CN2787869Y - 风叶半罩式风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了风叶半罩式风力发电装置，旨在提供一种利用风叶外罩遮风达到风叶框架轮转动的风力发电装置，通过由风叶外罩上的侧风入风口进入侧向风力，增加风力发电装置的效率。其技术要点是：所述风力发电装置设置有风向舵或偏航系统装置，风向舵连接风向舵旋转环，风向舵旋转环上设置有风叶外罩；所述风叶外罩为半圆柱体形，安置于风叶框架轮的外围并遮住一半的风叶框架轮。所述风叶外罩上设置有扇形圆柱体的侧风引导装置。本实用新型适用于风力发电装置或水力发电装置的叶轮。

Description

风叶半罩式风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电装置，具体涉及一种风力发电装置叶轮的外罩。

背景技术

中国专利公开(告)号CN：1103929，公开(告)日：1995年6月21日，发明创造的名称：全方向活叶风力车，分类号：F03D3/00，主分类号：F03D3/00。该申请案公开了一种全方向活叶风力车，它由活叶作为受排风叶片，以悬臂框架的上横杆或者竖杆作为活叶自转轴装配在上述框架两侧，以活叶内外两侧辨别顺逆风力，驱动风力车垂直主轴转动。上述活叶可采用矩阵排布方式装配在悬臂框架的不同框架体中。本风力车采用活叶式叶片，可保持活叶叶片以最大垂直受风角受风及以最小水平排风角排风，并可最大限度地减少顺逆风力交变阻力。该风力结构简单、造价低廉、工作状态不受风向变化影响，可直接用于风力发电或者制成玩具等。其欠缺之处在于：该申请案在风叶顺风或逆风过程中都需要依靠“档杆”等来承受，风叶的变化幅度较大，其活动的自由度也大，因此在风车的运行过程中也容易引起杂声。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供一种利用风叶外罩遮风达到风叶框架轮转动的风力发电装置。现有风力车具有水平轴螺旋桨风力车和垂直轴风力车之区别。采用垂直轴方式的风力发电装置，无论技术方式如何，归根结底其在技术上追求的是如何在风叶迎风时展现最大迎风面积，而在风叶逆风时成为最小受风面积。采用利用风叶外罩遮风达到风叶框架轮转动的的技术方法，需要解决的是如何在风叶外罩配合的情况下达到上述技术追求的目的。发明人公开了一种风叶半罩式风力发电装置。为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：所述风力发电装置设置有风向舵或偏航系统装置，风向舵连接风向舵旋转环，风向舵旋转环上设置有风叶外罩，所述风叶外罩设置在风叶框架轮风叶的逆风运转一侧，以风叶外罩罩住逆风运转的风叶。以上风向舵或偏航系统装置起迎合风向作用。风叶外罩的存在保证了风叶框架轮的风叶一半外露在风叶外罩的外面迎风受力，另一半被罩藏在风叶外罩的里面逆风回转，避免了风叶逆风面的受力。本实用新型对偏航系统装置的相关描述与附图以对风向舵的描述与附图为主要对象。

本实用新型通过以下技术方案达到改善风力发电装置的使用性能，所述风叶外罩上设置有扇形圆柱体的侧风引导装置。由于采用了这样结构的装置，原来作用在风叶外罩上的风力在扇形圆柱体侧风引导装置的引导下，由风叶外罩上的侧风入风口进入侧向风力，增加了风力发电装置的效率。

本实用新型的风力发电装置的叶轮同样可以适用水力发电装置的叶轮。根据流体的密度不同，对以液体为作功媒体的水力发电装置的叶轮，只要把叶片和风叶外罩的表面积相应缩小并增加其结构牢度。这种水力发电装置的叶轮适合流速大，水深浅的场合环境，当水流流向确定时可以不设舵叶部分和偏航系统装置，风向舵旋转环留存并固定在它原来旋转的位置。

