專利名稱：蝸殼式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體為一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪安裝在蝸 殼內(nèi)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)基本上分為水平軸和垂直軸兩類，目前使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，
風(fēng)能利用系數(shù)都在0.5以內(nèi)，存在著效率低的問(wèn)題。
在已有的技術(shù)中，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多為三個(gè)葉片的葉輪，實(shí)際風(fēng)能利用 系數(shù)僅為0.3-0.5;垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)為了提高風(fēng)能利用系數(shù)，現(xiàn)有的技術(shù)也都 是采用各種形狀的葉形、葉片變角和各種擋風(fēng)板等結(jié)構(gòu)來(lái)提高風(fēng)能利用系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的H的就是為了減少垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的阻力，提高垂直軸風(fēng)力 發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是蝸殼式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī) 基本結(jié)構(gòu)由集流器、蝸殼、葉輪、發(fā)電機(jī)、變速器、風(fēng)向控制舵、支撐滾、導(dǎo) 流板、機(jī)架、電力存儲(chǔ)輸出裝置、固定鋼纜等構(gòu)成。設(shè)計(jì)思路采用了空氣動(dòng)力 學(xué)的理論，將垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多葉式葉輪安裝在蝸殼內(nèi)，蝸殼內(nèi)有氣流通道， 氣流通道外部連接集流器，氣流在氣流通道內(nèi)到葉輪是三元流動(dòng)，根據(jù)風(fēng)動(dòng)機(jī) 械的相似理論，多葉式風(fēng)動(dòng)葉輪具有流量系數(shù)最大的特點(diǎn)，而流量系數(shù)大則風(fēng) 量大，設(shè)計(jì)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)多葉式葉輪具有流量系數(shù)大、結(jié)構(gòu)尺寸小的特點(diǎn)，葉 片在垂直軸四周徑向均勻分布，葉輪通過(guò)變速器和發(fā)電機(jī)相連接；迎風(fēng)集流器 可以增大迎風(fēng)面積，氣流通過(guò)集流器將所有迎風(fēng)面的氣流收入到蝸殼內(nèi)的氣流 通道，解決了普通垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪回轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)受到迎風(fēng)阻力的問(wèn)題，蝸殼內(nèi)風(fēng)道的導(dǎo)流作用使所有迎風(fēng)面的氣流變?yōu)轵?qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪全部葉片的高 速氣流，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，極大的提高了風(fēng)能利用系數(shù)，提高了垂直軸風(fēng)力發(fā) 電機(jī)的輸出功率；風(fēng)向舵可以保證集流器的進(jìn)氣口方向始終朝向迎風(fēng)面。
本發(fā)明的有益效果是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪安裝在特制的蝸殼內(nèi)作為集風(fēng)一 能量轉(zhuǎn)換裝置，蝸殼內(nèi)有氣流通道，蝸殼氣流通道的外部連接到迎風(fēng)集流器， 迎風(fēng)集流器可以增大迎風(fēng)面積，將迎風(fēng)面的氣流全部收入到蝸殼內(nèi)的氣流通道， 提高蝸殼內(nèi)通道氣流的流速；進(jìn)入蝸殼通道內(nèi)的氣流通過(guò)蝸殼通道內(nèi)的導(dǎo)流作 用，在蝸殼通道內(nèi)用來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的全部葉片，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng) 力矩遠(yuǎn)高于普通垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，同時(shí)使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電啟動(dòng)風(fēng)速要求大 大降低，啟動(dòng)風(fēng)速低于2m/s,風(fēng)能利用系數(shù)提高到0.8以上，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 效率的最大化。


圖1蝸殼式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正視圖 圖2圖1的A-A向剖視圖 圖中，蝸売式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)由導(dǎo)流板l、風(fēng)向控制舵2、集流
器3、支撐滾4、變速器5、發(fā)電機(jī)6、機(jī)架7、電力存儲(chǔ)輸出裝置8、固定鋼纜
9、葉輪10、蝸殼11構(gòu)成。
具體實(shí)施例方式
卜一面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明
附圖l、圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施例，蝸殼式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪IO、 蝸殼ll、集流器3和風(fēng)向控制舵2安裝在機(jī)架7上，機(jī)架7下安裝變速器5、 發(fā)電機(jī)6和電能儲(chǔ)存輸出裝置8，機(jī)架7用固定鋼纜9斜拉固定。B向氣流經(jīng)過(guò) 集流器3進(jìn)入蝸殼11內(nèi)的氣流通道，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪10安裝在蝸殼11內(nèi)， 進(jìn)入蝸殼通道內(nèi)的氣流用來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪10的全部葉片，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪10通過(guò)變速器5驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)6進(jìn)行發(fā)電，發(fā)出的電能經(jīng)電力存儲(chǔ)輸出 裝置8輸出。為使集流器3正對(duì)B方向氣流，安裝風(fēng)向控制舵2和支撐滾4構(gòu) 成風(fēng)向自動(dòng)跟蹤控制裝置，保證集流器3的進(jìn)氣口方向始終朝向迎風(fēng)面。
權(quán)利要求
1.一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由集流器(3)、發(fā)電機(jī)(6)、葉輪(10)、蝸殼(11)等構(gòu)成，其特征是將垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪(10)安裝在蝸殼(11)內(nèi)，蝸殼(11)內(nèi)有氣流通道，氣流通道外部連接集流器(3)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是蝸殼(1)內(nèi)壁型線為 條對(duì)數(shù)螺旋線。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是安裝在蝸殼(11)內(nèi)葉 輪(10)的葉片數(shù)量大于3。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是蝸殼(11)氣流通道外 部連接集流器(3)的形狀是喇叭型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體為一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪10安裝在蝸殼11內(nèi)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，蝸殼11內(nèi)有氣流通道，蝸殼11氣流通道的外部連接到迎風(fēng)集流器3，迎風(fēng)集流器3可以增大迎風(fēng)面積，將迎風(fēng)面的氣流全部收入到蝸殼11內(nèi)的氣流通道，蝸殼11通道內(nèi)的氣流用來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪10的全部葉片，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩遠(yuǎn)高于普通垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，同時(shí)使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電啟動(dòng)風(fēng)速要求大大降低，啟動(dòng)風(fēng)速低于2m/s，風(fēng)能利用系數(shù)提高到0.8以上，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)效率的最大化。
文檔編號(hào)F03D9/00GK101586533SQ200910062848
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者張偉一, 張宇馳, 張少先, 張志斌, 張躍斌 申請(qǐng)人:武漢益宇環(huán)?？萍加邢薰?