[实用新型]涡旋式高效风力机

说明书

本实用新型涉及风力发动机技术领域，具体地说是一种水平轴式的、风轮叶片为曲面弯卷形状的、能提高转速并增大功率的高效风力机。

现有风力发电装置的种类比较多，尤其是为了充分利用自然风能，提高转速、增大功率，所以，在风力机的风轮和叶片上作了许多新的改进。无论是水平轴式结构的改进，还是垂直轴式结构的改进，目的都是为了尽可能提高叶片的受风面积，使自然风推动叶片产生力矩，转轴带动发电机转子旋转得以发电。例如，有的采取增大叶片的高度和宽度，或者增加叶片的数量来充分利用风能；有的通过自动调节叶片的角度和受风面积，提高风力机对自然风的充分利用；有的在风力机上采取设置风力增强机构或聚风墙、风道等措施来提高对风能的利用。总之，这些结构的改进，对于提高风力机的功率和效能起到了积极的作用。

但是，上述结构改进存在的突出问题是结构复杂，自身重量加大。由于轴承所承受的压力增大，所以在风力较小的情况下往往无法启动运行。同时由于结构复杂，自身重量加大，随之而来的问题是适用范围受到了限制，很难使风力机在各种条件下推广应用。

本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足而提出一种提高叶片受力面积和风轮转动功率的涡旋式高效风力机。

本实用新型的目的是这样实现的：一种涡旋式高效风力机，与现有技术相同的是在中心转轴上装有风轮，中心转轴上设有轴承架并与发动机联结，其特征是，风轮由固定盘及安装在固定盘上的呈曲面弯卷形状的蜗旋式叶片组成，风轮中心区域设有旋流风腔，风轮旋流风腔的高度与风轮直径之间的比例约为1∶4，也是叶片长度的二分之一，在叶片的翼端设有加重铁，在联结发电机一侧的中心转轴上安装有惯性飞轮。

本实用新型与现有技术相比的主要优点：

一是能增大功率。由于风力机叶片改成了由数个呈曲面弯卷形状的蜗旋式叶片，风轮中心区域设有了增强风力效果的旋流风腔，所以有效地提高了叶片的受力面积和风轮转动的速度。当自然风吹动风轮叶片时，一部分风力直接推动叶片旋转，产生动力后流逝；另一部分风力在推动叶片旋转的同时，进入风轮的旋流风腔，并进行360度的旋转式运动，以此产生二次动力。尤其是风力在推动叶片旋转的过程中，不断进出风轮的旋流风腔，由于延长了风的运动距离，增加了风的运动时间，使风轮的旋流风腔内的压力增大，流速加快，因而可以产生大于风力一倍以上的动力。试用实践证明，当风速为1米/秒时可产生100瓦左右的电力。当风速为4米/秒时可产生500瓦左右的电力。

二是这种风力机的用途比较广，除了可用于风力发电，风力抽水等之外，还可以安装在小型的交通工具上，节省能源或直接替代所需要的能源。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型风轮和叶片的结构示意图；

图3为固定风轮及叶片的固定盘结构示意图。

如图1、2所示，这种涡旋式高效风力机，是一种水平轴式的风力发动机，包括中心转轴4、风轮1、轴承架3和发电机6，风轮1通过固定件安装在中心转轴4的一端，中心转轴4的另一端与发电机6联结。风轮1通过固定盘2及安装在固定盘2上的四个呈曲面弯卷形状的蜗旋式叶片9组成，风轮1中心区域设有增强风力效果的旋流风腔7。风轮1的直径为280cm，叶片9的长度为140cm，风轮1中心区域的旋流风腔7的高度约70cm左右，旋流风腔7的高度与风轮1直径之间的最佳比例为1∶4，也就是叶片9长度的二分之一。在每个叶片9的翼端设有一块加重铁8，在联结发电机6一侧的中心转轴4上安装有增大风力机功率的惯性飞轮5。