[发明专利]带活门的翼板式风车

说明书

本发明所属的技术领域是风车。

现在风力发电机的风车多数还是古代螺旋桨式风车的演变形，这种风车往往是体积大，但功率却不大。原因是风车旋翼的迎风面小，且风车的旋转方向始终与风向垂直，所以它只能利用正面来风的一个分力工作。而且这种风车还需要有一个能使风车始终正对来风方向的转向机构。由于风车的支架比较高，往往还需有防雷设施。所以它的整体造价高，不易普及。另外还有一种投入使用的纵轴安装的“打蛋器”式的风车，也不能有效利用正面来风的动能，所以普及率也不高。

本发明的目的是设计制造一种能够有效利用正面来风的动能的风车，为风能的利用提供高效简便的方法。主要内容是：提供带活门的翼板式风车的设计制造和安装使用方法。

带活门的翼板式风车具有：

A、中轴，用于支承若干翼板和带动负载旋转。

B、中轴支架，用于支承中轴，可使中轴灵活旋转。

C、翼板框架，构成翼板的骨架。

D、单向活门，安装在翼板框架上，且布满整个翼板面，与翼板框架组成翼板。

每扇翼板上的所有单向活门开启方向一致。当这种翼板的一个面(漏风面)朝向风来的方向时，翼板上的所有活门就会被风吹开，风就可以漏过翼板。风对翼板的作用力就小。

当此翼板的另一个面(挡风面)朝向风来的方向时翼板上的所有活门就会被风吹得自动关闭，风就会被翼板挡住，风对翼板的作用力就大。

设计这种翼板的目的是，利用它对风的这种明显单面阻挡能力制造一种高效的能带动负载工作的风车。

若干扇这种翼板象安装普通的门那样，对称地安装在同一根中轴上，此中轴就是这若干扇门的共同门轴。安装时每扇翼板的挡风面都要斜对相邻翼板的漏风面。当中轴安装在可使中轴适当转动的轴架上时就组成了一种对来风具有单侧阻挡能力的风车。

这种风车的中轴既可以直立在地面上，也可以横卧在地面上方。当风车的中轴直立在地面上时，任何方向的来风都可以使它旋转，且它的旋转方向保持不变。

附图说明：

图1是实施例一：叶片式活门翼板式风车的结

             构示意图。

图2是本发明：带活门的翼板式风车的旋转

             示意图。

图3是实施例二：带襟翼的活门翼板式风车和实施例三：可卷帘的活门翼板式风车的结构示意图。

图4是活门翼板式风车的六种安装位置示意图。

图5是实施例四，风车的翼板制成风帆式和百叶窗窗帘式的示意图。

实施例一如图1是由四扇翼板对称固定在同一根中轴上的风车的结构示意图，现将它直立在地面上。图1-1是它的直立图，图1-2是直立图的剖视图(俯视)。

此风车翼板1、2、3、4、上的活门设计成小轴6和叶片7的形式，每个小轴6的轴端分别直立地安装在各自的框架上，小轴6是叶片7的“门轴”，使叶片可随风灵活转动，由于有相邻小轴的阻挡叶片的旋转角一般小于180°。

现在从剖视图(俯视)上分析此风车是如何旋转的。如图2-1所示，当风从图的左侧刮向图的右侧时，风车的翼板1的挡风面朝向风来的方向，翼板1上的活门都被风吹成关闭状态，翼板1受风力就大。

与此同时翼板3上的活门是漏风面朝向风来的方向，翼板3上的活门都被风吹开，处于开启状态，风就会漏过翼板3，翼板3受风力就小。

翼板2和翼板4此时受风的作用力在中轴的轴线上，风力产生的旋转转矩很小可忽略。

这样四块翼板中翼板1受风作用力最大，就会使风车顺时针旋转起来。

随着风车的转动，如图2-2所示，翼板2上的活门会逐渐受风力作用自动开启，使翼板2呈漏风工作状态。同理，如图2-2所示翼板4上的活门会受风力作用自动关闭，使翼板4呈挡风工作状态。翼板4受风力的作用会逐渐加大，使风车继续顺时针转动。

当风换一个方向吹向此风车时，从图2-3上不难看出此风车还是顺时针方向旋转。即对于任何方向的来风，此风车都是顺时针旋转。

实施例二，如图3所示，风车的每扇翼板的边沿都有襟翼8。作用是使风不易从翼板的边沿流走，让风的能量尽可能多地作用在风车上。

实施例三，如图3所示，实施例一中的风车上所有叶片的两端的边框上各有一条槽11，槽11内各有一根链条10将所有叶片的小轴9连接起来成卷帘式，当强风作用在风车上时，可同步操作所有的链条10带动叶片，将叶片适当卷在中轴5上。从而保护叶片不受强风破坏。当强风过后还可操作链条10将叶片适当放出。