專利名稱：立軸式風(fēng)車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用風(fēng)力推動轉(zhuǎn)葉產(chǎn)生的能量用于發(fā)電的裝置，尤其涉及一種立軸式風(fēng)車裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
就象太陽能一樣，風(fēng)能也是一種取之不盡、用之不竭的自然資源，具有很高的利用價值。目前國內(nèi)風(fēng)能利用主要有風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水、風(fēng)力(風(fēng)帆)助航等多形式，而風(fēng)力發(fā)電主要采用橫軸螺旋風(fēng)葉式技術(shù)，該種形式的風(fēng)力發(fā)電，適合用于風(fēng)速較大，風(fēng)向相對比較穩(wěn)定的大風(fēng)場場合，尤其對風(fēng)向的控制要求高，一般均采用電腦網(wǎng)絡(luò)控制。授權(quán)公告號為CN 2580135Y的實用新型專利說明書則公開了一種針對風(fēng)速相對較低、風(fēng)向變化較大的小型風(fēng)場的風(fēng)能利用開發(fā)的《垂直軸風(fēng)車機(jī)》，該垂直軸風(fēng)車機(jī)的捕風(fēng)器可在90度內(nèi)沿水平軸轉(zhuǎn)動，工作面在順風(fēng)方向與風(fēng)垂直，以接收風(fēng)力能，在逆風(fēng)方向與風(fēng)平行，可以減少阻力。該實用新型專利在多風(fēng)向風(fēng)能利用方面，克服了捕風(fēng)器在逆風(fēng)方向有著較大的投影面積的缺點，確實產(chǎn)生了有益的效果，但捕風(fēng)效率有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的發(fā)明人，為了進(jìn)一步提高垂直軸風(fēng)車機(jī)的捕風(fēng)效率，積極探索，大膽嘗試，終于有所收獲，研制出一種利用簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，來增大轉(zhuǎn)葉工作面受力，從而提高風(fēng)能利用效率的風(fēng)車裝置。
本實用新型的目的是通過下述的技術(shù)方案實現(xiàn)的一種立軸式風(fēng)車裝置，包括固定支架、垂直軸、轉(zhuǎn)葉及轉(zhuǎn)動支架，其特征在于所述的轉(zhuǎn)葉安裝在轉(zhuǎn)動支架分別由垂直軸向外延伸的二個端部，在轉(zhuǎn)動支架與轉(zhuǎn)葉的連接位置處設(shè)有平行于垂直軸的轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)葉可繞該轉(zhuǎn)動軸自轉(zhuǎn)。
當(dāng)轉(zhuǎn)動軸在轉(zhuǎn)葉上的位置由轉(zhuǎn)葉邊緣向轉(zhuǎn)葉中心處偏移時，可以減小由于轉(zhuǎn)葉轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的離心力對轉(zhuǎn)葉本身轉(zhuǎn)動帶來的阻力，同時增大迎風(fēng)面和順風(fēng)面力矩的力臂差。
上述的轉(zhuǎn)葉繞轉(zhuǎn)動軸自轉(zhuǎn)的角度不大于180度。
轉(zhuǎn)動支架可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如單排形、三角形、六角形等，轉(zhuǎn)動支架的兩個向外延伸的端部上轉(zhuǎn)葉的個數(shù)是對稱設(shè)置的，分別可設(shè)置二片、四片、六片、八片或更多，這需要根據(jù)風(fēng)場的大小、發(fā)電的要求確定。
為了使轉(zhuǎn)葉的捕風(fēng)效率達(dá)到最大，本實用新型中轉(zhuǎn)葉垂直方向的尺寸應(yīng)大于其水平方向的尺寸。
本實用新型所述的立軸式風(fēng)車裝置，利用簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，來增大轉(zhuǎn)葉工作面迎風(fēng)面積比，提高風(fēng)力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而提高了風(fēng)能的利用效率。與授權(quán)公告號為CN 2580135Y的實用新型專利說明書公開的《垂直軸風(fēng)車機(jī)》相比，不僅更便于設(shè)置多個轉(zhuǎn)葉，以提高捕風(fēng)效率，由于速度差的原因，對于面積相同的長方形轉(zhuǎn)葉來說，在距垂直軸半徑相同的位置處，垂直布置的轉(zhuǎn)葉所受到的風(fēng)力比水平布置的轉(zhuǎn)葉所受到的風(fēng)力要大，也就是說，在相同的條件下，本實用新型的立軸式風(fēng)車裝置捕風(fēng)效率更高。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本實用新型轉(zhuǎn)葉工作狀態(tài)俯視示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進(jìn)一步加以說明請參見圖1，所示是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。