渦形塔式垂直軸風輪的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種渦形塔式垂直軸風輪機，旨在提供一種堅固耐用，功率更高，易于建造的大型風輪機，它包括塔架和垂直軸風輪轉子及葉片，所述塔架為渦形塔式結構，所述垂直軸風輪轉子及葉片安裝在塔架內部中心，被塔架所保護，以此設計方案可建成世界最大功率風輪機。
【專利說明】渦形塔式垂直軸風輪機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電裝置，更具體地說它涉及一種將風能轉化成機械能的裝置。
【背景技術】
[0002]風能是清潔能源，沒能充分利用就是嚴重的浪費，大規(guī)模利用風力發(fā)電是減少空氣污染的有效措施之一。大型水平軸風輪機工藝復雜，造價昂貴，易損壞，一旦損壞維修困難。垂直軸風輪機相比水平軸風輪機不需要調向機構，結構相對簡單，但垂直軸風輪機隨著高度的增加，穩(wěn)定性越差，無法建造與水平軸風輪機相比的大型垂直軸風輪機，并且這些無論是水平軸與垂直軸風輪機的轉子葉片均暴露在自然環(huán)境中，易被日曬、雨雪、冰雹、紊流等因素損害。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是克服上述不足，提供一種將轉子及葉片安裝在渦形塔式塔架內的一種垂直軸風輪機裝置。
[0004]本發(fā)明的渦形塔式垂直軸風輪機包括塔架和轉子兩部分，所述塔架為渦形塔式結構；所述轉子為垂直軸，轉子葉片為弧形板狀，或組合成S形雙葉片，或三葉片式，或為直板式等其它形式；轉子主軸固定軸承設在塔架頂部和底部，或在塔架內部增加；所述轉子垂直安裝在渦形塔式塔架內部中心。
[0005]由于采用上述技術方案，本發(fā)明提供的風輪機有這樣的有益效果，垂直軸風輪機轉子的轉動是因為作功面所受的力大于阻力面所受的力，才會轉動，但作用在阻力面的風能會消減作功面所作的功，現(xiàn)在這種渦形設計改變了氣流方向，將風能基本都作用在作功面上，提高了垂直軸風輪機的功率；塔架在水平方向增加了轉子的截風面積，以立體建造單元向上疊加的方式又可不斷增加垂直高度，可建造更高的塔架，獲得想達到的截風面積，甚至可建成世界最大功率的風輪機；其小型化可用于家庭；塔架可很方便用鋼筋混凝土以框架結構建造，環(huán)形對稱渦形塔式結構堅固，抗風力強，可分割紊流，且可根據需要建造多種形式比例塔架；封閉了頂部的此種結構，可保護內部轉子葉片免受日曬、雨雪、冰雹等侵害，也降低了轉動的葉片對電磁波的干擾；轉子固定軸承安裝在塔架頂部和底部，或在塔架內部增加，受力均衡結構合理不易損壞；風機轉子為弧形板狀或組合成S形雙葉片，或三葉片式，葉片與轉子主軸用軸承或滑動方式以轉速傳感器控制的離合器連接，當風速超過風輪機的工作風速范圍，或是發(fā)電機突然甩掉負荷，導致風輪機超速，可能造成風輪機損壞時，轉速傳感器使離合器分離，葉片在主軸上獲得自由，自動尋找受風最小位置及形態(tài)，風輪機也隨之停轉避險；塔架頂部可建燈塔、信號發(fā)射塔、瞭望觀景臺等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1.是渦形塔式結構平面示意圖；
[0007]圖2.是塔架一個立體建造單元；
[0008]圖3.是多個立體建造單元疊加建造方式圖；
[0009]圖4.是S形板狀葉片風輪轉子圖；
[0010]圖5.是加飛輪的S形板狀葉片風輪轉子圖；
[0011]圖6.是加飛輪的S形板狀葉片風輪轉子多層疊加方式圖；
[0012]圖7.8.是渦形塔架其它形式比例結構模式圖；
[0013]圖9.11.塔架與轉子葉片安裝情況示意圖；
[0014]圖10.12.避險時葉片改變形態(tài)停止情況示意圖。
[0015]圖中:1.垂直集風墻2.水平樓板層
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述:
[0017]圖1.2.3.中，垂直集風墻I以渦形環(huán)繞排列，與水平樓板層2結合成立體建造單元，以向上疊加的方式建造塔式塔架。
[0018]圖4.5.6.中，兩個弧形板狀葉片可組合成S形葉片，上下加圓片狀飛輪，可增強葉片強度并可蓄能，以圖6形式疊加可得到易起動，轉動更平穩(wěn)足夠高度的轉子及葉片。
[0019]圖7.8.中，本渦形塔架可根據需要制成多種形態(tài)及比例。
[0020]圖9.11.10.12.中，為塔架與轉子葉片正常工作情況及避險時葉片改變形態(tài)后的情況。
【權利要求】
1.一種風輪機包括塔架和垂直軸風輪轉子及葉片，其特征是塔架為渦形塔式結構，所述垂直軸轉子及葉片安裝在塔架內部中心。
2.根據權利要求1所述的垂直軸風輪機其轉子主軸固定軸承安裝在塔架頂部和底部，或在塔架內部增加。
【文檔編號】F03D3/02GK104421099SQ201310393762
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權日:2013年8月26日
【發(fā)明者】王立軍 申請人:王立軍