专利名称：低速双向推力垂直轴风力发电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电技术领域，特指一种低速双向推力垂直轴风 力发电设备。
背景技术：
目前常见的风力发电机，大都采用三叶片高架立杆水平轴结构， 这种结构的风力发电机，风叶片制造工艺要求较高，特别是大功率级 的风叶片，我国大都从国外进口，机组装配时为了能使风叶片离开地 面，不得不采用高杆架设，将笨重的机组连同风叶片一起进行高空架 设，没有大型起重设备，无法进行装配，致使整机造价昂贵，使人望 而生畏，普及利用风力资源受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低速双向推力垂直轴风力发电设备。 为解决上述问题，本发明的低速双向推力垂直轴风力发电设备， 包括自动对风方向的尾舵和可绕一转轴旋转的风叶轮，其特征在于 所述的风叶轮内包括至少三个以上呈S型弧状的绕一转轴旋转的风 叶片，在风叶轮顶端设置一个呈半边喇叭状的进风管道，所述的进风 管道直通至风叶片的S型弧状的凹面处，进风管道处进风对风叶片凹 面处的推力以及风叶片上以转轴为中心点的另一半S型弧状的凹面 处所受风的压力组成对风叶轮上的一种双推力、促进风叶轮绕转轴旋 转。
本发明的低速双向推力垂直轴风力发电设备还包括和具有下列 特征
所述的每两个风叶片之间的间距呈斗状，风叶片内由转轴定位和 固定，在风叶片外边缘设有外框以固定和定位；
所述的进风管道包括呈半边喇叭状的进风口和呈弧形状的导向 器以及排出口，进风口朝向与尾舵相反的方向，排出口朝向风叶片的 S型弧状的凹面处。
与现有技术相比，本发明的低速双向推力垂直轴风力发电设备， 提供一种具有低速双向推力大扭矩垂直轴风力发电设备，进风管道的 排出口对准风轮中心部的另一侧，使两路风向气流形成两边双向流动， 形成一个双向推力，表现诸多优异性能。 一是风轮叶片制造无需专用 模具，所用材料普通，可就地取材，风轮制作材料选用空芯钢管、铁 皮、塑料平板、铝板等，普通机床设备均可加工制造生产；二是用于 产生动力的风轮，具有双向推力，获取风能功率大于三叶片几百倍； 三是机组架设装配时无需钢铁塔架高空架设， 一般一、二层平顶房或 离开地面3-5米高度均可安装。四是因风轮叶片面积较大，又因具有双 向推力，可从风能中收取较多的风能动力，故可制造出大功率风力发 电机组并网发电。五是结构新颖，运行可靠，安装维护方便、寿命长， 取材容易， 一般机械厂均可制造，适应中国国情，为能普及推广利用 风力资源，创造了条件，同时又因风机尾舵有一定的面积，故可做活 动的宣传广告、并可自供电源，安装方便，整机部件装配全部在地面 上进行施工，无需大型起重设备，从而为能更好的普及推广使用风力 发电获取风力资源，提供了一种造价低、具有强大推力的风力发电机 组并网发电创造了条件。
图1为本发明的低速双向推力垂直轴风力发电设备的结构示意
图2为本发明的低速双向推力垂直轴风力发电设备的进风管道风 叶片结构示意图3为本发明的低速双向推力垂直轴风力发电设备的风叶片结构 示意图4为图3中的风叶片原理结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的低速双向推力垂直轴 风力发电设备作进一步说明
如图1所示，本发明的低速双向推力垂直轴风力发电设备，主要 包括风叶轮1和回转体托盘2以及发电机3。回转体托盘2上设有滑 轨以及滚珠，风叶轮1设在回转体托盘2上，风叶轮1由回转体托盘 2支撑和定位，发电机3设在回转体托盘2下方，发电机3由风叶轮 1的转动带动工作，在风叶轮1的一侧设有用于自动对风方向和自动 调整方向的尾舵4
如图1、图3和图4所示，风叶轮1上有一转轴11，风叶轮1 可绕着转轴11转动。风叶轮1上设有3到8个风叶片12， 一般情况 下设置8个风叶片12。风叶片12固定在转轴11上，风叶片12呈一 个S型弧状，风叶片12的S型弧状的凹面朝向风口，两个凹面以转 轴11为中心呈对称分布，在各个风叶片12的外边缘设有外框13以 固定和定位，外框13—般以空心管制成，这样便于减轻重量。八个 风叶片12形成了四个S型状线条，在每两个风叶片12之间形成一定 距离，每两个风叶片12之间的间隔形成一个斗状结构，风叶片12 沿着转轴11在轴向上分布，风叶片12的S型弧状的凹面在轴向上形
成一个挡风面，而每两个风叶片12之间形成的距离则形成一个挡风 口，风叶轮1实际上是一个由八个挡风面和八个挡风口组成的一个旋 转体，其旋转的动力来自于风对挡风面的推力。
如图1和图2所示，在风叶轮1顶端还设有进风管道10，进风 管道10包括呈半边喇叭状的进风口 101和呈弧形状的导向器102以 及排出口 103。进风口 101呈半边的喇叭形状，进风口 101的口朝向 风吹的风向，其进风方向与风叶片12的斗状结构间隔同一方向，进 风口 101的半径与风叶片12的半径大体相同，即进风口 101所受风 面积与风叶片12所受风面积大体相同。导向器102连接着进风口 101，导向器102呈一弧形状，导向器102主要对进风口 101的进风 进行一个风向的转变作用。排出口 103呈散开状态，排出口 103对导 向器102处流入的风进行散开排出，排出口 103对着风叶片12上的 S型弧状的凹面处，排出口 103排出的风对风叶片12起到一个推动 作用，进风口 101 —般用厚度为1.5毫米的不锈钢钢板制成，其装配 在风叶片12和外框13的最上端中部位置，与风叶轮1进行同步同轴 转动。
如图1至图4所示，风叶轮l呈轴向分布，风叶轮l的各个风叶 片12也呈轴向分布，风叶片12的S型弧状的凹面即挡风面正面对着 风吹的方向，风叶轮1的迎风方向由尾舵4来控制。在风叶片12正 对着风吹向时，风吹向风叶片12的S型弧状的凹面对风叶轮1迸行 一个正向推力，以此同时，进风管道IO也在正面迎着风的吹向，进 风管道10的进风至到排出口 103处，排出口 103的风吹向风叶片12 的S型弧状的凹面，其S型弧状的凹面与风叶轮1的迎风方向刚好相 反，即为S型弧状的另一侧的凹面，这样实际上在正面风吹的时候， 风叶片12的迎风面和背风面都受到风的推力，即形成了一个双推力， 双推力的带动可以很好的稳定和平衡风叶片12的转动，同时又可以
加倍的利用风能。
如图1至图4所示，这种对风叶片12的双向推力垂直迎风向的 风叶轮1，由于其风叶片12在两边均受到推力，起到一个很好的稳 定和平衡作用，因此其所受的扭矩力小，对其材料的要求以及对其加 工和安装的要求均比现有技术要低的多，因此其可以就地安装，整机 部件装配全部在地面上进行施工，无需大型起重设备。其表现诸多优
异性能如 一是风轮叶片制造无需专用模具，所用材料普通，可就地 取材，风轮制作材料选用空芯钢管、铁皮、塑料平板、铝板等，普通 机床设备均可加工制造生产；二是用于产生动力的风轮，具有双向推 力，获取风能功率大于三叶片几百倍；三是机组架设装配时无需钢铁
塔架高空架设， 一般一、二层平顶房或离开地面3-5米高度均可安装。
四是因风轮叶片面积较大，又因具有双向推力，可从风能中收取较多 的风能动力，故可制造出大功率风力发电机组并网发电。五是结构新 颖，运行可靠，安装维护方便、寿命长，取材容易， 一般机械厂均可 制造，适应中国国情，为能普及推广利用风力资源，创造了条件，同 时又因风机尾舵有一定的面积，故可做活动的宣传广告、并可自供电 源，安装方便，整机部件装配全部在地面上进行施工，无需大型起重 设备，从而为能更好的普及推广使用风力发电获取风力资源，提供了 一种造价低、具有强大推力的风力发电机组并网发电创造了条件。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明 的保护范围，故凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化， 均应涵盖于本发明的保护范围之内。
权利要求
1、低速双向推力垂直轴风力发电设备，包括自动对风方向的尾舵和可绕一转轴旋转的风叶轮，其特征在于所述的风叶轮内包括至少三个以上呈S型弧状的绕一转轴旋转的风叶片，在风叶轮顶端设置一个呈半边喇叭状的进风管道，所述的进风管道直通至风叶片的S型弧状的凹面处，进风管道处进风对风叶片凹面处的推力以及风叶片上以转轴为中心点的另一半S型弧状的凹面处所受风的压力组成对风叶轮上的一种双推力、促进风叶轮绕转轴旋转。
2、 根据权利要求1所述的低速双向推力垂直轴风力发电设备，其特征在于所述的每两个风叶片之间的间距呈斗状，风叶片内由转 轴定位和固定，在风叶片外边缘设有外框以固定和定位。
3、 根据权利要求1所述的低速双向推力垂直轴风力发电设备， 其特征在于所述的进风管道包括呈半边喇叭状的进风口和呈弧形状 的导向器以及排出口，进风口朝向与尾舵相反的方向，排出口朝向风 叶片的S型弧状的凹面处。
全文摘要
本发明涉及风力发电技术领域，特指一种低速双向推力垂直轴风力发电设备，该低速双向推力垂直轴风力发电设备，进风管道的排出口对准风轮中心部的另一侧，使两路风向气流形成两边双向流动，形成一个双向推力，表现诸多优异性能，整机部件装配全部在地面上进行施工，无需大型起重设备，从而为能更好的普及推广使用风力发电获取风力资源，提供了一种造价低、具有强大推力的风力发电机组并网发电创造了条件。
文档编号F03D3/00GK101344070SQ200810107050
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者卢子清, 张国强 申请人:卢子清;张国强;胡传旺