本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種大型垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，按軸向分有水平軸和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)兩種類型；水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作面積大，但收風(fēng)面積小，風(fēng)能利用率較低，成本較高，安裝困難,維護(hù)不方便。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)不要方向尾翼，成本較低，安裝較易，適合于作微小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)；

如中國專利201520545508.x所述的一種垂軸式半開半閉萬向風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于：包括發(fā)電機(jī)、變速箱以及由扇葉、旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成的豎向扇葉軸，旋轉(zhuǎn)軸的下端與變速箱連接，變速箱的輸出軸與發(fā)電機(jī)連接，所述扇葉的外圍還設(shè)有與旋轉(zhuǎn)軸同軸的擋風(fēng)板殼，擋風(fēng)板殼的下端設(shè)有滾輪轉(zhuǎn)盤，滾輪轉(zhuǎn)盤由支架支撐。

要提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率，就必須增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有效收風(fēng)面，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作面積大，但收風(fēng)面積小，致使風(fēng)力發(fā)電機(jī)效率低，發(fā)電成本高；上述專利為中、小型的垂軸式發(fā)電機(jī)，采用的是半場口的結(jié)構(gòu)，氣流在吹過扇葉時，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會減少風(fēng)能的利用，風(fēng)罩為固定式無法引導(dǎo)氣流走向，導(dǎo)致風(fēng)能利用率低。

目前的大型垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用的阻力主要是由于垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)比同直徑的水平式風(fēng)力發(fā)電機(jī)有效面積小，風(fēng)能利用率低的問題；因此增加垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有效面積與水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有效面積相同，由于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)不要方向尾翼，成本較低，安裝較易，風(fēng)能的利用效率能超過同直徑的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，且更加容易推廣使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種大型垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，能解決一般的水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作面積大，收風(fēng)面小造成發(fā)電效率低、發(fā)電成本高的問題以及解決垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用固定式的風(fēng)罩，有效面積小，發(fā)電效率低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種大型垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括支撐底架、中心軸、葉片、風(fēng)罩、引風(fēng)墻和發(fā)電機(jī)組；

所述中心軸垂直于支撐底架的中心處設(shè)置，所述中心軸包括中心內(nèi)軸和中心外軸；所述中心內(nèi)軸的長度大于中心外軸的長度；中心外軸內(nèi)設(shè)置有容納中心內(nèi)軸的通孔，中心內(nèi)軸嵌套在中心外軸的通孔內(nèi)同軸設(shè)置；所述中心外軸上沿圓周方向上豎直設(shè)置有若干葉片架；所述中心內(nèi)軸的底端延伸出中心外軸的底端；

所述葉片具有若干個且沿豎直方向安裝在葉片架上，所述葉片為平面結(jié)構(gòu)或凹面結(jié)構(gòu)；葉片通過葉片架帶動中心外軸旋轉(zhuǎn)；葉片的底端靠近中心外軸處設(shè)置有發(fā)電機(jī)組；

所述風(fēng)罩環(huán)繞在葉片的外部，風(fēng)罩的兩端邊緣通過若干水平連桿與軸承配合分別連接在中心內(nèi)軸的兩端，風(fēng)罩可繞著中心內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)，風(fēng)罩包括進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口以及一對擋風(fēng)板；所述一對擋風(fēng)板將進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口隔開；

所述引風(fēng)墻包括第一引風(fēng)板和第二引風(fēng)板；所述第一引風(fēng)板與第二引風(fēng)板的一端分別連接同一擋風(fēng)板的兩端邊緣上，所述第一引風(fēng)板沿著風(fēng)罩的擋風(fēng)板切線方向向外側(cè)延伸；第一引風(fēng)板與第二引風(fēng)板的另一端相連形成三角結(jié)構(gòu)；所述引風(fēng)墻跟隨風(fēng)罩一起旋轉(zhuǎn)；

所述發(fā)電機(jī)組安裝在支撐底架上且靠近中心軸處位于葉片底端的缺口內(nèi)，發(fā)電機(jī)組具有若干發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)通過離合器與中心外軸的底端相連。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)風(fēng)口以及出風(fēng)口與中心軸所形成的夾角為90度，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口相鄰的角度為90度。

進(jìn)一步的，所述風(fēng)罩的底端沿圓周方向設(shè)置有若干滑輪，支撐底架上設(shè)置有配合風(fēng)罩底端滑輪的滑軌。

進(jìn)一步的，所述中心外軸的底端設(shè)置有第一錐齒輪，所述支撐底架上設(shè)置有與第一錐齒輪配合的若干個第二錐齒輪；所述第二錐齒輪與發(fā)電機(jī)相對應(yīng)且通過離合器連接；所述第一錐齒輪與第二錐齒輪均設(shè)置在一潤滑油箱中。

進(jìn)一步的，所述同一葉片為沿豎直方向的分段式結(jié)構(gòu)，包括若干葉片段；所述相鄰的葉片段之間設(shè)置有間隙。

進(jìn)一步的，所述引風(fēng)墻通過加強(qiáng)連桿穿過相鄰葉片段之間的間隙與中心外軸用軸承連接。

進(jìn)一步的，所述葉片至少四組，葉片等角度沿圓周方向均勻設(shè)置在中心外軸上。

進(jìn)一步的，所述中心內(nèi)軸的底端部分設(shè)置有一由驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動齒輪；所述驅(qū)動電機(jī)安裝在支撐底架上，驅(qū)動電機(jī)通過減速器驅(qū)動齒輪帶動整個風(fēng)罩和引風(fēng)墻旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動電機(jī)與齒輪外設(shè)置有防護(hù)罩。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1）本發(fā)明中采用獨(dú)立的中心內(nèi)軸和中心外軸結(jié)構(gòu)分別與風(fēng)罩和葉片相連，以及在風(fēng)罩上設(shè)置引風(fēng)墻，通過驅(qū)動電機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)罩的角度，實(shí)現(xiàn)風(fēng)罩上的進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)向始終保持垂直；設(shè)置的引風(fēng)墻將垂直吹向擋風(fēng)罩的風(fēng)引向進(jìn)風(fēng)口；保證了整個風(fēng)罩直徑所在面即為收風(fēng)面，提高風(fēng)能的利用效率。

2）本發(fā)明中通過在風(fēng)罩的底端沿圓周方向設(shè)置有滑輪，以及支撐底架上設(shè)置有配合風(fēng)罩底端滑輪的滑軌；保證了整個風(fēng)罩的支撐強(qiáng)度，提高了整個垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性。

3)本發(fā)明中同一葉片為沿豎直方向的分段式結(jié)構(gòu)，相鄰的葉片段之間設(shè)置有間隙；引風(fēng)墻可通過加強(qiáng)連桿穿過相鄰葉片段之間的間隙與中心外軸用軸承連接；提高了引風(fēng)墻和風(fēng)罩的穩(wěn)定性。

4）本發(fā)明中采用多個發(fā)電機(jī)與中心外軸配合，保證了發(fā)電效率的同時提高了風(fēng)能的轉(zhuǎn)化率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的一種大型垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的剖視圖。

圖2為本發(fā)明的一種大型垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

如圖1圖2所示的一種大型垂軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括支撐底架1、中心軸2、葉片3、風(fēng)罩4、引風(fēng)墻5和發(fā)電機(jī)組6。

中心軸2垂直于支撐底架1的中心處設(shè)置，所述中心軸2包括中心內(nèi)軸21和中心外軸22；所述中心內(nèi)軸21的長度大于中心外軸22的長度；中心外軸22內(nèi)設(shè)置有容納中心內(nèi)軸21的通孔，中心內(nèi)軸21嵌套在中心外軸22的通孔內(nèi)同軸設(shè)置；所述中心外軸22上沿圓周方向上豎直設(shè)置有若干葉片架；所述中心內(nèi)軸21的底端延伸出中心外軸22的底端。

葉片3具有若干個且沿豎直方向安裝在葉片架上，所述葉片3為平面結(jié)構(gòu)或凹面結(jié)構(gòu)；葉片3通過葉片架帶動中心外軸22旋轉(zhuǎn)；葉片3的底端靠近中心外軸22處設(shè)置有發(fā)電機(jī)組6。

風(fēng)罩4環(huán)繞在葉片3的外部，風(fēng)罩4的兩端邊緣通過若干水平連桿與軸承配合分別連接在中心內(nèi)軸21的兩端，風(fēng)罩可繞著中心內(nèi)軸21旋轉(zhuǎn)，風(fēng)罩包括進(jìn)風(fēng)口41、出風(fēng)口42以及一對擋風(fēng)板43；所述一對擋風(fēng)板43將進(jìn)風(fēng)口41與出風(fēng)口42隔開。

引風(fēng)墻5包括第一引風(fēng)板51和第二引風(fēng)板52；所述第一引風(fēng)板51與第二引風(fēng)板52的一端分別連接同一擋風(fēng)板43的兩端邊緣上，所述第一引風(fēng)板51沿著風(fēng)罩4的擋風(fēng)板43切線方向向外側(cè)延伸；第一引風(fēng)板51與第二引風(fēng)板52的另一端相連形成三角結(jié)構(gòu)；該三角結(jié)構(gòu)的夾角為45度；所述引風(fēng)墻5跟隨風(fēng)罩4一起旋轉(zhuǎn)。

發(fā)電機(jī)組6安裝在支撐底架1上且靠近中心軸處位于葉片3底端的缺口內(nèi)，發(fā)電機(jī)組6具有若干發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)通過離合器與中心外軸22的底端相連。

進(jìn)風(fēng)口41以及出風(fēng)口42與中心軸所形成的夾角為90度，進(jìn)風(fēng)口與41出風(fēng)口42相鄰的角度為90度。

風(fēng)罩4的底端沿圓周方向設(shè)置有若干滑輪44，支撐底架1上設(shè)置有配合風(fēng)罩底端滑輪44的滑軌45。

中心外軸22的底端設(shè)置有第一錐齒輪221，所述支撐底架上設(shè)置有與第一錐齒輪221配合的若干個第二錐齒輪222；所述第二錐齒輪222與發(fā)電機(jī)相對應(yīng)且通過離合器連接；所述第一錐齒輪221與第二錐齒輪222均設(shè)置在一潤滑油箱中。

同一葉片3為沿豎直方向的分段式結(jié)構(gòu)，包括若干葉片段；所述相鄰的葉片段之間設(shè)置有間隙。

引風(fēng)墻5通過加強(qiáng)連桿穿過相鄰葉片段之間的間隙與中心外軸22用軸承連接。

葉片3具有六組，葉片3等角度沿圓周方向均勻設(shè)置在中心外軸上。

中心內(nèi)軸22的底端部分設(shè)置有一由驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動7的齒輪；所述驅(qū)動電機(jī)7安裝在支撐底架1上，驅(qū)動電機(jī)7通過減速器驅(qū)動齒輪帶動整個風(fēng)罩4和引風(fēng)墻5旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動電機(jī)7與齒輪外設(shè)置有防護(hù)罩。

本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。