CN201221442Y - 立轴式风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立轴式风力发电机，该发电机包括一风轮，风轮外还设有一集风部件，该集风部件包括旋转架和集风板，旋转架套设于风轮外，两个集风板均为弧形结构，分别设于风轮两侧，并设于旋转架之内。通过旋转架上的集风板可进行自动对风和集风，从而真正实现微风启动，提高了使用效率，并减少了风轮的尺寸，降低了制造成本；通过变向集风板不但可遮蔽做负功的迎风，减小该处风叶的阻力，而且还改变了该处迎风的方向，使其对风叶做正功，大大提高了输出功率；另外在大风或暴风时，集风板可通过开闭合部件进行旋转透风，避免集风板和风叶等部件受损。

Description

立轴式风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术，更具体地说，涉及一种立轴式风力发电机，该发电机能够满足较小的启动风速，提高其使用效率。

背景技术

大自然的风力是一种取之不尽的可再生能源，随着全球能源危机的日益突显，风力发电已越来越受到人们的重视。目前，在世界上使用的立轴式风力发电机中，以达里厄H型风力发电机较为普遍。请参阅图1所示，该H型风力发电机10包括一风轮11，风轮11由一转轴和数个H型的风叶111组成，当风向从左到右吹过时，风轮11作逆时针旋转(因此也被称为升力型发电机)，从而进行发电。该发电机的启动风速一般为2～4m/s，但是，由于其自身的结构缺陷，在实际使用过程中，往往4m/s的风速都无法启动，从而大大影响了该发电机的使用效率；并且风轮11在逆时针旋转时，A处受到的是升力，即做正功，而在B处受到的是阻力做负功，从而在很大程度上影响了发电机的输出功率；另外，由于该风轮11的离心力较大，使风叶111连接点处产生严重的应力，特别是在大风以及暴风的情况下，极易使风叶111及其他部件受损，造成经济损失。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述需要的启动风速较大、存在一定的负功影响输出功率以及遇大风易受损的缺点，本实用新型的目的是提供一种立轴式风力发电机，该发电机能够满足较小的启动风速，提高其使用效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该立轴式风力发电机包括一风轮，风轮外还设有一集风部件，该集风部件包括旋转架和集风板，旋转架套设于风轮外，两个集风板均为弧形结构，并分别设于风轮两侧，并设于旋转架之内。

所述的旋转架包括中心圆筒架和集风架，圆筒架固定套设在风轮外，圆筒架上径向开有滑槽，集风架的形状分别与集风板相适配，并且一侧均设有滑轮，并设于滑槽内，集风架之间通过连接杆相焊接固定；所述的集风板分别设于相应的集风架内，并与集风架连接固定。

所述的一集风板的后侧还设有一用于改变风向的变向集风板，该变向集风板也为弧形结构，并设于相适配的集风架内并连接固定。

所述的变向集风板的弧度大于另两个集风板的弧度。

所述的一侧集风板和变向集风板上均设有用于透风保护的开闭合部件。

所述的集风部件还包括一尾舵板，尾舵板设于中心圆筒架的后侧，并通过连接杆与其两侧的集风架相焊接固定。

在上述技术方案中，本实用新型的立轴式风力发电机包括一风轮，风轮外还设有一集风部件，该集风部件包括旋转架和集风板，旋转架套设于风轮外，两个集风板均为弧形结构，并分别设于风轮两侧，并设于旋转架之内。通过旋转架上的集风板可进行自动对风并集风，从而真正实现微风启动，提高了使用效率，并减少了风轮的尺寸，降低了制造成本；通过变向集风板不但可遮蔽做负功的迎风，减小该处风叶的阻力，而且还改变了该处迎风的方向，使其对风叶做正功，大大提高了输出功率；另外在大风或暴风时，集风板可通过开闭合部件进行旋转透风，避免集风板和风叶等部件受损。

附图说明

图1是现有技术的达里厄H型风力发电机的结构俯视示意图；

图2是本实用新型的立轴式风力发电机的结构俯视示意图；

图3是本实用新型的发电机的集风部件的结构示意图；

图4是本实用新型的发电机的其中一集风板的1/3处偏转后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图2、图3所示，本实用新型的立轴式风力发电机20包括一风轮21，风轮21外还设有一集风部件22，该集风部件22包括可自由旋转的旋转架和用于收集迎风的集风板221a，旋转架套设于风轮21外，两个集风板221均为弧形结构，并分别设于风轮21两侧，并设于旋转架之内。在图3中左集风板221的后侧还设有一用于改变风向的变向集风板221a，该变向集风板221a也为弧形结构，并也设于旋转架之内，上述集风板221和变向集风板221a的迎风面均为其弧形内凹面。该旋转架包括一中心圆筒架222和三个集风架223，圆筒架222采用钢结构制作，并固定套设在风轮21外，在圆筒架222的径向上开有滑槽224；集风架223也为钢结构框架，其形状分别与集风板221和变向集风板221a的形状相适配，可将集风板221和变向集风板221a分别设于其内，并与其相连接固定。在集风架223的内侧端上均设有滑轮225，并通过滑轮225设于滑槽224内，而三个集风架223的外侧的上下两端均通过钢筋连接杆228相焊接固定成一体，可一起绕中心圆筒架222进行自由旋转。在此需要说明的是，该变向集风板221a的弧度大于另两个集风板221的弧度，两集风板221的弧度较小。请结合图4所示，在右侧的集风板221和一变向集风板221a上还均设有一用于透风保护的开闭合部件，该开闭合部件是通过下面的形式构成的，以该集风板221为例，在集风板221的右侧处竖直设有一转轴226，转轴226两端分别与集风架223相连接，而整个集风板221分割成两个部分，左侧2/3部分为固定，而右侧1/3部分可沿转轴在集风架223内进行偏转，当正常情况时，该开闭合部件为闭合状态，整个集风板221均进行对风集风，而当遇到大风或暴风时，开闭合部件自动打开，即集风板221右侧1/3部分偏转一定角度，使一定风量从该处透过，从而可避免因风力过大而使集风板221、变向集风板221a和风叶受损。该集风部件22还包括一尾舵板227，尾舵板227设于中心圆筒架222的后侧，并通过钢筋连接杆228与其两侧相应的集风架223相焊接固定成一体，可随集风架223一起进行旋转。

请再参阅图3所示，使用时，该发电机20可通过旋转架带动固定的集风板221进行自由旋转，从而集风板221的迎风面始终对准来风，并通过集风板221进行集中风力，为风轮21提供强劲而有效的风源，从而提高了风轮21的转速，真正实现微风启动，提高了使用效率。假设风向如图2中实线箭头所示，那么风轮21在集风作用下逆时针旋转，风轮21在A′处受到的是升力，做正功，而在B′处，由于风力受到变向集风板221a的遮挡，大大减小了对该处风叶进行逆时针旋转的阻力，并且使来风集中并沿该变向集风板221a的弧形迎风面进行转向(图2中的虚线箭头即示为迎风转向)，对C′处的风叶提供升力，从而使C′处风叶也做正功，大大提高该发电机20的输出功率。

本实用新型的立轴式风力发电机20与现有技术相比，所需的启动风速大大降低，只需1.5m/s的启动风速便能够进行发电，并且在同样的输出功率前提下，达里厄H型风力发电机10的风轮11直径是本发电机20的风轮21直径的4～6倍，因而大大降低了整体造价，效果十分明显。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种立轴式风力发电机，该发电机包括一风轮，其特征在于：

所述的风轮外还设有一集风部件，该集风部件包括旋转架和集风板，旋转架套设于风轮外，两个集风板均为弧形结构，并分别设于风轮两侧，并设于旋转架之内。

2.如权利要求1所述的立轴式风力发电机，其特征在于：

所述的旋转架包括中心圆筒架和集风架，圆筒架固定套设在风轮外，圆筒架上径向开有滑槽，集风架的形状分别与集风板相适配，并且一侧均设有滑轮，并设于滑槽内，集风架之间通过连接杆相焊接固定；

所述的集风板分别设于相应的集风架内，并与集风架连接固定。

3.如权利要求2所述的立轴式风力发电机，其特征在于：

所述的一集风板的后侧还设有一用于改变风向的变向集风板，该变向集风板也为弧形结构，并设于相适配的集风架内并连接固定。

4.如权利要求3所述的立轴式风力发电机，其特征在于：

所述的变向集风板的弧度大于另两个集风板的弧度。

5.如权利要求4所述的立轴式风力发电机，其特征在于：

所述的一侧集风板和变向集风板上均设有用于透风保护的开闭合部件。

6.如权利要求2所述的立轴式风力发电机，其特征在于：

所述的集风部件还包括一尾舵板，尾舵板设于中心圆筒架的后侧，并通过连接杆与其两侧的集风架相焊接固定。

Images