一种垂直轴风力机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106968883A(43)申请公布日2017.07.21(21)申请号201710076809.6(22)申请日2017.02.13(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人魏望望王幸敏马玉屏李盛鹏赖卫清辛亮亮许京荆(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人陆聪明(51)Int.Cl.F03D3/06(2006.01)F03D80/00(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种垂直轴风力机(57)摘要本发明公开了一种垂直轴风力机，包括风力机转轴、升力型叶片、支撑架安装盘、升力型叶片支撑架、阻力型叶片安装盘、阻力型叶片、底座。本发明提出了拉索结构，增加了叶片安装的可靠性，解决了垂直轴风力机在高风速下叶片刚性与稳定性差的问题。本发明提出了升阻力叶片组合结构，并在组合结构的基础上提出椭圆叶片以及新的叶片安装形式，降低了成本，解决了垂直轴风力机在低风速下启动性能差的问题。因此本发明结构合理，功能实用，节省材料，适合应用于不同风速下的风场环境，同时不影响垂直风力机的功率和空气动力性能；新型垂直轴风力机可以有效增强叶片高风速下承受风力冲击的能力，提高垂直轴风力在低风速下的启动性能。CN106968883ACN106968883A权利要求书1/1页1.一种垂直轴风力机，其特征在于，包括风力机转轴（1）、升力型叶片（2）、支撑架安装盘（3）、升力型叶片支撑架（4）、阻力型叶片安装盘（7）、阻力型叶片（8）、底座（9）；所述风力机转轴（1）安装在底座（9）上，所述支撑架安装盘（3）安装在风力机转轴（1）上，若干条升力型叶片支撑架（4）的一端固定在支撑架安装盘（3）上，若干所述升力型叶片（2）竖直方向布置，每个升力型叶片（2）的中心与相对应的升力型叶片支撑架（4）的另一端固定连接，所述升力型叶片（2）预置角为0°；为保证升力型叶片（2）旋转时的稳定性和刚性，利用三角形稳定性原理，垂直轴风力机上安装有拉索结构；所述阻力型叶片安装盘（7）安装在风力机转轴（1）上，所述阻力型叶片（8）安装在阻力型叶片安装盘（7）上，解决垂直轴风力机启动性能差的问题。2.根据权利要求1所述一种垂直轴风力机，其特征在于，所述拉索结构包括斜拉索（5）和水平拉索（6）；在相邻的升力型叶片（2）的顶端之间以及底端之间，通过水平拉索（6）相互连接，在升力型叶片（2）的两端与支撑架安装盘（3）之间，通过斜拉索（5）连接。3.根据权利要求1所述一种垂直轴风力机，其特征在于，所述阻力型叶片（8）采用椭圆形叶片，阻力型叶片（8）安装在升力型叶片（2）的下方，两种叶片相互错开，避免相互影响其空气动力性能，并且阻力型叶片（8）的两叶片横向与纵向均有间隙。2CN106968883A说明书1/3页一种垂直轴风力机技术领域[0001]本发明涉及一种垂直轴风力机，属于风能发电技术，应用于新能源发电领域。背景技术[0002]目前我们正面临着资源枯竭和环境恶化等问题，因此，寻找一种新的可再生清洁能源成为当务之急。风能作为一种可再生能源，以其独特优势和战略地位吸引了人们的注意，成为国内外研究的热点。在风能的开发与利用中，风力机作为最主要的能量转换装置，其结构形式设计的好坏直接影响风力机的能量输出和空气动力性能。[0003]现有的组合型垂直轴风力机中，用于支撑叶片的辅助结构都比较复杂，降低了垂直轴风力机的风能利用效率；而且阻力型叶片多采用半圆叶片，这种叶片材料成本较大，功率性能较差。发明内容[0004]为了解决现有的垂直轴风力机在高风速下叶片刚性与稳定性差及低风速下启动性能差的问题，本发明提供了一种垂直轴风力机，使用拉索结构以及升阻力叶片组合的结构，该结构简单合理，功能实用，节省材料，适合应用于不同风速下的风场环境，同时不影响垂直风力机的功率和空气动力性能。[0005]为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：一种垂直轴风力机，包括风力机转轴、升力型叶片、支撑架安装盘、升力型叶片支撑架、阻力型叶片安装盘、阻力型叶片、底座；所述风力机转轴安装在底座上，所述支撑架安装盘安装在风力机转轴上，若干条升力型叶片支撑架的一端固定在支撑架安装盘上，若干所述升力型叶片竖直方向布置，每个升力型叶片的中心与相对应的升力型叶片支撑架的另一端固定连接，所述升力型叶片预置角为0°；为保证升力型叶片旋转时的稳定性和刚性，利用三角形稳定性原理，垂直轴风力机上安装有拉索结构；所述阻力型叶片安装盘安装在风力机转轴上，所述阻力型叶片安装在阻力型叶片安装盘上，解决垂直轴风力机启动性能差的问题。[0006]所述拉索结构包括斜拉索和水平拉索；在相邻的升力型叶片的顶端之间以及底端之