CN201372899Y - 高效免调向风车 - Google Patents

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Abstract

高效免调向风车，包括支架、发电机和力臂，发电机固定在支架上，发电机转轴上固定有水平安装的力臂，其特征在于：还包括活动风叶，活动风叶通过转轴安装在力臂的末端，力臂上设置限位复位装置，限位复位装置固定在活动风叶上。活动风叶在逆风状态下由于限位复位装置的作用开启，风叶正面迎风，产生扭矩，使风车旋转；在顺风状态时，活动风叶由于限位复位装置的作用闭合，侧面迎风，风阻力减小而回转，从而实现了免调向，并且结构紧凑，输出功率大。

Description

高效免调向风车
技术领域
本实用新型涉及一种高效免调向风车，属于风车领域。
背景技术
我国风力资源和水利资源丰富，可开发利用前景广阔。普通风车受风向、风力影响较大，风叶受力面积相对较小，所以效率不高，并且安装使用受到许多条件限制。
实用新型内容
根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够不受风向影响，输出功率大，应用范围广的高效免调向风车。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：高效免调向风车，包括支架、发电机和力臂，发电机固定在支架上，发电机转轴上固定有水平安装的力臂，其特征在于：还包括活动风叶，活动风叶通过转轴安装在力臂的末端，力臂上设置限位复位装置，限位复位装置固定在活动风叶上。
活动风叶在逆风状态下由于限位复位装置的作用开启，风叶正面迎风，产生扭矩，使风车旋转；在顺风状态时，活动风叶在限位复位装置的作用闭合，侧面迎风，风阻力减小而回转。
其中优选方案是：
所述的活动风叶包括内风叶、外风叶，内风叶和外风叶一端通过转轴固定在力臂上，另一端为自由端，内风叶和外风叶外侧设置开启限位复位装置，内风叶和外风叶内侧设置闭合限位复位装置。顺风时，内风叶和外风叶闭合，逆风时，内风叶和外风叶打开。
所述的活动风叶也可以包括矩形风叶，多个矩形风叶上下排列组成组合风叶，每个矩形风叶的上沿通过转轴固定在力臂上，下端为自由端，矩形风叶和力臂之间设置限位复位装置。顺风时，多个矩形风叶错开，逆风时，多个矩形风叶组成组合风叶。
所述的活动风叶还可以是包括钳形力臂、转轴和弧形风叶，转轴固定在弧形风叶在黄金比例分割处，转轴设置在钳形力臂之间，弧形风叶面积较小的一端通过限位复位装置连接力臂。顺风时，弧形风叶旋转较小阻力，逆风时，弧形风叶旋转增加受力面积。
所述的限位复位装置包括弹簧和固定点，两根弹簧在公共端处和两端分别设置固定点，组成双向限位复位装置，一根弹簧在两端分别设置固定点组成单向限位复位装置。可以对风叶开启或者闭合起到缓冲、减震作用，限位作用和启动作用。
所述的转轴设置防雨雪装置，以适应全天候工作。
所述的活动风叶形状还可以是，圆形、菱形、月牙形、树叶形、花瓣形、螺旋形等。
所述的活动风叶的安装方式可以是：垂直安装、水平安装、倾斜安装、弧形安装和混合安装等。风叶的安装方式不同，其实用性、艺术性和景观效果是不同的。
本实用新型高效免调向风车所具有的有益效果是：通过设置活动风叶和限位复位装置，使得活动风叶在逆风状态下由于限位复位装置的作用开启，风叶正面迎风，产生扭矩，使风车旋转；在顺风状态时，活动风叶在限位复位装置的作用闭合，侧面迎风，风阻力减小而回转，从而实现了免调向，并且结构紧凑，输出功率大。本实用新型还可以安装在游乐园的旋转器具上，风力发电的路灯上，标志性建筑物上，风景区等特殊使用位置。也可以做成景观风车，整体风叶采用鸟类图案，动物图案、花型图案、地球仪图案、霓虹灯图案，均为彩色图案，可以根据需要实际选用。并且可以风水兼用，在气流中，水流中应用，效果是等同的。在浅海域应用时，涨潮时以水力为主，退潮时以风力为主，亦可单纯利用水力或者风力，应用范围广。
附图说明
图1是本实用新型的实施例1的结构示意图，
图2是图1的A-A视图，
图3是本实用新型的实施例2的结构示意图，
图4是图3的俯视图，
图5是本实用新型的实施例3的结构示意图，
图6是图5的俯视图，
图7是本实用新型双向限位复位装置的结构示意图，
图8是本实用新型单向限位复位装置的结构示意图，
其中：1、支架  2、发电机  3、力臂  4、转轴  5、内风叶  6、外风叶  7、闭合限位复位装置  8、9、开启限位复位装置  10、矩形风叶  11、组合风叶  12、大弧风叶  13、小弧风叶  14、转轴  15、钳形力臂  16、限位复位装置  17、19、固定点  18、弹簧  20、转轴
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述。
实施例1：
如图1、2所示，支架1固定在底座上，发电机2固定在支架1上，力臂3垂直安装在发电机转轴上，力臂3端部垂直安装转轴4，在转轴4上安装内风叶5和外风叶6，在内风叶5和外风叶6内侧之间设置闭合限位复位装置7(采用图7所示的双向限位复位装置，三个固定点分别与转轴、内风叶和外风叶连接)，在内风叶5外侧设置开启限位复位装置8(采用图8所示的单向限位复位装置，两个固定点分别与力臂和内风叶连接)，在外风叶6的外侧设置开启限位复位装置9(采用图8所示的单向限位复位装置，两个固定点分别与力臂和外风叶连接)，各个转轴部位具有防雨雪功能。
工作过程：当内风叶5和外风叶6旋转至逆风状态时，在气流压力和闭合限位复位装置7的共同作用下，依次打开，正面迎风，产生扭矩，推动风车旋转；当内风叶5和外风叶6旋转至顺风状态时，风叶背面在气流压力和开启限位复位装置8、9的作用下，依次闭合，内风叶5和外风叶6保持一定夹角，侧面迎风，风阻很小，进入回转状态；内风叶5和外风叶6旋转至逆风状态时，进入下一个工作循环。
所述的夹角，是保证内风叶5和外风叶6进入逆风状态时及时开启。
实施例2：
如图3、4所示，多个矩形风叶10上下排列组成组合风叶11，每个矩形风叶10的上沿通过转轴20固定在力臂3上，下端为自由端，矩形风叶10和力臂3之间设置单向限位复位装置，各单体矩形风叶10均沿各自转轴旋转。
工作过程：当组合风叶11旋转至逆风状态时，各单体风叶10在气流压力下，由开启状态进入闭合状态，组合风叶11形成一个不透风的整体，在气流压力作用下，产生扭矩，推动风车旋转；当组合风叶11旋转至顺风状态时，其背面在气流压力作用下，将单体风叶10打开，风流从开启的空隙中流过，以较小阻力回转，当组合风叶11旋转至逆风状态时，进入下一个工作循环。
实施例3：
如图5、6所示，力臂3的端部垂直安装一个钳形力臂15，在钳形力臂的末端安装一个转轴14，转轴14固定在弧形风叶在黄金比例分割处，靠近钳形力臂15侧的称为小弧风叶13，另一个称为大弧风叶12，均沿转轴14旋转，在小弧风叶13与力臂3之间设置单向限位复位装置16。
工作过程：当大弧风叶12和小弧风叶13，以及转轴14组成的偏心风叶，旋转至逆风状态时，在气流压力和限位复位装置16的共同作用下，将整体偏心风叶向力臂外侧旋转约85度左右，此时，风叶正面迎风，在气流压力作用下，产生扭矩，推动风车旋转；当大弧风叶12和小弧风叶13旋转至顺风状态时，风叶背面在气流压力作用下，回转约85度左右，同时受到限位复位装置16的控制，风叶侧面迎风，风阻力很小，进入回转状态；当弧形风叶旋转至逆风状态时，进入下一个工作循环。
可以根据需要选用各种形状的风叶，可以单独应用、组合应用和混合应用，还可以根据风车的规格，选用数片风叶组合应用。
如图7、8所示为限位复位装置的两种实现方式。两根弹簧18在公共端处和两端分别设置固定点17、19，组成双向限位复位装置。一根弹簧在两端分别设置固定点组成单向限位复位装置。可以对风叶开启或者闭合起到缓冲、减震作用，限位作用和启动作用。
本实用新型中的发电机、支架、风车转轴和力臂均为普通现有技术，力臂的安装数量也不仅仅限于4条。

