技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪，尤其是一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度便可以開始發(fā)電。?風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染，是一種環(huán)保的能源獲得方式。公知的風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)向變化影響較大，一般要加裝風(fēng)輪轉(zhuǎn)向裝置才能適應(yīng)風(fēng)向變化，使其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且有能量損耗在風(fēng)輪轉(zhuǎn)向過程中。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)向變化影響較小，風(fēng)能利用率較高，正成為風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)展的趨勢。由于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，不可避免的在旋轉(zhuǎn)過程中會因風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)頻率與自身頻率重合產(chǎn)生共振，或者產(chǎn)生激振，進(jìn)而造成風(fēng)輪損壞。風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電雖然不需要使用燃料，但是制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)還是需要消耗能源，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)過于頻繁的損壞，風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用風(fēng)能產(chǎn)生電力不足以抵消制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)所消耗的能源則風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢就完全無法體現(xiàn)了。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)所存在的上述問題，本實(shí)用新型提供一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段為：

一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)輪和轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸垂直于地面，所述風(fēng)輪與所述轉(zhuǎn)軸連接，所述風(fēng)輪以所述轉(zhuǎn)軸為軸沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，所述風(fēng)輪有多個(gè)，所述多個(gè)風(fēng)輪同心，所述多個(gè)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)方向相互平行，所述多個(gè)風(fēng)輪以相同的角速度旋轉(zhuǎn)，所述風(fēng)輪包括風(fēng)輪葉片，所述多個(gè)風(fēng)輪每個(gè)風(fēng)輪所含風(fēng)輪葉片數(shù)不同。

上述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪為籠式風(fēng)輪。

上述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪為盤式風(fēng)輪。

上述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其中，所述風(fēng)輪為船帆式風(fēng)輪。

上述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其中，所述多個(gè)風(fēng)輪所含葉片數(shù)均為大于一的奇數(shù)。

上述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其中，所述多個(gè)風(fēng)輪所含葉片數(shù)依次增加一片。

本實(shí)用新型的有益效果是：

多層風(fēng)輪改變了單一風(fēng)輪結(jié)構(gòu)的固有頻率，每層風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的諧波分量相互干擾，阻礙共振發(fā)生，同時(shí)不同風(fēng)輪的風(fēng)輪葉片間氣流彼此干擾，阻礙了激振發(fā)生，使風(fēng)輪壽命得到延長。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不作為本實(shí)用新型的限定。

如圖1所示，本實(shí)用新型一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)多層風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)輪1和轉(zhuǎn)軸2，轉(zhuǎn)軸2垂直于地面，風(fēng)輪1與轉(zhuǎn)軸2連接，風(fēng)輪1以轉(zhuǎn)軸2為軸沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，風(fēng)輪1有多個(gè)，多個(gè)風(fēng)輪1同心，多個(gè)風(fēng)輪1旋轉(zhuǎn)方向相互平行，多個(gè)風(fēng)輪1以相同的角速度旋轉(zhuǎn)，風(fēng)輪1包括風(fēng)輪葉片11，多個(gè)風(fēng)輪1每個(gè)風(fēng)輪1所含風(fēng)輪葉片11數(shù)不同。具體實(shí)施時(shí)可將多個(gè)風(fēng)輪1固定在轉(zhuǎn)軸2上，由多個(gè)風(fēng)輪1帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)；也可以增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，旋轉(zhuǎn)裝置以軸承或者滑套的形式與轉(zhuǎn)軸2連接，將多個(gè)風(fēng)輪1固定在該旋轉(zhuǎn)裝置上，使多個(gè)風(fēng)輪1帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置相對于轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型的原理是，由于每個(gè)風(fēng)輪1所包含的風(fēng)輪葉片11數(shù)目不同，使得每個(gè)風(fēng)輪1的固有頻率不同，多個(gè)風(fēng)輪1旋轉(zhuǎn)時(shí)每個(gè)風(fēng)輪1旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的諧波分量相互干擾，使得每個(gè)風(fēng)輪1產(chǎn)生共振的頻點(diǎn)發(fā)生改變。同時(shí)，由于每個(gè)風(fēng)輪1所包含的風(fēng)輪葉片11數(shù)目不同使得多個(gè)風(fēng)輪1在以相同角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)不同的風(fēng)輪1的風(fēng)輪葉片11產(chǎn)生的氣流相互干擾，從而阻礙了氣動(dòng)激振的產(chǎn)生。雖然本實(shí)用新型在風(fēng)能利用率上要低于單風(fēng)輪結(jié)構(gòu)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但是卻能延長風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的壽命，減少重因復(fù)制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪所消耗的能源。

進(jìn)一步的，風(fēng)輪1可以是籠式風(fēng)輪、盤式風(fēng)輪或者船帆式風(fēng)輪。

進(jìn)一步的，多個(gè)風(fēng)輪1所含葉片數(shù)均為大于一的奇數(shù)。根據(jù)現(xiàn)有的知識，偶數(shù)片風(fēng)葉比奇數(shù)片風(fēng)葉更容易引起共振，所以采用奇數(shù)片風(fēng)葉可以減少共振的產(chǎn)生。