一种垂直轴风力发电机叶片及叶轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102619697A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102619697A(43)申请公布日2012.08.01(21)申请号201210113140.0(22)申请日2012.04.17(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)发明人赵立华赵建华林荫柳明(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D3/06(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书33页页附图附图55页(54)发明名称一种垂直轴风力发电机叶片及叶轮(57)摘要本发明涉及垂直轴风力发电机，尤指一种能提高垂直轴风力发电机效率，运行稳定，无噪音的叶片及叶轮。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。CN102697ACN102619697A权利要求书1/2页1.一种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，主翼与辅翼连接构成叶片，叶片外形上下对称。2.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述翼型指机翼的流线型横截面外形。3.如权利要求1所述的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，是构成叶片的主要部分。4.如权利要求1所述的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弯曲段，包括上、下辅翼，辅翼向轮轴侧弯曲并与主翼连接成一体。5.如权利要求1所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述轮轴为垂直轴风力发电机的铅垂回转轴。6.如权利要求1和3所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述主翼横截面前缘点与后缘点间连接弦的中点轨迹为一平行于轮轴中心线的直线段。7.如权利要求1和4所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述上、下辅翼横截面前缘点与后缘点间连接弦的中点轨迹为一段圆弧和与此段圆弧靠近轮轴侧端点连接的一段直线，圆弧段与直线段相切，圆弧段的圆心角为α，150≤α≤750。8.如权利要求1和4所述的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与后缘点间连接弦的中点轨迹圆弧的另一端点分别与主翼段横截面前缘点与后缘点间连接弦的中点轨迹的直线段的上、下端点连接，直线段与圆弧段相切。9.如权利要求1和4所述上、下辅翼段横截面前缘点与后缘点间连接弦的中点轨迹所在的平面与轮轴中心线共面。10.如权利要求1和3和4所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述主翼和上、下辅翼横截面前缘点与后缘点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。11.一种垂直轴风力发电机叶轮，包括轮轴和复数个叶片，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。12.如权利要求11所述的垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：所述轮轴为垂直轴风力发电机的铅垂回转轴。13.如权利要求11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，辅翼包括上、下辅翼，上、下辅翼与主翼连接成一体构成叶片。14.如权利要求11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。15.如权利要求11所述的垂直轴风力发电机叶片，其特征为：所述翼型指机翼的流线型横截面外形。16.如权利要求11和13所述的垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：主翼是指叶片的中间直线段部分，是构成叶片的主要部分。17.如权利要求11和13所述的垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：所述辅翼是指叶片主翼辅助增加的弯曲段，上、下辅翼向轮轴侧弯曲并与主翼连接成一体。18.如权利要求11和13和16所述的垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：所述主翼横截面前缘点与后缘点间连接弦的中点轨迹为一段平行于轮轴中心线的直线。2CN102619697A权利要求书2/2页19.如权利要求11和13和17所述的垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：所述辅翼横截面前缘点与后缘点间连接弦的中点轨迹为一段圆弧和与此段圆弧靠近轮轴侧端点连接的一段直线，圆弧段与直线段相切，圆弧段的圆心角为α，150≤α≤750。20.如权利要求11和13和17所述的垂直轴风力发电机叶轮，其特征为：所述上、下辅翼横截面前缘点与后缘点间连接弦的中点轨迹圆弧段的另一端点分别与主翼段横截面前缘点与后缘点间连接弦的中点轨迹的直线段的上、下端点连接，直线段