[發明專利]一種垂直軸風力機及具有其的風能船

有效

• 申請號: 201410523369.0
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104314751A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 莫海路;莫魯路;莫安路;莫蓉
• 申請（專利權）人: 莫海路
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D11/00;F03D9/00;B63H19/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張永生

1.一種垂直軸風力機，包括塔身(300)，所述塔身(300)內設有可自由轉動的主軸(108)，其特征在于，所述主軸(108)外設有筒形的中柱體，所述中柱體由立柱(101)和橫梁(102)組合成正多面框架體結構，中柱體與主軸(108)固定連接；

上下兩組橫梁(102)或上下多組橫梁(102)上設有向外延伸的槳臂(104)，槳葉(400)安裝在所述槳臂(104)上。

2.如權利要求1所述的垂直軸風力機，其特征在于，所述槳葉(400)為變徑式槳葉(411)，槳葉(400)在不同高度處的風輪直徑與該高度處的風速呈正比，不同高度處風速滿足冪定律公式：U_n＝u₁(Z_n/Z₁)^γ，其中u_n為高度Z_n處的風速；u₁為高度Z₁處的風速；γ為風切變指數，γ根據地形不同而不同，根據實際使用環境測量，為一定值；槳葉(400)在不同高度處的風輪直徑也滿足冪定律公式，可以定義d_n＝n*U_n，n為常數，可根據實際情況定義。

3.如權利要求2所述的垂直軸風力機，其特征在于，還包括維持主軸(108)穩定的維穩機構，所述維穩機構包括維穩軌道(204)和維穩輪(203)，所述塔身(300)外周均勻設有多個維穩輪(203)，橫梁(102)內側設有可繞所述維穩輪(203)轉動的圓形的維穩軌道(204)。

4.如權利要求3所述的垂直軸風力機，其特征在于，還包括用于分擔主軸(108)負荷的分擔機構，所述分擔機構包括兩個載荷分擔軸承座(110)，一個載荷分擔軸承座(110)與主軸(108)上段固定連接，主軸(108)下段通過主軸承座(109)與塔身(300)連接，主軸承座(109)與塔身(300)固定連接，主軸(108)可在主軸承座(109)內轉動；另一個載荷分擔軸承座(110)與主軸承座(109)固定連接，兩個載荷分擔軸承座(110)之間通過載荷分擔軸承(111)連接。

5.如權利要求4所述的垂直軸風力機，其特征在于，所述中柱體通過橫擔梁(105)和風輪輪轂(107)與主軸(108)固定連接。

6.如權利要求5所述的垂直軸風力機，其特征在于，還包括斜拉桿(106)，所述斜拉桿(106)兩端分別與橫梁(102)和主軸(108)固定連接。

7.一種的風能船，包括船體，其特征在于，所述船體具有如權利要求1-6任一所述的垂直軸風力機；風力機(501)與發電機(503)連接，發電機(503)產生的電能為船體提供動力。

8.如權利要求7所述的風能船，其特征在于，風力機(501)的主軸上固定設有大齒輪(601)，所述船體上設有噴水推進泵(605)，所述噴水推進泵(605)通過傳動機構與大齒輪(601)連接，所述傳動機構包括小齒輪(602)、離合器(603)、變速器；所述主軸四周至少設有兩組傳動機構和噴水推進泵(605)。

9.如權利要求8所述的風能船，其特征在于，所述船體為三體推進風能船，包括位于中部的三體船中間片體(703)和位于兩側的三體船側片體(701)，三體船中間片體(703)上設有通過主軸驅動的噴水推進泵(605)，三體船側片體(701)上設有通過發電機(503)提供電能的電力推進器(504)。

10.如權利要求9所述的風能船，其特征在于，所述船體前端設有液壓頂推裝置或韌性聯接銷，所述液壓頂推裝置的聯接銷(704)與被頂推船體后端設置的聯接孔座(705)上的聯接孔配合，所述韌性聯接銷與被頂推船體后端設有的配套聯結裝置配合，實現風能船與被頂推船體的連接。