两向旋转垂直轴风力发电设备、装置[发明专利]

*CN101782041A*

(10)申请公布号 CN 101782041 A(43)申请公布日 2010.07.21

(12)发明专利申请

(21)申请号 200910003960.2(22)申请日 2009.01.21

(71)申请人苏卫星

地址458030 河南省鹤壁市淇滨区黎阳路东

段军民花园二区6号楼1单元3楼东户(72)发明人苏卫星 苏志超 苏志丹(51)Int.Cl.

F03D 9/00(2006.01)F03D 1/00(2006.01)

权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 11 页

(54)发明名称

两向旋转垂直轴风力发电设备、装置(57)摘要

本发明是一种两向旋转垂直轴风力发电设备、装置，可有效克服目前风力发电机风能利用及转换效率低的不足，及不能更有效的使资源和设备将能量转换成电能。其解决的技术方案是在一套支撑装置架上配装有两套不同角度风叶组成的驱动转动轮装置、一台发电机及其它配件组成的两向旋转垂直轴风力发电设备、装置。本发明的有益效果是科学的利用了风能资源、利用了磁场的特性和原理使发电机输出功率提高，该发明提高了资源和材料的利用率。达到实现推进了可持续发展的目的。本发明不受能源种类、规格、机型、环境、用处的限制。可根据不同的能源、环境、用处的要求的不同，利用本发明的原理制造出适合不同能源不同环境、不同用处、不同类型、不同规格、的两向旋转发电设备(以及其他两向旋转设备、装置)。CN 101782041 ACN 101782041 ACN 101782044 A

权 利 要 求 书

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1.一种主要由发电机组1、固定孔1′、紧固件1″、发电机外壳2、铁芯3、铁芯钳线槽4、导线5、外转动装置左端盖6、固定孔6′、螺丝孔6″、轴孔7、轴承盒.8、轴承8′、端盖延伸轴8″、外转动装置右端盖9、固定孔9′端盖延伸轴9″、轴孔10、轴承盒11、传输孔12、固定槽12′、螺丝固定孔13、固定槽14、内转动装置转子15、螺丝固定孔15′、固定骨架16、产导磁体17、内转动装置左端盖18、固定孔18′、轴孔19、轴承台19′轴承盒20、螺丝固定孔21、轴承22、内转动装置右端盖23、固定孔23′、轴孔24、轴承台24′、轴承盒25、轴承26、电源传输导电装置27、绝缘骨架28、轴孔29、导电连接体30、固定孔30′、导电连接体31、固定孔31′、导电连接体32、固定孔32′、安全罩33、发电机轴34、轴承台34′、驱动装置配件35、防护盖35′、驱动轮叶片36、驱动轮叶片36′、叶片骨件37、驱动轮转动轴38、转动机构39、转动机构40、轴41、上驱动装置42、驱动轮叶片43、支撑装置架44、风叶支撑架45、支撑装置架轴46、固定骨架47、下驱动装置48、传输导电环A、B、C、传导电体A′、B′、C′、传输导线、传输导线a、b、c、压力弹簧a′、b′、c′组成的两向旋转垂直轴风力发电设备、装置，其特征在于：它是由多套至少两套不同角度的风叶、不同旋转方向的两个驱动转动轮装置与一个具有两套转动装置的两向旋转发电机、支撑装置架及其它配件组成，两驱动转动轮装置中的其中一个与发电机导线绕组及其它配件配装组成一套旋转装置，另一套与发电机产导磁物及其它配件配装组成另一个旋转装置，两驱动转动轮装置在一个支撑装置架上安装与地面垂直安装，以发电机导线绕组及其它配件组成的旋转装置与另一个发电机产导磁物及其它配件组成的旋转装置上装的叶片的角度相反、同为一个中心，发电机导线绕组输出端与导电传导装置连接，两驱动转动轮装置在风的驱动下分别向反方向旋转、带动发电机的产导磁物与发电机的导线绕组向反方向分别旋转致使发电机输出功率提高，电流通过导电传导装置传输至控制器或用电器。

2.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：它由一套支撑装置架44，至少42、48两套转动轮装置、一个具有两套转动装置的发电机1及其它配件组成。

3.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：一个支撑装置架上配装有至少两套有不同角度的风叶及其它配件组成的两个旋转轮装置、一个具有两向旋转的发电机，两套转动轮装置分别通过其它配件与两向旋转发电机中的两个转动装置配装连接。

4.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：一个发电机与两套不同角度的风叶组成的驱动转动轮装置42、48配装在一个支撑装置架44上，发电机与驱动转动轮装置围绕支撑装置架44上的轴46转动。

5.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：两套角度不同的风叶组成的两套驱动转动轮装置42、48与发电机1以支撑架轴46心为中心顺配装在一个支撑装置架44上。

