CN103133239A - 叶片及使用该叶片的涡轮发电机 - Google Patents

叶片及使用该叶片的涡轮发电机 Download PDF

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Abstract

本发明属于发电机领域,提供了一种叶片,所述叶片横截面为对称的鱼形结构或非对称的鱼形结构。本发明还提供了一种采用如前所述的叶片的涡轮发电机。由于本发明的叶片的尾部为细长的锥形或条形结构,因此尾部的重量轻且受风面积大,尾部更容易被驱动,风能或水能利用率高;另外,由于本发明的叶片的头部为椭圆形或圆形结构,因此头部的风阻小,风能或水能损失小。采用如前所述的叶片的涡轮发电机,其在将风能或水能转化为电能的过程中,能量利用率高,提高了发电效率。

Description

叶片及使用该叶片的涡轮发电机
技术领域
本发明属于发电机技术领域,尤其涉及一种叶片及使用该叶片的涡轮发电机。
背景技术
目前,现有的涡轮发电机主要包括风力发电机或水力发电机,这两种发电机的叶片都是薄片状结构,其横截面为曲线结构或一字型结构,这种叶片虽然制造成本低,使用范围广,但是风能或水能利用率低,发电效率不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种风能或水能利用率高的叶片。
本发明是这样实现的,一种叶片,所述叶片的横截面为鱼形。 
具体地,所述叶片的横截面为对称的鱼形结构,所述叶片的横截面包括头部、身部和尾部,所述头部为椭圆形或圆形结构,所述头部用于引导所述叶片转动,所述身部一端与所述头部连接,所述身部另一端与所述尾部连接,所述尾部为细长的锥形或条形结构,所述尾部用于承受外界风能或水能的驱动。
具体地,所述叶片的横截面为非对称的鱼形结构,所述叶片的横截面包括头部、身部和尾部,所述头部和身部为对称结构,所述头部为椭圆形或圆形结构,所述头部用于引导所述叶片转动,所述身部一端与所述头部连接,所述身部另一端与所述尾部连接,所述尾部为非对称结构,所述尾部为细长的锥形或条形结构,所述尾部的下部向内凹陷,所述尾部用于承受外界风能或水能的驱动。
具体地,所述叶片为螺旋形,所述叶片的螺旋方向为左旋或右旋。
具体地,所述叶片的螺旋角度介于90~140°之间。
具体地,所述叶片的螺距为0.1~100米。
本发明还提供了一种涡轮发电机,包括一竖直轴以及多个以所述竖直轴为中心设置的叶片,所述叶片与竖直轴之间通过若干横梁连接,所述竖直轴与一发电机的主轴同轴连接,所述叶片为如前所述的叶片。
具体地,多个所述叶片围合成一俯视图为圆形的风轮或水轮。  
由于本发明的叶片的尾部为细长的锥形或条形结构,因此尾部的重量轻且受风面积大,尾部更容易被驱动,风能或水能利用率高;另外,由于本发明的叶片的头部为椭圆形或圆形结构,因此头部的风阻小,风能或水能损失小。
采用如前所述的叶片的涡轮发电机,其在将风能或水能转化为电能的过程中,能量利用率高,提高了发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的叶片的立体示意图。
图2是本发明实施例一提供的叶片的横截面为对称的鱼形结构的示意图。
图3是本发明实施例二提供的叶片的立体示意图。
图4是本发明实施例二提供的叶片的横截面为非对称的鱼形结构的示意图。
图5是本发明实施例三提供的涡轮发电机的立体示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
请参阅图1,如图1所示为本发明实施例一提供的一种叶片1,该叶片1的横截面为鱼形。 
如图2所示,具体地,所述叶片1的横截面为对称的鱼形结构,该叶片1的横截面包括头部11、身部12和尾部13,头部11为椭圆形或圆形结构,头部11用于引导叶片1转动,身部12一端与头部11连接,身部12另一端与尾部13连接,尾部13为细长的锥形或条形结构,尾部13用于承受外界风能或水能的驱动。
具体地,所述叶片1为螺旋形,叶片1的螺旋方向为左旋或右旋,叶片1的螺旋角度介于90~140°之间,叶片1的螺距为0.1~100米。
当外界风能或水能吹动叶片1时,风能或水能首先驱动叶片1的尾部13,使叶片1产生转动,同时头部11引导叶片1转动。由于本实施例一的叶片1的尾部13为细长的锥形或条形结构,因此尾部13的重量轻且受风面积大,尾部13更容易被驱动,风能或水能利用率高;另外,由于本实施例一的叶片1的头部11为椭圆形或圆形结构,因此头部11的风阻小,风能或水能损失小。
