CN102695872B - 风力发电用转子及具备其的风力发电装置 - Google Patents
风力发电用转子及具备其的风力发电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102695872B CN102695872B CN201080058815.5A CN201080058815A CN102695872B CN 102695872 B CN102695872 B CN 102695872B CN 201080058815 A CN201080058815 A CN 201080058815A CN 102695872 B CN102695872 B CN 102695872B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- primary blades
- auxiliary blade
- rotor
- wind
- wind power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 10
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 10
- 239000007779 soft material Substances 0.000 claims description 3
- 208000035126 Facies Diseases 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- -1 vulcanite Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
- F03D3/066—Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
- F03D3/067—Cyclic movements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2230/00—Manufacture
- F05B2230/80—Repairing, retrofitting or upgrading methods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05B2240/31—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape
- F05B2240/311—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape flexible or elastic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/60—Structure; Surface texture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明提供一种由风产生旋转力并转换为电能的风力发电用转子及具备该转子的风力发电装置。本发明的一实施例中的风力发电用转子，包括：旋转轴，垂直或水平设置；多个主叶片，在所述旋转轴的同心圆上以等间隔隔开设置；以及，辅助叶片，结合于各个所述主叶片，并随着风弯曲。由此，能够降低初始启动风速，增大抗力和扬力，从而提高发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及利用风产生旋转力并转换为电能的风力发电用转子及具备其的风力发电装置。
背景技术
一般来说，风力发电装置是利用风碰撞叶片所产生的扬力及抗力来产生旋转力，利用该旋转力来驱动用于生成电的发电机，从而生产电力的装置。
根据驱动的轴的位置，风力发电装置大体上划分为水平轴风力发电装置和垂直轴风力发电装置。
水平轴风力发电装置通常为具有三个翼片的转子以水平轴为中心进行旋转并驱动发电机的装置，为了旋转转子需要有比较强的风，因此，设置于风量较多的海岸边或海拔高的地方，并且制造成以较少的风量也能够进行发电的大型装置，因此符合大型发电。
另外，垂直轴风力发电装置与水平轴风力发电机相比，通过较少的风也能够旋转转子，因此，不受场所的限制，能够设置于各种场所，并且由于能够将装置小型化，因此，近来较多地研发提高垂直轴风力发电装置的发电效率的方案。
以往的垂直轴风力发电装置设置有结合有多个垂直设置的叶片的转子，并在该转子上连接发电机。但是，在现有技术中的垂直设置的转子的叶片是无法调节叶片的角度地固定设置，无法根据风量产生最佳旋转力，从而导致发电效率不高。
此外，即使调节叶片的角度，也需要拆卸风车，逐个设置叶片的角度并重新安装，需要较多的时间，并且需要逐个测量叶片的角度，因此存在操作繁琐的问题。
并且，由于叶片以一定形状形成，无法应对多种风的变化，存在有旋转转子的初始启动风速变高的问题。
发明内容
技术问题
为了解决前述的问题，本发明要解决的技术问题是，提供一种风力发电用转子及具备其的风力发电装置，能够降低初始启动风速，增大转子的抗力及扬力，以提高发电效率，易于调节叶片的角度。
技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电用转子，其特点在于，包括：旋转轴，以垂直或水平设置；多个主叶片，在所述旋转轴的同心圆上以等间距隔开设置；以及，辅助叶片，结合于各个所述主叶片上，并随着风弯曲。
所述辅助叶片以延长所述主叶片的形态结合于所述主叶片的末端。
在所述主叶片的末端形成有结合槽，在所述辅助叶片的末端形成有结合突起，通过所述结合突起结合于所述结合槽来结合所述主叶片和所述辅助叶片。
所述辅助叶片结合于所述主叶片的外侧面，与所述主叶片的末端相比更长地形成。
所述辅助叶片结合于所述主叶片的内侧面，与所述主叶片的末端相比更长地形成。
所述辅助叶片在主叶片的内侧面和外侧面相互对向地设置有一对，所述辅助叶片的末端随着风相互对接而形成翼形。
一对所述辅助叶片以相互不同的长度形成。
所述辅助叶片在所述主叶片的长度方向上结合有多个。
所述辅助叶片以向所述主叶片的末端倾斜的形态设置有多个。
