滤风式垂直轴风力发电机风轮.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CN106677982A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201710116545.2(22)申请日2017.02.28(71)申请人诸葛文英地址100037北京市西城区展览馆路33楼903(72)发明人李祥明诸葛文英(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人杨立陈晓华(51)Int.Cl.F03D3/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称滤风式垂直轴风力发电机风轮(57)摘要本发明涉及一种滤风式垂直轴风力发电机风轮，包括两个以上的叶片单元和竖直布置的转轴，所述叶片单元沿转轴周边均匀布置，每个所述叶片单元包括多个纵向布置的叶片，所述叶片单元和转轴之间通过连接构件固定。本发明采用多个叶片代替阻力型垂直轴风机的风叶，将每个叶片单元中的多个叶片排列成一侧边缘位于虚拟风叶形成的面上，当风以水平方向吹向风叶凸面时，部分风从叶片之间的间隙泄露出去；叶片的滤风效果不仅使凸面受风抵消凹面受风的程度降低了20-80％，而且还可在叶片的凹面产生升力，推动风轮正向旋转，大大提高了阻力型垂直轴风力发电机的风能利用率。CN106677982ACN106677982A权利要求书1/1页1.一种滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，包括两个以上的叶片单元和竖直布置的转轴，所述叶片单元沿转轴周边均匀布置，每个所述叶片单元包括多个纵向布置的叶片，所述叶片单元与所述转轴之间通过连接构件固定连接。2.根据权利要求1所述的滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，所述连接构件为多个，分别对应于所述叶片单元，每个连接构件包括一个主支撑杆和多个次支撑杆，所述主支撑杆的一端与转轴周侧壁连接并均匀布设在与转轴垂直的平面上，每个所述主支撑杆的另一端与多个所述次支撑杆的一端连接，所述叶片一一对应连接在所述次支撑杆的另一端。3.根据权利要求1所述的滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，所述连接构件为圆形的上托板和下托板，多个所述叶片单元布置于上托板和下托板之间且所述叶片的上下边缘分别对应与上托板和下托板固定连接，所述转轴穿过上下托板的中心孔并与其固定连接。4.根据权利要求2或3所述的滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，每个所述叶片单元包括2-120个叶片。5.根据权利要求2或3所述的滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，每个所述叶片单元中，所述叶片等距排列。6.根据权利要求2或3所述的滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，所述叶片为折面形或弧面形。7.根据权利要求6所述的滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，每个所述叶片单元中，所述叶片的同侧边缘位于一虚拟面上，所述虚拟面可构成风轮的虚拟风叶，所述虚拟风叶为阻力型叶片；当叶片和虚拟风叶均为弧面形时，虚拟风叶和叶片的向风面同时为凹面或同时为凸面，且如果将每个叶片单元中的每个叶片及虚拟风叶投影到水平方向上，每个叶片凸面最高点处的切线方向平行；设每个叶片凸面最高点处的切线方向与水平方向的夹角为θ，0<θ<90°。8.根据权利要求7所述的滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，所述虚拟风叶为直面形、折面形或弧面形。9.根据权利要求6所述的滤风式垂直轴风力发电机风轮，其特征在于，所述叶片一面为粗糙表面，另一面为光滑表面；当所述叶片为弧面形时，叶片的凹面为粗糙表面，凸面为光滑表面。2CN106677982A说明书1/4页滤风式垂直轴风力发电机风轮技术领域[0001]本发明属于风力发电领域，具体涉及一种滤风式垂直轴风力发电机风轮。背景技术[0002]目前市场上的垂直轴风力发电机的风轮分为阻力型风轮和升力型风轮，升力型风轮是利用叶片产生的升力推动叶轮旋转，典型的结构是Darrieus型风力发电机，此种风力发电机叶片形状多设计为翼形，其优点是风能利用率高，缺点是启动性能差；阻力型风轮是利用叶片产生的阻力驱动叶轮旋转，典型的结构是Savonius型风力发电机，这种发电机的优点是启动转矩大，几乎能在任何风速下自启动，电能转化设备简单，能够安装在建筑物的表面，缺点是风轮叶片向风的凸面受到的风阻力严重抵消向风的凹面受到的风阻力，使得阻力型垂直轴风力发电机的风能利用率较低，该问题严重阻碍了阻力型垂直轴风力发电机的推广和应用。发明内容[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种滤风式垂直轴风力发电机的风轮，该风轮可以有效降低风叶向风的凸面受到的风阻力，使风叶向风的凹面和凸面受到的风阻力之差增大，从而提高风能利用率。[0004]本发明是通过以下技术方案实现的：[0005]一种滤风式垂直轴风力发电机风轮，包括两个以上的叶片单元和竖直布置的转轴，所述叶片单元沿转轴周边均匀布置，每个所述叶片单元包括多个纵向布置