CN2580135Y - 垂直轴风车机 - Google Patents

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Abstract

一种垂直轴风车机，由捕风器、水平转动轴及其回转副、水平转动轴的回转副与垂直轴构成的公转器及风车机支架和工作机器构成，水平转动轴的回转副叠加联接，并直接联接于垂直轴而共同构成公转器，公转器在垂直方向安装在支架或工作机器的公转回转副内。捕风器的工作面在顺风方向与风垂直，在逆风方向与风平行。该风车机在启动时无须其它动力带动，任何风向均可使其工作。用于风力发电和其他方面的风力开发利用。

Description

垂直轴风车机
所属技术领域
本实用新型涉及一种垂直轴风车机，用于风力发电和其他方面的风能利用。
背景技术
现有的多种类型的一些捕风器工作面带开闭的合叶式垂直轴风车机都有结构复杂，需要许多支撑架和逆风方向实际投影面积较大的缺点，这些缺点影响垂直轴风车机的效率，不利于制造大型的垂直轴风车机。典型的萨窝纽斯式垂直轴风车机，依靠在垂直轴上固定的曲面构成捕风构件，逆风方向实际投影面积和迎风方向等同，效率难以提高。典型的戴瑞斯式垂直轴风车机，需要增加风力之外的动力进行启动，结构的复杂程度增加，制造难度大，影响应用。
发明内容
为了克服现有垂直轴风车机的捕风器在逆风方向有着较大的投影面积的缺点，克服多种类型的捕风器工作面带开闭的合叶式的垂直轴风车机结构复杂，又需要许多支撑架和在逆风方向也有较大实际投影面积的缺点，简化风车机的结构，本实用新型提供一种垂直轴风车机，其捕风器在水平方向的自转回转副叠加联接，并联接于垂直轴共同构成公转器，其捕风工作面在迎风方向达到最大的投影面积，在逆风方向达到最小的投影面积。
本实用新型所采用的技术方案是：捕风器是由可转动的工作面与转轴构成，工作面在顺风方向与风垂直，以接收风力能，在逆风方向与风平行，可以减少阻力。风车机由捕风器、捕风器的水平转动轴及其回转副、回转副与垂直轴构成的公转器及风车机支架和工作机器构成，在风车机的垂直轴上直接叠加联接安装水平转动轴的回转副，回转副与垂直轴构成的公转器在垂直方向安装于支架或工作机器的公转回转副内。各个捕风器可在90°内沿水平轴转动，风车机经过每半周的垂直轴转动以后，工作面转变方向，变换了受风或不受风的状态。该风车机在无风时和启动时无须其它动力带动，任何风向均可使其工作。
本实用新型的有益效果是，风车机的转动特性更好，结构更为合理，在迎风方向和逆风方向变换角度和捕风面积，具有更高的效率，无需增加风力之外的动力，使垂直轴风车机结构更为简单和实用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的整体原理构造图。
图2是本实用新型的捕风器构件的构造图。
图中，20.支架和公转回转副，21.由风车机带动的发电机或其它工作机器，22.风车机的垂直转动轴，23.24.捕风器，25.26.27.28.捕风器的捕风工作面，29.30.捕风器的水平转动轴及其回转副。
具体实施方式
在图1中，捕风器的捕风工作面(25)、(27)与轴固定联接构成捕风器(23)，捕风器在水平转动轴及其回转副(30)内转动，(26)、(28)与轴固定联接构成捕风器(24)，在水平转动轴及其回转副(29)内转动。水平转动轴及其回转副(29)、(30)叠加联接，(30)联接在垂直转动轴(22)上，构成公转器，在垂直方向安装于支架(20)或工作机器(21)的公转回转副内。
单独的捕风器在图2中表述，捕风器(23)与(24)是相同或相似的构件，各个捕风器可在90°内沿水平轴转动，在图1的情形里，捕风器的工作面不会转动到水平轴的下方，风车机经过每半周的垂直轴转动以后，工作面转变方向，变换了受风或不受风的状态。
本实用新型所述风车机的工作原理如下：图1所示的标注FF方向是风向，在标注BB处，到CC处，到DD处的范围内，是风车机转动的逆风方向，捕风器的任何一个工作面如(27)，受风力作用转向与风向平行，转变为最小的受风面积，同时通过转轴带动工作面(25)转向与风向垂直。在标注DD处，到AA处，到BB处的范围内，是风车机转动的迎风方向，捕风器的任何一个工作面如(25)，受风力作用转向与风向垂直，达到最大的受风面积，同时又通过转轴带动工作面(27)转向与风向平行。各个捕风器在90°内沿水平轴转动，保证工作面(27)不会继续转向更大的受风面积，并保证工作面(25)不会越位继续转向更小的受风面积。工作面(26)、(28)的工作情形也是一样。
当任何一个工作面沿垂直轴公转转动经过标注BB处，即风向和风车机的垂直转动轴构成的界面以后，变为处于逆风方向，工作面承受风压转动而与风向平行，并且任何一个工作面转动经过标注DD处以后，变为处于迎风方向，承受风压转动而与风向垂直。工作面(25)、(26)、(27)、(28)都是这样的工作情形。风车机经过每半周的垂直轴转动以后，捕风器的捕风工作面转变方向，变换了受风或不受风的状态。
在不计工作面厚度和转动轴直径的理想状态下，工作面在逆风方向没有投影，因而阻力最小。
由于在同一个捕风器构件两端的工作面(25)与(27)、(26)与(28)之间是垂直的，又是共轴的，两工作面转动方向一致，迎风工作面向垂直方向的转动有助于逆风工作面向平行方向的转动，逆风工作面向水平方向的转动有助于迎风工作面向垂直方向的转动，这样有助于捕风器在经过风向和风车机的垂直转动轴构成的界面以后更快地变换工作状态，可以提高垂直轴风车机的效率。
使用图1、图2所做的上述说明是一种风车转动方向的实施例，图1中标注GG的方向是这个实施例的转动方向。

Claims (2)

1、一种垂直轴风车机，由捕风器、捕风器的水平转动轴及其回转副、回转副与垂直轴构成的公转器及风车机支架和工作机器构成，其特征是：在风车机的垂直轴上直接叠加联接安装水平转动轴的回转副。
2、按权利要求1所述的垂直轴风车机，其特征是：捕风器可以沿水平转动轴及其回转副转动90°。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102477941A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 王焕邦 高效新型风力车

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