所述辅助叶片的倾斜的角度为，在主叶片的外表面倾斜5°～60°。
所述辅助叶片通过合叶可旋转地结合于所述主叶片。
所述辅助叶片越靠近末端其厚度变得越薄。
所述辅助叶片上涂覆有软质材料，使在与风摩擦时减少噪音。
本发明还提供一种风力发电用转子，其特点在于，包括：旋转轴，以垂直或水平设置；以及，多个主叶片，在所述旋转轴的同心圆上以等间隔隔开设置，在所述主叶片的外表面形成有多个向所述主叶片的末端位置的方向倾斜的突出片。
所述突出片在所述主叶片的外表面倾斜5°～60°。
所述突出片为突起形状。
所述主叶片及所述突出片为板状。
将所述突出片的外侧端相互连接，则形成流线形。
本发明还提供一种风力发电装置，其特点在于，包括：转子；发电机，通过所述转子的旋转力驱动，所述转子中还具备有支撑台，其连接所述旋转轴和所述主叶片，所述主叶片通过合叶可旋转地结合与所述支撑台，在所述支撑台和所述主叶片结合的部分设置有用于表示所述主叶片的旋转角度的角度计。
所述主叶片还包括托架，其结合于所述主叶片，并通过所述合叶与所述支撑台结合，所述角度计在所述托架或所述支撑台中的一个上形成有刻度，在另一个上具有用于指示所述刻度的指示部件。
有益效果
根据本发明，设置有具有可随着风弯曲的挠性的辅助叶片，能够显著地降低初始启动风速的同时，根据风产生最优化的抗力及扬力，从而提高发电效率。
并且，在主叶片中形成突出片，在叶片和突出片之间容纳风，从而可以提高抗力及扬力。
并且，具有角度计，易于调节主叶片的角度。
附图说明
图1为本发明一实施例的风力发电用电机的平面图；
图2为放大本发明一实施例的风力发电用转子的主叶片的放大图；
图3为图2中的一实施例的风力发电用转子的运行状态图；
图4为本发明的一实施例的构成风力发电用转子的辅助叶片的第一变形例的立体图；
图5为第一变形例中的辅助叶片适用于各种风力发电用转子的立体图；
图6为本发明的一实施例的构成风力发电用转子的辅助叶片的第二变形例的立体图；
图7为本发明的一实施例的构成风力发电用转子的辅助叶片的第三变形例的立体图；
图8为本发明的一实施例的构成风力发电用转子的辅助叶片的第四变形例的立体图；
图9为采用图8中的第四变形例的辅助叶片的风力发电用转子的运行状态图；
图10为本发明的一实施例的构成风力发电用转子的辅助叶片的第五变形例的放大图；
图11为采用图10中的第五变形例的辅助叶片的风力发电用转子的运行状态图；
图12为放大本发明的另一实施例的风力发电用转子的主叶片的放大图；
图13为根据本发明的另一实施例的构成风力发电用转子的主叶片的变形例的放大图；
图14为本发明的实施例的风力发电装置的立体图；
图15为放大本发明的实施例的风力发电装置设置有角度计的部分的放大图。
附图标记说明：
100：风力发电用转子 110：旋转轴
120：主叶片 121：突起插入槽
123：合叶插入槽 125：托架
126：导向孔 128、129：突出片
130、135、230、330、430、530：辅助叶片 131：插入突起
140：支撑台 150：角度计
151：刻度 153：指示部件
155：连接部件 200：风力发电装置
210：发电机 531：合叶
d：辅助叶片的倾斜角度 e：突出片的倾斜角度
H：合叶
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细的说明。
首先，本发明举例说明适用于以垂直轴为中心进行旋转的回转型(H-rotor，Gyromill)风力发电装置，但是也可以适用于例如，螺旋H-转子型、升力型(Darrieus)、交叉流型(cross flew)、阻力型(Savonius)等多种形态的风力发电装置。
在本说明书中，将主叶片120的表面中，位于旋转轴110的径向的外侧的表面称为外侧面，位于与旋转轴110对向的表面称为内侧面。
图1为本发明的一实施例的风力发电用转子的立体图，图2为放大本发明一实施例的风力发电用转子的主叶片的放大图，图3为根据图2中的一实施例的风力发电用转子的运行状态图。
如图1及图2所示，本发明一实施例的风力发电用转子100包括旋转轴120。该旋转轴120进行旋转而驱动以下将要说明的发电机210。此外，旋转轴120直接结合于发电机210的驱动轴，或是由齿轮、链轮齿、皮带轮等结合于旋转轴120，从而传递旋转力。
另外，旋转轴110对于地面垂直的状态设置。
风力发电用转子(rotor)100包括主叶片(main blade)120。该主叶片120通过风的碰撞而产生扬力及抗力，其在旋转轴110的同心圆上按一定间隔设置有多个。在一实施例中，主叶片120垂直于地面而设置，其以旋转轴110为中心以120°间隔设置有三个，使主叶片120的内侧面朝向旋转轴110。
主叶片120以板状形成，也可以使其剖面为流线形。其中，在主叶片120的剖面为流线形的情况下，以主叶片120的中心线为中心，使得内侧面和外侧面具有相同的曲面，内侧面和外侧面中的某一个侧面朝向主叶片120的中央向内侧弯曲而形成。
另外，在一实施例中，主叶片120的内侧面向主叶片的内侧弯曲形成。通过使得主叶片120的内侧面或外侧面弯曲形成，增大风的接触面积以提高抗力及扬力。
此外，主叶片120以挤压方式制造，由硬金属、合成树脂、硬质橡胶、纤维(fiber)复合材料或其混合材料形成。
风力发电用转子100包括辅助叶片130。该辅助叶片130具有挠性，能够随着风柔软地弯曲。辅助叶片130具有挠性，因此可以降低初期启动风速。即，通过较小的风也能够容易地旋转转子100。
另外，辅助叶片130以板状形成，结合于主叶片120的末端。此时，辅助叶片130的上下方向的长度与主叶片120的上下方向的长度相同，从平面上看辅助叶片130时，越靠近辅助叶片130的外侧末端，其厚度相同或逐渐变薄，以使随着风柔软地弯曲。
同时，在主叶片120的末端形成突起插入槽121，在辅助叶片130中形成插入突起131，通过插入突起131插入于上述突起插入槽121，将辅助叶片130结合于主叶片120。
此外，辅助叶片130由弹簧板材、合成树脂、纤维(fiber)复合材、合成橡胶、天然橡胶或是其复合材料等制造，使其具有挠性，为了减少辅助叶片130被风碰撞而弯曲时产生的噪音，在辅助叶片130上可以涂覆软质的材料，如，合成树脂、合成橡胶、天然橡胶、乌拉坦、硅或其复合物进行涂层。
