[发明专利]垂直轴风轮及风力机

权利要求书

1.一种垂直轴风轮，其特征在于：包括竖向设置的固定骨架、转轴及叶片组件，所述叶片组件包括若干个长条形叶片，若干个叶片径向设置于转轴的四周，所述叶片及转轴均设置于固定骨架的内部，所述转轴中部通过转向机构与若干个叶片相连，通过转向机构调节叶片的倾斜角度；所述固定骨架的四周设有水平导流组件，所述水平导流组件设置于叶片的外侧，用于将气流导入叶片组件内部并水平流出；所述固定骨架的上下两端与垂直导流组件相连，通过垂直导流组件使气流流入并自上至下贯穿叶片组件从其底部流出；所述转轴的输出端向下延伸至固定骨架的外侧。

2.根据权利要求1所述的垂直轴风轮，其特征在于：所述垂直导流组件包括顶板及底板，所述顶板及底板均为NACA非对称翼型截面的回转体，NACA非对称翼型截面的攻角为4-18°，气流能够沿着顶板的外弧面进入叶片组件内部，并自上至下贯穿叶片组件从其下方的底板内弧面流出；所述固定骨架包括固定板和多根竖直杆，所述固定板设置于底板的上方，所述固定板与水平导流组件相连；多根竖直杆的上端与顶板的边缘相连、下端贯穿固定板与底板的边缘相连。

3.根据权利要求1所述的垂直轴风轮，其特征在于：所述转向机构包括主动锥齿轮和若干个与之啮合的从动锥齿轮，所述主动锥齿轮套装固定在转轴上，所述从动锥齿轮通过连接结构与转轴相连，所述从动锥齿轮的后端通过连接架与叶片相连，多根竖直杆间隔设置于固定板的外环实体部上，所述固定板的中心设有能够套装于转轴上的套环，所述套环与外环实体部之间周向设有多个镂空区。

4.根据权利要求3所述的垂直轴风轮，其特征在于：所述连接结构为若干个阶梯轴，所述阶梯轴的小径一端通过轴承与从动锥齿轮的内孔转动配合，所述阶梯轴的大径一端与套装固定在转轴上的套筒固连；所述转轴的外圆上设有用于承托阶梯轴的轴肩。

5.根据权利要求3所述的垂直轴风轮，其特征在于：所述连接结构为中空箱体，所述主动锥齿轮及从动锥齿轮均设置于箱体内，所述箱体的上下两侧对应设有与转轴配合的轴孔，所述箱体的四周对应设有若干个与从动锥齿轮后端连接架配合的安装孔。

6.根据权利要求3所述的垂直轴风轮，其特征在于：所述主动锥齿轮的中心孔外侧固定卡盘，所述主动锥齿轮的中心孔通过轴承与转轴转动配合，所述卡盘的卡爪能够卡紧固定在转轴上。

7.根据权利要求2所述的垂直轴风轮，其特征在于：所述水平导流组件包括若干个导流板及用于驱动导流板偏摆的角度调节机构，若干个导流板竖向均布在固定板的边缘实体部上方，所述导流板的底部一端与固定板转动相连，所述导流板的底部另一端通过连杆组件与角度调节机构相连，所述导流板的底部中间设有滑块，所述固定板上对应设有与滑块路径一致的弧形滑槽；所述角度调节机构设置于固定板的上方、且与转轴相连。

8.根据权利要求7所述的垂直轴风轮，其特征在于：所述角度调节机构包括外壳及其内部的蜗轮和蜗杆，所述蜗轮的端面固定连接盘，所述蜗轮及连接盘均套装于转轴上、且均与转轴转动配合，所述连接盘的四周通过连杆组件与导流板相连；所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗杆的两端均与外壳转动配合，所述蜗杆的一端延伸至外壳的外侧，所述蜗杆的末端设有调节旋钮，通过调节旋钮调节导流板的偏摆角度。

9.根据权利要求7所述的垂直轴风轮，其特征在于：所述连杆组件包括主动杆和从动杆，所述主动杆和从动杆的数量与导流板的数量一致，若干个主动杆径向固定于连接盘的四周，所述主动杆的另一端与从动杆的一端转动相连，所述从动杆的另一端与导流板转动相连。

10.一种风力机，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的垂直轴风轮，所述垂直轴风轮用于提供动力源。