[发明专利]一种立式风能利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及到新能源领域中的风能利用，具体地说是一种立式风能利用装置。

背景技术

由于煤炭资源的短缺以及环境污染等问题，国家正在大力支持太阳能、风力发电的建设。我国目前已经建了不少风电场，但是所用的风机都是发电效率低下的三叶浆片式风机。这种风机的缺点是：①接受风能面积小、效率低；②受安装机械设备的制约，叶片长度已经做到了极限，风机高度也只能做到50余米，这就限制了现有风机只能利用地面风，而高空风能却无法利用。因此，三叶浆片式风机是一个投入产出比极高的风机。

发明内容

为解决现有的三叶浆片式风机不能有效利用高空风能导致的风能利用率低的问题，本发明提供了一种立式风能利用装置，该装置能够有效的利用高空风能，而且投入成本和建造成本都十分低廉。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种立式风能利用装置，包括竖直设置的两根立架、风能利用单元、转动轴、动力输出轴和连接两根立架并将转动轴固定在立架上的固定横梁，所述转动轴由风能利用单元驱动其转动，并通过相互啮合的齿轮组将动力传递给动力输出轴，所述风能利用单元设置在两根固定横梁之间，其结构包括环绕转动轴固定的3～4个风叶固定架，每个风叶固定架上竖直排列有若干风叶，在相邻两片风叶之间设置有气流通道。

所述转动轴竖直设置，沿其长度方向上分布有至少两组的风能利用单元。

所述每组风能利用单元均位于两根固定横梁之间，转动轴由固定横梁将其固定在立架上。

所述转动轴及其上设置的至少两组风能利用单元构成一列风能利用组，通过增设立架和固定横梁形成由多列风能利用组并排构成的风叶墙。

所述风能利用单元在高度方向上具有延伸，以充分利用在该高度内通过的气流，可以根据需要将风能利用单元设置成几米几十米甚至上百米的高度，从而大幅度提高高空风能的利用效率。

所述风叶为两个叶片侧边连接构成的V形结构，且两个叶片的连接部构成隆起的脊，而两个叶片所围成的空间形成迎风槽。

所述风叶的两个叶片的横切面形状为弧形，以使其形成流线状弧面。

本发明中，由于风叶的背面是流线形，而正面具有迎风槽，这样迎风槽和流线形的背面在面对同一方向风力时，就会产生压力差，从而带动转动轴转动，进而输出动力到动力输出轴上，可以在动力输出轴上连接发电机或者其他设备进行风能的利用。

有益效果：本发明通过将风能利用单元设置成在高度上具有一定长度的结构，从而充分利用该高度内的气流，而且叶片的背面为流线形、正面具有迎风槽，叶片之间具有气流通道，能够产生压力差，更好的促使叶片转动；同时根据需要将其设置成任意高度，从而能够充分利用高空风能，而且也可以设置成任意宽度，大幅度提高风能的利用效率，本发明所用的各种构件和原件结构和制造均比较简单，而且整个装置的建设和施工也很方便，具有投入小、施工快、风能利用效率高等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为风能利用单元的结构示意图；

图3为风叶的结构示意图；

图4为多列风能利用组并排构成的风叶墙示意图；

附图标记：1、立架，2、固定横梁，3、风能利用单元，301、气流通道，302、风叶固定架，4、转动轴，5、风叶，501、脊，502、叶片，503、迎风槽。

具体实施方式

    如图所示，一种立式风能利用装置，包括竖直设置的两根立架1、风能利用单元3、转动轴4、动力输出轴6和连接两根立架1并将转动轴4固定在立架1上的固定横梁2，所述转动轴4由风能利用单元3驱动其转动，并通过相互啮合的齿轮组7将动力传递给动力输出轴6，所述风能利用单元3设置在两根固定横梁2之间，其结构包括环绕转动轴4固定的3～4个风叶固定架302，每个风叶固定架302上竖直排列有若干风叶5，在相邻两片风叶5之间设置有气流通道301。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进和限定：

如图1所示，为了尽可能的利用高空的风能，将所述转动轴4设置成竖直的，其上依次设置有至少两组的风能利用单元3，每组风能利用单元3由3～4个风叶固定架302固定在转动轴4上构成，以带动转动轴4转动，可以根据需要设置多组风能利用单元3，这样使其高度可以高达150余米，远远超过现有桨叶式风机叶片的50余米，从而尽可能的利用了高空风能；