CN1888422A - 风力转化设备 - Google Patents

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CN1888422A
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CN
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foce
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袁小寓
顾辰也
马斯琛
朱守晨
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Shanghai Yanan High School
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Shanghai Yanan High School
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

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Abstract

本发明公开了一种风力转化设备，包括一个竖直的转动轴，在该转动轴顶端设有至少三个支杆，各该支杆上活动均连接有一个仅能绕所连接的支杆单向转动且转向相同的叶片。本发明造价低、施工简便、维护方便、能量转换效率高、风速适应范围广。

Description

风力转化设备
技术领域
本发明涉及一种将风力转化成机械转动的装置，特别涉及一种立轴式的将风力转化为机械转动的装置。
背景技术
风能是太阳能的一种转换形式，是取之不尽，用之不竭的，特别是在转换为电能的过程中，不产生任何有害气体和废料，不污染环境，具有就地取材不需要运输等特点。
目前，最普遍的做法是利用风力发电，而现有的风力发电机一般为水平轴式的发电机。其风力转化设备是水平，即转动轴是水平放置的。这种风力发电机必须有迎风机构，而且还需要将全部风力发电机组搬上塔顶，另外，发电机及控制调整装置都放置在塔顶给维修保养造成困难。
立轴式风力机主流产品为：法国人G.J.M.Darrieus在1931年发明的立轴式戴瑞斯风力机，它的风力转化设备的转动轴是竖直的。这种风力机与水平轴式风力机相比，结构简单，造价低，风能利用率高，但其也具有以下的缺陷：没有辅助装置时，自己不能起动；一般要在风速超过5m/s以上，才可发出功率。
发明内容
本发明的目的是提供克服现有技术的缺陷，提供一种新型的风力转化设备。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种风力转化设备，包括一个竖直的转动轴，在该转动轴顶端设有至少三个支杆，各该支杆上活动均连接有一个仅能绕所连接的支杆单向转动且转向相同的叶片。
各该叶片还可以悬挂在其所在支杆上，并且通过绳索顺次与相邻的支杆相连。
另外，各该支杆呈平均分布状态与该转动轴相连。
本发明的积极进步效果在于：造价低、施工简便、维护方便、能量转换效率高、风速适应范围广。
附图说明
图1为本发明第一实施例静止时的立体示意图。
图2为本发明第一实施例静止时的俯视示意图。
图3为本发明第一实施例受到风力时的立体示意图。
图4为本发明第一实施例受到风力时的俯视示意图。
图5为本发明第一实施例中，其中一个支杆与连接在其上的叶片的剖视示意图。
图6为图5所示的支杆以及叶片在受到风力时的状态。
图7为本发明第二实施例在静止时的立体示意图。
图8为本发明第二实施例在静止时的俯视示意图。
图9为本发明第三实施例中，其中一个支杆与连接在其上的叶片的剖视示意图。
图10为图9所示的支杆及叶片另一位置的示意图。
图11为本发明第四实施例中的一个叶片的正面示意图。
图12为图11的右视示意图。
图13为本发明第五实施例的俯视示意图。
图14为本发明第六实施例的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
第一实施例
如图1、2所示，一种风力转化设备，包括一个竖直的转动轴1，在该转动轴1的上端设有三个支杆2、2′、2″，各该支杆呈平均分布状态与该转动轴1相连，各该支杆上连接有一个叶片3、3′、3″，各该叶片绕可所在支杆转动。如图5所示，在各该支杆的下方均设有一个止挡凸起21，使得该叶片仅能绕其所在的支杆单向转动，并且各该叶片设在该止挡凸起21的同侧。各该叶片为平板形叶片。
