CN103835876B - 一种用于风力发电的风叶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风力发电的风叶，包括：至少两片叶片、设置在所述叶片上的排风结构；所述排风结构在所述叶片的迎风面凸出设置有排风挡板，所述排风挡板一端与所述叶片连接，另一端与所述叶片之间设置有排风开口。采用本发明，不仅可以将阻力风排出，而且还可以将阻力风部分转换为动力风，提高了风能利用率。

Description

一种用于风力发电的风叶

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种用于风力发电的风叶。

背景技术

风能资源由于分布广，储量丰富，利用零排放等优点在世界范围内被广泛利用。目前风能的利用主要是风力发电，风力发电技术也是可再生能源利用中相对成熟的技术，许多国家对风力发电的投入都比较大，风力发电事业的在世界范围内得到了较快的发展。

目前在风能开发利用上所使用的风动力装置主要有水平轴桨叶风力机和S型垂直轴叶片风力机。目前所有的风力机由于在旋转时受到逆风的影响，风叶无法减小阻力，因此转速不高，远远达不到风力发电机要求的满负荷发电的额定转速，致使风力发电机不能满负荷发电。无论水平轴或垂直轴风力机各自还存在各自的问题，如水平轴风力机要求的启动风速高，风能利用率低的问题；S型垂直轴风力机的优点在于无论风向来自哪个方位都能使风叶处于一个很好的受风状态，不需要自身调节方向，但是也有个很大的弊端，现有S型风叶都是阻力型风叶，风越大其阻力就越大，达不到发电机的额定转速，所以不能达到满负荷发电。风叶在动力风面（或称迎风面）受风的时候背面即阻力风面（或称背风面）的阻力也相对增强，阻力无法排出从而使得风叶的转速下降，目前现有的S型风叶都无法进行排风处理，因此， 不能达到满负荷发电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于风力发电机的风叶，可实现微风启动并能成倍提高风力机的转速，大大提高发电效率。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种用于风力发电的风叶，包括：至少两片叶片、设置在所述叶片上的排风结构；所述排风结构在所述叶片的迎风面凸出设置有排风挡板，所述排风挡板一端与所述叶片连接，另一端与所述叶片之间设置有排风开口。

所述排风挡板一端与所述叶片无缝连接，另一端与所述叶片之间设置有排风开口。

所述至少两片叶片为片状叶片。

所述至少两片叶片为铝型材或塑料叶片。

所述排风开口为三角形、多边形、圆形、半圆形、S形中的一种或多种。

所述至少两片叶片的横截面为S形。

在叶片表面上，所述排风开口为向下开口；或者排风口向上开口；或者向左或向右开口；或者部分向下开口，一部分向上开口。开口方向可以是向任何为达到排风加速目的方向。

所述排风挡板与所述叶片为一体结构。

所述风叶还包括连接件、转动轴，所述连接件与所述叶片固定连接，所述转动轴套接在所述连接件上。

本发明实施例具有如下优点或有益效果：

本发明实施例通过在风叶叶片上设置排风结构，不仅可以将阻力风排出，而且还可以将阻力风部分转换为动力风，提高了风能利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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是本发明一种实施例中风叶的结构示意图；

图2是本发明一种实施例中从迎风面看去的排风结构的示意图；

图3是本发明一种实施例中风从背风面出来时的流向图；

图4是本发明一种实施例中风叶的结构爆炸图；

图5是本发明一种实施例中连接件的结构示意图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参考附图对本发明的实施例进行描述。参见图1，为本发明一种实施例中风叶的结构示意图。其中，风叶包括两片叶片1，本实施例中两片叶片1呈S形设置，且该两片风叶沿传输轴呈螺旋形上升结构，其优点是无论来自哪个方向的风都能使风叶自动调节从而达到最佳旋转状态，从而最大限度地将风能转化为机械能。另外，在叶片1上设置有排风结构2。其中，风叶的转动方向如图中箭头所示。

请参考图2，其中所示为排风结构2从迎风面看去的放大结构示意图。其中，排风结构2包括排风挡板21、排风开口22，排风挡板21为一向迎风面凸出的弧形板。排风挡板21一端与叶片1连接，另一端与叶片之间设置有排风开口22。较佳地，排风挡板21一端与叶片1无缝连接，另一端与叶片之间设置排风开口22。一种实施方式中，该排风挡板21与叶片1为一体结构。

