CN202250599U - 一种垂直轴风力发电机风轮结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种垂直轴风力发电机风轮结构，包括风轮，其中，所述风轮包括一对平行设置的扁平状支撑部件，所述一对支撑部件横截面中心设有通孔；还包括一垂直于地面的转轴，所述转轴横截面形状与所述一对支撑部件横截面中心的通孔匹配，所述转轴插入所述一对支撑部件横截面中心的通孔，并贯穿所述一对支撑部件，称位于所述转轴上部的支撑部件为上支撑部件，位于所述转轴下部的支撑部件为下支撑部件。本实用新型的有益效果是：风轮叶片可打开，可合上，合上后呈柱形或者台形，受风面积小，在风力过大时可保护风轮。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机风轮结构，尤其是一种垂直轴风力发电机的风轮结构。
背景技术
把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染，是一种环保的能源获得方式。公知的风力发电机一般分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，水平轴风力发电机受风向变化影响较大，一般要加装风轮转向装置才能适应风向变化，使其机械结构复杂，且有能量损耗在风轮转向过程中。垂直轴风力发电机受风向变化影响较小，风能利用率较高，但是由于其风能利用率较高造成对风轮结构强度的要求较高，在风力过大时容易损坏。
发明内容
针对现有垂直轴风力发电机风轮叶片存在的上述问题，本实用新型提供一种垂直轴风力发电机风轮结构。
本实用新型解决技术问题所采用的技术手段为：
一种垂直轴风力发电机风轮结构，包括风轮，其中，所述风轮包括一对平行设置的扁平状支撑部件，所述一对支撑部件横截面中心设有通孔；
还包括一垂直于地面的转轴，所述转轴横截面形状与所述一对支撑部件横截面中心的通孔匹配，所述转轴插入所述一对支撑部件横截面中心的通孔，并贯穿所述一对支撑部件，称位于所述转轴上部的支撑部件为上支撑部件，位于所述转轴下部的支撑部件为下支撑部件；
所述一对支撑部件之间设有长条状叶片，所述叶片有多片，所述多片叶片一端与所述上支撑部件连接且连接部位均匀分布于所述上支撑部件横截面周向，另一端与所述下支撑部件连接且连接部位均匀分布于所述下支撑部件横截面周向；
所述长条状叶片包括上端面、下端面、迎风面和受风面；
所述多片叶片的上端面于迎风面一侧边线围成所述上支撑部件横截面周线形状，所述多片叶片下端面于迎风面一侧边线围成所述下支撑部件横截面周线形状；
所述多片叶片的受风面围成腔体，所述腔体容纳所述转轴，且不妨碍所述转轴自由转动；
所述多片叶片中的每片叶片与所述上支撑部件及所述下支撑部件连接部位有旋转装置；
所述旋转装置内设有定位部件，所述定位部件锁定所述旋转装置。
上述垂直轴风力发电机风轮结构，其中，所述风轮有多个，所述多个风轮与所述转轴连接彼此相互平行，且每两个相邻的所述风轮之间处于下方的所述风轮的所述上支撑部件与处于上方的所述风轮的所述下支撑部件贴合。
上述垂直轴风力发电机风轮结构，其中，所述多个风轮每两个相邻的风轮之间处于下方的所述风轮的所述上支撑部件横截面形状及大小与处于其上方的所述风轮的所述下支撑部件横截面形状及大小相同。
上述垂直轴风力发电机风轮结构，其中，所述每个风轮的所述上支撑部件与所述下支撑部件的横截面形状及大小相同。
上述垂直轴风力发电机风轮结构，其中，所述每个风轮的所述上支撑部件的横截面形状与所述下支撑部件的横截面相比形状相同，尺寸较小
上述垂直轴风力发电机风轮结构，其中，所述风轮的上支撑部件和下支撑部件的横截面均为圆形。
上述垂直轴风力发电机风轮结构，其中，所述风轮的上支撑部件和下支撑部件的横截面均为正多边形。
本实用新型的有益效果是：
风轮叶片可打开，可合上，合上后呈柱形或者台形，受风面积小，在风力过大时可保护风轮。
附图说明
图1是本实用新型一种垂直轴风力发电机风轮结构扁平状支撑部件为圆形时的立体结构示意图；
图2是本实用新型一种垂直轴风力发电机风轮结构扁平状支撑部件为圆形时叶片闭合状态下的俯视结构示意图；
图3是本实用新型一种垂直轴风力发电机风轮结构扁平状支撑部件为圆形时叶片打开状态下的俯视结构示意图；
图4是本实用新型一种垂直轴风力发电机风轮结构扁平状支撑部件为正六边形时的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型一种垂直轴风力发电机风轮结构，包括风轮1，其中，风轮包括一对平行设置的扁平状支撑部件11和12，一对支撑部件11和12横截面中心设有通孔111和121；
还包括一垂直于地面的转轴13，转轴13横截面形状与一对支撑部件11、12横截面中心的通孔111、121匹配，转轴13插入一对支撑部件11、12横截面中心的通孔111、121，并贯穿一对支撑部件11、12，称位于转轴13上部的支撑部件为上支撑部件11，位于转轴13下部的支撑部件为下支撑部件12；
一对支撑部件11、12之间设有长条状叶片14，叶片14有多片，多片叶片14一端与上支撑部件11连接且连接部位均匀分布于上支撑部件11横截面周向，另一端与下支撑部件12连接且连接部位均匀分布于下支撑部件12横截面周向；
长条状叶片14包括上端面141、下端面142、迎风面143和受风面144；
多片叶片14的上端面141于迎风面143一侧边线围成上支撑部件11横截面周线形状，多片叶片14下端面142于迎风面143一侧边线围成下支撑部件12横截面周线形状；
多片叶片14的受风面144围成腔体，腔体容纳转轴13，且不妨碍转轴13自由转动；
多片叶片14中的每片叶片14与上支撑部件11及下支撑部件12连接部位有旋转装置；
旋转装置内设有定位部件，定位部件锁定旋转装置。
本实用新型的原理是，多片叶片14通过旋转装置围拢时整个风轮1呈柱形或者台形，在风力较大时可降低受风面积，保护风轮1。本实用新型可以制成传统的内转子形发电机也可制成外转子型发电机，当制成内转子型发电机时风轮1与转轴13同时转动成为转子，并设置额外的定子，制成外转子型发电机时可将风轮1设置为转子，转轴13设置为定子即可实现外转子形发电机。
进一步的，风轮1可以设置多个，多个风轮1与转轴13连接每个风轮1彼此相互平行，且每两个相邻的风轮1之间处于下方的风轮1的上支撑部件11与处于上方的风轮1的下支撑部件12贴合。设置多个风轮1可以方便叶片14的加工，使叶片14的纵向尺寸不用太长，从而降低了叶片14的加工难度，同时每个风轮1的叶片14的尺寸由于不是很长，使得叶片14的强度得到增加。
进一步的，多个风轮1每两个相邻的风轮1之间处于下方的风轮1的上支撑部件11横截面形状及大小与处于其上方的风轮1的下支撑部件12横截面形状及大小相同。在此基础上，每个风轮1的上支撑部件11与下支撑部件12的横截面形状及大小相同，此设置使多个风轮1的叶片14围拢后整个风轮系统形成柱形，以减少受风面积。
进一步的，每个风轮1的上支撑部件11的横截面形状与下支撑部件12的横截面相比形状相同，尺寸较小，此种设置使多个风轮1的叶片14围拢后整个风轮系统形成台形，在减少受风面积的同时形成下部大上部小的稳定结构。
进一步的，风轮1的上支撑部件11和下支撑部件12的横截面均可以是圆形或者正多边形，此设计方便叶片14形成均匀分布是风轮1旋转时受力均匀不易产生磨损，并方便叶片14加工，且叶片14围拢后形成圆柱、棱柱、圆台或者棱台，便于形成稳定结构。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的申请专利范围，所以凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种垂直轴风力发电机风轮结构，包括风轮，其特征在于，所述风轮包括一对平行设置的扁平状支撑部件，所述一对支撑部件横截面中心设有通孔；
还包括一垂直于地面的转轴，所述转轴横截面形状与所述一对支撑部件横截面中心的通孔匹配，所述转轴插入所述一对支撑部件横截面中心的通孔，并贯穿所述一对支撑部件，称位于所述转轴上部的支撑部件为上支撑部件，位于所述转轴下部的支撑部件为下支撑部件；
所述一对支撑部件之间设有长条状叶片，所述叶片有多片，所述多片叶片一端与所述上支撑部件连接且连接部位均匀分布于所述上支撑部件横截面周向，另一端与所述下支撑部件连接且连接部位均匀分布于所述下支撑部件横截面周向；
所述长条状叶片包括上端面、下端面、迎风面和受风面；
所述多片叶片的上端面于迎风面一侧边线围成所述上支撑部件横截面周线形状，所述多片叶片下端面于迎风面一侧边线围成所述下支撑部件横截面周线形状；
所述多片叶片的受风面围成腔体，所述腔体容纳所述转轴，且不妨碍所述转轴自由转动；
所述多片叶片中的每片叶片与所述上支撑部件及所述下支撑部件连接部位有旋转装置；
所述旋转装置内设有定位部件，所述定位部件锁定所述旋转装置。
2.如权利要求1所述垂直轴风力发电机风轮结构，其特征在于，所述风轮有多个，所述多个风轮与所述转轴连接彼此相互平行，且每两个相邻的所述风轮之间处于下方的所述风轮的所述上支撑部件与处于上方的所述风轮的所述下支撑部件贴合。
