CN1813128A - 风车 - Google Patents

Abstract

本发明是一能提高转动效率的萨沃纳型风车。一风车(1)具有一转动构件(10)，其设置有一驱动轴(3)和一连接构件(8)，并围绕一预定的转动轴线转动，以及多个连接到转动构件(10)并通过接受其受风表面(5a)处的风而转动的叶片(5)。多个叶片(5)将在叶片(5)的受风表面(5a)处接受的风引导到另一叶片(5)的受风表面(5a)。在各受风表面(5a)区域内，远离转动构件(10)的转动轴线的区域的面积大于靠近转动轴线的区域的面积。

Description

风车

技术领域

本发明涉及一萨沃纳(Savonius)型风车。

背景技术

作为一种类型的风车，萨沃纳型风车是公知的。为了解释萨沃纳型风车的原理，图1A是一立体图，示出传统的萨沃纳型风车的结构。图1B是示出图1A中所示萨沃纳型风车500中空气的流动图。

如图1A所示，萨沃纳型风车500具有一围绕一预定的转动轴线转动的驱动轴3p，以及接受风并与驱动轴3p一起转动的多个叶片5p。在图1A中，两个叶片5p通过一连接构件8p连接到驱动轴3p。

各叶片5p显示一半圆柱状态并设置在连接构件8p内，以使其弧形内圆表面包围驱动轴3p的周缘。该内圆表面变成一接受风的受风表面5p_a，此时，两个叶片5p设置成它们的受风表面5p_a彼此面对并局部地重叠。

作为叶片5p的材料，传统上利用铁或FRP(纤维加强塑料)。在图1所示的各个位置处使用了加固材料9，以便确保其强度。连接构件8p也附连到叶片5p以便支承受风表面5p_a，这样做法可以说具有加固材料的功能。

当风邻接抵靠在如图1A所示的风车500上时，如图1B所示，吹向一叶片5p的受风表面5p_a的风压引起的力(这将被称之为“风压”)将定义为 a，而吹向另一叶片5p的与受风表面5p_a相对侧上表面的风压(这将被称之为“风压”)将定义为 b。风压 b可考虑分为两个风压，即，风压b1和风压b2。

假定风压 a和风压 b具有相同的数量，且a+b1＞b，风压 a和风压b1起作转动风车500的力，因此，风车500沿箭头RD所示的方向转动。

此外，吹向一个叶片5p的受风表面5p_a的风沿着弧形的受风表面5p_a集中作用在驱动轴3p侧，并吹向另一叶片5p的受风表面5p_a。由此，如图1B所示地形成风压。该风压 c起作一抵消风压 b的一部分的力并转动风车500。因此，最后形成a+b1+c＞b。通过该风压 c产生风车500的转动功效。这就是萨沃纳型风车的原理。

为了提高转动效率，在萨沃纳型风车中，已经使用了各种装置。例如，日本未审查专利公开(A)No.58-162776揭示了一种萨沃纳型风车，其在各叶片的顶和底侧上装备有一天花板和一地板，这样，叶片的高度从围绕转动轴线的径向方向的两端到中心逐渐变小，且间距从接受风的开口到内部逐渐地变窄。

根据日本未审查专利公开(A)No.58-162776中揭示的萨沃纳型风车，各叶片的过度的受风面可删除，因此，叶片的背压减小，且风车的重量也减小。其结果，风车的转动效率上升。应该指出的是，风车的转动效率直接关系到发电效率和通过转换风车转动所获得的马达功率。此外，各天花板和地板设置成朝向受风开口侧展开，因此，开口处沉积物自动地排出，并可防止风车停止转动的不便利性。

然而，在日本未审查专利公开No.58-162776中所揭示的萨沃纳型风车中，各受风开口的两端变得高于中心。由于该缘故，通过受风开口的中心并流入驱动轴3p侧上的端部的风的风速下降，图1B中的风压 c不增加。为此原因，从提高转动效率的观点来看，仍存在着改进的空间。

此外，一萨沃纳型风车具有这样的优点：例如，起动转动所需要的风速相对较小，以及几乎没有噪音。此外，还一直在要求提高转动效率，以便进一步充分利用发挥如此优点的萨沃纳型风车。

