一种双进单出式叶片的全向式风力发电球的制作方法

本实用新型涉及风力发电领域，具体涉及垂直轴风力发电装置领域。

背景技术：

风能作为一种清洁能源早就被广泛利用，但是它在一定空间内同一时刻的利用率不高；传统的风力发电装置对启动风速级别要求较大，当发电装置周围的风达不到所需级别时无法实现运转；当风力发电装置周围的风向沿不同方向吹向风叶时，有大部分风能会相互抵消，使得发电装置利用的有效风减少，甚至使得装置无法转动；传统风力发电装置所占用的空间也比较大。并且随着城市化的发展，城市风所占的比例在升高，这种风的方向在不断变化着，传统装置的利用率并不高。

传统风力发电装置由于其叶片结构的缘故，在一定空间内同一时刻的对风的利用率不高；传统的风力发电装置对启动风速级别要求较大，当发电装置周围的风达不到所需级别时无法实现运转；当风力发电装置周围的风向沿不同方向吹向风叶时，有大部分风能会相互抵消，使得发电装置利用的有效风减少，甚至使得装置无法转动；传统风力发电装置所占用的空间也比较大，不适合安放在人类居住环境中。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：如何解决传统风力发电装置所占用的空间大，效率低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种双进单出式叶片的全向式风力发电球，由安装在中空正四面体结构上的四块大小相同的双进单出式叶片构成，每块双进单出式叶片都为一个带两个进风口和一个出风口的中空壳体结构，进风口的横截面积大于出风口的横截面积，该风力发电球安装时，第一叶片出口与第二叶片第一进口相对，第三叶片的第一进口与第一叶片的第一进口相对、第三叶片的出口与第二叶片的出口相对，第四叶片的出口与第一叶片第二进口相对，中空正四面体结构的每个面固定一块双进单出式叶片。

每块叶片由正三角底板、风道挡板、外部曲面组成，进出风口沿着三条边分布，其中有两边分布有进风口，一边分布有出风口，成对称结构，风道挡板连接进风口和出风口，风道挡板垂直于正三角底板。

正三角底板边长为326.6毫米，出风口弧半径为360毫米，出风口弧中点到出风口弧对应的顶点构成的弧的半径为200毫米。

每块叶片通过正三角底板固定在中空正四面体结构的一个平面上。

每块叶片通过正三角底板通过螺栓固定在中空正四面体结构的一个平面上。

本实用新型的有益效果是：单个叶片中，采用两边进风，一边出风，相比较于普通风叶式叶片对风的利用率有所提高，同时有效利用了单位体积内的风力资源；当四个叶片组合时，它们构成了球形风口布局，更能够有效利用单位空内的风能，大小口渐变式通道同球形分布大大降低了装置对所需风的要求，即允许风向随时变化，球体叶片组合更加有效利用了空间，与普通装置在同等条件下相比节约了空间；普通风叶主要是利用风对叶片的冲击力迫使中心轴转动，当作用于同一叶片的风向相反时，风的利用率会下降，本实用新型的通道式大小口渐变的叶片组合后能够削减这种相互抵消的作用，甚至随角度变化，方向相反的风向可以经由圆弧外表面进入另一叶片，变为有小风，这在很大程度上提高了装置的风能利用率。

