CN218266175U - 一种立柱风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种立柱风机，属于风力发电技术领域，所包括风力发电单元和立柱，风力发电单元包括控制组件、支撑组件和风叶组件，控制组件的上部与风叶组件连接，支撑组件连接在控制组件的下部，立柱连接在支撑组件的下方；控制组件位于风叶组件围成的内部空腔中；风叶组件包括风叶、叶轮和支杆，叶轮连接在控制组件的顶部，叶轮沿圆周方向连接有支杆，支杆的末端连接有风叶。风叶上设置有连接片，连接片通过旋转轴与支杆连接，风叶能够绕着旋转轴旋转一定的角度，便于工作人员根据现场需求调节攻角和倾角，提高发电效率。

Description

一种立柱风机

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，尤其涉及一种立柱风机。

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。

中国实用新型专利CN 112283038A中公布了一种风力发电装置，该风力发电装置包括发电机、变速箱和飞轮盘，发电机设置在变速箱下端，变速箱上端设有连接轴，飞轮盘设置在连接轴上，连接轴上端设有多个竖直设置的风机装置，连接轴和与连接轴连接的风机装置通过轴套连接，上下相邻的两个风机装置通过轴套连接。该风力发电装置虽然能够实现风力发电功能，但是结构复杂，重量较大，增加了风的阻力，大大影响了风力发电的效率；而且在风速较大的时候，容易造成发电机的损坏；而且上下相邻的两个风机装置通过轴套连接，这样会增大旋转部件的阻力，降低发电效率；该风力发电装置无法实现微风发电，一年中能进行发电的时间不多。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种立柱风机，本实用新型要解决的技术问题是如何提高风力发电的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种立柱风机，所述立柱风机包括风力发电单元和立柱，风力发电单元包括控制组件和风叶组件，控制组件的上部与风叶组件连接，立柱连接在控制组件的下部，控制组件位于风叶组件围成的内部空腔中；风叶组件包括风叶、叶轮和支杆，叶轮连接在控制组件的顶部，叶轮沿圆周方向连接有支杆，支杆的末端连接有风叶。

进一步的，多个风叶到控制组件的轴线的距离相等。

进一步的，风叶为表面为弧形的板状结构，风叶的横截面为水滴形。

进一步的，相邻的风叶之间具有间隙，从而形成风道。

进一步的，风叶上设置有连接片，连接片通过旋转轴与支杆连接，旋转轴与水平面垂直，风叶能够绕着旋转轴旋转形成角度。

进一步的，所述支杆外部采用镀锡铁皮结构，成型后内部填充发泡剂防止震动，强度及稳定型更好；量产时外表可采用抗老化防腐蚀的玻璃钢材质，或内有加强筋的注塑一体成型。

进一步的，立柱数量为1根。

一种立柱风机，包括风力发电单元和立柱，风力发电单元包括控制组件、支撑组件和风叶组件，控制组件的上部与风叶组件连接，支撑组件连接在控制组件的下部，立柱连接在支撑组件的下方；控制组件位于风叶组件围成的内部空腔中；风叶组件包括风叶、叶轮和支杆，叶轮连接在控制组件的顶部，叶轮沿圆周方向连接有支杆，支杆的末端连接有风叶进一步的，所述风叶组件还包括支杆，风叶和连接件通过支杆与轮盘连接。

进一步的，所述支撑组件包括多条横梁、纵梁和斜撑梁，多条横梁和纵梁围成方框结构，多条斜撑梁形成三角架结构。

进一步的，所述叶轮的上部设置有警示灯。

控制组件包括发电机、变速器、制动系统，发电机、变速器、制动系统互相连接为一体，节省空间，减少对风的阻力，提高发电效率。已往的变速器和制动系统均是独立结构，各自分别有独立的支撑座连接装置。本风力发电机才用整体式结构，使变速器、发电机、制动系统于一体，节省空间，减少相关的连接部件。

为了使立柱风机达到合适的叶尖速比，使风叶组件的叶轮转速控制在一定转速内，同时发电机的实际转速也不能超过规定转速，变速器能够使二者连接转速均控制在各自的有效范围。

制动系统使立柱风机停止运行，当风速过大时，为了避免损坏立柱风机，起到对立柱风机的保护作用。

风叶组件为圆柱体结构，风叶组件包括风叶和连接件，风叶为表面为弧形的板状结构，风叶的端部与连接件连接，风叶沿着连接件的圆周依次排列，相邻的风叶之间具有一定的间隙，形成风道，供风力通过。

支撑组件为能够将控制组件稳定的支撑在支撑组件的上方。

由于采用了微风发电机，所以在风力较弱的情况下也能进行发电，从而实现常年发电的目标。

该立柱风机包括多层风力发电单元，能够充分利用风能，提供发电效率。

由于设置了警示灯，提醒路人、车辆进行避让，确保了安全性。

本实用新型的所有旋转部件都由发电机主轴支撑，无其他转动摩擦及活动部件，使用时需要维修维护点少，节约后期的维护维修费用。同时旋转部件在不加厚的情况下，后期量产时均采用铝合金或其他轻量化材质。

本实用新型整机质量轻，制造成本低，阻力相对更小，发电效率更高。采用行业领先的风电控制变流技术，电能转换率高，自动安全保护系统，系统运行更安全。

因为风叶的攻角和倾角都随叶轮的转速变化而变化，因此在不同转速下同一风速下风机的动力学受力也是不同的，通过旋转风叶设定不同的攻角和倾角，以使立柱风机在不同地方运行时的发电效率更高。

附图说明

图1是本实用新型一种立柱风机的实施例示意图。

图2是本实用新型一种立柱风机的实施例示意图。

图3是本实用新型一种立柱风机的实施例示意图。

图4是本实用新型一种立柱风机的实施例示意图。

图5是本实用新型一种立柱风机的实施例示意图。

图6是本实用新型一种立柱风机的实施例示意图。

图7是本实用新型一种立柱风机的风叶示意图。

图8是本实用新型一种立柱风机的警示灯示意图。

其中，10、风力发电单元；12、控制组件；13、风叶组件；14、支撑组件；20、立柱；30、警示灯；131、风叶。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1所示，本实用新型的第一实施例，本实施例提供了一种立柱风机，该立柱风机包括风力发电单元10和立柱20。

风力发电单元10和立柱20连接为一体进行风能发电。

风力发电单元10包括控制组件12、风叶组件13、支撑组件14。

控制组件12的顶部与风叶组件13连接，支撑组件14连接在控制组件12的下端，立柱20连接在支撑组件14的下方。

控制组件12包括发电机、变速器、制动系统，发电机、变速器、制动系统互相连接为一体，节省空间，减少对风的阻力，提高发电效率。

为了使立柱风机达到合适的叶尖速比，使风叶组件13的叶轮转速控制在一定转速内，同时发电机的实际转速也不能超过规定转速，因此需要用变速器使二者连接转速均控制在各自的有效范围。

当风速过大时，为了避免损坏立柱风机，因此需要制动系统使立柱风机停止运行，起到对立柱风机的保护作用。

本实施例采用额定功率小、启动性能好的微风发电机，所以在风力较弱的情况下也能进行发电，从而实现常年发电的目标。

结合图3所示，风叶组件13包括风叶131、叶轮和支杆，叶轮连接在控制组件12的顶部，叶轮沿圆周方向连接有支杆，支杆的末端连接有风叶131，多个风叶131到控制组件12的距离相等。

多个风叶131围成圆柱体结构，风叶131为表面为弧形的板状结构，风叶131的横截面为水滴形，便于风通过。风叶131绕着控制组件12的轴线围成一圈，各个风叶131到控制组件12的轴线距离相等，相邻的风叶131之间具有一定的间隙，形成风道，风叶131的长度方向与控制组件12的轴线平行。风叶131通过支杆与控制组件12连接。

如图7所示，风叶131上设置有连接片，连接片通过旋转轴与支杆连接，风叶131能够绕着旋转轴旋转一定的角度，便于工作人员根据现场需求调节攻角和倾角。

支撑组件14为框型结构，支撑组件14包括多条横梁和斜撑梁，多条横梁围成框型结构，多条斜撑梁形成三角架结构，从而将控制组件12支撑在支撑组件14的上方。

上述一种立柱风机的工作过程为：

当风吹来，顺着风叶131之间形成的风道进入风叶组件13的内部，在风道中推动风叶131，从而使风叶组件13发生转动，从而带动发电机进行发电，进入风叶组件13的内部的风力在空腔中产生涡旋，然后通过从风叶组件13的上方或者下方排出。

本实用新型中设置控制组件12包括发电机、变速器、制动系统，发电机、变速器、制动系统互相连接为一体，节省空间，减少对风的阻力，提高发电效率。

为了使立柱风机达到合适的叶尖速比，使风叶组件13的叶轮转速控制在一定转速内，同时发电机的实际转速也不能超过规定转速，因此需要用变速器使二者连接转速均控制在各自的有效范围。

制动系统使立柱风机停止运行，当风速过大时，为了避免损坏立柱风机，起到对立柱风机的保护作用。

因为风叶的攻角和倾角都随叶轮的转速变化而变化，因此在不同转速下同一风速下风机的动力学受力也是不同的，通过旋转风叶设定不同的攻角和倾角，以使立柱风机在不同地方运行时的发电效率更高。

