[实用新型]一种集风式卧轴风力机

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤指集风式卧轴风力机。能将风力集聚实现弱风发电。

背景技术

风力发电技术是以自然风力为动力驱动发电设备旋转实施发电的技术。风力发电提供了一种清洁能源，成为各国能源领域发展的重点。

现有风力发电机从结构上讲主要有两类。一类为水平轴型，水平轴上安装三片叶片，水平轴配装于高高的塔架（立杆），以5兆瓦风力发电机为例，其叶片长度近50米，三个叶片的总重量20-30吨。由于叶片长，重量大，推动的风力需要大，通常需要4级风力、风速7米/秒才能启动。可见，现有技术的水平轴型风力发电机成本高，安装麻烦，微风不能发电。

另一类为竖立轴型，其主轴竖立设置，体积小，重量轻，但发电功率低。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是克服现有技术的水平轴型风力发电机成本高、安装麻烦、微风不能发电，以及竖立轴型的风力发电机发电功率低的不足，提供一种集风式卧轴风力机，能实现微风启动，大功率，安装便利，低成本开发利用风力。

为了解决上述技术问题，本实用新型一种集风式卧轴风力机采用下述技术方案：

一种集风式卧轴风力机，包括主轴、叶轮和机座，叶轮固装在主轴上，主轴平卧地支撑安装于机座；还包括集风罩支架和集风罩，集风罩支架包括座体及两支撑臂，两支撑臂与座体固装或整体成型为一体，两支撑臂以不同方向从座体上伸出，在座体上开制轴孔，通过轴孔将集风罩支架配装于主轴的轴端致使集风罩支架能以主轴为轴转动；在主轴的两端各配装一集风罩支架；在所述集风罩支架的两所述支撑臂上固装集风罩。

对上述技术方案进行进一步阐述: 

集风罩为槽状体，该种构造的集风罩作为一个整体安装在主轴两端配装的两集风罩支架的对应的两支撑臂上。

或者，集风罩为板状体，在各集风罩支架的各支撑臂上分别固装该种构造的集风罩。

在集风罩支架的座体上安装能随风向活动转向的小集风罩。

小集风罩在集风罩支架的座体上的安装位置与支撑臂在集风罩支架的座体上的伸出位置比较，小集风罩处于集风罩支架的座体的下部。

所述小集风罩通过小集风罩支架安装于集风罩支架的座体，小集风罩支架呈条状，小集风罩支架的一端枢接于集风罩支架的座体并在其间安装拉簧，小集风罩固装于小集风罩支架。小集风罩支架迎风时自动遮挡叶轮逆风部分并集聚下面部分风力，顺风时自动顺平减少风阻。

所述小集风罩为槽状体或板状体。

集风罩支架的两支撑臂之间的夹角120～150°。

主轴的两端分别安装于两所述机座上。

本实用新型的工作机理如下：

对于某安装地点来说，多数情况下主流风向变化不大，在安装时将主轴垂直于安装地点的主流风向。由于主轴平卧设置，来自主轴左右两边的风力都可以推动叶轮转动。

当右边来风时，右边的集风罩随风吹起上扬，集风罩支架逆时针吹转，使左边的集风罩处于与地面或屋顶面平行的位置（屋顶为平顶面者），以尽量减少风阻。这样，随风吹起上扬的右边的集风罩迎风集聚风力，同时，由于小集风罩处在所述集风罩的下方，小集风罩在风力作用下自动顺时针转动，小集风罩的自由端贴地集风和遮蔽叶轮逆向风压。所述集风罩与小集风罩形成一山口或喇叭口，形成弱风（从右边吹来）的聚流段，靠近叶轮部位，喇叭口变小，形成使风流加速的加速段，弱风经集聚加速作用于平卧的叶轮，推动叶轮高速转动后从叶轮的另一面减压减速排出。

左边来风时，左边的集风罩随风吹起上扬将集风罩支架顺时针吹转，使右边的集风罩处于与地面或屋顶面平行（屋顶为平顶面者）的位置，以尽量减少风阻。左边集风罩扬起集聚风力，小集风罩在风力作用下自动逆时针转动，并靠拉簧拉起平行于地面或屋顶面以减小风阻。所述集风罩形成一山口或喇叭口，形成弱风（从左边吹来）的聚流段，靠近叶轮部位，喇叭口变小，形成使风流加速的加速段，弱风经集聚加速作用于平卧的叶轮，推动叶轮高速转动后从叶轮的另一面减压减速排出。

当本实用新型安装在坡面屋顶时，两面来风都可利用坡面屋顶的集风效果推动叶轮转动。右边的集风罩集聚右边来风，利用屋脊遮蔽逆行阻力；左边集风罩集聚左边来风，并利用屋脊遮蔽逆行阻力。

同现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

其一，卧式安装在平地、平屋顶、坡面屋顶或高楼间，平面施工，便于安装，整机成本和安装成本低，便于推广。

其二，集风罩支架能绕主轴转动，形成能够转动的集风结构，左右两边的来风都可以集聚利用。