[實用新型]垂直軸風向自適應風車

無效

• 申請號: 201020106784.3
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN201874745U
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 王言倫
• 申請（專利權）人: 王言倫;王濤
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種垂直軸風向自適應風車，用于風力發電以及其他方面的風能利用。

背景技術

現有的許多類型的垂直軸風車都有結構復雜，逆風方向實際投影面積較大、對來風方向不能快速調整、對風速風向穩定性要求高的缺點，這些缺點影響了垂直軸風車的效率，阻礙了風能的大規模利用。

發明內容

為了克服傳統風車中受風面積小，風能轉換效率低、風場要求高等不足，以及垂直軸風車在逆風方向有著較大的投影面積的缺點，簡化風車結構，本實用新型提供了一種不同于傳統構造的垂直軸風車，該風車能夠在迎風風向達到最大的投影面積，在逆風方向的投影面積接近零。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：風車由風扇輪、風扇中心轉軸、扇形旋轉式風向尾翼、雙軌支架、固定底座等部件組成。雙軌支架固定在扇形旋轉式風向尾翼上，風向尾翼與風扇中心轉軸均固定在同一個軸上，風扇輪是由兩金屬直桿互相垂直交叉構造而成。每直桿末端部分安裝一個吊式活動風扇片，大小、面積根據風扇直桿長短而確定，共有四個風扇片，工作狀態按逆時針轉動，當右扇片采風做功，左扇片在雙軌轉架作用下沿直桿架轉軸轉90度平起，其受阻面積減小為一條線，最大限度的減小風車負面阻力。旋轉式風向尾翼安裝在圓空金屬管架外層部，雙軌轉架安裝在尾翼架體上，風扇輪水平安裝在中心軸頂端，風扇輪可以在水平360度方向采風，有風即轉動，逆風風向的扇片與風向平行，順風方向的扇片與風向垂直，以此產生最大的風力，循環往復，動力通過中心軸對外輸出。

本實用新型的有益效果是，風車的轉動特性更好，結構簡單，在迎風和逆風時變換角度和受風面積，具有更高的效率，對風向的變化能夠及時調試。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的總體結構圖

圖2是扇形旋轉式風向尾翼結構圖

圖3是風車運行時的俯視圖

圖4是風車垂直軸結構圖

圖5是吊式活動風扇片結構圖

圖中1.扇形旋轉式風向尾翼，2.風扇中心轉軸，3.雙軌支架，4.風扇輪。

具體實施方式

在圖2中，雙軌支架一端固定在在扇形旋轉式風向尾翼的轉軸上，另一端緊貼尾翼的橫梁上沿(21)后以較平滑角度向下彎曲。扇形旋轉式風向尾翼的葉片(20)在風力作用下始終平行于風向。

在圖4中，風扇支架固定在軸(41)上，軸(41)與固定在底座上的外層套管(42)通過軸承(44)套在一起，風車轉動產生的動力通過軸(41)輸出。旋轉式風向尾翼固定在軸(43)上，軸(43)也通過軸承與外層套管(42)結合在一起，軸(41)與軸(43)均與外層套管(42)相套，但軸(41)與軸(43)之間沒有直接接觸。

在圖5中，風扇片(51)可圍繞軸(52)旋轉，當扇片處于垂直狀態時，由于軸框上沿(53)的阻擋，使得扇片只能朝一個方向旋轉，利用此特性，可以達到當風吹向扇片正面時扇片始終垂直于風向，以獲得最大的動力；當風吹向扇片反面時可以使扇片能夠向后旋轉至與風向平行，以達到盡量減少阻力的目的。

在圖3中，當風吹來時，正對風的扇片(31)處于垂直狀態，獲得最大的風力，其余扇片均處于水平狀態，盡可能的減少風車轉動時的阻力，當扇片(31)到達位置(a)時，風對扇片的作用開始由推力變為阻力，此時扇片在雙軌轉架的作用下由豎直狀態變為水平狀態，大大減少了風的阻力作用，一直運行到位置(b)時，此時風對扇片的作用開始由阻力變為推力，此時扇片開始脫離水平雙軌轉架，由水平狀態變為垂直狀態，大大增加了風對扇片的推動作用，四個扇片均為此過程，當風對扇片轉動有推動作用時扇片處于垂直狀態接受最大的推力，當風對扇片轉動有阻礙作用時扇片由垂直于風向變為平行于風向，以達到盡可能減少阻力目的。當風向變化時，扇形旋轉式風向尾翼帶動雙軌支架的轉向正面迎風方向，使得風車始終獲得最大的風力。