附图说明

图1是本实用新型的安装结构示意图

图2是叶片结构的三视图示意图；

图3是叶片结构立体结构示意图；

其中，1、中空正四面体结构，2、固定轴，3、叶片，4、螺栓固定孔，5、第二进风口，6、底板，7、风道挡板，8、外部曲面，9、第一进风口，10、出风口。

具体实施方式

本实用新型包括4块相同的叶片，每片叶片包括正三角底板、风道挡板、外部曲面，进出风口沿着三条边分布，其中有两边分布有进风口，一边分布有出风口，成对称结构，风道挡板连接进风口和出风口，风道挡板垂直于正三角底板。每片叶片在过程中，首先准备一块边长为326.6毫米的正三角板作为正三角底板，在该正三角底板上从两个进口到出口制备风道挡板，风道挡板垂直于正三角底板，然后将其中一条边作为底边（出风口位置），另外两条边作为腰，风道挡板与该正三角底板的底边成87度角，风道挡板在该正三角底板的底边位置成等间隔布置，在底边上制备弧半径为360毫米的弧与底边相交，该弧所在的口即为出风口，然后在该弧的中点和该弧对应的正三角底板的顶点之间制备半径为200毫米的弧，然后将半径为360毫米的弧沿着半径为200毫米的弧进行抽壳，最后从两个腰边做垂直于正三角底板的切割，构成两个进风口。即外部曲面采用一圆弧截面沿一圆弧引导而形成一实体弧面，外部曲面与三角形底板包围部分即为本实用新型叶片。

本实施例中风道挡板一共10块，每个进风口有5块，四个叶片组合时，固定轴轴线穿过处风口布置为两叶片大口相对着分布，其余处的叶片组合为两叶片大小口相对分布，固定轴连接于四个相同叶片构成的正四面体内腔，相互垂直的两条棱即进口相对着的叶片所在的叶片边线的公垂线。即第一叶片出口与第二叶片第一进口相对，第三叶片的第一进口与第一叶片的第一进口相对、第三叶片的出口与第二叶片的出口相对，第四叶片的出口与第一叶片第二进口相对，中空正四面体结构的每个面固定一块双进单出式叶片。

本实施例中可同比例放大缩小，调整过程中弧度不变。

技术特征：

1.一种双进单出式叶片的全向式风力发电球，其特征在于：由安装在中空正四面体结构上的四块大小相同的双进单出式叶片构成，每块双进单出式叶片都为一个带两个进风口和一个出风口的中空壳体结构，进风口的横截面积大于出风口的横截面积，该风力发电球安装时，第一叶片出口与第二叶片第一进口相对，第三叶片的第一进口与第一叶片的第一进口相对、第三叶片的出口与第二叶片的出口相对，第四叶片的出口与第一叶片第二进口相对，中空正四面体结构的每个面固定一块双进单出式叶片。

2.根据权利要求1所述的一种双进单出式叶片的全向式风力发电球，其特征在于：每块叶片由正三角底板、风道挡板、外部曲面组成，进出风口沿着三条边分布，其中有两边分布有进风口，一边分布有出风口，成对称结构，风道挡板连接进风口和出风口，风道挡板垂直于正三角底板。

3.根据权利要求2所述的一种双进单出式叶片的全向式风力发电球，其特征在于：正三角底板边长为326.6毫米，出风口弧半径为360毫米，出风口弧中点到出风口弧对应的顶点构成的弧的半径为200毫米。

4.根据权利要求2所述的一种双进单出式叶片的全向式风力发电球，其特征在于：每块叶片通过正三角底板固定在中空正四面体结构的一个平面上。

5.根据权利要求4所述的一种双进单出式叶片的全向式风力发电球，其特征在于：每块叶片通过正三角底板通过螺栓固定在中空正四面体结构的一个平面上。

技术总结
本实用新型涉及风力发电领域，一种双进单出式叶片的全向式风力发电球，由安装在中空正四面体结构上的四块大小相同的双进单出式叶片构成，每块双进单出式叶片都为一个带两个进风口和一个出风口的中空壳体结构，进风口的横截面积大于出风口的横截面积，该风力发电球安装时，第一叶片出口与第二叶片第一进口相对，第三叶片的第一进口与第一叶片的第一进口相对、第三叶片的出口与第二叶片的出口相对，第四叶片的出口与第一叶片第二进口相对，中空正四面体结构的每个面固定一块双进单出式叶片。

技术研发人员：廉义章;孙树霖;梁飞雄;刘瑞;周琳;张占东
受保护的技术使用者：山西大同大学
技术研发日：2020.03.11
技术公布日：2020.12.08