专利名称：整体风翼全向型立体风力发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电机技术领域，尤其是一种整体风翼全向型立体风力发电 机，不仅能垂直安装，也能水平安装，甚至能任意角度安装。
背景技术：
随着全球气候变暖，以及传统含碳能源如石油、煤炭等的储藏量的减少，新能源越 来越多地得到广泛使用。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其 蕴量巨大，全球的风能约为2. 74X 109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发 利用的水能总量还要大10倍。风力发电机作为利用风能的工具，在国内外已经进行了很长时间的研究。传统风 机按照结构形式上主要分为水平轴和垂直轴两种，水平轴风机的发展较为完善，效率高，在 一些并网大型发电项目上已经得到了应用，但是安装难度高，投资成本大。因此一些针对家 庭，小范围内独立供电的小型离网发电系统中，垂直型风机得到更广泛的应用。垂直型风机 主要分为阻力型和升力型两种。阻力型风机往往采用圆弧形叶片，当气流冲击风叶受到圆 弧形叶片的阻挡力，这个力的反作用力推动阻力型风机的旋转。升力型垂直轴风力机的叶 片通过一定的翼型，在气流掠过机翼时会在产生一个由机翼的压力面指向吸力面的升力， 从而推动升力型垂直轴风轮的旋转。传统的水平风机和垂直风机是严格区分的两个概念，不仅仅是由于其安装方式的 不同，更是由于风叶与气流的作用方式不同。现提出一种整体风翼全向型立体风力发电机， 目的就在于打破传统水平型风机和垂直型风机的界限，通过一定的结构实现有效风向从单 维度向多维度转变，实现安装无角度限制的整体风翼全向型立体风力发电机。将风力发电 机对于风的利用从一个“面”的概念而转化成为“体”的概念。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中之不足，提供一种整体风翼全向型 立体风力发电机，解决现有技术中水平风机与垂直风机对风能利用的不足，实现多方位利 用风能的技术问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种整体风翼全向型立体风力发电 机，包括机架、发电机和叶片组，发电机具有转动件和固定件，发电机的转动件与叶片组传 动连接，固定件固定安装在机架上，所述的叶片组包括至少两组整体风翼，所述的每组整体 风翼包括上辅翼、下辅翼和主侧翼，上辅翼和下辅翼分别倾斜安装在转动件上下两侧，上辅 翼和下辅翼的另一端分别连接主侧翼的两端。上辅翼、下辅翼和主侧翼组成一个整体风翼， 增加了风叶组的受风面积，上、下辅翼扩展了风机在风向的利用维度，成为整体风翼全向型 立体风力发电机。所述的上辅翼与下辅翼两者投影在转动件所在平面的夹角为0 90°，上辅翼与 转动件所在平面的夹角为大于0°小于90°，下辅翼与转动件所在平面的夹角为大于0°小于90°。作为优选，所述的叶片组的整体风翼数量为三组，三组整体风翼的上辅翼均勻排 布在转动件的上侧，三组整体风翼的下辅翼均勻排布在转动件的下侧，上辅翼与下辅翼两 者投影在转动件所在平面的夹角为60°。这样设置形成螺旋上升态势，达到最佳效果。为使连接可靠，所述的上辅翼与主侧翼之间通过第一连接件连接，所述的下辅翼 与主侧翼之间通过第二连接件连接。为使连接可靠，所述的上辅翼与转动件之间通过第三连接件连接，所述的下辅翼 与转动件之间通过第四连接件连接。所述的上、下辅翼的翼型的横截面的角度可围绕长度方向的轴向旋转。上、下辅翼 通过自身安装角度的变化，可以接受顶部和底部方向的风，从而推动叶片组旋转。优选适合本风力发电机的翼型，所述的上辅翼、下辅翼和主侧翼均为横截面为凹 凸形的翼型，凸面为翼背，凹面为翼腹，上辅翼的凹面朝上，下辅翼的凹面朝下，主侧翼的凹 面朝外。这种翼型的叶片在安装时需翼头对应翼头，翼尾对应翼尾。本发明的有益效果是，本发明的整体风翼全向型立体风力发电机通过整体翼型风 叶的结构实现有效风向从单维度向多维度转变，不仅能垂直安装，也能水平安装，甚至能任 意角度安装，实现安装无角度限制的整体风翼全向型立体风力发电机，无论风从哪个方向 切入叶片组，这种结构都能产生一定的升力，从而进一步提高风机的发电效率，在同等升力 的情况下，使风阻降到最低，在相等效率的情况下，极大的减少了风机的体积，更有利于风 机在离网系统中的应用。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的整体风翼全向型立体风力发电机的最佳实施例的立体结构示意 图；图2是本发明的整体风翼全向型立体风力发电机的最佳实施例的俯视结构示意 图；图3是本发明的整体风翼全向型立体风力发电机的最佳实施例的单个整体风翼 结构示意图；图4是本发明的整体风翼全向型立体风力发电机的最佳实施例的上、下辅翼正立 面角度变化的结构示意图；图5是本发明的整体风翼全向型立体风力发电机的最佳实施例的上、下辅翼的翼 型的横截面的角度可围绕长度方向的轴向旋转结构示意图；图6是本发明的整体风翼全向型立体风力发电机的最佳实施例采用的翼型的横 截面放大结构示意图。图中1.叶片组，2.转动件，2，.固定件，3.整体风翼，31.上辅翼，32.下辅翼， 33.主侧翼，4、翼背，5.翼腹。