6.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：两套驱动转动轮装置的其中一个转动轮装置42与另一个转动轮装置48上配装的风叶角度不同。

7.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：发电机有两套转动装置并与支撑架44、驱动转动轮装置42、驱动转动轮装置48为同一个中心。

8.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：发电机有

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权 利 要 求 书

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轴8″、轴9″两个转动轴，中心在一个水平线上。

9.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：两个驱动转动轮装置42、48延中心外分别配装有多片风叶、叶片通过其它配件支撑连接并在同一个中心线上。

10.根据权力要求1所述的、两向旋转垂直轴风力发电设备、装置其特征在于：驱动转动轮装置42、驱动转动轮装置48分别与发电机的两个转动装置通过相关配件配装，在风力的驱动下以支撑装置架轴46为中心反方向旋转。

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说 明 书

两向旋转垂直轴风力发电设备、装置

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一、技术领域

[0001] 本发明及机械发电设备，特别是利用风力资源来发电的一种两向旋转垂直轴风力发电设备、装置。二、背景技术

[0002] 社会发展人们生活需要电能，电是由能源转换而成的、随着社会的发展能源的利用、有形的资源随着逐渐开发最终将会枯竭。人类的生存需要能源，这样能够科学利用风力这一清洁可再生的资源、提高能源的利用率、减少能源消耗、减少环境的污染、保护生态平衡为了人类更好的生存、节约能源使全世界各国政府备加关注并需要当前解决一大问题。目前世界各国所用的发电机都主要是由定子、转子、端盖、外盖、轴承、转轴及相关配件、紧固件组成的。发电机靠外部动力通过相关装置配件将动能传到转轴上、转子转动发电。由于发电机输出效率及做功的大小主要取决于发电机的转速和发电机利用能量的转换效率。由于受发电机现有技术的限制不能使资源更为有效的发挥利用。

三、发明内容

[0003] 为使提高风力资源的利用率、及提高发电机发电时对能源的利用与转换效率，克服现有发电机技术不能更有效的将能源转换利用的问题。本发明之目的就是提供一种两向旋转垂直轴发电设备、装置。该设发电备、装置充分、科学、巧妙的利用了机械、电与磁的特性和原理，让至少两套驱动转动装置与一台具有两套转动装置发电设备通过相关其它配件及支撑装置架组成两向旋转垂直轴发电设备、装置，更有效的利用了风力资源、更有效的将动能转换成为了电能。提高了风力资源及材料的利用率、保护了环境。

[0004] 本发明解决的技术问题所采用的技术方案是在由一套支撑装置架上配装有多套至少两套不同角度风叶组成的驱动转动轮装置、一台具有两个轴的两套转动装置的两向旋转发电机及其它配件组成。它设有发电系统机构及转动装置、固定机构装置、驱动装置、控制装置。在发电机外壳内设配装有铁芯，铁芯上设制有多个槽、槽内设布装置有导线绕组，导线绕组按要求顺序连接、后通过传输导线a、b、c、从外转动装置右端盖上的传输孔穿出与装在外转动装置右端盖上的电源传输导电装置上的导电连接体连接。发电机外壳的左端设配装有外转动装置左端盖，在外转动装置左端盖中心设制有轴孔，孔外延设制有轴承盒、轴承盒内设配装有轴承。在外转动装置左端盖上设制有多个螺丝固定孔及固定孔、并通过紧固件与发电机外壳固定在一起。发电机外壳的右端设配装有外转动装置右端盖，在外转动装置右端盖中心设制有轴孔，孔外延内侧设制有轴承盒、轴承盒内设配装有轴承，在外转动装置右端盖中心向右设制有一凸伸轴。在外转动装置右端盖凸伸轴上设配装有电源传输导电装置，电源传输导电装置有三个传输导电体、三个传输导电环A、B、C、绝缘骨架组成。发电机绕组的三个传输导线a、b、c、与三个导电连接体连接另一端与三个传输导电环A、B、C，电环A、B、C另一端与三个传导电体A′、B′、C′、装配，三个传导电体A′、B′、C′、的另一端与三个压力弹簧a′、b′、c′配装在一起，三个传导电体A′、B′、C′上的传输导线

