專利名稱：一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，具體地說是一種改變傳統(tǒng)垂直 軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝配結(jié)構(gòu)，可以和現(xiàn)代建筑結(jié)合來安裝的垂直軸風(fēng)電機(jī)，形成 特有的全新的建筑規(guī)范和風(fēng)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)其主軸和發(fā)電機(jī)軸心直接連接沒有其他依托，因而 發(fā)電機(jī)軸心除了旋轉(zhuǎn)扭力還有風(fēng)力方向的側(cè)面壓力，還要承受風(fēng)葉、主軸、風(fēng) 葉支架等部件的重力，而垂直軸發(fā)電機(jī)裝在本實用新型框架內(nèi)主軸在風(fēng)葉的作 用下受風(fēng)力轉(zhuǎn)動時其風(fēng)力方向上的力分散在框架上，所述主軸和風(fēng)葉等部件的 重量通過所述下部的軸承由本實用新型的框架承受，這樣發(fā)電機(jī)軸上除了旋轉(zhuǎn) 扭力不受其它方向的力的影響。
現(xiàn)有垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多為獨立單一使用，而本實用新型可以讓兩個風(fēng)電 機(jī)并聯(lián)形成雙聯(lián)風(fēng)電機(jī)甚至可以多個并聯(lián)形成《風(fēng)電墻》，本實用新型做成的《風(fēng) 電墻》如安裝在大樓頂部形成特有的風(fēng)電系統(tǒng)，根本上打破現(xiàn)有的獨立安裝的 中小型風(fēng)電機(jī)的模式，徹底改變風(fēng)力資源利用法則，使得大樓頂部的風(fēng)力資源 得到最充分的開發(fā)！
現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)電機(jī)其發(fā)電機(jī)和垂直軸是一對一，而本實用新型的框架所 并聯(lián)的風(fēng)電機(jī)如用齒輪相連可共同推動一個發(fā)電機(jī)，可在低風(fēng)速環(huán)境下應(yīng)用。
現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)電機(jī)多為單一設(shè)計如需改變則需另外設(shè)計不同型號，而本 實用新型其風(fēng)葉預(yù)制成各種統(tǒng)一高度的標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)葉模塊，而所述的風(fēng)葉模塊 可以是不同類型(阻力型或升力型)也可以是不同的直徑，根據(jù)功率要求和周 圍環(huán)境來組合裝配來滿足不同高度和直徑的設(shè)計要求。
現(xiàn)有中小型垂直軸風(fēng)電機(jī)一般安裝在樓房頂部或山的頂部在高樓外墻難以 安裝，而本實用新型可以穩(wěn)固安裝在高樓外墻形成特有的高樓外墻式垂直軸風(fēng) 力發(fā)電機(jī)即所謂的《風(fēng)電柱》，使建筑和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)合一體成為未來新 的建筑標(biāo)準(zhǔn)。所述的《風(fēng)電柱》 一般安裝在外墻墻角，如加裝導(dǎo)風(fēng)板可以增加 功率，而導(dǎo)風(fēng)板則能夠作為高樓廣告牌其電源由自身的風(fēng)電機(jī)提供。為了建筑
高度較高的外墻式垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)可使用加強(qiáng)型設(shè)計，形成超高度的《風(fēng)電 柱》，每一段風(fēng)葉模塊組合都有一對墻角支架支撐。本實用新型一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，目的在于提供一種用固定的框架來 支撐主軸，這樣連接在主軸上的發(fā)電機(jī)軸上除了旋轉(zhuǎn)扭力不受其它方向的力的 影響，本實用新型還提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)葉模塊可以做成不同功率輸出的風(fēng)電 機(jī)，多個風(fēng)電機(jī)并列安裝形成所謂《風(fēng)電墻》，所述標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)葉模塊還可以定 制成特有的《風(fēng)電柱》可以安裝高樓外墻或墻角。
