CN102287324B - 自动改变作动面积之风车叶片结构 - Google Patents

Abstract

一种自动改变作动面积之风车叶片结构，它包括：一主轴，所述主轴之第一端系水平固设于风车之旋转轴上，所述主轴适当位置处系设有复数挡止部；一个利用铰链接构装设于主轴上，并可相对于主轴摆动之上叶片，所述上叶片之摆动幅度介于５至９０度；以及一个利用铰链接构装设于主轴上，并可相对于主轴摆动之下叶片，所述下叶片之摆动幅度介于负１５至负９０度。本发明受迎风吹袭，上下叶片将会自动张开，此时风扇叶片面积最大可取得最大风力效应。当凸面迎风时，上下叶片会自动闭合，此时风扇叶片面积最小，而取得最小风阻效应。

Description

自动改变作动面积之风车叶片结构

技术领域

本发明涉及一种风车叶片结构，特别是指一种处于背风状态时会自动缩小迎风面积，提高风力利用效率之风车叶片结构。

背景技术

风车自古以来即是一种最廉价的机械驱动力，在环保意识抬头之风潮下，更是一种各界趋之若鹜之绿能动力源。是以如何将其利用率提升至最高，更是各家争相研究之技术领域。

常用之风车叶片通常采固定型态之设计，当其位于迎风状态下会因为风力作用而带动风车之主轴转，然当其处于背风状态时，同样会因为风力之作用而产生反作用力，降低迎风叶片之作功效率，降低风车之驱动效能，而无法将风力之作用发挥到极限。

有鉴于此，本发明人乃针对上述风车叶片之缺失，本着锲而不舍的精神与精益求精之目的，积极不断的加以研究改良，并经长期之努力与试验，终于开发设计出本发明。

发明内容

本发明之主要目的在于解决上述问题、而提供一种处于背风状态时会自动缩小迎风面积，提高风力利用效率之风车叶片结构。

本发明之目的是以如下技术方案解决的：

一种自动改变作动面积之风车叶片结构，它主要包括一主轴，所述主轴之第一端系水平固设于风车之旋转轴上，所述主轴之第二端系横向形成有一上弧形槽以及一下弧形槽，所述上弧形槽之底缘与上缘系分别设有一下挡止部以及一上挡止部，其中，所述下挡止部与水平面之夹角系大于０度，而所述上挡止部与水平面之夹角系小于９０度；所述下弧形槽亦形成有一下挡止部；一装设于上弧形槽中，并可沿上弧形槽作摆动之上叶片，所述上叶片之摆动幅度系介于上挡止部与下挡止部之间；以及一装设于一装设于下弧形槽中，并可沿下弧形槽作摆动之上叶片。

当本发明处于迎风面时，所述上叶片因风力之作用而向上偏摆，并贴抵于上挡止部，如此即可搭配下叶片利用风力并透过主轴来驱动风车之旋转轴转动。当本发明转动至背风时，此时由于风力作用于上叶片之背面，因此，所述上叶片会因风力之作用与本身所受之重力而向下摆动，并贴抵于下挡止部，如此即可于背风时，降低风阻避免处于背风状态之叶片干涉处于迎风状态下之叶片作功，可大幅提升风力之运用效能。

本发明之上述及其它目的与优点，不难从下述所选用实施例之详细说明与附图中，获得深入了解。

当然，本发明在某些部件上，或部件之安排上容许有所不同，但所选用之实施例，则于本说明书中，予以详细说明，并于附图中展示其构造。

附图说明

图1是本发明之结构原理示意图；

图2是本发明之动作示意图。

图中各主要组件标号说明：

100旋转轴；10主轴；11上弧形槽；111下挡止部；112上挡止部；12下弧形槽；

121下挡止部；20上叶片；30下叶片；θ１夹角；θ２夹角。

具体实施方式

本发明系有关于一种风车叶片结构，请参阅如第一至第二图所示，其主要系包含有一主轴（１０），所述主轴（１０）之第一端系水平固设于风车之旋转轴（１００）上；一上叶片（２０）以及一下叶片（３０）系分别装设于所述主轴（１０）之第二端。

所述主轴（１０）之第二端系横向形成有一上弧形槽（１１）以及一下弧形槽（１２）。所述上弧形槽（１１）之底缘与上缘系分别设有一下挡止部（１１１）以及一上挡止部（１１２），其中，所述下挡止部（１１１）与水平面之夹角（θ１）系不小于０度；而所述上挡止部（１１２）与水平面之夹角（θ２）系不大于９０度。所述下弧形槽（１２）具有一下挡止部（１２１），所述下弧形槽（１２）之下挡止部（１２１）系垂直于水平面。

所述上叶片（２０）之一侧系装设于上弧形槽（１１）中，并可沿上弧形槽（１１）作摆动；而所述下叶片（３０）之一侧系装设于下弧形槽（１２）中，并可沿下弧形槽（１２）作摆动。

当本发明处于迎风面时，所述上叶片（２０）因风力之作用而向上偏摆，并贴抵于上挡止部（１１２），而下叶片（３０）则贴底于下弧形槽（１２）之下挡止部（１２１）。如此即可搭配上叶片（２０）与下叶片（３０）利用风力并透过主轴（１０）来驱动风车之旋转轴（１００）转动。当本发明转动至背风时，此时由于风力作用于上叶片（２０）之背面，因此，所述上叶片（２０）会因风力之作用与本身所受之重力而向下摆动，并贴抵于下挡止部（１１１），而下叶片（３０）则受背风之作用，朝向上叶片（２０）偏摆，如此即可于背风时，降低风阻避免处于背风状态之叶片干涉处于迎风状态下之叶片作功，可大幅提升风力之运用效能。

主要用于垂直轴式水平旋转风扇叶片，随风力方向，自动增加〝迎风〞面积，自动减小〝背风〞面积，以增加发电效率。

当风力风速达到启动风扇叶片旋转时，〝迎风〞风扇叶片，受风力吹袭，自然张开至90度角紧贴弧形框架为最大面积，同时〝背风〞风扇叶片，受动力及风力吹袭自然闭合至最小面积，此时发电机主轴左右两端，因受风面积极大差异，扭力亦不相同，持续向单边施加扭力，使得旋转加速发电效率增加。

以上所述实施例之揭示系用以说明本发明，并非用以限制本发明，故举凡数值之变更或等效组件之置换仍应隶属本发明保护之范畴。

Claims (1)

1.一种自动改变作动面积之风车叶片结构，其特征在于，它包括：

一主轴(10)，所述主轴(10)之第一端系水平固设于风车之旋转轴(100)上，所述主轴适当位置处系设有复数挡止部；

一利用铰链接构装设于主轴上，并可相对于主轴摆动之上叶片，所述上叶片之摆动幅度介于5°至90°；

一利用铰链接构装设于主轴上，并可相对于主轴摆动之下叶片，所述下叶片之摆动幅度介于-15°至-90°；

所述主轴之第二端系横向形成有一上弧形槽（11）以及一下弧形槽（12）；所述上弧形槽（11）之底缘与上缘系分别设有复数个下挡止部（111）以及复数个上挡止部（121）；所述下挡止部与水平面之夹角系大于0°，而所述上挡止部与水平面之夹角系小于90°；所述下弧形槽具有复数个下挡止部（121），所述下弧形槽之下挡止部（121）系垂直于水平面；

所述上叶片（20）之一侧系装设于上弧形槽（11）中，并可沿上弧形槽（11）作摆动；而所述下叶片（30）之一侧系装设于下弧形槽（12）中，并可沿下弧形槽（12）作摆动。