在风叶转动过程中，当背风面受到风力时，该阻力风通过排风开口22排出到迎风面，由于将排风挡板设置为弧形结构，阻力风从背风面吹来时该弧形结构可将阻力风部分转化为推动风叶的动力风，从而在排除阻力风的基础上充分利用了风力。

需要说明的是，本申请文件中所述的迎风面指的是风叶的风动力面，即当叶片的该面受到风力时可带动电机转动。

另外，叶片1为片状材料制作，可以为铝型材、塑料、玄武岩板材、泡沫等。

排风开口22可以为三角形、多边形、圆形、半圆形、S型中的一种或多种。

需要说明的是，叶片的数量可以为2个，也可以为多个。

需要说明的是，图2中排风开口为向下设置的，但是也可以根据实际需求设置为其他方向，例如，排风开口为向上设置，但不限于向上或向下开口，也可以根据需要设计成向任何为达到排风加速目的的方向开口。

请参考图3，其中所示为本发明一种实施例中风从背风面出来时的流向图。风从背风面吹来时，如图中的虚线箭头及弯曲箭头所示，风吹到排风结构2的排风挡板21时风向改变，从排风开口22卸除，从而减小了阻力风对风叶的作用。

请参考图4，其中所示为本发明一种实施例中风叶的结构爆炸图。其中风叶除了包括叶片1外，还包括连接件3、转动轴6，以及设置在叶片1上的第一连接孔4、第二连接孔5。其中连接件3与叶片1固定连接，转动轴6上设置有用于将转动轴6套接在连接件3上的套接孔61。

具体请参考图5，其中所示为连接件3的结构爆炸图。其中连接件3包括第一连接座31、第二连接座32、连接杆39、与第一连接座31配合的插销33、与第一连接座31配合的螺钉34、与第二连接座32配合的防动垫片35、与该防动垫片35配合的螺钉36。

第一连接座31上设置有用于套接转动轴6的套接孔311、用于套接连接杆39的套接孔312、用于配合插销33及转动轴6上套接孔61的插孔314、用于配合螺钉34固定叶片与第一连接座31的螺纹孔313。

第二连接座32上设置有与螺钉36配合的螺纹孔322、与螺钉37及设置在连接杆39上的插孔38配合的螺纹孔321。

下面，以两片叶片为例说明连接杆39与叶片1及转动轴6的连接状况：

连接杆39包括分别插入第一连接座31的套接孔312的两节杆部，第一节一端通过第一连接座31分别与左叶片的第二连接孔5及右叶片的第二连接孔5连接，通过螺钉34与连接孔5的配合实现；另一端通过第二连接座32分别与左叶片的第一连接孔4及右叶片的第一连接孔4连接，通过螺钉35、防动垫片36的配合实现，另外，连接杆39与第二连接座32连接的一端设置有与螺钉37及第二连接座32上的插孔321配合的插孔38，可进一步加固连接杆39与第二连接座32的连接。

另外，本发明的实施例还提供一种包括上述风叶的风力发电机。其中，风叶的转动轴6与发电机的动力输入转轴联接。采用本发明中的风力发电机可充分有效利用风力进行发电。

本发明实施例具有如下优点或有益效果：本发明实施例通过在风叶叶片上设置排风结构，不仅可以将阻力风排出，而且还可以将阻力风部分转换为动力风，提高了风能利用率。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于风力发电的风叶，其特征在于，包括：至少两片叶片、设置在所述叶片上的排风结构；所述排风结构在所述叶片的迎风面凸出设置有排风挡板，所述排风挡板一端与所述叶片连接，另一端与所述叶片之间设置有排风开口；所述风叶还包括连接件、转动轴，所述连接件与所述叶片固定连接，所述转动轴套接在所述连接件上；该两片风叶沿转动轴呈螺旋形上升的结构。

2.如权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述排风挡板一端与所述叶片无缝连接，另一端与所述叶片之间设置有排风开口。

3.如权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述至少两片叶片为片状材料。

4.如权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述叶片为铝型材或塑料材质。

5.如权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述排风开口为三角形、多边形、圆形、半圆形或、S形中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述至少两片叶片的横截面为S形。

7.如权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述排风开口在迎风面上向下开口或者向上开口。