特許 5792324 ターボファン風力発電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5792324

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】ターボファン風力発電システム

(51)【国際特許分類】

   F03D 1/04 20060101AFI20150917BHJP

   F03D 1/02 20060101ALI20150917BHJP

   F03D 11/02 20060101ALI20150917BHJP

【ＦＩ】

   F03D1/04 A

   F03D1/02

   F03D1/04 B

   F03D11/02

【請求項の数】24

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-556962(P2013-556962)

(86)(22)【出願日】2012年3月23日

(65)【公表番号】特表2015-513324(P2015-513324A)

(43)【公表日】2015年5月7日

(86)【国際出願番号】CN2012072883

(87)【国際公開番号】WO2013086812

(87)【国際公開日】20130620

【審査請求日】2013年9月10日

(31)【優先権主張番号】201110417012.0

(32)【優先日】2011年12月14日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201110417013.5

(32)【優先日】2011年12月14日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201110416995.6

(32)【優先日】2011年12月14日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201110420816.6

(32)【優先日】2011年12月16日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201110426825.6

(32)【優先日】2011年12月19日

(33)【優先権主張国】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】513111983

【氏名又は名称】北京祥天華創空気動力科技研究院有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000073

【氏名又は名称】特許業務法人プロテック

(74)【代理人】

【識別番号】100167070

【弁理士】

【氏名又は名称】狹武 哲詩

(72)【発明者】

【氏名】周 登栄

(72)【発明者】

【氏名】周 剣

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−１３７６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−２０６７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−００６８８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００２６６８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｄ １／０４

Ｆ０３Ｄ １／０２

Ｆ０３Ｄ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送風システム、ターボ・ファンアセンブリ（030）、複数の発電機ターボ・ファンアセンブリ、制御装置及び通風坑を含めている風力発電システムにおいて、上記送風システムが風力発電システムに入った風を上に向かって上昇させるように設置され、送風システムにおける送風漏斗（020）がターボ・ファンアセンブリ（030）の底部に配置され、ターボ・ファンアセンブリ（030）が通風坑内部に配置され、上に向かって上昇する風でターボ・ファンアセンブリ（030）を運転駆動し、これによりターボ・ファンアセンブリ（030）に接続する回転輪歯車（500）を回動させ、回転輪歯車（500）が発電機ターボ・ファンアセンブリのピニオン（900）に噛合して高速的に回動し、発電ユニットに所要する回転速度に達する時、発電機が発電を始めることを特徴とするターボファン風力発電システム。

【請求項2】

ターボ・ファンアセンブリ（030）が水平方向に反時計回りに回転するように設置されることを特徴とする請求項1に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項3】

ターボ・ファンアセンブリ（030）は運行軌道（300）、ターボファン（400）、グリース固定リング（600）、始動器(170)、電磁ブレーキ(700)を含めていることを特徴とする請求項1または2に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項4】

始動器170及び電磁ブレーキ700がそれぞれ回転輪歯車（500）の内壁に取付されることを特徴とする請求項1に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項5】

始動器170及び電磁ブレーキ700がそれぞれ回転輪歯車（500）の内壁に取付されることを特徴とする請求項3に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項6】

回転輪歯車（500）が水平方向に反時計回りに回転することを特徴とする請求項1に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項7】

ピニオン（900）が水平方向に時針回りに回転することを特徴とする請求項1に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項8】

上記送風漏斗（020）が漏斗（023）、送風パイプライン（022）により構成されることを特徴とする請求項1に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項9】

漏斗（023）の大口が上に向かい、小口が下に向かうことを特徴とする請求項8に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項10】

漏斗（023）の大口がコンクリート基台（100）の底部に接触することを特徴とする請求項8または9に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項11】

漏斗（023）の下端に四つの90°に屈曲された送風パイプライン（022）が接続され、送風パイプライン（022）が厚さ10mmの鋼板リールパイプで溶接されていることを特徴とする請求項8または9に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項12】

各送風パイプライン（022）の水平ボートにそれぞれ高圧力の強力送風機（021）を取付することを特徴とする請求項8に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項13】

ターボファン（400）は主体の内外壁に水平面に対し75°の狭角で螺旋に捩れる複数の翼板により組み立てられ、且つ内、外壁の翼板が1：2の割合でずらしたり、向かい合ったりして主体の内外壁に取付されることを特徴とする請求項3に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項14】

ターボファン（400）は主体の内外壁に水平面に対し75°の狭角で螺旋に捩れる複数の翼板により組み立てられ、且つ内、外壁の翼板が1：2の割合でずらしたり、向かい合ったりして主体の内外壁に取付されることを特徴とする請求項4に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項15】

ターボファン（400）は主体の内外壁に水平面に対し75°の狭角で螺旋に捩れる複数の翼板により組立られ、且つ内、外壁の翼板が1：2の割合でずらしたり、向かい合ったりして主体の内外壁に取付されることを特徴とする請求項5に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項16】

運行軌道（300）、グリース固定リング（600）及び回転輪歯車（500）によりターボファンの取付構造を構成することを特徴とする請求項1に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項17】

運行軌道（300）が軌道（312）、ボルトピン（303）、ローラフレーム（302）により構成されることを特徴とする請求項1６に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項18】

ボルトピン（303）及びローラフレーム（302）がそれぞれ五つずつとし、軌道（312）上に均一に分布しており、且つボルトピン（303）がローラフレーム（302）の上平面に溶接されることを特徴とする請求項1７に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項19】

ローラフレーム（302）の内側面が運行軌道（300）の内外側凹面に嵌入し、且つローラフレーム（302）の内部にローラ（306）が取付されていることを特徴とする請求項17または18に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項20】

内部にグリースを入れたグリース固定リング（600）がボルトセットで接続してターボファン（400）の上平面に取付し、且つ固定リング上平面がボルトセットで回転輪歯車（500）を接続することを特徴とする請求項3に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項21】

通風坑が筒壁（4）、通風坑外壁パイプライン（7）、静止翼板（2）により構成されることを特徴とする請求項1に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項22】

静止翼板（2）が筒壁内壁（5）に螺旋状とし、且つ水平方向において筒壁内壁（5）に対し75°の狭角とすることを特徴とする請求項1または21に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項23】

各電機ターボ・ファンアセンブリが多柱体の動力配分器（110）、変速器（120）、発電機（140）及び高圧電磁助力器130により構成されることを特徴とする請求項3に記載のターボファン風力発電システム。

【請求項24】

制動装置が始動器（170）及び電磁ブレーキ（700）により構成されることを特徴とする請求項3に記載のターボファン風力発電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は風力発電システムに関し、具体的にはターボファン風力発電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の小型風力発電装置は通常、インペラが垂直に回転し、且つ翼板が直接的に発電機軸に接続され、このような配置される方式に基づきその起動運転及び定格回転速度への要求が比較的高いことを決定し、一般的に作動するように4級以上の風力を要するため、風力エネルギーを充分に利用できなく、適応性が比較的よくない。回転速度が比較的高いため、振動が大きい、騒音が大きい、特に風向が不安定になる時、風に当たる機構は変化が頻繁で、振動がもっと大きくなった。
中国特許文献公告号CN201250763Yは一つの慣性フライホイールを設置することで、エネルギーを貯蔵して回転速度を安定にさせ、発電機の回転速度が安定になる風力発電設備を開示するが、このような構造は、回転速度をよく安定にすることができなく、風力変化が劇烈になる時、フライホイールの回転速度を安定にする能力が有限で、且つフライホイールのサイズも空間を占有し過ぎる。
中国特許文献公告号CN201288636Yは、整形回路を設置することで、発電機の電流及び電圧を制御する小型風力発電機の回転速度の検出制御装置を開示するが、依然として回路が焼き壊しやすく、安定性及び信頼性が高くない問題があり、適用範囲が小さい。
中国特許文献公告号CN101526068Aは、複数のインペラ垂直部材が軸方向に組立され、同時に、また各インペラ垂直部材は、複数のインペラ水平部材により螺旋インペラの径方向に組立てられ、螺旋インペラが伝動機構を介して複数の発電ユニットと連動し、多数の発電ユニットが並列接続方式により電力を出力し、組合式螺旋インペラ風力発電システムを開示するが、この発明では、一つの螺旋インペラを利用して複数のミニワット発電ユニットを駆動し、発電の効率が比較的低く、且つ螺旋インペラの全体には、一つしか中軸がなく、安定性が比較的に悪い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国特許第CN201250763Y号公報

