[实用新型]一种垂直轴风力机

说明书

技术领域

本实用新型涉及垂直轴风力机领域，尤其涉及一种垂直轴风力机。

背景技术

目前，垂直轴风力机主要有S型、Φ型以及H型三种结构型式。如图1所示，在H型垂直轴风力机中，包括转轴1、叶片2以及支架3；其中，每一个叶片2和转轴1之间固定连接两个相互平行的支架3，转轴1下端固定连接底部塔架4。

上述的三种垂直轴风力机只能被动的接受来风，无法对来风进行控制。垂直轴风力机的输出功率与风速的立方成正比。当风速较小时，垂直轴风力机由于自身摩擦等原因启动困难，效率较低；而当风速较大时，垂直轴风力机的输出功率大幅度上升，转速迅速增加，结构的离心力增大，会引起结构的不安全，同时如果功率超过发电机的额定功率将会烧坏发电机。

如何实现对来风的控制，确保垂直轴风力机能够正常运行，使垂直轴风力机实现大型化，是垂直轴风力机结构技术研究的重点之一。

实用新型内容

本实用新型中提供了一种垂直轴风力机，可以实现对来风的控制，确保垂直轴风力机能够正常运行，使垂直轴风力机实现大型化。

一种垂直轴风力机，包括：

转轴1、叶片2、支架3以及固定架4；

其中，每一个所述叶片2与所述转轴1之间固定连接两个相互平行的所述支架3；所述叶片2的数量为至少二个；所述转轴1的下端固定连接底部塔架5；

所述固定架4包括至少二个塔架41，顶部支架42以及顶部支架43；其中，每一个所述塔架41的顶端通过一个顶部支架42以及一个顶部支架43固定连接悬在空中的所述转轴1的顶端，而且所述一个顶部支架42、一个顶部支架43和所述转轴1的顶端之间构成直角三角形，所述一个顶部支架42和所述转轴1的顶端分别作为所述直角三角形的直角边，所述一个顶部支架43作为所述直角三角形的斜边；

所述至少二个塔架41环绕布置在所述转轴1的周围，而且每一个塔架41和所述转轴1之间的距离大于每一个所述叶片2和所述转轴1之间的距离；

其中，每一个所述塔架41上铰接形状类似于机翼的导流板6；

若风速小于最小允许值，则每一个所述塔架41上铰接的所述导流板6转动使尖形尾部靠近所述叶片2，以使风经过所述导流板6内凹面，形成风加速效应；若风速大于最大允许值，则每一个所述塔架41上铰接的导流板6转动使钝形前部靠近所述叶片2，以使风经过所述导流板6外凸面，形成风减速效应。

其中，在每一个所述塔架41上，所述导流板6的转轴上端铰接在一个支撑臂7上，转轴下端铰接在另一个支撑臂7上；其中，上下两个支撑臂7相互平行，而且垂直于所述塔架41的轴线。

其中，每一个所述塔架41上铰接的导流板6的尺寸相同，数量相同；

若每一个所述塔架41上铰接的导流板6的数量为二个或二个以上时，则每一个所述塔架41上铰接的导流板6的转轴重合，而且相邻两个导流板6之间共用一个所述支撑臂7。

其中，所述悬在空中的所述转轴1的顶端具有设定长度。

其中，每一个所述塔架41的顶端与所述悬在空中的所述转轴1的顶端之间固定连接的一个顶部支架42和一个顶部支架43之间的夹角b的大小相等，且满足0°＜b＜90°。

其中，所述至少二个塔架41的顶端与所述悬在空中的所述转轴1的顶端之间固定连接的顶部支架42位于垂直所述转轴1的同一水平面上。

其中，俯视时，每一个所述塔架41的顶端与所述悬在空中的所述转轴1的顶端之间固定连接的一个顶部支架42的投影和一个顶部支架43的投影重合。

其中，每一个所述塔架41的顶端与所述悬在空中的所述转轴1的顶端之间固定连接的一个顶部支架42的尺寸相同；

每一个所述塔架41的顶端与所述悬在空中的所述转轴1的顶端之间固定连接的而且和一个顶部支架43的尺寸相同。

其中，所述叶片2的数量与所述塔架41的数量相等。

其中，每一个所述支架3的横截面呈前凹后尖形状，而且每一个所述支架3的表面铺设线条型的整流蒙皮。

本实用新型中，至少二个塔架41环绕布置在垂直轴风力机的转轴1周围，而且每一个塔架41上铰接形状类似于机翼的导流板6，用于控制来风的方向和大小。当风速小于最小允许值时，每一个塔架41上铰接的导流板6转动使尖形尾部靠近叶片2，以使风经过导流板6内凹面，形成风加速效应；当风速大于最大允许值时，每一个塔架41上铰接的导流板6转动使钝形前部靠近叶片2，以使风经过导流板6外凸面，形成风减速效应。从而可以实现对来风的控制，确保垂直轴风力机能够正常运行，使垂直轴风力机实现大型化。

附图说明