專利名稱：微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層v字翼風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)能利用的系統(tǒng)延伸性技術(shù)，特別涉及一種提高捕獲風(fēng)源的利用能力，使之風(fēng)能的動力輸出同時達(dá)到并提高風(fēng)力發(fā)電和風(fēng)能制熱一體化系統(tǒng)的設(shè)備，具體地，涉及微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著生態(tài)環(huán)境的要求和能源的需要，新能源的開發(fā)日益受到重視。目前，我國的電 力85%主要是煤電提供，石油95%是靠進(jìn)口。從2003年起，煤炭價格提升很快，石油一漲再漲。電價、燃?xì)庖裁媾R再次上漲趨勢。國內(nèi)各行業(yè)的用能(燃油、氣、電)費(fèi)用支出也在不斷增漲；從企業(yè)的角度來說，降低能耗、節(jié)約成本尤其顯得更為重要。2010年3月5日，溫家寶總理在《2010年政府工作報(bào)告》中指出“要積極應(yīng)對氣候變化，大力開發(fā)低碳技術(shù)，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)。努力建設(shè)以低碳排放為特征的產(chǎn)業(yè)體系和消費(fèi)模式，積極參與應(yīng)對氣候變化國際合作，推動全球應(yīng)對氣候變化取得新進(jìn)展?！庇纱丝梢?，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為我國調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的必然要求。目前，由于能源供需緊張的客觀形勢和政府目標(biāo)明確的“十二五”節(jié)能計(jì)劃的政策支持，及隨著各行各業(yè)對節(jié)能減排工作的日益重視，為節(jié)能新產(chǎn)品的推廣使用創(chuàng)造了巨大的市場。在現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)機(jī)葉片多采用航空機(jī)翼翼型作為葉片的型面，這種翼型葉片雖然可以提高風(fēng)機(jī)的效率，降低了噪音，但是由于翼型葉片的型面較為復(fù)雜，給加工制造帶來了不便，并且翼型葉片的弦長必須夠長才能夠產(chǎn)生足夠的升力，這導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高，而且這種翼型葉片在微風(fēng)條件下難以啟動以及做工，往往導(dǎo)致葉輪停轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)速低而影響風(fēng)機(jī)的工作性能。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供一種微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，包括中軸、連接件、以及通過連接件連接中軸的若干層葉片，所述葉片包括上葉翼和下葉翼，其中，所述上葉翼的前緣與所述下葉翼的前緣相分離，所述上葉翼的后緣與所述下葉翼的后緣相連接。例如，本發(fā)明可以安裝N層葉片，其中N為自然數(shù)，例如可以安裝I層、2層、3層、4層、5層、以及5層以上的葉片。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置葉片的層數(shù)以達(dá)到最好的技術(shù)效果。優(yōu)選地，所述上葉翼的前緣與后緣之間的連接方向?yàn)榈谝幌蚁颍鱿氯~翼的前緣與后緣之間的連接方向?yàn)榈诙蚁?，其中，所述第一弦向與第二弦向之間有一夾角。優(yōu)選地，所述夾角為10度至90度。優(yōu)選地，所述上葉翼與所述下葉翼連接處的前側(cè)形成圓形倒角、后側(cè)形成圓角。[0010]優(yōu)選地，所述上葉翼與下葉翼之間設(shè)置有加強(qiáng)筋。優(yōu)選地，所述加強(qiáng)筋的后側(cè)面為V型凸面，所述加強(qiáng)筋的前側(cè)面為U型凹面，其中，所述加強(qiáng)筋的后側(cè)面緊密貼合于所述葉片前側(cè)面的底部，所述加強(qiáng)筋的前側(cè)面與所述上葉翼和下葉翼的連接處呈圓形倒角。優(yōu)選地，所述加強(qiáng)筋設(shè)置有安裝孔，其中，所述安裝孔的軸向平行于所述葉片的徑向，所述安裝孔的截面呈V字型，所述連接件包括截面與所述安裝孔相匹配的V字型型材部，所述V字型型材部插裝在所述安裝孔內(nèi)，所述V字型型材部的開口方向與所述葉片的開
