專利名稱：半遮擋立風(fēng)扇葉型風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及利用風(fēng)動(dòng)力發(fā)電的動(dòng)力裝置，屬于動(dòng)力機(jī)械技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，人們渴望綠色能源，而風(fēng)力是廣泛且巨大的綠色能源資 源。時(shí)下流行的搖臂式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其工作空間太大，暴風(fēng)時(shí)扇葉 易折，因而限制了其使用范圍。社會(huì)急需一種隨處都可安裝、接收 風(fēng)力能源高的新型風(fēng)力發(fā)電裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為克服搖臂式風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作空間太大，存在安全 隱患的問題，本發(fā)明提供一種新型風(fēng)力發(fā)電裝置。該裝置不僅工作 空間小，沒有安全隱患，隨處都可安裝(如屋頂、路旁、水濱、山 頂?shù)?，而且接收風(fēng)能的效率很高。
本發(fā)明的技術(shù)方案是它主要由導(dǎo)向扇葉、防雨帽、前支撐柱、 左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱、上遮擋板、下遮擋板、遮擋板底 盤、固定立軸、立軸軸承、上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、上曲狀風(fēng)扇葉、上發(fā)電裝 置轉(zhuǎn)子、上發(fā)電裝置定子、下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、下曲狀風(fēng)扇葉、下發(fā)電裝 置轉(zhuǎn)子、下發(fā)電裝置定子及設(shè)備基礎(chǔ)等組成。防雨帽為圓板狀， 水平安裝；其下面在靠近圓周邊緣的部位均布與前支撐柱、左支撐 柱、后支撐柱、右支撐柱垂直連接；防雨帽下面中部通過立軸軸承 與固定立軸連接。導(dǎo)向扇葉為楔狀，其側(cè)立面為矩形，立裝在防雨 帽的上面，其楔頂位于防雨帽的圓心上方，楔尾位于防雨帽的周邊， 且位于后支撐柱的正上方，楔尾正立面亦為矩形；前支撐柱、左支 撐柱、后支撐柱、右支撐柱均為方管制作，長度相等，立裝，位置 前支撐柱與后支撐柱通過固定立軸的軸心相對，左支撐柱與右支撐 柱也通過固定立軸的軸心相對；前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、 右支撐柱的底部與遮擋板底盤圓周邊緣均布垂直連接；上遮擋板、 下遮擋板均為半圓桶狀，^:度各相當(dāng)于前支撐柱的長度的一半，相 對上下布置；上遮擋板貼裝在前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱的上半部，下遮擋板貼裝在前支撐柱、右支撐柱、后支撐柱的下半部； 遮擋板底盤為圓板狀，與防雨帽相仿，水平安裝，其上面靠近圓周 邊緣的部位均布與前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱垂直 連接，其中部通過立軸軸承與固定立軸連接；導(dǎo)向扇葉、防雨帽、 前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱、上遮擋板、下遮擋板、 遮擋板底盤共同構(gòu)成圍繞固定立軸在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的遮擋 系統(tǒng)；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶為管狀，長度相當(dāng)于上遮擋板的長度，套裝在 固定立軸的上半部，其兩端內(nèi)側(cè)通過立軸軸承與固定立軸連接，上 端外側(cè)與上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子連接；上曲狀風(fēng)扇葉為帶狀，長度略短于 上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶，橫剖面為弧狀，其縱向側(cè)邊縱向連接在上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶外 壁上，凸面指向?yàn)樗睫D(zhuǎn)動(dòng)的逆時(shí)針方向；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶均布安裝四 個(gè)上曲狀風(fēng)扇葉，上曲狀風(fēng)扇葉的最大寬度以其在安裝后能在上遮 擋板圍繞的內(nèi)空間自由轉(zhuǎn)動(dòng)為宜；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、上曲狀風(fēng)扇葉、上 