CN201705560U - 垂直轴风力发电设备 - Google Patents
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Abstract
垂直轴风力发电设备，是为了解决现有风机普遍存在气动震颤问题使气动力剖面机械性能不稳定，而使风力发电设备存在噪音大、可靠性差技术问题而设计的。它包括定子和转子，所述定子由沿周线均匀分布的引风板构成的中空外环柱形结构组成；每个所述的引风板平行于外环柱形结构的轴线，其横截面为弧线形；所述转子同轴心置于定子内部，由沿周线均匀分布的气流引向转子叶片形成的内环柱形结构组成；并通过轴承旋转固定在垂直轴上；每个所述的气流引向转子叶片平行于内环柱形结构的轴线，其横截面为蜗壳状，角度由外向内收缩。特点及有益效果：构建简单，便于组合；其形状结构框架新颖，机械稳定性高；采风效果好，没有风向限制，风的利用率高。节约能源，有风即可发电，并可储存，噪音微小，有利于环保；安全可靠。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种发电设备，尤其涉及一种垂直轴风力发电设备。主要应用于边防哨所、牧区、农村等远离电网的边远地区，或电网供电不正常的地区，也可用于城市屋顶。
背景技术：
目前利用风能发电，风机普遍存在气动震颤问题，例如汽轮机的蜗壳、飞机的叶片或螺旋桨的风力浆叶在气流的作用下，都会引起机械的不稳定性，而这种不稳定性就是振动源和材料的疲劳源。使风力发电设备存在可靠性差，噪音大等不安全隐患。
发明内容：
本实用新型为了解决现有风机普遍存在气动震颤问题使气动力剖面机械性能不稳定，而使风力发电设备存在噪音大、可靠性差技术问题，提供了一种垂直轴风力发电设备，它包括定子和转子，所述定子由沿周线均匀分布的引风板构成的中空外环柱形结构组成；每个所述的引风板平行于外环柱形结构的轴线，其横截面为弧线形；所述转子同轴心置于定子内部，由沿周线均匀分布的气流引向转子叶片形成的内环柱形结构组成；并通过轴承旋转固定在垂直轴上；每个所述的气流引向转子叶片平行于内环柱形结构的轴线，其横截面为蜗壳状，角度有外向内收缩。
本实用新型的特点及有益效果：构建简单，便于组合；其形状、结构、框架新颖，采风效果好，没有风向限制，风的利用率高。
采用独特的坚固外形和圆筒状设计(有支架和无支架两种)，能够适合安装在各种换件和建筑物上，其机械稳定性高，消除了风机在运行中造成的各种气动力震动与应力。
节约能源，有风即可发电，并可储存，噪音微小有利于环保。
无电磁波辐射，不干扰其他电气产品的使用，安全可靠。
附图说明：
图1本实用新型的结构示意图
图2是图1中定子的结构示意图
图3是图1中转子的结构示意图
具体实施方式：
参看图1-图3，垂直轴风力发电设备，它包括定子和转子，所述定子由沿周线均匀分布的引风板2构成的中空外环柱形结构1组成；每个所述的引风板2平行于外环柱形结构1的轴线，其横截面为弧线形；所述转子同轴心置于定子内部，由沿周线均匀分布的气流引向转子叶片4形成的内环柱形结构3组成；并通过轴承旋转固定在垂直轴5上；每个所述的气流引向转子叶片4平行于内环柱形结构3的轴线，其横截面为蜗壳状，角度有外向内收缩。
所述定子的外环柱形结构1由一组引风板2和连接件组成；通过连接件将每两相邻引风板2沿周线保持均匀间隔连接成外环柱形结构。所述定子的外环柱形结构1由引风板2和外环柱形支架组成；通过将每两相邻引风板2的两端分别沿周线保持均匀间隔与外环柱形支架两端固定组成外环柱形结构。
所述转子的内环柱形结构3由气流引向转子叶片4和连接件组成；通过连接件将每两相邻气流引向转子叶片4沿周线保持均匀间隔连接成内环柱形结构。所述转子的内环柱形结构3由气流引向转子叶片4和内环柱形支架组成；通过将每两相邻气流引向转子叶片4的两端分别沿周线保持均匀间隔与内环柱形支架两端固定组成内环柱形结构。
所述定子或转子具有轴对称性。
工作原理
气流通过定子引风板作用到转子叶片上使转子转动，定子引风板和转子叶片的横截面呈弧形状或蜗壳状，其角度由外向内收缩，形成“拉荷尔”效应。引风板的角度可以把任何方向的气流引向转子叶片，产生最大的风能利用率。在定子的结构上，采用可拆卸的钢结构，也可以采用永久性的混凝土结构，这种设计可以使转子风机抵御12级强风，同时还消除了风机在运行中造成的各种气动力震动与应力。定子的引风板和转子叶片的设计就气动而言，不管风向如何，转子叶片都会产生最大的负升力。它的形式是复杂的气动力研究的结果。基于现代蜗壳汽轮机、飞机机翼的相同原理进行制造，同时使它质量轻强度大。
实施例
安装时，风机应安装在使风能充分利用的地方，且无高大障碍物，使风机四面临风，或者立于小山包之上，或虽处凹地，但形如走廊，总有疾风劲吹而得天独厚。如需在障碍物附近安装风机，在条件许可的情况下应尽可能远离障碍物，以充分利用风能，离障碍物的要求在15米-20米以上。如在障碍物之上架设风机，风机的安装高度应使风机的下缘至少高出障碍物的最高点2米。风机在现场安装时，须遵守有关安全操作规程，且竖立风机的工作只能在风速不超过8米/秒(四级风)的情况下进行。
