[发明专利]负压式风力发动机

权利要求书

1.一种负压式风力发动机，其基本结构与现有风力发动机相类似，其基本部件为机翼型涡壳，风轮，传动装置，塔架，调向器，限速调速装置，负压箱。

其特征在于：支架支承负压箱立于风场上空，负压箱可以在支承架上自由转动，负压箱外上部的尾部设置调向器；负压箱迎风面设置机翼型涡壳与风轮，风轮风叶根部设有限速调速装置，风轮后设有传动装置，传动装置后设有做功装置。机翼型涡壳设有涡壳内仓。小型负压式风力发动机的负压箱上、下、左、右四周均设有由内向外排气的多层单向风口，其涡壳内仓设有单向风口。中型负压式风力发动机的负压箱上、下、左、右四周均设有由内向外排气的多层单向风门，其涡壳内仓设有单向风门。大型负压式风力发动机的负压箱上、下、左、右及背风面均设有由内向外排气的多层单向风门，其涡壳内仓设有单向风门。

所述负压箱，由板状材料围成，其横截面可以是正方形，也可以圆形，也可以是棱形。其横截面积大于风轮面积，其直径大于风轮直径。其上、下、左、右箱面呈倾斜状，由迎风面向背风面倾斜。在箱体的迎风面设置机翼型涡壳与风轮。在箱体的上、下、左、右及背风面设置从内向外排气的多层单向风口与风门。

所述机翼型涡壳，由板状材料制成。其外下部的功能为收集迎风面风流将其汇集到风轮，其外上部功能为增大箱面风速，其涡壳内仓功能为收集风轮切向空气流动能，并促使其顺负压箱箱面高速流出，同时克服风轮切向空气流对风场风能资源的破坏性影响。

所述风轮，是由适合于同时收集风的速度动能与负压能量作功的风叶构成。

2.根据权利要求1所述的负压式风力发动机，其工作流程与现有风力发动机相类似。

其特征在于：在风力作用下，由于调速器的作用，负压箱设置有机翼型涡壳与风轮的箱面，朝向风流来向。由于风流速度的作用，在负压箱的上、下、左、右四周以及背风面产生负压，吸引小型负压式风力发动机的负压箱内的空气经由负压箱外上、下、左、右四周设置的多层单向风口流出负压箱外，从而在负压箱内出现负压；吸引中型负压式风力发动机的负压箱上、下、左、右四周设置的多层单向风门自动开启，并使负压箱内空气经由多层单向风门流出负压箱外，从而在负压箱内出现负压；吸引大型负压式风力发动机的负压箱上、下、左、右以及背风面设置的多层单向风门自动开启，并使负压箱内空气经由多层单向风门流出负压箱外，从而在负压箱内出现负压。与此同时，机翼型涡壳外下部将承受的风流汇集到风轮；机翼型涡壳外上部促使负压箱箱面风速增大；机翼型涡壳内仓收集风轮切向流出的空气流动能，促使其空气流顺负压箱箱面从单向风口或风门高速流出，促使负压箱箱面附面层气流速度增大。增速后的箱面气流导引负压箱显著降压，风轮因此同时承受风的速度动能与负压箱内出现的负压和箱外正常气压之间的压差，由此成倍产生机械动力。在清劲风与强风作用下，风轮承受负压产生的机械动力，通常可以多倍大于风轮承受风的速度动能所产生的机械动力。在正常作功运转期间，风流进入风轮透平作功后，部分从风轮的叶片间进入负压箱，扩膨后再经负压箱内上、下、左、右以背风面的多层单向风口或风门排出；部分由于惯性离心力的作用沿风轮外边切向流出，经涡壳内仓汇集后，由单向风口或风门排出；由此形成连续运转负压式风力机械作功。运转的风轮经限速调速装置调速后，将其产生的机械动力传递给传动装置，传动装置再将其机械动力传递给做功装置，由此形成风能机械动力输出。