[实用新型]垂直轴鳞板式风车风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电机技术领域，特别涉及一种垂直轴鳞板式风车风力发电机。

背景技术

目前风力发电机风车基本有两种形式，一种风车的旋转轴是水平放置，风车叶片是上下在一个立面上旋转，叶片的旋转平面是与来风方向相对的，这种水平轴风力发电机是当前风力发电的主要机型，当然这种水平轴风力发电机也存在它的缺点：扇叶在旋转时产生较大的气动噪音，对环境构成严重的声污染，需要偏航机构来保证叶片方向，这种水平轴风力发电机的技术要求和工程造价都很高，安装和维护难度都很大。目前还有一种垂直轴风力发电机，它的形式是风车的旋转轴与水平面垂直，风车以垂直轴为中心水平旋转，它的优点是：运转噪声小，制造简单，工程造价低，安装、维护容易，可适应任何风向，但是这种垂直轴风力发电机的风车由于是水平旋转，风车上的叶片每转一周都经过一次顺风和一次逆风，当扇叶在顺风一侧时，自然风吹动扇叶旋转把风能转化成机械能，当扇叶旋转到逆风一侧时，扇叶与风向产生相对运动，这时机械能又被大量的损失掉，从而造成垂直轴风力发电机风能转化率低的特点，所以目前垂直轴风力发电机发展缓慢。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种垂直轴鳞板式风车风力发电机。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种垂直轴鳞板式风车风力发电机，包括扇叶，所述扇叶设置在风车垂直轴的圆周方向上，所述每个扇叶由扇叶框架和至少一片铰接在扇叶框架上的鳞板组成，扇叶框架中部为通槽，能够通过旋转将通槽覆盖和打开的鳞板铰接在所述扇叶框架上。从而形成了鳞板贴靠扇叶框架时可以单向阻隔空气流动，当扇叶与空气流相对运动时所有鳞板可以单向旋转展开让空气流通过扇叶，减少了扇叶的阻力，增大了风能的转化率。

所述扇叶为m组，且m＝2n，n≥2且n为正整数，每组扇叶的扇叶数量不少于两个，每组扇叶的各个扇叶沿垂直轴的轴向分布，且各个扇叶之间有一定的间隔；每组扇叶的各个扇叶与相邻两组扇叶中的扇叶上下交错分布。使相邻组之间的扇叶无阻挡，充分利用各扇叶。

所述鳞板为多片，且每片鳞板的自由端部贴靠到相邻的鳞板的铰接端根部。所有鳞板都以此叠压，以使扇叶面积增大。

所述鳞板通过鳞板轴安装到扇叶框架上，以使结构简单安装方便。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中扇叶上鳞板的结构可以在风力的作用下旋转，使得风车一侧的扇叶上的鳞板贴靠在扇叶框架上可以单向阻隔空气从通槽中流过，风阻增大以充分利用风能，而风车另一侧的扇叶上所有鳞板在风的作用下单向旋转展开让空气流通过扇叶框架上的通槽，减少了扇叶的阻力，增大了风能的转化率；另外扇叶由多组组成，可以增大空气的流速，提高各扇叶的利用率。本实用新型具有结构简单、噪声污染小和风能转化率高的特点。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为空气流经扇叶的气流流动示意图；

图4为扇叶结构示意图；

图中：1鳞板，2扇叶框架，3传动齿轮，4液压传动单元，5扇叶，6气流，7低气压区，8鳞板轴。

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步的说明：

实施例：如图1所示，为一种垂直轴鳞板式风车风力发电机，包括垂直轴和扇叶5，扇叶5均匀安装在垂直轴的圆周方向上，扇叶5的转动通过液压传动单元4输出以控制和驱动发电机发电，垂直轴通过传动齿轮3将动力传递给液压传动单元4。其中，如图2所示扇叶5为六组在圆周方向均匀布置，每组扇叶5的扇叶数量为三个(如图1和图3所示)，每组扇叶5的各个扇叶沿垂直轴的轴向分布，且各个扇叶之间有一定的间隔，做为顺风旋转时的空气通道；由图3所示每组扇叶5的各个扇叶与相邻两组扇叶中的扇叶上下交错分布，使流经扇叶的空气路线延长，这样当风吹到扇叶后在两个扇叶间产生一定的高气压，使两个扇叶间的空气气流6的流速加快，且吹向后面的扇叶，相邻前后排列的扇叶都能够获得风能，提高风能利用率。并且，这样不但使后面(以风的方向为参照)的扇叶获得较大的风能，同时也会在扇叶的背风面形成较强的低气压区7，扇叶前后压差大从而增大扇叶的旋转力矩。如图1和图2、图4所示，每个扇叶5由扇叶框架2和至少一片铰接在扇叶框架上的鳞板1组成，扇叶框架2上设有通槽，鳞板1通过旋转将通槽覆盖。

如图2、4所示，扇叶5上的鳞板1为多片，鳞板1通过鳞板轴8铰接安装在扇叶框架2上，且每片鳞板1的自由端部贴靠到相邻的鳞板1的铰接轴端根部，所有鳞板1都以此叠压，从而形成了鳞板1贴靠扇叶框架2。图2中箭头A表示风向，箭头B表示风车旋转方向，这时风车一侧(图中左侧)的扇叶5上的鳞板1贴靠在扇叶框架2上可以单向阻隔空气从通槽中流过，而风车另一侧的扇叶5上所有鳞板1在风的作用下单向旋转展开让空气流通过扇叶框架2上的通槽，减少了扇叶5的阻力，增大了风能的转化率。