[實用新型]一種帶有遮風罩的垂直軸風力機

無效

• 申請號: 200920208009.6
• 申請日: 2009-08-18
• 公開（公告）號: CN201474853U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 王珊珊;胡永海;徐文強
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D3/04;F03D3/06
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所(普通合伙) 31245
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本實用新型涉及一種帶有遮風罩的垂直軸風力機。具體地說是通過安裝遮風罩來提高垂直軸風力機的作功效率。

背景技術

風力機是風力發電系統的動力源，它將風能轉化為機械能，進而推動發電機發電。風力機按結構形式大體上分為水平軸和垂直軸兩種。水平軸風力機發展較完善，由于其具有較高的效率，因此作為當今主流的水平軸風力機得到了廣泛的應用。然而由于水平軸風力機安裝難度高、投資成本大且不便移動等缺點，目前它的使用主要限于并網發電中，而對于一些小型離網型發電系統中，使用最為廣泛的仍是垂直軸風力機。

當來流沖擊傳統垂直軸風力機風輪時，在其迎風面的一側凹下葉片受到的是有效的推力，而在另一側凸起葉片受到的則是風的阻力，上述兩種力的合力才是推動風輪旋轉作功的真正有效動力。實踐證明：由于凸起葉片側風阻的存在，大大降低了垂直軸葉輪的有效受風性能。

實用新型內容

本實用新型公開一種帶有遮風罩的垂直軸風力機，其目的是克服現有技術中，垂直軸風力機迎風面上一側凸起葉片風阻的存在使垂直軸風力機對風能的利用率大大降低的不足之處，本實用新型利用遮風罩具有遮風作用的原理，設計一種帶有遮風罩的垂直軸風力機，使得來流風不會直接作用在凸起的葉片以減小逆向轉動力，同時添加遮風罩后構成風輪內的引導氣流通道比較通暢，從而有效提高整個垂直軸風力機的作功效率。

一種帶有遮風罩的垂直軸風力機，其特征在于：葉片旋轉軸設置在底座中心且與底座垂直，四個葉片與葉片旋轉軸連接并沿圓周向均勻排列，底座上開有圓周滑槽，在葉片上方覆蓋-扇形圓弧遮風罩，圓弧遮風罩的圓弧邊與底座上的圓周滑槽形成滑動副，圓弧遮風罩的圓心與葉片旋轉軸內嵌套的遮風罩旋轉軸連接，同時遮風罩的圓心處還連接有風向傳感器。

所述的圓弧遮風罩圓心角為60°。

所述的四個葉片，每只葉片均通過上下兩根翅片與旋轉軸連接，形成以葉片旋轉軸為中心的環狀引導氣流通道。

風向傳感器的作用是控制扇形圓弧遮風罩，使其位置保持在遮風罩靠近風源端的圓弧切線方向與來流氣流方向垂直。

本實用新型的優點和積極效果是：圓心角為60°的扇形圓弧遮風罩引導葉片內的氣流通道比較通暢，氣動性能好，總轉矩和風能利用率有顯著的提高，加工工藝簡單，節省制造材料。

附圖說明

圖1是本實用新型帶有遮風罩的垂直軸風力機俯視結構圖；

圖2是本實用新型帶有遮風罩的垂直軸風力機A-A方向視圖。

1、葉片旋轉軸，2、葉片，3、圓弧遮風罩，4、圓心角，5、遮風罩旋轉軸，6、底座，7、滑槽，8、風向傳感器。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明，但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護范圍。

一種帶有遮風罩的垂直軸風力機，如圖1，圖2所示。葉片旋轉軸1設置在底座6的中心且與底座垂直，四個葉片2與葉片旋轉軸1連接并沿圓周向均勻排列，每只葉片均通過上下兩根翅片與旋轉軸連接，形成以葉片旋轉軸為中心的環狀引導氣流通道。底座6上開有圓周滑槽7，在葉片2上方覆蓋一扇形圓弧遮風罩3，圓弧遮風罩圓心角為60°，圓弧遮風罩3的圓弧邊與底座6上的圓周滑槽7形成滑動副，圓弧遮風罩3的圓心與葉片旋轉軸1內嵌套的遮風罩旋轉軸5連接，同時圓弧遮風罩3的圓心處還連接有風向傳感器8。風向傳感器8的作用是控制圓弧遮風罩，使其位置保持在遮風罩靠近風源端的圓弧切線方向與來流氣流方向垂直。圓弧遮風罩選用質量較輕材料制作，以便在氣流來流時，風向傳感器8控制圓弧遮風罩轉動。

當氣流作用在帶有遮風罩的垂直軸風力機時，圓弧遮風罩將作用在產生阻力的葉片側的氣流引導開，顯著降低了因受氣流直接沖擊所造成的不利于葉片有效轉動的阻力矩，流入葉片內的環狀引導氣流通道，氣流流暢并排除抑制漩渦產生，從而整個葉片的風能利用效率得到大幅提高。