【特許文献2】中国特許第CN201288636Y号公報

【特許文献3】中国特許第CN101526068A号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、異なる風力で高効率のインペラが水平回転して微風でも発電できることを解決する風力発電システムを提供することにある。
本発明はこのような作動原理に基づく：自然風が高圧強力の送風機により一緒に集まり、形成された大風が送風漏斗を通過して垂直に上に向かって、漏斗の上開口から出た後に直接にターボ・ファンアセンブリ（即ち、ターボとターボファンとの組合構造）を吹き、回転輪歯車がターボ・ファンアセンブリの上平面に溶接されるため、回転輪歯車がターボ・ファンアセンブリにより水平方向に反時計回りに高速で回転する。回転輪歯車がピニオンに噛合し、回転輪歯車は回転する時に、ピニオンを水平方向に時針回りに高速回動駆動させ、発電ユニットの所要な回転速度に達する時に発電機が発電を開始する。なお、その発電設備が静止翼板筒内に配置され、底層の風をその筒壁に沿って次列のターボファン発電装置内に螺旋上昇させる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の目的を実現するために、本発明が下記のような技術手段を採用する。
第一、ターボファン設計を採用し、ターボファンは、水平面に対し75°の狭角で車輪の轂に螺旋に捩れるように取付させる複数の翼板により組立てられ、ターボファンが静止翼板筒内に配置され、その静止翼板筒内壁に水平面に対し75°の狭角で螺旋に捩れる複数の翼板が取付されているため、風を翼板の角度に沿って流動させ、竜卷のように上に向かって75°角度で回転上昇する高速熱気流を形成できる。

【0006】

第二、ターボファンの取付構造における運行軌道により、ターボファンが風の作用で回転し、同時にターボファンが軌道円心内部に向かって一定の向心角度を持つことを保証するため、直線或は他の方向に運行することなく、ターボファンを軌道上に向心に円周運動させる。

【0007】

第三、ターボファンに接続される大きい輪歯車がターボファンとともに回転するため、大輪歯車に噛合するピニオンを高速回転駆動し、発電ユニットの必要な回転速度に達する時に発電機が発電を開始する。

【0008】

本発明の基本的な技術方案は、ターボファン、ターボファン取付構造、発電ユニット及び制御装置を含めている風力発電システムである。ターボファンが大輪歯車を介してピニオンと噛合し、更にピニオン軸が同軸に順次に円柱体動力配分器、変速器、高圧電磁助力器及び発電機を取付し、ピニオン回転速度が発電ユニットの所要な回転速度に達する時に発電機が発電を開始する。ピニオン回転速度が比較的低い時、高圧電磁助力器が助力の役割を果たすため、発電機を発電駆動する。

【0009】

上記の技術方案中では、上記ターボファン構造が内翼板、外翼板、ターボファン主体を含めている。上記内翼板がターボファン主体の内壁に螺旋に捩れるように溶接され、外翼板がターボファンの外壁に螺旋に捩れるように溶接され、且つ上記内翼板と外翼板は水平面に対して75°の狭角となるようにする。螺旋捩れの設定は、翼板頂から翼板根までの揚程を等しくさせ、渦巻きの損失を避けるためである。インペラが回転する時、半径方向に沿う線速度が異なり、同様な揚程を得るために、半径方向に沿う翼板の各断面の取付角度を不等にし、外縁に接近するに従ってその取付角度が小さくなるため、翼板が捩れ状とする。このターボファンは充分に風力エネルギーを利用して運動し、中心から外囲への回転速度が漸増する渦巻きを利用して流体風が自動に渦巻き中心区から渦巻き内に吸入され、渦巻き中心に発生される吸力により、送風機からの風を上に向かって上昇させ、発電機を発電させるように促す。
好ましくは、上記ターボファンが風力発電のインペラである。本発明のターボファンが風向の異なる環境に適するだけでなく、風力の比較的小さい環境にも適し、より多い風力エネルギーを機械的エネルギーに変換させ、さらに電力に変換させる。
好ましくは、上記ターボファンの主体が円筒であり、該円筒は一定の厚さがあり、内外翼板の溶接に便利にさせる。