发明内容

本发明的一个目的是提供一能提高转动效率的萨沃纳型风车。

根据本发明，提供一风车，其具有一围绕转动轴线转动的转动构件和多个连接到转动构件并通过接受其受风表面处的风而转动的叶片，其中，多个叶片将在一个受风表面处接受的风引导到另一受风表面，且在受风表面上，远离转动轴线的区域的面积大于靠近转动轴线的区域的面积。

在本发明中，风吹向连接到转动构件的多个叶片中的某一叶片的受风表面。此时，该受风表面的形状使得远离转动构件的转动轴线的区域的面积大于靠近转动轴线的区域的面积。在受风表面内吹向远离转动轴线的区域的风产生的转动扭矩大于由吹向邻近转动轴线的区域的风产生的转动扭矩。吹向远离转动轴线的区域的风沿着受风表面流到转动构件侧，并引导到另一叶片的受风表面。引导到另一叶片的受风表面和吹向其的风进一步产生一转动扭矩。其结果，叶片连同转动构件一起有效地转动。

附图的简要说明

图1A是一立体图，示出传统的萨沃纳型风车的结构，用来解释萨沃纳型风车的原理；而图1B是示出图1A中所示萨沃纳型风车中风的流动图。

图2A和图2B是示出根据本发明的风车的第一实施例的结构的视图，其中，图2A示出一平面图，而图2B示出一垂直的截面图。

图3A和图3B是用来解释图2A和图2B所示风车的一叶片细节的视图，其中，图3A示出一立体图，而图3B示出图3A中一端表面SV1的放大的视图。

图4A和图4B是根据第一实施例的改型的一叶片的平面图，其中，图4A示出一第一改型，而图4B示出一第二改型。

图5A至图5C是示出根据本发明的风车的第二实施例的结构的视图，其中，图5A示出一平面图，图5B示出一垂直的截面图，而图5C示出图5A中一端表面SV2

图6A和图6B是示出根据本发明的风车的第三实施例的结构的视图，其中，图6A示出一平面图，而图6B示出一截面图，其从图6A中的横截面I-I观看。

图7是示出根据本发明的风车的第三实施例的结构的垂直截面图。

本发明的最佳实施方式

现将参照附图来解释本发明的实施例。

(第一实施例)

图2A和图2B是示出根据本发明的萨沃纳型风车的第一实施例的结构的视图，其中，图2A示出一平面图，而图2B示出一垂直的截面图。

一根据第一实施例的风车1具有一转子7、一驱动轴3、一加速器16，以及一发电机18。

转子7还具有多个叶片5和一连接构件8。

驱动轴3形成为一柱形。驱动轴3被一未示出的轴承支承，这样，一个部分突出且由此可转动地设置在支承柱14内。支承柱14垂直地设置在地面上或其它部位处。

支承在支承柱14内的驱动轴3围绕其中心轴线转动。

驱动轴3在支承柱14内的端部具有连接到支承柱的加速器16。驱动轴3变成加速器16的输入轴。

通过利用由驱动轴3构成的输入轴的转动力，加速器16提高输出轴的转动速度。

加速器16的输出轴还连接到发电机18。

通过利用加速器16的输出轴的转动力，发电机18发出电力。

例如，通过一曲轴机构和齿轮的组合，也可将加速器16的输出轴的转动力转换为电力之外的动力。

转子7连接到从支承柱14伸出的驱动轴3的端部。转子7和驱动轴3一体地转动。

转子7通过连接构件8连接到驱动轴3。在本实施例中，连接构件8由两个三角形板制成，它们沿着驱动轴3垂直地彼此面对，并且其间分离开一预定的距离。这样一连接构件8附连到驱动轴3，同时，使垂直面向的相对表面垂直于驱动轴3。

