[发明专利]聚风高效垂直轴风力发电装置

权利要求书

1.一种聚风高效垂直轴风力发电装置，包括风轮结构(图1、图2)、行星齿轮发电机(5、图5)，风轮叶片(图3、图4)。风轮结构包括：竖直转轴叶轮(4)和外导风叶片机构(3)，风叶(2)套设于所述竖直转轴上，以带动所述竖直转轴转动；竖直布置的若干风叶(2)，其一端与所述竖直转轴以及风叶相互连接，形成一个整体竖直转轴叶轮(4)，所述风叶受风力推动的一面为受风面，另一面为背风面，风能经过受风面导风叶(1)进入，背风面只能排风而不能进风，通过风力推动所述风叶(1)以驱动所述竖直转轴叶轮(4)转动。外导风叶片机构(3)，设于所述竖直转轴叶轮(4)结构外围，包括：挡风板(8、9)以及若干导风片，倾斜并环绕所述竖直转轴叶轮(4)竖直均匀布置，形成多条入口宽出口窄的导风通道。上下挡板(8、9)，分别设于所述导风板上方及下方，用于固定连接所述导风板以及防止风能流失。风叶(2)结构，包括多条阻风隔(6)，受风面成弧形槽状凹面，各风叶(2)紧密相连，既增加风叶(2)强度，又能限制风能的流失和产生更多阻力，大大提高风能转化为动能的效率。行星齿轮发电机(5)，包括太阳齿轮(8)、齿圈(10)、行星齿轮架(10)、行星齿轮(11)，竖直转轴叶轮(4)和齿圈(10)相连，行星齿轮架(10)和发电机(3)外壳固定一起，太阳齿轮(8)和发电机转子相连接，起风时齿圈(9)转动带动太阳齿轮(8)快速旋转，进而太阳齿轮(8)带动发电机转动发出电能。齿轮齿数和大小根据产品用途和需要改变，顶部可加装太阳能发电板，可满足太阳能风能同时发电，可将本装置放置于海量发电装置上部，满足海浪能和风能同时发电，大大提高发电量。

2.根据权利要求1所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述导风叶(1)以相同的角度均匀竖直布置，和风叶(2)数量相同，导风叶(1)内圈形成圆形轨迹环绕所述竖直转轴叶轮(4)的外圈，中间间距2-5厘米。各所述导风叶(1)外圈圆形轨迹点、内圈圆形轨迹以及竖直转轴叶轮(4)的中心轴点与所成的夹角均相同，夹角为30°～110°。

3.根据权利要求2所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述外导风叶片机构(3)均遮挡的背风面，所述外导风叶片机构(3)风能出口正对所述风叶(2)的受风面(凹槽面)，将风能导向至所述风叶(2)的受风面(凹槽面)推动竖直转轴叶轮(4)转动。

4.根据权利要求2所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述导风叶(1)设计成弧形或平面，增加风能的导向性。

5.根据权利要求1所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述风叶(2)受风面为弧行槽状凹面，所述风叶(2)背风面为圆弧凸面，各风叶(2)相连，两端和中间加阻风隔(6)，既增加风能的高效利用，又能增加风叶强度。

6.根据权利要求1所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，风能从所述风叶(2)受风面进入，推动风叶(2)转动，风能只能从所述风叶(2)背风面流出，风能利用效率大大提高。

7.根据权利要求1至7任一项所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述风叶(2)和导风叶(1)的数量必须相等，为8-16片。

8.根据权利要求1所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述导风叶(2)外圈和内圈圆形轨迹以及竖直转轴叶轮(4)所述外圈圆形轨迹的直径根据情况可以增加缩短，灵活不固定。

9.根据权利要求1所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，所述导风结构还包括两块上下挡板(8、9)，分别设于所述导风板上方及下方，用于固定所述导风板以及防止风能流失。

10.根据权利要求1所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，行星齿轮架(10)、发电机、外导风叶片机构(3)相连固定到一起，竖直转轴叶轮(4)和齿圈(9)相连固定，太阳齿轮(8)和发电机转子连接固定在一起。

11.根据权利要求1所述的聚风高效垂直轴风力发电装置，其特征在于，行星齿轮齿数、大小，排列和配置根据产品用途和需要改变，顶部可加装太阳能发电板并可安置于海浪能装置上。