[发明专利]侧矩叶片流体能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体能利用装置，特别是一种侧矩叶片流体能发电装置，适合作为风能利用、海洋能发电及其它动力装置。

背景技术

在现有能源结构中，有很大一部分是取自于自然界的能源，如太阳能、地热能、风能等，例如在风能利用方面，长期以来，人们设计了多种形式和结构的风力发电装置，依据风力发电机旋转轴在空间方向与位置的不同，又可分为水平方向的水平轴风力发电机和垂直方向的垂直轴风力发电机，目前应用最多还是水平轴风力发电机，水平轴水力发电机有它的优点，如水平轴风力发电机组已经完全达到工业化生产，配套生产与运营经验全面，但垂直轴风力发电机具有结构体积小、无方向性要求、维修方便等特点，垂直风力发电机还具有安全、高效、噪声低、成本低、维护方便等优势。目前的绝大部分垂直轴发电机为固定迎风角的叶片结构，这种结构有效力矩较小，并且还可能在特定条件存在负力矩，降低了整体效率，所以影响了这种类型发电装置的推广和应用，所以目前垂直轴发电机还有一些不足和缺点有待改善。

同时，海洋中所蕴藏的能量更为巨大，在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，而随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能转化为势能；在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能，同时，也具有潮流能量，潮汐能的利用方式主要是发电，潮汐发电与普通水利发电原理类似，通过出水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。这样的话，就要修建储水水库，就有大量的土建工程以及运行以后的维护工作，所以，目前这种能量利用方式还有很大的改善空间。

而对于风能和海洋能，都可以看成是一个流体能量利用的问题，在具备一定条件的基础上，应当具有一种基本工作形式或结构，可以将此类的能量利用或挖掘出来。

发明内容

本发明目的就是提供一种启动力矩小、效率高、应用范围广的垂直轴流体能利用装置，可以自动切换能量叶片的角度，并可以把所采集的能量稳定的采集和储存起来。

为了达到上述发明目的，本发明采用下述技术解决方案：一种侧矩叶片流体能发电装置,至少包括动力轴、叶片、叶片轴、发电机，叶片轴水平设置，叶片轴与动力轴相垂直；在叶片轴的两端设置有叶片；叶片轴可以旋转，叶片、叶片轴至少之一具有限位装置，可以限定叶片及叶片轴旋转的角度；叶片固定设置在叶片轴端部，叶片在叶片轴两侧部分投影面积不相等；在叶片轴旋转方向上，重力所产生的力矩大小相近；设在同一叶片轴两端的叶片不在同一平面内，两个叶片平面具有夹角；由一个叶片轴和两端的叶片组成一个叶片组，至少具有两组或以上的叶片组；叶片、叶片轴具有两个工作状态，并在两种状态之间进行转换；在重复切换的过程中，流体能作用使叶片及叶片轴产生力矩，并传递到动力轴和发电机。

进一步的，所述叶片在叶片轴两侧的投影面积不相等，叶片轴轴心到两侧叶片边缘的距离相等，叶片轴轴心两侧叶片的面积不同。

进一步的，所述叶片在叶片轴两侧的投影面积不相等，叶片轴轴心到叶片边缘的距离不相等，叶片轴轴心两侧叶片的面积不同。

进一步的，在叶片轴旋转方向上，对重量较轻、力矩较小的一侧增加配重，使叶片轴旋转方向上的重力力矩大小相近或相等。

进一步的，所述增加配重的方法包括以下至少一种，增加重量较轻一侧叶片的厚度；增加或减少重量一侧叶片的宽度或长度；在重量较轻一侧的叶片轴上增加配重，增加配重的方法至少包括增加配重杆、重力锤、重力块等至少一种。

进一看法的，所述的同一叶片轴两端的叶片之间的夹角为60-120度之间，最优选为90度。

进一步的，所述的叶片、叶片轴至少之一具有限位装置，可以限定叶片在绕叶片轴转动的角度，所限定的角度为60-120度之间，最优选为90度。

进一步的，所述的叶片、叶片轴至少之一具有限位装置，所限定叶片转动的角度范围为水平方向至垂直向下90度可向上90度 的范围，随着动力轴旋转角度的不同有着水平和垂直不同的状态。