本實用新型的技術(shù)方案是， 一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)的垂直主軸上下裝有 框架，在所述框架上部和下部裝有軸承，而下部為能夠承重的軸承，垂直主軸 穿過下部的軸承連接發(fā)電機(jī)軸，主軸安裝在本實用新型所述的框架上使馬達(dá)軸 心只需承受轉(zhuǎn)動方向的扭力，大大減輕馬達(dá)軸心所需的受力強(qiáng)度而節(jié)省成本。 所述框架垂直主軸上下部安裝的軸承可以是磁力軸承，可以減少阻力提高低風(fēng) 速時的效率。
所述組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)使用統(tǒng)一高度的標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)葉模塊，而所述的風(fēng) 葉模塊可以是不同類型包括阻力型或升力型，也可以是不同的直徑,多個風(fēng)葉模 塊疊加以高樓外墻或墻角作為框架可支持相當(dāng)高度的高樓外墻式垂直軸風(fēng)電機(jī) 形成特有的《風(fēng)電柱》，所述的高樓外墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)結(jié)構(gòu)上是大樓建筑一部 分，建筑物外墻或墻角預(yù)留位置作為所述風(fēng)電機(jī)的框架來安裝所述的風(fēng)電機(jī)， 可為未來建筑物新標(biāo)準(zhǔn)提供一種范例。所述《風(fēng)電柱》，能夠充分利用高層樓宇 墻壁周圍的風(fēng)力資源。
所述風(fēng)電機(jī)框架內(nèi)安裝的風(fēng)葉模塊也可混合使用阻力型和升力型風(fēng)葉模塊 以達(dá)到特定的設(shè)計要求提高發(fā)電機(jī)在不同環(huán)境下的效益。
所述框架兩個并聯(lián)在一起形成雙聯(lián)風(fēng)電機(jī)，多個并聯(lián)在一起的風(fēng)葉組合形
成特有的《風(fēng)電墻》；多個發(fā)電機(jī)可以并聯(lián)輸出，或者垂直主軸可用齒輪或皮帶 輪互聯(lián)使得所述多個相連的垂直主軸使用同一個發(fā)電機(jī)。 一般來說相連的兩個 風(fēng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反(如用皮帶或鏈條把皮帶輪或鏈輪鏈接，則兩個相連的風(fēng)電 機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相同)，在低風(fēng)速區(qū)域尤其有商業(yè)價值。
所述的高樓外墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)外側(cè)安裝導(dǎo)風(fēng)板，為了更好地利用風(fēng)能也 可安裝雙導(dǎo)風(fēng)板而導(dǎo)風(fēng)板又可以使得3面的風(fēng)能有效的集中在風(fēng)葉模塊上，而 導(dǎo)風(fēng)板同時也是廣告牌，并使用本身所發(fā)出的電。
所述的高樓外墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)其風(fēng)葉可安裝LED燈，這樣旋轉(zhuǎn)的風(fēng)葉本 身也成為廣告演示牌。
所述的高樓外墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)在已經(jīng)建成的高樓沒有預(yù)留安裝位置的情 況下使用外墻支架或墻角支架代替框架來安裝。
4所述風(fēng)電機(jī)可安裝在高樓風(fēng)洞位置，高樓風(fēng)洞外圍的建筑構(gòu)件可作為所述 風(fēng)電機(jī)的外部框架來固定安裝，發(fā)電機(jī)還可以安裝在風(fēng)洞下部建筑物內(nèi)以便于 維護(hù)保養(yǎng)。
本實用新型多個標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)葉模塊安裝在主軸上時，上下模塊之間需錯開-定的角度尤其是阻力型模塊，這樣在風(fēng)力推動下風(fēng)電機(jī)主軸轉(zhuǎn)動更為均勻。多 個并聯(lián)在一起的風(fēng)葉組合形成特有的《風(fēng)電墻》主軸之間如用齒輪相連須考慮 所述齒輪材料的剛度和耐用度。高層建筑物如安裝《風(fēng)電柱》須考慮現(xiàn)有建筑 條例限制，本實用新型由于把新型建筑物和風(fēng)力能源采集結(jié)合在一起勢將產(chǎn)生
