垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮制造技术

本发明专利技术属于风力发电领域，具体涉及一种垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮；解决了目前叶轮占用空间大、风能利用率低、成本高、安全性能不足且密集阵列效率低的问题；技术方案包括月牙叶片、连接杆、中心轴，月牙叶片整体俯视呈圆弧形，设置有裁风刃、微风屏、月牙导风角、连接台，裁风刃俯视为两条圆弧边一个圆倒角组成，微风屏设置在内叶面，月牙导风角为外叶面内侧夹角，连接台设置在月牙叶片背面，连接杆连接中心轴；本发明专利技术占用空间小、风能利用率高、成本低、安全性能好且适合密集阵列布置，其特点使小、微型风能发电门槛大大降低，更适合个人、家庭、单位使用，使风力发电可以更好的服务大众。使风力发电可以更好的服务大众。使风力发电可以更好的服务大众。

【技术实现步骤摘要】
垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮


[0001]本专利技术属于风力发电领域，具体涉及一种垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮。
技术背景
[0002]国家大力推动发展绿色能源，使绿色发电领域技术突飞猛进，而因其较高的经济效益及成本和技术等因素限制，国内大量的风力发电装置均为企业、单位承包发展，高门槛导致普通百姓很难选择有效的风力发电装置而被迫选择太阳能发电，水平轴风车的叶轮直径跟发电比例更是让普通家庭还没谈及安全问题就已经望而却步，哪怕近年来兴起无铁芯盘式发电机，其启动力矩小的特点解决了微风启动的问题，引来大量垂直轴风能发电机爱好者的追捧，仍无法满足大量家庭或小型单位、农场的需求，在新能源迅速发展的年代，电能已经成为一种生活必需品，如何让风力发电机占地面积更少、风利用率高、发电成本降低，如何让风力资源丰富区域的老百姓更好更自由的使用风能为生活带来便利，为社会带来进步成为一个非常重要的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服已有技术的不足，提供一种占地面积小且发电效率高、安全可靠、成本低、可阵列的叶轮。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案。
[0005]一种垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮，包括月牙叶片、连接杆、中心轴，所述月牙叶片整体俯视呈圆弧形，设置有裁风刃、微风屏、月牙导风角、连接台，所述裁风刃俯视为两条圆弧边一个圆倒角组成，所述圆弧其一为所述中心轴同心圆弧构成其二为所述月牙叶片内叶面边构成，所述圆倒角为依月牙叶片尺寸尽可能小设置，所述微风屏设置在内叶面，所述月牙导风角为外叶面内侧夹角，所述连接台设置在月牙叶片背面，所述连接杆连接所述中心轴，所述中心轴为圆柱形。
[0006]进一步的，月牙叶片两面俯视为同心圆弧，厚度可按材料及风力需求自由调节。
[0007]进一步的，水平风屏设置在内叶面，增加对带上下角度风力的阻力。
[0008]进一步的，所述月牙叶片数目≥2。
[0009]进一步的，所述连接杆连接单个叶片数目≥2。
[0010]本专利技术有益效果如下。
[0011]较传统叶片多出微风屏设计，尤其是针对垂直轴风能发电机叶片，解决了以往大部分叶片设计仅针对单向风力，而对上下多角度风利用率不高的问题。
[0012]当本专利技术叶片数目≥5，迎风时接触风的叶片间会起到关联辅助作用，其中有存在加压辅助关系、减阻辅助关系、导风辅助关系，并且部分辅助关系能使单面邻近的月牙阵列叶轮得益，打破以往叶轮因尾流或相互干扰而不适合密集阵列的概念，使小微型密集阵列风能发电成为可能使自然风能有更高的利用率且美观，当本专利技术叶片数目≥6时，面对强风能有效的高速“裁切”风力，大大降低叶轮损坏的几率。
[0013]特有内月牙导风角设计，在风力不足时能降低背面风阻增加风接触面积，时叶轮没有风力死角。
[0014]较大部分现有叶轮空间利用率更高，且拥无可替代的优势是传统H型叶轮因为其连接杆较长，为支撑其稳定只能使用更多的材料乃至合金，而本专利技术不但所占空间小、风能利用率高，而且可以一体塑料设计，最新采用强化结构空心设计，其重量为传统同等级叶轮1/20，若使用3D打印技术，更可以使用各种特殊材料制作，甚至是夜光材料，实用而且美观。
附图说明
[0015]下面结合附图对本专利技术左进一步的说明。
[0016]图1为单一月牙叶片、连接杆、中心轴立体示意图。
[0017]图2为单一月牙叶片、连接杆、中心轴俯视图。
[0018]图3为六叶片月牙叶轮立体示意图。
[0019]图4为月牙叶轮俯视图。
[0020]图5为月牙叶轮使用3D打印技术一体打印的前视图及剖视图。
[0021]图6为单月牙叶轮风力图。
[0022]图7为双月牙叶轮风力图。