【0010】

好ましくは、上記ターボファンの主体の内外に翼板が取付されている。外翼板が送風機からの風をターボファンの内部に集め、内翼板が集めた風を上空に送る。

【0011】

好ましくは、上記ターボファンの翼板が2°-5°螺旋角度で捩れように主体の壁に取付し、総体が螺旋上昇する趨勢がある。

【0012】

好ましくは、上記ターボファンの翼板がターボファンに入れた気流量によりその数量を定められ、一般的に内外翼板数割合が1：2とする。

【0013】

好ましくは、上記ターボファンの内外翼板の配置が異なり、内外翼板の分布が向かい合ったり、ずらしたりする。より有効に風力エネルギーを受けることを保証する。

【0014】

好ましくは、上記ターボファンにおいて内部に九つの翼板を備え、外部に十八の翼板を備え、内外翼板の配置が異なるので、それらの分布が向かい合ったり、ずらしたりする。このように風力エネルギーの損失を減少させ、より多い風を上空に上昇させることを保証する。翼板の数量がその発明の最適な数量にあり、勿論、実際の必要により翼板の数を増加或は減少して、内翼板が6枚、7枚、9枚或は10枚等を選択してもよく、外翼板が対応に内翼板の増加により増加させ、内翼板の減少により減少させることができる。

【0015】

好ましくは、上記ターボファンにおける翼板が平らに伸ばすと長方形になる。勿論、翼板が以下のように他の形状をとしてもよい。
逆広い卵形とし、長さと幅がほぼ同じ、最も広い部位が上部に近い葉形（ハクモクレン）。
円形とし、長さと幅がほぼ同じ、最も広い部位が中部に近い葉形（ハス）。
広い卵形とし、長さと幅がほぼ等しい同じ、最も広い部位が下部に近い葉形（Paliurus ramosissimus）。
逆卵形とし、長さが約幅の1.5〜2倍となり、最も広い部位が上部に近い葉形（Panicled Fameflower）。
楕円形とし、長さが約幅の1.5〜2倍となり、最も広い部位が中部に近い葉形（マサキ）。
卵形とし、長さが約幅の1.5〜2倍となり、最も広い部位が下部に近い葉形（トウネズミモチ）。
倒披針形とし、長さが約幅の3〜4倍となり、最も広い部位が上部に近い葉形（ Cudweed Herb）。
長楕円形とし、長さが約幅の3〜4倍となり、最も広い部位が中部に近い葉形（Hypericum Patulum）。
披針形とし、長さが約幅の3〜4倍となり、最も広い部位が下部に近い葉形（柳）。
線形とし、長さが約幅の5倍以上となり、最も広い部位が中部に近い葉形（Ophiopogon Japonicus）。
剣形とし、長さが約幅の5倍以上となり、最も広い部位が下部に近い葉形（石菖蒲）に近づき、他の形状について、また三角形、戟形、矢形、ハート形、腎臓形、菱形、匙形、鎌形、傾斜形等としてよい。

【0016】

好ましくは、上記ターボファンの翼板が均一に分布する。内翼板が均一に主体内壁に取付され、外翼板が均一に主体外壁に取付される。

【0017】

好ましくは、上記ターボファンの内外翼板が水平面に対して75°-80°の狭角とし、ターボファンが回転すると送風機から送られた風を竜卷のように一致させて回転上昇する熱気流に転変させ、上空に急速で上昇させる。
上記の方案中で、上記ターボファンの取付構造が、運行軌道、ターボファン、グリース固定リング、大輪歯車を含めており、上記ターボファンが運行軌道にあるボルトピンで支持させ、ターボファンの上平面にグリース固定リングが取付されており、グリース固定リングがボルトセットにより大輪歯車を接続し、上記運行軌道が軌道、ボルトピン、ローラフレームを含めており、上記軌道が軌道外側凹面、軌道内側凹面、軌道上凹面、軌道上支持縁、軌道下支持縁により構成され、上記ターボファンがターボ主体、内翼板、外翼板により構成される。

