风力发电单元及竖直层叠型风力发电系统技术方案

本发明专利技术提供一种风力发电单元及竖直层叠型风力发电系统，包括：外壳，其具备上板和下板；叶轮，其能旋转地配置于所述上板与所述下板之间，借助于流入所述上板与所述下板之间的空气的流动而旋转；及发电机，其与所述叶轮的旋转联动，随着所述叶轮的旋转而生产电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及风力发电单元及竖直层叠型风力发电系统。
技术介绍
—般而言，为了解决因化石燃料导致的地球变暖问题，全世界正在为扩大再生能量普及而积极倾注努力。风能作为新再生能源的一种而倍受瞩目。但是，风能存在密度低、风向与速度随时变化的问题。另外，风的持续性降低，现在使用中的原有轴流式风力发电装置(axial-flowwind turbine)的开动率为30%以下，为非常低的状态。需要进行这样一种研究，提出原有轴流式风力发电装置问题的风向、风速以及风的持续性问题等的解决方案，对此进行改善、进一步提高风力发电装置的开动率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种风力发电单元及竖直层叠型风力发电系统，能够改善风向、风速以及风的持续性中至少一者以上，提高整体的发电效率。技术方案旨在实现所述课题的本专利技术一个方面的风力发电单元可以包括:外壳，其具备上板和下板；叶轮，其能旋转地配置于所述上板与所述下板之间，借助于流入所述上板与所述下板之间的空气的流动而旋转；及发电机，其与所述叶轮的旋转联动，随着所述叶轮的旋转而生产电。其中，所述外壳可以还包括栅栏，其配置于所述上板与所述下板之间，从所述上板及所述下板各个的外廓区域向所述叶轮延长。其中，可以还具备引导叶片，其位于所述栅栏与所述叶轮之间，向与所述叶轮的叶片的弯曲方向相反的方向弯曲。其中，所述叶轮、所述引导叶片及所述栅栏可以分别配备多个，所述多个叶轮构成的圆、所述多个引导叶片构成的圆以及所述多个栅栏构成的圆，相互构成同心关系。其中，所述引导叶片可以配备24个。其中，所述引导叶片与所述叶轮之间的间隙可以为0.15m。其中，所述叶轮可以为横流型。其中，可以还具备引导叶片，其配置于所述上板与所述下板之间，从所述上板及所述下板各自的外廓区域向所述叶轮弯曲延长。本专利技术另一方面的竖直层叠型风力发电系统可以包括:驱动机，其借助于空气的流动而产生旋转力；及发电机，其从所述驱动机接受提供所述旋转力并生产电；所述驱动机包括:外壳，其具备形成内部空间的上板与下板；及叶轮，其能旋转地配置于所述内部空间，借助于流入所述内部空间的空气的流动而产生所述旋转力；所述外壳具备沿着从所述下板向所述上板的方向层叠的多个内部空间；所述叶轮配备多个，分别配置于所述多个内部空间。专利技术效果根据如上所述构成的本专利技术相关的风力发电单元及竖直层叠型风力发电系统，能够改善风向、风速以及风的持续性中至少一者以上，提高整体的发电效率。【附图说明】图1是显示本专利技术一个实施例的竖直层叠型风力发电系统100的安装状态的立体图。图2是显示构成图1的竖直层叠型风力发电系统100的一部分的风力发电单元200构成的概念图。图3是详细显示图2的风力发电单元200中除发电机250之外的构成的立体图。图4是显示图3的叶轮230及引导叶片270的俯视图。图5是显示本专利技术另一实施例的风力发电单元300构成的横剖面图。图6作为根据叶轮叶片个数的压力分布实验的结果，是显示最大正压的图表。【具体实施方式】下面参照附图，对本专利技术优选实施例的风力发电单元及竖直层叠型风力发电系统进行详细说明。在本说明书中，即使是互不相同的实施例，也针对相同、类似的构成，赋予相同、类似的参照符号，其说明用首次说明代替。图1是显示本专利技术一个实施例的竖直层叠型风力发电系统100的安装状态的立体图。如果参照本图，竖直层叠型风力发电系统100可以包括驱动机110、发电机130及附属物150。驱动机110是接受风而产生旋转力的构成。驱动机110既可以是单层，也可以如本实施例所示，层叠得构成多层。发电机130是接受提供驱动机110产生的旋转力而生产电的构成。发电机130可以位于驱动机110的下侧。附属物150安装于驱动机110的上面的空闲空间，例如可以是太阳能电池模块。根据这种构成，可以在诸如建筑物B的屋顶R的城市中心内空闲空间安装竖直层叠型风力发电系统100。不同于此，竖直层叠型风力发电系统100也可以安装于建筑物B的中间层的开放的部分。由于建筑物B的高层化，吹到建筑物之间的风强劲，因而在竖直层叠型风力发电系统100的发电方面，该位置更具效果。另外，竖直层叠型风力发电系统100不仅在陆上建筑物B，也可以安装于驳船等而位于海上。此时，发电机130虽然为一个，但驱动机110构成多层，因而使得因风量随距离屋顶R高度而变化导致驱动机110的驱动效率下降得不大。由此，能够提高风的持续性，与单纯借助于一个螺旋桨的风力发电机相比，能够提高发电效率。另外，如果借助于所述太阳能电池模块，则还可以同时执行风力发电与太阳能发电。参照图2及图3，对以上的竖直层叠型风力发电系统100中使用的风力发电单元200进行说明。图2是显示构成图1的竖直层叠型风力发电系统100 —部分的风力发电单元200构成的概念图，图3是详细显示图2的风力发电单元200中除发电机250之外构成的立体图。如果参照本图，风力发电单元200在竖直层叠型风力发电系统100中具有驱动机110的一层和发电机130。具体而言，风力发电单元200可以具有外壳210、叶轮230、发电机250以及引导叶片 270。外壳210是形成供叶轮230和引导叶片270位于的内部空间I的构成。具体而言，外壳210可以具有上板211、下板213及栅栏215。上板211与下板213分别为板形态，可以具有四边形(图3)或八角形(图1)等形状。上板211与下板213为相互对应的形状，可以沿高度方向间隔地配置。栅栏215可以相对于上板211和下板213垂直地配置。栅栏215的高度可以成为上板211与下板213的间隔距离。栅栏215可以配备多个，从上板211及下板213的边缘区域朝向中央地配置。叶轮230是能旋转地位于内部空间I，借助于流入内部空间I的空气的力而旋转并产生旋转力的构成。叶轮230可以位于内部空间I的中央区域。叶轮230的旋转中心轴可以沿着从下板213向上板211的方向配置。叶轮230的叶片235可以配备多个。发电机250是连接于叶轮230，借助于叶轮230产生的旋转力而生产电的构成。发电机250可以具有轴251、变速器253及发电部255。轴251是连接于叶轮230的旋转中心的杆。变速器253连接轴251与发电部255。发电部255在内部具备线圈，当轴251旋转时，借助于电磁感应而在线圈中生成电流。发电部255可以被支架S所支撑。其中，发电机250与竖直层叠型风力发电系统100的发电机130大致相同，但由于是风力发电单元200的一部分，因而参照符号用250表现。引导叶片270是把流入内部空间I的空气朝向叶轮230加速并引当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电单元，其特征在于，包括：外壳，其具备上板和下板；叶轮，其能旋转地配置于所述上板与所述下板之间，借助于流入所述上板与所述下板之间的空气的流动而旋转；及发电机，其与所述叶轮的旋转联动，随着所述叶轮的旋转而生产电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭承烈，郑广摄，金哲护，李成云，
申请(专利权)人：金爱若有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR