CN201621014U - 一种垂直轴风力发电机 - Google Patents

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Abstract

一种垂直轴风力发电机，包括一纵向中心轴，轴向连接于纵向中心轴上的至少一电机及轴向套设于纵向中心轴上的至少一第一叶片，还包括至少两个沿所述纵向中心轴轴向设置且弯折为螺旋形的第二叶片，所述第二叶片与纵向中心轴之间通过至少两个穿设于纵向中心轴的水平支架连接。本实用新型提供的垂直轴风力发电机，在现有风力发电机上增设一可任何风向受力的螺旋形的叶片，使发电机原有的叶片与增设的叶片之间形成一种内、外双轮结构，对于吹向双轮间的同向风流，可在两轮间产生涡流力，使两轮相互驱动，提高转速；对于吹向双轮间的逆向风流，两轮可相互遮挡，并将风流分拨于两轮的外侧，并于外侧获得叠加的风流，从而提高转速，增大了风能利用率。

Description

一种垂直轴风力发电机
技术领域
本实用新型涉及风力发电机技术领域，更具体地说，是涉及一种具有内、外风叶结构的垂直轴风力发电机。
背景技术
目前，在风力发电领域，较常用的发电机为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。其中水平轴风力发电机由于受风向影响较大，当风向发生改变时需靠方向舵来调整风力发电系统的迎风方向，而垂直轴风力发电机则是无论风向怎么改变都可以正常工作。垂直轴风力发电机虽然在水平轴风力发电机的基础上对风能的利用率有所提高，但是由于现有技术中垂直轴风力发电机的叶片一般为单轮设计。这种单轮立轴风轮因轴两侧叶片同时受力而扭矩相反并产生相互的抵消，输出力矩不大，因此将风能转化为动能时仍有能量的损耗，风能未完全利用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具有内、外风叶的垂直轴风力发电机，以解决现有技术中风能利用率不高的缺点。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种垂直轴风力发电机，包括一纵向中心轴，轴向连接于所述纵向中心轴上的至少一电机及轴向套设于所述纵向中心轴上的至少一第一叶片，还包括至少两个沿所述纵向中心轴轴向设置且弯折为螺旋形的第二叶片，所述第二叶片与纵向中心轴之间通过至少两个穿设于所述纵向中心轴的水平支架连接。
具体地，所述水平支架包括与所述纵向中心轴连接的中心支架及与所述第二叶片个数对应的叶片连接板，所述叶片连接板一端与所述中心支架刚性连接，一端通过连接件与所述第二叶片连接。
具体地，所述连接件包含可容所述第二叶片穿过的第一固定件及与所述第一固定件垂直连接且可容所述叶片连接板一端卡入固定的第二固定件。
进一步地，所述第一叶片为绕所述纵向中心轴自下而上旋转180形成的螺旋形连体构件，所述构件中心设有可容所述纵向中心轴穿越的中心孔。
进一步地，所述第一叶片截面为S形。
进一步地，所述第一叶片上均匀设有与其截面形状吻合且一体加工的加强筋，所述中心孔设于所述加强筋上。
进一步地，位于所述加强筋之间的叶片与所述纵向中心轴交汇处设有镂空形成的风孔。
进一步地，所述电机为空心轴外转子发电机，所述空心轴套设于所述纵向中心轴上。
更进一步地，还包括一设于所述纵向中心轴顶端的避雷针。
本实用新型提供的垂直轴风力发电机，在现有风力发电机上增设一可任何风向受力的螺旋形的叶片，使发电机原有的叶片与增设的叶片之间形成一种内、外双轮结构，对于吹向双轮间的同向风流，可在两轮间产生涡流力，使两轮相互驱动，提高转速；对于吹向双轮间的逆向风流，两轮可相互遮挡，并将风流分拨于两轮的外侧，并于外侧获得叠加的风流，从而提高转速，增大了风能利用率。
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的立体示意图；
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参照图1，为本实用新型的一较佳实施例，所述垂直轴风力发电机，包括一纵向中心轴1，轴向连接于所述纵向中心轴1上的至少一电机2及轴向套设于所述纵向中心轴1上的至少一第一叶片3，还包括至少两个沿所述纵向中心轴1轴向设置且弯折为螺旋形的第二叶片4，所述第二叶片4与纵向中心轴1之间通过至少两个穿设于所述纵向中心轴1的水平支架5连接。本实用新型提供的垂直轴风力发电机，在现有风力发电机上增设一可任何风向受力的螺旋形的叶片，使发电机原有的叶片与增设的叶片之间形成一种内、外双轮结构，对于吹向双轮间的同向风流，可在两轮间产生涡流力，使两轮相互驱动，提高转速；对于吹向双轮间的逆向风流，两轮可相互遮挡，并将风流分拨于两轮的外侧，并于外侧获得叠加的风流，从而提高转速，增大了风能利用率。
以下对本实施例各组成部分作进一步详细介绍。
