[发明专利]风轮装置及垂直轴风力发电机

说明书

本发明涉及一种风轮装置及垂直轴风力发电机。垂直轴风力发电机包括风轮装置及发电机，风轮装置包括固定座、中心轴、叶片组件及空心轴，中心轴与固定座转动连接，并与发电机连接，叶片组件包括固定轴、叶片及抵接件，固定轴与中心轴连接，叶片与固定轴转动连接，且具有邻接的第一受风面及第二受风面，第一受风面的面积大于第二受风面的面积。抵接件与叶片连接。空心轴与中心轴转动连接，空心轴包括用于支撑抵接件的支撑面。支撑面能使得其中一组叶片组件的第一受风面垂直于水平面的同时，还能使得另一组叶片组件的第二受风面垂直于水平面，从而能增大风轮装置的有效受风面积，大大减小风轮装置所受到的风的阻力，进而能提高发电效率。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风轮装置及垂直轴风力发电机。

背景技术

风力发电机是一种将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能输出的电力设备。风力发电机主要包括叶片、中心轴及发电机，风力带动叶片旋转，从而带动与叶片连接的中心轴旋转，进而带动发电机的转子旋转，最终输出交流电。根据中心轴相对于水平面的位置关系，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机，其中，水平轴风力发电机的中心轴的轴线平行于水平面，垂直轴风力发电机的中心轴的轴线垂直于水平面。

与水平轴风力发电机相比，垂直轴风力发电机的成本较低且安装更加方便，因此，在风电产业，垂直轴风力发电机逐渐占据主导地位，成为了各个市场的首选。但是，传统的垂直轴风力发电机受到的风的阻力仍然较大，而导致有效受风面积较小，从而会降低风能的利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风轮装置及垂直轴风力发电机，旨在解决传统的垂直轴风力发电机风能利用率较低的问题。

一种风轮装置，包括：

固定座；

中心轴，与所述固定座转动连接，所述中心轴的轴线垂直于水平面；

叶片组件，包括固定轴、叶片及抵接件，所述固定轴与所述中心轴连接，所述固定轴的轴线平行于所述水平面，所述叶片与所述固定轴转动连接，所述叶片具有邻接的第一受风面及第二受风面，所述第一受风面的面积大于所述第二受风面的面积，且所述第一受风面垂直于所述水平面时，所述第二受风面平行于所述水平面，所述抵接件与所述叶片连接；以及

空心轴，套设于所述中心轴，并与所述中心轴转动连接，所述空心轴包括用于支撑所述抵接件的支撑面；

其中，所述叶片组件至少设有两组，沿所述中心轴的周向均匀排布，所述支撑面能使得其中一组所述叶片组件的所述第一受风面垂直于所述水平面的同时，还能使得另一组所述叶片组件的所述第二受风面垂直于所述水平面。

在其中一个实施例中，所述支撑面包括第一接触面及第二接触面，所述第一接触面与所述第二接触面均平行于所述水平面，且在所述空心轴的轴向上，所述第一接触面与所述第二接触面间隔设置，当所述抵接件与所述第一接触面接触时，所述第一受风面能垂直于所述水平面，当所述抵接件与所述第二接触面接触时，所述第二受风面始终垂直于所述水平面。

在其中一个实施例中，所述支撑面还包括导引面，所述导引面用于连接所述第一接触面及所述第二接触面，且所述导引面与所述第一接触面之间的夹角为钝角。

在其中一个实施例中，所述导引面与所述第一接触面之间的夹角大于90°且小于135°。

在其中一个实施例中，所述叶片包括相互连接的第一风叶及第二风叶，所述第一风叶和所述第二风叶分别位于所述固定轴的轴线的两侧，所述第一风叶的重量大于所述第二风叶的重量，所述抵接件与所述第一风叶连接。