專(zhuān)利名稱(chēng)：低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特指一種低速雙向推力垂直軸風(fēng) 力發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前常見(jiàn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，大都采用三葉片高架立桿水平軸結(jié)構(gòu)， 這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)葉片制造工藝要求較高，特別是大功率級(jí) 的風(fēng)葉片，我國(guó)大都從國(guó)外進(jìn)口，機(jī)組裝配時(shí)為了能使風(fēng)葉片離開(kāi)地 面，不得不采用高桿架設(shè)，將笨重的機(jī)組連同風(fēng)葉片一起進(jìn)行高空架 設(shè)，沒(méi)有大型起重設(shè)備，無(wú)法進(jìn)行裝配，致使整機(jī)造價(jià)昂貴，使人望 而生畏，普及利用風(fēng)力資源受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備， 包括自動(dòng)對(duì)風(fēng)方向的尾舵和可繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)葉輪，其特征在于 所述的風(fēng)葉輪內(nèi)包括至少三個(gè)以上呈S型弧狀的繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng) 葉片，在風(fēng)葉輪頂端設(shè)置一個(gè)呈半邊喇叭狀的進(jìn)風(fēng)管道，所述的進(jìn)風(fēng) 管道直通至風(fēng)葉片的S型弧狀的凹面處，進(jìn)風(fēng)管道處進(jìn)風(fēng)對(duì)風(fēng)葉片凹 面處的推力以及風(fēng)葉片上以轉(zhuǎn)軸為中心點(diǎn)的另一半S型弧狀的凹面 處所受風(fēng)的壓力組成對(duì)風(fēng)葉輪上的一種雙推力、促進(jìn)風(fēng)葉輪繞轉(zhuǎn)軸旋 轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備還包括和具有下列 特征
所述的每?jī)蓚€(gè)風(fēng)葉片之間的間距呈斗狀，風(fēng)葉片內(nèi)由轉(zhuǎn)軸定位和 固定，在風(fēng)葉片外邊緣設(shè)有外框以固定和定位；
所述的進(jìn)風(fēng)管道包括呈半邊喇叭狀的進(jìn)風(fēng)口和呈弧形狀的導(dǎo)向 器以及排出口，進(jìn)風(fēng)口朝向與尾舵相反的方向，排出口朝向風(fēng)葉片的 S型弧狀的凹面處。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備， 提供一種具有低速雙向推力大扭矩垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，進(jìn)風(fēng)管道的 排出口對(duì)準(zhǔn)風(fēng)輪中心部的另一側(cè)，使兩路風(fēng)向氣流形成兩邊雙向流動(dòng)， 形成一個(gè)雙向推力，表現(xiàn)諸多優(yōu)異性能。 一是風(fēng)輪葉片制造無(wú)需專(zhuān)用 模具，所用材料普通，可就地取材，風(fēng)輪制作材料選用空芯鋼管、鐵 皮、塑料平板、鋁板等，普通機(jī)床設(shè)備均可加工制造生產(chǎn)；二是用于 產(chǎn)生動(dòng)力的風(fēng)輪，具有雙向推力，獲取風(fēng)能功率大于三葉片幾百倍； 三是機(jī)組架設(shè)裝配時(shí)無(wú)需鋼鐵塔架高空架設(shè)， 一般一、二層平頂房或 離開(kāi)地面3-5米高度均可安裝。四是因風(fēng)輪葉片面積較大，又因具有雙 向推力，可從風(fēng)能中收取較多的風(fēng)能動(dòng)力，故可制造出大功率風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。五是結(jié)構(gòu)新穎，運(yùn)行可靠，安裝維護(hù)方便、壽命長(zhǎng)， 取材容易， 一般機(jī)械廠均可制造，適應(yīng)中國(guó)國(guó)情，為能普及推廣利用 風(fēng)力資源，創(chuàng)造了條件，同時(shí)又因風(fēng)機(jī)尾舵有一定的面積，故可做活 動(dòng)的宣傳廣告、并可自供電源，安裝方便，整機(jī)部件裝配全部在地面 上進(jìn)行施工，無(wú)需大型起重設(shè)備，從而為能更好的普及推廣使用風(fēng)力 發(fā)電獲取風(fēng)力資源，提供了一種造價(jià)低、具有強(qiáng)大推力的風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組并網(wǎng)發(fā)電創(chuàng)造了條件。


圖1為本發(fā)明的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意
圖2為本發(fā)明的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的進(jìn)風(fēng)管道風(fēng) 葉片結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的風(fēng)葉片結(jié)構(gòu) 示意圖4為圖3中的風(fēng)葉片原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的低速雙向推力垂直軸 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備作進(jìn)一步說(shuō)明
