[发明专利]一种大型垂轴式风力发电机

说明书

本发明涉及一种大型垂轴式风力发电机，其特征在于：包括支撑底架、中心轴、叶片、风罩、引风墙和发电机组；本发明中采用独立的中心内轴和中心外轴结构分别风罩和叶片相连，以及在风罩上设置引风墙，通过驱动电机调节风罩的角度，实现风罩上的进风口与风向垂直；设置的引风墙将垂直吹向于挡风罩的风引向进风口；保证了整个引风罩直径所在面即为收风面，提高风能的利用效率；本发明中采用多个发电机与中心外轴配合，保证了发电效率的同时提高了风能的转化率。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种大型垂轴式风力发电机。

背景技术

现今的风力发电机，按轴向分有水平轴和垂直轴风力发电机两种类型；水平轴风力发电机工作面积大，但收风面积小，风能利用率较低，成本较高，安装困难,维护不方便。垂直轴风力发电机不要方向尾翼，成本较低，安装较易，适合于作微小型的风力发电机；

如中国专利201520545508.X所述的一种垂轴式半开半闭万向风力发电装置，其特征在于：包括发电机、变速箱以及由扇叶、旋转轴构成的竖向扇叶轴，旋转轴的下端与变速箱连接，变速箱的输出轴与发电机连接，所述扇叶的外围还设有与旋转轴同轴的挡风板壳，挡风板壳的下端设有滚轮转盘，滚轮转盘由支架支撑。

要提高风力发电机的效率，就必须增大风力发电机的有效收风面，水平轴风力发电机的工作面积大，但收风面积小，致使风力发电机效率低，发电成本高；上述专利为中、小型的垂轴式发电机，采用的是半场口的结构，气流在吹过扇叶时，这样的结构设计会减少风能的利用，风罩为固定式无法引导气流走向，导致风能利用率低。

目前的大型垂轴式风力发电机的应用的阻力主要是由于垂轴式风力发电机比同直径的水平式风力发电机有效面积小，风能利用率低的问题；因此增加垂轴式风力发电机的有效面积与水平轴风力发电机的有效面积相同，由于垂直轴风力发电机不要方向尾翼，成本较低，安装较易，风能的利用效率能超过同直径的水平轴风力发电机，且更加容易推广使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大型垂轴式风力发电机，能解决一般的水平轴式风力发电机工作面积大，收风面小造成发电效率低、发电成本高的问题以及解决垂轴式风力发电机采用固定式的风罩，有效面积小，发电效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大型垂轴式风力发电机，其创新点在于：包括支撑底架、中心轴、叶片、风罩、引风墙和发电机组；

所述中心轴垂直于支撑底架的中心处设置，所述中心轴包括中心内轴和中心外轴；所述中心内轴的长度大于中心外轴的长度；中心外轴内设置有容纳中心内轴的通孔，中心内轴嵌套在中心外轴的通孔内同轴设置；所述中心外轴上沿圆周方向上竖直设置有若干叶片架；所述中心内轴的底端延伸出中心外轴的底端；

所述叶片具有若干个且沿竖直方向安装在叶片架上，所述叶片为平面结构或凹面结构；叶片通过叶片架带动中心外轴旋转；叶片的底端靠近中心外轴处设置有发电机组；

所述风罩环绕在叶片的外部，风罩的两端边缘通过若干水平连杆与轴承配合分别连接在中心内轴的两端，风罩可绕着中心内轴旋转，风罩包括进风口、出风口以及一对挡风板；所述一对挡风板将进风口与出风口隔开；

所述引风墙包括第一引风板和第二引风板；所述第一引风板与第二引风板的一端分别连接同一挡风板的两端边缘上，所述第一引风板沿着风罩的挡风板切线方向向外侧延伸；第一引风板与第二引风板的另一端相连形成三角结构；所述引风墙跟随风罩一起旋转；

所述发电机组安装在支撑底架上且靠近中心轴处位于叶片底端的缺口内，发电机组具有若干发电机；所述发电机通过离合器与中心外轴的底端相连。

进一步的，所述进风口以及出风口与中心轴所形成的夹角为90度，进风口与出风口相邻的角度为90度。

进一步的，所述风罩的底端沿圆周方向设置有若干滑轮，支撑底架上设置有配合风罩底端滑轮的滑轨。