CN201190630Y - 新型垂直轴风力发电机组 - Google Patents

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曾玉华
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Abstract

本实用新型公开了一种新型垂直轴风力发电机组，包括垂直设置的主轴以及对称设置在主轴上的叶片，所述叶片的径向截面形状均为V形，相邻两叶片的开口方向相同。本实用新型的优点是：结构简单，叶片阻力小，启动风速要求低，风能利用效率更高。

Description

新型垂直轴风力发电机组
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机组，尤其是涉及垂直轴风力发电机组。
背景技术
风能是一种可再生、无污染的绿色能源，可以用来发电或者作为动力使用。通常的风力发电机组是水平轴风力发电机组，类似风车，其转轴水平设置，叶片垂直，迎风时转动，带动发电机输出电流。但是这种水平轴风力发电机组的噪声大，而且风向变化时需要调整迎风面，操作不便。因此，出现了将转轴垂直设置的垂直轴风力发电机组，其转轴垂直，叶片水平布置，迎风面多，受风向变化的影响小，但由于其叶片形状类似水平轴风力发电机组的叶片，本身阻力较大，启动风速要求高，风能的利用效率不高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种叶片阻力小、风能利用效率高的垂直轴风力发电机组。
本实用新型的技术解决方案是：一种新型垂直轴风力发电机组，包括垂直设置的主轴以及对称设置在主轴上的叶片，所述叶片的径向截面形状均为V形，相邻两叶片的开口方向相同。
叶片径向截面呈V形，当空气流向开口一侧朝向风向的叶片时，该开口可使空气流折返，增加了开口处的空气流动阻力，阻止更多的气流通过叶片，该叶片后方形成一个半真空区；同时，空气可以快速流过对称的另一个叶片的两侧，在该叶片的后方相成高压区，这样两个对称的叶片之间很容易形成扭转力矩，带动主轴转动，启动风速要求低，风能的利用效率更高。
所述主轴上水平设置有叶片支架，所述叶片与所述主轴平行的排列设置在叶片支架上，形成H形叶片组。这样可以布置较多的叶片，叶片之间形成变形的通道，特别是开口背向风向的叶片之间，收缩的通道可以加快空气的流速，更容易形成高压区，风能利用效果更高。
所述叶片分布形成伞形叶片组，这样设置的叶片组直径较长，可以增强转动时的扭矩力，从而增强发电功率。
所述叶片的轴向截面呈类菱形，叶片的外沿周长大于内部的，受风阻力面由内向外是逐渐缩小的，显著减少叶片外边缘的阻力，有利于启动。
本实用新型的优点是：结构简单，叶片阻力小，启动风速要求低，风能利用效率更高。
附图说明
附图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
附图2为本实用新型实施例1的俯视图；
附图3为本实用新型实施例1受风转动示意图；
附图4为本实用新型实施例2的结构示意图；
附图5为本实用新型实施例2的俯视图；
附图6为本实用新型实施例3的机构示意图；
1、发电机，2、主轴，3、叶片，4、叶片支架，5、受风面，6、顺风面，7、机架，8、连接法兰，9、开口。
具体实施方式
实施例1：
参阅图1，为一种新型垂直轴风力发电机组的结构示意图，包括通过连接法兰8设置在机架7顶部的发电机1，垂直设置在发电机1上的主轴2，以及水平设置在主轴2上的叶片支架4，叶片3与主轴2平行的排列设置在叶片支架4上，形成H形叶片组，叶片3的径向截面形状均为V形，相邻两叶片的开口9的方向相同。
如图2所示，为实施例1风力发电机组的俯视图，其中对称设有六个叶片支架4，在每个叶片支架4上与主轴2平行的设置四个叶片，且同一叶片支架4上的叶片3开口9方向相同，相邻两叶片支架4上的叶片4开口9方向也相同，沿圆周逆时针排列。
参阅图3，为实施例1中对称的叶片3在受风时的转动示意图，叶片3径向截面呈V形，开口9一侧成为受风面5，另一侧为顺风面6，该开口9可使空气流折返，增加了开口9处的空气流动阻力，阻止更多的气流通过叶片3，在叶片3后方形成一个半真空区；同时，空气可以快速流过对称的顺风面6，在该叶片3组的后方相成高压区，这样在两个对称的叶片组之间很容易形成扭转力矩，带动主轴转动，启动风速要求低，风能的利用效率更高。
实施例2：
参阅图4和图5，分别为实施例2的结构示意图和俯视图。这种新型垂直轴风力发电机组，包括通过连接法兰8设置在机架7顶部的发电机1，垂直设置在发电机1上的主轴2，以及对称设置在主轴2上的叶片3，共八个叶片3对称设置，分布形成伞形叶片组，每个叶片3的径向截面形状均为V形，轴向截面呈类菱形，相邻两叶片的开口9的方向相同，这样设置的叶片组直径较长，可以增强转动时的扭矩力，从而增强发电功率。
实施例3：
参阅图6，为实施例3的结构示意图，其与实施例2的区别之处在于：共八个叶片3对称水平设置，其叶片外侧的受风面小，启动阻力也小，适合安装在景观或者路灯上。
上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该些实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1、一种新型垂直轴风力发电机组，包括垂直设置的主轴以及对称设置在主轴上的叶片，其特征在于：所述叶片的径向截面形状均为V形，相邻两叶片的开口方向相同。
2、根据权利要求1所述的新型垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述主轴上水平设置有叶片支架，所述叶片与所述主轴平行的排列设置在叶片支架上，形成H形叶片组。
3、根据权利要求1所述的新型垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述叶片分布形成伞形叶片组。
4、根据权利要求1、2或3所述的新型垂直轴风力发电机组，其特征在于：所述叶片的轴向截面呈类菱形。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101709688B (zh) * 2009-10-19 2011-10-26 深圳风光新能源有限公司 一种垂直轴风力发电机的叶片
CN102312786A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 刘守熙 一种风力发电装置
CN103397985A (zh) * 2013-08-19 2013-11-20 赵仡 一种大扭矩可复叠式风力发电机
CN106050576A (zh) * 2016-08-09 2016-10-26 江苏乃尔风电技术开发有限公司 一种阵列式风叶风力发电机

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