如圖1所示，本發(fā)明的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，主要 包括風(fēng)葉輪1和回轉(zhuǎn)體托盤(pán)2以及發(fā)電機(jī)3?；剞D(zhuǎn)體托盤(pán)2上設(shè)有滑 軌以及滾珠，風(fēng)葉輪1設(shè)在回轉(zhuǎn)體托盤(pán)2上，風(fēng)葉輪1由回轉(zhuǎn)體托盤(pán) 2支撐和定位，發(fā)電機(jī)3設(shè)在回轉(zhuǎn)體托盤(pán)2下方，發(fā)電機(jī)3由風(fēng)葉輪 1的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)工作，在風(fēng)葉輪1的一側(cè)設(shè)有用于自動(dòng)對(duì)風(fēng)方向和自動(dòng) 調(diào)整方向的尾舵4
如圖1、圖3和圖4所示，風(fēng)葉輪1上有一轉(zhuǎn)軸11，風(fēng)葉輪1 可繞著轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)葉輪1上設(shè)有3到8個(gè)風(fēng)葉片12， 一般情況 下設(shè)置8個(gè)風(fēng)葉片12。風(fēng)葉片12固定在轉(zhuǎn)軸11上，風(fēng)葉片12呈一 個(gè)S型弧狀，風(fēng)葉片12的S型弧狀的凹面朝向風(fēng)口，兩個(gè)凹面以轉(zhuǎn) 軸11為中心呈對(duì)稱(chēng)分布，在各個(gè)風(fēng)葉片12的外邊緣設(shè)有外框13以 固定和定位，外框13—般以空心管制成，這樣便于減輕重量。八個(gè) 風(fēng)葉片12形成了四個(gè)S型狀線(xiàn)條，在每?jī)蓚€(gè)風(fēng)葉片12之間形成一定 距離，每?jī)蓚€(gè)風(fēng)葉片12之間的間隔形成一個(gè)斗狀結(jié)構(gòu)，風(fēng)葉片12 沿著轉(zhuǎn)軸11在軸向上分布，風(fēng)葉片12的S型弧狀的凹面在軸向上形
成一個(gè)擋風(fēng)面，而每?jī)蓚€(gè)風(fēng)葉片12之間形成的距離則形成一個(gè)擋風(fēng) 口，風(fēng)葉輪1實(shí)際上是一個(gè)由八個(gè)擋風(fēng)面和八個(gè)擋風(fēng)口組成的一個(gè)旋 轉(zhuǎn)體，其旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)自于風(fēng)對(duì)擋風(fēng)面的推力。
如圖1和圖2所示，在風(fēng)葉輪1頂端還設(shè)有進(jìn)風(fēng)管道10，進(jìn)風(fēng) 管道10包括呈半邊喇叭狀的進(jìn)風(fēng)口 101和呈弧形狀的導(dǎo)向器102以 及排出口 103。進(jìn)風(fēng)口 101呈半邊的喇叭形狀，進(jìn)風(fēng)口 101的口朝向 風(fēng)吹的風(fēng)向，其進(jìn)風(fēng)方向與風(fēng)葉片12的斗狀結(jié)構(gòu)間隔同一方向，進(jìn) 風(fēng)口 101的半徑與風(fēng)葉片12的半徑大體相同，即進(jìn)風(fēng)口 101所受風(fēng) 面積與風(fēng)葉片12所受風(fēng)面積大體相同。導(dǎo)向器102連接著進(jìn)風(fēng)口 101，導(dǎo)向器102呈一弧形狀，導(dǎo)向器102主要對(duì)進(jìn)風(fēng)口 101的進(jìn)風(fēng) 進(jìn)行一個(gè)風(fēng)向的轉(zhuǎn)變作用。排出口 103呈散開(kāi)狀態(tài)，排出口 103對(duì)導(dǎo) 向器102處流入的風(fēng)進(jìn)行散開(kāi)排出，排出口 103對(duì)著風(fēng)葉片12上的 S型弧狀的凹面處，排出口 103排出的風(fēng)對(duì)風(fēng)葉片12起到一個(gè)推動(dòng) 作用，進(jìn)風(fēng)口 101 —般用厚度為1.5毫米的不銹鋼鋼板制成，其裝配 在風(fēng)葉片12和外框13的最上端中部位置，與風(fēng)葉輪1進(jìn)行同步同軸 轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖1至圖4所示，風(fēng)葉輪l呈軸向分布，風(fēng)葉輪l的各個(gè)風(fēng)葉 片12也呈軸向分布，風(fēng)葉片12的S型弧狀的凹面即擋風(fēng)面正面對(duì)著 風(fēng)吹的方向，風(fēng)葉輪1的迎風(fēng)方向由尾舵4來(lái)控制。在風(fēng)葉片12正 對(duì)著風(fēng)吹向時(shí)，風(fēng)吹向風(fēng)葉片12的S型弧狀的凹面對(duì)風(fēng)葉輪1迸行 一個(gè)正向推力，以此同時(shí)，進(jìn)風(fēng)管道IO也在正面迎著風(fēng)的吹向，進(jìn) 風(fēng)管道10的進(jìn)風(fēng)至到排出口 103處，排出口 103的風(fēng)吹向風(fēng)葉片12 的S型弧狀的凹面，其S型弧狀的凹面與風(fēng)葉輪1的迎風(fēng)方向剛好相 反，即為S型弧狀的另一側(cè)的凹面，這樣實(shí)際上在正面風(fēng)吹的時(shí)候， 風(fēng)葉片12的迎風(fēng)面和背風(fēng)面都受到風(fēng)的推力，即形成了一個(gè)雙推力， 雙推力的帶動(dòng)可以很好的穩(wěn)定和平衡風(fēng)葉片12的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又可以
