专利名称：带风速提升和双重导流的垂直轴风轮装置的制作方法
带风速提升和双重导流的垂直轴风轮装置
本发明创造涉及一种风轮装置，具体地说是一种带风速提升和双 重导流的垂直轴风轮装置。
自然风中蕴藏着巨大的能量，它是一种无污染、可再生的绿色能 源。要利用风能服务人类，首先必须通过风轮将风能转换成机械能。 根据风轮结构不同，可分为水平轴风轮和垂直轴风轮两大类。垂直轴 风轮的叶片为曲面形状，在风力作用下，凹面一侧呈现为风动力，凸 面一侧呈现为风阻力，驱动风轮旋转的原始力矩就是由这种动阻力之 差产生的。很明显，提高风能利用效能的途径，在于提高呈现在垂直 轴风轮上的动阻力之差，即增加风动力或减小风阻力。
本发明的目的在于提供一种结构新颖、工作效率高的带风速提升 和双重导流的垂直轴风轮装置，通过对垂直轴风轮结构采用导流原理 进行创新设计；并且在垂直轴风轮旋转圆周外侧增设固定环形增速导 流罩。这种组合运行模式，可以很好地实现功能互补，克服垂直轴风 轮单独运行时的不足，大幅度提高整体的风能利用率和输出机械力 矩。
为实现上述目的，设计一种带风速提升和双重导流的垂直轴风轮 装置，包括导流型风轮、环形增速导流罩。其特征在于环形增速导 流罩位于导流型风轮旋转圆周外侦U，固定安装于基座上；内置导流
型风轮可随风转动，通过中心轴和轴承支撑于基座上；两者的安装圆 心重合；自然风流经环形增速导流罩后再对导流型风轮作功。
所述的导流型风轮的上下盖盘中心设有垂直中心轴；上下盖盘之 间装有若干垂直叶片，每个叶片都呈弧形曲面；每个叶片的上端与上 盖盘相连接、下端与下盖盘相连接；每个叶片的内侧都与中心轴平行 错开一定距离，上下盖盘与若干叶片在风轮中心构成了一个导流腔 室。
所述的环形增速导流罩由上下盖环和若干沿圆周均布的导流叶片 相互连接构成整体，每个导流叶片的顶部与上盖环相连接、底部与下 盖环相连接，沿圆周构成若干个向心导流通道，任意风向的自然风， 经过向心导流通道，自环外导向环内，上下盖环和导流叶片均采用板 材制成，上下盖环呈平面圆环状，导流叶片则弯巻成弧状曲面。
所述的导流型风轮中的风叶至少为2个。
实施本发明可带来三方面效果
1. 导流型风轮属于能量转换部件，中心含有导流腔室，对风流起引z 导作用，使风轮上每个叶片的凹面都能得到风动力，提高了风能的利 用率，改善了沿风轮圆周的力矩平衡度。
2. 环形增速导流罩含有弧形导流叶片，总是将迎风面的风流，导向 风轮旋转方向上的叶片凹面，大大扩展了迎风面的等效风动力。
3.环形增速导流罩含有向心导流通道，其入风口面积大于出风口 面积，风流经过时因截面积变小导致风速提高，从而使内置导流型风 轮获得了更高的风速，有效地提高了风力动能。
本发明与现有技术相比，设计新颖、结构牢固，使用可靠、制造方便。由于导流型风轮与环形增速导流罩组合运行，功能互补，很好 地克菔了导流型风轮单独运行时的不足，大幅度提高了风能的利用率 和输出力矩。
图1为本发明专利的整体结构示意图2为本发明专利的导流型风轮的结构示意图3为本发明专利的导流型风轮导流腔室示意图4为本发明专利的环形增速导流罩的结构示意图5为本发明专利的环形增速导流罩向心导流通道效果图6为本发明专利的整体风动力组合效果图。
指定图l为摘要附图
参见附图，图l中的1导流型风轮2环形增速导流罩3中心轴 图2中的 4上盖盘 5中心轴 6风叶 7下盖盘 图3中的 8导流腔室
图4中的 9上盖环 10导流叶片11下盖环 图5中的 9上盖环 10导流叶片11下盖环
Sl入风口面积S2出风口面积 图6中的 1导流型风轮2环形增速导流罩
结合附图对本发明专利做进一步说明，这种装置的制造技术对本专 业的人来说是非常清楚的。
带风速提升和双重导流的垂直轴风轮装置，包括导流型风轮、环 形增速导流罩。其特征在于'环形增速导流罩位于导流型风轮旋转圆周外侧，固定安装于基座上；内置导流型风轮可随风转动，通过中心 轴和轴承支撑于基座上；两者的安装圆心重合；自然风流经环形增速 导流罩后再对导流型风轮作功。
所述的导流型风轮的上下盖盘中心设有垂直中心轴；上下盖盘之 间装有若干垂直叶片，每个叶片都呈弧形曲面；每个叶片的上端与上 盖盘相连接、下端与下盖盘相连接；每个叶片的内侧都与中心轴平行 错开一定距离，上下盖盘与若干叶片在风轮中心构成了一个导流腔 室。所述的导流型风轮中的风叶至少为2个。
所述的环形增速导流罩由上下盖环和若干沿圆周均布的导流叶片 相互连接构成整体，每个导流叶片的顶部与上盖环相连接、底部与下 盖环相连接，沿圆周构成若干个向心导流通道，任意风向的自然风， 经过向心导流通道，自环外导向环内，上下盖环和导流叶片均采用板 材制成，上下盖环呈平面圆环状，导流叶片则弯巻成弧状曲面。 风速提升原理
环形增速导流罩含有向心导流通道，其入风口面积(Sl)大于出 风口面积(S2)，风流经过时因截面积变小导致风速提高，有效地提 高了风力动能。
图5示意了本发明专利的这种风速提升效果。 双重导流原理
1. 导流型风轮中心含有导流腔室，对风流起引导作用，使风轮上 每个叶片的凹面都能得到风动力，提高了风能的利用率，改善 了沿风轮圆周的力矩平衡度。
2. 环形增速导流罩含有弧形导流叶片，对内总是引导风流对准风 轮的转向，对外大大扩展了迎风面的等效风动力区域。
图6示意了本发3力专利的这种双重导流效菓。
权利要求
1、一种带风速提升和双重导流的垂直轴风轮装置，包括导流型风轮、环形增速导流罩。其特征在于环形增速导流罩位于导流型风轮旋转圆周外侧，固定安装于基座上；内置导流型风轮可随风转动，通过中心轴和轴承支撑于基座上；两者的安装圆心重合；自然风流经环形增速导流罩后再对导流型风轮作功。
2、 根据权利要求l所述的一种带风速提升和双重导流的垂直轴风轮 装置，其特征在于所述的导流型风轮的上下盖盘中心设有垂直中 心轴；上下盖盘之间装有若干垂直叶片，每个叶片都呈弧形曲 面；每个叶片的上端与上盖盘相连接、下端与下盖盘相连接；每 个叶片的内侧都与中心轴平行错开一定距离，上下盖盘与若干叶 片在风轮中心构成了一个导流腔室。
3、 根据权利要求l所述的一种带风速提升和双重导流的垂直轴风轮 装置，其特征在于所述的环形增速导流罩由上下盖环和若干沿圆 周均布的导流叶片相互连接构成整体，每个导流叶片的顶部与上 盖环相连接、底部与下盖环相连接，沿圆周构成若干个向心导流 通道，任意风向的自然风，经过向心导流通道，自环外导向环 内，上下盖环和导流叶片均采用板材制成，上下盖环呈平面圆环 状，导流叶片则弯巻成弧状曲面。
4、 根据权利要求l所述的一种带风速提升和双重导流的垂直轴风轮 装置，其特征在于所述的导流型风轮中的风叶至少为2个。
全文摘要
本发明创造涉及一种风轮装置，具体地说是一种带风速提升和双重导流的垂直轴风轮装置，其特征在于环形增速导流罩位于导流型风轮旋转圆周外侧，固定安装于基座上；内置导流型风轮可随风转动，通过中心轴和轴承支撑于基座上；两者的安装圆心重合；自然风流经环形增速导流罩后再对导流型风轮作功。本发明的实施，汇集了导流型风轮和环形增速导流罩各自的特征，实行组合运行，功能互补，很好地克服了导流型风轮单独运行时的不足，提高了风能的利用率和内置垂直轴风轮的输出力矩。
文档编号F03D3/00GK101196160SQ20071017183
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者勇 李, 琪 王, 钱小农 申请人:上海爱瑞科技发展有限公司