口方向相一致。優(yōu)選地，所述V字型型材部的上邊翼平行于所述第一弦向，所述V字型型材部的下邊翼平行于所述第二弦向。優(yōu)選地，所述上葉翼與下葉翼關(guān)于一平面上下對稱，所述中軸垂直于所述平面，所述葉片的前側(cè)面成V字型面或者U字型面，所述葉片的后側(cè)面成V字型面或者U字型面。優(yōu)選地，所述上葉翼的厚度在從其后端指向前端的方向上是漸變窄的，所述下葉翼的厚度在從其后端指向前端的方向上是漸變窄的。本實(shí)用新型是針對相比現(xiàn)有風(fēng)能利用的傳統(tǒng)水平軸和同類垂直軸風(fēng)力機(jī)中利用風(fēng)能效率低，利用區(qū)域范圍小、費(fèi)用高的問題，提出了一種利用垂直疊加式V型翼的風(fēng)輪風(fēng)葉，使捕獲風(fēng)力能力提高；微風(fēng)啟動，微風(fēng)做工，使之動力輸出達(dá)到并提高風(fēng)力發(fā)電或風(fēng)能制熱效率，大大提高了在我國占國土面積76%的低風(fēng)能區(qū)和風(fēng)能較豐富的地區(qū)及城市、農(nóng)村的風(fēng)能利用的使用能力；其優(yōu)點(diǎn)是有效擴(kuò)大在低風(fēng)能區(qū)I. 5-3米/秒以下風(fēng)能利用的動力能力，本實(shí)用新型技術(shù)是垂直風(fēng)能利用的關(guān)鍵性技術(shù)；風(fēng)能動力能量的利用率提高，使用費(fèi)用低。本實(shí)用新型提供的風(fēng)機(jī)通過垂直式風(fēng)輪可以在任何風(fēng)速下運(yùn)行，目前風(fēng)力致熱效率可達(dá)40 %以上，而風(fēng)力發(fā)電的效率只有15 % -30 %;風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率較高在40 %以上，運(yùn)行安全實(shí)用方便，運(yùn)行磨損小。本實(shí)用新型所提供產(chǎn)品目前具O. 5-0. 7米/秒微風(fēng)啟動，啟動做工風(fēng)速I. 0-1. 5米/秒；大功率在I. 9-2. O米/秒啟動，風(fēng)速3. 5-5. O米/秒以上快速制熱，可達(dá)55°C-70°C水溫；相比傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電和同類垂直軸風(fēng)力發(fā)電效率可提高35%以上。在材料工藝可采用玻璃鋼及碳纖維等等復(fù)合材料；其低成本、高效率、零能耗，零排放、低噪音、無污染；一次投資長久受益。本實(shí)用新型符合國際國內(nèi)對節(jié)能環(huán)保低碳經(jīng)濟(jì)的要求，國內(nèi)外未見有同類產(chǎn)品和完善的系統(tǒng)技術(shù)成果，本實(shí)用新型所提供技術(shù)為國內(nèi)外領(lǐng)先，填補(bǔ)國內(nèi)空白，市場前景廣闊巨大。

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯圖I示出根據(jù)本實(shí)用新型的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)中葉片的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)中葉片與加強(qiáng)筋連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的一個具體實(shí)施方式
中的一個視圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的一個具體實(shí)施方式
中的另一個視圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的一個具體實(shí)施方式
中的又一個視圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的圓盤、圓管、圓環(huán)、軸套、加固隔的結(jié)構(gòu)視圖；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的另一個具體實(shí)施方式
的一個視圖；圖9示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的另一個具體實(shí)施方式
的另一個視圖；圖10示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的另一個具體實(shí)施方式
的又一個視圖；圖11示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的另一個具體實(shí)施方式
的又一個視圖；圖12示出根據(jù)本發(fā)明的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)的一個優(yōu)選例的葉片的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本實(shí)用新型提供的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，包括中軸8、連接件5、以及通過連接件連接中軸的若干層葉片8，所述葉片包括上葉翼I和下葉翼2，其中，所述上葉翼的前緣11與所述下葉翼的前緣21相分離，所述上葉翼的后緣12與所述下葉翼的后緣22相連接所述上葉翼與下葉翼關(guān)于一平面上下對稱，所述中軸垂直于所述平面，所述葉片的前側(cè)面成V字型面或者U字型面，所述葉片的后側(cè)面成V字型面或者U字型面。所述上葉翼的厚度在從其后端指向前端的方向上是漸變窄的，所述下葉翼的厚度在從其后端指向前端的方向上是漸變窄的。這樣的設(shè)計(jì)使得葉片能利用微風(fēng)，并且在保證葉片與微風(fēng)接觸面足夠大以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠強(qiáng)的前提下節(jié)省材料。其中，本實(shí)用新型中可以的中軸上可以安裝多層葉片8，例如圖I中安裝了 3層葉片，而在其它實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要可以安裝2層或者3層以上的葉片，使得空間利用率大大提高。優(yōu)選地，本實(shí)用新型安裝在風(fēng)能輪轂上，風(fēng)能動力輸出與發(fā)電機(jī)或制熱變速器連接，能夠?qū)崿F(xiàn)提高垂直軸在微風(fēng)時捕獲動力風(fēng)源的利用能力，垂直式可利用360度的任何方向的風(fēng)力，利用V字型翼風(fēng)輪的流線型風(fēng)葉可達(dá)到在微風(fēng)時啟動，在啟動旋轉(zhuǎn)的V葉翼內(nèi)可利用風(fēng)最大的推動力推動前行；且流線型的V型葉翼外旋轉(zhuǎn)時能使風(fēng)力氣流向葉翼上、向下分流，減少風(fēng)能的阻力，從爾達(dá)到最大化使用微風(fēng)風(fēng)能的能力；同比提高了風(fēng)力的發(fā)電和制熱效率。具體地，所述上葉翼的前緣與后緣之間的連接方向?yàn)榈谝幌蚁?，所述下葉翼的前緣與后緣之間的連接方向?yàn)榈诙蚁?，其中，所述第一弦向與第二弦向之間有一夾角。優(yōu)選地，所述夾角為5度至90度，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述夾角可以為10度、20度、40度或者50度，這樣的角度設(shè)計(jì)一方面可以使得葉片前側(cè)面對微風(fēng)的阻力較大，另一方面可以使得葉片后側(cè)面對微分的阻力較小。其中，所述上葉翼與所述下葉翼連接處的前側(cè)形成圓形倒角、后側(cè)形成圓角，從而 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。本實(shí)用新型葉片的結(jié)構(gòu)能夠有效擴(kuò)大風(fēng)機(jī)在低風(fēng)能區(qū)3米/秒以下風(fēng)能利用的動力能力，能量轉(zhuǎn)換率高，相比傳統(tǒng)水平軸和同類垂直軸風(fēng)力機(jī)的動力輸出更高，使之發(fā)電效率可提高35%以上。因此本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)之一是啟動風(fēng)速低，具O. 5-0. 7米/秒微風(fēng)啟動，啟動做工風(fēng)速I. O米/秒.大功率在I. 9-2. O米/秒啟動做工，可增加相當(dāng)年發(fā)電時間1000小時以上。其低成本、高效率、零能耗，零排放、低噪音、無污染；一次投資長久受益。風(fēng)能熱技術(shù)在近四年來不斷研制，樣機(jī)實(shí)驗(yàn)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。更為具體地，所述上葉翼與下葉翼之間設(shè)置有加強(qiáng)筋4。所述加強(qiáng)筋的后側(cè)面為V型凸面，所述加強(qiáng)筋的前側(cè)面為U型凹面，其中，所述加強(qiáng)筋的后側(cè)面緊密貼合于所述葉片前側(cè)面的底部，所述加強(qiáng)筋的前側(cè)面與所述上葉翼和下葉翼的連接處呈圓形倒角。其中，所述加強(qiáng)筋可以通過多種方式與所述葉片連接，例如可以通過焊接、粘接、膠接、鉚接、螺接等方式固定連接。如鉚接方式如圖3所示，通過鉚釘9固定連接。通過加強(qiáng)筋可以進(jìn)一步加強(qiáng)葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。優(yōu)選地，所述加強(qiáng)筋設(shè)置有安裝孔3，其中，所述安裝孔的軸向平行于所述葉片的徑向，所述安裝孔的截面呈V字型，所述連接件包括截面與所述安裝孔相匹配的V字型型材部，所述V字型型材部插裝在所述安裝孔內(nèi)，所述V字型型材部的開口方向與所述葉片的開口方向相一致。