[發明專利]一種大型垂軸式風力發電機

有效

• 申請號: 201710243487.X
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107061149B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 繆德貴
• 申請（專利權）人: 繆德貴
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D3/04;F03D3/06
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本發明涉及一種大型垂軸式風力發電機，其特征在于：包括支撐底架、中心軸、葉片、風罩、引風墻和發電機組；本發明中采用獨立的中心內軸和中心外軸結構分別風罩和葉片相連，以及在風罩上設置引風墻，通過驅動電機調節風罩的角度，實現風罩上的進風口與風向垂直；設置的引風墻將垂直吹向于擋風罩的風引向進風口；保證了整個引風罩直徑所在面即為收風面，提高風能的利用效率；本發明中采用多個發電機與中心外軸配合，保證了發電效率的同時提高了風能的轉化率。

技術領域

本發明涉及風力發電領域，尤其涉及一種大型垂軸式風力發電機。

背景技術

現今的風力發電機，按軸向分有水平軸和垂直軸風力發電機兩種類型；水平軸風力發電機工作面積大，但收風面積小，風能利用率較低，成本較高，安裝困難,維護不方便。垂直軸風力發電機不要方向尾翼，成本較低，安裝較易，適合于作微小型的風力發電機；

如中國專利201520545508.X所述的一種垂軸式半開半閉萬向風力發電裝置，其特征在于：包括發電機、變速箱以及由扇葉、旋轉軸構成的豎向扇葉軸，旋轉軸的下端與變速箱連接，變速箱的輸出軸與發電機連接，所述扇葉的外圍還設有與旋轉軸同軸的擋風板殼，擋風板殼的下端設有滾輪轉盤，滾輪轉盤由支架支撐。

要提高風力發電機的效率，就必須增大風力發電機的有效收風面，水平軸風力發電機的工作面積大，但收風面積小，致使風力發電機效率低，發電成本高；上述專利為中、小型的垂軸式發電機，采用的是半場口的結構，氣流在吹過扇葉時，這樣的結構設計會減少風能的利用，風罩為固定式無法引導氣流走向，導致風能利用率低。

目前的大型垂軸式風力發電機的應用的阻力主要是由于垂軸式風力發電機比同直徑的水平式風力發電機有效面積小，風能利用率低的問題；因此增加垂軸式風力發電機的有效面積與水平軸風力發電機的有效面積相同，由于垂直軸風力發電機不要方向尾翼，成本較低，安裝較易，風能的利用效率能超過同直徑的水平軸風力發電機，且更加容易推廣使用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種大型垂軸式風力發電機，能解決一般的水平軸式風力發電機工作面積大，收風面小造成發電效率低、發電成本高的問題以及解決垂軸式風力發電機采用固定式的風罩，有效面積小，發電效率低的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種大型垂軸式風力發電機，其創新點在于：包括支撐底架、中心軸、葉片、風罩、引風墻和發電機組；

所述中心軸垂直于支撐底架的中心處設置，所述中心軸包括中心內軸和中心外軸；所述中心內軸的長度大于中心外軸的長度；中心外軸內設置有容納中心內軸的通孔，中心內軸嵌套在中心外軸的通孔內同軸設置；所述中心外軸上沿圓周方向上豎直設置有若干葉片架；所述中心內軸的底端延伸出中心外軸的底端；

所述葉片具有若干個且沿豎直方向安裝在葉片架上，所述葉片為平面結構或凹面結構；葉片通過葉片架帶動中心外軸旋轉；葉片的底端靠近中心外軸處設置有發電機組；

所述風罩環繞在葉片的外部，風罩的兩端邊緣通過若干水平連桿與軸承配合分別連接在中心內軸的兩端，風罩可繞著中心內軸旋轉，風罩包括進風口、出風口以及一對擋風板；所述一對擋風板將進風口與出風口隔開；

所述引風墻包括第一引風板和第二引風板；所述第一引風板與第二引風板的一端分別連接同一擋風板的兩端邊緣上，所述第一引風板沿著風罩的擋風板切線方向向外側延伸；第一引風板與第二引風板的另一端相連形成三角結構；所述引風墻跟隨風罩一起旋轉；

所述發電機組安裝在支撐底架上且靠近中心軸處位于葉片底端的缺口內，發電機組具有若干發電機；所述發電機通過離合器與中心外軸的底端相連。

進一步的，所述進風口以及出風口與中心軸所形成的夾角為90度，進風口與出風口相鄰的角度為90度。

進一步的，所述風罩的底端沿圓周方向設置有若干滑輪，支撐底架上設置有配合風罩底端滑輪的滑軌。