[发明专利]一种垂直轴风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，特别涉及一种采用升阻互补设计的垂直轴风力发电机。

背景技术

随着人们消费水平的提高，对能源的需求越来越多，由此导致的能源的缺乏引起了各领域的关注，并纷纷致力于提高能源利用率和研发各种新能源，特别是现在绿色能源已成为人们不断追求的目标，如水力发电、太阳能、风力发电等。风能是一种最有前途、最实用、发展最快且相对成熟的一种可再生能源，但是其作为发电能源的应用只占一小部分，其主要原因是现有风力发电机存在重量大、安装困难、不易维修等问题。垂直轴风力发电机被誉为新一代的风力发电机，相较于传统的水平轴风力发电机，具有成本低、效率高等优点，更适合于我们的居住环境，垂直轴风力发电机分为阻力型和升力型两种，阻力型发电机使用阻力型叶片，启动性能好，但是发电效率相对较低，升力型发电机使用升力型叶片，发电效率高，但启动性能相对较差。

发明内容

为克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种效率高且重量轻、安装维护简易的垂直轴风力发电机。

本发明采用的技术方案是：一种垂直轴风力发电机，包括底架、支柱、固定在支柱上的电机、与电机轴向连接的主轴、水平安装在主轴上的若干支持翼、阻力叶片和升力叶片，该等若干支持翼绕主轴等间距分布，阻力叶片固定安装在主轴上，升力叶片安装在支持翼的外端部，且升力叶片的纵截面与水平面相垂直，其中支持翼由碳纤维材料制成，该种材料已广泛应用于航空、航天领域，具有高强度、低密度等优良品质。

进一步地，主轴上还安装有至少两个用于安装阻力叶片的上、隔板。

更进一步地，主轴上还安装有联轴器，联轴器套在主轴上，用于安装升力叶片。

优选地，该联轴器为两个，一个位于下隔板的下方，另一个位于上隔板的上方。

优选地，支持翼通过联轴器安装在主轴上。

进一步地，其中位于主轴上端的联轴器上还安装有密封盖。

与现有技术相比,本发明具有下列优点：本发明的垂直风力发电机结合了阻力叶片和升力叶片的优点，其转速更慢、噪音更低，更适合于与居民住宅配套使用，且运行可靠性更高，抗风能力更强，适用于水平轴风力发电机无法使用的恶劣环境。而且，本发明的垂直轴风力发电机的支持翼由碳纤维材料制成，该种碳纤维材料具有高强度和低密度等优点，使得风力发电机的在保持较轻重量的前提下，结构稳定，适用于我们日常居住的环境。

附图说明

图1为本发明的垂直轴风力发电机在未安装升力叶片状态下的主视图；

图2为本发明的垂直轴风力发电机的结构示意图；

图3为本发明的垂直轴风力发电机的俯视图。

图中：1、支柱；2、电机；3、主轴；4、支持翼；5、阻力叶片；6、升力叶片；7、套筒；8、隔板；9、联轴器；10、密封盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清除明确的界定。

图1至图2为本发明的垂直轴风力发电机的示意图，包括底架、安装在底架上的支柱1、固定在支柱1上的电机2、通过套筒7与电机2轴向连接的主轴3、水平安装在主轴3上的由碳纤维材料制成的支持翼4、阻力叶片5和升力叶片6，主轴上还安装有上、下两个隔板8，2个阻力叶片通过隔板8固定在主轴3上，主轴3上还安装两个联轴器9，一个联轴器9位于位置相对较低的隔板8的下方，另一个联轴器9位于位置相对较高的隔板8的上方，在位于隔板8的上方的该联轴器9上还安装有密封盖10。

在本发明的优选实施例中，支持翼4共有6个，分为两组，每组3个，每组支持翼4通过联轴器9水平安装在主轴3上，每组的3个支持翼4分别相对应地绕主轴3等间距分布，3个机翼形升力叶片6竖直安装在支持翼3的外端部，且每个升力叶片6的两端分别用螺钉固定在上、下相对应的两个支持翼4上，即，每个升力叶片6由两个支持翼4来支撑，且各升力叶片6的纵截面与水平面相垂直。

图3为本发明的垂直轴风力发电机的俯视图。