应该指出的是，本发明中转动构件的一实施例对应于一体转动的驱动轴3和连接构件8。

用来转动连接构件8和驱动轴3的多个叶片5连接到连接构件8。

多个叶片5布置成这样：接受风来形成转动的受风表面5a，相对于转动方向变得在同一侧上对齐。

此外，根据本实施例的风车1是所谓的萨沃纳型风车。多个叶片5布置成将各受风表面5a处接受的风引导到另一叶片5的受风表面5a。

叶片5的数量设定为两个，或三个或三个以上的奇数，以便有效地利用由叶片5产生的风的流动力，其将在下文中解释。

在本实施例中，三个叶片5连接到三角形连接构件8的对应边。

图3A和图3B是用来解释一叶片5细节的视图，其中，图3A示出一立体图，而图3B示出图3A和图2A中一端表面SV1的放大的视图。

各叶片5使用一复合板形成。复合板是两个一体连接的板之间夹一内芯材料而形成的板。作为内芯材料，可较佳地利用一具有高空气比的材料制成，以便达到重量较轻和强度可靠。应该指出的是，“空气比”意指空气质量相对于总质量的比例。

在本实施例中，作为复合板，可利用一铝材蜂窝形板，其通过将铝板6a连接到由铝制成的蜂窝内芯材料6b的两个表面而形成。

蜂窝状内芯材料6b是一板，其中，当从垂直于端表面SV1的方向VP侧观看时，形成许多呈蜂窝状态的通孔。蜂窝形状一侧的长度，即，六角形通孔，例如，可以是10mm。

铝板6a的厚度例如是1mm。

例如，铝板6a通过粘结连接到蜂窝形内芯材料6b。

作为全部铝材蜂窝形板的厚度A例如约为50mm。

铝材蜂窝形板的空气比如上所述约为95％。

如图2A所示，各叶片5具有一弧形部分CP。弧形部分CP的曲率半径定义为R1。由于铝材蜂窝形板容易加工成弧形表面，所以，各叶片5可制成具有如此弧形部分CP的形状。

各叶片5连接到连接构件8，这样，驱动轴3位于弧形部分CP内。

位于各叶片5的驱动轴3侧上的表面成为受风表面5a。在由受风表面5a接受的风产生的力中，沿垂直于驱动轴3的转动轴线的方向的力成为转动转动构件10的力。为此原因，各叶片5较佳地连接到连接构件8，以使受风表面5a可尽可能多地接受沿垂直于驱动轴3的转动轴线的方向的力。

此外，将垂直于驱动轴3的方向，即，径向方向，设定为各叶片5的长度方向，如图2A所示，各叶片5的长度定义为L。

另一方面，将平行于驱动轴3的转动轴线方向的方向设定为各叶片5的宽度方向。如图2B和3A所示，在本实施例的各叶片5中，位于径向方向外面的端部的宽度H1做得大于位于受风表面5a的驱动轴3侧上的宽度H2，而受风表面5a内远离驱动轴3的转动轴线的区域5a_1的面积做得大于靠近转动轴线的区域5a_2的面积。

在沿径向方向的方向中，不总是需要逐渐地改变受风表面5a两端之间的宽度。然而，在本实施例中，为了防止发生因受风表面5a形状局部改变引起由吹向受风表面5a造成干扰风不便通过的现象，受风表面5a的形状可形成为：随着其从转动轴线侧朝向远离转动轴线的方向前进而逐步地变大。

此外，各受风表面5a的形状不总是须对称形状，但在本实施例中，各受风表面5a形成为关于中心轴线AX成线性对称，这样，叶片5均匀地接受受风表面5a处的力，且转子7可顺利地转动。

因此，如图2B所示，在长度方向上，沿远离驱动轴3的方向的端部处的离中心轴线AX的宽度M变为M＝(H1)/2。

此外，较佳的是，为了有效地利用风力，根据本实施例的各叶片5具有肋，用来导向受风表面5a处接受的风，并引导其朝向受风表面5a上的驱动轴3侧。

在本实施例中，如图3A和3B所示，肋12沿着朝向驱动轴3的转动轴线的周边缘设置在各叶片5的受风表面5a的周边缘内。

肋12使用铝材形成。

肋12通过粘结连接到铝材蜂窝形板。如图3B所示，从受风表面5a突出的各肋12的长度定义为N。

例如，通过使用螺栓和螺母将肋12连接到连接构件8，将叶片5连接到连接构件8。

由铝材蜂窝形板制成的叶片5具有小的比重并具有本身足以支承叶片5的强度。为此原因，叶片5不会因自重而变形。其结果，在根据本实施例的叶片5中，如图1A中传统实例所示加强材料9将不再需要。

此外，由于其重量轻和强度水平高，使用根据本实施例的叶片5构成的转子7可抵挡具有高达约60m/s风速的风力。

为了提高风车1的转动效率，叶片5的长度L和宽度H1和H2之间的比例较佳地约为L∶H1∶H2＝1∶0.5∶0.1至1∶4∶0.8。

如果希望通过风车1获得一定程度的高电力，则长度L设定为约2m，宽度H1设定为约3m，以及宽度H2设定为约0.6m。

此外，弧形部分CP的曲率半径R1的尺寸设定为约2m。

如图2B所示，如果叶片5的肋12设置在其上的周边缘形成为光滑的凹陷形状，则周边缘的曲率半径R2设定为约2m。

如果风车1制成小尺寸以便改进其搬运，并使其用来发电，则长度L设定为约1m，宽度H1设定为约1.5m，宽度H2设定为约0.3m。

此外，弧形部分CP的曲率半径R1设定为约1m。

在确保一定程度发电的两种情形和制成小尺寸的一种情形中，肋12的长度L可以是这样一长度：其可足以捕捉受风表面5a处接受的风并将其导向到驱动轴3侧。例如，使N等于100mm。

假定沿箭头WD所示方向的风吹向如图2A所示的转子7。由于受风表面5a呈弧形而包围驱动轴3，所以，吹向转子7的叶片5的受风表面5a的风被导向而沿受风表面5a朝向驱动轴3侧流动。

肋12设置在朝向驱动轴3的受风表面5a的周边缘处，因此，吹向受风表面5a的风被肋12捕捉住并更有效地导向到驱动轴3侧。

此时，设置两个面向彼此布置的肋12，以使肋12之间的间距朝向驱动轴3侧逐渐地变小，因此，通过肋12引导风朝向驱动轴3侧。其结果，风的流速朝向驱动轴3侧上升。

通过肋12的导向风速提高的风通过连接构件8的两板之间，并如图2A的箭头WC所示地朝向另一叶片5的受风表面5a流动。

如在图1A和1B解释中的萨沃纳型风车的原理所解释的，吹向某一受风表面5a的风的风压，以及吹向该受风表面5a的风被导向到另一受风表面5a时产生的风压，它们两者之和变得大于由吹向叶片5的受风表面5a的相对侧上的表面的风引起的阻力，因此，转子7沿箭头RD所示方向转动。

通过转子7的转动使驱动轴3转动。

通过加速器16连接到驱动轴3，加速器16的输出轴以高于驱动轴3的转速的转动速度转动。

利用该加速器16输出轴的转动，发电机18发出电力。

如上所述，在根据第一实施例的风车1中，各叶片5的受风表面5a的形状应是这样：远离驱动轴3的区域5a_1的面积大于靠近驱动轴3的区域5a_2的面积。这意味着，如图3A所示，驱动轴3侧上的区域5b的过多部分可去除。为此原因，各叶片5的重量减轻，没有多余的阻力表面。即使当区域5b去除时，对于区域5a_1的部分几乎也没有影响，这有利于提高直接与转动效率有关的离心力和转矩。

因此，起动转子7的转动所需要的风力变得小于传统的情形，且转子7的转矩提高，因此，可改进转子7的转动效率。转子7可在约1.0m/s至1.5m/s风速下开始转动。

此外，即使在叶片5尺寸大的情形中，由于区域5b被去除，所以受风表面5a的面积也可变得相当小。为此原因，即使叶片5尺寸大，叶片5的质量也可变得相对小。制造叶片5和大尺寸风车1变得容易，以便确保一定的发电量。

例如，当使用铝材蜂窝形板形成各叶片5时，由于铝材蜂窝形板的比重小，所以，如上所解释的，重量减轻带来的功效变得进一步显著。

由于由铝材蜂窝形板形成的各叶片5具有足够的强度支承其自重，所以，一加强材料不再必要。这在这一点上有利于减轻转子7的重量。

此外，如在第一实施例中，当各叶片5的形成使得受风表面的宽度朝向驱动轴3逐渐变小时，叶片5的流线变得光滑且体积感减小。为此原因，可减少其对周围景色的影响。通过使用铝材蜂窝形板而不使用加强材料来形成叶片5，这可进一步有效地降低体积感。

各叶片5形成的形状可减少其对周围景色影响的这样一功效，当叶片5尺寸较大时变得更加明显。

通过各叶片5形成不影响周围景色的形状，使得在家庭或诸如公园的公共场所安装风车1变得容易，这样可促进萨沃纳风车的使用。

此外，在本实施例中，当吹向某一受风表面5a的风导向到另一受风表面5a时，通过提供肋12，风速增加，而当风吹向另一受风表面5a时，产生的风压可变大。当利用图1A和1B解释萨沃纳型风车的原理时，该风压对应于风压c。相对于传统的情形该风压c增加，因此，与传统的效率相比，可提高转子7的转动效率和风车1的发电效率。

(改型)

各叶片5的形状不局限于第一实施例中所示的形状。下面，将解释改变叶片形状的第一实施例的一改型。

图4A和4B是根据第一实施例的改型的叶片的平面图。图4A代表一第一改型，而图4B代表一第二改型。

应指出的是，除叶片的形状之外，根据本改型的风车与根据第一实施例的风车1相同。因此，相同的部件指定相同的标号，且省略对其的详细描述。

根据图4A所示的第一改型的叶片50是这样一叶片，其中，朝向驱动轴3侧的、其上设置肋12的周边缘的侧边50S做成直线。

根据图4B所示的第二改型的叶片51是这样一叶片，其中，朝向驱动轴3侧的、其上设置肋12的周边缘的侧边50S做成鼓起，相对于根据第一实施例的叶片5(其中，它凹入到一凹陷状态中)呈一凸起的状态。

在各个叶片50和叶片51中，长度L和宽度H1和H2的比例关系与第一实施例的情形相同。

此外，在各个叶片50和叶片51中，当弧形设置在与驱动轴3侧的端部相对侧上的端部处时，其曲率半径R3设定为约10m，以可感觉到圆度。

侧边51S的曲率半径设定为曲率半径R2，其与设置有根据第一实施例的叶片5中的肋12的周边缘的曲率半径相同。

通过具有如上所述形状的叶片50和51，可获得诸如重量减轻和因重量减轻而提高转动效率那样的功效，而且可提高叶片设计的自由度。

此外，即使在叶片50和51的情形中，相对于传统的叶片也可减小体积感，且可以与第一实施例情形相同的方式减少对周围景色的影响。

(第二实施例)

以上的改型是改变设置有肋12的周边缘的侧边形状的一实施例。下面，作为一第二实施例，将解释一改变叶片5的受风表面5a形状的实例。

图5A至5C是示出根据本发明的一萨沃纳型风车的第二实施例的构造的视图。

一根据第二实施例的风车100使用叶片60代替叶片50。其余方面与根据第一实施例的风车1相同，因此，相同的部件指定相同的标号，且省略对其的详细描述。

图5A示出风车100的平面图，图5B示出一垂直的截面图，而图5C示出图5A中的叶片60的端表面SV2。

在根据第二实施例的各个叶片60中，与根据第一实施例的叶片5的方式相同，受风表面60a形成为使吹向某一叶片60的风朝向如图5A的箭头WC所示的方向朝向另一叶片60流动。

此外，各受风表面60a的宽度沿着驱动轴3的转动轴线的方向，从驱动轴3侧朝向远离驱动轴3的方向逐渐地变大。

在本实施例中，如图5C所示的凹凸形状60a_d如上所述地设置在叶片60的各受风表面60a处。

例如，通过弯曲一用于制备叶片60的板来形成凹凸形状60a_d。

通过弯曲叶片60，凹凸形状60a_d形成为如图5B所示的带或摺裥形式。由凹凸形状60a_d的形成而形成的带60a_g的方向设定为从端表面SV2朝向驱动轴3侧的方向，这样，吹向受风表面60a的风如图5B所示地流到驱动轴3侧。

应指出的是，也可不通过弯曲一板来形成各叶片60，但通过将具有与凹凸形状60a_d相同形状的构件连接到一板上来形成。

在具有如上所述的凹凸形状60a_d的叶片60中，凹凸形状布置在沿垂直于带60a_g的驱动轴3的方向上。凹凸形状60a_d的功能起作相对于沿驱动轴3的方向的力来支承构件，因此，相对于沿驱动轴3的方向的力，强度提高。

此外，相对于垂直于受风表面60a的方向，由于存在凹凸形状60a_d，可以考虑到，强度变得与具有如凹凸形状60a_d的凸起部分的高度相同的厚度B的板一样的程度。

沿厚度方向的强度可通过改变凹凸形状60a_d的凸起部分的高度进行调整。

如上所述，由于存在凹凸形状60a_d各叶片60的强度提高。为此原因，不总是需要通过诸如铝材蜂窝形板那样的复合板来形成各叶片60。

例如，各叶片60可使用铁、SUS或其它类型的钢、铝板，以及FRP来形成。即使使用铁或FRP，通过形成带有具有凹凸形状60a_d的形状的叶片60，也可不需如图1A所示的加强材料9。在图5C中，一构件设置在受风表面60a相对侧上的叶片60的表面60c上。这样设置可在叶片60等转动时减小阻力。

在本实施例中，带60a_g执行与第一实施例的肋12相同的作用，并捕捉由受风表面60a接受的风，并将其导向到驱动轴3侧。

此时，各带60a_g的宽度朝向驱动轴3侧逐渐变窄，因此，朝向驱动轴3侧的风速提高。因此，与第一实施例相同的方式，吹向另一叶片60的受风表面60a的风的风压如箭头WC所示地增加。

风车100因如上所述的风的流动而进行的操作与第一实施例的风车1的操作相同，因此，即使在使用传统上需要加固材料9的材料的情形中，叶片60不使用加固材料9也可形成。

通过不使用加固材料9来构造各叶片60，以及使驱动轴3侧上的受风表面60a的面积较小所获得的功效，与第一实施例和其改型的情形中的功效相同。

(第三实施例)

在上述实施例中，风车的转子暴露在外面。在以下的描述中，作为一第三实施例，将解释一通过一预定盖覆盖转子的萨沃纳型风车。

图6A和图6B是示出根据本实施例的风车200的结构的视图。

图6A示出风车200的一平面图，而图6B示出一截面图，其从图6A中的横截面I-I观看。

如图6A和图6B所示，风车200使用蘑菇形叶片61作为根据萨沃纳型风车原理转动该转动构件10的叶片，风车200具有一覆盖使用叶片61的转子70的金属网80。此外，诸如灯泡之类的发光元件Lt适当地附连到叶片61和金属网80上。

在其余方面，根据第三实施例的风车200的结构和操作与根据前述实施例的风车的结构和操作相同。因此，相同的部件指定相同的标号，且省略对其的详细描述。

与上述实施例的方式相同，在各叶片61的受风表面内，驱动轴3侧上的区域的面积较小，而远离驱动轴3的区域内的面积较大。如果从垂直于驱动轴3的转动轴线的方向观看，则叶片61形成为一蘑菇形状。

此外，在第三实施例中，在形成叶片61的周边缘的诸边中，肋120不仅设置在朝向驱动轴3的一侧上，而且还设置在与驱动轴3相对的侧上，侧面之间形成叶片61的周边缘。

例如，沿驱动轴3的方向的叶片61的最大宽度H3设定为约35mm。连接到连接构件8的叶片61的转动半径R4设定为约350mm。

这样，当各叶片61的尺寸做得小于上述实施例中叶片5、50、51和60的尺寸时，叶片61的重量变得较小。其结果，各叶片61变得能够支承其自重。因此，不局限于铝材蜂窝形板，即使使用诸如铁或诸如FRP的各种类型的树脂和塑料来形成各叶片61时，加固材料9也变得不必要。