發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子構(gòu)成圍繞固定立軸在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的上旋轉(zhuǎn) 系統(tǒng)；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶為管狀，長度相當(dāng)于下遮擋板長度，套裝在固 定立軸的下半部，其兩端內(nèi)側(cè)通過立軸軸承與固定立軸連接，下端 外側(cè)與下發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子連接；下曲狀風(fēng)扇葉為帶狀，長度略短于下 轉(zhuǎn)動(dòng)管桶，橫剖面為弧狀，其縱向側(cè)邊縱向連接在下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶外壁 上，凸面指向?yàn)樗睫D(zhuǎn)動(dòng)的順時(shí)針方向；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶均布安裝四個(gè) 下曲狀風(fēng)扇葉，下曲狀風(fēng)扇葉的最大寬度以其安裝后能在下遮擋板 圍繞的內(nèi)空間自由轉(zhuǎn)動(dòng)為宜；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、下曲狀風(fēng)扇葉、下發(fā) 電裝置轉(zhuǎn)子構(gòu)成圍繞固定立軸在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的下旋轉(zhuǎn)系 統(tǒng)；上發(fā)電裝置定子的外端在上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)，內(nèi)端固定在 固定立軸的上部；下發(fā)電裝置定子的外端在下發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)， 固定在固定立軸的下部；固定立軸為管狀，從頂部往下，依次通 過立軸軸承與防雨帽相接，與上發(fā)電裝置定子直接相接，通過立軸 軸承與上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶上端相接，通過立軸軸承與上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶下端相 接，通過立軸軸承與下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶上端相接，通過立軸軸承與下轉(zhuǎn)動(dòng) 管桶下端相接，與下發(fā)電裝置定子直接相接，通過立軸軸承與遮擋 板底盤相接，最后底部與設(shè)備基礎(chǔ)直接相接。
運(yùn)行時(shí)，只有遮擋系統(tǒng)受風(fēng)阻力最小的時(shí)候，才能處于穩(wěn)定狀 態(tài)。當(dāng)左支撐柱迎風(fēng)時(shí)，由于半桶狀的上遮擋板貼裝在前支撐柱、 左支撐柱、后支撐柱的上半部，左支撐柱處于上遮擋板的中間位置，所以上遮擋板處于全面積遮風(fēng)狀態(tài)；同樣，由于半桶狀的下遮擋板 貼裝在前支撐柱、右支撐柱和后支撐柱的下半部，右支撐柱處于下 遮擋板中間位置，且與左支撐柱隔著固定立軸軸心相對，所以，下 遮擋板也處于全面積遮風(fēng)狀態(tài)；上遮擋板和下遮擋板同時(shí)全面積遮 風(fēng)，稱之為遮擋系統(tǒng)全遮擋狀態(tài)。同理，當(dāng)右支撐柱迎風(fēng)時(shí)，遮擋 系統(tǒng)也處于全遮擋狀態(tài)。當(dāng)前支撐柱迎風(fēng)時(shí)，由于支撐柱位于半桶 狀的上遮擋板的邊緣位置，上遮擋板中只有從前支撐柱到左支撐柱 間的即占其表面積一半的部位遮風(fēng)，因而是半遮風(fēng)狀態(tài)；同理，下 遮擋板只有前支撐柱到右支撐柱間的占其一半面積部位遮風(fēng)，因而 也是半遮風(fēng)狀態(tài)；遮風(fēng)系統(tǒng)中上遮擋板和下遮擋板都同時(shí)只有一半 面積遮風(fēng)，稱之為半遮擋狀態(tài)；因而，前支撐柱迎風(fēng)，遮擋系統(tǒng)處 于半遮擋狀態(tài)。同理，當(dāng)后支撐柱迎風(fēng)時(shí)，遮擋系統(tǒng)也處于半遮擋 狀態(tài)。其它位置，遮擋系統(tǒng)介于全遮擋和半遮擋狀態(tài)之間。遮風(fēng)面 積越小，受風(fēng)阻力越小。只有前支撐柱或后支撐柱迎風(fēng)時(shí)，遮擋系 統(tǒng)才處于半遮擋狀態(tài)，受風(fēng)阻力最小，因而是遮擋系統(tǒng)相對最穩(wěn)定 狀態(tài)。導(dǎo)向扇葉為楔狀，其尾部楔尾正位于后支撐柱的上方和防雨 帽的周邊，且楔尾正立面為矩形。當(dāng)后支撐柱迎風(fēng)時(shí)，導(dǎo)向扇葉的 楔尾的矩形立面迎風(fēng)，所受的風(fēng)力，對遮擋系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心產(chǎn)生扭 矩，帶動(dòng)遮擋系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)而處于不穩(wěn)定狀態(tài)；反之，當(dāng)前支撐柱迎 風(fēng)時(shí)，因?yàn)榍爸沃c后支撐柱通過固定立軸中心相對，導(dǎo)向扇葉 的楔頂位于固定立軸的中心的正上方，楔尾中心位于后支撐柱的正 上方，所以，是楔頂迎風(fēng)；導(dǎo)向扇葉的楔頂迎風(fēng)部位可看成是一鉛 直線段，楔頂與楔尾中心的連線與風(fēng)向平行，故楔頂受風(fēng)阻力相對 極小，不會(huì)對遮擋系統(tǒng)中心產(chǎn)生扭矩；同時(shí)，導(dǎo)向扇葉的兩側(cè)是對 稱的矩形面，其受風(fēng)力產(chǎn)生的對遮擋系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的扭矩大小相等 方向相反，互相抵消；遮擋系統(tǒng)其它位置迎風(fēng)，都會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)向扇葉 一側(cè)受風(fēng)，產(chǎn)生扭矩，使遮擋系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)；所以，無論風(fēng) 向如何，當(dāng)風(fēng)向不變且只有前支撐柱迎風(fēng)時(shí)，遮擋系統(tǒng)中的上遮擋 板和下遮擋板處于半遮擋狀態(tài)，即處于受風(fēng)阻力最小狀態(tài)；導(dǎo)向扇 葉也處于受風(fēng)阻力最小狀態(tài)，而導(dǎo)向扇葉對遮擋系統(tǒng)又不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng) 扭矩，故遮擋系統(tǒng)必然穩(wěn)定在前支撐柱的迎風(fēng)狀態(tài)。在上旋轉(zhuǎn)系 統(tǒng)，如果沒有遮擋系統(tǒng)影響，在水平風(fēng)力作用下，上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶右邊 上曲狀扇葉接受風(fēng)力產(chǎn)生的扭矩與上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶左邊上曲狀風(fēng)扇葉
6接受風(fēng)力產(chǎn)生的扭矩大小相等，方向相反，因而，上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)不會(huì) 旋轉(zhuǎn)。本上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)置于處于穩(wěn)定狀態(tài)的遮擋系統(tǒng)中，而遮擋系統(tǒng) 穩(wěn)定在前支撐柱迎風(fēng)的半遮擋狀態(tài)中。上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶左側(cè)的上曲狀風(fēng) 扇葉隱藏在半桶狀的上遮擋板的半桶內(nèi)，而其右側(cè)的上曲狀風(fēng)扇葉 裸露于前支撐柱上半部與右支撐柱上半部之間的空間。右側(cè)的上曲
狀風(fēng)扇葉受風(fēng)的推力，產(chǎn)生繞固定立軸轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩；而與其相對應(yīng) 的上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶左側(cè)的上曲狀風(fēng)扇葉隱藏在上遮擋板的后面，避開了 風(fēng)的推力，不能產(chǎn)生反向扭矩；這樣，上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)只獲得了由上轉(zhuǎn) 動(dòng)管桶的右側(cè)的上曲狀風(fēng)扇產(chǎn)生的單向扭矩而做繞固定立軸逆時(shí) 針旋轉(zhuǎn)?；蛘哒f，上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶右側(cè)的上曲狀風(fēng)扇葉受風(fēng)面與風(fēng)向成 0度到180度角時(shí)，接受風(fēng)的正向推力作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)到與風(fēng) 向成180度至360度角時(shí)，即轉(zhuǎn)到上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶的左側(cè)時(shí)，就在上遮 擋板圍繞的半桶狀的空間內(nèi)運(yùn)行，與旋轉(zhuǎn)反向的風(fēng)力被擋在上遮擋 板的壁外，對該上曲狀風(fēng)扇葉不產(chǎn)生影響。