Claims (8)

1、一种高效免调向风车，包括支架(1)、发电机(2)和力臂(3)，发电机固定在支架上，发电机(2)转轴上固定有水平安装的力臂(3)，其特征在于：还包括活动风叶，活动风叶通过转轴安装在力臂(3)的末端，力臂(3)上设置限位复位装置，限位复位装置固定在活动风叶上。
2、根据权利要求1所述的高效免调向风车，其特征在于所述活动风叶包括内风叶(5)、外风叶(6)，内风叶和外风叶一端通过转轴(4)固定在力臂(3)上，另一端为自由端，内风叶和外风叶内侧设置闭合限位复位装置(7)，内风叶和外风叶外侧分别设置开启限位复位装置(8)和开启限位复位装置(9)。
3、根据权利要求1所述的高效免调向风车，其特征在于所述活动风叶包括矩形风叶(10)，多个矩形风叶(10)上下排列组成组合风叶(11)，每个矩形风叶的上沿通过转轴(20)固定在力臂上，下端为自由端，矩形风叶和力臂之间设置限位复位装置。
4、根据权利要求1所述的高效免调向风车，其特征在于所述活动风叶包括钳形力臂(15)、转轴(14)和弧形风叶，转轴(14)固定在弧形风叶在黄金比例分割处，转轴设置在钳形力臂之间，弧形风叶面积较小的一端通过限位复位装置(16)连接力臂。
5、根据权利要求1所述的高效免调向风车，其特征在于所述限位复位装置包括弹簧和固定点，两根弹簧(18)在公共端处和两端分别设置固定点，组成双向限位复位装置。
6、根据权利要求1所述的高效免调向风车，其特征在于所述限位复位装置包括弹簧(18)和固定点，一根弹簧在两端分别设置固定点组成单向闭合限位复位装置。
7、根据权利要求2所述的高效免调向风车，其特征在于所述闭合限位复位装置(7)为双向限位复位装置，由两根弹簧在公共端处和两端分别设置固定点组成，所述开启限位复位装置为单向限位复位装置，由一根弹簧在两端分别设置固定点组成。
8、根据权利要求3或4所述的高效免调向风车，其特征在于所述限位复位装置为单向限位复位装置，由一根弹簧在两端分别设置固定点组成。
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