垂直軸2固定安裝在固定支架1上，三個轉(zhuǎn)動支架4構(gòu)成的六角形的活動支架，通過公轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)副6安裝在垂直軸2上，使得該六角形轉(zhuǎn)動支架4可饒垂直軸轉(zhuǎn)動，并帶動轉(zhuǎn)動支架4上的轉(zhuǎn)葉3作公轉(zhuǎn)運動。長方形的轉(zhuǎn)葉3被設(shè)置在轉(zhuǎn)動支架4由垂直軸2向外延伸的兩個端部，并且是對稱配置的，其個數(shù)可以為二片至數(shù)片，本實施例中每個轉(zhuǎn)動支架4的兩端各有一個轉(zhuǎn)葉3，轉(zhuǎn)葉3垂直方向的尺寸大于其水平方向的尺寸。在轉(zhuǎn)葉3與轉(zhuǎn)動支架4安裝連接位置處裝有兩個用于安裝與垂直軸3平行的轉(zhuǎn)動軸5的自轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)副7，該兩個自轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)副7必須處于上下垂直的一直線上，使得轉(zhuǎn)葉3可以繞該轉(zhuǎn)動軸5作自轉(zhuǎn)運動，其自轉(zhuǎn)的角度不大于180度。圖2是本實用新型轉(zhuǎn)葉3受風(fēng)轉(zhuǎn)動至各個角度時俯視的狀態(tài)示意圖，圖中假設(shè)以其中一個轉(zhuǎn)葉3處于A點位置時作為轉(zhuǎn)葉3轉(zhuǎn)動的起始位置，即0°位置，這時，與該轉(zhuǎn)葉3處于同一個轉(zhuǎn)動支架4上并且相對稱配置的另一個轉(zhuǎn)葉3在A′點位置處作小于180度翻轉(zhuǎn)，從圖2所示的幾個典型位置可以看出，在風(fēng)力作用下，垂直軸2兩邊轉(zhuǎn)葉3的迎風(fēng)狀態(tài)完全不同，一邊的轉(zhuǎn)葉3處于順風(fēng)向狀態(tài)，另一邊的轉(zhuǎn)葉3則處于逆風(fēng)向狀態(tài)，并且會順著風(fēng)向?qū)⑥D(zhuǎn)葉3調(diào)整到合適的角度，由此造成了迎風(fēng)面與順風(fēng)面的面積差，并且該面積差在理論上已經(jīng)達(dá)到了最大值。轉(zhuǎn)葉3工作面轉(zhuǎn)動時的迎風(fēng)面積差產(chǎn)生的風(fēng)力轉(zhuǎn)矩帶動發(fā)電機(jī)或其它動力機(jī)器工作，從而實現(xiàn)了風(fēng)能轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.一種立軸式風(fēng)車裝置，包括固定支架(1)、垂直軸(2)、轉(zhuǎn)葉(3)及轉(zhuǎn)動支架(4)，其特征在于所述的轉(zhuǎn)葉(3)安裝在轉(zhuǎn)動支架(4)分別由垂直軸(3)向外延伸的二個端部，在轉(zhuǎn)動支架(4)與轉(zhuǎn)葉(3)的連接位置處設(shè)有平行于垂直軸(3)的轉(zhuǎn)動軸(5)，轉(zhuǎn)葉(3)可繞該轉(zhuǎn)動軸(5)自轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立軸式風(fēng)車裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)葉(3)繞轉(zhuǎn)動軸(5)自轉(zhuǎn)的角度不大于180度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立軸式風(fēng)車裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)動支架(4)的兩個向外延伸的端部上轉(zhuǎn)葉(3)的個數(shù)是對稱設(shè)置的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立軸式風(fēng)車裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)葉(3)垂直方向的尺寸應(yīng)大于其水平方向的尺寸。
專利摘要本實用新型公開了一種立軸式風(fēng)車裝置，該裝置包括固定支架、垂直軸、轉(zhuǎn)葉及轉(zhuǎn)動支架，其特征在于所述的轉(zhuǎn)葉安裝在轉(zhuǎn)動支架分別由垂直軸向外延伸的二個端部，在轉(zhuǎn)動支架與轉(zhuǎn)葉的連接位置處設(shè)有平行于垂直軸的轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)葉可繞該轉(zhuǎn)動軸自轉(zhuǎn)。本實用新型所述的立軸式風(fēng)車裝置，利用簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，來增大轉(zhuǎn)葉工作面迎風(fēng)面積比，提高風(fēng)力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而提高了風(fēng)能的利用效率。
文檔編號F03D7/06GK2802117SQ200520073048
公開日2006年8月2日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者張偉星 申請人:張偉星