本实施例采用额定功率小、启动性能好的微风发电机，所以在风力较弱的情况下也能进行发电，从而实现常年发电的目标。

实施例2：

如图2所示，本实用新型的第二实施例，本实施例提供了一种立柱风机，该立柱风机包括多个风力发电单元10和立柱20。

风力发电单元10和立柱20连接为一体进行风能发电。

风力发电单元10包括控制组件12、风叶组件13、支撑组件14。

本实施例与第四实施例不同之处在于：

多层风力发电单元10串联为一体，然后位于最下层的风力发电单元10与立柱连接，风力发电单元10与水平面垂直。

每一级风力发电单元10的发电机独立设置，一套立柱风机能够安装5-10层风力发电单元10，从而充分利用风能，提供发电效率。

本实施例采用额定功率小、启动性能好的微风发电机，所以在风力较弱的情况下也能进行发电，从而实现常年发电的目标。

本实用新型除了具有第一实施例的优点外，由于该立柱风机包括多层风力发电单元10，能够充分利用风能，提供发电效率。

实施例3：

如图3和图4所示，本实用新型的第三个实施例，本实施例提供了一种立柱风机，该立柱风机包括风力发电单元10和立柱20。

风力发电单元10和立柱20连接为一体进行风能发电。

风力发电单元10包括控制组件12、风叶组件13、支撑组件14。

控制组件12的顶部与风叶组件13连接，支撑组件14连接在控制组件12的下端，立柱20连接在支撑组件14的下方。

本实施例与第四实施例不同之处在于：

本实施例的立柱数量为3根。

本实施例除了具有第一实施例的优点外，还具有结构简单、成本较低的优点。

一种立柱风机的立柱20可以设置为任何能使该立柱风机稳定固定在地面的结构，立柱20的数量为任意整数。

实施例4：

如图5所示，本实用新型的第三个实施例，本实施例提供了一种立柱风机，该立柱风机包括风力发电单元10和立柱20。

风力发电单元10和立柱20连接为一体进行风能发电。

风力发电单元10包括控制组件12、风叶组件13。

控制组件12的顶部与风叶组件13连接，立柱20连接在控制组件12的下端。

本实施例的立柱数量为1根。

本实施例除了具有第一实施例的优点外，还具有结构简单、成本较低的优点。

一种立柱风机的立柱20可以设置为任何能使该立柱风机稳定固定在地面的结构，立柱20的数量为任意整数。

实施例5：

结合图6和图8所示，为本实用新型的第五实施例，本实施例提供了一种立柱风机，该立柱风机包括风力发电单元10、立柱20和警示灯30。

风力发电单元10和立柱20连接为一体进行风能发电。

风力发电单元10包括控制组件12、风叶组件13、支撑组件14。

控制组件12的顶部与风叶组件13连接，支撑组件14连接在控制组件12的下端，立柱20连接在支撑组件14的下方。

警示灯30安装在控制组件的上方，警示灯30的轴线与该立柱风机的轴线重合。

本实施例除了具有第一实施例以外，由于设置了警示灯30，提醒路人、车辆进行避让，确保了安全性。

本实用新型的所有旋转部件都由发电机主轴支撑，无其他转动摩擦及活动部件，使用时需要维修维护点少，节约后期的维护维修费用。同时旋转部件在不加厚的情况下，后期量产时均采用铝合金或其他轻量化材质。

本实用新型整机质量轻，制造成本低，阻力相对更小，发电效率更高。采用行业领先的风电控制变流技术，电能转换率高，自动安全保护系统，系统运行更安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立柱风机，其特征在于，包括风力发电单元和立柱，风力发电单元包括控制组件和风叶组件，控制组件的上部与风叶组件连接，立柱连接在控制组件的下部，控制组件位于风叶组件围成的内部空腔中；风叶组件包括风叶、叶轮和支杆，叶轮连接在控制组件的顶部，叶轮沿圆周方向连接有支杆，支杆的末端连接有风叶。

2.根据权利要求1所述的立柱风机，其特征在于，多个风叶到控制组件的轴线的距离相等。

3.根据权利要求1所述的立柱风机，其特征在于，风叶为表面为弧形的板状结构。

4.根据权利要求1所述的立柱风机，其特征在于，相邻的风叶之间具有间隙。

5.根据权利要求1所述的立柱风机，其特征在于，风叶上设置有连接片，连接片通过旋转轴与支杆连接，旋转轴与水平面垂直，风叶能够绕着旋转轴旋转形成角度。

6.根据权利要求1所述的立柱风机，其特征在于，所述支杆为镀锡铁皮结构，内部填充发泡剂。

7.根据权利要求1-6任一项所述的立柱风机，其特征在于，立柱数量为1根。

8.一种立柱风机，其特征在于，包括风力发电单元和立柱，风力发电单元包括控制组件、支撑组件和风叶组件，控制组件的上部与风叶组件连接，支撑组件连接在控制组件的下部，立柱连接在支撑组件的下方；控制组件位于风叶组件围成的内部空腔中；风叶组件包括风叶、叶轮和支杆，叶轮连接在控制组件的顶部，叶轮沿圆周方向连接有支杆，支杆的末端连接有风叶。

9.根据权利要求8所述的立柱风机，其特征在于，所述支撑组件包括多条横梁、纵梁和斜撑梁，多条横梁和纵梁围成方框结构，多条斜撑梁形成三角架结构。

10.根据权利要求8-9任一项所述的立柱风机，所述叶轮的上部设置有警示灯。

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