[其他]雙重風葉豎軸風力機

無效

• 申請號: 85203566
• 申請日: 1985-08-29
• 公開（公告）號: CN85203566U
• 公開（公告）日: 1986-07-02
• 發明（設計）人: 趙恩波;張大勇
• 申請（專利權）人: 趙恩波;張大勇
• 主分類號: F03D3/04
• 分類號: F03D3/04
• 代理公司: 北京市專利事務所
• 代理人: 關松壽

本實用新型涉及一種改進的豎軸風力機。

現有的豎軸風力機有兩類，一類是升力型，如達里厄式葉輪；另一類是阻力型，如Savonius葉輪（簡稱S－葉輪）。前者效率較高，但制造上比較復雜，并且容易停機，起動困難。后者起動力矩大，易于制造，但由于有頂風運動葉片的逆向阻力，效率較低，難于限速和制動。

本方案的目的在于提供一種容易制造并能使全部葉片免受逆風而提高其效率的風力機，該風力機用簡單裝置即可限速和制動。

本方案的任務是這樣實現的：以豎軸為中心，裝置旋轉風葉與靜止風葉。在豎軸上安裝旋轉風葉形成旋轉風輪，該風輪采用簡單的S－葉輪即可。在旋轉風輪旋轉面積之外均布靜止風葉6－16片，靜止風葉垂直固定于圓形底座與上蓋之間，形成靜止風輪。上蓋與底座為呈水平狀態的同心圓，在圓心部位設軸孔，豎軸穿過這兩個軸孔，上蓋覆蓋了旋轉風輪與靜止風輪。在相鄰的靜止風葉之間設活動風門，該風門可使相鄰風葉間的風道完全封閉，也可部分關閉。軸節是與豎軸用鍵配合的便于拆裝的傳動部件，軸節可以連接做功機械，在使用多層風力機時可銜接上下軸。

雙重風葉豎軸風力機設有靜止風輪，它不僅能使風葉的頂風旋轉問題得以克服，而且將風力全轉為與旋轉方向相同的力，使風力得到充分利用，并且這一裝置降低了運轉起始點風力，因而大大提高風力的利用率。靜止風輪上的活動風門可調整進風量，即使暴風時也能正常運轉，既有調速和制動作用，又有對風力機和整個做功系統的保護作用。本機克服了達里厄式和S－葉輪的缺點，并且有二者的優點。在旋轉面積相同的情況下，其總作用力比攪蛋器式達里厄型可提高十倍，比S－葉輪可提高5倍。由于有上蓋和靜止風葉的遮蓋，旋轉風葉可免受雨雪、暴風等破壞，既安全又延長了使用壽命。

下面結合附圖對本設計方案做進一步說明。

圖1是去掉上蓋的俯視圖

圖2是A－A剖面圖

圖3是軸節

底座（4）與上蓋（5）為中心有軸孔的同直徑圓盤狀物，豎軸（3）穿過上下軸孔。豎軸（3）可以是管狀空心軸，兩端或只在下端空心內壁上制成鍵槽。豎軸上均布旋轉風葉（2），該風葉最好呈弧形。在旋轉風葉（2）的旋轉面積外與底座圓周之間均布靜止風葉（1）6－16片，該靜止風葉（1）垂直固定于上蓋（5）與底座（4）之間。每片靜止風葉（1）與底座（4）的圓周相交于一點，從交點向圓心引半徑線，則靜止風（1）與該半徑線的夾角為15°－35°，但最好在20°－25°之間。相鄰的靜止風葉間設活動風門（6）、該風門可沿靜止風葉運動，當頂住相鄰靜止風葉時即可關閉，關閉時可將相鄰風葉之間的風道完全封閉。如圖3所示，軸節（7）中部有承壓盤（8）將軸節分為上下兩部分，可使下部長于上部，并有與豎軸（3）兩端配合的鍵。

當圖1上方箭頭所指方向的風吹入風力機時，旋轉風葉（2）中的a葉、b葉直接受風而轉動，靜止風葉（1）中右方的風葉將右方的風折向左方推動b葉同向運動，左方的靜止風葉將逆于d葉、C葉運動方向的風擋住，并將其折向與a葉轉向相同的方向，推動a葉向前運動，這時C葉既不受風的推力也不受風的阻力。當a葉轉至b葉位置時，d葉、a葉這兩葉又接受了直接風和折向的旋轉風。就這樣，本機幾乎排除了所有逆向風，并變阻力為動力，使風能充分利用起來。當暴風來時可將活動風門（6）局部關閉、縮小進風口，則風力機仍可照常運轉。而其它豎軸風力機則需停機或增設復雜的超載安全裝置。若將受風方向的活動風門關閉，旋轉風葉停轉，則該風門又起著制動作用，這時不管是否有風都可進行維修，更換部件，顯然本機的制動方法是簡單而方便的。本機通過軸節（7）與做功機械相連，將軸節（7）一端插入豎軸下端，另一端連接做功機械即可。若需要帶動較大做功機械時，可將本機疊放并予固定，用軸節或齒式連軸器連接上下豎軸，即可將兩個或多個風力機的力傳送到底層豎軸上。為了堅固耐久和減少造價，可將靜止風葉、上蓋、底座用鋼筋水泥或玻璃鋼等堅固材料制造，這種方法可建造大型的建筑物式的組合豎軸風力機。