周而復(fù)始，上曲狀風(fēng)扇 葉只接受與旋轉(zhuǎn)方向一致的風(fēng)力，從而使上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)帶動(dòng)上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，上發(fā)電裝置定子內(nèi)受感應(yīng)產(chǎn)生 電流發(fā)電。同樣道理，下旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下發(fā)電裝置定子 內(nèi)受感應(yīng)也產(chǎn)生電流發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的目的得以實(shí)施。
本發(fā)明整體呈圓柱狀，受風(fēng)動(dòng)力工作的曲狀風(fēng)扇葉縱向呈帶 狀，縱向連接在轉(zhuǎn)動(dòng)管桶上，固定牢固，且旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有逆風(fēng)阻力。
本發(fā)明的有益效果是沒有安全隱患，可以隨處安裝，而且能 夠高樓式多層立體安裝，使風(fēng)力發(fā)電工廠化，能大面積高效攝取風(fēng) 能。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。 圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖面圖，圖3
是圖1的B-B剖面圖，圖4是圖1的C向視圖。圖5是圖1的D
向視圖。
圖中1、導(dǎo)向扇葉,2、防雨帽,3、前支撐柱，4、左支撐柱，5、 后支撐柱,6、右支撐柱,7、上遮擋板，8、下遮擋板，9、遮擋板底盤,IO、 固定立軸，ll、立軸軸承，12、上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶,13、上曲狀風(fēng)扇葉,14、上 發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子,15、上發(fā)電裝置定子，16、下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶,17、下曲狀風(fēng) 扇葉,18、下發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子,19、下發(fā)電裝置定子,20、設(shè)備基礎(chǔ)，21、楔頂，22、楔尾。
具體實(shí)施例方式
防雨帽2為圓板狀，水平安裝；其下面在靠近圓周邊緣的部位 均布與前支撐柱3、左支撐柱4、后支撐柱5、右支撐柱6垂直連接; 防雨帽2下面中部通過立軸軸承11與固定立軸10連接。導(dǎo)向扇葉 1為楔狀，其側(cè)立面為矩形，立裝在防雨帽2的上面，其楔頂21 位于防雨帽2的圓心上方，楔尾22位于防雨帽2的周邊，且位于 后支撐柱5的正上方，楔尾22正立面亦為矩形；前支撐柱3、左支 撐柱4、后支撐柱5、右支撐柱6均為方管制作，長度相等，立裝， 位置前支撐柱3與后支撐柱5通過固定立軸10的軸心相對，左支 撐柱4與右支撐柱6也通過固定立軸10的軸心相對；前支撐柱3、 左支撐柱4、后支撐柱5、右支撐柱6的底部與遮擋板底盤9圓周 邊緣均布垂直連接；上遮擋板7、下遮擋板8均為半圓桶狀，長度 各相當(dāng)于前支撐柱3的長度的一半，相對上下布置；上遮擋板7貼 裝在前支撐柱3、左支撐柱4、后支撐柱5的上半部，下遮擋板8 貼裝在前支撐柱3、右支撐柱6、后支撐柱5的下半部；遮擋板底 盤9為圓板狀，與防雨帽2相仿，水平安裝，其上面靠近圓周邊緣 的部位均布與前支撐柱3、左支撐柱4、后支撐柱5、右支撐柱6 垂直連接，其中部通過立軸軸承11與固定立軸10連接；導(dǎo)向扇 葉l、防雨帽2、前支撐柱3、左支撐柱4、后支撐柱5、右支撐柱 6、上遮擋板7、下遮擋板8、遮擋板底盤9共同構(gòu)成圍繞固定立軸 IO在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的遮擋系統(tǒng)；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12為管狀，長 度相當(dāng)于上遮擋板7的長度，套裝在固定立軸10的上半部，其兩 端內(nèi)側(cè)通過立軸軸承11與固定立軸IO連接，上端外側(cè)與上發(fā)電裝 置轉(zhuǎn)子14連接；上曲狀風(fēng)扇葉13為帶狀，長度略短于上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶 12，橫剖面為弧狀，其縱向側(cè)邊縱向連接在上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12外壁上， 凸面指向?yàn)樗睫D(zhuǎn)動(dòng)的逆時(shí)針方向；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12均布安裝四個(gè) 上曲狀風(fēng)扇葉13，上曲狀風(fēng)扇葉13的最大寬度以其在安裝后能在 上遮擋板7圍繞的內(nèi)空間自由轉(zhuǎn)動(dòng)為宜；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12、上曲狀風(fēng) 扇葉13、上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子14構(gòu)成圍繞固定立軸10在水平方向上自 由轉(zhuǎn)動(dòng)的上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶16為管狀，長度相當(dāng)于下遮擋 板8長度，套裝在固定立軸10的下半部，其兩端內(nèi)側(cè)通過立軸軸 承11與固定立軸10連接，下端外側(cè)與下發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子18連接；下曲狀風(fēng)扇葉17為帶狀，長度略短于下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶16，橫剖面為弧
狀，其縱向側(cè)邊縱向連接在下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶16外壁上，凸面指向?yàn)樗?平轉(zhuǎn)動(dòng)的順時(shí)針方向；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶16均布安裝四個(gè)下曲狀風(fēng)扇葉 17，下曲狀風(fēng)扇葉17的最大寬度以其安裝后能在下遮擋板8圍繞 的內(nèi)空間自由轉(zhuǎn)動(dòng)為宜；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶16、下曲狀風(fēng)扇葉17、下發(fā) 電裝置轉(zhuǎn)子18構(gòu)成圍繞固定立軸IO在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的下旋 轉(zhuǎn)系統(tǒng)；上發(fā)電裝置定子15的外端在上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子14內(nèi)側(cè)， 內(nèi)端固定在固定立軸10的上部；下發(fā)電裝置定子19的外端在下發(fā) 電裝置轉(zhuǎn)子18內(nèi)側(cè)，固定在固定立軸10的下部；固定立軸10為 管狀，從頂部往下，依次通過立軸軸承11與防雨帽2相接，與上 發(fā)電裝置定子15直接相接，通過立軸軸承11與上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12上 端相接，通過立軸軸承11與上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12下端相接，通過立軸軸 承11與下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶16上端相接，通過立軸軸承11與下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶 16下端相接，與下發(fā)電裝置定子19直接相接，通過立軸軸承11 與遮擋板底盤9相接，最后底部與設(shè)備基礎(chǔ)20直接相接。
運(yùn)行時(shí)，只有遮擋系統(tǒng)受風(fēng)阻力最小的時(shí)候，才能處于穩(wěn)定狀 態(tài)。當(dāng)左支撐柱4迎風(fēng)時(shí)，由于半桶狀的上遮擋板7貼裝在前支撐 柱3、左支撐柱4、后支撐柱5的上半部，左支撐柱4處于上遮擋 板7的中間位置，所以上遮擋板7處于全面積遮風(fēng)狀態(tài)；同樣，由 于半桶狀的下遮擋板8貼裝在前支撐柱3、右支撐柱6和后支撐柱 5的下半部，右支撐柱6處于下遮擋板8中間位置，且與左支撐柱 4隔著固定立軸10軸心相對，所以，下遮擋板8也處于全面積遮風(fēng) 狀態(tài)；上遮擋板7和下遮擋板8同時(shí)全面積遮風(fēng)，稱之為遮擋系統(tǒng) 全遮擋狀態(tài)。同理，當(dāng)右支撐柱6迎風(fēng)時(shí)，遮擋系統(tǒng)也處于全遮擋 狀態(tài)。當(dāng)前支撐柱3迎風(fēng)時(shí)，由于支撐柱3位于半桶狀的上遮擋板 7的邊緣位置，上遮擋板7中只有從前支撐柱3到左支撐柱4間的 即占其表面積一半的部位遮風(fēng)，因而是半遮風(fēng)狀態(tài)；同理，下遮擋 板8只有前支撐柱3到右支撐柱6間的占其一半面積部位遮風(fēng)，因 而也是半遮風(fēng)狀態(tài)；遮風(fēng)系統(tǒng)中上遮擋板7和下遮擋板8都同時(shí)只 有一半面積遮風(fēng)，稱之為半遮擋狀態(tài)。同理，當(dāng)后支撐柱迎風(fēng)時(shí)， 遮擋系統(tǒng)也處于半遮擋狀態(tài)。其它位置，遮擋系統(tǒng)介于全遮擋和半 遮擋狀態(tài)之間。遮風(fēng)面積越小，受風(fēng)阻力越小。只有前支撐柱3或 后支撐柱5迎風(fēng)時(shí)，遮擋系統(tǒng)才處于半遮擋狀態(tài)，受風(fēng)阻力最小，因而是遮擋系統(tǒng)相對最穩(wěn)定狀態(tài)。導(dǎo)向扇葉l為楔狀，其尾部楔尾
22正位于后支撐柱5的上方和防雨帽2的周邊，且楔尾22正立面 為矩形。當(dāng)后支撐柱5迎風(fēng)時(shí)，導(dǎo)向扇葉1的楔尾22的矩形立面 迎風(fēng)，所受的風(fēng)力，對遮擋系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心產(chǎn)生扭矩，帶動(dòng)遮擋系 統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)而處于不穩(wěn)定狀態(tài)；反之，當(dāng)前支撐柱3迎風(fēng)時(shí)，因?yàn)榍?支撐柱3與后支撐柱5通過固定立軸中心相對，導(dǎo)向扇葉1的楔頂 21位于固定立軸10的中心的正上方，楔尾22中心位于后支撐柱5 的正上方，所以，是楔頂21迎風(fēng)；導(dǎo)向扇葉l的楔頂21迎風(fēng)部位 可看成是一鉛直線段，楔頂21與楔尾22中心的連線與風(fēng)向平行， 故楔頂21受風(fēng)阻力相對極小，不會(huì)對遮擋系統(tǒng)中心產(chǎn)生扭矩；同 時(shí)，導(dǎo)向扇葉l的兩側(cè)是對稱的矩形面，其受風(fēng)力產(chǎn)生的對遮擋系 統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的扭矩大小相等方向相反，互相抵消；遮擋系統(tǒng)其它位 置迎風(fēng)，都會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)向扇葉1 一側(cè)受風(fēng)，產(chǎn)生扭矩，使遮擋系統(tǒng)處 于不穩(wěn)定狀態(tài)；所以，無論風(fēng)向如何，當(dāng)風(fēng)向不變且只有前支撐柱 3迎風(fēng)時(shí)，遮擋系統(tǒng)中的上遮擋板7和下遮擋板8處于半遮擋狀態(tài)， 即處于受風(fēng)阻力最小狀態(tài)；導(dǎo)向扇葉1也處于受風(fēng)阻力最小狀態(tài)， 而導(dǎo)向扇葉1對遮擋系統(tǒng)又不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，故遮擋系統(tǒng)必然穩(wěn)定 在前支撐柱3的迎風(fēng)狀態(tài)。在上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，如果沒有遮擋系統(tǒng)影 響，在水平風(fēng)力作用下，上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12右邊上曲狀扇葉13接受風(fēng) 力產(chǎn)生的扭矩與上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12左邊上曲狀風(fēng)扇葉13接受風(fēng)力產(chǎn)生 的扭矩大小相等，方向相反，因而，上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)不會(huì)旋轉(zhuǎn)。本上旋 轉(zhuǎn)系統(tǒng)置于處于穩(wěn)定狀態(tài)的遮擋系統(tǒng)中，而遮擋系統(tǒng)穩(wěn)定在前支撐 柱3迎風(fēng)的半遮擋狀態(tài)中。上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12左側(cè)的上曲狀風(fēng)扇葉13 隱藏在半桶狀的上遮擋板7的半桶內(nèi)，而其右側(cè)的上曲狀風(fēng)扇葉13 裸露于前支撐柱3上半部與右叉撐枉6上半部之間的空間。右側(cè)的 上曲狀風(fēng)扇葉13受風(fēng)的推力，產(chǎn)生繞固定立軸IO轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩；而 與其相對應(yīng)的上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12左側(cè)的上曲狀風(fēng)扇葉13隱藏在上遮擋 板7的后面，避開了風(fēng)的推力，不能產(chǎn)生反向扭矩；這樣，上旋轉(zhuǎn) 系統(tǒng)只獲得了由上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12的右側(cè)的上曲狀風(fēng)扇13產(chǎn)生的單向 扭矩而做繞固定立軸10逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)?；蛘哒f，上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12右側(cè) 的上曲狀風(fēng)扇葉13受風(fēng)面與風(fēng)向成0度到180度角時(shí)，接受風(fēng)的 正向推力作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)到與風(fēng)向成180度至360度角時(shí)，即 轉(zhuǎn)到上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶12的左側(cè)時(shí)，就在上遮擋板7圍繞的半桶狀的空
