[實用新型]一種立軸風力發電機組

有效

• 申請號: 201320446675.X
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN203463225U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 范樹春
• 申請（專利權）人: 范樹春
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于發電機領域，特別是一種立軸風力發電機組。

背景技術

目前，現有的風力發電機是橫臥立柱上(即水平軸風力發電機)，利用迎面自然風吹動，安裝在發電機上的三個風葉漿轉動，驅動發電機發電。水平軸風力發電機輸出功率將受到螺旋槳長短和轉速的限制，而螺旋槳長短等又受到其他因素的限制，因此該類發動機存在很多不足：1、必須要有足夠的風，才能吹動風漿旋轉，進而驅動電機；2、發電機風輪占據空間和占地面積大；3、風力發電機需要用風塔或者支撐塔來固定，由于風葉是上下旋轉的，為了達到更好的風向及穩定的風層使風葉旋轉，往往要建造數十米高的塔架；4、如果遇到風向不穩定時，風葉受力不均勻，將承受很大的扭力，嚴重時可使得風葉扭曲或折斷。

綜上所述，現有的水平軸風力發電機，生產成本太高、體積過大，因而不能普及應用。后來有人設計出一款立式發電機，立式發電機的電機立軸上均布三個或者四個扇葉。雖然立式發電機克服了上述的某些缺陷，但是葉片自身質量太重，啟動葉片時需要很大的風力；且當風向不穩定，發電機的葉片依舊會隨風做無規則的旋轉，最終導致葉片亂轉、葉片扭曲變形，嚴重時葉片折斷等缺陷。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種改進后的立式發電機，能解決現有技術中無論是立式發電機還是水平軸式的發電機，遇到風向不穩時，發電機的葉片會隨風做無規則的旋轉，導致葉片亂轉、葉片扭曲變形，嚴重時葉片折斷，導致發電機損壞的缺陷。?

為了解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案:?一種立軸風力發電機組，包括至少一組發電機裝置及相應的電機罩，發電機裝置包括發電機、立軸和呈螺旋階梯式的葉片；所述葉片包括至少兩片豎向且沿軸向依次排列的擋風片，相鄰擋風片之間錯開角度并連接有橫向連接片，立軸上均布至少兩片所述葉片；每片葉片頂層的擋風片與相鄰葉片的底層擋風片之間的夾角與所述錯開的角度相等；所述立軸的一端與發電機之間連接有變速箱；所述電機罩開設有迎風口和出風口，所述發電機裝置安設于電機罩內，且葉片對著迎風口。

本實用新型的立軸上，按照需要設有至少兩片葉片，且數片葉片之間形成的角度均相等；因而呈螺旋階梯式的葉片上設有幾片擋風片、相鄰擋風片之間錯開角度的度數與數片葉片之間形成的角度是有關系的。

葉片均布于立軸上，葉片與葉片之間形成特定的夾角；如有兩片葉片，則兩葉片兩之間形成180°，如有三片葉片，則葉片兩兩之間形成120°，如有四片葉片，則葉片兩兩之間形成90°，依次類推。而葉片上設有的擋風片的片數與相鄰擋風片之間錯開的角度數相乘，恰好等于葉片與葉片之間形成特定角度的度數，只有按照此規律構成的葉片結構，才滿足每片葉片頂層的擋風片與相鄰葉片的底層擋風片之間的夾角與所述錯開的角度相等。

舉例說明，假設有四片葉片，則其葉片兩兩之間形成為90°，那么擋風片的片數設為三片，則相鄰擋風片之間錯開角度的度數為30°，那么因為擋風片只有三片，則擋風片之間橫向連接片只有兩片，意味著每片葉片從頂層擋風片到底層擋風片之間只錯開60°，所以另一葉片頂層的擋風片與該葉片的底層擋風片之間還錯開30°。

為了描述清楚本實用新型的工作原理，繼續采用舉例說明中列舉的葉片數量以及葉片擋風片數量；并且將四片葉片命名為第一、第二、第三和第四葉片，三片擋風片命名為第一、第二、第三擋風片。

本實用新型的工作原理如下：

當電機罩的迎風口有風（定義為順風）吹入后，風首先吹到第一片葉片的第一擋風片，（假設第一擋風片正對該迎風口）則第一擋風片受到風力作用向后推動立軸和葉片，當第一層第一擋風片轉動30°后，第一片葉片的第二擋風片此刻正對著該迎風口（與第一擋風片的初始狀態相似），該擋風片受到風力作用繼續向后推動立軸和葉片，當第二擋風片轉動30°后，此時，第一片葉片的第三擋風片正對著該迎風口（與第二擋風片的初始狀態相似），第三擋風片受到風力作用繼續向后推動立軸和葉片，當該擋風片轉動30°后，第一片葉片整體轉動90°，此時第二葉片的第一擋風片此時正對著該迎風口（與第一葉片的第三擋風片的初始狀態相似），第二葉片的第一擋受到風力作用繼續向后推動立軸和葉片，當該擋風片轉動30°；第二葉片的第二擋風片正對著迎風口……葉片這樣依次轉動，且階梯式結構會使得葉片轉動得越轉越快。

每片呈螺旋階梯式的葉片按照規定依次轉動，葉片的第一、第二、第三擋風片依次循環的對著迎風口，當第三擋風片轉動30°后，相鄰葉片的第一擋風片又按照規律繼續轉動，進而帶動四片葉片依次轉動并越來越快，最終使得發電裝置發電。