CN103321831B - 一种内外受力三位一体的风力发电风轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种内外受力三位一体的风力发电风轮属于风电清洁能源技术领域，包括：第一风轮1设置在第二风轮2的顶端，第二风轮2下侧设置第三风轮3，备置与垂直轴风力发电机的外转子连接，特征是：第一风轮和第三风轮各自设置风叶的位子包含：将需要设置风叶位子的高度均分为N行，每行外侧按对称角度设置两片风叶，由定位圈固定叶片角度，行与行之间上下叶片岔开排列，以克服风轮旋转死角减小阻力；第二风轮2的下侧球围203上设置H个第三风轮3或者制成H个第三风轮31以后与球围连接，构成多个第三风轮的三位一体的风轮，同时承受来自内部通风和外部自然界上、中、下全方位的气流，合力带动发电机运转，显著提高发电效率，其中N、H为自然数。

Description

一种内外受力三位一体的风力发电风轮
技术领域
本发明涉及一种内外受力三位一体的风力发电风轮，属于风电清洁能源技术领域，特别涉及一种可供垂直轴风力发电设备使用三位一体的风力发电风轮。
背景技术
在现有技术中，风力发电机风轮只限于外界风力的推动功能，缺陷是没有将机内底位和外界上、中、下全方位的空气对流、拔风、内通风、旋转气流、等因素溶于一体的统筹设计，以求更大程度地发挥潜在风能，以扩大发电效率和应用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，采用以下技术方案：
一种内外受力三位一体的风力发电风轮，特征是：第一风轮1设置在第二风轮2的顶端，第二风轮为涡轮式球形风轮，在球形风轮下部的球围外侧设置N行风叶构成第三风轮3，或者制成H个第三风轮3以后与球围连接，球围内侧供垂直管轴风力发电机的外转子连接，第一风轮和第三风轮各自设置风叶的位子按对称角度上下岔开均布排列，以克服风轮旋转死角造成的阻力；由第一风轮1、第二风轮2和第三风轮3或H个第三风轮3组成的三位一体风轮，同时承受来自内部通风和外部自然界上、中、下全方位的气流，合力带动发电机运转，提高发电能力，其中N、H为自然数。
所述第一风轮1由：避雷针101设在金属管105的顶端，金属管底端固定在第二风轮2顶端防雨盖201的中心位子，将金属管105的高度均分成N行，每行按对称角度分别设置两片足够机械强度的第一风叶102、第二风叶103或第三风叶104，风叶外侧设定位圈106固定叶片角度，每片风叶的造型为弧片型或方片型或7字型片状，组成俯视为中心和边缘带圈的X形或形或米字形状的风轮，其中N为自然数。
所述第一风轮1可以制成模具后，由塑料、尼龙、胶木、环氧树脂绝缘材料注塑或压注成型制成，用绝缘材料制成的第一风轮顶端不设避雷针101。
所述的第二风轮2为涡轮式球形风轮，由金属材料压制成涡旋角度的弧形叶片202，每个弧形叶片的叶面内外边缘设有供机内或机外气流推动旋转的弧形凹凸肋槽，G个弧形叶片的下端按圆周均布围成圆形固定在球围203上，上端按角度均布固定在防雨盖201的四周，组成足够机械强度的顺时针旋转的涡轮式球形风轮，其中G为自然数。
所述的第三风轮3设置在第二风轮2下侧球围上，是将球围203的高度均分作N行，每行按对称角度设置两片有加强筋的第四风叶301或第五风叶302，风叶外侧设定位圈303固定叶片角度，每片风叶的造型为弧片型、方片型或7字型片状，排列组成昂视为中心和边缘带圈的X形、形或米字形状的第三风轮3，其中N为自然数。
所述H个第三风轮3：制成模具后，由塑料、尼龙、胶木、环氧树脂绝缘材料注塑或压注成型制成，制成的第三风轮3按角度固定在第二风轮2下侧球围上，构成绝缘体的H个加长连接的第三风轮，其中H为自然数。
所述第一风轮1和第三风轮3各自设置风叶的位子按对称角度上下岔开均布排列，是指每一行的圆周中占180度上对称处各自设置一片风叶；行与行之间，第一风轮与第三风轮之间，上下相互岔开排列风叶的计算公式为360度/X，其中X为总行数，除得的商为每对风叶在圆周上所占的角度度数。
有益效果：
本设计由第一风轮1、第二风轮2、第三风轮3或H个第三风轮3组合一体的内外受力三位一体的风力发电风轮；从内部和外部上、中、下全方位地承受自然界的风能气流，提高风轮发电效率；同时风轮与风轮之间，行与行之间相互对称均布岔开排列风叶，能够克服风叶旋转死角、减小阻力与现有技术的风轮相比，更加噪音少、体积小、造价低、提高发电效率，安全可靠。
附图说明
图1，一种内外受力三位一体的风力发电风轮的结构原理示意图。
图2、201，一种第一风轮结构示意图。
图3、301，一种第二、第三风轮结构示意图。
图4、由H个第三风轮加长连接的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例并不构成对本发明保护范围的任何限制。
实施例：图1，一种内外受力三位一体的风力发电风轮结构原理示意图，图中，第一风轮1设置在第二风轮2的顶端，第二风轮2下侧球围上设置第三风轮3。
实施例：图2，一种第一风轮结构示意图；图201是第一风轮的俯视图；图中：101.避雷针，102.第一风叶，103.第二风叶，104.第三风叶，105.金属管，106.定位圈；本实施例的第一风轮分3行设置风叶，每行2片；风叶为长方形片状，其中第一风叶102短于第二风叶103，第二风叶103短于第三风叶104，构成立面图呈宝塔形的第一风轮1。
实施例：图3，一种第二、第三风轮连体结构示意图；图301是第三风的昂视图；图中：201.防雨盖，202.弧形叶片，203.球围，本实施例就球围分为两行，第一行中设置2片第三风叶301，第二行中设置2片第四风叶302；定位圈设置在两行风叶之间的风叶上，固定叶片角度。
实施例：图4，H个第三风轮加长连接的结构示意图；图中：1.第一风轮，2.第二风轮，3.第三风轮，3.加长中的一个第三风轮。