10間內(nèi)運(yùn)行，與旋轉(zhuǎn)反向的風(fēng)力被擋在上遮擋板7的壁外，對該上曲 狀風(fēng)扇葉13不產(chǎn)生影響。周而復(fù)始，上曲狀風(fēng)扇葉13只接受與旋 轉(zhuǎn)方向一致的風(fēng)力，從而使上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)帶動(dòng)
上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子14轉(zhuǎn)動(dòng)，上發(fā)電裝置定子15內(nèi)受感應(yīng)產(chǎn)生電流發(fā) 電。同樣道理，下旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下發(fā)電裝置定子19內(nèi)
受感應(yīng)也產(chǎn)生電流發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的目的得以實(shí)施。
權(quán)利要求
1、一種半遮擋立風(fēng)扇葉型風(fēng)力發(fā)電裝置，它主要由導(dǎo)向扇葉、防雨帽、前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱、上遮擋板、下遮擋板、遮擋板底盤、固定立軸、立軸軸承、上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、上曲狀風(fēng)扇葉、上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子、上發(fā)電裝置定子、下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、下曲狀風(fēng)扇葉、下發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子、下發(fā)電裝置定子及設(shè)備基礎(chǔ)等組成。其特征是防雨帽為圓板狀，水平安裝；其下面在靠近圓周邊緣的部位均布與前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱垂直連接；防雨帽下面中部通過立軸軸承與固定立軸連接。導(dǎo)向扇葉為楔狀，其側(cè)立面為矩形，立裝在防雨帽的上面，其楔頂位于防雨帽的圓心上方，楔尾位于防雨帽的周邊，且位于后支撐柱的正上方，楔尾正立面亦為矩形；前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱均為方管制作，長度相等，立裝，位置前支撐柱與后支撐柱通過固定立軸的軸心相對，左支撐柱與右支撐柱也通過固定立軸的軸心相對；前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱的底部與遮擋板底盤圓周邊緣均布垂直連接；上遮擋板、下遮擋板均為半圓桶狀，長度各相當(dāng)于前支撐柱的長度的一半，相對上下布置；上遮擋板貼裝在前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱的上半部，下遮擋板貼裝在前支撐柱、右支撐柱、后支撐柱的下半部；遮擋板底盤為圓板狀，與防雨帽相仿，水平安裝，其上面靠近圓周邊緣的部位均布與前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱垂直連接，其中部通過立軸軸承與固定立軸連接；導(dǎo)向扇葉、防雨帽、前支撐柱、左支撐柱、后支撐柱、右支撐柱、上遮擋板、下遮擋板、遮擋板底盤共同構(gòu)成圍繞固定立軸在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的遮擋系統(tǒng)；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶為管狀，長度相當(dāng)于上遮擋板的長度，套裝在固定立軸的上半部，其兩端內(nèi)側(cè)通過立軸軸承與固定立軸連接，上端外側(cè)與上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子連接；上曲狀風(fēng)扇葉為帶狀，長度略短于上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶，橫剖面為弧狀，其縱向側(cè)邊