專利名稱：風力轉(zhuǎn)化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將風力轉(zhuǎn)化成機械轉(zhuǎn)動的裝置，特別涉及一種立軸式的將風力轉(zhuǎn)化為機械轉(zhuǎn)動的裝置。
背景技術(shù)：
風能是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式，是取之不盡，用之不竭的，特別是在轉(zhuǎn)換為電能的過程中，不產(chǎn)生任何有害氣體和廢料，不污染環(huán)境，具有就地取材不需要運輸?shù)忍攸c。
目前，最普遍的做法是利用風力發(fā)電，而現(xiàn)有的風力發(fā)電機一般為水平軸式的發(fā)電機。其風力轉(zhuǎn)化設(shè)備是水平，即轉(zhuǎn)動軸是水平放置的。這種風力發(fā)電機必須有迎風機構(gòu)，而且還需要將全部風力發(fā)電機組搬上塔頂，另外，發(fā)電機及控制調(diào)整裝置都放置在塔頂給維修保養(yǎng)造成困難。
立軸式風力機主流產(chǎn)品為法國人G.J.M.Darrieus在1931年發(fā)明的立軸式戴瑞斯風力機，它的風力轉(zhuǎn)化設(shè)備的轉(zhuǎn)動軸是豎直的。這種風力機與水平軸式風力機相比，結(jié)構(gòu)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(fā)出功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種新型的風力轉(zhuǎn)化設(shè)備。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種風力轉(zhuǎn)化設(shè)備，包括一個豎直的轉(zhuǎn)動軸，在該轉(zhuǎn)動軸頂端設(shè)有至少三個支桿，各該支桿上活動均連接有一個僅能繞所連接的支桿單向轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)向相同的葉片。
各該葉片還可以懸掛在其所在支桿上，并且通過繩索順次與相鄰的支桿相連。
另外，各該支桿呈平均分布狀態(tài)與該轉(zhuǎn)動軸相連。
本發(fā)明的積極進步效果在于造價低、施工簡便、維護方便、能量轉(zhuǎn)換效率高、風速適應(yīng)范圍廣。


圖1為本發(fā)明第一實施例靜止時的立體示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實施例靜止時的俯視示意圖。
圖3為本發(fā)明第一實施例受到風力時的立體示意圖。
圖4為本發(fā)明第一實施例受到風力時的俯視示意圖。
圖5為本發(fā)明第一實施例中，其中一個支桿與連接在其上的葉片的剖視示意圖。
圖6為圖5所示的支桿以及葉片在受到風力時的狀態(tài)。
圖7為本發(fā)明第二實施例在靜止時的立體示意圖。
圖8為本發(fā)明第二實施例在靜止時的俯視示意圖。
圖9為本發(fā)明第三實施例中，其中一個支桿與連接在其上的葉片的剖視示意圖。
圖10為圖9所示的支桿及葉片另一位置的示意圖。
圖11為本發(fā)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(fā)明第五實施例的俯視示意圖。
圖14為本發(fā)明第六實施例的俯視示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
第一實施例如圖1、2所示，一種風力轉(zhuǎn)化設(shè)備，包括一個豎直的轉(zhuǎn)動軸1，在該轉(zhuǎn)動軸1的上端設(shè)有三個支桿2、2′、2″，各該支桿呈平均分布狀態(tài)與該轉(zhuǎn)動軸1相連，各該支桿上連接有一個葉片3、3′、3″，各該葉片繞可所在支桿轉(zhuǎn)動。如圖5所示，在各該支桿的下方均設(shè)有一個止擋凸起21，使得該葉片僅能繞其所在的支桿單向轉(zhuǎn)動，并且各該葉片設(shè)在該止擋凸起21的同側(cè)。各該葉片為平板形葉片。
在各該支桿的水平位置且在該止擋凸起21的同側(cè)設(shè)有一個限位凸起22，用于限制該葉片的轉(zhuǎn)動范圍。如圖5所示，該葉片設(shè)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可與所在的支桿一體成行。并且，可以僅在所在支桿的某一段或某幾段設(shè)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(zhuǎn)動的作用。
當風吹向該風力轉(zhuǎn)化設(shè)備時，如圖2所示，W為風向，至少會有兩個葉片3、3′位于迎風面，風壓作用在葉片3、3′上就會產(chǎn)生一個作用力，進而產(chǎn)生一個繞支桿2、2′的力矩，使得葉片具有繞支桿轉(zhuǎn)動的趨勢，其中的一個葉片3由于被該止擋凸起21擋住而不能轉(zhuǎn)動，風壓產(chǎn)生的作用力就傳遞到支桿2上，而另一個葉片3則可以繞支桿2′轉(zhuǎn)動，如圖4、6所示，因而風壓產(chǎn)生的作用力就沒有作用在支桿2′上。這樣，就產(chǎn)生一個繞轉(zhuǎn)動軸1的力矩，使得該轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)過一定角度時，即當迎風的兩個葉片發(fā)生變化時，同理也會產(chǎn)生上述的力矩，使得該轉(zhuǎn)動軸持續(xù)轉(zhuǎn)動。