风力发电用转子100包括支撑台140。该支撑台140连接旋转轴110和主叶片120。另外，支撑台140的结构，可以是在一个支撑台140上多个主叶片120连接于旋转轴110的形态，例如，在以圆盘状形成的支撑台140上结合有多个主叶片120的形态，也可以是多个支撑台140将各个主叶片120连接于旋转轴110的形态。
此外，支撑台140的剖面形状以流线形形成，在风力发电用转子100旋转时，可以减少风的阻碍力。
图3为根据本发明的一实施例的风力发电用转子的运行状态图，图3表示风力发电用转子从0°到120°为止，以30°间隔旋转的形态。
如图3所示，假设从一定的方向向风力发电用转子100吹送风的时候，辅助叶片130随着风柔软地弯曲，降低初期风动的同时，随着风产生最佳的抗力和扬力。
例如，以在0°下位于三点方向的辅助叶片130为中心，为了不受到风的阻碍，0°时的辅助叶片130与主叶片120位于一条直线上，旋转120°时的辅助叶片130，向风吹过来的方向弯曲，增加扬力及抗力的同时，减少旋转方向上的抵抗力。
由此，通过在主叶片120的末端设置辅助叶片130，加宽与风的接触面积，提高扬力和抗力的同时，辅助叶片130随着风得到弯曲，减少在主叶片120旋转的方向上的风的抵抗力，从而提高发电效率。
图4为本发明的一实施例的构成风力发电用转子的辅助叶片的第一变形例的立体图，图5为第一变形例的辅助叶片适用于多种风力发电用转子的立体图。
如图4所示，根据第一变形例的辅助叶片135与一实施例中的辅助叶片130具有相同的构成，只是，可以在主叶片120的上下长度方向上设置有多个。图4(a)为设置有三个辅助叶片的立体图，图4(b)为设置有多个辅助叶片的立体图。如图4所示，通过在主叶片120中设置多个辅助叶片135，使得主叶片120的长度加长，如果风的强度根据高度而不同或风为乱流的条件下，也使各个辅助叶片130根据不同高度的不同的风而柔软地弯曲，减少风力发电用转子100旋转的方向上的阻碍的同时，增大扬力及抗力，从而提高发电效率。
如图5所示，第一变形例的辅助叶片135能够适用于例如，螺旋H-转子型、升力型、交叉流型、阻力型等多种风力发电用转子。
图6为本发明一实施例的构成风力发电用转子的辅助叶片的第二变形例的放大图。
如图6所示，第二变形例中的辅助叶片230与一实施例中的辅助叶片130具有相同的结构，只是，可以结合于主叶片120的内侧面。另外，俯视时，第二变形例的辅助叶片230与主叶片120的末端相比，以更加延长的长度形成。
由此构成的辅助叶片230，在主叶片120与风向相对地位置时，辅助叶片230紧贴于主叶片120的内周面以减少风的阻碍，在主叶片120背向风向时，辅助叶片230从主叶片120隔开，使其之间容纳风，增大抗力和扬力，从而提高发电效率。
图7为本发明的一实施例的构成风力发电用转子的辅助叶片的第三变形例的放大图。
如图7所示，第三变形例中的辅助叶片330与一实施例中的辅助叶片130具有相同的构成，只是可以结合于主叶片120的外侧面。
另外，从上部俯视，第三变形例中的辅助叶片330与主叶片120的末端相比，以更加延长的长度形成。此时，主叶片120的结合有辅助叶片330的后部分被切割的形态形成。即，结合有辅助叶片330的主叶片120的后部分被去除，只形成有主叶片120的前部分。
如此构成辅助叶片330的情况下，主叶片120以部分切断的状态形成，能够大幅地减少风力发电用转子100的重量，并且使辅助叶片330随着风柔软地弯曲，在风力发电用转子100旋转的方向上减少风的阻碍，在侧面上由辅助叶片增加扬力和抗力，从而提高发电效率。
图8为本发明的一实施例中构成风力发电用转子的辅助叶片的第四变形例的放大图，图9为采用图8中的第四变形例的辅助叶片的风力发电用转子的运行状态图，图示风力发电用转子从0°到120°以30°间隔旋转的形态。
如图8所示，第四变形例中的辅助叶片430与一实施例的辅助叶片130具有相同的结构，只是可以在主叶片120的两侧结合有一对。
即，从上部俯视第四变形例中的辅助叶片430时，一对辅助叶片430相互隔开地结合于主叶片120的内侧面和外侧面。
此时，主叶片120形成为，在结合辅助叶片430以后，即，主叶片120的被辅助叶片430遮挡的部分被切断的形态形成，能够大幅地减少风力发电用转子100的重量。
另外，在一对辅助叶片430中的某一个辅助叶片430的长度相对较短，长度更长的辅助叶片430相比较短的辅助叶片430更加弯曲地形成。
在第四变形例中的辅助叶片430，使位于主叶片120的内侧面的辅助叶片430的长度更短地形成。
在如此构成的第四变形例中的辅助叶片430中，如图9所示，假设风从一定的方向吹送，则辅助叶片430随着风柔软地弯曲，降低初期风动的同时，随着风产生最佳的抗力和扬力。
例如，以在0°下位于三点方向的辅助叶片430为中心，为了不受到风的阻碍，0°时的辅助叶片430与主叶片120位于一条直线上，旋转120°时的辅助叶片430中，位于主叶片120的外侧面的辅助叶片430相比位于内侧面的辅助叶片430更加弯曲，其末端相互对接的翼形，即翼片形状，减少旋转方向的抵抗力的同时，增加扬力及抗力。
图10为图示出构成根据本发明的一实施例的风力发电用转子的辅助叶片的第五变形例的放大图，图11为采用根据图10中的第五变形例的辅助叶片的风力发电用转子的运行状态图，表示出风力发电用转子从0°到120°以30°的间隔旋转的形态。
如图10所示，第五变形例中的辅助叶片530与一实施例的辅助叶片130具有相同的结构，只是，可以在主叶片120的外面结合多个辅助叶片530。
第五变形例的辅助叶片530可以在主叶片120的上下方向上加长地形成，在主叶片120的外面按一定间隔结合有多个，使得向主叶片120的末端倾斜。此时，结合于主叶片120的内侧面及外侧面的辅助叶片530朝向主叶片120的相同的末端倾斜结合，形成为如同鱼鳍的形状。
此时，辅助叶片530的倾斜的角度优选，从主叶片120的外表面向末端倾斜5°～60°范围。其中，如果辅助叶片530的倾斜的角度d小于5°，则在风力发电用转子100的旋转时，辅助叶片530受到与辅助叶片530碰撞的风的影响容易紧贴于主叶片120，无法发挥出设置辅助叶片530的效果，如果倾斜的角度d大于60°，则在风力发电用转子100旋转时，辅助叶片530使得抵抗力变大，从而降低发电效率。
另外，多个辅助叶片530通过合叶531可旋动地结合于主叶片120。此时，在各个辅助叶片530的末端一体形成有合叶531，在主叶片120上形成有插入合叶531的合叶插入槽123，形成于辅助叶片530上的合叶531插设于合叶插入槽123，从而将辅助叶片530可旋动地结合于主叶片120。
如此构成的第五变形例中的辅助叶片530，如图11所示，假设风从一定的方向吹送时，如果主叶片120背向风向而位置(参照图10中的旋转60°时的九点方向的主叶片)，则辅助叶片530从主叶片120展开，使得抗力变大，从而提高风力发电用转子100的旋转力，如果主叶片120面向风向而位置(参照图10中的旋转0°或120°时的三点方向的主叶片)，则辅助叶片530紧贴于主叶片120的外表面，在风力发电用转子100的旋转时减少抵抗力。
由此，在与主叶片120背向的风的情况下，加宽风的接触面积，以增大扬力和抗力，在与主叶片120面向的风的情况下，减少风的阻碍，以提高发电效率。
图12为放大本发明的另一实施例的风力发电用转子的主叶片的放大图。
如图12所示，另一实施例中的风力发电用转子100，与一实施例相同的组成部分将赋予相同的附图标记，由于相同的组成部分具有相同的效果，因此省略详细的说明。
另一实施例中的风力发电用转子100具有与一实施例相同的结构，只是，可以在主叶片120中进一步形成有突出片128。
该突出片128以其末端尖锐的突起形状突出形成在主叶片120的外表面。另外，突出片128沿着主叶片120的外表面向上下方向加长地形成有多个，并向主叶片120的末端倾斜地形成。
另外，通过在主叶片120上形成突出片128，使风残留于主叶片120的外表面和突出片128之间，增大扬力及抗力。
此时，优选地，突出片128在主叶片120的外表面向主叶片120的末端倾斜5°～60°范围而形成。其中，如果突出片128的倾斜的角度e小于5°，则在风力发电用转子100旋转时，残留于突出片128和主叶片120的外表面之间的风量较少，无法发挥形成突出片128的效果，如果突出片128的倾斜角度e大于60°，则在风力发电用转子100旋转时，由突出片128使抵抗力变高，从而降低发电效率。
因此，通过形成突出片128，加宽主叶片120与风接触的面积，增大扬力和抗力的同时，使风残留于主叶片120和突出片128之间，更加地增大扬力及抗力。
图13为本发明的另一实施例中构成风力发电用转子的主叶片的变形例的放大图。
如图13所示，另一实施例中的变形例的风力发电用转子具有与另一实施例的主叶片120相同的结构，只是其特征在于主叶片120和突出片129。
根据另一实施例的变形例的突出片129和主叶片120以板状形成，以板形成的突出片129在主叶片120上以向主叶片120的末端倾斜的形状形成有多个。
此时，优选地，突出片129在主叶片120的外表面向主叶片120的末端倾斜5°～60°范围形成。其中，如果突出片129的倾斜的角度e小于5°，则在风力发电用转子100旋转时，在突出片129和主叶片120之间容纳的风量较少，无法发挥形成突出片129的效果，如果突出片129的倾斜的角度e大于60°，则在风力发电用转子100旋转时，由突出片129使抵抗力变高，从而降低发电效率。
另外，突出片129在与邻接的突出片129相互连接末端时，整体上的形状形成流线形，位于突出片129的倾斜方向的反方向的末端的突出片129形成圆弧形状，以降低风力发电用转子100旋转时的风的阻力。此外，突出片129与主叶片120一体形成。
由此，可以加宽主叶片120与风接触的面积的同时，使风容纳于主叶片120和与之分离的突出片129之间，增大扬力及抗力。
图14为本发明的实施例中的风力发电装置的立体图，图15为放大本发明的实施例中的风力发电装置设置有角度计的部分的放大图。
如图14及图15所示，本发明的实施例中的风力发电装置200包括发电机210。该发电机210用于将旋转力转换为电能，通过在磁铁之间旋转缠绕于驱动轴上的线圈，或是在线圈之间旋转设置于驱动轴上的磁铁，利用感应电动势产生电力。发电机210可以使用公知的发电机，因此省略其详细的说明。
另外，风力发电装置200包括风力发电用转子100。该风力发电用转子100利用风碰撞产生的扬力及抗力来旋转发电机210。另外，风力发电用转子100和发电机210通过动力传递部件，例如，皮带或链条连接而驱动发电机210，转子100直接结合于发电机210而旋转发电机210。
同时，风力发电用转子100可以采用上述一实施例和另一实施例及各种变形例的风力发电用转子100，在此省略详细的说明。只是，在本发明中，以采用一实施例中的风力发电用转子100的情况为例进行说明，并只对其具体变化的结构进行说明。
在风力发电装置200中，风力发电用转子100的支撑台140和主叶片120通过合叶H可旋转地结合。此时，主叶片120上结合有托架125，通过合叶H托架125和支撑台140结合，使得主叶片120可旋转地结合于支撑台140。
风力发电装置200包括角度计150。该角度计150用于显示主叶片120的旋转角度。另外，角度计150包括用于显示一定角度的刻度151和用于指示刻度151的指示部件153。此时，刻度151形成于支撑台140和主叶片120中的某一个，在另一个上结合有指示部件。
在本实施例中，刻度151形成于托架125并与合叶H位于同心圆上，指示部件153结合于支撑台140，指示托架125上形成的刻度151。
另外，在指示部件153位于托架125的上表面的状态下，连接部件155依次贯通指示部件153、托架125及支撑台140的方式缔结指示部件153和托架125。此时，在托架125上形成有用于连接部件155贯通的圆弧形状的导向孔126，该导向孔126形成于合叶的同心圆上。
由此，通过与支撑台140连接的连接部件155的缔结力，指示部件153加压位于指示部件153和支撑台140之间的托架125，从而固定主叶片120的旋转。
上述结构的风力发电装置100，在调节主叶片120的角度时，在未完全拆卸连接部件155的状态下，仅以解除连接部件155加压托架125的加压力的程度松开，使主叶片120进行旋转，相反地，在固定主叶片120时，拧紧连接部件155，通过指示部件153和支撑台140的连接力加压托架125，使主叶片120得到固定。
由此，利用角度计150能够调节主叶片120的旋转角度，进行主叶片120的微细的角度调节，通过指示部件153和支撑台140的缔结力固定及解开主叶片120，容易地进行主叶片120的角度调节。
以上对本发明的实施例进行了说明，本发明的权利范围并非限定于此，其包括本发明所属的技术领域的普通技术人员能够容易地进行变更，并认定为与之均等的范围的所有变更及修改。
Claims (7)
1.一种风力发电用转子，其特征在于，包括：
旋转轴，对于地面以垂直设置；
多个主叶片，在所述旋转轴的同心圆上以等间距隔开设置，并与所述旋转轴相同的垂直于地面而设置，所述主叶片的剖面的形状为流线形；
支撑台，使所述多个主叶片连接于所述旋转轴，所述支撑台的剖面的形状为流线形，以减少风的阻碍力；以及
辅助叶片，结合于各个所述主叶片上，并随着风弯曲；
其中，所述辅助叶片以延长所述主叶片的形态结合于所述主叶片的末端，
所述辅助叶片在所述主叶片的长度方向上结合有多个，
所述辅助叶片越靠近末端其厚度变得越薄，
在所述主叶片的末端形成有突起插入槽，在所述辅助叶片的末端形成有插入突起，通过所述插入突起结合于所述突起插入槽来结合所述主叶片和所述辅助叶片，
所述辅助叶片上涂覆有软质材料，使在与风摩擦时减少噪音，
朝向所述旋转轴的所述主叶片的内侧面向所述主叶片的内侧弯曲形成。
2.根据权利要求1所述的风力发电用转子，其特征在于，
所述辅助叶片在主叶片的内侧面和外侧面相互对向地设置有一对，所述辅助叶片的末端随着风相互对接而形成翼形。
3.根据权利要求2所述的风力发电用转子，其特征在于，
一对所述辅助叶片以相互不同的长度形成。
4.一种风力发电用转子，其特征在于，包括：
旋转轴，以垂直或水平设置；以及
多个主叶片，在所述旋转轴的同心圆上以等间隔隔开设置，
在所述主叶片的外表面形成有多个向所述主叶片的末端位置的方向倾斜的突出片，将所述突出片的外侧端相互连接，则形成流线形。
5.根据权利要求4所述的风力发电用转子，其特征在于，
所述突出片在所述主叶片的外表面倾斜5°～60°。
6.根据权利要求4所述的风力发电用转子，其特征在于，所述突出片为突起形状。
7.根据权利要求4所述的风力发电用转子，其特征在于，所述主叶片及所述突出片为板状。
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20090131286 | 2009-12-24 | ||
| KR10-2009-0131286 | 2009-12-24 | ||
| KR10-2009-0131274 | 2009-12-24 | ||
| KR20090131274 | 2009-12-24 | ||
| KR1020100038520A KR101068443B1 (ko) | 2009-12-24 | 2010-04-26 | 풍력 발전용 로터 |
| KR10-2010-0038520 | 2010-04-26 | ||
| PCT/KR2010/004003 WO2011078451A1 (ko) | 2009-12-24 | 2010-06-21 | 풍력 발전용 로터 및 이를 구비한 풍력 발전장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102695872A CN102695872A (zh) | 2012-09-26 |
| CN102695872B true CN102695872B (zh) | 2015-03-18 |
Family
ID=44404757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201080058815.5A Active CN102695872B (zh) | 2009-12-24 | 2010-06-21 | 风力发电用转子及具备其的风力发电装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9494137B2 (zh) |
| EP (1) | EP2518307B1 (zh) |
| JP (1) | JP5527783B2 (zh) |
| KR (2) | KR101068443B1 (zh) |
| CN (1) | CN102695872B (zh) |
| WO (1) | WO2011078451A1 (zh) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES1075900Y (es) | 2011-07-22 | 2012-03-22 | Ind Technoflex Sa | Aerogenerador de eje vertical, perfeccionado |
| KR101334137B1 (ko) * | 2011-11-18 | 2013-11-29 | (주)설텍 | 과풍속 제어가 가능한 자이로밀 풍력발전기 |
| KR101157389B1 (ko) * | 2012-02-03 | 2012-06-18 | 주식회사 한림메카트로닉스 | 저풍속 풍력발전장치 |
| JP2014020274A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | chui-nan Qiu | 全方位風力源によって風力エネルギー変換を向上させる風力運動エネルギー生成装置 |
| KR101407647B1 (ko) | 2012-07-20 | 2014-06-13 | 주식회사 신바람 | 도시 건축물 옥상의 틈새 바람을 이용한 수직축 소형풍력발전시스템 |
| KR101392150B1 (ko) * | 2013-01-01 | 2014-05-27 | 김성열 | 풍력발전기용 바람개비, 이 바람개비를 이용한 풍력발전용 터빈, 이 터빈을 이용한 풍력발전기 |
| KR101355467B1 (ko) | 2013-04-22 | 2014-02-12 | 이달주 | 수직축 방식의 풍력발전장치 |
| FR3019237B1 (fr) * | 2014-03-31 | 2019-03-29 | Universite D'aix-Marseille | Rotor de type savonius |
| ITBO20150063A1 (it) * | 2015-02-13 | 2016-08-13 | Energietiche S R L | Turbina per generatore eolico ad asse verticale. |
| US10316824B2 (en) * | 2015-05-07 | 2019-06-11 | Scharf Energy LLC | Camber changing and low drag wing for vertical axis wind turbine |
| CN106286136A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-04 | 六安强力电机有限公司 | 一种微型风力发电机及其应用 |
| TWI668368B (zh) * | 2016-11-24 | 2019-08-11 | 伍開明 | 可自動調整風翼迎風角度之垂直軸風車 |
| JP2019019706A (ja) * | 2017-07-13 | 2019-02-07 | 道久 蔦原 | 風車 |
| US11085415B1 (en) | 2017-12-22 | 2021-08-10 | Star Sailor Energy, Inc. | Wind generator system having a biomimetic aerodynamic element for use in improving the efficiency of the system |
| CN112956124A (zh) | 2018-09-12 | 2021-06-11 | 伊格纳西奥·华雷斯 | 微型逆变器及控制器 |
| EP3864284A4 (en) * | 2018-10-08 | 2022-07-13 | Ignacio Juarez | VERTICAL AXIS WIND TURBINE |
| IT201900000919A1 (it) | 2019-01-22 | 2020-07-22 | Energietiche S R L | Turbina per generatore eolico ad asse verticale |
| CN110242475A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-09-17 | 中北大学 | 水流能发电装置用复合叶轮 |
| CN110094304B (zh) * | 2019-06-04 | 2023-10-27 | 西南交通大学 | 一种升阻复合双形态风能发电装置 |
| CN111692042A (zh) * | 2020-05-16 | 2020-09-22 | 朱志刚 | 一种多模式风力发电站 |
| CA3188710A1 (en) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | Jon Paden | Configurable multi-purpose cross-flow wind turbine with performance enhancements |
| JP2022146321A (ja) | 2021-03-22 | 2022-10-05 | Ntn株式会社 | 風車及び風力発電装置 |
| US20220381224A1 (en) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Damodaran Ethiraj | Vertical Tilting Blade Turbine Wind Mill |
| KR102395640B1 (ko) * | 2021-12-21 | 2022-05-09 | 양진이엔씨(주) | 경량형 풍력발전기 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003269320A (ja) * | 2002-03-13 | 2003-09-25 | Kanki Kenzo | 風力発電装置のブレード及び補助部材 |
| JP2005248935A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Haruo Fujiwara | 風力発電用の風車 |
| CN101225794A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-07-23 | 严强 | 垂直轴风力发电机的叶片结构、风轮及发电机装置 |
| CN100455793C (zh) * | 2003-03-31 | 2009-01-28 | 丹麦技术大学 | 风轮机叶片、风轮机以及控制风轮机工作条件的方法 |
| CN101354009A (zh) * | 2007-07-11 | 2009-01-28 | 葛叶凡 | 风力发电机异形风叶 |
| CN101560956A (zh) * | 2009-05-26 | 2009-10-21 | 上海大学 | 可调叶片形状升力型立轴风力发电装置 |
| CN101583792A (zh) * | 2006-12-04 | 2009-11-18 | 设计许可国际集团有限公司 | 风轮机设备 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE311416C (zh) * | ||||
| US3129769A (en) * | 1962-09-21 | 1964-04-21 | Kaman Aircraft Corp | Fail safe device for servo flap controlled rotor blades |
| US3877836A (en) * | 1974-08-13 | 1975-04-15 | Leo L Tompkins | Horizontal windmill |
| US4247253A (en) * | 1977-07-07 | 1981-01-27 | Gakko Hojin Tokai University | Vertical axis wind turbine |
| US4299537A (en) * | 1979-06-19 | 1981-11-10 | Evans Frederick C | Interlinked variable-pitch blades for windmills and turbines |
| FR2484553A1 (fr) * | 1980-05-12 | 1981-12-18 | Chatelain Michel | Rotor d'eolienne a axe de rotation vertical |
| US4383801A (en) * | 1981-03-02 | 1983-05-17 | Pryor Dale H | Wind turbine with adjustable air foils |
| US5193978A (en) * | 1991-09-23 | 1993-03-16 | Bill Gutierrez | Articulated blade with automatic pitch and camber control |
| US5503525A (en) * | 1992-08-12 | 1996-04-02 | The University Of Melbourne | Pitch-regulated vertical access wind turbine |
| US6206642B1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-03-27 | United Technologies Corporation | Compressor blade for a gas turbine engine |
| US6139268A (en) * | 1999-03-19 | 2000-10-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Turbine blade having an extensible tail |
| US6247670B1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-06-19 | Ramot University Authority For Applied Research And Industrial Development Ltd | Active flaperon assembly |
| JP2003254225A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-10 | Ebara Corp | 風車の気流騒音低減装置 |
| JP2004218620A (ja) * | 2003-01-15 | 2004-08-05 | Hideyuki Iijima | 風車および該風車を利用した風力発電装置 |
| WO2006093790A2 (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-08 | Morris, David, C. | Wind fin: articulated, oscillating wind power generator |
| JP2006258083A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-28 | Socio Recur:Kk | 直線翼垂直軸風車の起動性改善および強風対策 |
| US7549841B1 (en) * | 2005-09-03 | 2009-06-23 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Pressure balanced centrifugal tip seal |
| JP4274484B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2009-06-10 | 株式会社シグナスエナジー | 風車の構造 |
| US8419363B2 (en) * | 2006-07-07 | 2013-04-16 | Danmarks Tekniske Universitet | Variable trailing edge section geometry for wind turbine blade |
| JP2008115781A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Ogasawara Insatsu Kk | 開閉式補助ブレード付きｈ−ダリウス型風車 |
| JP4041838B2 (ja) * | 2007-01-10 | 2008-02-06 | シーベルインターナショナル株式会社 | 風力発電用の風車及び風力発電装置 |
| ES2324002B1 (es) * | 2007-06-22 | 2010-05-13 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Pala de aerogenerador con alerones deflectables. |
-
2010
- 2010-04-26 KR KR1020100038520A patent/KR101068443B1/ko active IP Right Grant
- 2010-06-21 US US13/518,886 patent/US9494137B2/en active Active
- 2010-06-21 EP EP10839648.2A patent/EP2518307B1/en active Active
- 2010-06-21 JP JP2012545831A patent/JP5527783B2/ja active Active
- 2010-06-21 CN CN201080058815.5A patent/CN102695872B/zh active Active
- 2010-06-21 WO PCT/KR2010/004003 patent/WO2011078451A1/ko active Application Filing
-
2011
- 2011-08-05 KR KR1020110077978A patent/KR101135092B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003269320A (ja) * | 2002-03-13 | 2003-09-25 | Kanki Kenzo | 風力発電装置のブレード及び補助部材 |
| CN100455793C (zh) * | 2003-03-31 | 2009-01-28 | 丹麦技术大学 | 风轮机叶片、风轮机以及控制风轮机工作条件的方法 |
| JP2005248935A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Haruo Fujiwara | 風力発電用の風車 |
| CN101583792A (zh) * | 2006-12-04 | 2009-11-18 | 设计许可国际集团有限公司 | 风轮机设备 |
| CN101354009A (zh) * | 2007-07-11 | 2009-01-28 | 葛叶凡 | 风力发电机异形风叶 |
| CN101225794A (zh) * | 2008-01-25 | 2008-07-23 | 严强 | 垂直轴风力发电机的叶片结构、风轮及发电机装置 |
| CN101560956A (zh) * | 2009-05-26 | 2009-10-21 | 上海大学 | 可调叶片形状升力型立轴风力发电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110102271A (ko) | 2011-09-16 |
| CN102695872A (zh) | 2012-09-26 |
| US9494137B2 (en) | 2016-11-15 |
| KR20110074411A (ko) | 2011-06-30 |
| EP2518307A1 (en) | 2012-10-31 |
| WO2011078451A1 (ko) | 2011-06-30 |
| EP2518307B1 (en) | 2016-11-30 |
| JP2013515203A (ja) | 2013-05-02 |
| US20120280510A1 (en) | 2012-11-08 |
| EP2518307A4 (en) | 2014-06-04 |
| KR101068443B1 (ko) | 2011-09-28 |
| JP5527783B2 (ja) | 2014-06-25 |
| KR101135092B1 (ko) | 2012-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102695872B (zh) | 风力发电用转子及具备其的风力发电装置 | |
| US9284943B2 (en) | Vertical axis wind turbine | |
| CN100390406C (zh) | 涡轮机 | |
| KR100895038B1 (ko) | 수직축 풍력발전시스템용 터빈의 블레이드 구조 | |
| US20100296913A1 (en) | Wind power generating system with vertical axis jet wheel turbine | |
| US9989033B2 (en) | Horizontal axis wind or water turbine with forked or multi-blade upper segments | |
| JP2013540934A (ja) | 最適化されたブレードを有し、風力および／または水力のために風／水を追跡するツインタービンシステム | |
| US20150003993A1 (en) | Wind turbine having nacelle fence | |
| US8137052B1 (en) | Wind turbine generator | |
| EP2659134B1 (en) | Wind turbine with vertical axis | |
| JP2010065676A (ja) | 風力エネルギーシステム、風力エネルギー変換システム及び風トンネルモジュール | |
| US20110027089A1 (en) | Turbine assembly and energy transfer method | |
| KR20120061264A (ko) | 다중 종속 블레이드를 갖는 수직축형 터빈 | |
| US20110097200A1 (en) | Wind power turbine | |
| CN101668944B (zh) | 风车轮 | |
| TW201716687A (zh) | 多層葉片式風力發電裝置 | |
| US20120061972A1 (en) | Vertical-axis wind turbine | |
| WO2015171347A1 (en) | A structurally optimized tilted or horizontal axis wind turbine | |
| KR100979177B1 (ko) | 풍력 발전 장치 | |
| KR101363889B1 (ko) | 수직축 풍력 발전 장치 | |
| JP2015166562A (ja) | 強風による過回転を防止できる垂直軸抗力型風車及び風力発電装置 | |
| US20130149144A1 (en) | Windmill | |
| JP2002081364A (ja) | 風力装置 | |
| TWI833230B (zh) | 風力渦輪機之改良 | |
| KR20110042452A (ko) | 풍력 발전장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |