[发明专利]具有自启动能力的竖直轴线风力涡轮机

权利要求书

1.一种竖直轴线风力涡轮机，包括：

旋转体，其能够用来绕旋转轴线旋转；以及，

多个叶片，其联结至旋转体以使旋转体绕旋转轴线旋转，该多个叶片中的每个叶片包括前缘和后缘，其中横向于旋转轴线通过该多个叶片中的每个叶片的横截面包括：

朝向旋转体的内曲面线；

背向旋转体的外曲面线；

内曲面线和外曲面线的位于横截面的第一纵向末端处的第一会合部，在该第一会合部处，前缘与横截面相交；

内曲面线和外曲面线的位于横截面的第二纵向末端处的第二会合部，在该第二会合部处，后缘与横截面相交，该第二纵向末端与第一纵向末端纵向相对；

弦线，其在纵向方向上直接从第一会合部延伸到第二会合部；以及，

横向轴线，其基本垂直于纵向方向，并在横向方向上从内中间点处的内曲面线延伸到外中间点处的外曲面线；

其中

i）内曲面线限定从第一会合部到第二会合部的内曲面路径方向，外曲面线限定从第一会合部到第二会合部的外曲面路径方向；

ii）在沿外曲面线的任意点处，外曲面路径方向与外曲面线相切，并包括在纵向方向上延伸的第一分量和在横向方向上延伸的第二分量；

iii）在沿内曲面线的任意点处，内曲面路径方向与内曲面线相切，并包括在纵向方向上延伸的第一分量和在横向方向上延伸的第二分量；

iv）在沿外曲面线的任意点处，外曲面路径方向的第一分量为正；

v）外曲面线包括从第一会合部延伸到外中间点的第一部分、从外中间点延伸到过渡点的过渡、以及从过渡点延伸到第二会合部的第二部分；

vi）第二部分在纵向方向上长于第一部分与过渡部分在纵向方向上的组合长度；

vii）第二部分平均厚度小于第一部分平均厚度的一半，第一部分平均厚度、第二部分平均厚度和过渡部分平均厚度在横向方向上从外曲面线到内曲面线测得；

viii)过渡部分厚度的平均变化率的大小是第一部分厚度的平均变化率的大小的至少两倍，以及是第二部分厚度的平均变化率的大小的至少两倍。

2.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，其中外曲面线的过渡部分与弦线相交。

3.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，其中在外中间点处的过渡部分厚度大于第一部分、第二部分和过渡部分中的任一个在沿外曲面线的不同于外中间点的任意点处的厚度。

4.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，其中在外中间点处的过渡部分厚度大于在过渡点处的过渡部分厚度的两倍。

5.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，其中第一部分在纵向方向上长于过渡部分在纵向方向上的长度。

6.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，其中第二部分在纵向方向上的长度大于过渡部分在纵向方向上的长度的三倍。

7.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，其中叶片的总长度大于过渡部分在纵向方向上的长度的四倍，叶片的总长度在纵向方向上在内曲面线和外曲面线的第一会合部和第二会合部之间测得。

8.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，其中叶片在纵向方向上的总长度大于在外中间点处的过渡部分厚度的五倍。

9.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，其中该多个叶片中的每个叶片包括带有碳增强的肋材和圆材的泡沫芯，该芯被覆以碳纤维。

10.如权利要求1所述的竖直轴线风力涡轮机，还包括与旋转体机械连通的发电机。