第二實施例如圖7、8所示，一種風力轉(zhuǎn)化設(shè)備，包括一個豎直的轉(zhuǎn)動軸1，在該轉(zhuǎn)動軸的上端設(shè)有三個支桿4、4′、4″，各該支桿呈平均分布狀態(tài)與該轉(zhuǎn)動軸1相連，各該支桿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順次與相鄰的支桿相連接，如圖8所示，并且繩索6連接在支桿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(zhuǎn)化設(shè)備時，如圖7所示，此時，至少會有兩個葉片4、4′位于迎風面，風壓作用在葉片上就會產(chǎn)生一個作用力，進而產(chǎn)生一個繞支桿的力矩，使得葉片具有繞支桿轉(zhuǎn)動的趨勢，其中的一個葉片4′由于被所述的繩索6拉住而不能轉(zhuǎn)動，于是，風壓產(chǎn)生的作用力就傳遞到支桿上，而另一個葉片4則可以繞支桿轉(zhuǎn)動，因而風壓產(chǎn)生的作用力就沒有作用在支桿上。這樣，就產(chǎn)生一個繞轉(zhuǎn)動軸1的力矩，使得該轉(zhuǎn)動軸1轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)過一定角度時，即當迎風的兩個葉片發(fā)生變化時，同理也會產(chǎn)生上述的力矩，使得該轉(zhuǎn)動軸持續(xù)轉(zhuǎn)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于三個支桿7包括外層套71和設(shè)在該外層套71中的內(nèi)部軸72，該內(nèi)部軸72在該外層套71內(nèi)轉(zhuǎn)動，該外層套71上有一個缺口。連接在支桿7上的葉片8與該內(nèi)部軸72相連，并且葉片8僅能在缺口的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動口。該內(nèi)部軸72也可以僅有部分套設(shè)該外層套71，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)限制該葉片8轉(zhuǎn)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于所述葉片為曲面葉片9。曲面葉片9的一端設(shè)有擋板91，用于阻流和支撐葉片。安裝時，設(shè)有擋板91的一端遠離該轉(zhuǎn)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于該風力轉(zhuǎn)化設(shè)備包括四 個支桿100，各該支桿上連接有一個葉片，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于該風力轉(zhuǎn)化設(shè)備包括六個支桿110，各該支桿上連接有一個葉片。如圖14所示。
在上述各實施例中，各該支桿的截面形狀可以使圓形、方形、三角形等多種形狀，各該支桿的截面形狀可以相同，也可以不同，各該支桿也可與該轉(zhuǎn)動軸一體成型，各該支桿之間也可為一體成型結(jié)構(gòu)。這些變化均在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)，在此不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種風力轉(zhuǎn)化設(shè)備，包括一個豎直的轉(zhuǎn)動軸，其特征在于，在該轉(zhuǎn)動軸頂端設(shè)有至少三個支桿，各該支桿上活動均連接有一個僅能繞所連接的支桿單向轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)向相同的葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力轉(zhuǎn)化設(shè)備，其特征在于，各該葉片懸掛在其所在支桿上，并且通過繩索順次與相鄰的支桿相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風力轉(zhuǎn)化設(shè)備，其特征在于，各該支桿呈平均分布狀態(tài)與該轉(zhuǎn)動軸相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風力轉(zhuǎn)化設(shè)備，包括一個豎直的轉(zhuǎn)動軸，在該轉(zhuǎn)動軸頂端設(shè)有至少三個支桿，各該支桿上活動均連接有一個僅能繞所連接的支桿單向轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)向相同的葉片。本發(fā)明造價低、施工簡便、維護方便、能量轉(zhuǎn)換效率高、風速適應(yīng)范圍廣。
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(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者袁小寓, 顧辰也, 馬斯琛, 朱守晨 申請人:上海市延安中學