【0018】

好ましくは、上記運行軌道が三段階段式の円弧形軌道により構成される円周軌道である。三段階段式に分けることで、託送及び取付時に便利になり、同時に可視、簡単、手軽にローラが取付されたローラフレームを軌道に嵌入する。各段の円弧形軌道を階段形式にした後に複数のボルトセットで接続して階段式の三段を一つの全円軌道として取付し、さらに取付が簡易で、動力運転の要求を満たす。

【0019】

好ましくは、上記ターボファンが運行軌道のボルトピンで支持され、そのボルトピンの上端面が円平面とする。

【0020】

好ましくは、上記運行軌道内にローラが取付されており、そのローラがテーパー円柱ローラとし、錐状ローラ中にローラ軸が取付されており、ローラ軸が、側面に小孔を開ける円孔に取付され、さらにテーパー円柱ローラをローラフレーム上に取付する。

【0021】

好ましくは、上記運行軌道を軌道上凹面に設け、テーパー円柱ローラの円錐突起面が軌道の上凹面に接触することで、テーパー円柱ローラが向心円周運動させることを保証する。

【0022】

好ましくは、上記運行軌道の内側面及び外側面が凹形面であり、ローラの内側凸面が円弧面であり、且つその円弧面の円心が軌道の円心と同心し、ローラフレームの内側凸面が凹形面に嵌入されるため、ターボファンが回動時軌道を脱離せず、風力が大きなる時に風と伴に上に向かって運動することなく、同時にローラが軌道円心内部に対して一定の向心角度があるため、さらにローラが軌道上に向心に円周運動させ、直線或は他の方向に運行せず。

【0023】

好ましくは、上記グリース固定リングがボルトセットにより接続してターボファンの上平面に取付し、グリース固定リングがボルトセットにより大輪歯車を接続し、且つグリース固定リングの内部にグリースを注入し、ターボファンが運転する時に潤滑、錆止めの作用を果たす。
上記の技術方案中で、上記ターボ・ファンアセンブリが通風坑内に配置されている。

【0024】

好ましくは、上記通風坑が筒壁、通風坑外壁パイプライン、静止翼板により構成され、上記静止翼板が筒壁内壁に螺旋状とし、且つ水平方向において筒壁内壁に対して75°の狭角とする。
上記の技術方案中で、上記電機ユニットが複数であり、各電機ユニットがピニオン、歯車軸軸受け、多柱体動力配分器、変速器、高圧電磁助力器及びNkw永久磁石発電機により構成される。ピニオンと歯車軸とが固定接続し、ピニオンと大輪歯車とが外噛合とし、更にピニオン軸と同軸に順次に円柱体動力配分器、変速器、高圧電磁助力器及び発電機が取付される。
上記の技術方案中で、上記電機ユニットの各部品の作用は、ピニオン軸が歯車により回転する時に捩れ力を発生し、円柱体動力配分器が捩れ力の減少作用を果たし、その軸がねじ切られることを防止する。風力の大きさが異なるため、変速器により自動に速度を調整することで、発電機を平穏に発電させ、風力が比較的小さい時に、回動軸上に取付する高圧電磁助力器が助力の作用を果たす。
上記の技術方案中で、上記電機ユニット及び制御装置が静止翼板内壁の固定架に取付される。制御装置が始動器及び電磁ブレーキにより構成される。この電磁ブレーキが大輪歯車内壁に取付され、ターボファンが停止する必要がある時に電磁ブレーキを作動させ、電磁ブレーキが磁力を発生して大輪歯車を吸引することで、制動の作用を果たす。その始動器がピニオン軸上に取付され、ピニオンの回動により大輪歯車を回動駆動する時にターボファン起動に資する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図1は本発明によるターボファン風力発電システムの各層構造が運行する1つの最適な実施例の構造運転略図である。

