專利名稱：立軸式風力發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風力發(fā)電技術，更具體地說，涉及一種立軸式風力發(fā) 電機，該發(fā)電機能夠滿足較小的啟動風速，提高其使用效率。
背景技術：
大自然的風力是一種取之不盡的可再生能源，隨著全球能源危機的日 益突顯，風力發(fā)電已越來越受到人們的重視。目前，在世界上使用的立軸
式風力發(fā)電機中，以達里厄H型風力發(fā)電機較為普遍。請參閱圖l所示， 該H型風力發(fā)電機IO包括一風輪11,風輪11由一轉(zhuǎn)軸和數(shù)個H型的風 葉111組成，當風向從左到右吹過時，風輪ll作逆時針旋轉(zhuǎn)(因此也被 稱為升力型發(fā)電機)，從而進行發(fā)電。該發(fā)電機的啟動風速一般為2~4m/s, 但是，由于其自身的結構缺陷，在實際使用過程中，往往4m/s的風速都 無法啟動，從而大大影響了該發(fā)電機的使用效率；并且風輪ll在逆時針旋 轉(zhuǎn)時，A處受到的是升力，即做正功，而在B處受到的是阻力做負功，從 而在很大程度上影響了發(fā)電機的輸出功率；另外，由于該風輪ll的離心力 較大，使風葉lll連接點處產(chǎn)生嚴重的應力，特別是在大風以及暴風的情 況下，極易使風葉lll及其他部件受損，造成經(jīng)濟損失。
實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的上述需要的啟動風速較大、存在一定的負功影 響輸出功率以及遇大風易受損的缺點，本實用新型的目的是提供一種立軸 式風力發(fā)電機，該發(fā)電機能夠滿足較小的啟動風速，提高其使用效率。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型釆用如下技術方案
該立軸式風力發(fā)電機包括一風輪，風輪外還設有一集風部件，該集風 部件包括旋轉(zhuǎn)架和集風板，旋轉(zhuǎn)架套設于風輪外，兩個集風板均為弧形結構，并分別設于風輪兩側(cè)，并設于旋轉(zhuǎn)架之內(nèi)。
所述的旋轉(zhuǎn)架包括中心圓簡架和集風架，圓簡架固定套設在風輪外， 圓簡架上徑向開有滑槽，集風架的形狀分別與集風板相適配，并且一側(cè)均
設有滑輪，并設于滑槽內(nèi)，集風架之間通過連接桿相焊接固定；所述的集
風板分別設于相應的集風架內(nèi)，并與集風架連接固定。
所述的一集風板的后側(cè)還設有一用于改變風向的變向集風板，該變向
集風板也為弧形結構，并設于相適配的集風架內(nèi)并連接固定。 所述的變向集風板的弧度大于另兩個集風板的弧度。 所述的一側(cè)集風板和變向集風板上均設有用于透風保護的開閉合部件。
所述的集風部件還包括一尾舵板，尾舵板設于中心圓簡架的后側(cè)，并 通過連接桿與其兩側(cè)的集風架相焊接固定。
在上述技術方案中，本實用新型的立軸式風力發(fā)電機包括一風輪，風 輪外還設有一集風部件，該集風部件包括旋轉(zhuǎn)架和集風板，旋轉(zhuǎn)架套設于 風輪外，兩個集風板均為弧形結構，并分別設于風輪兩側(cè)，并設于旋轉(zhuǎn)架 之內(nèi)。通過旋轉(zhuǎn)架上的集風板可進行自動對風并集風，從而真正實現(xiàn)微風 啟動，提高了使用效率，并減少了風輪的尺寸，降低了制造成本；通過變 向集風板不但可遮蔽做負功的迎風，減小該處風葉的阻力，而且還改變了 該處迎風的方向，使其對風葉做正功，大大提高了輸出功率；另外在大風 或暴風時，集風板可通過開閉合部件進行旋轉(zhuǎn)透風，避免集風板和風葉等 部件受損。
圖l是現(xiàn)有技術的達里厄H型風力發(fā)電機的結構俯視示意圖2是本實用新型的立軸式風力發(fā)電機的結構俯視示意圖3是本實用新型的發(fā)電機的集風部件的結構示意圖4是本實用新型的發(fā)電機的其中一集風板的1/3處偏轉(zhuǎn)后的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。
請參閱圖2、圖3所示，本實用新型的立軸式風力發(fā)電機20包括一風 輪21，風輪21外還設有一集風部件22,該集風部件22包括可自由旋轉(zhuǎn) 的旋轉(zhuǎn)架和用于收集迎風的集風板221a,旋轉(zhuǎn)架套設于風輪21外，兩個 集風板221均為弧形結構，并分別設于風輪21兩側(cè)，并設于旋轉(zhuǎn)架之內(nèi)。 在圖3中左集風板221的后側(cè)還設有一用于改變風向的變向集風板221a， 該變向集風板221a也為弧形結構，并也設于旋轉(zhuǎn)架之內(nèi)，上述集風板221 和變向集風板221a的迎風面均為其弧形內(nèi)凹面。該旋轉(zhuǎn)架包括一中心圓簡 架222和三個集風架223，圓簡架222釆用鋼結構制作，并固定套設在風 輪21外，在圓筒架222的徑向上開有滑槽224;集風架223也為鋼結構 框架，其形狀分別與集風板221和變向集風板221a的形狀相適配，可將 集風板221和變向集風板221a分別設于其內(nèi)，并與其相連接固定。在集 風架223的內(nèi)側(cè)端上均設有滑輪225，并通過滑輪225設于滑槽224內(nèi)， 而三個集風架223的外側(cè)的上下兩端均通過鋼筋連接桿228相焊接固定成 一體，可一起繞中心圓簡架222進行自由旋轉(zhuǎn)。在此需要說明的是，該變 向集風板221a的弧度大于另兩個集風板221的弧度，兩集風板221的弧 度較小。請結合圖4所示，在右側(cè)的集風板221和一變向集風板221a上
