專利名稱：一種帆式垂直軸高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帆式垂直軸高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，屬于風(fēng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是取之不盡、用之不完的清潔能源，風(fēng)能轉(zhuǎn)換是利用風(fēng)能的重要方式，例如 風(fēng)力發(fā)電，具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，受到世界各國的廣泛重視。普通的風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，一般都是漿式，是沿用飛行器空氣動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，為提高發(fā)電能量，越來越大型化， 槳葉的直徑越來越大，存在問題是槳葉直徑越大，轉(zhuǎn)速越慢，因?yàn)槊恳粋€(gè)槳葉是一個(gè)整體， 在同一葉片軸上，槳葉自身的阻力將自身產(chǎn)生的動(dòng)力大部分抵消了，直徑越大，槳葉葉尖走的路程越長，但是葉尖走得再快，也應(yīng)該是風(fēng)力推動(dòng)葉尖旋轉(zhuǎn)，因此槳葉直徑越大，轉(zhuǎn)速越慢；漿式風(fēng)動(dòng)機(jī)要求是高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越大輸出功率越大，而且啟動(dòng)風(fēng)速要求也比較高，轉(zhuǎn)速低就不會(huì)產(chǎn)生出大的能量；飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)可以使螺旋槳達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速，但是，用風(fēng)能推動(dòng)風(fēng)動(dòng)機(jī)螺旋槳達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速是不可能的，造成風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率低。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種帆式垂直軸高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，結(jié)構(gòu)合理，降低成本，提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率，解決背景技術(shù)中存在的上述問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種帆式垂直軸高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，包含垂直布置多個(gè)風(fēng)帆、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、風(fēng)帆架、帆葉軸、限位機(jī)構(gòu)，風(fēng)帆通過帆葉軸設(shè)置在風(fēng)帆架上，風(fēng)帆、帆葉軸、轉(zhuǎn)動(dòng)軸均為垂直設(shè)置，多個(gè)風(fēng)帆架共同連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸，帆葉軸將風(fēng)帆分為大、小兩部分，較小部分的面積與較大部分的面積之比小于三分之一；帆葉軸兩側(cè)的風(fēng)帆架上分別設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，分別限定風(fēng)帆的正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，使得風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間始終留有夾角，也就是風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間不平行。所說的風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間始終留有的最小夾角數(shù)值為5-60度，并設(shè)有角度自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。例如通過電腦進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。為便于風(fēng)帆轉(zhuǎn)動(dòng)做功，風(fēng)帆可以是平面的，也可以是曲面的。轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接，輸出風(fēng)能轉(zhuǎn)換的電力。所說的多個(gè)風(fēng)帆、風(fēng)帆架可以設(shè)置在支撐架頂部，支撐架支撐連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸；也可以設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)分為上下兩層，相互之間通過磁懸浮方式設(shè)置，上層平臺(tái)隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出動(dòng)能。本實(shí)用新型風(fēng)力提前切入，延時(shí)切出，做功的區(qū)明顯擴(kuò)大，風(fēng)力吹到風(fēng)帆面上，由于帆葉軸將風(fēng)帆分為大、小兩部分，較小部分開始迎風(fēng)朝向，風(fēng)帆做功；隨著風(fēng)帆架的轉(zhuǎn)動(dòng)， 風(fēng)帆迎風(fēng)的角度也發(fā)生變化，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到風(fēng)帆的較小部分非迎風(fēng)朝向時(shí)，風(fēng)帆自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，風(fēng)帆的較小部分又開始迎風(fēng)朝向；由于帆葉軸兩側(cè)的風(fēng)帆架上分別設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，分別限定風(fēng)帆的正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，強(qiáng)迫風(fēng)帆在最大的范圍內(nèi)不能與風(fēng)向平行，風(fēng)帆與風(fēng)向有夾角，風(fēng)帆可以長時(shí)間做功。