專利名稱：升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，特別是涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前市面上的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，集風(fēng)機(jī)構(gòu)的固定支撐軸垂直設(shè)置，集風(fēng)機(jī)構(gòu)在風(fēng)力的作用下繞該支撐軸旋轉(zhuǎn)。該支撐軸的下方設(shè)置發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件相連接?，F(xiàn)有的集風(fēng)機(jī)構(gòu)多以H型集風(fēng)機(jī)構(gòu)和型集風(fēng)機(jī)構(gòu)為主，H型集風(fēng)機(jī)構(gòu)一般不設(shè)助動(dòng)內(nèi)風(fēng)輪型集風(fēng)機(jī)構(gòu)有內(nèi)風(fēng)輪，但其內(nèi)風(fēng)輪僅是兩三片沿上、下法蘭盤外圓周面環(huán)形排列的弧型葉片，因這種內(nèi)風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，它們都無法起到低風(fēng)速啟動(dòng)的作用。所以，它們都沒有真正發(fā)揮垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種可低風(fēng)速啟動(dòng)的升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)，具有支撐軸垂直設(shè)置的集風(fēng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)；該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件由同軸地連成一體的內(nèi)風(fēng)輪和外風(fēng)輪組成，該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的支撐軸穿設(shè)于該內(nèi)風(fēng)輪和該外風(fēng)輪的回轉(zhuǎn)中心線上；該發(fā)電機(jī)采用盤式電機(jī)并安裝在該內(nèi)風(fēng)輪內(nèi)部，該發(fā)電機(jī)的主軸與該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的支撐軸相連接，該發(fā)電機(jī)的外殼與該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件相連接；該內(nèi)風(fēng)輪有至少一個(gè)百葉風(fēng)輪，每個(gè)百葉風(fēng)輪上、下法蘭盤之間沿外圓周面環(huán)形排列多個(gè)豎立的弧形葉片且上、下法蘭盤上對(duì)應(yīng)每個(gè)葉片開有相應(yīng)的弧形透氣孔；該外風(fēng)輪有三個(gè)或五個(gè)從回轉(zhuǎn)中心向外輻射狀均布的“”型外翼片，每個(gè)外翼片上兩個(gè)相對(duì)翼面為可產(chǎn)生升力和離心力的不對(duì)稱弧面。由于該垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)的內(nèi)風(fēng)輪為阻力型風(fēng)輪，外風(fēng)輪為升力型風(fēng)輪，兩者結(jié)合，綜合了阻力型風(fēng)機(jī)和升力型風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)風(fēng)輪采用上下透氣式柵格結(jié)構(gòu)的弧形百葉組合風(fēng)輪，集風(fēng)效果好；外風(fēng)輪的三個(gè)或五個(gè)外翼片加大了切風(fēng)面并產(chǎn)生升力，從而減少了風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)垂直方向上的合力，所以旋轉(zhuǎn)較快；發(fā)電機(jī)安裝在內(nèi)風(fēng)輪內(nèi)部，改變了傳統(tǒng)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)中發(fā)電機(jī)外露、頭輕腳重的不平衡結(jié)構(gòu)；這種結(jié)構(gòu)更平穩(wěn)，受力均勻，沒有扭力損耗，從而提高了旋轉(zhuǎn)速度；可實(shí)現(xiàn)微風(fēng)發(fā)電。這種垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)可制成10-30KW等級(jí)的規(guī)格，可排列成矩陣大規(guī)模發(fā)電，可完全替代大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其造價(jià)和運(yùn)營成本更低廉。所述的內(nèi)風(fēng)輪由三個(gè)同軸地連成一體的百葉風(fēng)輪組成，其中位于上、下兩端的兩個(gè)百葉風(fēng)輪大小相同而位于中間的百葉風(fēng)輪的直徑大于上述兩個(gè)百葉風(fēng)輪；所述的發(fā)電機(jī)安裝在中間的百葉風(fēng)輪內(nèi)部。將中間大、兩頭小的三個(gè)百葉風(fēng)輪組合在一起，適合外風(fēng)輪“”型外翼片的內(nèi)側(cè)空間特點(diǎn)，并可擴(kuò)大風(fēng)能量的扭力矩；即使很小的風(fēng)，也會(huì)產(chǎn)生足夠的風(fēng)動(dòng)推力，啟動(dòng)該垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)，采用上述的結(jié)構(gòu)，風(fēng)速0. 5米/秒就能啟動(dòng)，風(fēng)速2.5米/秒就能正常發(fā)電，真正實(shí)現(xiàn)了微風(fēng)發(fā)電的夢(mèng)想。本垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)具有啟動(dòng)風(fēng)速低、結(jié)構(gòu)牢固、旋轉(zhuǎn)快的特點(diǎn)。在可靠性上，本垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)已實(shí)地經(jīng)受了兩次十二級(jí)臺(tái)風(fēng)的環(huán)境試驗(yàn)，完好無損。

