專利名稱::風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)車,特別涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電中使用的風(fēng)車。
背景技術(shù):
:作為能夠以比較高的能量轉(zhuǎn)換效率將風(fēng)能變換為動(dòng)力的風(fēng)車,以往已知有以荷蘭型風(fēng)車為代表的旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于風(fēng)成水平的水平軸型風(fēng)車和旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于風(fēng)成垂直的垂直軸型風(fēng)車。其中,水平軸型風(fēng)車在大型風(fēng)車的大部分中采用;對(duì)于垂直軸型風(fēng)車,具有缺乏弱風(fēng)時(shí)的自啟動(dòng)性的缺點(diǎn),但具有完全不需要對(duì)風(fēng)向的追隨控制、在東西南北哪個(gè)方向上都相等地發(fā)揮性能的優(yōu)點(diǎn),因此特別作為適合于城市及生活圈內(nèi)的設(shè)置的小型風(fēng)車期待其發(fā)展和應(yīng)用。垂直軸型風(fēng)車已知包括有像漿葉型與薩伏紐斯型等那樣用在葉片上產(chǎn)生的阻力來轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)車的阻力型垂直軸型風(fēng)車和像達(dá)里厄斯型與陀螺儀型等那樣用在葉片上產(chǎn)生的抬升力來轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)車的升力型垂直軸型風(fēng)車;阻力型垂直軸型風(fēng)車將面向頂風(fēng)方向的葉片的阻力減小,利用阻力差來使風(fēng)車旋轉(zhuǎn)的,與之相對(duì),升力型垂直軸型風(fēng)車是利用在葉片上產(chǎn)生的升力來使風(fēng)車旋轉(zhuǎn)的。可是,阻力型垂直軸型風(fēng)車當(dāng)周速比(葉片的翼端速度/風(fēng)速)為l時(shí),就不會(huì)產(chǎn)生使風(fēng)車更快地轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩,因而就存在雖然風(fēng)速上升,但也不能得到超過風(fēng)速的轉(zhuǎn)速,發(fā)電效率低這樣的問題;另一方面,升力型垂直軸型風(fēng)車雖然周速比在1以上時(shí),風(fēng)車的空氣動(dòng)力特性變好,能夠使風(fēng)車高效地轉(zhuǎn)動(dòng),但當(dāng)周速比在1以下時(shí),風(fēng)車的空氣動(dòng)力特性變差,轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)車的力矩變小。另外,還有起動(dòng)力矩小,從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)變得非常困難的缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,克服現(xiàn)有垂直軸型風(fēng)車的不足,在大范圍的風(fēng)速區(qū)域內(nèi),有效地提高風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)效率,從而得到高的發(fā)電效率。[0007]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)—種風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,它包括一旋轉(zhuǎn)軸、設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上的發(fā)電機(jī)、設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上用于連接所述葉片的連接桿和連接在所述連接桿上的復(fù)數(shù)個(gè)葉片,所述葉片的翼型為飛機(jī)的翼型。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,所述葉片的翼型為NACA四字型、五字型或RAF翼型。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,所述葉片以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心,通過所述連接桿均勻設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上。進(jìn)一步,所述葉片為4片。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,為了保證所述葉片的強(qiáng)度,在所述葉片的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)桁架,所述內(nèi)桁架分別固定在所述葉片的上、下表面上,所述內(nèi)桁架的側(cè)面通過封板封裝固定。進(jìn)一步,所述內(nèi)桁架為剖面為C型或口形的內(nèi)桁架。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,在所述葉片的安裝面上設(shè)置有安裝座,所述安裝座固定在所述葉片內(nèi)的內(nèi)桁架上,所述葉片通過所述安裝座與所述連接桿固定連接。[0015]另外,在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,為了防止所述葉片在工作時(shí)產(chǎn)生的較大變形,并同時(shí)進(jìn)一步提高所述葉片的強(qiáng)度,在所述葉片內(nèi)部加裝若干內(nèi)襯條,所述內(nèi)襯條與所述葉片及所述內(nèi)桁架互相固定。