[實用新型]帆式水平軸風能動力裝置

無效

• 申請號: 201120021834.2
• 申請日: 2011-01-24
• 公開（公告）號: CN201963468U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 李建民
• 申請（專利權）人: 李建民
• 主分類號: F03D3/00
• 分類號: F03D3/00;F03D3/06;F03D7/06;F03D9/00
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所 13106
• 代理人: 于文順

技術領域：

本實用新型涉及一種帆式水平軸風能動力裝置，屬于風能轉換設備技術領域。

背景技術：

風能是取之不盡、用之不完的清潔能源，風能轉換是利用風能的重要方式，例如：風力發電，具有節能、環保的特點，受到世界各國的廣泛重視。普通的風能轉換設備，一般都是漿式，是沿用飛行器空氣動力學的基礎上發展而來的，為提高發電能量，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，轉速越慢，因為每一個槳葉是一個整體，在同一葉片軸上，槳葉自身的阻力將自身產生的動力大部分抵消了，直徑越大，槳葉葉尖走的路程越長，但是葉尖走得再快，也不會達到風的速度，因此：槳葉直徑越大，轉速越慢；漿式風動機要求是高轉速，轉速越大輸出功率越大，而且啟動風速要求也比較高，轉速低就不會產生出大的能量；飛機發動機可以使螺旋槳達到很高的轉速，但是，用風能推動風動機螺旋槳達到很高的轉速是不可能的，造成風能轉換效率低。

實用新型內容：

本實用新型目的是提供一種帆式水平軸風能動力裝置，結構合理，提高風能轉換效率，解決背景技術中存在的上述問題。

本實用新型的技術方案是：帆式水平軸風能動力裝置，包含機架、旋轉軸、轉盤一、轉盤二、固定盤、若干風帆和風帆軸、限位器、復位器、風帆固位機構，旋轉軸水平設置在機架上，轉盤一、轉盤二垂直設置在前述旋轉軸上，若干風帆軸均勻設置在轉盤一、轉盤二之間，風帆軸均與旋轉軸平行，風帆軸上設置風帆；固定盤與轉盤二匹配設置，轉盤二上設有與每個風帆匹配的風帆固位機構，固定盤上設有與風帆固位機構匹配的限位器和復位器。

所說的限位器設置在固定盤朝向風向的位置，為保證固定盤始終處在朝向風向的位置，在機架上設有方向舵。

所說的轉盤二上設有與每個風帆匹配的風帆固位機構與限位器和復位器匹配，該機構包含彈簧拉板、撥叉、撥叉彈簧、固位栓、風帆固位輪、風帆軸，風帆通過風帆軸設置在轉盤一、轉盤二上，風帆固位輪是帶有輪齒的輪子，設置在風帆軸上，撥叉的一端與固位栓連接，固位栓與風帆固位輪上的輪齒相匹配，撥叉的另一端與彈簧拉板相連接，并設有撥叉彈簧自動復位，彈簧拉板分別匹配限位器和復位器。

所說的風帆中部設有帆葉水平控制器，該帆葉水平控制器垂直于風帆設置，中空結構，內部裝有流動物體；所說的流動物體包括液體、粉體等等，例如：水、沙子等等；流動物體不充滿帆葉水平控制器的中空結構，留有空間，便于流動物體流動。帆葉水平控制器的作用是使得風帆保持最合理的姿態，在風帆不做功時，依靠流動物體在中空結構內的自然流動，在流動物體重力作用下，使得風帆保持水平狀態，也就是風帆與風向平行，減小阻力。

本實用新型風帆的數量是任意的，根據需要確定。

本實用新型設置在轉盤一、轉盤二上的風帆通過限位器分割為做功區和非做功區兩個半區，也就是說轉盤一、轉盤二的上部是做功區，下部是非做功區。所說的復位器，設置做功區內，位置、數量是任意的，根據情況確定，為節省材料，固定盤為半圓盤，位于做功區。

轉盤一與發電機連接，在機架的下面還設有立柱，將本實用新型放置在高處，便于充分利用風能。

本實用新型工作過程：風力吹動風帆轉動，帶動轉盤一、轉盤二（簡稱轉盤）轉動，固定盤固定不動，當風帆隨轉盤轉動到限位器的位置時（正朝向風力的位置），限位器觸發彈簧拉板，帶動撥叉動作，撥叉帶動固位栓卡在風帆固位輪上的輪齒內，該風帆停止自身轉動，風力吹到自身不轉動的風帆上做功；雖然該風帆自身停止轉動，但該風帆仍然隨轉盤轉動，當風帆隨轉盤轉動到復位器的位置時，復位器觸發彈簧拉板，帶動撥叉動作，卡在風帆固位輪上的輪齒內的固位栓離開，該風帆恢復自身轉動，風力吹到自身轉動的風帆上，該風帆由于帆葉水平控制器的作用，自動與風平行，該風帆不做功，但阻力很小。如此往復，多個風帆輪流做功，完成風能的轉換工作。

本實用新型的有益效果是：

①本實用新型可以在低轉速下產生巨大能量，因為風力與風帆是正面推動作用，風帆本身的面積可以很大；而且風帆的切入、切出也都在做功，做功的風帆迎風，不做功的風帆自動轉換與風平行，實度比很大，可以產生巨大能量。

②低風速（一級風）可以啟動，高風速可以自動減少做功的風帆片數、風帆的做功角度，通過雙重調控，在強風中也可以正常運行，保證穩定的轉速。

③本實用新型可以依靠風能自動調控、自動運轉、自動轉換，結構合理，成本低，風能轉換效率高，本實用新型也可以用齒輪來完成所有控制。

附圖說明：

圖1為本實用新型實施例示意圖；

圖2為本實用新型風帆結構示意圖；

圖3為本實用新型風帆固位機構示意圖；