本实用新型的风力发电装置也可采用双边设置的方法有利于增大风力发电装置的功率(风力发电装置的主转轴平行于水平面，通过伞型齿轮传递动力)。

与现有的风力发电装置相比，本实用新型的优点是：

1.该风力发电装置运转平稳不容易引起杂声。

2.具有扇形圆柱体的侧风引导装置的风力发电装置可增加部分切向风力，而且具有直接作用垂直风叶面的风力，因此在同样占地面积的情况下本实用新型的风力发电装置的输出功率就可增大。

3.这种风叶成方形、长方形的形态可以使制造方便、费用降低、结构牢固、不易折断。

附图说明

图1是风力发电装置风叶的自转轴垂直于风向且垂直于水平面的结构图；

图2是风叶外罩与风叶位置的俯视示意图；

图3是风叶外罩上设置有扇形圆柱体的侧风引导装置的结构图；

图中：风叶主转轴1  风叶框架轮2  风叶3  风叶加强筋4  风叶外罩5风向舵6  风向舵旋转环7  风叶外罩上侧风入风口8  扇形圆柱体的侧风引导装置9  底座支柱10  伞型齿轮11  发电机12  刹车装置13

具体实施方式

结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：结合参看图1和图2，设定风叶的以顺时针方式进行，粗箭头为风向。图中风叶主转轴1和风叶框架轮2作固定连接，风叶3均匀安置在风叶框架轮2上，风叶3的框架内设置有风叶加强筋4，根据风叶的结构强度决定风叶加强筋4的疏密，选用冲压钢丝网或直接用钢丝拉织成网或其它材料，风叶外罩5与风向舵旋转环7固定连接，风向舵旋转环7与风向舵6连接且与底座支柱10作可转动连接，风叶主转轴1安置于底座支柱10内可转动，并通过伞型齿轮11把旋转动力传输给发电机12，整个风力发电装置可安置刹车装置13，根据需要也可安置离合器装置。为使系统良好地运行，相关部位可以安置合适的轴承。因制图原因，风叶部分在实际应用时比例还要放大，风叶的片数可以是4、5、6……不等，片数多有利于受风，均匀配置在风叶框架轮上。风叶表面可采用轻型材料的脱装活页如帆布、涂胶布、人工或化学合成的薄片、或者表面采用加强钢丝网。图中，风向舵旋转环在风向和风向舵的作用下可以围绕主转轴中心轴线自由转动，当风的方向确定了风向舵的位置以后，风向舵旋转环就不再任意转动，也就是说它是相对静止的，这样风叶外罩也就相对静止。风向舵与风叶外罩的比例要合适，以利于风向舵控制风力发电装置迎合风向，当在风向确定环境时，可以没有舵叶部分和偏航系统装置并固定风向舵旋转环。

参看图3，图中风叶外罩5的迎风面设置有风叶外罩上侧风入风口8(图中粗线条部分，由abcd所围的圆柱体面的部分)，侧风入风口8上设置有扇形圆柱体的侧风引导装置9(图中由abcdefgh所围的扇形圆柱体，efgh为扇形圆柱体的开口部分)，风叶外罩5迎风面所受的风，经efgh的开口部分进入，在cdgh平面的作用下改变了风向，沿风叶运转圆周的切线方向运行，通过侧风入风口8作用于风叶。这种风叶外罩上侧风入风口也可设置在风叶外罩半圆柱体的上下面，用类似的侧风引导装置与之配合使用。

Claims (3)

1.一种风叶半罩式风力发电装置，包括风叶，其特征在于：所述风力发电装置设置有风向舵或偏航系统装置，风向舵连接风向舵旋转环，风向舵旋转环上设置有风叶外罩，所述风叶外罩安置于风叶框架轮风叶的外围。

2.如权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述风叶外罩为半圆柱体形的罩壳，或半圆柱体的圆柱面部分的罩壳，安置于风叶框架轮风叶的外围。

3.如权利要求1或2所述的风力发电装置，其特征在于：所述风叶外罩上设置有扇形圆柱体的侧风引导装置(9)。