一系列新的節(jié)能建筑物規(guī)范，未來新建的高層建筑物預(yù)留位置來安裝所述風(fēng)電 機(jī)將成為趨勢。


圖1為本實用新型一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)升力型和阻力型外觀示意圖2為本實用新型一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型的并聯(lián)框架加裝齒輪連接的示意圖4為本實用新型所示的升力型風(fēng)葉模塊；
圖5為本實用新型所示的阻力型風(fēng)葉模塊；
圖6為本實用新型阻力型并聯(lián)風(fēng)電機(jī)的俯視圖7為本實用新型升力型并聯(lián)風(fēng)電機(jī)的俯視圖8為本實用新型升力型并聯(lián)風(fēng)電機(jī)加裝齒輪的側(cè)視圖9為本實用新型阻力型并聯(lián)風(fēng)電機(jī)獨立發(fā)電機(jī)的側(cè)視圖10為本實用新型阻力型4聯(lián)《風(fēng)電墻》兩組用45度斜齒輪連接的示意圖11為本實用新型《風(fēng)電柱》使用升力型風(fēng)葉模塊在高樓外墻墻角安裝的示意
圖12為本實用新型《風(fēng)電柱》在高樓外墻墻角安裝帶有導(dǎo)風(fēng)板的示意圖13為本實用新型《風(fēng)電柱》使用升力型風(fēng)葉模塊在高樓外墻墻角安裝雙導(dǎo)風(fēng) 板的俯視圖14為本實用新型《風(fēng)電柱》使用阻力型風(fēng)葉模塊在高樓外墻墻角安裝的示意 圖15為本實用新型《風(fēng)電柱》混合使用升力型和阻力型風(fēng)葉模塊在高樓外墻墻 角安裝的示意圖；圖]6為本實用新型《風(fēng)電柱》在高樓外墻墻角加強(qiáng)型安裝雙導(dǎo)風(fēng)板的示意圖]7為本實用新型《風(fēng)電柱》在高樓外墻墻角加強(qiáng)型安裝雙導(dǎo)風(fēng)板的內(nèi)部圖18為本實用新型多聯(lián)《風(fēng)電墻》安裝在大廈頂部示意圖]9為本實用新型《風(fēng)電柱》安裝在大廈外墻墻角和多聯(lián)《風(fēng)電墻》安裝在大
廈頂部的示意圖20為本實用新型在高樓風(fēng)洞安裝示意圖21為本實用新型在高樓風(fēng)洞安裝局部放大圖22為本實用新型《風(fēng)電柱》安裝在建筑物墻角預(yù)留的位置內(nèi)的仰視圖； 圖23為本實用新型《風(fēng)電柱》安裝在建筑物墻角預(yù)留的位置內(nèi)的俯視圖。
附圖標(biāo)記說明
l.主軸12.斜齒輪支架
2.框架13.皮帶輪
3.升力型風(fēng)葉模塊14.傳動帶
4.阻力型風(fēng)葉模塊15.主墻支架
5.下軸承16.墻角支架
6.上軸承17.電機(jī)墻角支架
7.發(fā)電機(jī)18.導(dǎo)風(fēng)板(廣告牌)
8.電機(jī)軸心19.高樓外墻
9.齒輪20.高樓風(fēng)洞
10. 45度斜齒輪21.外墻支架
ll.斜齒輪傳動部件22.建筑物
具體實施方式
如圖(l)所示本實用新型機(jī)升力型和阻力型外觀示意圖，以主軸(l)為中心
外部有框架支撐，主軸(1)上部有上軸承(6)和框架(2)配合裝配，主軸(l)下部 有下軸承(5)作為軸向承重軸承和框架(2)配合裝配，下軸承(5)和上軸承(6)可 分別用磁力軸承以減小摩擦阻力，主軸(1)下部穿過下軸承(5)通過電機(jī)軸心(8) 連接發(fā)電機(jī)(7)。
如圖(2)所示的升力型風(fēng)葉模塊(3)安裝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖(3)所示為了增加功 率并聯(lián)成為雙聯(lián)風(fēng)電機(jī)，加裝齒輪(9)連接相鄰的主軸，主軸用普通類型齒輪(9)相互直接連接相鄰的主軸旋轉(zhuǎn)方向相反。所并聯(lián)風(fēng)電機(jī)的主軸如用齒輪相連可
共同推動一個發(fā)電機(jī)(7)。
如圖(4)所示升力型風(fēng)葉模塊(3);圖(5)所示阻力型風(fēng)葉模塊(4);所述升
力型風(fēng)葉模塊(3)或阻力型風(fēng)葉模塊(4)必須固定在主軸(1)上使所述風(fēng)葉模塊 可以帶動主軸(l)旋轉(zhuǎn)。
如圖(6)所示多個阻力型模塊(4)安裝在主軸(1)上時，上下模塊之間需錯開 一定的角度，(圖6、 9、 10所示圖中風(fēng)葉模塊錯開為30度夾角)，這樣在風(fēng)力 推動下風(fēng)電機(jī)主軸(1)轉(zhuǎn)動更為均勻。如圖(7)所示多個升力型模塊(3)安裝在主 軸(l)的俯視圖，所述升力型模塊(3)沒有錯開角度。
如圖(8)所示雙聯(lián)風(fēng)電機(jī)加裝皮帶輪(13)用皮帶(14)互聯(lián)則相鄰的風(fēng)葉模 塊(3)旋轉(zhuǎn)方向相同。
如圖(9)所示所述阻力型模塊(4)發(fā)電機(jī)(7)輸出并聯(lián)風(fēng)電機(jī)獨立發(fā)電機(jī)的 側(cè)視圖；如圖(10)所示阻力型(4)聯(lián)《風(fēng)電墻》兩組用45度斜齒輪(10)通過斜 齒輪傳動部件(ll)連接，斜齒輪傳動部件(11)由斜齒輪支架(12)固定位置，-般來說用齒輪連接相鄰的風(fēng)葉模塊旋轉(zhuǎn)方向相反(參考圖3、 6、 7、 9、 10)。
如圖(ll)所示《風(fēng)電柱》使用升力型風(fēng)葉模塊(3)在高樓外墻墻角安裝在高 樓外墻(19)即所謂《風(fēng)電柱》， 一般來說安裝在墻角功效較佳(參考圖17)，此時 用各種墻角支架代替框架，主墻角支架(15)來做主要重力支撐，下軸承(5)安裝 在主墻角支架(15)上，墻角支架(16)做輔助支撐上軸承(6)安裝在墻角支架(16) 上，電機(jī)墻角支架(17)主要用來承托發(fā)電機(jī)(7)(參考圖16、 17)。如圖(12)所 示《風(fēng)電柱》在高樓外墻墻角安裝帶有導(dǎo)風(fēng)板(18)。
如圖(13)所示《風(fēng)電柱》使用升力型風(fēng)葉模塊(3)在高樓外墻墻角安裝雙導(dǎo) 風(fēng)板(18)。如圖(14)所示《風(fēng)電柱》使用阻力型風(fēng)葉模塊(4)在高樓外墻墻角(19) 安裝同時加有單導(dǎo)風(fēng)板(18)， 一般情況下導(dǎo)風(fēng)板(18)能夠增加風(fēng)速。
如圖(15)所示《風(fēng)電柱》混合使用升力型模塊(3)和阻力型風(fēng)葉模塊(4)在 高樓外墻墻角安裝的示意圖。
如圖(16)、 (17)所示《風(fēng)電柱》在高樓外墻墻角(19)加強(qiáng)型安裝雙導(dǎo)風(fēng)板, 圖(17)為高樓外墻墻角(19)加強(qiáng)型安裝雙導(dǎo)風(fēng)板的內(nèi)部圖，較高的位置的《風(fēng)電 柱》需使用加強(qiáng)型設(shè)計，每一段風(fēng)葉模塊組合都分別有一對墻角支架支撐。為 了更好地引導(dǎo)風(fēng)向可以安裝雙導(dǎo)風(fēng)板(參考圖13、 16、 17)，導(dǎo)風(fēng)板(18)同時能 夠作為外墻廣告牌，所述廣告牌的電源由本實用新型自身所發(fā)的電提供(參考圖 19)。
如圖(18)所示多聯(lián)《風(fēng)電墻》安裝在大廈頂部示意圖；如圖(19)所示《風(fēng)電柱》安裝在大廈外墻墻角和多聯(lián)《風(fēng)電墻》安裝在大廈頂部的示意圖。
如圖(20)所示在高樓風(fēng)洞安裝示意圖；如圖(21)所示在高樓風(fēng)洞安裝局部
放大圖，本實用新型安裝在高樓風(fēng)洞(20)位置，所述高樓風(fēng)洞外圍的建筑構(gòu)件 可作為本實用新型風(fēng)電機(jī)的外部框架來固定安裝，本實用新型的發(fā)電機(jī)(7)為了 方便維護(hù)保養(yǎng)可安裝在高樓風(fēng)洞(20)下部建筑物內(nèi)(參考圖21) —般來說高樓 風(fēng)洞(20)風(fēng)速較高可安裝較大功率的風(fēng)電機(jī)以充分利用風(fēng)力資源。
如圖(22)所示《風(fēng)電柱》安裝在建筑物墻角預(yù)留的位置內(nèi)的仰視圖；如圖 (23)所示《風(fēng)電柱》安裝在建筑物(22)墻角預(yù)留的位置內(nèi)的俯視圖。未來如有 新的建筑規(guī)范，建筑物(22)的墻角預(yù)留適合的位置給《風(fēng)電柱》，類似墻角支架 (15)，外墻支架(21)用來加強(qiáng)固定《風(fēng)電柱》，建筑物和本實用新型《風(fēng)電柱》 合為一體成為自帶風(fēng)電系統(tǒng)的未來標(biāo)準(zhǔn)建筑物。
