螺旋结构风叶的垂直塔轴风力发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102312783A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102312783A(43)申请公布日2012.01.11(21)申请号201010212297.XH02K7/18(2006.01)(22)申请日2010.06.29(71)申请人伍康旺地址100088北京市海淀区蓟门里北平房2排5号申请人黄丰年(72)发明人伍康旺黄丰年张德仰伍长序戴固生李明(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D3/00(2006.01)F03D3/06(2006.01)F03D3/04(2006.01)F03D11/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称螺旋结构风叶的垂直塔轴风力发电系统(57)摘要本发明公开了一种具有螺旋结构风叶阵列的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述发电系统的垂直塔轴的塔基内安装一套与风轮对接的增速齿轮副；该齿轮副由一个中央大齿轮与若干个水平围绕着它而且直接固定在发电机主轴上的小齿轮啮合而成。所述若干台发电机通过小齿轮被大齿轮拖动，所述若干台发电机通过通电和断电实现对大齿轮的加载和卸载；所述垂直塔轴上的风轮为多层一致倾斜的风叶构成的风叶盘叠加而成；所述风叶盘等距平行设置在垂直塔轴上；所述每层风叶盘上等距安装若干个风叶，各层风叶盘的风叶之间上下连续倾斜连接形成自下而上的螺旋流道。本发明效率强大，可有效利用3-40米风速条件下的风能，有效地解决了风力发电中的传统难题。CN102378ACCNN110231278302312787A权利要求书1/1页1.一种具有螺旋结构风叶阵列的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述垂直塔轴风力发电系统的垂直塔轴的塔基内安装一套与风轮对接的增速齿轮副；该齿轮副由一个中央大齿轮与若干个水平围绕着中央大齿轮而且直接固定在发电机主轴上的小齿轮啮合而成，所述若干台发电机通过小齿轮被大齿轮拖动，所述若干台发电机通过通电和断电实现对大齿轮的加载和卸载；所述垂直塔轴上安装风轮的风叶盘；所述风叶盘为多层，等距平行设置在垂直塔轴上；所述每层风叶盘上等距安装若干个风叶，各层风叶盘的风叶之间上下连续倾斜连接形成自下而上的螺旋流道；所述各层风叶盘直径相同或自下而上逐渐加大；所述风轮的最下层风叶盘下部设有支架，该支架端部装有钢轮或永磁体，所述钢轮或永磁体同时行走在垂直塔轴底座的环形导轨或环形永磁体组合上，带动各层风叶盘整体绕垂直塔轴同时旋转。2.如权利要求1所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述中央大齿轮与若干个小齿轮在一个平面上啮合；该大齿轮带小齿轮以1∶5～1∶30的速比增速。3.如权利要求1所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述垂直塔轴为柱形或锥形塔管状，垂直塔轴外部设有多层塔轴筒。4.如权利要求1或3所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述每层的风叶盘均通过一个环形结构与同层塔轴筒壁连接成整体同步旋转。5.如权利要求4所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述环形结构为珩架或网架结构，形成一个中部透空的整体结构。6.如权利要求1所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述风叶盘的每个风叶均为折线状或半圆弧状，均沿水平方向一致倾斜3-65度。7.如权利要求1或6所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述每层风叶盘包括3-12个风叶，风叶沿垂直轴塔轮的环形结构边缘等距分布，垂直轴塔轮表面形成3-12条自下而上的螺旋流道。8.如权利要求7所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述各层风叶盘的风叶与环形结构边缘焊接、螺栓、铆接或链接。9.如权利要求1所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述垂直塔轴的顶部由3-36片水平分布的、以3-65度角倾斜安装的风叶所覆盖，该顶部风叶与最上层风叶盘风叶的环形结构固定连接。10.如权利要求1或9所述的垂直塔轴风力发电系统，其特征在于：所述顶部风叶的倾斜方向与垂直安装于风轮外缘的风叶捕风方向相一致；所述各层风叶的宽度与各层风轮直径的比例关系相一致。2CCNN110231278302312787A说明书1/8页螺旋结构风叶的垂直塔轴风力发电系统技术领域[0001]本发明涉及一种风力发电装置，尤其涉及一种具有螺旋结构风叶阵列的垂直轴风力发电系统。背景技术[0002]风能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，但是由于风能存在能量密度低、不稳定等特点，这使对风能的利用一直存在着一些难题。[0003]目前，水平轴三叶式风力发电机是风力发电机的主流模式。该模式下的各种机型的风能利用系数只能达到30％，年平均满负荷发电小时一般只能达到2200小时左右。[0004]作为整体，水平轴三叶式风力发电机一般只有在风速5米以上时才能开始发电；在风速12米以上时又需要调整桨距泻去风能；当