即使使用如上所述的叶片61，在与上述实施例相同的方式中，也可获得转子70转动效率提高的效果。

对于金属网80，可使用卷曲金属网的网形式。作为金属网80的材料，例如，可使用诸如铁或不锈钢之类的金属。

例如，金属网80可制成两个半球的部分，它们沿着驱动轴的方向或垂直于前者方向的方向连接起来。这里，假定金属网80的形成分为沿垂直方向位于垂直于驱动轴3的表面内的两个部分。在金属网80中，下侧半球部分通过紧固件82a固定在支承柱14上。此时，驱动轴3可相对于金属网80自由地转动。

接下来，叶片61通过连接构件8连接和固定到驱动轴3而形成转子70。

金属网80的上侧半球部分重叠在下侧半球部分上而连接起来以便覆盖转子70。通过如图6B所示的紧固件，将接头部分固定在侧表面上，上和下半球部分可连接起来，这样，它们可被拆卸。

通过以上过程风车200完成。

在风车200中，金属网80固定到支承柱14，但转子70和驱动轴3相对于支承柱14可自由地转动。

通过以上的描述，转子70被金属网80覆盖，且转子70布置在金属网80内。

尺寸的某一程度的间隙设置在金属网80和叶片61之间以便不影响叶片61的转动。

可将发光元件Lt附连到叶片61和金属网80。发光元件Lt附连到不影响金属网80内转子70转动的部位。

作为发光元件Lt，例如，可使用灯泡或发光二极管。

用于发光元件Lt发光的电力从风车200的发电机18供应。当使用一已知的滑动环机构时，可容易地将电力供应到转动的叶片61。

例如，假定风相对于风车200沿箭头WD所示方向吹动。风流入金属网80内通过金属网80的空间。通过该风，转子70以上述实施例相同的方式沿箭头RD所示的方向转动。此时，金属网80固定且不转动。

通过转子70的转动，以同样的方式，由发电机18发电。

通过由发电机18发出的电力，发光元件Lt发出光。金属网80内发出的光从金属网80的空间泄漏到金属网80外面。

如上所述，根据本实施例，由于金属网80，发光元件Lt可在一定范围内自由地布置在金属网80上，这样，提高发光元件Lt布置的自由度。

设置有发光元件Lt且尺寸制得较小的风车200不仅可用作一原动力，而且可用作为街灯或沿马路或公园内的其它照明装置。

此外，由于使用普通使用的金属网和使用铁、FRP，或诸如叶片61的材料的普通使用的其它材料，所以，可抑制风车200生产成本的上升，风车200可便宜地提供。

(第四实施例)

下面，将解释使用多个根据第一至第三实施例的风车转子以便增加获得的能量的风车。

风趋于在下部位置处减弱而在上部位置处增强。根据本实施例的风车用来最大限度地利用风的这样的特性。

图7是示出根据本实施例的风车的结构的垂直截面图。

根据本实施例的一连接型的风车300具有多个转子70_1、70_2、70_3和70_4、一贯穿轴40、多个加速器16_1、16_2和16_3和一支承柱14。

在本实施例中，解释一使用四个转子和三个加速器的实例，但转子和加速器的数量可合适地增加，直到在尺寸、质量等方面达到物理的极限为止。

多个驱动轴31、32、33和34连接到多个转子70_1至70_4。驱动轴与转子70_1至70_4一体形成。

驱动轴31至34和加速器16_1至16_3具有中空的结构，能够在其内圆周处容纳贯穿轴40。

支承柱14垂直地设置在地面或其它部位上。

贯穿轴40连接和固定到支承柱14，以便从支承柱14延伸。

按照从较低位置到较高位置的顺序，沿着贯穿轴40连接有转子70_4、加速器16_3、转子70_3、加速器16_2、转子70_2、加速器16_1以及转子70_1，同时，在其内圆周处被贯穿轴40通过。

加速器16_1至16_3固定到贯穿轴40。

驱动轴31成为加速器16_1的输入轴，而驱动轴32成为加速器16_1的输出轴和加速器16_2的输入轴。此外，驱动轴33成为加速器16_2的输出轴和加速器163的输入轴。驱动轴34成为加速器16_3的输出轴。

此外，尽管未予示出，但可以假定用于上述实施例中的发电机还可连接到驱动轴34。

与驱动轴31至34一体地形成的转子70_1至70_4可围绕贯穿轴40自由地转动。应指出的是，贯穿轴40不转动。

作为转子70_1至70_4，可合适地组合和使用根据第一至第三实施例的转子。

从储存通过转动获得的能量的观点来看，较佳的是，受风表面的面积可做得较大，下部转子的叶片内的质量做得较大。

如上所述，沿垂直于贯穿轴40的径向方向，根据第一至第三实施例的转子叶片的受风表面的面积在外部区域的较大。为此原因，基本上，叶片的重量沿径向方向朝向外侧逐渐地变大，但为了在叶片转动时进一步放大离心力和转矩，也可沿叶片的径向方向将重物附加到外面。

加速器16_1至16_3设定成下部的加速器具有较大的载荷。

考虑这样的情形：风沿着图7中箭头WD所示的方向吹动。

接受风的转子70_1至70_4沿预定方向转动。此时，利用驱动轴31的转动通过加速器16_1来转动驱动轴32。利用驱动轴32的转动通过加速器16_2来转动驱动轴33。利用驱动轴33的转动通过加速器16_3来转动驱动轴34。

通过利用驱动轴34的转动，发电机(未示出)可发电。

风趋于在较高位置处吹动强劲，最上的加速器16_1具有最小载荷，因此，最上的转子70_1趋于首先开始转动。

如上所述，转子70_1的转动通过驱动轴31至34和加速器16_1至16_3传输到最下的转子70_4。

因此，即使处于风力仅能使上部转子开始转动的状态，下部的转子也可转动。此外，转子70_1至70_4叶片的重量沿径向方向朝向外侧逐渐地变大。为此原因，离心力和转矩在叶片转动时有效地作用，起动的转子70_1至70_4的转动力增加，且转动时间延长。因此，即使在风力较小时，也可有效地发电。

此外，越下面的转子，受风表面的面积越大且重量越重，因此，通过储存的转动获得的能量越大。

如上所述，根据本实施例的风车300，通过沿贯穿轴40提供多个转子，即使风力较小时也可使各转子转动。为此原因，可提高从风车300获得的电力等的能量。风车300的各转子具有的转动效率大于如第一至第三实施例中的传统的转动效率。因此，可比传统更有效地获得能量。

此外，只通过沿垂直方向连接转子70_1至70_4和加速器16_1至16_3，就可有效地利用风力。为此原因，可抑制风车300的制造和安装成本的上升，并可便宜地提供风车。

应指出的是，本发明不局限于第一至第四实施例和附图中所揭示的内容。在权利要求书的范围之内，诸如材料、形状以及数值之类的条件可以合适地改变。

例如，诸如叶片5的叶片和转动构件10也可一体地形成。此外，叶片也可使用第二至第四实施例中的铝材蜂窝形板形成。

工业应用性

除了用于发电机和利用风作原动力之外，本发明的风车还可用于街灯和其它照明装置。

Claims (6)

1.一风车，具有

一围绕转动轴线转动的转动构件，以及

多个连接到转动构件并通过在其受风表面处接受风而转动的叶片，其中，

多个叶片将在一个受风表面处接受的风引导到另一受风表面，且远离受风表面转动轴线的区域的面积大于靠近转动轴线的区域的面积。

2.如权利要求1所述的风车，其特征在于，所述叶片在其受风表面处具有诸肋，将在所述受风表面处接受的风引导和导向到所述转动轴线侧。

3.如权利要求1或2所述的风车，其特征在于，所述受风表面的朝向所述转动轴线侧的周边缘做成凹入的形状，该形状的宽度沿从远离所述转动轴线的方向朝向所述转动轴线的方向逐渐地减小。

4.如权利要求2或3所述的风车，其特征在于，沿着所述叶片的朝向所述转动轴线侧的周边缘设置有诸肋。

5.如权利要求1至4中任何一项所述的风车，其特征在于，所述受风表面具有带形凹凸形状，用于将由所述受风表面接受的风导向所述转动轴线侧。

6.如权利要求1至5中任何一项所述的风车，其特征在于，沿着所述转动轴线的方向设置有多个具有所述多个叶片的转子。

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