權(quán)利要求1.一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，其特征是在垂直軸風(fēng)電機(jī)的垂直主軸上下裝有框架，在所述框架上部和下部裝有軸承，而下部為能夠承重的軸承，垂直主軸穿過下部的軸承連接發(fā)電機(jī)軸，所述框架垂直主軸上下部安裝的軸承可以是磁力軸承。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，其特征在于所述組合式垂 直軸風(fēng)電機(jī)使用統(tǒng)一高度的標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)葉模塊，而所述的風(fēng)葉模塊可以是不 同類型包括阻力型或升力型，也可以是不同的直徑，多個風(fēng)葉模塊疊加以高 樓外墻或墻角作為框架可支持相當(dāng)高度的高樓外墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)形成特 有的"風(fēng)電柱"，所述的高樓外墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)結(jié)構(gòu)上是大樓建筑一部分， 建筑物外墻或墻角預(yù)留位置作為所述風(fēng)電機(jī)的框架來安裝所述的風(fēng)電機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，其特征在于所述框架兩個 并聯(lián)在一起形成雙聯(lián)風(fēng)電機(jī)，多個并聯(lián)在一起的風(fēng)葉組合形成特有的"風(fēng)電墻"；多個發(fā)電機(jī)可以并聯(lián)輸出，或者垂直主軸可用齒輪或皮帶輪互聯(lián)使得所述多個相連的垂直主軸使用同一個發(fā)電機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，其特征在于所述的高樓外 墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)外側(cè)安裝導(dǎo)風(fēng)板，也可安裝雙導(dǎo)風(fēng)板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，其特征在于所述的高樓外 墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)其風(fēng)葉可安裝LED燈。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，其特征在于所述的高樓外墻式垂直軸風(fēng)電機(jī)在已經(jīng)建成的高樓沒有預(yù)留安裝位置的情況下使用外墻 支架或墻角支架代替框架來安裝。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，其特征在于所述風(fēng)電機(jī)可安裝在高樓風(fēng)洞位置，高樓風(fēng)洞外圍的建筑構(gòu)件可作為所述風(fēng)電機(jī)的外lfUli架來固定安裝，發(fā)電機(jī)還可以安裝在風(fēng)洞下部建筑物內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種組合式垂直軸風(fēng)電機(jī)，其特點是在垂直軸風(fēng)電機(jī)的垂直主軸上下裝有框架，在框架內(nèi)裝有統(tǒng)一高度的風(fēng)葉模塊，垂直主軸和風(fēng)葉的重量由框架下部的軸承承受，發(fā)電機(jī)軸上除了旋轉(zhuǎn)扭力不受其它方向的力的影響?？蚣芏鄠€并聯(lián)成為特有的“風(fēng)電墻”，“風(fēng)電墻”的多個主軸可以用齒輪互相鏈接使得多個風(fēng)力裝置使用一個發(fā)電機(jī)輸出電力?？蚣軆?nèi)多個風(fēng)葉模塊疊高也可以形成獨特的“風(fēng)電柱”。這種結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝配結(jié)構(gòu)，可以和現(xiàn)代建筑結(jié)合來安裝的垂直軸風(fēng)電機(jī)，形成特有的全新的建筑規(guī)范和風(fēng)電系統(tǒng)，使得各種建筑物周圍的風(fēng)力資源得到充分利用。
文檔編號F03D9/00GK201301780SQ20082013418
公開日2009年9月2日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日
發(fā)明者李善昌 申請人:李善昌