[實用新型]一種高效率垂直軸風力發電機

有效

• 申請號: 201320827402.X
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN203702462U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 王陳建
• 申請（專利權）人: 無錫韋伯風能技術有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/00;F03D3/04
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本實用新型屬于風電技術領域，尤其涉及了一種高效率垂直軸風力發電機。

背景技術

在風電領域，按照主軸的形式的異同通常分為垂直軸風機和水平軸風機，兩種結構形式都有各自的優缺點，例如：垂直軸風機無需偏航控制系統，但是功率容量很難做大；水平軸風機有很好的傳動鏈結構，但是需要復雜的偏航系統，等等。因此，如何將兩種結構的優點集合在一起又避免各自原有的缺陷，需要對風機的結構進行優化。

發明內容

本實用新型針對現有技術存在的問題，提供了一種結構簡單，設計合理，風能利用率更高的高效率垂直軸風力發電機。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：

高效率垂直軸風力發電機，包括外殼、發電機，所述的外殼包括風輪裝置、設置在風輪裝置下方的導流裝置，所述導流裝置包括底板、至少兩片對稱設置的縱向固定板以及橫向設置在相鄰兩片縱向固定板之間的導風板，縱向固定板與導風板之間通過轉軸垂直連接，導風板外緣可沿轉軸向下翻轉0-90度；所述風輪裝置內設置有垂直軸和葉輪，葉輪葉片的上邊緣與下邊緣相扭轉，扭轉夾角為?60～180度。因葉輪葉片相對傳統的薩沃尼斯風輪的豎直半圓筒形葉片來說，進行了扭轉，葉片在豎直方向上的受風面積有所增加，風能利用效率有所增高；所述垂直軸的下端穿過導流裝置與發電機相連接。本發明利用導流裝置將任意方向水平移動的氣流匯聚成向上的氣流，在垂直方向氣流通過帶有垂直軸的葉輪，當氣流經過葉輪時推動葉輪旋轉發電。

作為優選，所述的縱向固定板的數量為四塊，所述四塊縱向固定板、導風板以及底板之間圍成一個導風腔，垂直軸的下端分別穿過導風腔、底板后與發電機相連接。上述縱向固定板的數量選擇有利于將四個方向的氣流匯聚至導風腔內，有效提高了風能利用率。

作為優選，所述的葉輪的葉尖到風輪裝置殼體內壁的之間的距離不大于所述葉輪直徑的2%。上述尺寸的選擇使得風能轉化效率達到了測試的最佳效果。

作為優選，所述的轉軸安裝于導風板的兩端靠近垂直軸的一側。上述設計使得導風板的重心位于遠離垂直軸的一側，導風板可以根據氣流移動方向自動改變其翻轉角度，使得風能利用率更高。

作為優選，所述的相鄰兩塊縱向固定板之間橫向設置多層導風板，所述導風板自上而下均勻間隔設置。

作為優選，所述的底板與縱向固定板連為一體。

作為優選，所述的風輪裝置的殼體與導流裝置的殼體一體成型。上述設計有利于減小整個外殼體的風阻，提高風能利用率。

作為優選，所述的導風板的截面形狀為圓弧形或水滴形。上述導風板的形狀設計有利于減少導風板風阻，提高風能利用率。

本實用新型由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：

本實用新型結構簡單，設計合理，安裝方便，可適用于在多種復雜環境條件下進行風力發電，較之現有技術，風能利用率明顯得到提高，具有很高的實用性。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。

圖2是本實用新型的透視圖。

圖3是圖2的俯視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1至附圖3與實施例對本實用新型作進一步詳細描述：

實施例1

高效率垂直軸風力發電機，如圖1至圖3所示，包括外殼、發電機，所述的外殼包括風輪裝置1、設置在風輪裝置1下方的導流裝置2，風輪裝置1的殼體與導流裝置2的殼體一體成型。所述導流裝置2包括底板3、至少兩片對稱設置的縱向固定板4以及橫向設置在相鄰兩片縱向固定板4之間的導風板5，導風板5的截面形狀為圓弧形或水滴形。底板3與縱向固定板4連為一體。縱向固定板4與導風板5之間通過轉軸垂直連接，導風板5外緣可沿轉軸向下翻轉0-90度；所述葉輪葉片靠近垂直軸的位置處沿軸向方向還可開設有多個風孔（圖未標），當氣流作用在葉片的表面上時，由于靠近轉軸位置處的氣流對使葉片產生旋轉的作用力幾乎為零，該些未充分利用的氣流可通過風孔被傳輸至下一葉片表面上，進而增大了下一葉片凹面表面上的氣流推動力，進一步提高了風能利用效率。

所述風輪裝置1內設置有垂直軸6和葉輪7，葉輪7的葉尖到風輪裝置1殼體內壁的之間的距離不大于所述葉輪7直徑的2%，轉軸安裝于導風板5的兩端靠近垂直軸6的一側,所述垂直軸6的下端穿過導流裝置2與發電機相連接。