垂直轴风力发电机的叶片及叶轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102748207A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102748207A(43)申请公布日2012.10.24(21)申请号201210287071.5(22)申请日2012.08.13(71)申请人赵立华地址132012吉林省吉林市船营区鸿博御园19号楼-1单元-9号(72)发明人赵立华(51)Int.Cl.F03D3/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图55页(54)发明名称垂直轴风力发电机的叶片及叶轮(57)摘要本发明涉及垂直轴风力发电机，尤指一种带辅翼、结构简单、可微风启动、运行稳定、无噪声的H型垂直轴风力发电机叶片及叶轮。本发明的垂直轴风力发电机叶片由主翼和辅翼构成，叶片横截面为翼型，辅翼向轮轴侧弯曲，上下对称设置并与主翼段连接构成叶片。上述弯曲结构叶片及采用该叶片制成的叶轮，叶片绕轮轴中心线旋转时，辅翼段能减小叶片的旋涡气流损失，提高风力发电机的稳定性和效率；能增加叶片的转动力矩，实现叶轮的低风速启动运行；能减小叶片弯曲应力，叶片更轻，转速更快，增强叶轮运行的稳定性；叶片流线型外形，避免了与空气流的剧烈摩擦和切割，能消除风力发电机的噪声。此构形叶片及叶轮结构简洁，美观，制作工艺简单，更适于产品的制造推广。CN102748ACN102748207A权利要求书1/1页1.垂直轴风力发电机叶片，包括主翼和辅翼，其特征为：所述叶片横截面为翼型，主翼与辅翼外形均匀连接构成叶片，叶片外形上下对称。2.如权利要求l所述垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述主翼是指叶片的中间直线段部分，主翼横截面前缘点A、后缘点B间连接弦的中点轨迹为一平行于轮轴中心线的直线段，是构成叶片的主体部分。3.如权利要求1、权利要求2所述垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述翼型指横截面为机翼流线型横截面外形（含适于制作垂直轴风力发电机翼型的任何流线型横截面外形），见图6。4.如权利要求l所述垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述辅翼是指叶片主翼辅助增加的部分，包括上、下辅翼；辅翼由直线段和过渡弯曲段外形均匀连接构成；辅翼过渡弯曲段横截面前缘点A、后缘点B间连接弦的中点轨迹为一向轮轴侧弯曲的圆弧，圆心角为α（00＜α＜900）；辅翼直线段外形由横截面为机翼流线型横截面外形（含适于制作垂直轴风力发电机翼型的任何流线型横截面外形）的上弦外曲面与过辅翼过渡弯曲段上、下端横截面弦前缘点A、后缘点B和辅翼上、下端最高、最低点C的内曲面（含平面）所围成；辅翼段叶片上、下对称配置，见图2、图3、图7；辅翼过渡弯曲段与主翼段外形均匀连接成一体、构成完整叶片：所述轮轴为垂直轴风力发电机的铅垂回转轴，见图7。5.如权利要求1、权利要求4所述垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述上、下辅翼段横截面前缘点A、后缘点B间连接弦的中点轨迹所在的平面与轮轴中心线共面；所述主翼和上、下辅翼横截面前缘点A、后缘点B间连接弦的中点分别分布于圆心在轮轴中心线上的一系列水平截面圆的圆周上，见图5、图6。6.垂直轴风力发电机叶轮，包括轮轴和复数枚叶片，叶片通过支持臂与轮轴固定连接，其特征为：所述叶片横截面为翼型，叶片外形上下对称。7.如权利要求6所述的垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：所述叶片包括主翼和辅翼，主翼是指叶片的中间直线段部分，主翼横截面前缘点与后缘点问连接弦的中点轨迹为一平行于轮轴中心线的直线段；所述辅翼是指主翼辅助增加的部分，包括上、下辅翼；辅翼由直线段和过渡弯曲段外形均匀连接构成；辅翼过渡弯曲段横截面前缘点A、后缘点B间连接弦的中点轨迹为一向轮轴侧弯曲的圆弧，圆心角为α（00＜α＜900）；辅翼直线段外形由横截面为机翼流线型横截面外形（含适于制作垂直轴风力发电机翼型的任何流线型横截面外形）的上弦外曲面与过辅翼过渡弯曲段上、下端横截面弦前缘点A、后缘点B和辅翼上、下端最高、最低点C的内曲面（含平面）所围成；辅翼段叶片上、下对称配置，见图2、图3、图7；辅翼过渡弯曲段与主翼段外形均匀连接成一体、构成完整叶片；所述轮轴为垂直轴风力发电机的铅垂回转轴，见图7。8.如权利要求6所述的垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：所述支持臂为叶片与轮轴的固定连接件；所述翼型指机翼的流线型横截面外形（含适于制作垂直轴风力发电机翼型的任何流线型横截面外形），见图6。9.如权利要求6、权利要求7所述垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：所述上、下辅翼段横截面前缘点A、后缘点B间连接弦的中点轨迹所在的平面与轮轴中心线共面；所述主翼和上、下辅翼横截面前缘点A、后缘点B间连接弦的中点分别分布于圆心在轮轴中心线上的一系列水平截面圆的圆周上。2CN102748207A说明书1/4页垂直轴风力发电机的叶片及叶轮技术领域[0001]本发明涉及垂直