一种新型的风力发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103195649A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103195649103195649A(43)申请公布日2013.07.10(21)申请号201310138031.9(22)申请日2013.04.19(71)申请人桂林电子科技大学地址541004广西壮族自治区桂林市金鸡路1号桂林电子科技大学计算机科学与工程学院(72)发明人王勇(51)Int.Cl.F03D3/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种新型的风力发电机(57)摘要本发明涉及一种垂直轴风力发电机。它避免了现有风力发电机的一些缺点，发电机的风轮不用直接暴露在风雨中，而且通过外壳采集更大的风能。它不仅利用风的正面压力，也利用风的负压发电。本发明中，在进风口和出风口都有一些单向阀门，在进风口风只能进不能出，而出风口风只能出不能进。风从外壳进入发电机内部，推动风轮发电。CN103195649ACN1039564ACN103195649A权利要求书1/1页1.一种新型的风力发电机，其特征为：包括外壳、进风口、管道、轴承、风轮、单向阀门、出风口，有一个单向阀门组成的进风口，在进风口风只能进不能出，同时也有一个单向阀门组成的出风口，在出风口风只能出不能进；风通过进风口进入管道中，推动风轮发电，然后通过出风口出去。2.一种如权利要求1所述的风力发电机，其特征为：在进风口的单向阀门位置，有一个支柱，放在朝外的方向，刚好挡住阀门。3.一种如权利要求2所述的风力发电机，其特征为：在出风口的单向阀门位置，有一个支柱，放在朝内的方向，刚好挡住阀门。4.一种如权利要求3所述的风力发电机，其特征为：进风口和出风口的每一个单向阀门的支柱上有密封胶圈。5.一种如权利要求4所述的风力发电机，其特征为：进风口和出风口都有外壳向外延伸扩大进风和出风面。2CN103195649A说明书1/3页一种新型的风力发电机技术领域[0001]本发明属于再生能源领域，涉及一种风力发电机，特别是垂直轴风力发电机。背景技术[0002]风力发电机多种多样，但归纳起来可分为两类：①水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；②垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置，能随风向改变而转动。对于小型风力发电机，这种对风装置采用尾舵，而对于大型的风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机，风轮在塔架后面的则成为下风向风机。水平轴风力发电机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮，有的再一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。[0003]利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板和被子做成的风轮，这是一种纯阻力装置；S型风车，具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。[0004]此外，还有一些其他的变种，比如达里厄式风轮。达里厄式风轮是一种升力装置，弯曲叶片的剖面是翼型，它的启动力矩低，但尖速比可以很高，对于给定的风轮重量和成本，有较高的功率输出。现在有多种达里厄式风力发电机，如Φ型，Δ型，Y型和H型等。这些风轮可以设计成单叶片，双叶片，三叶片或者多叶片。其他形式的垂直轴风力发电机有马格努斯效应风轮，它由自旋的圆柱体组成，当它在气流中工作时，产生的移动力是由于马格努斯效应引起的，其大小与风速成正比。有的垂直轴风轮使用管道或者漩涡发生器塔，通过套管或者扩压器使水平气流变成垂直气流，以增加速度，偶写还利用太阳能或者燃烧某种燃料，使得水平气流变成垂直方向的气流。[0005]这些发电机的风轮都是直接暴露在风雨中，容易遭受雨淋，需要使用特别的材料，寿命也受到影响。此外，风轮都是被动接受风能，并不能够调节和控制接受风能的大小。此外发电机所能接受的风能是受到叶片大小和形状限制的，不能充分接受风能。另外现有的风力发电机只能在风力足够大的时候才能发电。现有的风力发电机只能利用风的正面压力，而不能利用风的负压。发明内容[0006]本发明针对现有风轮发电机的以上缺陷，设计一种将风轮置于外壳内的风力发电机，通过对外壳进风口的大小可以调节。传统风力发电机的风轮长度上很长