[实用新型]一种横向排列风叶的垂直轴风力机

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种横向排列风叶的垂直轴风力机，具体地说是一种改变传统垂直轴风力发电机的风叶结构，可以制成从小功率到中大功率的垂直轴风力发电机。

背景技术

现有垂直轴风力发电机其风叶的安装多为上下方向或于垂直轴平行，而本实用新型一种横向排列风叶的垂直轴风力机根本上改变风叶结构，风叶的安装沿着横梁方向由轴心向外装配。同时本实用新型的风叶是随风摆动的在迎风周期时所述风叶会迎风张开以增加迎风面积，在逆风周期时所述风叶会背风闭合减小迎风面积，而目前其它垂直轴风力发电机大多为固定风叶在逆风周期时迎风面积不会减少会影响功效。本实用新型在横梁上还安装特有的制动弹簧或制动柱在迎风周期时风叶张开由所述制动弹簧或制动柱决定风叶张开位置，在风速超过设定数值时所述制动弹簧会受压过度而弯曲使所述风叶迎风面积变小从而来保护发电装置，这种直接减小风叶迎风面积在风速过大时保护发电装置的方式对于目前风力发电机来说是一种巨大的改变。在没有台风或飓风的地区为了简化则只需要用制动柱。

现有的垂直轴风力机和水平轴风力机其风叶或者风叶支架多分别固定安装在主轴上因而在主轴上需要的安装要求相当高，而本实用新型可用一支型材穿过主轴成为相对称的两组横梁和风叶其重心正好在垂直主轴轴心使结构相当简单而强度极高使成本大幅降低。

现有的风阻型(或称阻力型)垂直轴风力发电机其风叶的叶尖线速度和风速的比(尖速比)一般小于1，而机翼型(或称升力型)尖速比可以大于1据说甚至可达6，然而在有额定负载的情况下其尖速比也接近1，本实用新型属于风阻型但是尖速比在有负载的的情况下可大于1，甚至可以改变风叶的设计来改变尖速比。

发明内容

本实用新型目的在于用简单的方式从根本上改进垂直轴风力发电机在中大功率方面的应用，本实用新型其结构是在垂直主轴上装有2组或2组以上均等夹角的横梁，其特征在于：每个横梁上装随风摆动的风叶。

进一步的特征在于：一条型材穿过垂直主轴形成相对应的2组横梁，可以在不同高度再用一条型材穿过垂直主轴形成另外的2组横梁。

进一步的特征在于：所述风叶可以是单一或分成为多个直接套在圆筒形横梁上，也可以装配在风叶支架上。

进一步的特征在于：所述随风摆动的风叶在同一个装配位置可以是单片型也可以分为上风叶和下风叶。

进一步的特征在于：所述横梁可以安装单片风叶型风叶支架，也可以分为上风叶支架和下风叶支架两个部分，分别可以安装上风叶和下风叶。

进一步的特征在于：所述横梁可以安装一长条或对应风叶而分立的辅助支架，所述辅助支架可以安装风叶制动柱或风叶制动弹簧。

进一步的特征在于：所述随风摆动的风叶须安装风叶制动柱或风叶制动弹簧。

进一步的特征在于：所述随风摆动的风叶在横梁不同位置上的每一个风叶面积有所不同，离所述垂直主轴近的风叶面积要比远的风叶面积大。

进一步的特征在于：所述垂直主轴下部安装推力球轴承。

进一步的特征在于：所述横梁可添加缆索，缆索穿过吊索环和横梁两头的端头吊索板相连，吊索环下部由吊索柱支撑。

本实用新型用一支型材穿过垂直主轴成为相对称的两组横梁和风叶其重心正好在垂直主轴轴心使结构相当简单而强度极高使成本大幅降低，多条型材不同高度以均等夹角穿过垂直主轴成为4组或6组或更多组相对称的横梁和风叶，所述多条型材以不同的高度穿过垂直主轴需插入垂直销子锁住不同组的横梁。

本实用新型其风叶在一条横梁上可分成多片沿着横梁方向由轴心向外装配，根本上改变传统垂直轴风力机的风叶结构。同时本实用新型的风叶是随风摆动的在迎风周期时所述风叶会迎风张开以增加迎风面积，在逆风周期时所述风叶会背风闭合减小迎风面积，而目前其它垂直轴风力发电机大多为固定风叶在逆风周期时迎风面积不会减少会影响功效。

本实用新型在横梁上还安装特有的制动弹簧或制动柱在迎风周期时风叶张开由所述制动弹簧或制动柱决定风叶张开位置，在风速超过设定数值时所述制动弹簧会受压过度而弯曲使所述风叶迎风面积变小从而来保护发电装置，这种直接减小风叶迎风面积在风速过大时保护发电装置的方式对于目前风力发电机来说是一种巨大的改变。在没有台风或飓风的地区为了简化则只需要用制动柱。

本实用新型所述风叶可根据设计需要做成单片型或上下双片型。

本实用新型所述风叶顺着横梁排列可根据设计需要和横梁的长度来设定风叶的数量，一般来说近轴心的风叶面积较大远端的风叶面积较小。