CN106286124A - 涡轮高效风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涡轮高效风力发电机，该发电机包括发电机、高速轴、刹车、变速箱、低速轴和动力部分，动力部分包括输出轴、风轮、矩形叶片和风腔壳；输出轴安装在风腔壳的中心位置，风轮安装在输出轴上，若干矩形叶片等距设置在风轮上，风腔壳的上半部分为导风舱，风腔壳的下半部分舱体的前端设有密封挡板，使下半部分的舱体形成半密封结构，挡板上设有供矩形叶片通过的缺口，壳体的前端设有进风口，壳体的后端设有出风口。由于采用上述技术方案，本发明避免了逆风的反作用，提高风力的利用率；叶片为奇数，可有效地避免叶片的谐振，叶片直径可大可小，发电机可小型化，降低发电机占用的空间，可适用于家庭，风能转化为动能利用率达90％上。

Description

涡轮高效风力发电机
技术领域
本发明涉及一种风力发电机，尤其是一种通过特别设计，任何方向吹来的风，都能驱动发电机发电，的涡轮高效风力发电机。
背景技术
风力发电机是一种利用风力带动发电机而将风能转化为电能的发电装置。传统的风力发电机一般包括发电机、风叶、方向舵、支柱和稳定索等部件。由风力吹动狭长的风叶，风叶带动风叶轴转动，将风能转化为机械能，风叶轴带动发电机，由发电机将机械能转化为电能并输出，实现风能-机械能-电能的相互转化。这种采用狭长风叶的风力发电机，存在有以下问题：风力利用率较低，一般不会超过5％；风叶较长，一般为3～8m，占用空间大；一般在风力高于3级时，才能正常使用，对风力要求高，风级低时无法使用。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，发电效率高的涡轮高效风力发电机。
本发明的技术方案是：涡轮高效风力发电机，该发电机包括发电机、高速轴、刹车、变速箱、低速轴和动力部分，所述动力部分包括输出轴、风轮、矩形叶片和风腔壳；
其中，所述输出轴安装在所述的风腔壳的中心位置，所述风轮安装在所述输出轴上，若干所述矩形叶片等距设置在所述风轮上，矩形叶片的个数为奇数，所述风腔壳的上半部分为导风舱，所述风腔壳的下半部分舱体的前端设有密封挡板，使下半部分的舱体形成半密封结构，所述挡板上设有供矩形叶片通过的缺口，所述壳体的前端设有进风口，所述进风口的前端向上倾斜10-32°，所述进风口末端与所述导风舱的一端联通，所述进风口末端的底部与所述下半部分的舱体前端的挡板连接，所述壳体的后端设有出风口，所述出风口的一端与所述导风舱的另一端联通，且底部与所述下半部分的舱体的另一端连接，所述出风口的另一端向下倾斜10-45°，所述矩形叶片的旋转面与所述进风口的进风方向水平垂直；所述风腔壳的后端设有尾翼。
进一步，所述壳体的上半部分的导风舱还可为弧形导风顶盖。
进一步，该发电机包括发电机、高速轴、刹车、变速箱、低速轴和动力部分，所述动力部分包括输出轴、风轮、矩形叶片和风腔壳；
其中，所述输出轴安装在所述的风腔壳的中心位置，所述风轮安装在所述输出轴上，若干所述矩形叶片等距设置在所述风轮上，所述风腔壳的为半圆形舱体，所述半圆形舱体的前端设有密封挡板，使下半部分的舱体形成半密封结构，所述挡板上设有供矩形叶片通过的缺口，所述矩形叶片的旋转面与所述进风口的进风方向水平垂直；所述风腔壳的后端设有尾翼。
进一步，该发电机还包括导风板，所述导风板对称安装在所述半圆形舱体前端顶部的左右侧边上。
进一步，所述进风口的前端呈喇叭口状；所述进风口的截面积大于所述出风口的截面积。
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，将矩形叶片叶轮设于风腔壳内，可减小风的逃逸量，下半部分半密封的舱体，避免了逆风的反作用，矩形叶面与进风方向呈水平垂直可最大限度地承载风力，从而能最大限度地利用风力并将风能转化为机械能，因而能提高风力的利用率，即使是低于3级的风力，也能够驱动本发明的风力发电机；将叶片设置为奇数个，可有效地避免叶片的谐振，更好地保护发电机的零部件，叶片直径可大可小，即使是叶片半径小于0.25m，发电机也能在2～3级的风力下运行，故此可将发电机小型化，降低发电机占用的空间，可适用于家庭。
附图说明
图1为本发明涡轮高效风力发电机的结构示意图。
图2为本发明的采用弧形顶盖的实施方式结构示意图。
图3为本发明的采用半圆形舱体的实施方式结构示意图。
图4为本发明的具有导流板的实施方式的结构示意图。
图中：
