CN106032788A - 一种用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮 - Google Patents

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王芳武
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Abstract

本发明涉及一种用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，涉及风力发电技术领域，包括三个半圆弧叶片、三个挡风片以及固定半圆弧叶片和挡风片的上、下圆形托板；三个半圆弧叶片均匀分布在圆形托板上，互成120°夹角，挡风片过半圆弧叶片的中心线并且垂直于半圆弧叶片；上、下圆形托板的外板面各有4条加强筋，加强筋在圆形托板的外板面上均匀间隔发射状设置，互成90°夹角；上、下圆形托板的边缘折起形成折边。本发明与改进前的Savonius型风轮相比，启动风速更低，风能转化效率高；制造半圆弧叶片和挡风片的铝合金板厚度能低至0.7mm，节约材料，降低制作成本。

Description

一种用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮
技术领域
本发明涉及风电技术领域，尤其是一种用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮。
背景技术
目前市场上主流的风力发电机型是水平轴风力发电机，其优点是叶尖速比较大，风轮转速快，发电效率高；其缺点在于，内部结构复杂，运输和安装成本较高，并且噪音污染大。与此相反的是，垂直轴风力发电机结构简单、成本低廉，但由于原始的垂直轴风力发电机的叶尖速比很小，风能利用率偏低，垂直轴风力发电机一直未被重视，直到20世纪Savonius型风轮和Darrieus型风轮的出现。
Savonius型风轮为阻力型风轮，优点是启动转矩大，几乎能在任何风速下自启动，电能转化设备简单，能够安装在建筑物的表面；缺点在于叶片不对称性导致气流对风轮产生侧向推力，造成过多损耗，影响发电效率和安全性。
为了提高Savonius型风轮的发电效率，国内外研究人员在其基础上进行改进，出现了螺旋型Savonius风轮、组合型风轮、安装导风机构的风轮等新型Savonius风轮。
发明内容
本发明提供一种用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，在Savonius型风轮的基础上进行了改进，叶片根部不相连，便于空气流动，增设风轮挡风片，改变风场的流向，增加风轮的受风面积，从而整体上提高改进后风轮的发电效率。
本发明的技术方案：
一种用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，包括三个半圆弧叶片、三个挡风片以及固定半圆弧叶片和挡风片的上、下圆形托板。三个半圆弧叶片均匀分布在圆形托板上，互成120°夹角；挡风片过半圆弧叶片的中心线并且垂直于半圆弧叶片。
所述的挡风片的一边与半圆弧叶片的两边共面，另一边向外延伸。
所述的上、下圆形托板的外板面各有4条加强筋，加强筋在圆形托板的外板面上均匀间隔发射状设置，互成90°夹角。
所述的半圆弧叶片、挡风片与上、下圆形托板铆接。
所述的上、下圆形托板的边缘折起形成折边。
本发明与改进前的Savonius型风轮相比，启动风速更低，风能转化效率高；制造半圆弧叶片和挡风片的铝合金板厚度能低至0.7mm，节约材料，降低制作成本。
附图说明
图1为本发明立体图。
1-半圆弧叶片；2-挡风片；3-上圆形托板；4-下圆形托板；5-加强筋；6-折边。
图2为本发明剖视图。
1-半圆弧叶片；2-挡风片。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明是一种用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，如图1所示，包括三个半圆弧叶片1、三个挡风片2以及固定半圆弧叶片1和挡风片2的上、下圆形托板3、4。
三个半圆弧叶片1均匀分布在圆形托板上，互成120°夹角；挡风片2过半圆弧叶片1的中心线并且垂直于半圆弧叶片1；挡风片2的一边与半圆弧叶片1的两边共面，另一边向外延伸，参考图2。
所述的叶片均由铝合金板制成；所述的叶片与上圆形托板3、下圆形托板4铆接。
优选的，所述的上圆形托板3和下圆形托板4的边缘折起形成折边6，加强上圆形托板3和下圆形托板4自身的强度，防止其在风况较大时变形损坏。
优选的，所述的上圆形托板3的上板面和下圆形托板4的下板面各有4条加强筋5，加强筋5在圆形托板的外板面上均匀间隔发射状设置，互成90°夹角，参考图1。在叶片使用的铝合金板厚度降低时，加强筋5用于加强上圆形托板3和下圆形托板4的强度。

Claims (5)

1.一种用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，其特征在于：包括三个半圆弧叶片、三个挡风片以及固定半圆弧叶片和挡风片的上、下圆形托板；三个半圆弧叶片均匀分布在圆形托板上，互成120°夹角；挡风片过半圆弧叶片的中心线并且垂直于半圆弧叶片。
2.如权利要求1所述的用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，其特征在于：所述的挡风片的一边与半圆弧叶片的两边共面，另一边向外延伸。
3.如权利要求1所述的用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，其特征在于：所述的上、下圆形托板的外板面各有4条加强筋，加强筋在圆形托板的外板面上均匀间隔发射状设置，互成90°夹角。
4.如权利要求1所述的用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，其特征在于：所述的半圆弧叶片、挡风片与上、下圆形托板铆接。
5.如权利要求1所述的用于垂直轴风力发电机的阻力型风轮，其特征在于：所述的上、下圆形托板的边缘折起形成折边。
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