和风车装置I的回转轴12的轴向相垂直方向的 尺寸比第I风车2和第2风车3中的任意一个的尺寸都小。
在图1中，撞到第I风车2的叶片8上的风的风向变得紊乱，于是就向离开风车装 置I的胴体5的方向发散。但是，由于固定在胴体5上的整流部件17的作用，进入到整流 部件17和胴体5所围成的空间的风的风向就被整流成和第2风车3的叶片8成直角相撞。 因此，撞在第I风车2的叶片8的风向紊乱的风就通过整流部件17被整流后才撞到第2风 车3的叶片8，所以更强的扭矩就能够从第2风车3的叶片8作用于回转轴12上。因此，即使风较弱的场合，第I风车2以及第2风车3也能够旋转。
还有，整流部件17和胴体5的空间体积沿着和回转轴12的轴向相垂直的方向离 开风车装置I的胴体5越远，体积就越小，所以撞在第2风车3的叶片8的基部9上的风量 就比第2风车3的叶片8的顶端部10还少。叶片8的基部9的大小通常是比起顶端部10 来要大，更多的风量的风就撞到第2风车3的叶片8的基部9。也就是说，被整流部件17整 流的风中的很多风，就有可能撞到第2风车3的叶片8的基部9上。因此，更强的扭矩就能 作用于风车装置I的回转轴12，特别是即使是当风较弱的场合风车装置I的第I风车2以 及第2风车3也能旋转。如图1所示，整流部件17在和风车装置I的回转轴12的轴向相 垂直方向的尺寸比第I风车2和第2风车3中的任意一个的尺寸都小。因此，无需对多余 的风进行整流。
本发明并不限于上述实施形态，在不脱离本发明要旨的范围内可作种种变形。例 如，图3显示了沿着胴体5的外周而等间隔的把3个整流部件17固定在胴体5上。图3中 所示的风车装置I的构成，除了整流部件17以外，和图1所示的风车装置I的构成相同。在 图3中，3个整流部件17可使整流过的风更有效地撞到第2风车3上。还有，图1，3中虽是 有2个或者是3个整流部件17的风车装置1，但整流部件17并不限于2个或者是3个，只 要是多个就可以。
此外，在本实施例中，第I风车2和第2风车3的叶片8的片数是相同的，第I风 车有3片叶片8，第2风车3有3片叶片8。但是，并不限于此，第I风车2和第2风车3的 叶片8的片数没有必要相同。
还有，整流部件17虽是通过一体成型而形成，但并不限于此。也可通过板金冲压 或者是把平板全部黏结的方式来形成整流部件17。还有，在实施例中，整流部件17是通过 黏结来固定在胴体5上的，但并不限于此，也可通过熔接来固定。
还有，在本实施例中，整流部件17的胴体非接触部16的截面形状虽然是三角形， 但是并不限于此，整流部件17和胴体5的空间体积如果是沿着垂直于风车装置I的回转轴 12的方向离开胴体5越远就越小的话，那么整流部件也可是其他的形状。例如，也可把胴体 非接触部16形成为截面为如图4所示的曲面形状。在这种场合下，该曲面形状从风车装置 I的外部来看是凹面。
(第2实施形态)
以下就本发明的第2实施形态进行说明。和上述第I实施形态中的具有同样作用 效果的部分付与同样的符号，从而省略对其说明。以下主要说明和第I实施形态中不同的 地方。
如图5所示，第2实施形态是具有风车装置I的回转轴12的驱动力驱动的发电机 32的风力发电装置33。在本实施形态中，发电机32设置在回转轴12上，并收容在胴体5 的内侧。
在本第2实施形态中，发电机32是具有作为转子的线圈20和作为定子的磁石28 的圆筒形无芯方式的发电机。转子包括圆筒形的线圈20 ;线圈支持体25;形成在该线圈支 持体25上的整流子26 ;以及，贯通线圈支持体25的中心并且固定线圈支持体25的回转轴 12。回转轴12贯通中空圆筒状的磁石28，并被轴承29和轴承30所旋转自由地支持。轴 承29配置在中空圆筒状的磁石28的一端侧，而轴承30配置在中空圆筒状磁石30的另一端侧。通过第I风车和第2风车的旋转而由发电机32产生的电力由输出端子31而输出。 还有，发电机32也可是具有作为转子的磁石28以及作为定子的线圈20。
这样，风车装置I和发电机32相组合就可作为风力发电装置而作用。在这种场合 下，即使风较弱，第I风车和第2风车也容易旋转。还有，在这个风力发电装置33中，不经 过齿轮，风车2，3所产生的旋转力就使发电机32旋转，所以风较弱的场合也能发电。
权利要求
1.一种风车装置，包括设置在同一回转轴上的第I风车以及第2风车；将所述回转轴收容在内部并作为非旋转体的胴体；以及设置在所述第I风车和第2风车之间，对通过所述第I风车而风流紊乱的风进行整流并导向第2风车的整流部件，其特征在于，所述整流部件固定在所述胴体上。
2.如权利要求1所述的风车装置，其特征在于沿着垂直于所述回转轴的方向离开所述胴体的距离越远，所述整流部件和所述胴体之间的空间体积就越小。
3.如权利要求1所述的风车装置，其特征在于所述整流部件沿着垂直于所述回转轴的轴方向的尺寸，比所述第I风车和第2风车的中的任意一个的叶片回转直径都小。
4.如权利要求1所述的风车装置，其特征在于所述整流部件沿着所述胴体的周向等间隔的设置有多个。
5.如权利要求1所述的风车装置，其特征在于所述整流部件是一体成型的。
6.一种风力发电装置，其特征在于包括如权利要求1到5中任一项所述的风车装置；以及被所述风车装置的所述回转轴的驱动力所驱动的发电机。
7.如权利要求6所述的风力发电装置，其特征在于所述发电机的转子设置在所述风车装置的所述回转轴上。
全文摘要
本发明的目的是提供即使风较弱的时候风车也较容易旋转的风车装置以及风力发电装置。本发明中的风车装置以及风力发电装置，包括设置在同一回转轴上的第1风车2以及第2风车3；将所述回转轴收容在内部并作为非旋转体的胴体5；以及，设置在所述第1风车2和第2风车3之间，对通过所述第1风车2而风流紊乱的风进行整流并导向第2风车3的整流部件17，其中，整流部件17固定在胴体5上。
文档编号F03D9/00GK103016254SQ201110298200
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者白木学 申请人:思考电机(上海)有限公司