[發明專利]整體風翼全向型立體風力發電機

有效

• 申請號: 201110075136.5
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102141012A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 茅雪峻;劉良華;王雄剛;錢燕
• 申請（專利權）人: 常州市東君光能科技發展有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D5/00
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 雷志剛;潘士霖

技術領域

本發明涉及一種風力發電機技術領域，尤其是一種整體風翼全向型立體風力發電機，不僅能垂直安裝，也能水平安裝，甚至能任意角度安裝。

背景技術

隨著全球氣候變暖，以及傳統含碳能源如石油、煤炭等的儲藏量的減少，新能源越來越多地得到廣泛使用。風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×10⁹MW，其中可利用的風能為2×10⁷MW，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。

風力發電機作為利用風能的工具，在國內外已經進行了很長時間的研究。傳統風機按照結構形式上主要分為水平軸和垂直軸兩種，水平軸風機的發展較為完善，效率高，在一些并網大型發電項目上已經得到了應用，但是安裝難度高，投資成本大。因此一些針對家庭，小范圍內獨立供電的小型離網發電系統中，垂直型風機得到更廣泛的應用。垂直型風機主要分為阻力型和升力型兩種。阻力型風機往往采用圓弧形葉片，當氣流沖擊風葉受到圓弧形葉片的阻擋力，這個力的反作用力推動阻力型風機的旋轉。升力型垂直軸風力機的葉片通過一定的翼型，在氣流掠過機翼時會在產生一個由機翼的壓力面指向吸力面的升力，從而推動升力型垂直軸風輪的旋轉。

傳統的水平風機和垂直風機是嚴格區分的兩個概念，不僅僅是由于其安裝方式的不同，更是由于風葉與氣流的作用方式不同。現提出一種整體風翼全向型立體風力發電機，目的就在于打破傳統水平型風機和垂直型風機的界限，通過一定的結構實現有效風向從單維度向多維度轉變，實現安裝無角度限制的整體風翼全向型立體風力發電機。將風力發電機對于風的利用從一個“面”的概念而轉化成為“體”的概念。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術中之不足，提供一種整體風翼全向型立體風力發電機，解決現有技術中水平風機與垂直風機對風能利用的不足，實現多方位利用風能的技術問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種整體風翼全向型立體風力發電機，包括機架、發電機和葉片組，發電機具有轉動件和固定件，發電機的轉動件與葉片組傳動連接，固定件固定安裝在機架上，所述的葉片組包括至少兩組整體風翼，所述的每組整體風翼包括上輔翼、下輔翼和主側翼，上輔翼和下輔翼分別傾斜安裝在轉動件上下兩側，上輔翼和下輔翼的另一端分別連接主側翼的兩端。上輔翼、下輔翼和主側翼組成一個整體風翼，增加了風葉組的受風面積，上、下輔翼擴展了風機在風向的利用維度，成為整體風翼全向型立體風力發電機。

所述的上輔翼與下輔翼兩者投影在轉動件所在平面的夾角為0～90°，上輔翼與轉動件所在平面的夾角為大于0°小于90°，下輔翼與轉動件所在平面的夾角為大于0°小于90°。

作為優選，所述的葉片組的整體風翼數量為三組，三組整體風翼的上輔翼均勻排布在轉動件的上側，三組整體風翼的下輔翼均勻排布在轉動件的下側，上輔翼與下輔翼兩者投影在轉動件所在平面的夾角為60°。這樣設置形成螺旋上升態勢，達到最佳效果。

為使連接可靠，所述的上輔翼與主側翼之間通過第一連接件連接，所述的下輔翼與主側翼之間通過第二連接件連接。

為使連接可靠，所述的上輔翼與轉動件之間通過第三連接件連接，所述的下輔翼與轉動件之間通過第四連接件連接。

所述的上、下輔翼的翼型的橫截面的角度可圍繞長度方向的軸向旋轉。上、下輔翼通過自身安裝角度的變化，可以接受頂部和底部方向的風，從而推動葉片組旋轉。

優選適合本風力發電機的翼型，所述的上輔翼、下輔翼和主側翼均為橫截面為凹凸形的翼型，凸面為翼背，凹面為翼腹，上輔翼的凹面朝上，下輔翼的凹面朝下，主側翼的凹面朝外。這種翼型的葉片在安裝時需翼頭對應翼頭，翼尾對應翼尾。

本發明的有益效果是，本發明的整體風翼全向型立體風力發電機通過整體翼型風葉的結構實現有效風向從單維度向多維度轉變，不僅能垂直安裝，也能水平安裝，甚至能任意角度安裝，實現安裝無角度限制的整體風翼全向型立體風力發電機，無論風從哪個方向切入葉片組，這種結構都能產生一定的升力，從而進一步提高風機的發電效率，在同等升力的情況下，使風阻降到最低，在相等效率的情況下，極大的減少了風機的體積，更有利于風機在離網系統中的應用。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的整體風翼全向型立體風力發電機的最佳實施例的立體結構示意圖；

圖2是本發明的整體風翼全向型立體風力發電機的最佳實施例的俯視結構示意圖；