所述V字型型材部的上邊翼31平行于所述第一弦向，所述V字型型材部的下邊翼32平行于所述第二弦向。這樣所述連接件在起到連接葉片與中軸的作用之外，還起到了利用微風(fēng)的作用，提高了風(fēng)機(jī)整體對風(fēng)力的利用效率。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，圖中40為外風(fēng)葉，50為內(nèi)風(fēng)葉，60為輪轂，70為齒輪箱，80為發(fā)電機(jī)，90為立桿，100為圓盤，110為圓管，120為圓環(huán)，130為軸套，140為加固隔，61為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，62為保溫浮筒，63為水箱。以上對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，包括中軸、連接件、以及通過連接件連接中軸的若干層葉片，其特征在于，所述葉片包括上葉翼和下葉翼，其中，所述上葉翼的前緣與所述下葉翼的前緣相分離，所述上葉翼的后緣與所述下葉翼的后緣相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述上葉翼的前緣與后緣之間的連接方向?yàn)榈谝幌蚁?，所述下葉翼的前緣與后緣之間的連接方向?yàn)榈诙蚁?，其中，所述第一弦向與第二弦向之間有ー夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述夾角為10度至90度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述上葉翼與所述下葉翼連接處的前側(cè)形成圓形倒角、后側(cè)形成圓角。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述上葉翼與下葉翼之間設(shè)置有加強(qiáng)筋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述加強(qiáng)筋的后側(cè)面為V型凸面，所述加強(qiáng)筋的前側(cè)面為U型凹面，其中，所述加強(qiáng)筋的后側(cè)面緊密貼合于所述葉片前側(cè)面的底部，所述加強(qiáng)筋的前側(cè)面與所述上葉翼和下葉翼的連接處呈圓形倒角。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述加強(qiáng)筋設(shè)置有安裝孔，其中，所述安裝孔的軸向平行于所述葉片的徑向，所述安裝孔的截面呈V字型，所述連接件包括截面與所述安裝孔相匹配的V字型型材部，所述V字型型材部插裝在所述安裝孔內(nèi)，所述V字型型材部的開ロ方向與所述葉片的開ロ方向相—致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述V字型型材部的上邊翼平行于所述第一弦向，所述V字型型材部的下邊翼平行于所述第二弦向。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述上葉翼與下葉翼關(guān)于一平面上下對稱，所述中軸垂直于所述平面，所述葉片的前側(cè)面成V字型面或者U字型面，所述葉片的后側(cè)面成V字型面或者U字型面。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述上葉翼的厚度在從其后端指向前端的方向上是漸變窄的，所述下葉翼的厚度在從其后端指向前端的方向上是漸變窄的。
專利摘要本實(shí)用新型提供微風(fēng)發(fā)電制熱供暖裝置的垂直軸疊加多層V字翼風(fēng)機(jī)，包括中軸、連接件、以及通過連接件連接中軸的若干層葉片，所述葉片包括上葉翼和下葉翼，其中，所述上葉翼的前緣與所述下葉翼的前緣相分離，所述上葉翼的后緣與所述下葉翼的后緣相連接。本實(shí)用新型利用垂直疊加式V型翼的風(fēng)輪風(fēng)葉，使捕獲風(fēng)力能力提高；微風(fēng)啟動，微風(fēng)做工，具0.5-0.7米/秒微風(fēng)啟動，啟動做工風(fēng)速1.0米/秒。大功率在1.9-2.0米/秒啟動做工，可增加相當(dāng)年發(fā)電時間1000小時以上。使之動力輸出達(dá)到并提高風(fēng)力發(fā)電或風(fēng)能制熱效率。相比傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電和同類垂直軸風(fēng)力發(fā)電效率可提高35％以上。
文檔編號F03D3/06GK202391648SQ201120427350
公開日2012年8月22日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者盧岳峰 申請人:上海瑞堃新能源科技有限公司