帆葉軸將風(fēng)帆分為大、小兩部分，較小部分的面積與較大部分的面積之比小于三分之一，兩部分面積相差越懸殊，做功的效果越好。[0014]風(fēng)帆共同轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周分為做功區(qū)和非做功區(qū)，普通的風(fēng)帆轉(zhuǎn)動(dòng)是被風(fēng)力方向分割成做功區(qū)和非做功區(qū)，各占50%轉(zhuǎn)動(dòng)周期。而本實(shí)用新型由于風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間始終留有夾角，風(fēng)力可以提前切入，延時(shí)切出，做功的區(qū)明顯擴(kuò)大，做功區(qū)可以占轉(zhuǎn)動(dòng)周期的80%以上，大大提高了風(fēng)能的轉(zhuǎn)化效率。所說的風(fēng)帆架數(shù)量是任意的，根據(jù)需要設(shè)置；每個(gè)風(fēng)帆架上的風(fēng)帆數(shù)量也是任意的，根據(jù)需要設(shè)置。多個(gè)風(fēng)帆垂直布置，帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，可以通過支撐架將多個(gè)風(fēng)帆設(shè)置在較高的位置，便于風(fēng)力發(fā)電，多個(gè)風(fēng)帆也可以通過轉(zhuǎn)盤、平臺(tái)、支撐架等間接帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，便于設(shè)置在海面、平地、山頂?shù)蕊L(fēng)力較大地區(qū)。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型可以在低轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生巨大能量，由于風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間始終留有夾角，風(fēng)力可以提前切入，延時(shí)切出，做功的區(qū)明顯擴(kuò)大，做功區(qū)可以占轉(zhuǎn)動(dòng)周期的80%以上，大大提高了風(fēng)能的轉(zhuǎn)化效率；低風(fēng)速(一級(jí)風(fēng))可以啟動(dòng)，高風(fēng)速可以自動(dòng)改變角度，在強(qiáng)風(fēng)中也可以正常運(yùn)行，保證穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型可以取代背景技術(shù)中的漿式風(fēng)力發(fā)電裝置，依靠風(fēng)能自動(dòng)調(diào)控、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)合理，成本低，風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一風(fēng)帆做功示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖；圖中風(fēng)帆1，帆葉軸2，風(fēng)帆架3，轉(zhuǎn)動(dòng)軸4，限位機(jī)構(gòu)5、6，支撐架7，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)8。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一，參照附圖1。一種帆式高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，包含垂直布置多個(gè)風(fēng)帆1、轉(zhuǎn)動(dòng)軸4、風(fēng)帆架3、帆葉軸2、限位機(jī)構(gòu)5和6，風(fēng)帆通過帆葉軸設(shè)置在風(fēng)帆架上，風(fēng)帆、帆葉軸、轉(zhuǎn)動(dòng)軸均為垂直設(shè)置，多個(gè)風(fēng)帆架共同連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸，帆葉軸將風(fēng)帆分為大、小兩部分，較小部分的面積與較大部分的面積之比小于三分之一；帆葉軸兩側(cè)的風(fēng)帆架上分別設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，分別限定風(fēng)帆的正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，使得風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間始終留有夾角，也就是風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間不平行。所說的風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間留夾角，通過帆葉軸兩側(cè)的風(fēng)帆架上分別設(shè)置的限位機(jī)構(gòu)來進(jìn)行調(diào)解，通過電腦進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接，輸出風(fēng)能轉(zhuǎn)換的電力。所說的多個(gè)風(fēng)帆、風(fēng)帆架可以設(shè)置在支撐架頂部，支撐架支撐連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸ο參照附圖2，風(fēng)力吹到風(fēng)帆1面上，由于帆葉軸2將風(fēng)帆分為大、小兩部分，較小部分開始迎風(fēng)朝向，風(fēng)帆做功；隨著風(fēng)帆架3的轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)帆迎風(fēng)的角度也發(fā)生變化，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到風(fēng)帆的較小部分非迎風(fēng)朝向時(shí)，風(fēng)帆自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，風(fēng)帆的較大部分開始迎風(fēng)朝向；由于帆葉軸兩側(cè)的風(fēng)帆架上分別設(shè)有限位機(jī)構(gòu)5、6，分別限定風(fēng)帆的正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，強(qiáng)迫風(fēng)帆在最大的范圍內(nèi)不能與風(fēng)向平行，風(fēng)帆與風(fēng)向有夾角，風(fēng)帆可以長時(shí)間做功。