還均設有一用于透風保護的開閉合部件，該開閉合部件是通過下面的形式 構成的，以該集風板221為例，在集風板221的右側(cè)處豎直設有一轉(zhuǎn)軸226， 轉(zhuǎn)軸226兩端分別與集風架223相連接，而整個集風板221分割成兩個部 分，左側(cè)2/3部分為固定，而右側(cè)1/3部分可沿轉(zhuǎn)軸在集風架223內(nèi)進行 偏轉(zhuǎn)，當正常情況時，該開閉合部件為閉合狀態(tài)，整個集風板221均進行 對風集風，而當遇到大風或暴風時，開閉合部件自動打開，即集風板221 右側(cè)1/3部分偏轉(zhuǎn)一定角度，使一定風量從該處透過，從而可避免因風力 過大而使集風板221、變向集風板221a和風葉受損。該集風部件22還包 括一尾舵板227,尾舵板227設于中心圓簡架222的后側(cè)，并通過鋼筋連 接桿228與其兩側(cè)相應的集風架223相焊接固定成一體，可隨集風架223 一起進行旋轉(zhuǎn)。請再參閱圖3所示，使用時，該發(fā)電機20可通過旋轉(zhuǎn)架帶動固定的集 風板221進行自由旋轉(zhuǎn)，從而集風板221的迎風面始終對準來風，并通過 集風板221進行集中風力，為風輪21提供強勁而有效的風源，從而提高 了風輪21的轉(zhuǎn)速，真正實現(xiàn)微風啟動，提高了使用效率。假設風向如圖2 中實線箭頭所示，那么風輪21在集風作用下逆時針旋轉(zhuǎn)，風輪21在A'處 受到的是升力，做正功，而在B'處，由于風力受到變向集風板221a的遮 擋，大大減小了對該處風葉進行逆時針旋轉(zhuǎn)的阻力，并且使來風集中并沿 該變向集風板221a的弧形迎風面進行轉(zhuǎn)向(圖2中的虛線箭頭即示為迎 風轉(zhuǎn)向)，對C'處的風葉提供升力，從而使C'處風葉也做正功，大大提高 該發(fā)電機20的輸出功率。
本實用新型的立軸式風力發(fā)電機20與現(xiàn)有技術相比，所需的啟動風速 大大降低，只需1.5m/s的啟動風速便能夠進行發(fā)電，并且在同樣的輸出功 率前提下，達里厄H型風力發(fā)電機10的風輪11直徑是本發(fā)電機20的風 輪21直徑的4~6倍，因而大大降低了整體造價，效果十分明顯。
本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說 明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的 實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的 權利要求書范圍內(nèi)。
權利要求1.一種立軸式風力發(fā)電機，該發(fā)電機包括一風輪，其特征在于所述的風輪外還設有一集風部件，該集風部件包括旋轉(zhuǎn)架和集風板，旋轉(zhuǎn)架套設于風輪外，兩個集風板均為弧形結構，并分別設于風輪兩側(cè)，并設于旋轉(zhuǎn)架之內(nèi)。
2. 如權利要求l所述的立軸式風力發(fā)電機，其特征在于 所述的旋轉(zhuǎn)架包括中心圓簡架和集風架，圓簡架固定套設在風輪外，圓簡架上徑向開有滑槽，集風架的形狀分別與集風板相適配，并且一側(cè)均 設有滑輪，并設于滑槽內(nèi)，集風架之間通過連接桿相焊接固定；所述的集風板分別設于相應的集風架內(nèi)，并與集風架連接固定。
3. 如權利要求2所述的立軸式風力發(fā)電機，其特征在于 所述的一集風板的后側(cè)還設有一用于改變風向的變向集風板，該變向集風板也為弧形結構，并設于相適配的集風架內(nèi)并連接固定。
4. 如權利要求3所述的立軸式風力發(fā)電機，其特征在于 所述的變向集風板的弧度大于另兩個集風板的弧度。
5. 如權利要求4所述的立軸式風力發(fā)電機，其特征在于 所述的一側(cè)集風板和變向集風板上均設有用于透風保護的開閉合部件。
6. 如權利要求2所述的立軸式風力發(fā)電機，其特征在于 所述的集風部件還包括一尾舵板，尾舵板設于中心圓簡架的后側(cè)，并通過連接桿與其兩側(cè)的集風架相焊接固定。
專利摘要本實用新型公開了一種立軸式風力發(fā)電機，該發(fā)電機包括一風輪，風輪外還設有一集風部件，該集風部件包括旋轉(zhuǎn)架和集風板，旋轉(zhuǎn)架套設于風輪外，兩個集風板均為弧形結構，分別設于風輪兩側(cè)，并設于旋轉(zhuǎn)架之內(nèi)。通過旋轉(zhuǎn)架上的集風板可進行自動對風和集風，從而真正實現(xiàn)微風啟動，提高了使用效率，并減少了風輪的尺寸，降低了制造成本；通過變向集風板不但可遮蔽做負功的迎風，減小該處風葉的阻力，而且還改變了該處迎風的方向，使其對風葉做正功，大大提高了輸出功率；另外在大風或暴風時，集風板可通過開閉合部件進行旋轉(zhuǎn)透風，避免集風板和風葉等部件受損。
文檔編號F03D9/00GK201221442SQ200820060050
公開日2009年4月15日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權日2008年6月20日
發(fā)明者張晉珠 申請人:張晉珠