实施例二
请参阅图3,如图3所示为本发明实施例二提供的一种叶片2,该叶片2的横截面为鱼形。 
如图4所示,具体地,所述叶片2的横截面为非对称的鱼形结构,该叶片2的横截面包括头部21、身部22和尾部23,头部21和身部22为对称结构,头部21为椭圆形或圆形结构,头部21用于引导叶片2转动,身部22一端与头部21连接,身部21另一端与尾部23连接,尾部23为非对称结构,尾部23为细长的锥形或条形结构,尾部23的下部向内凹陷,尾部23用于承受外界风能或水能的驱动。
具体地,所述叶片2为螺旋形,叶片2的螺旋方向为左旋或右旋,叶片2的螺旋角度介于90~140°之间,叶片2的螺距为0.1~100米。
当外界风能或水能吹动叶片2时,风能或水能首先驱动叶片2的尾部23,使叶片2产生转动,同时头部21引导叶片2转动。由于本实施例二的叶片2的尾部23为细长的锥形或条形结构,因此尾部23的重量轻且受风面积大,尾部23更容易被驱动,而尾部23的下部向内凹陷,可进一步增大尾部23的受风面积,从而显著提高风能或水能利用率;另外,由于横截面为鱼形的叶片2的头部21为椭圆形或圆形结构,因此头部21的风阻小,风能或水能损失小。
实施例三
请参阅图5,图5所示为本发明实施例三提供的一种涡轮发电机3,其包括一竖直轴31以及至少两个以竖直轴31为中心设置的叶片32(本实施例三优选三个叶片32),叶片32与竖直轴31之间通过若干横梁33连接(本实施例三优选两根横梁33),竖直轴31与一发电机的主轴同轴连接。
具体地,本实施例三的叶片32为实施例一或实施例二所述的叶片,采用实施例一或实施例二所述的叶片的涡轮发电机3,其在将风能或水能转化为电能的过程中,能量利用率高,提高了发电效率。
具体地,所述叶片32为螺旋形,叶片32的螺旋方向为左旋或右旋,叶片32的螺旋角度介于90~140°之间,叶片32的螺距为0.1~100米。
本实施例三中,多个叶片32围合成一俯视图为圆形的风轮或水轮。本实施例三采用多个螺旋形叶片32围合成一俯视图为圆形的风轮或水轮,保证了风轮或水轮360°迎风,从而使得风轮或水轮旋转时,叶片32始终都有最佳攻角,便于风轮在低风速或水轮在低水速时的启动,避免了风轮或水轮在同样条件下停止转动的可能,保证了涡轮发电机3能在低风速或低水速时发电,解决了现有的直片式叶片在低风速或低水速时旋转造成的攻角的改变而带来的输出功率降低以及在低风速或低水速下容易停止转动的问题。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种叶片,其特征在于,所述叶片的横截面为鱼形。
2.根据权利要求1所述的叶片,其特征在于,所述叶片的横截面为对称的鱼形结构,所述叶片的横截面包括头部、身部和尾部,所述头部为椭圆形或圆形结构,所述头部用于引导所述叶片转动,所述身部一端与所述头部连接,所述身部另一端与所述尾部连接,所述尾部为细长的锥形或条形结构,所述尾部用于承受外界风能或水能的驱动。
3.根据权利要求1所述的叶片,其特征在于,所述叶片的横截面为非对称的鱼形结构,所述叶片的横截面包括头部、身部和尾部,所述头部和身部为对称结构,所述头部为椭圆形或圆形结构,所述头部用于引导所述叶片转动,所述身部一端与所述头部连接,所述身部另一端与所述尾部连接,所述尾部为非对称结构,所述尾部为细长的锥形或条形结构,所述尾部的下部向内凹陷,所述尾部用于承受外界风能或水能的驱动。
4.根据权利要求2或3所述的叶片,其特征在于,所述叶片为螺旋形,所述叶片的螺旋方向为左旋或右旋。
5.根据权利要求4所述的叶片,其特征在于,所述叶片的螺旋角度介于90~140°之间。
6.根据权利要求4所述的叶片,其特征在于,所述叶片的螺距为0.1~100米。
7.一种涡轮发电机,包括一竖直轴以及多个以所述竖直轴为中心设置的叶片,所述叶片与竖直轴之间通过若干横梁连接,所述竖直轴与一发电机的主轴同轴连接,其特征在于,所述叶片为如权利要求1~6中任一项所述的叶片。
8.根据权利要求7所述的涡轮发电机,其特征在于,多个所述叶片围合成一俯视图为圆形的风轮或水轮。
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