CN102072099A - 垂直轴风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种垂直轴风力发电机,其包括支柱、固定在支柱上的电机、与电机轴向连接的主轴、水平安装在主轴上的支持翼、阻力叶片和升力叶片,支持翼绕主轴等间距分布,阻力叶片固定安装在主轴上,升力叶片安装在支持翼的外端部,且升力叶片的纵截面与水平面相垂直,主轴由碳纤维材料制成。本发明的垂直轴风力发电机,重量轻,可靠性高,工作噪声低,更适合于与居民住宅配套使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力发电机,特别涉及一种垂直轴风力发电机。
背景技术
随着生活水平的提高,人类对能源的需求越来越多,而能源的有限性导致人们不断地追求新的能源,追求更有效、更合理的利用能源的方式。目前,风力发电所产生的能源只占据很小的一部分,因为普通的风力发电机不仅重量大,安装困难,而且价格昂贵,噪音比较大,导致难以实现广泛应用。风力发电机分为水平轴和垂直轴两种类型,水平轴风力发电机因其自身的局限性而导致应用并不广泛。垂直轴风力发电机分为阻力型和升力型两种,阻力型风力发电机使用阻力型叶片,启动性能好,但是发电效率较低,升力型风力发电机使用升力型叶片,发电效率高,但启动性能较差。
发明内容
为克服现有技术中的上述问题,本发明提供了一种采用升阻互补结构且更加适合采用风电-建筑一体化设计的垂直轴风力发电机。
本发明采用的技术方案是:一种垂直轴风力发电机,包括支柱、固定在该支柱上的电机、与该电机轴向连接的主轴、水平安装在该主轴上的若干支持翼、阻力叶片和升力叶片,支持翼绕主轴等间距分布,阻力叶片固定安装在主轴上,升力叶片安装在支持翼的外端部,且升力叶片的纵截面与水平面相垂直,其中主轴由碳纤维材料制成,该种碳纤维材料具有高强度、低密度的优良品质。
进一步地,主轴通过套筒与电机相连接。
更进一步地,主轴上还安装有至少上、下两个隔板,阻力叶片固定在两个隔板之间。
优选地,支持翼为两套,这样,结构更加稳定
进一步地,阻力叶片为2个,当然,阻力叶片也可设计为更多个。
更进一步地,升力叶片为机翼型叶片,该种叶片微风启动性能更好。
优选地,升力叶片为3个。
与现有技术相比,本发明具有下列优点:本发明的风力发电机的主轴由碳纤维材料制成,该种碳纤维材料具有高强度和低密度的优点,使得风力发电机的整体重量更轻,且结构更加坚固,不易变形。另外,本发明的风力发电机利用了阻力叶片和升力叶片,启动性能好,且能保证较高的发电效率。本发明的垂直轴风力发电机特别适合用于风力资源较好的城市群体,其质量轻,噪音更低,安装方便,能够以城市高层建筑为载体,构成一体化设计,致力于城市楼宇高层发电,而且在造型上也更加美观。
附图说明
图1为本发明的风力发电机未安装升力叶片状态下的主视图;
图2为本发明的风力发电机的结构示意图;
图3为本发明的风力发电机的俯视图。
图中:1、支柱;2、电机;3、主轴;4、支持翼;5、阻力叶片;6、升力叶片;7、套筒;8、隔板;9、联轴器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围作出更为清除明确的界定。
图1至图2为本发明的垂直轴风力发电机的示意图,整个结构安装在一塔架上,该种塔架可采用风电-建筑一体化设计,且安装高度可视楼层顶部结构状况而定。该风力发电机包括:支柱1;固定安装在支柱1上的电机2;与电机2轴向连接的主轴3,主轴3由碳纤维材料制成,该种碳纤维材料是一种力学性能优异的新材料,常用于航空等领域,其具有极高的强度和低密度的优点,该碳纤维材料的强度是钢铁强度的5倍以上,而比重却只有刚的1/5左右,由此种碳纤维材料制成的主轴3不仅具有较强的抗冲击性能、抗腐蚀等多种优点,而且大大减轻了风力发电机的整体重量,使得该风力发电机能够更适合风电-建筑一体化设计,可广泛应用于多种建筑上,该主轴3通过套筒7与电机2相连接;水平安装在主轴3上的多个支持翼4;阻力叶片5和升力叶片6。其中,在本发明的优选实施例中,支持翼4为6个且分为两组,每组包括3个支持翼4,两组支持翼4分别通过联轴器9水平固定安装在主轴3上,且每组支持翼4分别相对应地绕主轴3等间距分布,这样能够保证风力发电机整体保持平稳的工作状态,升力叶片6安装在支持翼4的外端部,每个叶片分别与上、下两组的3个支持翼4中对应的一组相固定连接,即,每个叶片由相对应的两个支撑翼支撑,且升力叶片6的纵截面与水平面相垂直,风力发电机主要利用升力叶片做功,理论风能利用系数较高。所述阻力叶片5有两个,分别安装在固定安装在主轴3上的上、下两个隔板8之间,
图3为本发明的垂直轴风力发电机的俯视图。
垂直轴风力发电机具有独特的优点,本发明的垂直轴风力发电机因采用高强度、低密度的碳纤维材料来制成主轴,风力发电机的重量更轻,使得其更适合采用风电-建筑一体化设计,这样,垂直轴风力发电机的优势就更加明显。
本发明的垂直轴风力发电机可分为2KW、5KW、10KW等多种类型,可并网也可离网,根据风力资源的情况可以或完全取代市电,满足风机额定功率范围内的各种电器的用电需求。本发明的垂直轴风力发电机具有重量轻,工作噪声低、安装方便、可靠性高等多种优点,可广泛应用于多种场所。
以上对本发明的特定实施例进行了说明,但本发明的保护内容不仅仅限定于以上实施例,在本发明的所属技术领域中,只要掌握通常知识,就可以在其技术要旨范围内进行多种多样的变更。
Claims (8)
1.一种垂直轴风力发电机,包括支柱(1)、固定在所述支柱(1)上的电机(2)、与所述电机(2)轴向连接的主轴(3)、水平安装在所述主轴(3)上的若干支持翼(4)、阻力叶片(5)和升力叶片(6),所述支持翼(4)绕所述主轴(3)等间距分布,所述阻力叶片(5)固定安装在所述主轴(3)上,所述升力叶片(6)安装在所述支持翼(4)的外端部,且所述升力叶片(6)的纵截面与水平面相垂直,其特征在于:所述主轴(3)由碳纤维材料制成。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机,其中所述主轴(3)通过套筒(7)与所述电机(2)相连接。
3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机,其中所述主轴(3)上还安装有至少两个隔板(8)。
4.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电机,其中所述阻力叶片(5)固定在所述至少两个隔板(8)之间。
5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机,其中所述支持翼(4)为两套。
6.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机,其中所述阻力叶片(5)为2个。
7.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机,其中所述升力叶片(6)为机翼型叶片。
8.根据权利要求7所述的垂直轴风力发电机,其中所述升力叶片(6)为3个。
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CN 201110045880 CN102072099A (zh) | 2011-02-25 | 2011-02-25 | 垂直轴风力发电机 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102287334A (zh) * | 2011-07-14 | 2011-12-21 | 潘雄飞 | 双动力风力发电机 |
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2011
- 2011-02-25 CN CN 201110045880 patent/CN102072099A/zh active Pending
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110525 |