Claims (4)

1.一种内外受力三位一体的风力发电风轮，第一风轮(1)设置在第二风轮(2)的顶端，第二风轮为涡轮式球形风轮，在球形风轮下部的球围外侧设置N行风叶构成第三风轮(3)，第一风轮(1)、第二风轮(2)和第三风轮(3)组成三位一体风轮，特征是：所述第一风轮(1)为：避雷针(101)设在金属管(105)的顶端，金属管底端固定在第二风轮(2)顶端防雨盖(201)的中心位置，将金属管(105)的高度均分成N行，每行按对称角度分别设置两片第一风叶(102)、第二风叶(103)或第三风叶(104)，风叶外侧设定位圈(106)固定叶片角度；第三风轮(3)是将球围(203)的高度均分作N行，每行按对称角度设置两片第四风叶(301)或第五风叶(302)，或者制成H个第三风轮(3)以后与球围连接，风叶外侧设定位圈(303)固定叶片角度，其中N、H为自然数，第一风轮与第三风轮之间风叶上下相互岔开排列，排列的计算公式为360度/X，其中X为总行数，除得的商为每对风叶在圆周上所占的角度度数。
2.根据权利要求1所述的一种内外受力三位一体的风力发电风轮，特征是：所述第一风轮(1)可以制成模具后由塑料、尼龙、胶木、环氧树脂绝缘材料注塑或压注成型制成，用绝缘材料制成的第一风轮(1)，顶端不设避雷针(101)。
3.根据权利要求1所述的一种内外受力三位一体的风力发电风轮，特征是：所述的第二风轮(2)为涡轮式球形风轮，由金属材料压制成涡旋角度的弧形叶片(202)，每个弧形叶片的叶面内外边缘设有供机内或机外气流推动旋转的弧形凹凸肋槽，G个弧形叶片的下端按圆周均布围成圆形固定在球围(203)上，上端按角度均布固定在防雨盖(201)的四周，组成足够机械强度的顺时针旋转的涡轮式球形风轮，其中G为自然数。
4.根据权利要求1所述的一种内外受力三位一体的风力发电风轮，特征是：所述H个第三风轮(3)：制成模具后由塑料、尼龙、胶木、环氧树脂绝缘材料注塑或压注成型制成，制成的第三风轮(3)按角度固定在第二风轮(2)下侧球围上，构成H个加长连接的第三风轮，其中H为自然数。
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