参照图1，本实施例中所述第一叶片3为两个，所述第二叶片4为三个，所述水平支架5为三个，这里采用三个水平支架5，使得垂直轴风力发电机具有更好的平衡性和稳定性。所述第一叶片3位于相邻的水平支架5之间。所述三个水平支架5之间相互错开，所述第二叶片4强行弯折后与三个水平支架5的端点连接，使安装后的第二叶片4成螺旋形，如图2中所示。采用这种螺旋形的叶片结构，使得发电机对风向无要求，任何方向的风都可以推动风机转动，并且具有启动风速要求较低的特点。
具体地，参照图2，所述水平支架5包括与所述纵向中心轴1连接的中心支架51及与所述第二叶片4个数对应的叶片连接板52，所述叶片连接板52一端与所述中心支架51刚性连接，一端通过连接件6与所述第二叶片4连接。所述连接件6包含可容所述第二叶片4穿过的第一固定件61及与所述第一固定件61垂直连接且可容所述叶片连接板52一端卡入固定的第二固定件62。所述第一固定件61与所述第二叶片4之间通过螺栓固定连接，所述叶片连接板52一端卡入第二固定件62后也通过螺栓固定。采用这种结构的连接件6，很好地解决了位于水平面内的水平支架5与垂直面内的第二叶片4之间的连接问题，同时，采用螺栓紧固的方式，便于拆卸运输，极大地降低了运输成本，且安装也非常容易，不需焊接机即可完成。当然，此处，水平支架5也可以采用其它可拆卸的结构。
本实施例中，所述第一叶片3为绕所述纵向中心轴1自下而上旋转180形成的螺旋形连体构件，所述构件中心设有可容所述纵向中心轴1穿越的中心孔31。所述第一叶片3截面为S形。于所述第一叶片3上均匀设有与其截面形状吻合且一体加工的加强筋32，所述中心孔31设于所述加强筋32上。所述纵向中心轴1通过穿设多条加强筋的中心孔31，加强了第一叶片的3的强度，避免叶片被强风吹动折断的情况。本实施例中，所述第一叶片3和第二叶片4为采用柔性材料制成，其可为轻质金属也可为塑胶材料或者是二者的结合。采用这种柔性材料制成的叶片，大大降低了整套装置的重量和生产成本。当然，所述第一叶片3和第二叶片4也可以采用其它轻质材料制成。
进一步地，为了有利于风的流动，提高叶片的转动效果，本实施例中，位于所述加强筋32之间的叶片与所述纵向中心轴1交汇处设有镂空形成的风孔33。风穿过风孔33可作用于S形第一叶片3的一半，从而也可推动另一半叶片转动。
进一步地，所述电机2为空心轴外转子发电机，所述空心轴套设于所述纵向中心轴1上。所述垂直轴风力发电机工作时，纵向中心轴1不动，电机2中的磁圈(图中未示出)在风力作用下绕纵向中心轴1转动产生动量，实现将风能转换为动能。
更进一步地，为了防止雷电的影响，本实用新型实施例中于垂直轴风力发电机的纵向中心轴1顶端还设有避雷针7。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种垂直轴风力发电机，包括一纵向中心轴，轴向连接于所述纵向中心轴上的至少一电机及轴向套设于所述纵向中心轴上的至少一第一叶片，其特征在于：还包括至少两个沿所述纵向中心轴轴向设置且弯折为螺旋形的第二叶片，所述第二叶片与纵向中心轴之间通过至少两个穿设于所述纵向中心轴的水平支架连接。
2.如权利要求1所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述水平支架包括与所述纵向中心轴连接的中心支架及与所述第二叶片个数对应的叶片连接板，所述叶片连接板一端与所述中心支架刚性连接，一端通过连接件与所述第二叶片连接。
3.如权利要求2所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述连接件包含可容所述第二叶片穿过的第一固定件及与所述第一固定件垂直连接且可容所述叶片连接板一端卡入固定的第二固定件。
4.如权利要求3所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述第一叶片为绕所述纵向中心轴自下而上旋转180形成的螺旋形连体构件，所述构件中心设有可容所述纵向中心轴穿越的中心孔。
5.如权利要求4所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述第一叶片截面为S形。
6.如权利要求5所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述第一叶片上均匀设有与其截面形状吻合且一体加工的加强筋，所述中心孔设于所述加强筋上。
7.如权利要求6所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：位于所述加强筋之间的叶片与所述纵向中心轴交汇处设有镂空形成的风孔。
8.如权利要求1至7中任一项所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：所述电机为空心轴外转子发电机，所述空心轴套设于所述纵向中心轴上。
9.如权利要求8所述的一种垂直轴风力发电机，其特征在于：还包括一设于所述纵向中心轴顶端的避雷针。
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