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说 明 书

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分别与控制器或用电器按要求连接。在电源传输导电装置外围设配装有安全罩。。外转动装置右端盖上设制有多个螺丝固定孔及固定孔、并通过紧固件与发电机外壳固定在一起、发电机外壳设配装有铁芯。在铁芯内中设配装有内转动装置转子，在内转动装置转子的延外圆设布装置有多个产导磁物体，转子两端设制有多个螺丝固定孔，转子左端设配装有内转动装置左端盖并通过紧固件固定，在内转动装置左端盖的中心右侧设制有轴承盒、轴承盒内设配装有轴承并与支撑装置架轴配装。在内转动装置左端盖的中心延左侧凸伸出一段，在凸伸出段上设制有轴承台，轴承台与外转动装置左端盖内的轴承配装，延轴承台左端伸出一段轴，转子左端盖中心设制有轴孔，孔中设配装有支撑装置架轴。转子右端设配装有内转动装置右端盖并通过紧固件固定，在内转动装置右端盖的中心左侧设制有轴承盒、轴承盒内设配装有轴承并与支撑装置架轴配装。在内转动装置右端盖的中心延左侧凸伸出一段，在凸伸出段上设制有轴承台，轴承台与外转动装置右端盖内的轴承配装，转子右端盖中心设制有轴孔，轴孔与支撑装置架轴设配装。支撑装置架通过紧固件与基础固定，在支撑装置架上方设配装有支撑装置架轴，支撑装置架上设配装有与发电机、驱动转动轮装置及固定需要的结构、机构、装置。支撑装置架轴与发电机按要求设配装。在支撑装置架轴上设配装有转动机构、驱动轮转动装置、发电机，在驱动轮转动装置、发电机上按要求设配装叶片骨件，在叶片骨件上设配装有转动轮叶片。在发电机、下驱动转动轮装置的上方支撑装置架轴上设制有转动机构及配件，设配装有上驱动转动轮装置。在上驱动转动轮装置轴上设配装有支撑装置骨架、风叶支撑架，在支撑装置架，风叶支撑架上设配装有驱动轮叶片。下驱动转动轮装置上设配装的风叶的角度与上驱动转动轮装置上设配装的风叶的角度不同、相反。下驱动转动轮装置与发电机的外壳通过机构相关配件固定在一起，发电机的外壳随下驱动转动轮装置转动。上驱动转动轮装置与发电机的内转动装置左端盖上设制的轴通过机构相关配件固定在一起，发电机的内转动装置转子随上驱动转动轮装置向发电机的外壳的反方向转动、致使发电机切割磁力线增加导线绕组产生电流、电流有传输导线输出至用电设备或控制器。

[0005] 两转动轮装置与两向旋转发电机组成这一两向旋转垂直轴风力发电设备、装置。该发明提高了资源和材料的利用率。达到实现推进了可持续发展的目的。本发明不受能源种类、规格、机型、环境、用处的限制。可根据不同的能源、环境、用处的要求的不同，利用本发明的原理制造出适合不同能源不同环境、不同用处、不同类型、不同规格、的两向旋转发电设备(以及其他两向旋转设备、装置)。本发明的有益效果是使两套不同角度的风叶及其它配件组成的两套驱动轮装置融为一体组成为两套驱动轮装置，两旋转装置融为一体组成为两向旋转发电机。两套不同角度的风叶的驱动转动轮装置与一个两向旋转发电机和一个支撑架装置及其它相关配件融为一体组成为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置。本发明充分、科学的利用了资源，利用了电、磁力线、机器的原理、将潜在的能量发挥了出来，致使输出效率提高、提高了输出功率。

[0006]

四.附图说明[0007] 图1：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置的整体示意图.[0008] 图2a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置上转动装置的整体示意图.

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CN 101782041 ACN 101782044 A[0009] [0010] [0011] [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025]

说 明 书

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图2b图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置上驱动装置的剖视图.

图2c图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置上驱动装置的俯视图.图3a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置上驱动装置的整体示意图.图3b图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置上驱动装置的俯视图.图4：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置的局剖视意图.图5a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置外转子的纵向局剖示意图.图5b图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置外转子的横向局剖示意图.图6a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置外转子左端盖的局剖示意图.图6b图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置外转子左端盖的端面示意图.图7a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置外转子右端盖的端面示意图.图7b图：为两向旋转垂直轴风力发电机外转子右端盖纵向局剖示意图.图8a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置内转子的纵向局部示意图.图8b图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置内转子端面示意图.图9a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置内转子右端盖的向剖示意图.图9b图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置内转子右端盖的端面示意图.图10a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置内转子右端盖的端面示意图.图10b图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置内转子右端盖的纵向局剖示意

图.

图11a图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置电源传导装置纵向局剖示意图.