圖I為本實(shí)用新型升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)一個(gè)實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I實(shí)施例集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件摘去外風(fēng)輪的外翼片后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I實(shí)施例摘去外風(fēng)輪上所有外翼片后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一、實(shí)施例一 本實(shí)用新型升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，如圖I所示。它有垂直設(shè)置的空心主軸I、下支架2、三個(gè)(或五個(gè))外翼片3、下百葉風(fēng)輪4、中百葉風(fēng)輪5、上百葉風(fēng)輪6、上支架7、多根斜向撐桿8和發(fā)電機(jī)9等零部件。下支架2和上支架7均呈“工”形，中間為空心圓管腔，上下兩端為環(huán)形平盤。在下支架2下端的平盤上設(shè)有三個(gè)(或五個(gè))向外伸出的連接片21，上支架7上端的平盤上設(shè)有三個(gè)(或五個(gè))向外伸出的連接片71。下支架2通過這些連接片21固定連接三個(gè)(或五個(gè))“”型外翼片3的下端頭，上支架7通過這些連接片71固定連接三個(gè)(或五個(gè))“”型外翼片3的上端頭，這些外翼片3從下支架2和上支架7的回轉(zhuǎn)中心向外輻射狀均布，組成外風(fēng)輪，每個(gè)外翼片3上兩個(gè)相對(duì)翼面按航空翼片可產(chǎn)生升力和離心力的不對(duì)稱弧面設(shè)計(jì)。同軸地連成一體的下百葉風(fēng)輪4、中百葉風(fēng)輪5、上百葉風(fēng)輪6組成內(nèi)風(fēng)輪。外風(fēng)輪和內(nèi)風(fēng)輪組成本實(shí)施例的集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件。集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件摘去外風(fēng)輪的各個(gè)外翼片3后的結(jié)構(gòu)，如圖2所示；下百葉風(fēng)輪4、中百葉風(fēng)輪5、上百葉風(fēng)輪6中位于上、下兩端的上百葉風(fēng)輪6、下百葉風(fēng)輪4大小、結(jié)構(gòu)相同而位于中間的中百葉風(fēng)輪5的直徑大于上述兩 個(gè)百葉風(fēng)輪4、6。下百葉風(fēng)輪4環(huán)形的上、下法蘭盤41、42之間沿外圓周面環(huán)形排列多個(gè)豎立的弧形葉片43且上、下法蘭盤41、42上對(duì)應(yīng)每個(gè)葉片43開有相應(yīng)的弧形透氣孔。中百葉風(fēng)輪5環(huán)形的上、下法蘭盤51、52之間沿外圓周面環(huán)形排列多個(gè)豎立的弧形葉片53且上、下法蘭盤51、52上對(duì)應(yīng)每個(gè)葉片53開有相應(yīng)的弧形透氣孔511、521。上百葉風(fēng)輪6環(huán)形的上、下法蘭盤61、62之間沿外圓周面環(huán)形排列多個(gè)豎立的弧形葉片63且上、下法蘭盤61,62上對(duì)應(yīng)每個(gè)葉片63開有相應(yīng)的弧形透氣孔611、621。下支架2上端的平盤與下百葉風(fēng)輪4的下法蘭盤42用多個(gè)環(huán)形設(shè)置的螺釘固定在一起，下百葉風(fēng)輪4的上法蘭盤41與中百葉風(fēng)輪5的下法蘭盤52用多個(gè)環(huán)形設(shè)置的螺釘固定在一起，中百葉風(fēng)輪5的上法蘭盤51與上百葉風(fēng)輪6的下法蘭盤62用多個(gè)環(huán)形設(shè)置的螺釘固定在一起，上百葉風(fēng)輪6的上法蘭盤61與上支架7下端的平盤用多個(gè)環(huán)形設(shè)置的螺釘固定在一起。請(qǐng)參看圖3 :發(fā)電機(jī)9采用盤式電機(jī)，使用中盤式外殼91轉(zhuǎn)動(dòng)而主軸92不轉(zhuǎn)。集風(fēng)機(jī)構(gòu)中固定的支撐軸I穿設(shè)于三個(gè)百葉風(fēng)輪4、5、6以及外風(fēng)輪的下支架2和上支架7回轉(zhuǎn)中心線上，支撐軸I的上端從下支架2的管腔中穿過并經(jīng)下百葉風(fēng)輪4上、下法蘭盤41、42的中心孔和中百葉風(fēng)輪5下法蘭盤52的中心孔伸到中百葉風(fēng)輪5的中部與發(fā)電機(jī)9的主軸92相連接。發(fā)電機(jī)9的電力輸出線穿過支撐軸I的管壁，從其內(nèi)孔向下引出。多根向心地設(shè)置的斜向撐桿8從上、下兩側(cè)與發(fā)電機(jī)9的外殼91相連接，這些斜向撐桿8的外端與中百葉風(fēng)輪5上、下兩側(cè)的上、下法蘭盤51、52相連接，將發(fā)電機(jī)9固定安裝在中百葉風(fēng)輪5內(nèi)部。