在各该支杆的水平位置且在该止挡凸起21的同侧设有一个限位凸起22，用于限制该叶片的转动范围。如图5所示，该叶片设在该止挡凸起21和该限位凸起22之间。
该止挡凸起21和该限位凸起22可与所在的支杆一体成行。并且，可以仅在所在支杆的某一段或某几段设有该止挡凸起21和该限位凸起22，同样能够起到限制叶片转动的作用。
当风吹向该风力转化设备时，如图2所示，W为风向，至少会有两个叶片3、3′位于迎风面，风压作用在叶片3、3′上就会产生一个作用力，进而产生一个绕支杆2、2′的力矩，使得叶片具有绕支杆转动的趋势，其中的一个叶片3由于被该止挡凸起21挡住而不能转动，风压产生的作用力就传递到支杆2上，而另一个叶片3则可以绕支杆2′转动，如图4、6所示，因而风压产生的作用力就没有作用在支杆2′上。这样，就产生一个绕转动轴1的力矩，使得该转动轴转动，当转过一定角度时，即当迎风的两个叶片发生变化时，同理也会产生上述的力矩，使得该转动轴持续转动。
第二实施例
如图7、8所示，一种风力转化设备，包括一个竖直的转动轴1，在该转动轴的上端设有三个支杆4、4′、4″，各该支杆呈平均分布状态与该转动轴1相连，各该支杆的下方悬挂有一个叶片5、5′、5″，各该叶片通过一个连在其下部的绳索6顺次与相邻的支杆相连接，如图8所示，并且绳索6连接在支杆的末端与叶片底部的中间位置。各该叶片为平板形叶片。
当风吹向该风力转化设备时，如图7所示，此时，至少会有两个叶片4、4′位于迎风面，风压作用在叶片上就会产生一个作用力，进而产生一个绕支杆的力矩，使得叶片具有绕支杆转动的趋势，其中的一个叶片4′由于被所述的绳索6拉住而不能转动，于是，风压产生的作用力就传递到支杆上，而另一个叶片4则可以绕支杆转动，因而风压产生的作用力就没有作用在支杆上。这样，就产生一个绕转动轴1的力矩，使得该转动轴1转动，当转过一定角度时，即当迎风的两个叶片发生变化时，同理也会产生上述的力矩，使得该转动轴持续转动。
第三实施例
如图9、10所示，本实施例与第一实施例不同在于：三个支杆7包括外层套71和设在该外层套71中的内部轴72，该内部轴72在该外层套71内转动，该外层套71上有一个缺口。连接在支杆7上的叶片8与该内部轴72相连，并且叶片8仅能在缺口的范围内转动口。该内部轴72也可以仅有部分套设该外层套71，同样能够实现限制该叶片8转动的目的，图未示。
第四实施例
如图11、12，本实施例与上述第一、第二或第三实施例的不同在于所述叶片为曲面叶片9。曲面叶片9的一端设有挡板91，用于阻流和支撑叶片。安装时，设有挡板91的一端远离该转动轴。
第五实施例
本实施例与第一、第二或第三实施例的不同在于：该风力转化设备包括四 个支杆100，各该支杆上连接有一个叶片，如图13所示。
第六实施例
本实施例与第一、第二或第三实施例的不同在于：该风力转化设备包括六个支杆110，各该支杆上连接有一个叶片。如图14所示。
在上述各实施例中，各该支杆的截面形状可以使圆形、方形、三角形等多种形状，各该支杆的截面形状可以相同，也可以不同，各该支杆也可与该转动轴一体成型，各该支杆之间也可为一体成型结构。这些变化均在本发明所要求保护的范围之内，在此不再赘述。

Claims (3)

1、一种风力转化设备，包括一个竖直的转动轴，其特征在于，在该转动轴顶端设有至少三个支杆，各该支杆上活动均连接有一个仅能绕所连接的支杆单向转动且转向相同的叶片。
2、根据权利要求1所述的风力转化设备，其特征在于，各该叶片悬挂在其所在支杆上，并且通过绳索顺次与相邻的支杆相连。
3、根据权利要求2所述的风力转化设备，其特征在于，各该支杆呈平均分布状态与该转动轴相连。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102135068A (zh) * 2011-04-01 2011-07-27 马嗣锋 翼展式自适应叶片结构
CN103807113A (zh) * 2014-02-24 2014-05-21 孙祥化 流水、风力发电用的多层活动活动挡板式单边受力转轮

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication