CN205677761U - 一种风力发电机的风车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种风力发电机的风车，包括叶片(1)和旋转轴(2)，所述叶片(1)以旋转轴(2)为中心顺时针方向弯曲；所述旋转轴(2)上设置有与旋转轴(2)轴线重合的圆盘(3)，所述圆盘(3)设置在叶片(1)下部；所述圆盘(3)上设置有导流板(4)，导流板(4)平行于旋转轴(2)并围绕旋转轴(2)均匀布置，导流板(4)沿一段阿基米德螺旋线进行弯曲，叶片(1)在导流板(4)围成的空腔内旋转。本实用新型解决了风车叶片和旋转轴的转动方向难以控制的问题，提供一种风力发电机的风车。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机的风车。
背景技术
现有技术中，对于风力发电用的风车，根据风与旋转轴的相对位置关系可以分为水平轴型风车和垂直轴型风车，其中垂直轴型风车是指工作状态下风向与旋转轴垂直的风车；垂直轴型风车又分为阻力型和升力型，其中阻力型垂直轴风车因其启动性能好而备受关注。然而，由于风力发电时风向具有不确定性，因而风车叶片和旋转轴的转动方向也具有不确定性，难以控制，为获得确定的旋转方向，需要对风车进行复杂的设计，不但造价高昂，还往往以牺牲叶片的受风面积为代价，不利于提高风力发电机的发电效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，克服了风车叶片和旋转轴的转动方向难以控制的问题，提供一种垂直轴风力发电机的风车。
一种风力发电机的风车，包括叶片和旋转轴，所述叶片以旋转轴为中心顺时针方向弯曲，所述叶片以旋转轴为中心均匀布置在垂直于旋转轴的平面内，所述叶片固定在旋转轴上同一高度处；所述旋转轴上设置有与旋转轴轴线重合的圆盘，所述圆盘设置在叶片下部；所述圆盘上设置有导流板，导流板平行于旋转轴并围绕旋转轴均匀布置，导流板上表面与叶片上表面平齐，导流板沿一段阿基米德螺旋线进行弯曲，叶片在导流板围成的空腔内旋转；所述阿基米德螺旋线的起点位于圆盘的圆周边缘，终点位于圆盘上表面，起点到终点沿逆时针方向延伸；所述导流板包括固定部分和活动部分，固定部分固定在圆盘上，活动部分通过偏转轴与固定部分转动连接，偏转轴竖直设置在导流板的中点处，固定部分设置在导流板上靠近旋转轴的一端；活动部分靠近旋转轴的一侧设置有限位块A，活动部分远离旋转轴的一侧设置有限位块B，限位块A和限位块B设置在圆盘上表面边缘处，限位块A和限位块B限制活动部分的转动范围。
作为优选，所述叶片的数量与所述导流板数量相同。
作为优选，所述叶片的数量为3，所述导流板的数量为3。
作为优选，所述叶片下表面与所述圆盘上表面之间的距离为20cm。
作为优选，所述圆盘与所述旋转轴为活动连接，圆盘可绕旋转轴转动。
作为优选，所述圆盘下方设置有电机，电机驱动圆盘转动，驱动电机的电能来源于所述垂直轴风力发电机。
作为优选，所述导流板的上表面与导流板的下表面平行，所述导流板上表面与旋转轴垂直；所述导流板是一种四面体。
作为优选，所述导流板上靠近旋转轴一侧竖直设置有导流片，导流片一侧固定在导流板上，导流片从固定端向自由端逆时针延伸；所述导流片高度与叶片高度相同，所述导流片的上表面与叶片上表面平齐；所述导流片设置在阿基米德螺旋线中部；所述阿基米德螺旋线的终点位于旋转轴与阿基米德螺旋线起点的垂直连线的右侧。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的是一种风力发电机的风车，利用导流板可以保证所有风向的风吹向风车时，对风车的推动力都是逆时针的，使风车叶片和旋转轴的转动方向是不变的，简化了叶片的设计，最大程度增大叶片的受风面积；叶片下表面和圆盘上表面之间留有空隙，使得风可以在导流板形成的空腔底部循环，降低空腔内的空气压力，利于空腔外部的风吹进空腔；导流板之间的空隙形成了进风通道，由于阿基米德螺旋线的特点，进风通道从外向内是逐渐变小的，可以对进入空腔的风进行加速，提高发电效率，当外部风速足够时活动部分被风吹动从而绕偏转轴转动，增大进风量，提高发电效率；导流板设置在可旋转的圆盘上，使得导流板与叶片的相对位置是可调整的，方便在启动时调整导流板与叶片的相对位置，提高启动性能，而且需要调整时电机的电能来源于风力发电机本身，实现了能源的自给自足；导流板采用了上下平面平行的四面体，降低了风进入空腔时的阻力，也降低了设备的重量；导流片可以减少从叶片与导流板之间的缝隙损失的风量；阿基米德螺旋线的终点位于旋转轴与阿基米德螺旋线起点的垂直连线的右侧的设置可以避免风对叶片形成阻力，而且避免了风直接吹向旋转轴，从而减少风中携带的沙子对旋转轴的磨蚀。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为风力发电机的风车的立体示意图。
图2为风力发电机的风车的俯视示意图。
图3为叶片和旋转轴的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例
