[实用新型]垂直轴风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机，特别涉及一种垂直轴风力发电机。

背景技术

随着生活水平的提高，人类对能源的需求越来越多，而能源的有限性导致人们不断地追求新的能源，追求更有效、更合理的利用能源的方式。目前，风力发电所产生的能源只占据很小的一部分，因为普通的风力发电机不仅重量大，安装困难，而且价格昂贵，噪音比较大，导致难以实现广泛应用。风力发电机分为水平轴和垂直轴两种类型，水平轴风力发电机因其自身的局限性而导致应用并不广泛。垂直轴风力发电机分为阻力型和升力型两种，阻力型风力发电机使用阻力型叶片，启动性能好，但是发电效率较低，升力型风力发电机使用升力型叶片，发电效率高，但启动性能较差。

发明内容

为克服现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种采用升阻互补结构且更加适合采用风电-建筑一体化设计的垂直轴风力发电机。

本实用新型采用的技术方案是：一种垂直轴风力发电机，包括支柱、固定在该支柱上的电机、与该电机轴向连接的主轴、水平安装在该主轴上的若干支持翼、阻力叶片和升力叶片，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，其中主轴由碳纤维材料制成，该种碳纤维材料具有高强度、低密度的优良品质。

进一步地，主轴通过套筒与电机相连接。

更进一步地，主轴上还安装有至少上、下两个隔板，阻力叶片固定在两个隔板之间。

优选地，支持翼为两套，这样，结构更加稳定

进一步地，阻力叶片为2个，当然，阻力叶片也可设计为更多个。

更进一步地，升力叶片为机翼型叶片，该种叶片微风启动性能更好。

优选地，升力叶片为3个。

与现有技术相比,本实用新型具有下列优点：本实用新型的风力发电机的主轴由碳纤维材料制成，该种碳纤维材料具有高强度和低密度的优点，使得风力发电机的整体重量更轻，且结构更加坚固，不易变形。另外，本实用新型的风力发电机利用了阻力叶片和升力叶片，启动性能好，且能保证较高的发电效率。本实用新型的垂直轴风力发电机特别适合用于风力资源较好的城市群体，其质量轻，噪音更低，安装方便，能够以城市高层建筑为载体，构成一体化设计，致力于城市楼宇高层发电，而且在造型上也更加美观。

附图说明

图1为本实用新型的风力发电机未安装升力叶片状态下的主视图；

图2为本实用新型的风力发电机的结构示意图；

图3为本实用新型的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。

具体实施方式

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

图1至图2为本实用新型的垂直轴风力发电机的示意图，整个结构安装在一塔架上，该种塔架可采用风电-建筑一体化设计，且安装高度可视楼层顶部结构状况而定。该风力发电机包括：支柱1；固定安装在支柱1上的电机2；与电机2轴向连接的主轴3，主轴3由碳纤维材料制成，该种碳纤维材料是一种力学性能优异的新材料，常用于航空等领域，其具有极高的强度和低密度的优点，该碳纤维材料的强度是钢铁强度的5倍以上，而比重却只有刚的1/5左右，由此种碳纤维材料制成的主轴3不仅具有较强的抗冲击性能、抗腐蚀等多种优点，而且大大减轻了风力发电机的整体重量，使得该风力发电机能够更适合风电-建筑一体化设计，可广泛应用于多种建筑上，该主轴3通过套筒7与电机2相连接；水平安装在主轴3上的多个支持翼4；阻力叶片5和升力叶片6。其中，在本实用新型的优选实施例中，支持翼4为6个且分为两组，每组包括3个支持翼4，两组支持翼4分别通过联轴器9水平固定安装在主轴3上，且每组支持翼4分别相对应地绕主轴3等间距分布，这样能够保证风力发电机整体保持平稳的工作状态，升力叶片6安装在支持翼4的外端部，每个叶片分别与上、下两组的3个支持翼4中对应的一组相固定连接，即，每个叶片由相对应的两个支撑翼支撑，且升力叶片6的纵截面与水平面相垂直，风力发电机主要利用升力叶片做功，理论风能利用系数较高。所述阻力叶片5有两个，分别固定安装在主轴3上的上、下两个隔板8之间。