[发明专利]一种垂直轴风车

说明书

本发明涉及风车领域，公开了一种垂直轴风车，包括垂直轴和若干个叶片，该叶片为片状结构，该叶片的叶片面和垂直轴均垂直于水平面设置；若干个叶片以同一方向的半切线形态均匀设置在以所述垂直轴为自转轴的外圆周上，该结构平衡布置，大大提高了风车的稳定性，而且具有良好的发电效果。

技术领域

本发明涉及风车领域，特别是涉及一种垂直轴风车。

背景技术

在自然环境中，风量的增大已经成为明确的、不容忽视的问题，这也被称为温室现象，是我们的社会消耗大量的能量，并将其释放至环境而导致的地球环境自身被温室化的现象。此外，这与物质的大量消耗等所引起环境污染的问题是一体的。为了防止这种状态的进一步发展和恶化，首先，要控制社会向自然界中释放的能量，同时，进一步制造自然能量向环境释放的能量进行回收利用的系统。即确立将风力的能量、波浪能等作为基本的能量而利用的方法。这是比防止进一步温室化，并且应对自然环境的恶化这种现实要更为高明的方法。然而，不得不说迄今为止回收利用自然能量的进度情况仍不充分。

其原因之一，例如，在风车的技术层面上，实际的开发方法仍不充分。其重点在于存在如下问题：垂直轴风车的技术开发仍未完成。

目前工业化的风车以水平轴风车为中心，水平轴风车以包含发电机的发动机短舱和叶片的形式设置于基本直立的具有高度的塔上，且其垂直轴设于水平方向上。水平轴风车通常为3个叶片，它们在垂直面上旋转。有的水平轴风车的该叶片的旋转直径达到80米，在这种风车中，叶片的旋转面以经常面向风的方式进行控制。塔作为水平轴风车的支架，其结构形态及高度是为了实现这种大直径的叶片在垂直面的旋转以及应对变化的风向。此外，为了实现强风防护，在强风下时，控制风车的叶片间距，使产生转矩的叶片面的倾斜角、间距相对风的流动实际上接近零，以使叶片旋转基本停止，从而防止强风所导致的过剩的高速旋转的发生，进而防止强风所导致的风车的破坏。但是，控制风车的叶片间距以实现强风防护的技术并不完善，需要塔和风车具有较大的强度。

水平轴风车有大有小，在小型水平轴风车中大多附有尾翼，并使其姿势面向风。但是，目前风车的工业化以大型风车为中心，并为用于获取电能的发电用风车。

水平轴风车的问题在于风车的结构叶片较长较重、自身结构不平衡，因此缺乏稳定性，并且水平轴风车与一般的环境、建筑物的相容性、接合性也不良。

发明内容

为了解决现有水平轴风车由于其叶片较长较重、结构不平衡所导致的稳定性问题，本发明提供了一种垂直轴风车。

为了实现上述目的，本发明提供一种垂直轴风车，所述风车包括垂直轴和若干个叶片，所述叶片为片状结构，所述叶片的叶片面和所述垂直轴均垂直于水平面设置；若干个所述叶片以同一方向的半切线形态均匀设置在以所述垂直轴为自转轴的外圆周上。

作为优选方案，所述叶片为长方形。

作为优选方案，所述叶片的数量为4个。

作为优选方案，所述垂直轴的外围设有用于支撑所述垂直轴的轴支撑件，所述轴支撑件包括设于所述垂直轴的上侧且水平放置的环形结构和垂直于水平面设置的若干根垂直支柱，所述垂直轴穿过所述环形结构的中心，且所述环形结构通过若干根水平支撑杆与所述垂直轴连接；

所述垂直支柱的下端固定，所述垂直支柱的上端与所述环形结构连接，所述垂直支柱设于全部所述叶片的外围。

作为优选方案，所述风车还包括与所述叶片数量相同的第一支承臂，所述第一支承臂的一端与所述垂直轴连接，所述第一支承臂的另一端与所述叶片的近端竖直边缘连接。

作为优选方案，所述风车还包括与所述叶片数量相同的第二支承臂，所述第二支承臂的长度大于所述第一支承臂，所述第二支承臂设于相邻两根第一支承臂之间；

所述第二支承臂的一端与所述垂直轴连接，所述第二支承臂的另一端与所述叶片的远端竖直边缘连接。