1.风腔壳、1-1.进风口、1-2.出风口、1-3.导风舱、1-4.下半部分舱体、2.输出轴、3.风轮、4.矩形叶片、5.尾翼、6.塔架、7.密封挡片、8.缺口，9.导风片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1所示，本发明涡轮高效风力发电机，该发电机包括发电机、高速轴、刹车、变速箱、低速轴和动力部分，所述动力部分包括输出轴、风轮、矩形叶片和风腔壳；
其中，所述输出轴安装在所述的风腔壳的中心位置，所述风轮安装在所述输出轴上，若干所述矩形叶片等距设置在所述风轮上，所述风腔壳的上半部分为导风舱，所述风腔壳的下半部分舱体的前端设有密封挡板，使下半部分的舱体形成半密封结构，所述挡板上设有供矩形叶片通过的缺口，所述壳体的前端设有进风口，所述进风口的前端向上倾斜10-32°，所述进风口末端与所述导风舱的一端联通，所述进风口末端的底部与所述下半部分的舱体前端的挡板连接，所述壳体的后端设有出风口，所述出风口的一端与所述导风舱的另一端联通，且底部与所述下半部分的舱体的另一端连接，所述出风口的另一端向下倾斜10-45°，所述矩形叶片的正面与所述进风口的进风方向水平垂直；所述风腔壳的后端设有尾翼，所述进风口的前端呈喇叭口状；所述进风口的截面积大于所述出风口的截面积。
如图2所示，本发明的所壳体的上半部分的导风舱还可为弧形导风顶盖，弧形导风顶盖通过支架安装在所述风腔壳的下半部分舱体的上端。
如图3所示，本发明涡轮高效风力发电机另一种实施方式的结构示意图，发电机包括发电机、高速轴、刹车、变速箱、低速轴和动力部分，所述动力部分包括输出轴、风轮、矩形叶片和风腔壳；
其中，所述输出轴安装在所述的风腔壳的中心位置，所述风轮安装在所述输出轴上，若干所述矩形叶片等距设置在所述风轮上，所述风腔壳的为半圆形舱体，所述半圆形舱体的前端设有密封挡板，使下半部分的舱体形成半密封结构，所述挡板上设有供矩形叶片通过的缺口，所述矩形叶片的旋转面与所述进风口的进风方向水平垂直；所述风腔壳的后端设有尾翼。
如图4所示，为本发明另一种实施方式的结构示意图，该发电机还包括导风板，所述导风板对称安装在所述半圆形舱体前端顶部的左右侧边上。
本发明的原理是：本发明的安装在风轮上的矩形叶片的叶片转动面与风向相对应，风力直接作用在风腔壳内位于上半部分的矩形叶片上，由于下半部分的矩形叶片置于半密封的半圆形舱体内，从进风口进入的风不会到半圆形舱体内，所以不产生逆风反作用力，将风能的90％以上转换成动能，机械能，因此在风力很小的情况下，也能驱动本发电装置。
上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.涡轮高效风力发电机，该发电机包括发电机、高速轴、刹车、变速箱、低速轴和动力部分，其特征在于，所述动力部分包括输出轴、风轮、矩形叶片和风腔壳；
其中，所述输出轴安装在所述的风腔壳的中心位置，所述风轮安装在所述输出轴上，若干所述矩形叶片等距设置在所述风轮上，所述风腔壳的上半部分为导风舱，所述风腔壳的下半部分舱体的前端设有密封挡板，使下半部分的舱体形成半密封结构，所述挡板上设有供矩形叶片通过的缺口，所述壳体的前端设有进风口，所述进风口的前端向上倾斜10-32°，所述进风口末端与所述导风舱的一端联通，所述进风口末端的底部与所述下半部分的舱体前端的挡板连接，所述壳体的后端设有出风口，所述出风口的一端与所述导风舱的另一端联通，且底部与所述下半部分的舱体的另一端连接，所述出风口的另一端向下倾斜10-45°，所述矩形叶片的旋转面与所述进风口的进风方向水平垂直；所述风腔壳的后端设有尾翼。
2.根据权利要求1所述的涡轮高效风力发电机，其特征在于，所述壳体的上半部分的导风舱还可为弧形导风顶盖。
3.涡轮高效风力发电机，该发电机包括发电机、高速轴、刹车、变速箱、低速轴和动力部分，其特征在于，所述动力部分包括输出轴、风轮、矩形叶片和风腔壳；
其中，所述输出轴安装在所述风腔壳的中心位置，所述风轮安装在所述输出轴上，若干所述矩形叶片等距设置在所述风轮上，所述风腔壳的为半圆形舱体，所述半圆形舱体的前端设有密封挡板，使下半部分的舱体形成半密封结构，所述挡板上设有供矩形叶片通过的缺口，所述矩形叶片的旋转面与所述进风口的进风方向水平垂直，所述风腔壳的后端设有尾翼。
4.如权利要求3所述的涡轮高效风力发电机，其特征在于，该发电机还包括导风板，所述导风板对称安装在所述半圆形舱体前端顶部的左右侧边上。
5.如权利要求1所述的涡轮高效风力发电机，其特征在于，所述进风口的前端呈喇叭口状；所述进风口的截面积大于所述出风口的截面积。
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