[發(fā)明專利]一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110298754.6
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102367782A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周陽
• 申請（專利權(quán)）人: 上海慶華蜂巢建材有限公司
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D3/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，尤其是一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度便可以開始發(fā)電。?風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染，是一種環(huán)保的能源獲得方式。公知的風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)向變化影響較大，一般要加裝風(fēng)輪轉(zhuǎn)向裝置才能適應(yīng)風(fēng)向變化，使其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且有能量損耗在風(fēng)輪轉(zhuǎn)向過程中。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)向變化影響較小，風(fēng)能利用率較高，但是由于其風(fēng)能利用率較高造成對風(fēng)輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求較高，在風(fēng)力過大時(shí)容易損壞。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)所存在的問題，本發(fā)明提供一種風(fēng)輪葉片可閉合的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括支撐軸和風(fēng)輪，所述支撐軸垂直于地面，所述風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)方向與地面平行，所述風(fēng)輪與所述支撐軸連接，其中，所述風(fēng)輪包括一對平行設(shè)置的扁平狀支撐部件，所述一對支撐部件橫截面中心設(shè)有通孔；

所述支撐軸橫截面形狀與所述一對支撐部件橫截面中心的通孔匹配，所述支撐軸插入所述一對支撐部件橫截面中心的通孔，并貫穿所述一對支撐部件，稱位于所述支撐軸上部的支撐部件為上支撐部件，位于所述支撐軸下部的支撐部件為下支撐部件；

所述一對支撐部件之間設(shè)有長條狀葉片，所述葉片有多片，所述多片葉片一端與所述上支撐部件連接且連接部位均勻分布于所述上支撐部件橫截面周向，另一端與所述下支撐部件連接且連接部位均勻分布于所述下支撐部件橫截面周向；

所述長條狀葉片包括上端面、下端面、迎風(fēng)面和受風(fēng)面；

所述多片葉片的上端面于迎風(fēng)面一側(cè)邊線圍成所述上支撐部件橫截面周線形狀，所述多片葉片下端面于迎風(fēng)面一側(cè)邊線圍成所述下支撐部件橫截面周線形狀；

所述多片葉片的受風(fēng)面圍成腔體，所述腔體容納所述支撐軸，且不妨礙所述支撐軸自由轉(zhuǎn)動；

所述多片葉片中的每片葉片與所述上支撐部件及所述下支撐部件連接部位有旋轉(zhuǎn)裝置；

所述旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)設(shè)有定位部件，所述定位部件鎖定所述旋轉(zhuǎn)裝置。

上述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，所述一對平行設(shè)置的扁平狀支撐部件為圓環(huán)形且大小相同，所述葉片為柱形體；

所述圓環(huán)形支撐部件以多條連接其外圓和內(nèi)圓的等分線分成與所述多片葉片數(shù)相同個(gè)等分，取其中一條等分線稱為當(dāng)前等分線，所述當(dāng)前等分線與所述圓環(huán)形支撐部件外圓的交點(diǎn)稱為所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)，所述圓環(huán)形支撐部件外圓上所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)的逆時(shí)針方向的前一個(gè)由其他等分線與所述外圓相交形成的外節(jié)點(diǎn)稱為所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)；

所述柱形體任一端面包括頭部和尾部，所述頭部為圓形，所述圓形頭部直徑等于所述圓環(huán)形支撐部件的外圓半徑減去內(nèi)圓半徑之差，所述圓形頭部的圓心位于一條所述等分線中點(diǎn)，稱一端面圓形頭部位于所述當(dāng)前等分線中點(diǎn)的柱形體為當(dāng)前柱形體，該端面為當(dāng)前端面，稱當(dāng)前柱形體沿圓環(huán)形支撐部件逆時(shí)針方向的第一個(gè)所述柱形體為第二柱形體，稱當(dāng)前柱形體沿圓環(huán)形支撐部件逆時(shí)針方向的第二個(gè)所述柱形體為第三柱形體，所述當(dāng)前等分線的外節(jié)點(diǎn)通過一條圓弧與所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)相連稱為外圓弧，做一圓形，使該圓形與所述當(dāng)前端面的所述圓形頭部外切，與所述第二柱形體的與所述當(dāng)前端面同一平面內(nèi)的端面的所述圓形頭部內(nèi)切，并與所述第三柱形體的與所述當(dāng)前端面同一平面內(nèi)的端面的所述圓形頭部外切，以該圓形與所述當(dāng)前端面的所述圓形頭部的切點(diǎn)至所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)截取圓弧，稱該段圓弧為內(nèi)圓弧，所述外圓弧與所述內(nèi)圓弧于所述當(dāng)前等分線的前節(jié)點(diǎn)處相交形成所述當(dāng)前端面的尾部，所述外圓弧半徑與所述圓環(huán)形支撐部件外圓半徑相等，所述外圓弧與所述內(nèi)圓弧及所述圓形頭部自所述當(dāng)前等分線外節(jié)點(diǎn)順時(shí)針至所述內(nèi)圓弧與所述圓形頭部切點(diǎn)處截取的圓弧圍成所述當(dāng)前端面；

所述任一柱形體上下端面的圓形頭部圓心與相鄰的所述支撐部件鉸接，所述任一柱形體以其所述上下端面的圓形頭部的圓心連線為軸樞轉(zhuǎn)。

上述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其中，所述任一柱形體與所述支撐部件鉸接部位設(shè)有與所述柱形體聯(lián)動的從動齒輪，所述從動齒輪平行于所述支撐部件，且與其所屬柱形體的任一端面的圓形頭部同心，所述支撐軸設(shè)有驅(qū)動齒輪，所述從動齒輪與所述驅(qū)動齒輪嚙合。