本设备由一个固定的定子、一个转动的转子发电机及储能电瓶组成。由引风板2组成的定子具有周对称性，允许它完全独立的面对风的方向，实际中，定子的静止引风板2和转子的气流引向转子叶片4以对称的方式围绕着风机的垂直轴5旋转，有利于引入来自任何方向的风力，由此导致使风机处在一种最佳的状态下运行，充分利用了各个方向的来风。转子并与低速发电机配套使用，有二级以上的风力即可发电。并将产生的能量储存在储能电瓶中或送往电网，是理想的环保绿色能源。
定子的外环柱形结构1的外环柱形支架采用管状刚度结构，可以抗10级风速，当风速过高时，为防止风机遭受破坏性风力的毁坏，本设备安装了自动停机伺服系统和功率自动调节系统，调节系统运行风机以最大功率运行，通过配有的限速装置实现限速；定子和转子在它们的顶端处受到支架或连接件支撑，保证了风机的工作稳定与安全。
Claims (6)
1.垂直轴风力发电设备，它包括定子和转子，其特征在于：所述定子由沿周线均匀分布的引风板(2)构成的中空外环柱形结构(1)组成；每个所述的引风板(2)平行于外环柱形结构(1)的轴线，其横截面为弧线形；所述转子同轴心置于定子内部，由沿周线均匀分布的气流引向转子叶片(4)形成的内环柱形结构(3)组成；并通过轴承旋转固定在垂直轴(5)上；每个所述的气流引向转子叶片(4)平行于内环柱形结构(3)的轴线，其横截面为蜗壳状，角度有外向内收缩。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备，其特征在于：所述定子的外环柱形结构(1)由一组引风板(2)和连接件组成；通过连接件将每两相邻引风板(2)沿周线保持均匀间隔连接成外环柱形结构。
3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备，其特征在于：所述定子的外环柱形结构(1)由引风板(2)和外环柱形支架组成；通过将每两相邻引风板(2)的两端分别沿周线保持均匀间隔与外环柱形支架两端固定组成外环柱形结构。
4.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备，其特征在于：所述转子的内环柱形结构(3)由气流引向转子叶片(4)和连接件组成；通过连接件将每两相邻气流引向转子叶片(4)沿周线保持均匀间隔连接成内环柱形结构。
5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备，其特征在于：所述转子的内环柱形结构(3)由气流引向转子叶片(4)和内环柱形支架组成；通过将每两相邻气流引向转子叶片(4)的两端分别沿周线保持均匀间隔与内环柱形支架两端固定组成内环柱形结构。
6.根据权利要求1-5中任意一种所述的垂直轴风力发电设备，其特征在于：所述定子或转子具有轴对称性。
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| CN 201020190539 CN201705560U (zh) | 2010-05-14 | 2010-05-14 | 垂直轴风力发电设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201705560U true CN201705560U (zh) | 2011-01-12 |
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| CN 201020190539 Expired - Fee Related CN201705560U (zh) | 2010-05-14 | 2010-05-14 | 垂直轴风力发电设备 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103688049A (zh) * | 2011-03-02 | 2014-03-26 | 雷纳·萨姆森 | 利用风力的设备 |
| WO2014056181A1 (zh) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | 美商风光能源开发股份有限公司 | 风力驱动涡轮装置 |
| CN108119299A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-05 | 厦门立思科技股份有限公司 | 风动发电机 |
| CN109973294A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-05 | 杨智茹 | 一种适用于多类型载具的风能发电装置 |
| CN114352472A (zh) * | 2020-01-14 | 2022-04-15 | 许军 | 自变流体转子 |
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2010
- 2010-05-14 CN CN 201020190539 patent/CN201705560U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110112 Termination date: 20140514 |