[0027] 图11b图：为两向旋转垂直轴风力发电设备、装置电源传导装置的端面示意图.[0028] 在图1-11中各标号所示的部件为：1为发电机组、1′为固定孔、1″为紧固件、2为发电机外壳、3为铁芯、4为铁芯钳线槽、5为导线、6为外转动装置左端盖、6′为固定孔、6″为螺丝孔、7为轴孔、8为轴承盒、8′为轴承、9为外转动装置右端盖、9′为固定孔、凸伸轴9″、10为轴孔、11为轴承盒、11′为轴承11′、12为传输孔、12′为固定槽、13为螺丝固定孔、14为固定槽、15为内转动装置转子、15′为螺丝固定孔、16为固定架、17为产导磁体、18为内转动装置左端盖、18′为固定孔、19为轴孔、19′为轴承台、20为轴承盒、21为螺丝固定孔、22为轴承、23为内转动装置右端盖、23′为固定孔、24为轴孔、24′轴承台、25为轴承盒、26为轴承、27为电源传输导电装置、28为绝缘骨架、29为轴孔、30为导电连接体、30′为固定孔、31为导电连接体、31′为固定孔、32为导电连接体、32′为固定孔、33为安全罩、34为发电机轴、34′为轴承台、35为驱动装置配件、36为驱动轮叶片、36′为驱动轮叶片、37为叶片骨件、38为驱动轮转动轴、39为转动机构、40为转动机构、41为轴、42为上驱动装置、43为驱动轮叶片、44为支撑架、45为转动机构、46为下驱动装置轴、47为轴、48为固定架、49为下驱动装置、a、b、c、为传输导线、A、B、C、为传输导电环、A′、B′、C′为传导电体、A″、B″、C″为传输导线、a、b、c、为传输导线、a′、b′、c′为压力弹簧。

[0026]

五、具体实施方式

[0029] 以下结合附图对发明的具体实施方案作详细说明。[0030] 由图1、2、3、4所示，本发明是发电机外壳2的两端分别设制有多个固定孔1′，外壳2的左端设配装有外转动装置左端盖6，外转动装置左端盖中心设制有轴孔7，在孔7外

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说 明 书

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延设制有轴承盒8、轴承盒8内设配装有轴承8′。在外转动装置左端盖6上设制有多个螺丝固定孔6′及固定孔6″，外转动装置左端盖6通过紧固件1″与发电机外壳2固定在一起。发电机外壳2的右端设配装有外转动装置右端盖9，在外转动装置右端盖9中心设制有轴孔10，孔10外延内侧设制有轴承盒11、轴承盒11内设配装有轴承11′，在外转动装置右端盖9中心向右设制有一凸伸轴9″、固定孔9′，外转动装置右端盖9通过紧固件1″与发电机外壳2固定在一起。在外转动装置右端盖9凸伸轴9″上设配装有电源传输导电装置27，电源传输导电装置27的绝缘骨架28上设配装有30、31、32三个传输导电体并与A、B、C三个传输导电环连接。发电机绕组5上的三个传输导线a、b、c与30、31、32三个导电连接体的一端连接、另一端与A、B、C三个传输导电环连接，A、B、C三个传输导电环的另一端与A′、B′、C′三个传导电体装配，A′、B′、C′三个传导电体的另一端与a′、b′、c′三个压力弹簧配装在一起，A′、B′、C′三个传导电体上的传输导线分别A″、B″、C″与控制器或用电器按要求连接。在发电机外壳2内设配装有铁芯3。在铁芯3内中设配装有内转动装置转子15，在内转动装置转子15的延外圆设布装置有多个产导磁物体17，转子15两端设制有多个螺丝固定孔15′，转子15左端设配装有内转动装置左端盖18、固定孔18′并通过紧固件18″与内转动装置转子15固定在一起。在内转动装置左端盖18的中心右侧设制有轴承盒20，轴承盒20内设配装有轴承22并与支撑装置架轴34配装。在内转动装置左端盖的中心延左侧凸伸出一段，在凸伸出段上设制有轴承台19′，轴承台19′与外转动装置左端盖6内的轴承8′配装，延轴承台19′左端伸出一段轴，转子左端盖中心设制有轴孔19，孔19与支撑装置架轴34设配装，左端盖凸伸出一段轴上设制有螺丝固定孔21，左端盖凸伸出一段轴与上驱动转动轮42配装固定在一起。在内转动装置转子15右端设配装有内转动装置右端盖23，在内转动装置右端盖的中心左侧设制有轴承盒25、轴承盒25内设配装有轴承26并与支撑装置架轴34配装。在内转动装置右端盖23的中心延左侧凸伸出一段，在凸伸出段上设制有轴承台24′，轴承台24′与外转动装置右端盖9内的轴承11′配装，转子右端盖中心设制有轴孔24，轴孔24与支撑装置架轴34设配装，在内转动装置右端盖23延外圆设制有多个固定孔23′并通过紧固件固定23″与内转动装置转子15固定在一起组成两向旋转垂直轴风力发电设备、装置。[0031] 主要由发电机外壳2、外转动装置左端盖6、轴承8′、紧固件1″、外转动装置右端盖9、轴承11′、铁芯3、发电机绕组5与内转动装置转子15、内转动装置左端盖18、过紧固件18″、轴承22、右端盖23、轴承26并与支撑装置架轴34配装组成发电机外转动装置和发电机内转动装置。

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