[發(fā)明專利]一種可水平轉(zhuǎn)動(dòng)引導(dǎo)風(fēng)裝置及垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510317029.7
• 申請(qǐng)日: 2015-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN104929860B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王連群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王連群
• 主分類號(hào): F03D3/04
• 分類號(hào): F03D3/04;F03D9/00;F03D3/06;F03D80/00;F03D7/06
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可水平轉(zhuǎn)動(dòng)引導(dǎo)風(fēng)裝置及垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

隨著人們對(duì)能源需求的不斷增多，尤其是對(duì)電力需求量的日益增大，而我國(guó)和許多國(guó)家發(fā)電主要還是靠煤炭、石油、天然氣，俗稱″火電″，和礦物質(zhì)(核電)，它們都屬于不可再生能源，對(duì)這些不可再生能源的無(wú)度掘采總有用盡的時(shí)候，且這些不可再生能源燃燒的過程中，不可避免的向大氣中釋放出大量的二氧化碳、粉塵和污染物質(zhì)，人類賴以生存的空氣受到了嚴(yán)重的污染，就中國(guó)來說很多省份每年P(guān)M2.5超標(biāo)天數(shù)越來越多，因此治理環(huán)境刻不容緩。煤炭發(fā)電對(duì)大氣污染最為嚴(yán)重所以人們想到了取之不盡用之不竭天然綠色能源-風(fēng)能。

目前大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備分為兩種：一種是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)；另一種是垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，垂直軸風(fēng)電機(jī)通過實(shí)驗(yàn)產(chǎn)能微弱投入生產(chǎn)很少。技術(shù)比較成熟的是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它是通過風(fēng)力作用到三個(gè)對(duì)稱的槳式葉片上，使葉片旋轉(zhuǎn)形成扭矩，通過輪軸傳遞給機(jī)艙內(nèi)的發(fā)電機(jī)組發(fā)出電能，但是它仍有諸多缺點(diǎn)。具體如下：

1、當(dāng)風(fēng)向突然發(fā)生變化時(shí)，由于葉片很長(zhǎng)，轉(zhuǎn)向突然加快會(huì)使葉片或水平軸和軸承損壞。

2、由于是三支槳式葉片，因此受風(fēng)面積很小，大部分風(fēng)能從其葉片之間流過，白白損失掉了，即使風(fēng)接觸到了葉片，由于是槳式葉面，所以它有一個(gè)角度的問題，因此風(fēng)能又損失了一部分，還由于考慮到葉片的強(qiáng)度和可靠性，葉面最寬部位設(shè)在與軸相近的位置，這樣一來力矩又小了很多。綜上所述這些問題使得發(fā)電機(jī)獲得的風(fēng)能成倍遞減。

3、由于三葉槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)箱、葉輪葉片全部安裝在幾十米、近百米高的鐵塔頂部，所以安裝起來困難；維修就更困難，因此無(wú)論是葉輪、葉片、增速箱和發(fā)電機(jī)及其所有的機(jī)艙內(nèi)部構(gòu)件，在加工制作的過程中都要求必須達(dá)到相當(dāng)高的可靠性和精密度，大大的增加了它的制作成本。

由于三葉槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)投資大、收益率低，就目前而言，三葉槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)只能作為發(fā)電設(shè)備的一種補(bǔ)充。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供了一種可水平轉(zhuǎn)動(dòng)引導(dǎo)風(fēng)裝置及垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種可水平轉(zhuǎn)動(dòng)引導(dǎo)風(fēng)裝置包括上護(hù)板和下護(hù)板，所述上護(hù)板和下護(hù)板平行，所述下護(hù)板的下表面沿周向設(shè)有由多個(gè)齒牙形成的齒環(huán)，所述齒牙方向向下；

所述上護(hù)板和下護(hù)板之間沿豎直方向設(shè)有多個(gè)第一導(dǎo)風(fēng)板，每個(gè)所述第一導(dǎo)風(fēng)板均呈弧形，所述第一導(dǎo)風(fēng)板的頂端與上護(hù)板的下表面固定連接，所述第一導(dǎo)風(fēng)板的底端與下護(hù)板的上表面固定連接；

所述上護(hù)板和下護(hù)板及所述第一導(dǎo)風(fēng)板形成第一圓柱形結(jié)構(gòu)；

在所述第一圓柱形結(jié)構(gòu)的一側(cè)還連接有進(jìn)風(fēng)通道。

本發(fā)明所述可水平轉(zhuǎn)動(dòng)引導(dǎo)風(fēng)裝置可以用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)并且可以顯著提高發(fā)電能力，通過進(jìn)風(fēng)通道以及設(shè)有的多個(gè)第一導(dǎo)風(fēng)板和多個(gè)第二導(dǎo)風(fēng)板的合理設(shè)置，本發(fā)明所述可水平轉(zhuǎn)動(dòng)引導(dǎo)風(fēng)裝置具有良好的導(dǎo)風(fēng)引風(fēng)效果，設(shè)有的齒環(huán)可以方便與其他裝置連接，可以根據(jù)實(shí)際情況制作成不同型號(hào)，廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，進(jìn)風(fēng)通道包括弧面結(jié)構(gòu)，所述弧面結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)端部和一個(gè)開口側(cè)，弧面結(jié)構(gòu)的開口側(cè)與上護(hù)板的外壁和下護(hù)板的外壁固定連接，所述弧面結(jié)構(gòu)的一端為進(jìn)風(fēng)口，另一端與所述第一圓柱形結(jié)構(gòu)連通。

進(jìn)一步，所述弧面結(jié)構(gòu)和由上護(hù)板、下護(hù)板及多個(gè)第一導(dǎo)風(fēng)板形成的第一圓柱形結(jié)構(gòu)一起形成了蝸殼形結(jié)構(gòu)；所述弧面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有至少一個(gè)第二導(dǎo)風(fēng)板，每個(gè)所述第二導(dǎo)風(fēng)板均成弧形，所述第二導(dǎo)風(fēng)板的末端固定在上護(hù)板和下護(hù)板之間，所述第二導(dǎo)風(fēng)板的前端固定在進(jìn)風(fēng)口內(nèi)；多個(gè)所述第一導(dǎo)風(fēng)板和多個(gè)第二導(dǎo)風(fēng)板及弧面結(jié)構(gòu)的末端排列在一起形成弧形，所述弧形的弧長(zhǎng)為所述弧形所在圓的周長(zhǎng)的2/3。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：

1、本發(fā)明所述可水平轉(zhuǎn)動(dòng)引導(dǎo)風(fēng)裝置，通過在上護(hù)板和下護(hù)板之間設(shè)置弧形的第一導(dǎo)風(fēng)板，在第一柱圓柱形結(jié)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置弧面結(jié)構(gòu)，在弧面結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置了第二導(dǎo)風(fēng)板，有效起到了導(dǎo)風(fēng)引風(fēng)的作用并且具有截風(fēng)面積大等優(yōu)點(diǎn)，使截得的風(fēng)能通過多個(gè)第一導(dǎo)風(fēng)板、第二導(dǎo)風(fēng)板及弧面結(jié)構(gòu)同時(shí)近乎垂直的作用到風(fēng)輪的2/3的葉面上，可以顯著增大風(fēng)輪的受風(fēng)面積，風(fēng)能損失盡可能減少甚至可以忽略不計(jì)。因此，在同樣風(fēng)輪直徑的情況下，采用本發(fā)明所述可水平轉(zhuǎn)動(dòng)引導(dǎo)風(fēng)裝置的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)所獲得的風(fēng)能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水平軸槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能。