[发明专利]立轴式风力发电装置及其挡片

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种风力发电装置。

背景技术

随着常规能源的减少，和人们环保意识的增强，人们逐渐加强了对新能源开发力度。风能作为一种储能量大、存在广泛、易于获取的可再生新能源，日益受到人们的重视。

现在的风力发电系统，一般是利用风力发电机从风中获得电能。风力发电机的发电效率、体积、成本、使用寿命等参数，是影响风力发电系统发展的重要因素。到目前为止，风力发电机发电效率低、体积大、成本高、使用寿命短等问题，仍然是困扰着风力发电机研发人员，严重阻碍了风力发电系统的发展。

现有的风力发电机，一般包括风力叶轮、发电机、支架。风力叶轮安装在发电机的转轴上，风力发电机后方还装有一尾翼，发电机通过一转轴连接到所述支架上方。风力发电机在有风的环境下，尾翼在风力作用下，推动发电机围绕转轴转动，使风力叶轮朝向风吹来的方向，进而使风吹动风力叶轮转动，进而带动发电机发电。

这种结构中，风力叶轮与空气的接触面很小，气流在风力叶轮上产生的推力很小，捕获的风能很少，造成了风力发电机发电效率较低。为了获得更多的电能，一般会将风力叶轮和发电机制造的很大。但是这样大大增加了成本，另外由于风力叶轮和发电机很大，风力叶轮和发电机制造往往都会承受较大的杂乱的扭力，造成风力叶轮和发电机故障率增加，寿命缩短。

为了能够提高风能的利用率，推广风力发电系统，需要一种发电效率高、体积小、成本低、使用寿命长的风力发电机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立轴式风力发电装置，以解决上述技术问题。

本发明的目的还在于提供一种立轴式风力发电装置的挡片。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

无风向风力发电装置，包括风力叶轮、发电机、支架，所述风力叶轮位于所述支架上方，所述风力叶轮与所述发电机传动连接，所述风力叶轮包括一竖直设置的转轴，所述转轴连接所述发电机，其特征在于，所述风力叶片包括一叶片框架，所述叶片框架上装有多个对逆向通过的气流进行阻碍的单向风力阀；

所述无风向发电装置上的各个风力叶片之间的单向风力阀导通方向按照时针方向排布；

围绕所述转轴设有至少两片用于推动所述转轴转动的风力叶片。

时针方向排布，可以是顺时针方向也可以是逆时针方向。所述的逆向，是以时针方向为参考。根据具体设计需要，可以将顺时针方向定义为所述的逆向，也可以将逆时针方向定义为所述的逆向。

所述风力叶轮优选水平放置。

因为风力叶轮上的各个风力叶片之间的单向风力阀导通方向按照时针方向排布，所以有风吹过时必然有至少一个风力叶片上的单向风力阀导通，也至少有另一个风力叶片上的单向风力阀阻碍气流通过，这样将在至少两个风力叶片产生大小不等的力，最终推动风力叶轮转动(偶然存在的死角除外)，进而带动所述发电机发电。

所述叶片框架为一矩形框架。为使风力利用率达到最高，在具体设计中，所述叶片框架采用一正方形框架。这种结构美观、挡风效果佳、风的利用率高、制作简便、易于生产。

围绕所述转轴可以设有两片用于推动所述转轴转动的风力叶片，两片风力叶片间的夹角为170-190度，优选夹角为180度。

所述转轴上设有至少三片均匀排布的推动所述转轴转动的风力叶片。这一结构可以有效消除平衡位置，不会因为风力叶片处于平衡位置停止转动。并且可以有效提高风能利用率。优选所述转轴上设有三片均匀排布的推动所述转轴转动的风力叶片的结构。

所述单向风力阀，包括一挡片，所述叶片框架上设置有横向的挡片转轴，所述挡片与所述挡片转轴间可转动连接。

根据上述设计，所述挡片在转动中是以上下转动的方式进行转动。在风力作用下向上转动，在重力作用下向下转动。这种方式可以有效避免所述挡片不能顺利复位的情况。同时不易在所述挡片上积累雨水。

所述挡片转轴固定在所述叶片框架上。这样，所述挡片在风力作用下旋转时，不带动所述挡片转轴旋转，可以有效减小沙子或者其他杂质进入转动关节后对转动关节的磨损。有利于延长设备寿命。

所述叶片框架上还设有一阻挡所述挡片逆向转动的挡头。

所述挡头可以采用一纵向金属杆，所述纵向金属杆上方和下方分别连接所述挡片转轴。相邻两个纵向金属杆相邻一侧间至少一处的距离小于所述挡片的宽度，以实现阻挡所述挡片逆向转动的目的。所述纵向金属杆起到支撑所述挡片转轴的目的。