【図2】図2は本発明によるターボファン風力発電システムの1つの最適な実施例の構造見取図である。

【図3】図3は送風漏斗断面図である。

【図3-1】図3-1は送風漏斗俯瞰図である。

【図4A】図4Aは本発明によるターボファン風力発電構造の１つの最適な実施例の見取図である。

【図4B】図4Bは本発明によるターボファン風力発電構造の実施例2の見取図である。

【図4-1】図4-1は図1の１つの最適な実施例による構造の俯瞰図である。

【図4-2】図4-2は図1の１つの最適な実施例1による構造の側面図である。

【図5】図5は図1のターボ・ファンアセンブリの立体図である。

【図5-1】図5-1は図1のターボ・ファンアセンブリの側面図である。

【図6】図6はターボファンの立体図である。

【図7】図7は運行軌道の立体図である。

【図7-1】図7-1は運行軌道の図視図である。

【図8】図8は静止翼板の立体図である。

【図8-1】図8-1は静止翼板の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を結合して本発明を実施するための実施形態について詳細に記述する。
実施例1：本実施例がターボファン風力発電システムであり、その各層構造の運行が図1のように示す。
自然風が高圧力の強力送風機021により１つに集め、形成された大風は、送風漏斗020を通過して垂直上に向かって、漏斗023の上開口から出た後に直接にターボ・ファンアセンブリ030を吹き、回転輪歯車500がターボ・ファンアセンブリ030の上平面上に溶接されるため、回転輪歯車500がターボ・ファンアセンブリ030に従って水平上に反時計回りに高速回転し、回転輪歯車500がピニオン900に噛合し、回転輪歯車500は回転する時にピニオン900を水平方向に時針回りに高速回転駆動する。ターボ・ファンアセンブリ030がコンクリート基台100、固定ボルト200、運行軌道300、ターボファン400、始動器170、グリース固定リング600及び電磁ブレーキ700を含めている。なお、図で、直線矢印符号が風の運行方向を表示し、円弧矢印符号が構造在水平方向の運転方向を表示する。

【0027】

本発明による全体取付構造が図2、3、3-1、4Aのように示す。上記送風漏斗020が漏斗023、送風パイプライン022により構成される。漏斗023の大口が上に向かって、小口は下に向かって、漏斗023の大口がコンクリート基台100の底部に接触する。漏斗023の下端に90°に屈曲する四つの送風パイプライン022が接続されることで、底部の風がパイプラインの内壁に沿って直線に上昇するように促し、送風パイプライン022が厚さ10mmの鋼板リールパイプにより溶接して成す。自然風が比較的に散乱するので、各送風パイプライン022の水平ボートにそれぞれ高圧力強力送風機021を取付し、その高圧力強力送風機021が自然にある風を一つに集め、形成された大風が送風漏斗020を経由して静止翼板筒160内に輸送される。静止翼板筒160内の翼板が2°〜5°螺旋角度で捩れるよう主体壁上に取付し、且つこれらの翼板が75°となる水平面に対する狭角で螺旋に捩れるように静止翼板筒160の内筒壁に取付され、風を総体上に螺旋上昇させる竜卷のような趨勢がある。

【0028】

電機ユニット及び制御装置が静止翼板筒160内壁の固定架150上に取付され、且つ静止翼板筒160とターボファン400との間に200mmのすきまを設置することで、静止翼板筒160内の風がより多く次列のターボファン発電装置内へ上昇させることを保証する。

【0029】

制御装置が始動器170及び電磁ブレーキ700により構成され、その電磁ブレーキ700が回転輪歯車500の内壁に取付し、ターボファン400が停止する必要がある時に、高圧力の強力送風機への送風を停止する。慣性によりターボファン400が直ちに停止できないため、この時に電磁ブレーキ700を開ける。電磁ブレーキ700は二つのコアにより構成され、且つ各コアが同じコイル及び同じ方向に電流を流入され、通電される場合には螺旋法則により磁力を発生でき、両コアが中心に近寄り、輪歯車を両コアの間に嵌入させ、輪歯車が回転すると両コアと大変大きい摩擦力を形成するため、制動作用を果たす。この始動器170がピニオン軸上に取付され、ピニオン900が回転して回転輪歯車500を回転駆動する時にターボファン400の始動に資する。