加倍的利用風(fēng)能。
如圖1至圖4所示，這種對(duì)風(fēng)葉片12的雙向推力垂直迎風(fēng)向的 風(fēng)葉輪1，由于其風(fēng)葉片12在兩邊均受到推力，起到一個(gè)很好的穩(wěn) 定和平衡作用，因此其所受的扭矩力小，對(duì)其材料的要求以及對(duì)其加 工和安裝的要求均比現(xiàn)有技術(shù)要低的多，因此其可以就地安裝，整機(jī) 部件裝配全部在地面上進(jìn)行施工，無(wú)需大型起重設(shè)備。其表現(xiàn)諸多優(yōu)
異性能如 一是風(fēng)輪葉片制造無(wú)需專(zhuān)用模具，所用材料普通，可就地 取材，風(fēng)輪制作材料選用空芯鋼管、鐵皮、塑料平板、鋁板等，普通 機(jī)床設(shè)備均可加工制造生產(chǎn)；二是用于產(chǎn)生動(dòng)力的風(fēng)輪，具有雙向推 力，獲取風(fēng)能功率大于三葉片幾百倍；三是機(jī)組架設(shè)裝配時(shí)無(wú)需鋼鐵
塔架高空架設(shè)， 一般一、二層平頂房或離開(kāi)地面3-5米高度均可安裝。
四是因風(fēng)輪葉片面積較大，又因具有雙向推力，可從風(fēng)能中收取較多 的風(fēng)能動(dòng)力，故可制造出大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。五是結(jié)構(gòu)新 穎，運(yùn)行可靠，安裝維護(hù)方便、壽命長(zhǎng)，取材容易， 一般機(jī)械廠均可 制造，適應(yīng)中國(guó)國(guó)情，為能普及推廣利用風(fēng)力資源，創(chuàng)造了條件，同 時(shí)又因風(fēng)機(jī)尾舵有一定的面積，故可做活動(dòng)的宣傳廣告、并可自供電 源，安裝方便，整機(jī)部件裝配全部在地面上進(jìn)行施工，無(wú)需大型起重 設(shè)備，從而為能更好的普及推廣使用風(fēng)力發(fā)電獲取風(fēng)力資源，提供了 一種造價(jià)低、具有強(qiáng)大推力的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電創(chuàng)造了條件。
上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例之一，并非以此限制本發(fā)明 的保護(hù)范圍，故凡依本發(fā)明的形狀、結(jié)構(gòu)、原理所做的等效變化， 均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，包括自動(dòng)對(duì)風(fēng)方向的尾舵和可繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)葉輪，其特征在于所述的風(fēng)葉輪內(nèi)包括至少三個(gè)以上呈S型弧狀的繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)葉片，在風(fēng)葉輪頂端設(shè)置一個(gè)呈半邊喇叭狀的進(jìn)風(fēng)管道，所述的進(jìn)風(fēng)管道直通至風(fēng)葉片的S型弧狀的凹面處，進(jìn)風(fēng)管道處進(jìn)風(fēng)對(duì)風(fēng)葉片凹面處的推力以及風(fēng)葉片上以轉(zhuǎn)軸為中心點(diǎn)的另一半S型弧狀的凹面處所受風(fēng)的壓力組成對(duì)風(fēng)葉輪上的一種雙推力、促進(jìn)風(fēng)葉輪繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于所述的每?jī)蓚€(gè)風(fēng)葉片之間的間距呈斗狀，風(fēng)葉片內(nèi)由轉(zhuǎn) 軸定位和固定，在風(fēng)葉片外邊緣設(shè)有外框以固定和定位。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備， 其特征在于所述的進(jìn)風(fēng)管道包括呈半邊喇叭狀的進(jìn)風(fēng)口和呈弧形狀 的導(dǎo)向器以及排出口，進(jìn)風(fēng)口朝向與尾舵相反的方向，排出口朝向風(fēng) 葉片的S型弧狀的凹面處。
全文摘要
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特指一種低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，該低速雙向推力垂直軸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，進(jìn)風(fēng)管道的排出口對(duì)準(zhǔn)風(fēng)輪中心部的另一側(cè)，使兩路風(fēng)向氣流形成兩邊雙向流動(dòng)，形成一個(gè)雙向推力，表現(xiàn)諸多優(yōu)異性能，整機(jī)部件裝配全部在地面上進(jìn)行施工，無(wú)需大型起重設(shè)備，從而為能更好的普及推廣使用風(fēng)力發(fā)電獲取風(fēng)力資源，提供了一種造價(jià)低、具有強(qiáng)大推力的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電創(chuàng)造了條件。
文檔編號(hào)F03D3/00GK101344070SQ200810107050
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者盧子清, 張國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:盧子清;張國(guó)強(qiáng);胡傳旺