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,所述連接桿與所述葉片的翼弦之間形成5-10度的安裝角,使所述葉片在受風(fēng)情況下,加大所述葉片的升力及壓力差,風(fēng)車啟動(dòng)更順利,效率明顯提高。本實(shí)用新型的一種風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,與現(xiàn)有技術(shù)相比,兼有傳統(tǒng)升力型及阻力型垂直軸型的特點(diǎn),采用飛機(jī)的翼型作為葉片的翼型,同時(shí)控制所述連接桿與所述葉片的翼弦之間的安裝角度,使葉片在受風(fēng)情況下,加大葉片的升力及壓力差,風(fēng)車啟動(dòng)更順利,有效地提高風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)效率,從而得到高的發(fā)電效率,實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。圖1為本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車的結(jié)構(gòu)示意圖;[0019]圖2為本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車的葉片配置的俯視圖;[0020]圖3為本實(shí)用新型的葉片的結(jié)構(gòu)示意圖;[0021]圖4為本實(shí)用新型的葉片安裝時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;[0022]圖5為本實(shí)用新型的葉片周圍的壓力分布示意圖。具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖1、圖2所示,一種風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,兼有傳統(tǒng)升力型及阻力型垂直軸型的特點(diǎn),它包括一旋轉(zhuǎn)軸10、設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸10上的發(fā)電機(jī)20、設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸IO上用于連接葉片30的連接桿40和連接在連接桿40上的復(fù)數(shù)個(gè)葉片30,葉片30的翼型采用NACA四字型、五字型或RAF翼型等在飛機(jī)上所使用的飛機(jī)翼型并將其延長并垂直安裝在連接桿40上,在低風(fēng)速情況下,可順利啟動(dòng),利用風(fēng)力產(chǎn)生升力及阻力壓差而使風(fēng)車作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)20來高效運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。葉片30以旋轉(zhuǎn)軸10為中心,通過連接桿40均勻設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸10上;在本實(shí)施例中,葉片30為4片,葉片30由鋁合金、玻璃鋼、碳纖維塑料等輕型材料加工而成,葉片30以旋轉(zhuǎn)軸10為中心,在旋轉(zhuǎn)軸10的360度旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)均勻設(shè)置。如圖3、圖4、圖5所示,為了保證葉片30的強(qiáng)度,在葉片30的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)桁架31,內(nèi)桁架31分別固定在葉片30的上表面32和下表面33上,內(nèi)桁架31的側(cè)面通過封板34封裝固定,內(nèi)桁架31與葉片30的上表面32和下表面33之間分別通過鉚釘或粘接劑安裝,內(nèi)桁架31采用為剖面為C型或口形的內(nèi)桁架。在葉片30的安裝面上設(shè)置有安裝座35,安裝座35固定在葉片30內(nèi)的內(nèi)桁架31上,葉片30通過安裝座35與連接桿40固定連接,安裝座35也通過鉚釘分別與葉片30及內(nèi)桁架31固定。另外,為了防止葉片30在工作時(shí)產(chǎn)生的較大變形,并同時(shí)進(jìn)一步提高葉片30的強(qiáng)度,在葉片30內(nèi)部加裝若干內(nèi)襯條36,內(nèi)襯條36與葉片30及內(nèi)桁架31互相固定,數(shù)量可按實(shí)際增加或減少,葉片30通過安裝座35和連接桿40連接,再經(jīng)過連接桿40和旋轉(zhuǎn)軸10連接,從而將旋轉(zhuǎn)力傳遞給發(fā)電機(jī)20,使其旋轉(zhuǎn)后發(fā)電。連接桿40與葉片30的翼弦之間形成5-10度的安裝角,使葉片30在受風(fēng)情況下,加大葉片30的升力及壓力差,風(fēng)車啟動(dòng)更順利,效率明顯提高。如圖5所示,葉片30接受來自前方的風(fēng)力而形成圖示的壓力分布。根據(jù)伯努利原理可知,葉片30的上部外凸流線型其流過的風(fēng)速快形成負(fù)壓從而產(chǎn)行向上和向前的分力,升力從而形成,通過適當(dāng)加大連接桿40與葉片30的翼弦之間的安裝角度,相對(duì)形成曲面長,而升力得以提高,而在葉片30的下部基本是封閉的,風(fēng)力經(jīng)過時(shí)阻力小,由于較平坦,流過風(fēng)速慢形成向外的正壓。