縱向連接在上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶外壁上，凸面指向?yàn)樗睫D(zhuǎn)動(dòng)的逆時(shí)針方向；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶均布安裝四個(gè)上曲狀風(fēng)扇葉，上曲狀風(fēng)扇葉的最大寬度以其在安裝后能在上遮擋板圍繞的內(nèi)空間自由轉(zhuǎn)動(dòng)為宜；上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、上曲狀風(fēng)扇葉、上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子構(gòu)成圍繞固定立軸在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的上旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶為管狀，長度相當(dāng)于下遮擋板長度，套裝在固定立軸的下半部，其兩端內(nèi)側(cè)通過立軸軸承與固定立軸連接，下端外側(cè)與下發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子連接；下曲狀風(fēng)扇葉為帶狀，長度略短于下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶，橫剖面為弧狀，其縱向側(cè)邊縱向連接在下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶外壁上，凸面指向?yàn)樗睫D(zhuǎn)動(dòng)的順時(shí)針方向；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶均布安裝四個(gè)下曲狀風(fēng)扇葉，下曲狀風(fēng)扇葉的最大寬度以其安裝后能在下遮擋板圍繞的內(nèi)空間自由轉(zhuǎn)動(dòng)為宜；下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、下曲狀風(fēng)扇葉、下發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子構(gòu)成圍繞固定立軸在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)的下旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)；上發(fā)電裝置定子的外端在上發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)，內(nèi)端固定在固定立軸的上部；下發(fā)電裝置定子的外端在下發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)，固定在固定立軸的下部；固定立軸為管狀，從頂部往下，依次通過立軸軸承與防雨帽相接，與上發(fā)電裝置定子直接相接，通過立軸軸承與上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶上端相接，通過立軸軸承與上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶下端相接，通過立軸軸承與下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶上端相接，通過立軸軸承與下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶下端相接，與下發(fā)電裝置定子直接相接，通過立軸軸承與遮擋板底盤相接，最后底部與設(shè)備基礎(chǔ)直接相接。
全文摘要
一種半遮擋立風(fēng)扇葉型風(fēng)力發(fā)電裝置。它主要由導(dǎo)向扇葉、支撐柱、上遮擋板、下遮擋板、固定立軸、上轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶、曲狀風(fēng)扇葉等組成。上遮擋板、下遮擋板均為半圓桶狀，上下相對貼裝在支撐柱上；曲狀風(fēng)扇葉為橫向曲狀帶板，縱向均布分別安裝在上、下轉(zhuǎn)動(dòng)管桶上。曲狀風(fēng)扇葉在順風(fēng)狀態(tài)時(shí)，接受風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)；逆風(fēng)狀態(tài)時(shí)，上、下遮擋板分別將風(fēng)擋住，沒有逆風(fēng)阻力。本裝置沒有安全隱患，可以隨處安裝，且能高效運(yùn)行。
文檔編號F03D9/00GK101424251SQ20081017609
公開日2009年5月6日 申請日期2008年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月8日
發(fā)明者張無夢 申請人:張無夢