图1为风力发电机的风车的立体示意图、图2为风力发电机的风车的俯视示意图、图3为叶片和旋转轴的示意图。如图1、图2及图3所示，本实施例中提供的是一种风力发电机的风车，包括叶片1和旋转轴2，所述叶片1以旋转轴2为中心顺时针方向弯曲，所述叶片1以旋转轴2为中心均匀布置在垂直于旋转轴2的平面内，所述叶片1固定在旋转轴2上同一高度处；所述旋转轴2上设置有与旋转轴2轴线重合的圆盘3，所述圆盘3设置在叶片1下部；所述圆盘3上设置有导流板4，导流板4平行于旋转轴2并围绕旋转轴2均匀布置，导流板4上表面与叶片1上表面平齐，导流板4沿一段阿基米德螺旋线进行弯曲，叶片1在导流板4围成的空腔内旋转；所述阿基米德螺旋线的起点位于圆盘3的圆周边缘，终点位于圆盘3上表面，起点到终点沿逆时针方向延伸；所述导流板4包括固定部分41和活动部分42，固定部分41固定在圆盘3上，活动部分42通过偏转轴6与固定部分41转动连接，偏转轴6竖直设置在导流板4的中点处，固定部分41设置在导流板4上靠近旋转轴2的一端；活动部分42靠近旋转轴2的一侧设置有限位块A7，活动部分42远离旋转轴2的一侧设置有限位块B8，限位块A7和限位块B8设置在圆盘3上表面边缘处，限位块A7和限位块B8限制活动部分42的转动范围；所述叶片1的数量与所述导流板4数量相同；所述叶片1的数量为3，所述导流板4的数量为3；所述叶片1下表面与所述圆盘3上表面之间的距离为20cm；所述圆盘3与所述旋转轴2为活动连接，圆盘3可绕旋转轴2转动；所述圆盘3下方设置有电机，电机驱动圆盘3转动，驱动电机的电能来源于所述垂直轴风力发电机；所述导流板4的上表面与导流板4的下表面平行，所述导流板4上表面与旋转轴2垂直；所述导流板4是一种四面体；所述导流板4上靠近旋转轴2一侧竖直设置有导流片5，导流片5一侧固定在导流板4上，导流片5从固定端向自由端逆时针延伸；所述导流片5高度与叶片1高度相同，所述导流片5的上表面与叶片1上表面平齐；所述导流片5设置在阿基米德螺旋线中部；所述阿基米德螺旋线的终点位于旋转轴2与阿基米德螺旋线起点的垂直连线的右侧。叶片1旋转时叶片1与导流板4之间的最近距离为2cm，叶片1旋转时叶片1与导流片5之间的最近距离为2cm；发电机的发电装置与旋转轴2相连并设置在圆盘3下部。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种风力发电机的风车，包括叶片(1)和旋转轴(2)，其特征在于：所述叶片(1)以旋转轴(2)为中心顺时针方向弯曲，所述叶片(1)以旋转轴(2)为中心均匀布置在垂直于旋转轴(2)的平面内，所述叶片(1)固定在旋转轴(2)上同一高度处；所述旋转轴(2)上设置有与旋转轴(2)轴线重合的圆盘(3)，所述圆盘(3)设置在叶片(1)下部；所述圆盘(3)上设置有导流板(4)，导流板(4)平行于旋转轴(2)并围绕旋转轴(2)均匀布置，导流板(4)上表面与叶片(1)上表面平齐，导流板(4)沿一段阿基米德螺旋线进行弯曲，叶片(1)在导流板(4)围成的空腔内旋转；所述阿基米德螺旋线的起点位于圆盘(3)的圆周边缘，终点位于圆盘(3)上表面，起点到终点沿逆时针方向延伸；所述导流板(4)包括固定部分(41)和活动部分(42)，固定部分(41)固定在圆盘(3)上，活动部分(42)通过偏转轴(6)与固定部分(41)转动连接，偏转轴(6)竖直设置在导流板(4)的中点处，固定部分(41)设置在导流板(4)上靠近旋转轴(2)的一端；活动部分(42)靠近旋转轴(2)的一侧设置有限位块A(7)，活动部分(42)远离旋转轴(2)的一侧设置有限位块B(8)，限位块A(7)和限位块B(8)设置在圆盘(3)上表面边缘处，限位块A(7)和限位块B(8)限制活动部分(42)的转动范围。
2.如权利要求1所述的一种风力发电机的风车，其特征在于：所述叶片(1)的数量与所述导流板(4)数量相同。
3.如权利要求1所述的一种风力发电机的风车，其特征在于：所述叶片(1)的数量为3，所述导流板(4)的数量为3。
4.如权利要求1所述的一种风力发电机的风车，其特征在于：所述叶片(1)下表面与所述圆盘(3)上表面之间的距离为20cm。
5.如权利要求1所述的一种风力发电机的风车，其特征在于：所述圆盘(3)与所述旋转轴(2)为活动连接，圆盘(3)可绕旋转轴(2)转动。
6.如权利要求5所述的一种风力发电机的风车，其特征在于：所述圆盘(3)下方设置有电机，电机驱动圆盘(3)转动，驱动电机的电能来源于所述垂直轴风力发电机。
7.如权利要求1所述的一种风力发电机的风车，其特征在于：所述导流板(4)的上表面与导流板(4)的下表面平行，所述导流板(4)上表面与旋转轴(2)垂直；所述导流板(4)是一种四面体。
8.如权利要求1所述的一种风力发电机的风车，其特征在于：所述导流板(4)上靠近旋转轴(2)一侧竖直设置有导流片(5)，导流片(5)一侧固定在导流板(4)上，导流片(5)从固定端向自由端逆时针延伸；所述导流片(5)高度与叶片(1)高度相同，所述导流片(5)的上表面与叶片(1)上表面平齐；所述导流片(5)设置在阿基米德螺旋线中部。
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| CN114517762A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-20 | 西安交通大学 | 一种集流式海流能水轮机装置 |
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2016
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