[發(fā)明專利]一種垂直軸風力發(fā)電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910132493.3
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101846040A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 王澤思
• 申請（專利權(quán)）人: 王澤思
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/06;B63B21/12;B60K16/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及風力發(fā)電機，具體說是一種垂直軸風力發(fā)電機。

背景技術(shù)

風力發(fā)電機分為水平軸和垂直軸兩種，水平軸風力發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)軸與地面平行，葉面迎風旋轉(zhuǎn)。小型水平軸風力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)時噪音大，影響人們正常休息。大型水平軸風力發(fā)電機制造復雜，單機售價高，影響了并網(wǎng)電價。垂直軸風力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)軸與地面垂直，分為阻力型和升力型兩種，阻力型風力發(fā)電機啟動性能好，但發(fā)電效率低，升力型風力發(fā)電機發(fā)電效率高，但啟動性能差。在垂直軸風力發(fā)電機葉片與輪轂的連接技術(shù)中，也有只是為了減少空氣阻力和定位安裝方便而采用具有一定流線型的結(jié)構(gòu)連接，其效果只是減小空氣阻力而不增加轉(zhuǎn)動力矩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種垂直軸風力發(fā)電機

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種垂直軸風力發(fā)電機主要由與地面垂直的垂直軸、發(fā)電機、輪轂和葉片組成，其特點在于具有一定翼型的直葉片與垂直軸平行且繞垂直軸等距分布，輪轂與直葉片的連接采用與水平方向成一定夾角具有一定翼型能產(chǎn)生升力提供轉(zhuǎn)動力矩的支撐葉片、斜拉葉片。

在上述垂直軸風力發(fā)電機中，所述的與垂直軸平行且繞垂直軸等距分布的直葉片與支撐葉片、斜拉葉片和輪轂成三角形連接。為了使支撐葉片、斜拉葉片獲得更大升力，支撐葉片、斜拉葉片在安裝時與水平方向的夾角為45度左右。直葉片、支撐葉片和斜拉葉片主要采用對稱翼型，且在安裝時葉片的翼弦線與其旋轉(zhuǎn)圓弧上每一點切線夾角為0度。

在支撐葉片、斜拉葉片中設有固定支撐軸，支撐葉片、斜拉葉片繞其固定支撐軸轉(zhuǎn)動一限定角度，在固定支撐軸的軸向上設有起定位作用的長條筋板用來限定支撐葉片、斜拉葉片繞其固定支撐軸轉(zhuǎn)動的角度。支撐葉片、斜拉葉片與固定支撐軸配合的孔為靠近葉片前緣的偏心孔，在偏心孔靠近葉片后緣一側(cè)開有與長條筋板配合起定位作用的上斜面、下斜面。當所述的垂直軸風力發(fā)電機停止或低速轉(zhuǎn)動時，在重力和彈力作用下葉片的上斜面與長條筋板的上表面靠緊定位，這時支撐葉片、斜拉葉片與其旋轉(zhuǎn)圓弧面產(chǎn)生45度左右的夾角。當旋轉(zhuǎn)速度達到一定值時，在離心力作用下，支撐葉片、斜拉葉片會繞固定支撐軸逆時針轉(zhuǎn)動一角度，這時長條筋板的下表面與葉片的下斜面靠緊定位，使支撐葉片、斜拉葉片與其旋轉(zhuǎn)圓弧面產(chǎn)生的夾角為0度。如同水平軸風力發(fā)電機變漿距功能一樣，當所述的垂直軸風力發(fā)電機在停止或低速轉(zhuǎn)動時，支撐葉片、斜拉葉片在重力和彈力作用下會與旋轉(zhuǎn)圓弧面產(chǎn)生一設定的夾角，當其進入高速旋轉(zhuǎn)時，在離心力作用下夾角會自然調(diào)整到0度，從而達到低風速啟動，自動變漿距的目的。

本發(fā)明的有益效果是：在上述垂直軸風力發(fā)電機中，由于所述的輪轂與直葉片的連接采用了能產(chǎn)生升力具有一定翼型的葉片，把原來產(chǎn)生空氣阻力的支撐臂變?yōu)楫a(chǎn)生升力的葉片，增加了風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動力矩，同時也增加了每組葉片的掃風面積，提高了風力發(fā)電機的發(fā)電功率。又由于支撐葉片、斜拉葉片自動變漿距功能，解決了大功率升力型垂直軸風力發(fā)電機低風速無法自行啟動的難題，使所述的垂直軸風力發(fā)電機適應的風速范圍加寬了，增加了垂直軸風力發(fā)電機的發(fā)電量。

附圖說明

以下結(jié)合附圖以實施例具體說明。

圖1示本發(fā)明大功率垂直軸風力發(fā)電機主視圖

圖2示圖1俯視圖

圖3示本發(fā)明小功率垂直軸風力發(fā)電機主視圖

圖4示圖3俯視圖

圖5示本發(fā)明增加懸臂葉片大功率垂直軸風力發(fā)電機主視圖

圖6示圖5俯視圖

圖7示本發(fā)明葉片橫截面結(jié)構(gòu)示意圖

圖中，1-直葉片；2-支撐葉片；3-斜拉葉片；4-懸臂葉片；5-上輪轂；6-下輪轂；7-電機；8-垂直軸；9-固定支撐軸；10-上斜面；11-下斜面；12-偏心孔；13-長條筋板。

具體實施方式

參照附圖，一種垂直軸風力發(fā)電機主要由與地面垂直的垂直軸(8)、發(fā)電機(7)、輪轂(5)、(6)和葉片組成，其特點在于具有一定翼型的直葉片(1)與垂直軸平行且繞垂直軸等距分布，輪轂(5)、(6)與直葉片(1)的連接采用與水平方向成一定夾角具有一定翼型能產(chǎn)生升力提供轉(zhuǎn)動力矩的支撐葉片(2)、斜拉葉片(3)。

直葉片(1)與支撐葉片(2)、斜拉葉片(3)和輪轂(5)、(6)成三角形連接。支撐葉片(2)、斜拉葉片(3)在安裝時與水平方向的夾角為45度左右。直葉片(1)、支撐葉片(2)和斜拉葉片(3)主要采用對稱翼型，且在安裝時葉片的翼弦線與其旋轉(zhuǎn)圓弧上每一點切線夾角為0度。