風力轉化設備的製作方法
2023-04-28 00:46:46
專利名稱：風力轉化設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將風力轉化成機械轉動的裝置，特別涉及一種立軸式的將風力轉化為機械轉動的裝置。
背景技術：
風能是太陽能的一種轉換形式，是取之不盡，用之不竭的，特別是在轉換為電能的過程中，不產生任何有害氣體和廢料，不汙染環境，具有就地取材不需要運輸等特點。
目前，最普遍的做法是利用風力發電，而現有的風力發電機一般為水平軸式的發電機。其風力轉化設備是水平，即轉動軸是水平放置的。這種風力發電機必須有迎風機構，而且還需要將全部風力發電機組搬上塔頂，另外，發電機及控制調整裝置都放置在塔頂給維修保養造成困難。
立軸式風力機主流產品為法國人G.J.M.Darrieus在1931年發明的立軸式戴瑞斯風力機，它的風力轉化設備的轉動軸是豎直的。這種風力機與水平軸式風力機相比，結構簡單，造價低，風能利用率高，但其也具有以下的缺陷沒有輔助裝置時，自己不能起動；一般要在風速超過5m/s以上，才可發出功率。
發明內容
本發明的目的是提供克服現有技術的缺陷，提供一種新型的風力轉化設備。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種風力轉化設備，包括一個豎直的轉動軸，在該轉動軸頂端設有至少三個支杆，各該支杆上活動均連接有一個僅能繞所連接的支杆單向轉動且轉向相同的葉片。
各該葉片還可以懸掛在其所在支杆上，並且通過繩索順次與相鄰的支杆相連。
另外，各該支杆呈平均分布狀態與該轉動軸相連。
本發明的積極進步效果在於造價低、施工簡便、維護方便、能量轉換效率高、風速適應範圍廣。
圖1為本發明第一實施例靜止時的立體示意圖。
圖2為本發明第一實施例靜止時的俯視示意圖。
圖3為本發明第一實施例受到風力時的立體示意圖。
圖4為本發明第一實施例受到風力時的俯視示意圖。
圖5為本發明第一實施例中，其中一個支杆與連接在其上的葉片的剖視示意圖。
圖6為圖5所示的支杆以及葉片在受到風力時的狀態。
圖7為本發明第二實施例在靜止時的立體示意圖。
圖8為本發明第二實施例在靜止時的俯視示意圖。
圖9為本發明第三實施例中，其中一個支杆與連接在其上的葉片的剖視示意圖。
圖10為圖9所示的支杆及葉片另一位置的示意圖。
圖11為本發明第四實施例中的一個葉片的正面示意圖。
圖12為圖11的右視示意圖。
圖13為本發明第五實施例的俯視示意圖。
圖14為本發明第六實施例的俯視示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。
第一實施例如圖1、2所示，一種風力轉化設備，包括一個豎直的轉動軸1，在該轉動軸1的上端設有三個支杆2、2′、2″，各該支杆呈平均分布狀態與該轉動軸1相連，各該支杆上連接有一個葉片3、3′、3″，各該葉片繞可所在支杆轉動。如圖5所示，在各該支杆的下方均設有一個止擋凸起21，使得該葉片僅能繞其所在的支杆單向轉動，並且各該葉片設在該止擋凸起21的同側。各該葉片為平板形葉片。
在各該支杆的水平位置且在該止擋凸起21的同側設有一個限位凸起22，用於限制該葉片的轉動範圍。如圖5所示，該葉片設在該止擋凸起21和該限位凸起22之間。
該止擋凸起21和該限位凸起22可與所在的支杆一體成行。並且，可以僅在所在支杆的某一段或某幾段設有該止擋凸起21和該限位凸起22，同樣能夠起到限制葉片轉動的作用。
