[發明專利]小型風能利用裝置

在審

• 申請號: 201811449907.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109253047A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 李仁;孟庭輝
• 申請（專利權）人: 連云港倍力特科技發展有限公司
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D15/00;F03D7/06
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 王彥明

一種小型風能利用裝置，包括有可移動放置的風能裝置支撐架，一付風葉杠桿，一對空氣動力特性相同的風葉，兩付分別安裝在風葉轉軸上和支架上的鏈輪及鏈條，支架上安裝有限制杠桿旋轉角度的限位塊。風葉轉軸與杠桿之間有彈簧組件連接，本風能利用裝置通過風能輸出軸直接輸出正向和反向不斷切換的旋轉力矩。本發明所述的風能利用裝置，風葉通過杠桿能產生較大的轉矩，并可以放置在任何平坦的平面上工作。小型輕便，能適應較寬風速范圍，既可獨立使用，亦可與太陽能集熱、集電裝置聯合使用。

技術領域

本發明涉及一種風能利用技術，特別是一種小型風能利用裝置。

背景技術

風能是大自然為人類提供的綠色能源。目前人們對風能大量的利用形式是用風輪，在風能的作用下產生旋轉力，用于帶動風力發電機發電；也有將風能直接帶動泵用于提升液體（主要是水）。

風輪的結構形式以風輪旋轉軸安裝形式分為水平軸風輪和垂直軸風輪。獲取的風能與風輪葉片的掃風面積成正比，因此風輪的直徑都很大；同時，風在風輪上同時產生升力和阻力，升力產生旋轉力為人們所用，而阻力則必須由風輪組的垂直支撐桿承受。因此，正像人們所看到的，特別是水平軸風輪機組，由高大粗壯的支撐桿舉起，而支撐桿又必須牢固的安裝在結實的地基上。同時，當風速超過設計最大風速時，則必須鎖定風葉，此時風輪的迎風面積只等于葉片的迎風面積，從而保證垂直支撐桿受到的風阻大幅減小而不致傾倒。垂直軸風輪，目前多用于小型，但由于其掃風面積偏小，因效率較低，故使用場合很少。

綜上，上述風輪裝置具有兩大缺陷：一是對可利用的風速受限，特別在風速較大的特殊天氣不能使用；二是只能固定安裝位置，不能移動使用。

那么，在風力資源比較豐富的地區，在平整的屋頂上、在長長的河堤岸上、在無垠的草原上，既可獨立使用風能利用裝置，亦可與太陽能接收裝置聯合使用，還是值得探求的目標。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種小型輕便、能適應較寬風速范圍的小型風能利用裝置。

本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種小型風能利用裝置，其特點是：

包括風能裝置支撐架、風葉杠桿和上下兩片風葉，

風葉杠桿的中部設有風能輸出軸，風能輸出軸與風葉杠桿垂直設置，風能輸出軸水平向裝在風能裝置支撐架上，風葉杠桿通過風能輸出軸與風能裝置支撐架鉸接，

風葉選用上下弦面對稱的翼型，以保證在正負迎角相同時，空氣動力特性相同；風葉的根部設有風葉轉軸，風葉轉軸與風葉的上下弦面平行且軸向垂直風葉根部設置，

在風葉根部的兩側設有端板，風葉、風葉轉軸和端板固定連接成一整體結構，端板上設有端板轉軸，兩端板上的端板轉軸之間的中心連線通過風葉的重心設置，

所述端板轉軸、風葉轉軸和上述的風能輸出軸三者平行設置，

上下兩片風葉通過端板轉軸裝在風葉杠桿的兩端，上片風葉重心偏向迎風一側設置，上下兩片風葉始終保持方向相反的迎角，同時保證上下兩風葉前后的氣流互不干擾，在同一方向的氣流吹動下，帶動風葉杠桿擺動；風葉轉軸的一端固定安裝有鏈輪，風葉轉軸的另一端通過彈簧組件與風葉杠桿連接；

在風能裝置支撐架上與風能輸出軸同軸線設置有雙盤鏈輪，雙盤鏈輪通過上下鏈條分別與上下風葉的風葉轉軸上的鏈輪連接，

風葉在氣流吹動下帶動杠桿旋轉，鏈條通過風葉轉軸上鏈輪，使得風葉轉軸帶動風葉相對于端板轉軸作反向轉動，風葉的迎角逐步變小，并在彈簧組件的作用下迅速變為反向迎角；在氣流的連續吹動下，杠桿作反向旋轉，如此往復，風能輸出軸即輸出正反方向的旋轉力矩。

本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，風葉杠桿初始安裝角度保證風葉的迎角不大于該風葉的臨界迎角設置。