當(dāng)有風(fēng)吹來時(shí)，集風(fēng)機(jī)構(gòu)中外風(fēng)輪的三個(gè)外翼片3和內(nèi)風(fēng)輪三個(gè)百葉風(fēng)輪4、5、6的各個(gè)葉片依照風(fēng)的方向繞支撐軸I轉(zhuǎn)動(dòng)。集風(fēng)機(jī)構(gòu)中內(nèi)風(fēng)輪三個(gè)百葉風(fēng)輪4、5、6驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)9殼體91繞主軸92旋轉(zhuǎn)，殼體91內(nèi)的定子部分相對(duì)轉(zhuǎn)子部分旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能；集風(fēng)機(jī)構(gòu)中外風(fēng)輪的三個(gè)外翼片3提供升力和離心力，使整個(gè)集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)更加輕快，實(shí)現(xiàn)微風(fēng)發(fā)電。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，不以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，依本 實(shí)用新型的技術(shù)方案及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)屬于本實(shí)用新型涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)，具有支撐軸垂直設(shè)置的集風(fēng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)；其特征在于該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件由同軸地連成一體的內(nèi)風(fēng)輪和外風(fēng)輪組成，該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的支撐軸穿設(shè)于該內(nèi)風(fēng)輪和該外風(fēng)輪的回轉(zhuǎn)中心線上；該發(fā)電機(jī)采用盤式電機(jī)并安裝在該內(nèi)風(fēng)輪內(nèi)部，該發(fā)電機(jī)的主軸與該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的支撐軸相連接，該發(fā)電機(jī)的外殼與該集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件相連接；該內(nèi)風(fēng)輪有至少一個(gè)百葉風(fēng)輪，每個(gè)百葉風(fēng)輪上、下法蘭盤之間沿外圓周面環(huán)形排列多個(gè)豎立的弧形葉片且上、下法蘭盤上對(duì)應(yīng)每個(gè)葉片開有相應(yīng)的弧形透氣孔；該外風(fēng)輪有三個(gè)或五個(gè)從回轉(zhuǎn)中心向外福射狀均布的“”型外翼片，每個(gè)外翼片上兩個(gè)相對(duì)翼面為可產(chǎn)生升力和離心力的不對(duì)稱弧面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的內(nèi)風(fēng)輪由三個(gè)同軸地連成一體的百葉風(fēng)輪組成，其中位于上、下兩端的兩個(gè)百葉風(fēng)輪大小相同而位于中間的百葉風(fēng)輪的直徑大于上述兩個(gè)百葉風(fēng)輪；所述的發(fā)電機(jī)安裝在中間的百葉風(fēng)輪內(nèi)部。
專利摘要本實(shí)用新型升阻結(jié)合型垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)，涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)。它具有支撐軸軸垂直設(shè)置的集風(fēng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)；集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件由內(nèi)風(fēng)輪與外風(fēng)輪組成，支撐軸穿設(shè)于內(nèi)、外風(fēng)輪的回轉(zhuǎn)中心線上；發(fā)電機(jī)采用盤式電機(jī)并安裝在內(nèi)風(fēng)輪內(nèi)部，其主軸與集風(fēng)機(jī)構(gòu)的支撐軸相連接，其外殼與集風(fēng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)件相連接；內(nèi)風(fēng)輪有至少一個(gè)百葉風(fēng)輪，每個(gè)百葉風(fēng)輪上、下法蘭盤之間沿外圓周面環(huán)形排列多個(gè)豎立的弧形葉片且對(duì)應(yīng)每個(gè)葉片開有相應(yīng)的弧形透氣孔；外風(fēng)輪有三個(gè)或五個(gè)從回轉(zhuǎn)中心向外輻射狀均布的“”型外翼片，每個(gè)外翼片上兩個(gè)相對(duì)翼面為可產(chǎn)生升力和離心力的不對(duì)稱弧面。內(nèi)、外風(fēng)輪分別為阻力型和升力型風(fēng)輪，可實(shí)現(xiàn)微風(fēng)發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D3/06GK202520482SQ201220051098
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者章琴林 申請(qǐng)人:廈門立一新能源科技有限公司