當風吹向該風力轉化設備時，如圖2所示，W為風向，至少會有兩個葉片3、3′位於迎風面，風壓作用在葉片3、3′上就會產生一個作用力，進而產生一個繞支杆2、2′的力矩，使得葉片具有繞支杆轉動的趨勢，其中的一個葉片3由於被該止擋凸起21擋住而不能轉動，風壓產生的作用力就傳遞到支杆2上，而另一個葉片3則可以繞支杆2′轉動，如圖4、6所示，因而風壓產生的作用力就沒有作用在支杆2′上。這樣，就產生一個繞轉動軸1的力矩，使得該轉動軸轉動，當轉過一定角度時，即當迎風的兩個葉片發生變化時，同理也會產生上述的力矩，使得該轉動軸持續轉動。
第二實施例如圖7、8所示，一種風力轉化設備，包括一個豎直的轉動軸1，在該轉動軸的上端設有三個支杆4、4′、4″，各該支杆呈平均分布狀態與該轉動軸1相連，各該支杆的下方懸掛有一個葉片5、5′、5″，各該葉片通過一個連在其下部的繩索6順次與相鄰的支杆相連接，如圖8所示，並且繩索6連接在支杆的末端與葉片底部的中間位置。各該葉片為平板形葉片。
當風吹向該風力轉化設備時，如圖7所示，此時，至少會有兩個葉片4、4′位於迎風面，風壓作用在葉片上就會產生一個作用力，進而產生一個繞支杆的力矩，使得葉片具有繞支杆轉動的趨勢，其中的一個葉片4′由於被所述的繩索6拉住而不能轉動，於是，風壓產生的作用力就傳遞到支杆上，而另一個葉片4則可以繞支杆轉動，因而風壓產生的作用力就沒有作用在支杆上。這樣，就產生一個繞轉動軸1的力矩，使得該轉動軸1轉動，當轉過一定角度時，即當迎風的兩個葉片發生變化時，同理也會產生上述的力矩，使得該轉動軸持續轉動。
第三實施例如圖9、10所示，本實施例與第一實施例不同在於三個支杆7包括外層套71和設在該外層套71中的內部軸72，該內部軸72在該外層套71內轉動，該外層套71上有一個缺口。連接在支杆7上的葉片8與該內部軸72相連，並且葉片8僅能在缺口的範圍內轉動口。該內部軸72也可以僅有部分套設該外層套71，同樣能夠實現限制該葉片8轉動的目的，圖未示。
第四實施例如圖11、12，本實施例與上述第一、第二或第三實施例的不同在於所述葉片為曲面葉片9。曲面葉片9的一端設有擋板91，用於阻流和支撐葉片。安裝時，設有擋板91的一端遠離該轉動軸。
第五實施例本實施例與第一、第二或第三實施例的不同在於該風力轉化設備包括四 個支杆100，各該支杆上連接有一個葉片，如圖13所示。
第六實施例本實施例與第一、第二或第三實施例的不同在於該風力轉化設備包括六個支杆110，各該支杆上連接有一個葉片。如圖14所示。
在上述各實施例中，各該支杆的截面形狀可以使圓形、方形、三角形等多種形狀，各該支杆的截面形狀可以相同，也可以不同，各該支杆也可與該轉動軸一體成型，各該支杆之間也可為一體成型結構。這些變化均在本發明所要求保護的範圍之內，在此不再贅述。
權利要求
1.一種風力轉化設備，包括一個豎直的轉動軸，其特徵在於，在該轉動軸頂端設有至少三個支杆，各該支杆上活動均連接有一個僅能繞所連接的支杆單向轉動且轉向相同的葉片。
2.根據權利要求1所述的風力轉化設備，其特徵在於，各該葉片懸掛在其所在支杆上，並且通過繩索順次與相鄰的支杆相連。
3.根據權利要求2所述的風力轉化設備，其特徵在於，各該支杆呈平均分布狀態與該轉動軸相連。
全文摘要
本發明公開了一種風力轉化設備，包括一個豎直的轉動軸，在該轉動軸頂端設有至少三個支杆，各該支杆上活動均連接有一個僅能繞所連接的支杆單向轉動且轉向相同的葉片。本發明造價低、施工簡便、維護方便、能量轉換效率高、風速適應範圍廣。
文檔編號F03D3/00GK1888422SQ20051002722
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月29日 優先權日2005年6月29日
發明者袁小寓, 顧辰也, 馬斯琛, 朱守晨 申請人:上海市延安中學