[实用新型]滤风式垂直轴风力发电机风轮

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电领域，具体涉及一种滤风式垂直轴风力发电机风轮。

背景技术

目前市场上的垂直轴风力发电机的风轮分为阻力型风轮和升力型风轮，升力型风轮是利用叶片产生的升力推动叶轮旋转，典型的结构是Darrieus型风力发电机，此种风力发电机叶片形状多设计为翼形，其优点是风能利用率高，缺点是启动性能差；阻力型风轮是利用叶片产生的阻力驱动叶轮旋转，典型的结构是Savonius型风力发电机，这种发电机的优点是启动转矩大，几乎能在任何风速下自启动，电能转化设备简单，能够安装在建筑物的表面，缺点是风轮叶片向风的凸面受到的风阻力严重抵消向风的凹面受到的风阻力，使得阻力型垂直轴风力发电机的风能利用率较低，该问题严重阻碍了阻力型垂直轴风力发电机的推广和应用。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种滤风式垂直轴风力发电机的风轮，该风轮可以有效降低风叶向风的凸面受到的风阻力，使风叶向风的凹面和凸面受到的风阻力之差增大，从而提高风能利用率。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种滤风式垂直轴风力发电机风轮，包括两个以上的叶片单元和竖直布置的转轴，所述叶片单元沿转轴周边均匀布置，每个所述叶片单元包括多个纵向布置的叶片，所述叶片单元与所述转轴之间通过连接构件固定连接。可以理解的是，每个叶片单元之间具有较大空隙，因为若叶片之间距离太近，会阻碍风的流动，使风向在叶片表面发生变化，从而使风力也发生变化，影响风能的吸收。

进一步的，所述连接构件为多个，分别对应于所述叶片单元，每个连接构件包括一个主支撑杆和多个次支撑杆，所述主支撑杆的一端与转轴周侧壁连接并均匀布设在与转轴垂直的平面上，每个所述主支撑杆的另一端与多个所述次支撑杆的一端连接，所述叶片一一对应连接在所述次支撑杆的另一端。在一种实施方式中，所述叶片通过支撑杆与转轴固定。

进一步的，所述连接构件为圆形的上托板和下托板，多个所述叶片单元布置于上托板和下托板之间且所述叶片的上下边缘分别对应与上托板和下托板固定连接，所述转轴穿过上下托板的中心孔并与其固定连接。在另一种实施方式中，所述叶片通过上下托板与转轴固定，所述转轴穿过上下托板的中心孔并与转轴固定连接。

进一步的，所述多个叶片单元的每个叶片单元包括2-120个叶片。本实用新型所述的风力发电机，可为普通型、大型或超大型垂直轴风力发电机，因此每个叶片单元中的叶片的数目可为2-120片。

进一步的，每个叶片单元中，所述叶片等距排列。可以理解的是，叶片之间的距离与叶片的数目以及风轮大小有关，叶片之间距离要适当，不要太近也不要太远，当风轮大小一定，叶片数目越多，叶片之间距离越近，会大大增加气体通过的阻力，气流会分开绕过叶片流向后方，只有部分气流通过叶片做功，所以叶片实际得到的风功率减少了；而且在风轮大小一定的情况下，叶片太近使得叶片发生部分重叠，受风面积减小，受风面风阻力降低，这也是多叶片风机得不到更多风能的原因；但是叶片太少，大多数风都从叶片之间的缝隙漏出去了，得到的风能也不高。

进一步的，所述叶片为平面形、折面形或弧面形，优选为弧面形。