[0023]图中所示：月牙叶片101、连接杆201、中心轴301、裁风刃1011、微风屏1012、月牙导风角1013、连接台1014、内叶面1015、外叶面1016。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更佳清楚明白，结合实施例和附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合实施例及附图详细说明本专利技术的技术方案，但保护范围不被此限制。
[0025]如图1
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7所示，本实施例提供一种垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮，包括月牙叶片101、连接杆201、中心轴301，月牙叶片101包括内叶面1015、外叶面1016、裁风刃1011、月牙导风角1013，其中内叶面1015上设置有多片微风屏1011，外叶面1016设置连接杆201连接台1014。
[0026]如图1所示，月牙叶片101上的裁风刃1011、月牙导风角1013均设置有轻微圆倒角，内叶面1015上设置有多片微风屏1011以中心高两边逐渐低的规律设置，微风屏1011间隔规律因微风屏1011所设置的高度改变，当带有上下角度的风吹向月牙叶片时，微风屏1011会对带上下角度的风进行阻力拦截，造成一定的绕流同时产生一定的机械能推力，风力越大绕流越强推力越强，同时绕流保持在内叶片1015范围内，不会造成原有风能流失。
[0027]如图2所示，月牙叶片101的外叶面1016设置有圆柱形连接台1014。
[0028]如图3、图4所示，为六片月牙叶片101及多根连接杆201、一根中心轴、组合成的月牙叶轮。
[0029]如图5所示，为减少内部用料，通过3D打印一体成型的月牙叶轮前视图及剖视图，除总体重量非常低特点外，叶片内可按实际情况添加强化筋，图中所示为未添加强化筋，其原因在于未添加强化筋的叶片拥有一定的塑性，在遇强风时可以为连接杆承担一部分冲击
力，大大降低叶轮损坏风险，同时可以进一步降低成本，比起传统的叶轮，更高效快捷，且可以通过不同场景选择不同所需材料进行打印，甚至可以通过简易修改与所需使用的发电机进行无缝连接。
[0030]如图6所示，为单个月牙叶轮迎风示意图，风力接触叶轮会被快速分流，一部分会被直接加压进入正迎风内叶面1015，另一部分进入月牙叶片间隔，小部分会通过月牙导风角1013离开，当气流充满叶片间隙，会产生阻力对风进行再次轻分流，而月牙叶轮因内叶面1015受风面较大而会保持旋转状态，同时大量的风力会被导流进入迎风向内叶面1015，当强风来袭，高速旋转下各叶片的裁风刃1011会快速裁风，加速分流减少损坏风险，同时如图所示旋转方向，叶轮损坏掉落也不容易对人造成伤害，如果是塑料一体月牙叶轮，其安全性更是可以作为一大特点。
[0031]如图7所示，为两个月牙叶轮迎风示意图，同上，风会被分流，以图左右为描述，气流进入叶轮约7成被右分流用以增加转速，约3成则被左导流通过外叶片1016或月牙导风角1013离开，而被直接导流往左的气流会被导入相邻的月牙叶轮内叶成为辅助推力，同时把内叶面离开的部分气流导流回去，形成加压辅助。
[0032]以上内容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮，其特征在于，包括月牙叶片101、连接杆201、中心轴301，所述月牙叶片设置有裁风刃1011、微风屏1012、月牙导风角1013、连接台1014，所述裁风刃1011俯视为两条圆弧边一个圆倒角组成，所述圆弧其一为所述中心轴301同心圆弧构成其二为所述月牙叶片内叶面1015边构成，所述圆倒角为依月牙叶片101尺寸尽可能小设置，所述微风屏1012设置在内叶面1015，所述月牙导风角为外叶面1016内侧夹角，所述连接台1014设置在月牙叶片101的外叶面1016，所述连接杆201连接所述中心轴301，所述中心轴301为圆柱形。2.根据权利要求1所述垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮，其特征在于，所述月牙叶片101俯视呈现圆弧形，所述月牙叶片101高度可以按需求延长或缩短，所述微风屏1012按叶片高度变化而数量增加或减少，所述微风屏1012规律为靠近月牙叶片101高度中心越高，靠近月牙叶片101高低两侧越低。3.根据权利要求1所述垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮，其特征在于，所述月牙叶片101两面俯视为同心圆弧，厚度可按材料及风力需求自由调节。4.根据权利要求1所述垂直轴风能发电机月牙阵列叶轮，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖健贺，
申请(专利权)人：廖健贺，
类型：发明
国别省市：