3.如权利要求2所述垂直轴风力发电机风轮结构，其特征在于，所述多个风轮每两个相邻的风轮之间处于下方的所述风轮的所述上支撑部件横截面形状及大小与处于其上方的所述风轮的所述下支撑部件横截面形状及大小相同。
4.如权利要求3所述垂直轴风力发电机风轮结构，其特征在于，所述每个风轮的所述上支撑部件与所述下支撑部件的横截面形状及大小相同。
5.如权利要求3所述垂直轴风力发电机风轮结构，其特征在于，所述每个风轮的所述上支撑部件的横截面形状与所述下支撑部件的横截面相比形状相同，尺寸较小。
6.如权利要求1-4中任一所述垂直轴风力发电机风轮结构，其特征在于，所述风轮的上支撑部件和下支撑部件的横截面均为圆形。
7.如权利要求1-4中任一所述垂直轴风力发电机风轮结构，其特征在于，所述风轮的上支撑部件和下支撑部件的横截面均为正多边形。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109139362A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-04 | 郑伟光 | 一种风力发电机风轮及风力发电机 |
| WO2024007928A1 (zh) * | 2022-07-07 | 2024-01-11 | 上海海外清能源科技有限公司 | 一种风力发电机组的嵌入式风轮结构 |
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| WO2024007928A1 (zh) * | 2022-07-07 | 2024-01-11 | 上海海外清能源科技有限公司 | 一种风力发电机组的嵌入式风轮结构 |
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Owner name: SHANGHAI HING WAH HIVE TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., Free format text: FORMER NAME: SHANGHAI HING WAH HIVE BUILDING MATERIAL COMPANY LIMITED |
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Address after: 201700 room 5, building 99, No. 99, Lane 2015, Huafang Road, Qingpu, Shanghai Patentee after: Shanghai Hing Wah Hive Technology Development Co., Ltd. Address before: 201706, No. 6725, Lane 5, North Green Road, Qingpu District, Shanghai Patentee before: Shanghai Hing Wah Hive Building Material Company Limited |
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Denomination of utility model: A kind of wind wheel structure of vertical-axis wind driven generator and installation method thereof Effective date of registration: 20130821 Granted publication date: 20120530 Pledgee: Bank of Beijing, Limited by Share Ltd, Shanghai branch Pledgor: Shanghai Hing Wah Hive Technology Development Co., Ltd. Registration number: 2013310000034 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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