[发明专利]聚风高效垂直轴风力发电装置

说明书

本发明公开了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；行星齿轮发电机(5)，包括太阳齿轮(8)、齿圈(9)、行星齿轮架(10)、行星齿轮(11)，竖直转轴叶轮(4)和齿圈(9)相连，行星齿轮架(10)和发电机(3)外壳固定在一起，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)旋转，进而发电机转动发出电能。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。

技术领域

本发明涉及风能发电装置领域，更具体地，涉及一种风能高效利用发电装置。

背景技术

风能发电是指把风的动能转为电能，其原理为是利用风能带动叶片旋转，风轮带动行星齿轮，提高转子转速，使得与行星齿轮输出端连接的感应线圈切割磁体的磁场，利用电磁感应的原理来促使发电机发电，实现将风能转化为电能。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，风能市场也得到迅速发展。

经过多年发展，风力发电机已经具有多种型式，但归纳起来可根据发电机的承轴分为风轮旋转轴与风向平行的水平轴风力发电机和风轮旋转轴垂直于地面或者气流方向的垂直轴风力发电机两类。水平轴风力发电机具有风能转换效率高、转轴较短，可以集中气流，增加气流速度，因此水平轴风力发电机一般会应用于大型风电机组上，而由于水平轴风力发电机的风轮尺寸较大，对风速要求高，受风时噪音较大，不适合于家用；垂直轴风力发电机因具有构造简单、无方向性及低噪音等优点，可适用于人口稠密的地区，然而，由于垂直轴风力发电机起动性能和风动效率差，大多属于小型辅助式的发电系统，其受风能流失限制，不能很好利用风能进行发电。

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)。所述风叶(2)依次排列安装到垂直轴上，组成竖直转轴叶轮(4)，竖直转轴叶轮(4)与齿圈(9)相连固定，作为风能的动力输入端，齿圈(9)带动行星齿轮(11)将太阳齿轮(8) 的转速提升，太阳齿轮(8)和发电机转子相连固定，发电子转子在磁场中做切割，产生感应到电流并输出。行星齿轮架(10)、发电机、外导风叶片机构(3) 相互连接并和外导风叶片机构(3)顶部定位轴承固定到一起，竖直转轴叶轮(4) 转动起来更加稳固，耐用。

同类的风力发电机均存在不能最大程度收集风能的缺陷，主要是风轮叶片不是弧形槽状，兜不住风，结构缝隙太大，使风能大量流失，无法高效率利用风能。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供了一种聚风高效垂直轴风力发电装置，通过集风导风增大进风量、进风速度和风叶所受的风压差，大大提高了叶轮的转动动力，提高了垂直轴风力发电机的进风装置的起动性能和风动效率。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。

本发明采取的技术方案是，将风能收集，风能入口处大，出口小，增加风能的推力，推动风轮的向风面，风向改变，风能被导风板阻挡，风能无法从背风面进入，只能从背风面出，上部和下部均密封，从而使各个方向的风能均能推动风轮转动，本装置除各个方向的进风口外，其他方向密封，大大降低风能流失，提高风能的利用率。

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)。以及竖直布置的若干风轮叶片，安装于所述竖直转轴上，其一端与所述叶轮连接，所述风叶受风力推动的一面为受风面，另一面为背风面，通过风力推动所述风叶以驱动所述叶轮转动，还包括：导风结构，设于所述风轮结构外围，包括：若干导风片，环绕所述风轮结构竖直布置，形成多条入口宽出口窄的导风通道。