風(fēng)帆共同轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周分為做功區(qū)和非做功區(qū)，普通的風(fēng)帆轉(zhuǎn)動(dòng)是被風(fēng)力方向分割成做功區(qū)和非做功區(qū)，各占50%轉(zhuǎn)動(dòng)周期。而本實(shí)用新型由于風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間始終留有夾角，風(fēng)力可以提前切入，延時(shí)切出，做功的區(qū)明顯擴(kuò)大，做功區(qū)可以占轉(zhuǎn)動(dòng)周期的80%以上，大大提高了風(fēng)能的轉(zhuǎn)化效率。實(shí)施例二，參照附圖3。多個(gè)風(fēng)帆1、風(fēng)帆架3設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)8上，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)分為上下兩層，相互之間通過磁懸浮方式設(shè)置，上層平臺(tái)隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出動(dòng)能。所說的風(fēng)帆架數(shù)量是任意的，根據(jù)需要設(shè)置；每個(gè)風(fēng)帆架上的風(fēng)帆數(shù)量也是任意的，根據(jù)需要設(shè)置。
權(quán)利要求1.一種帆式垂直軸高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于包含垂直布置多個(gè)風(fēng)帆(1)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4)、風(fēng)帆架(3)、帆葉軸(2)、限位機(jī)構(gòu)(5、6)，風(fēng)帆通過帆葉軸設(shè)置在風(fēng)帆架上，風(fēng)帆、 帆葉軸、轉(zhuǎn)動(dòng)軸均為垂直設(shè)置，多個(gè)風(fēng)帆架共同連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸，帆葉軸將風(fēng)帆分為大、小兩部分，較小部分的面積與較大部分的面積之比小于三分之一；帆葉軸兩側(cè)的風(fēng)帆架上分別設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，分別限定風(fēng)帆的正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間留有夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之帆式垂直軸高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接，輸出風(fēng)能轉(zhuǎn)換的電力；所說的多個(gè)風(fēng)帆、風(fēng)帆架設(shè)置在支撐架頂部， 支撐架支撐連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之帆式高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于多個(gè)風(fēng)帆、風(fēng)帆架設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)分為上下兩層，相互之間通過磁懸浮方式設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述之帆式垂直軸高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于所說的風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間的最小夾角數(shù)值為5-60度，并設(shè)有角度自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帆式垂直軸高效率風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備，屬于風(fēng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含垂直布置多個(gè)風(fēng)帆(1)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4)、風(fēng)帆架(3)、帆葉軸(2)、限位機(jī)構(gòu)(5、6)，風(fēng)帆通過帆葉軸設(shè)置在風(fēng)帆架上，風(fēng)帆、帆葉軸、轉(zhuǎn)動(dòng)軸均為垂直設(shè)置，帆葉軸兩側(cè)的風(fēng)帆架上分別設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，分別限定風(fēng)帆的正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間留有夾角。本實(shí)用新型由于風(fēng)帆與風(fēng)帆架之間始終留有夾角，風(fēng)力可以提前切入，延時(shí)切出，做功的區(qū)明顯擴(kuò)大，做功區(qū)可以占轉(zhuǎn)動(dòng)周期的80%以上，大大提高了風(fēng)能的轉(zhuǎn)化效率；本實(shí)用新型可以取代背景技術(shù)中的漿式風(fēng)力發(fā)電裝置，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)合理，成本低，風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高。
文檔編號(hào)F03D3/00GK201982251SQ20112008520
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者李建民 申請人:李建民