具体实施例方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。如图1-6所示，本发明的一种整体风翼全向型立体风力发电机的最佳实施例，包 括机架、发电机和叶片组1，发电机具有转动件2和固定件2’，发电机的转动件2与叶片组 1传动连接，固定件2’固定安装在机架上，叶片组1包括至少两组整体风翼3，每组整体风 翼3包括上辅翼31、下辅翼32和主侧翼33，上辅翼31和下辅翼32分别倾斜安装在转动件 2上下两侧，上辅翼31和下辅翼32的另一端分别连接主侧翼33的两端。根据各地地理情况，常年风向等环境参数，本发明的上辅翼31和下辅翼32均可 调节纵向和横向角度，上辅翼31与下辅翼32两者投影在转动件2所在平面的夹角为0 90°，上辅翼31与转动件2所在平面的夹角为大于0°小于90°，下辅翼32与转动件2所 在平面的夹角为大于0°小于90°。作为优选，叶片组1的整体风翼3数量为三组，三组整体风翼3的上辅翼31均勻 排布在转动件2的上侧，三组整体风翼3的下辅翼32均勻排布在转动件2的下侧，上辅翼 31与下辅翼32两者投影在转动件2所在平面的夹角为60°。为使各部件之间连接可靠，上辅翼31与主侧翼33之间通过第一连接件连接，所述 的下辅翼32与主侧翼33之间通过第二连接件连接。上辅翼31与转动件2之间通过第三 连接件连接，所述的下辅翼32与转动件2之间通过第四连接件连接。上、下辅翼31、32的翼型的横截面的角度可围绕长度方向的轴向旋转。上、下辅翼31、32与转动件2的连接方式可为插接、铆接等一些常用连接固定方 式，第三连接件和第四连接件可为上、下辅翼31、32或转动件2的一部分，也可为独立的结 构部件。图6所示，作为优选，上辅翼31、下辅翼32和主侧翼33均为横截面为凹凸形的翼 型，凸面为翼背3，凹面为翼腹4，上辅翼31的凹面朝上，下辅翼32的凹面朝下，主侧翼33 的凹面朝外。也可为直线型和螺旋上升型等其他翼型，并不局限于本发明的优选翼型。
权利要求
1.一种整体风翼全向型立体风力发电机，包括机架、发电机和叶片组(1)，发电机具有 转动件⑵和固定件(2’)，发电机的转动件(2)与叶片组⑴传动连接，固定件(2’)固定 安装在机架上，其特征是所述的叶片组(1)包括至少两组整体风翼(3)，所述的每组整体 风翼(3)包括上辅翼(31)、下辅翼(32)和主侧翼(33)，上辅翼(31)和下辅翼(32)分别倾 斜安装在转动件(2)上下两侧，上辅翼(31)和下辅翼(32)的另一端分别连接主侧翼(33) 的两端。
2.如权利要求1所述的整体风翼全向型立体风力发电机，其特征是所述的上辅翼(31)与下辅翼(32)两者投影在转动件(2)所在平面的夹角为0 90°，上辅翼(31)与转 动件(2)所在平面的夹角为大于0°小于90°，下辅翼(32)与转动件(2)所在平面的夹角 为大于0°小于90°。
3.如权利要求2所述的整体风翼全向型立体风力发电机，其特征是所述的叶片组(1) 的整体风翼(3)数量为三组，三组整体风翼(3)的上辅翼(31)均勻排布在转动件(2)的上 侧，三组整体风翼(3)的下辅翼(32)均勻排布在转动件(2)的下侧，上辅翼(31)与下辅翼(32)两者投影在转动件(2)所在平面的夹角为60°。
4.如权利要求1或2或3所述的整体风翼全向型立体风力发电机，其特征是所述的上 辅翼(31)与主侧翼(33)之间通过第一连接件连接，所述的下辅翼(32)与主侧翼(33)之 间通过第二连接件连接。
5.如权利要求1或2或3所述的整体风翼全向型立体风力发电机，其特征是所述的 上辅翼(31)与转动件(2)之间通过第三连接件连接，所述的下辅翼(32)与转动件(2)之 间通过第四连接件连接。
6.如权利要求1或2或3所述的整体风翼全向型立体风力发电机，其特征是所述的 上、下辅翼(31、32)的翼型的横截面的角度可围绕长度方向的轴向旋转。
7.如权利要求1或2或3所述的整体风翼全向型立体风力发电机，其特征是所述的上 辅翼(31)、下辅翼(32)和主侧翼(33)均为横截面为凹凸形的翼型，凸面为翼背(4)，凹面 为翼腹(5)，上辅翼(31)的凹面朝下，下辅翼(32)的凹面朝上，主侧翼(33)的凹面朝外。
全文摘要
本发明涉及一种整体风翼全向型立体风力发电机，包括机架、发电机和叶片组，发电机具有转动件和固定件，发电机的转动件与叶片组传动连接，固定件固定安装在机架上，所述的叶片组包括至少两组整体风翼，所述的每组整体风翼包括上辅翼、下辅翼和主侧翼，上辅翼和下辅翼分别倾斜安装在转动件上下两侧，上辅翼和下辅翼的另一端分别连接主侧翼的两端。本发明通过整体翼型风叶的结构实现有效风向从单维度向多维度转变，不仅能垂直安装，也能水平安装，甚至能任意角度安装，实现安装无角度限制的整体风翼全向型立体风力发电机。
文档编号F03D5/00GK102141012SQ20111007513
公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者刘良华, 王雄刚, 茅雪峻, 钱燕 申请人:常州市东君光能科技发展有限公司