[发明专利]大型可叠加自控帆板式垂直轴风力动力装置

说明书

本发明公开了一种大型可叠加自控帆板式垂直轴风力动力装置，包括垂直动力轴和二个以上帆板组；所述帆板组包括帆板及其帆板承载装置；所述帆板由二个以上窗框构成，每个窗框的上边活动连接有风门，风门能够根据风向自动打开或关闭；所述帆板通过帆板承载装置与垂直动力轴连接，以使垂直动力轴转动；所述帆板承载装置包括支架和连接杆，帆板垂直固定于支架上，支架通过连接杆与与垂直动力轴连接，支架底部设有行走轮。该风力动力装置的帆板既好控制、使用寿命长，又风阻小、效率高，能适应大型风力发电等大型风力设备。

技术领域

本发明涉及一种风力动力装置，尤其涉及一种大型可叠加自控帆板式垂直轴风力动力装置。

背景技术

风力是一种人类利用较早的动力，可用于抽水、发电等。所使用的风力动力装置如早期的风车、现在的风力发电装置。

现有的风力动力装置主要有水平轴式和垂直轴式。

水平轴式风力动力装置有浆臂愈长愈易被风吹坏及转速愈慢等缺点，加之其受风面有限又全靠其高悬空中之框轴输出扭力，无法兼顾大扭力与快速度。

垂直轴式风力动力装置具有明显的优点，如不受风向限制，不必设高塔，受风面扩充性大、增速方便等。但其也存在先天性缺点，以其垂直轴为界，顺风面与逆风面各占半周，在顺逆两面受力均衡情况下，因无法有效地排除其逆风面所受阻力，导致无法发挥顺风面受风应有之功效。现有技术中，如我国发明专利CN88214948.2公开了一种摆叶式风力机；又如 CN89219274.7介绍的风叶能自转和公转的风车，其风叶在自转轴的两边不对称，宽边受风面积大，窄边逆风面小，以减少顺逆风交界面所受阻力。发明专利申请号91103531.1也公开了一种“活门万向风力发电机组”使用了转动轴、活动风门、滑动轮、环形轨道等部件，其活动风门能适应风向变化，随时能接收不同方向的风力。但是该技术中依然均存在窄边逆风面，不可避免的存在逆风阻力问题。而且，这些风门是侧边连接、绕垂直轴旋转，在开关转换过程中还可能存在无法关闭的情况从而造成干扰工作。因此，现有技术垂直轴式风力动力装置只能适应小型风力发电，不能适应大型风力发电，而且结构复杂。

为了使垂直轴式风力动力装置能够适应大型风力发电，申请人曾经研发出了一种可叠加自控帆板风车（CN03118024.8）。该专利对风车叶片（帆板）进行了改进，叶片受风面积大，排风阻力小，特别是当叶片处于顺逆风交界变换界面时，叶片受风力的自然作用，很容易由排风位置进入受风位置，能适应大型风力发电。但是，也存在问题：叶片（帆板）面积太大，不好控制，惯性大，易损坏；叶片打开时风阻大，效率低。

其他现有技术中的叶片（帆板）都不同程度存在类似缺陷。

怎样才能克服上述帆板存在的缺陷，使帆板既好控制、使用寿命长，又风阻小、效率高，能适应大型风力发电等大型风力设备，是一个需要解决的问题。为此，申请人进行了进一步的研究，并且研发出本申请的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种大型可叠加自控帆板式垂直轴风力动力装置，使该风力动力装置的帆板既好控制、使用寿命长，又风阻小、效率高，能适应大型风力发电等大型风力设备。

为了解决上述技术问题，本发明的大型可叠加自控帆板式垂直轴风力动力装置包括垂直动力轴和二个以上帆板组；所述帆板组包括帆板及其帆板承载装置；所述帆板由二个以上窗框构成，每个窗框的上边活动连接有风门，风门能够根据风向自动打开或关闭；所述帆板通过帆板承载装置与垂直动力轴连接，以使垂直动力轴转动；所述帆板承载装置包括支架和连接杆，帆板垂直固定于支架上，支架通过连接杆与与垂直动力轴连接，支架底部设有行走轮。

所述帆板组围绕垂直动力轴平衡设置。

每个帆板组设有二个以上帆板。

所述帆板组围绕垂直动力轴对称平衡设置四个。

所述风门通过轴或铰链活动连接于窗框的上边。