【0030】

次に、図8及び図8-1を参照し、上記本発明による取付構造の全体が図8のように示す通風坑内に配置されている。通風坑は、静止翼板2、運行軌道3、翼板筒壁4、通風坑外壁パイプライン7、通風坑内壁9、通風坑外壁10、筒壁外壁6、筒壁内壁5により構成され、静止翼板2と静止翼板2との間に運行軌道3を形成し、通風坑内壁9が通風坑外壁パイプライン7を介して筒壁外壁6と固定連接され、通風坑内壁10の周囲に通風坑外壁パイプライン7を設けている。

【0031】

更に図8-1を参照し、筒壁内壁5上の静止翼板2が筒壁内壁5に対して水平方向に75°夾角とする。静止翼板2は水平方向に対する狭角が水平方向に対するターボファン内外翼板の狭角と同じ且つ方向が同じであるため、ターボファンが回転する時、風がその翼板筒壁を通過する時に螺旋状運行軌道3及び螺旋状静止翼板2の作用下で、急速に螺旋上昇できる。

【0032】

本実施例のターボファン構造は図5のように示す。このターボファン400が外翼板401、主体402、内翼板403により構成される。翼板主体は主体内壁404、主体外壁405、主体上平面406、主体下平面407を含めている。九つの外翼板401を溶接の接続方式により主体外壁405に傾斜に固定接続し、主体外壁405の垂直壁面に対して一定の角度、例えば15°、20°或は25°等とする。外翼板401は翼板外壁405に接続される一端の対立端が水平方向において主体上平面406及び主体下面407を超えない。十八個の内翼板403を溶接の接続方式により主体内壁404に傾斜に固定接続し、且つ主体内壁404の垂直壁面と一定の角度、例えば15°、20°或は25°等とする。内翼板403は翼板内壁404に接続される一端の対立端も水平方向において主体上平面406及び主体下面407を超えない。このように傾斜角度で内、外翼板401、402を設置する目的は、翼板の構型方向が翼板に流れる風向と大体に同じ、風力エネルギー損失を減少することに便利にするため、ターボ翼板の効率を向上させることにある。
本発明による外翼板401及び内翼板402が2°〜5°螺旋捩れ角度で主体外壁405及び主体内壁404に溶接され、ターボファンが回転する時に送風機から送られた風を竜卷のように一致させて回転上昇する熱気流に転変させ、急速で上空へ上昇させる。

【0033】

本発明ターボファンの翼板が1：2の内外翼板数割合で主体内壁404及び主体外壁405上に均一に分布している。本発明中で、好ましくは、内部に９枚の翼板があり、外部に１８枚の翼板があり、内外翼板の配置が異なるので、それらの分布が向かい合ったり、ずらしたりする。このように風力エネルギーの損失を減少させ、より多い風が上空に上昇させることを保証する。翼板数量はその発明の最適な数量であり、勿論、実際の必要により翼板数を増加或は減少でき、内翼板が6枚或は7枚或は9枚或は10枚等を選択してもよく、外翼板が対応して内翼板の増加により増加させ、内翼板の減少により減少させることができる。本実施例のターボファンの翼板が長方形に展開する。勿論、他の形状翼板を排除せず。

【0034】

本実施例の採用するターボファンの取付構造が図5、5-1、7、7-1の示すように、該ターボファンの取付構造が運行軌道300、ターボファン400、グリース固定リング600、回転輪歯車500を含めている。ターボファン400が運行軌道300上のローラ託架302に設定されるボルトピン303により支えられ、ターボファン400の上平面が複数のボルトセットを介してグリース固定リング600と一体に固着接続し、グリース固定リング600の上平面が複数のボルトセットを介して回転輪歯車500と一体に固着接続する。ボルトセットの接続によりターボファン400、グリース固定リング600及び回転輪歯車500を一体に接続し、ターボファン400が回動する時、グリース固定リング600及び回転輪歯車500もこれとともに回動するため、偏移或は相対的な変位現象を発生しない。

【0035】

グリース固定リング600がボルトセットを介してターボファン400の上平面に固定されて取付され、グリース固定リング600がボルトセットを介して回転輪歯車500に接続され、且つグリース固定リング600の内部にグリースを注入し、ターボファン400が運転を発生する時に潤滑、錆止めの作用を発揮する。

【0036】

図7、7-1の示すように、運行軌道300が軌道312、ボルトピン303、ローラフレーム302を含めている。軌道312が軌道外側凹面310、軌道内側凹面307、軌道上凹面308、軌道上支持縁309、軌道下支持縁311により構成される。

【0037】

軌道312は三段階段式の円弧形軌道により構成される円周軌道である。上記階梯式は、軌道312の三段のうち各段の両端の断口一端が凹字形とし、他方端が凸字形とし、隣接された両段の首尾が円弧面として接する。三段階段式に分けるのは、託送及び取付時の便利を考え、同時に簡単で手軽にローラが取付されたローラフレーム302を軌道312に嵌入できる。各段の円弧形軌道を階段形式にさせ、複数のボルトセットにより階段式の三段を全円軌道として取付することで、簡単な取付を実現でき、さらに有効に動力運転の要求を満たす。

【0038】

ボルトピン303の上端面が円平面とし、且つターボファン400の下平面に接触し、ボルトピン303の下端面が一平滑の円形平面とし、ローラフレーム302の上平面の上に位置し、且つローラフレーム302の上平面がボルトピン303の円柱底円より大きいため、ローラコンポーネントの取付に便利にさせる。

【0039】

ローラ軸305が取付されたローラ306は、ローラフレーム302の側辺板小孔により、ローラフレーム302内に接続され、且つローラ306のテーパー円柱ローラ304の円柱面部分が軌道312の軌道上凹面308に接触する。ローラ306が軌道312の円心内部に向かって一定の向心角度を持ち、ターボファン400が回転する時、ローラ306が軌道312に沿って円周運動する。

【0040】

ローラフレーム内側301が軌道外側凹面310及び軌道内側凹面307に嵌入させ、ローラフレーム302の下平面が軌道下支持縁311に密接し、ローラフレーム302の内側突出平面が軌道上支持縁309に密接するため、ターボファン400が回転時軌道312を離脱せず、且つ風力が大きくなると風とともに上に向かって運動せず、同時にローラ306が軌道312円心内部に対して一定の向心角度を持ち、ローラ306を軌道312に向心に円周運動させ、直線或は他の方向に運行しないことを保証する。

【0041】

本実施例において、ボルトピン303、ローラフレーム302、ローラ軸305、テーパー円柱ローラ304がそれぞれ五つであり、三点により一平面を定める原則により三つ、四つ、六つ或は七つ等を選択でき、この取付構造の実質大きさによりボルトピン303、ローラフレーム302、ローラ軸305、テーパー円柱ローラ304の数量を増加或は減少してもよい。ボルトピン303、ローラフレーム302、ローラ軸305、テーパー円柱ローラ304の組立部品が均一に軌道312上に分布している。

【0042】

実施例2：
本実施例による構造、取付構造及び電機ユニットは実施例1と同様とする。
本実施例により構成構造が図4Bの示すように、ターボファン400の内壁に鋼骨組みが溶接され、鋼骨組みの中心に中心軸210が接続され、中心軸210に始動器170及びタイロッドブレーキ180が取付されている。ターボファン400の質量が比較的に大きいのでその慣性も比較的大きく、風力の推進下でターボファン400が静止から回転するまで遅いため、始動器170の取付がその始動に資し、ターボファン400を速く高速運転状態に入らせる。システムに故障を発生することにより検査及び修理する必要がある場合、ターボファン400が直に運転を停止するように、タイロッドブレーキ180を開けてターボファン400が運転を停止し後、検査及び修理を行う。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3-1】

【図4-1】

【図4-2】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図5-1】

【図6】

【図7】

【図7-1】

【図8】

【図8-1】