葉片30接受前方來風(fēng)F1后形成分力即升力,使其產(chǎn)生向前(逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì);而在另一片葉片30上的F2,直接吹地翼片上,由于葉片30及連接桿40存在5_10度的安裝的偏轉(zhuǎn)角,相對(duì)葉片30和風(fēng)接觸的截面較大,形成的推動(dòng)壓力差也大,在其推動(dòng)下更容易使葉片30產(chǎn)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì);本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車與現(xiàn)有的垂直軸型風(fēng)車在相同情況下的轉(zhuǎn)動(dòng)效率的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)比較,參見下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>如上表,在相同條件下的檢測(cè)結(jié)果表明,本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)效率比現(xiàn)有的垂直軸型風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)效率要高45-55%。綜上所述,本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車所用葉片30因采用相對(duì)較大的安裝角,使其形成較大的升力及壓力差,使葉片30更易啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),由此可被廣泛使用和推廣。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi),本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。權(quán)利要求一種風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,它包括一旋轉(zhuǎn)軸、設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上的發(fā)電機(jī)、設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上用于連接所述葉片的連接桿和連接在所述連接桿上的復(fù)數(shù)個(gè)葉片,所述葉片的翼型為飛機(jī)的翼型。2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,所述葉片的翼型為四字型、五字型或翼型。3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,所述葉片以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心,通過所述連接桿均勻設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上。4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,所述葉片為4片。5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,在所述葉片的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)桁架,所述內(nèi)桁架分別固定在所述葉片的上、下表面上,所述內(nèi)桁架的側(cè)面通過封板封裝固定。6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,所述內(nèi)桁架為剖面為C型或口形的內(nèi)桁架。7.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,在所述葉片的安裝面上設(shè)置有安裝座,所述安裝座固定在所述葉片內(nèi)的內(nèi)桁架上,所述葉片通過所述安裝座與所述連接桿固定連接。8.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,在所述葉片內(nèi)部加裝若干內(nèi)襯條,所述內(nèi)襯條與所述葉片及所述內(nèi)桁架互相固定。9.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,其特征在于,所述連接桿與所述葉片的翼弦之間形成5-10度的安裝角。專利摘要本實(shí)用新型提供一種風(fēng)力發(fā)電用風(fēng)車,它包括一旋轉(zhuǎn)軸、設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上的發(fā)電機(jī)、設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸上用于連接所述葉片的連接桿和連接在所述連接桿上的復(fù)數(shù)個(gè)葉片,所述葉片的翼型為飛機(jī)的翼型;與現(xiàn)有技術(shù)相比,兼有傳統(tǒng)升力型及阻力型垂直軸型的特點(diǎn),采用飛機(jī)的翼型作為葉片的翼型,同時(shí)控制所述連接桿與所述葉片的翼弦之間的安裝角度,使葉片在受風(fēng)情況下,加大葉片的升力及壓力差,風(fēng)車啟動(dòng)更順利,有效地提高風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)效率,從而得到高的發(fā)電效率,實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。文檔編號(hào)F03D3/00GK201539361SQ20092007666公開日2010年8月4日申請(qǐng)日期2009年6月19日優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日發(fā)明者金彪申請(qǐng)人:上海理芙特風(fēng)電設(shè)備有限公司