專利名稱：一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)能應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置。
背景技術(shù)：
一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置的俯視圖如圖1所示，該風(fēng)輪裝置包括轉(zhuǎn)軸(1)、 支撐桿⑵以及葉片⑶；其中，支撐桿⑵用于將一個(gè)葉片⑶與轉(zhuǎn)軸⑴固定，轉(zhuǎn)軸⑴ 下端與發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸連接(圖1未畫出)，實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞和風(fēng)能轉(zhuǎn)換；支撐桿(2)的軸線 穿過轉(zhuǎn)軸(1)的軸線0。如圖1所示，當(dāng)風(fēng)吹過一個(gè)葉片(3)時(shí)產(chǎn)生空氣動(dòng)力，垂直于風(fēng)向的力稱為升力， 即Fl;平行于風(fēng)向的力稱為阻力，即FD;—般地，葉片(3)上的升力是阻力的幾十倍。垂直 軸風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)是順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的，葉片(3)上的阻力FD始終產(chǎn)生反向扭矩，阻礙垂直 軸風(fēng)力機(jī)的旋轉(zhuǎn)。發(fā)明人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，升力&與支撐桿(2)的軸線重合，穿過轉(zhuǎn)軸(1)的軸線0 時(shí)，力臂為0，不產(chǎn)生正向扭矩，降低了風(fēng)能利用率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置，能夠提高風(fēng)能利用率。一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置，包括轉(zhuǎn)軸(1)、支撐桿(2)以及至少三個(gè)葉片(3)；其中，每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸⑴之間連接至少一個(gè)支撐桿⑵；其中，每一個(gè)支撐桿(2)的軸線都不穿過轉(zhuǎn)軸(1)的軸線。其中，每一個(gè)支撐桿⑵的軸線與轉(zhuǎn)軸⑴的軸線之間的垂直距離相等。其中，所述垂直距離的取值范圍是0 < d < = R ；其中，d表示垂直距離；R表示轉(zhuǎn) 軸(1)的半徑與支撐桿(2)的半徑的差值?？蛇x地，當(dāng)每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸⑴之間僅連接一個(gè)支撐桿⑵時(shí)，所有的支撐 桿(2)均位于垂直轉(zhuǎn)軸(1)的同一個(gè)水平面上。其中，同一個(gè)水平面上的任意兩個(gè)相鄰的支撐桿(2)的軸線夾角大小相等?？蛇x地，每一個(gè)支撐桿(2)的表面鋪設(shè)線條型的整流蒙皮。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型提供的垂直線風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置中，每一個(gè)支撐桿(2)的軸線都不穿 過轉(zhuǎn)軸(1)的軸線，即每一個(gè)支撐桿(2)的軸線與轉(zhuǎn)軸(1)的軸線之間存在一定的距離，這 樣可以為葉片(3)上產(chǎn)生的升力FL提供較長的力臂，產(chǎn)生正扭矩，使垂直軸風(fēng)力機(jī)在較小 的風(fēng)速下能夠順利自起動(dòng)，有效提高風(fēng)能利用效率。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí) 施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有的垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置的俯視圖；圖2為本實(shí)用新型提供的垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、 完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲 得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱圖2，圖2為本實(shí)用新型提供的垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置的俯視圖。其中， 該風(fēng)輪裝置包括轉(zhuǎn)軸(1)、支撐桿(2)以及至少三個(gè)葉片(3)；其中，每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸⑴之間連接至少一個(gè)支撐桿⑵；其中，每一個(gè)支撐桿(2)的軸線都不穿過轉(zhuǎn)軸(1)的軸線。如圖2所示，每一個(gè)支撐桿⑵的軸線與轉(zhuǎn)軸(1)的軸線之間的垂直距離d是相等的。其中，垂直距離(1的取值范圍是0<(1<=1 ;(1表示垂直距離；R表示轉(zhuǎn)軸(1)的 半徑與支撐桿(2)的半徑的差值?？蛇x地，當(dāng)每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸⑴之間僅連接一個(gè)支撐桿⑵時(shí)，所有的支撐 桿(2)均位于垂直轉(zhuǎn)軸(1)的同一個(gè)水平面上。其中，同一個(gè)水平面上的任意兩個(gè)相鄰的 支撐桿(2)的軸線夾角大小相等。例如，葉片(3)的數(shù)量可以為3個(gè)，每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸⑴之間僅連接一個(gè)支 撐桿(2)，而且三個(gè)支撐桿(2)均位于垂直轉(zhuǎn)軸(1)的同一個(gè)水平面上。此時(shí)，同一個(gè)水平 面上的任意兩個(gè)相鄰的支撐桿(2)的軸線夾角大小為120°。又例如，葉片(3)的數(shù)量可以為4個(gè)，每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸⑴之間僅連接一個(gè) 支撐桿(2)，而且四個(gè)支撐桿(2)均位于垂直轉(zhuǎn)軸(1)的同一個(gè)水平面上。此時(shí)，同一個(gè)水 平面上的任意兩個(gè)相鄰的支撐桿(2)的軸線夾角大小為90°。本實(shí)用新型中，每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸⑴之間連接的支撐桿⑵的數(shù)量也可以 不相同，例如，某一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸(1)之間連接一個(gè)支撐桿(2)，而另一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn) 軸⑴之間連接兩個(gè)支撐桿⑵。本實(shí)用新型中，葉片(3)可以是直葉片，也可以是彎葉片。本實(shí)用新型中，垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每一個(gè)支撐桿(2)會(huì)收到風(fēng) 力的阻擊，為了增強(qiáng)自起動(dòng)性能，可以在每一個(gè)支撐桿(2)的表面(包括迎風(fēng)面和背風(fēng)面) 鋪設(shè)線條型的整流蒙皮。其中，線條型的整流蒙皮可以起到減小風(fēng)阻力的作用，提高風(fēng)能利 用效率。如圖2所示，當(dāng)每一個(gè)支撐桿(2)的軸線與轉(zhuǎn)軸(1)的軸線之間保持一定的距離 d時(shí)，升力&的力臂為d，升力&可以產(chǎn)生正扭矩FlXc!，促使風(fēng)輪在較小的風(fēng)速下旋轉(zhuǎn)，增
4強(qiáng)風(fēng)能利用效果。本實(shí)用新型提供的垂直線風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置中，每一個(gè)支撐桿(2)的軸線都不穿 過轉(zhuǎn)軸(1)的軸線，即每一個(gè)支撐桿(2)的軸線與轉(zhuǎn)軸(1)的軸線之間存在一定的距離，這 樣可以為葉片(3)上產(chǎn)生的升力&提供較長的力臂，產(chǎn)生正扭矩，使垂直軸風(fēng)力機(jī)在較小 的風(fēng)速下能夠順利自起動(dòng)，有效提高風(fēng)能利用效率。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文 中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用 于幫助理解本實(shí)用新型；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具 體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用 新型的限制。
權(quán)利要求1.一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置，其特征在于，包括 轉(zhuǎn)軸(1)、支撐桿⑵以及至少三個(gè)葉片(3)；其中，每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸(1)之間連接至少一個(gè)支撐桿(2)； 其中，每一個(gè)支撐桿(2)的軸線都不穿過轉(zhuǎn)軸(1)的軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪裝置，其特征在于，每一個(gè)支撐桿(2)的軸線與轉(zhuǎn)軸⑴ 的軸線之間的垂直距離相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)輪裝置，其特征在于，所述垂直距離的取值范圍是0< d <=R;其中，d表示垂直距離；R表示轉(zhuǎn)軸(1)的半徑與支撐桿(2)的半徑的差值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪裝置，其特征在于，當(dāng)每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸⑴之間僅 連接一個(gè)支撐桿(2)時(shí)，所有的支撐桿(2)均位于垂直轉(zhuǎn)軸(1)的同一個(gè)水平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)輪裝置，其特征在于，同一個(gè)水平面上的任意兩個(gè)相鄰的支撐桿(2)的軸線夾角大小相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的風(fēng)輪裝置，其特征在于，每一個(gè)支撐桿(2)的表面 鋪設(shè)線條型的整流蒙皮。
專利摘要本實(shí)用新型涉及風(fēng)能應(yīng)用領(lǐng)域，公開了一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪裝置，包括轉(zhuǎn)軸(1)、支撐桿(2)以及至少三個(gè)葉片(3)；其中，每一個(gè)葉片(3)與轉(zhuǎn)軸(1)之間連接至少一個(gè)支撐桿(2)；其中，每一個(gè)支撐桿(2)的軸線都不穿過轉(zhuǎn)軸(1)的軸線。本實(shí)用新型可以使垂直軸風(fēng)力機(jī)在較小的風(fēng)速下能夠順利自起動(dòng)，有效提高風(fēng)能利用效率。
文檔編號(hào)F03D3/06GK201786553SQ20102052827
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者何利, 周慶余 申請(qǐng)人:青海風(fēng)發(fā)科技發(fā)展有限公司