專利名稱：垂直軸風(fēng)輪機(jī)的制作方法
垂直軸風(fēng)輪機(jī)本發(fā)明涉及一種垂直軸風(fēng)輪機(jī)。本發(fā)明適用于發(fā)電。風(fēng)輪機(jī)已經(jīng)被越來越多地用于將風(fēng)力轉(zhuǎn)化成電力。風(fēng)輪機(jī)可以是水平軸輪機(jī)或垂直軸輪機(jī)，水平軸輪機(jī)需要直接面向風(fēng)向以最好的實(shí)現(xiàn)輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)；而垂直軸輪機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于無論風(fēng)向如何都會(huì)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明就涉及這樣一種用于發(fā)電的垂著軸風(fēng)輪機(jī)。此前公開的關(guān)于垂直軸風(fēng)輪機(jī)的文件是FR2494781。該篇文檔描述了一種具有三條水平徑向臂的垂直軸風(fēng)輪機(jī)。在每條臂的端部裝有一垂直輪葉。這些輪葉能夠樞轉(zhuǎn)且它們的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有一個(gè)極限。垂直輪葉的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)靠近輪葉的一端。輪葉的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)允許輪葉根據(jù)風(fēng)向自主定向。這種自主定位是通過轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的極限進(jìn)行限制的。由于轉(zhuǎn)動(dòng)的這種限制，在輪機(jī)的部分旋進(jìn)進(jìn)程中，輪葉會(huì)提供一捕捉風(fēng)的表面。在另一部分進(jìn)程中，輪葉進(jìn)行自主定向，將樞轉(zhuǎn)點(diǎn)設(shè)置在輪葉的一端意味著在此點(diǎn)能夠在輪葉上產(chǎn)生最大的旋轉(zhuǎn)力。本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對(duì)于此種風(fēng)輪機(jī)來說，產(chǎn)生如此大的旋轉(zhuǎn)力會(huì)有不良效果。這樣大的旋轉(zhuǎn)力會(huì)在輪葉達(dá)到旋轉(zhuǎn)極限時(shí)對(duì)徑向臂產(chǎn)生很大的沖擊，這就使得必須對(duì)臂和輪葉進(jìn)行加固，這樣會(huì)增加重量和降低效率。US2003/023M98公開了另一種垂直軸風(fēng)輪機(jī)。該文檔說明了拖拽型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及提升型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的區(qū)別。拖拽型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用諸如FR2494781中描述的平板作為捕捉風(fēng)的輪葉。而提升型風(fēng)力發(fā)電機(jī)則使用氣翼(aerofoil)作為輪葉。 US2003/023M98教導(dǎo)了從使用平板的拖拽型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)向使用氣翼的提升型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的演進(jìn)。該文檔描述了在該種提升型風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的氣翼的配置。其談到需要對(duì)氣翼進(jìn)行平衡以使得其樞轉(zhuǎn)點(diǎn)位于壓力或提升力的平均中點(diǎn)。此外，提升型風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要相對(duì)復(fù)雜的輪葉形式，因此會(huì)導(dǎo)致也輪葉重量和成本的增加。因此，需要提供一種簡(jiǎn)單但高效的垂直軸風(fēng)輪機(jī)以解決前文提到的一個(gè)或多個(gè)問題。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種輪機(jī)頭，其包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)件；多個(gè)層疊槳葉，每個(gè)槳葉都包括一表面，槳葉可旋轉(zhuǎn)地安裝于可轉(zhuǎn)動(dòng)件上，以使得每個(gè)槳葉都能夠相對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)件從一第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)至一第二位置，該第一位置與該第二位置間的夾角小于180度；其中，每個(gè)槳葉都圍繞一軸可旋轉(zhuǎn)地安裝于可轉(zhuǎn)動(dòng)件上，該軸位于這樣的靠近槳葉的中心的位置， 即如果一力從垂直于該表面的方向施加于輪葉上，則施加于該軸的一側(cè)的該表面的部分上的力與施加于該軸的另一側(cè)的該表面的部分上的力之差足以驅(qū)動(dòng)槳葉從該第一位置旋轉(zhuǎn)至該第二位置。該槳葉的位于該軸的一側(cè)的該表面的部分的表面積可以大于位于該軸的另一側(cè)的該表面的部分的表面積。每個(gè)槳葉都可以是可旋轉(zhuǎn)地安裝于一介于該槳葉的中心和距離槳葉的端部四分之一槳葉長(zhǎng)度的點(diǎn)之間的一個(gè)點(diǎn)上。每個(gè)槳葉都可以是安裝于距離該槳葉中心六分之一的槳葉長(zhǎng)度的點(diǎn)上。每個(gè)槳葉的表面可以均呈凹形輪廓。每個(gè)槳葉都可以包括一槳葉框以及一槳葉罩，該槳葉框形成槳葉的外緣，而該槳葉罩形成槳葉的表面。該槳葉罩可以包括一柔性材料。該第一位置和第二位置間的夾角可以在七十五度至一百零五度之間。該輪機(jī)頭可進(jìn)一步包括一第一止動(dòng)裝置，其中，該第一止動(dòng)裝置限制槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角度?？蛇x的是，該輪機(jī)頭還可進(jìn)一步包括一第二止動(dòng)裝置，其中，該第二止動(dòng)裝置進(jìn)一步限制槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。其中所述止動(dòng)裝置是一從該可轉(zhuǎn)動(dòng)件延伸出的突起；一在一固定點(diǎn)以及槳葉上的一點(diǎn)之間的系繩，或該可轉(zhuǎn)動(dòng)件的一部分，或是其他可以限制槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)的其他適當(dāng)?shù)难b置。該止動(dòng)裝置可將槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)角度限制在在七十五度至約一百零五度之間。優(yōu)選的是是，槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)角度被限制在九十度，在該角度，該第一位置與本體共面，而該第二位置與該本體正交。還還為該輪機(jī)頭提供了針對(duì)每個(gè)槳葉的吸震器以盡可能的減小槳葉與止動(dòng)裝置接觸時(shí)的碰撞。當(dāng)該第一止動(dòng)裝置和第二止動(dòng)裝置包括一從該可轉(zhuǎn)動(dòng)件延伸出的突起或該可轉(zhuǎn)動(dòng)件的一部分時(shí)，該吸震器可以是一位于突起上的由彈性材料制成的表面，該可轉(zhuǎn)動(dòng)件的部分或者槳葉的部分與該突起或該可轉(zhuǎn)動(dòng)件的部分相接觸?？商鎿Q的是，當(dāng)該第一止動(dòng)裝置和第二止動(dòng)裝置包括一在一固定點(diǎn)以及可轉(zhuǎn)動(dòng)件上的一點(diǎn)之間的系繩時(shí)，該吸震器包括由彈性材料制成的該系繩。該彈性材料可以是橡膠或橡膠的合成等同物。可替換的是，其中該吸震器可包括一位于槳葉或可轉(zhuǎn)動(dòng)件上的彈性彈簧機(jī)構(gòu)?？蛇x的是，輪機(jī)頭還包括將槳葉在其旋轉(zhuǎn)中的一點(diǎn)固定的裝置。該可轉(zhuǎn)動(dòng)件可以包括多個(gè)輪機(jī)輪葉，且每一個(gè)輪機(jī)輪葉上至少安裝多個(gè)槳葉中的至少一個(gè)槳葉。固定槳葉的裝置可以包括將槳葉固定在與輪葉垂直的位置的裝置，或?qū)~保持在與輪葉共面的方向上的裝置，或?qū)~在任意方向固定的裝置。槳葉可以安裝在一沿槳葉寬度的不對(duì)稱的點(diǎn)上，或在一點(diǎn)上以至于槳葉在安裝點(diǎn)一側(cè)的部分的表面積大于槳葉的延伸至安裝點(diǎn)另一側(cè)的部分的表面積。優(yōu)選的是，槳葉可由以下材料之一制成剛性的塑料材料、帆布、碳纖維或金屬。金屬可以例如是鋼或鋁。槳葉的一端還可以是平面狀或包括匙狀在內(nèi)的形狀。該輪機(jī)輪葉可以包括一細(xì)長(zhǎng)部以及一設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)部一端的框部，槳葉安裝于該框部?jī)?nèi)?？商鎿Q的是，該輪機(jī)輪葉可以包括一對(duì)臂，槳葉上的一點(diǎn)安裝于一個(gè)臂上，而另一點(diǎn)
安裝于另一臂上。本發(fā)明的另一方面提供了一種用于前述垂直軸風(fēng)輪機(jī)的輪機(jī)頭。本發(fā)明的另一方面提供了一種垂直軸風(fēng)輪機(jī)，其包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于一支撐件上的輪機(jī)頭，該輪機(jī)頭具有如上所述的結(jié)構(gòu)。該垂直軸風(fēng)輪機(jī)可進(jìn)一步包括一制動(dòng)裝置以對(duì)輪機(jī)頭相對(duì)支撐件的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行限制。這可以防止輪機(jī)頭繞支撐件轉(zhuǎn)動(dòng)過快而損傷垂直軸風(fēng)輪機(jī)上的零件。本發(fā)明的其他方面將通過下面結(jié)合附圖的的針對(duì)具體個(gè)實(shí)施例描述對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員變得顯而易見。

圖1是一種垂直軸風(fēng)輪機(jī)的側(cè)視圖。
圖2是該垂直軸風(fēng)輪機(jī)的俯瞰圖。圖3是將圖2中的垂直軸風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)30度后的俯瞰圖。圖4是將圖2中的垂直軸風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)45度后的俯瞰圖。圖5是將圖2中的垂直軸風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)60度后的俯瞰圖。圖6是將圖2中的垂直軸風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)90度后的俯瞰圖。圖7至9示出了各種可替換的槳葉、臂以及安裝件的配置。圖10是一種包括圖7中的可替換的槳葉和臂的配置的垂直軸風(fēng)輪機(jī)側(cè)視圖。圖11是一種包括槳葉框以及罩的垂直軸風(fēng)輪機(jī)的臂的端部的側(cè)視圖。圖12是另一種包括槳葉框以及罩的垂直軸風(fēng)輪機(jī)的臂的端部的側(cè)視圖。圖1、2示出了一種風(fēng)輪機(jī)10，其包括一輪機(jī)頭11以及一支撐部16。輪機(jī)頭11包括一可旋轉(zhuǎn)地安裝于支撐件16上的可轉(zhuǎn)動(dòng)件12，該可轉(zhuǎn)動(dòng)件包括四個(gè)臂14。每個(gè)臂14都在遠(yuǎn)離支撐件16的臂14的端部分別設(shè)置槳葉18、20、22、24。槳葉18、20、22、24連接于臂 14的安裝點(diǎn)沈上，且槳葉18、20、22、M可繞各自的安裝點(diǎn)樞轉(zhuǎn)。每個(gè)槳葉18、20、22、24的樞轉(zhuǎn)軸可以是基本垂直的朝向。安裝點(diǎn)位于槳葉18、24的長(zhǎng)度上以至于槳葉18、24的一端與安裝點(diǎn)間的距離要大于槳葉18、24的另一端與安裝點(diǎn)間的距離。在本實(shí)施例的輪機(jī)頭11中，當(dāng)臂14以及槳葉 18,24共面時(shí)，槳葉的延伸于安裝點(diǎn)與支撐件16之間的部分的長(zhǎng)度要大于槳葉延伸超過臂 14的末端的部分的長(zhǎng)度。槳葉的延伸于安裝點(diǎn)與支撐件16之間的部分的長(zhǎng)度與槳葉延伸超過臂14的末端的部分的長(zhǎng)度的差是這樣選擇的，即能夠使得輪機(jī)頭以高效的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。 下面將對(duì)該長(zhǎng)度之差的配置作具體說明。在可轉(zhuǎn)動(dòng)件上可旋轉(zhuǎn)地安裝槳葉意味著當(dāng)槳葉受到第一方向上的氣流的作用時(shí)， 槳葉會(huì)因槳葉以連接可轉(zhuǎn)動(dòng)件的位置為分界的各面受到不均衡的力而繞安裝點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，以至于槳葉會(huì)趨向于與受力的方向相平行，除非槳葉繞安裝點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)受到其他裝置的限制。這意味著槳葉會(huì)因氣流對(duì)槳葉的作用而在第一位置與第二位置之間運(yùn)動(dòng)。便利的設(shè)置是，在第一位置，槳葉基本在可轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的徑向方向。便利的設(shè)置是，在第二位置，槳葉基本在可轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的切線方向。便利的設(shè)置是，如果可轉(zhuǎn)動(dòng)件以第一種轉(zhuǎn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)動(dòng) (順時(shí)針或逆時(shí)針)，則槳葉會(huì)在該種轉(zhuǎn)動(dòng)方式下在運(yùn)動(dòng)到第二位置時(shí)受約束停止，而在相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方式下則會(huì)在運(yùn)動(dòng)到第一位置時(shí)受約束停止。在此種配置中，槳葉可以受到作用于其上的具有與可轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相垂直的運(yùn)動(dòng)方向分量的氣流的影響而作以下運(yùn)動(dòng)1、當(dāng)槳葉位于可轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上游位置時(shí)，可使其選定第一位置，并且由于其被限制不會(huì)再向遠(yuǎn)離第二位置的方向運(yùn)動(dòng)，其可對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)件施加一轉(zhuǎn)矩直至其到達(dá)一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下游位置。2、當(dāng)槳葉位于可轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下游位置時(shí)，可使其向第二位置運(yùn)動(dòng)，并且由于其被限制不會(huì)再向遠(yuǎn)離第一位置的方向運(yùn)動(dòng)，其可對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)件施加一轉(zhuǎn)矩直至其到達(dá)一大致與氣流方向平行的位置。3、隨著槳葉繼續(xù)向可轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上游位置運(yùn)動(dòng)，可使其朝第一位置運(yùn)動(dòng)， 保持基本與氣流平行，并且由于其基本與氣流平行，其在此周期部分基本對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)件沒有轉(zhuǎn)矩作用。優(yōu)選的是，第一位置和第二位置分開110度至70度的角度，最優(yōu)選的是，繞槳葉安裝點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)分開約90度的角度。優(yōu)選的是，槳葉均已相似的方式安裝。
下面將參照?qǐng)D2至6描述輪機(jī)頭11在有風(fēng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方式。當(dāng)風(fēng)向如圖2所示時(shí)， 一力將作用于與風(fēng)向垂直的槳葉20上。由于槳葉20從安裝點(diǎn)沈延伸至支撐件16的部分的長(zhǎng)度大于槳葉延長(zhǎng)超過臂14 的末端的部分的長(zhǎng)度，槳葉20經(jīng)受的合力是一逆時(shí)針方向的以安裝點(diǎn)沈?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)力。這樣，槳葉的繞安裝點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)就被與槳葉20部分重疊的臂14阻止了。而由于風(fēng)對(duì)槳葉20和臂14的作用所產(chǎn)生的繞支撐件16的合力是繞支撐件16的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力。與風(fēng)向呈90度的槳葉M由于風(fēng)的作用會(huì)繞安裝點(diǎn)沈作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這是由于槳葉M的延伸于安裝點(diǎn)沈和支撐件16之間的部分的長(zhǎng)度大于槳葉M延伸超過臂14的末端的部分的長(zhǎng)度。因此，作用在延伸于安裝點(diǎn)沈和支撐件16之間的槳葉部分的力要大于作用于超過臂末端的槳葉部分的力，從而槳葉會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。提供了一個(gè)止動(dòng)件觀以防止槳葉M轉(zhuǎn)動(dòng)超過九十度。輪葉對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)至與風(fēng)向平行的位置意味著風(fēng)此時(shí)對(duì)槳葉的作用力最小。這樣，風(fēng)作用于槳葉M和與其關(guān)聯(lián)的臂的繞支撐件的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)力的大小要小于槳葉20以及其關(guān)聯(lián)的臂所施加的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力的大槳葉18和22以及他們相關(guān)聯(lián)的臂是與風(fēng)向平行的，因此，不會(huì)施加繞支撐件的旋轉(zhuǎn)力。這樣，各臂和槳葉的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)就使得輪機(jī)頭11經(jīng)受一總的順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)力。圖3示出了當(dāng)輪機(jī)頭10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了約30度后，其上的槳葉18、20、22、24的位置。在此位置，風(fēng)向槳葉18施加一力。基于與圖2中描述的關(guān)于槳葉20的原理，槳葉18繞安裝點(diǎn)26的轉(zhuǎn)動(dòng)也會(huì)被臂14的與槳葉M的延伸于安裝點(diǎn)沈與支撐件之間的部分相接觸的部分阻止。據(jù)此，槳葉18和與其相關(guān)聯(lián)的臂14將經(jīng)受繞支撐件16的順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)力。槳葉20仍經(jīng)受一繞安裝點(diǎn)沈的逆時(shí)針力的作用，但基于針對(duì)圖2所描述的原理， 槳葉20的轉(zhuǎn)動(dòng)被臂14阻止。這樣，基于圖2描述的針對(duì)槳葉20的原理，槳葉20和與其關(guān)聯(lián)的臂14經(jīng)受的繞支撐件16的順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)力。隨著輪機(jī)頭11從圖2中的位置向圖3中的位置運(yùn)動(dòng)的過程中，槳葉22繞安裝點(diǎn) 26順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這是因?yàn)闃~22的從安裝點(diǎn)沈向支撐件16延伸的部分的表面積大于槳葉22延伸超過臂14的末端的部分的表面積。這樣，槳葉22的從安裝點(diǎn)沈向外延伸的較長(zhǎng)的部分就比從安裝點(diǎn)26向外延伸的較短的部分的受力大。這樣，槳葉22經(jīng)受的合力就是順時(shí)針的，從而槳葉22會(huì)繞安裝點(diǎn)沈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。如上具體敘述的那樣，槳葉22的從安裝點(diǎn)沈向外延伸的較長(zhǎng)的部分比從安裝點(diǎn) 26向外延伸的較短的部分的受力大。然而，較大的力與較小的力的差異能夠使得槳葉22繞安裝點(diǎn)沈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)就足夠了。因此，安裝點(diǎn)沈的位置應(yīng)盡可能的接近槳葉的中點(diǎn)同時(shí)又能夠提供轉(zhuǎn)動(dòng)槳葉22所需的力的差異。安裝點(diǎn)沈在槳葉22的長(zhǎng)度上的位置將依賴于 例如，在可旋轉(zhuǎn)支撐點(diǎn)處需要克服的摩擦力。理想狀態(tài)下，安裝點(diǎn)位于不小于距離槳葉22 的端點(diǎn)1/4的槳葉長(zhǎng)度的位置。在一種示例性的配置中，每個(gè)輪葉都是600mm長(zhǎng)，600mm寬。旋轉(zhuǎn)安裝點(diǎn)位于距離槳葉中心線IOOmm的位置上，或距離槳葉邊緣200mm的位置上。在這樣的配置中，可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝點(diǎn)與槳葉的中心線的距離是槳葉長(zhǎng)度的六分之一。這樣的配置可提供足夠的力以將槳葉從一個(gè)位置驅(qū)動(dòng)至另一個(gè)位置，而同時(shí)避免在運(yùn)動(dòng)速度下產(chǎn)生大的沖擊。槳葉的中心線是參照槳葉暴露于氣流的面積確定的，而不是參照槳葉的質(zhì)量確定的。槳葉22在風(fēng)力的作用下的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)由一止動(dòng)件觀限制。止動(dòng)件是由臂14延伸出的一個(gè)面形成的?？蓮膱D3看出，該止動(dòng)件會(huì)防止槳葉22繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，即便槳葉還在經(jīng)受風(fēng)力作用下的順時(shí)針作用力的驅(qū)動(dòng)。優(yōu)選的是，槳葉及與其相關(guān)聯(lián)的臂的形狀需要使得施加于槳葉22上的順時(shí)針力大于施加于臂14上的逆時(shí)針力。這樣，槳葉22及其關(guān)聯(lián)的臂 14的經(jīng)受的總的力是順時(shí)針的。通過盡可能減小槳葉22在從圖2所示的位置向圖3所示的位置運(yùn)動(dòng)的過程中經(jīng)受的旋轉(zhuǎn)力，可減小槳葉到達(dá)止動(dòng)件觀時(shí)受到的沖擊。這種減小的沖擊可以使得輪機(jī)頭11的轉(zhuǎn)動(dòng)更平穩(wěn)。這種減小的沖擊還可以減小槳葉22由于轉(zhuǎn)動(dòng)速度過快而損壞的可能。實(shí)際上，已經(jīng)觀察到，當(dāng)輪機(jī)頭11達(dá)到運(yùn)行轉(zhuǎn)速時(shí)，槳葉22在做前述旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)與止動(dòng)件觀發(fā)生碰撞，或僅會(huì)與止動(dòng)件發(fā)生輕微的碰撞。參照?qǐng)D2、3，這可以解釋為當(dāng)槳葉22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止動(dòng)件觀會(huì)向遠(yuǎn)離槳葉22的方向運(yùn)動(dòng)。這樣，增加槳葉需要轉(zhuǎn)動(dòng)的距離就可以使槳葉22在到達(dá)圖6所示的位置前不與止動(dòng)件觀發(fā)生接觸。這樣，在附圖所示的輪機(jī)中，各槳葉可繞一共有的主軸16旋轉(zhuǎn)，且每個(gè)槳葉可以繞各自的第二軸26旋轉(zhuǎn)。而各第二軸也會(huì)隨輪機(jī)頭11的旋轉(zhuǎn)而繞主軸16旋轉(zhuǎn)。通過適當(dāng)設(shè)置軸26的位置以使得當(dāng)各槳葉繞各軸沈旋轉(zhuǎn)時(shí)施加于槳葉上的繞軸的力基本上的平衡的，那么，相比各力高度不平衡的情況而言，力將很小、且槳葉會(huì)更慢的并且不那么有力的繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由于轉(zhuǎn)動(dòng)的相對(duì)較慢，輪機(jī)頭將在輪葉碰到其端部止動(dòng)件或其他限位裝置前先轉(zhuǎn)動(dòng)，而結(jié)果是端部止動(dòng)件與槳葉在快要碰到時(shí)，其和與其接近的槳葉的部位是同向運(yùn)動(dòng)的，從而可以減少兩者的相互碰撞。同樣，由于轉(zhuǎn)動(dòng)并不那么有力，在碰撞時(shí)的碰撞力也相對(duì)較小。槳葉M是經(jīng)受繞安裝點(diǎn)26的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力作用的。其原因與圖2中針對(duì)槳葉 24的描述相同。槳葉M會(huì)繞安裝點(diǎn)沈樞轉(zhuǎn)直至基本沒有外力施加于其上，即，直至如圖3 所示，槳葉M與風(fēng)的方向平行。由于施加于輪機(jī)頭11的繞支撐件的總順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力大于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)力，輪機(jī)頭 11會(huì)繼續(xù)繞支撐件16順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)輪機(jī)頭運(yùn)動(dòng)45度后，如圖4所示，風(fēng)繼續(xù)向槳葉18、20及其關(guān)聯(lián)的臂14施加順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力，并且，原理跟參照?qǐng)D3的描述一樣。槳葉22繼續(xù)經(jīng)受一總的順時(shí)針力。如參照?qǐng)D2所描述的那樣，槳葉22的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)會(huì)被止動(dòng)件觀阻止，且槳葉22及與其相關(guān)聯(lián)的臂整體將經(jīng)受一順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力。槳葉 24繼續(xù)沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)以保持與風(fēng)向相平行。如參照?qǐng)D2所描述的那樣，這是由于輪葉 24收到風(fēng)產(chǎn)生的離得作用。這樣，由于施加于輪機(jī)頭11上的繞支撐件的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力大于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)力，輪機(jī)頭11會(huì)一直沿順時(shí)針方向繞支撐件轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)輪機(jī)頭11轉(zhuǎn)動(dòng)了 60度后，如圖5所示，風(fēng)繼續(xù)向槳葉18、20以及其關(guān)聯(lián)的臂施加順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力，正如參照?qǐng)D3的所描述的那樣。槳葉22繼續(xù)經(jīng)受順時(shí)針力的作用。槳葉22的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)被止動(dòng)件28阻止，從而基于圖3中針對(duì)槳葉22所描述的原理那樣，槳葉22及其相關(guān)聯(lián)的臂14會(huì)一同繞支撐件作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。如圖3中針對(duì)槳葉M所描述的原理那樣，作用在槳葉M上的風(fēng)力會(huì)繼續(xù)使得槳葉M沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)以保持在與風(fēng)向平行的方向上。這樣，施加于輪機(jī)頭11上的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)力就大于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)力，輪機(jī)頭11繼而會(huì)繞支撐件16作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)輪機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)了 90度后，至圖6所示的位置，槳葉18位于槳葉20在圖2中所示的位置，而槳葉20位于圖2中的槳葉22的位置，槳葉22位于圖2中的槳葉M的位置，槳葉24位于圖2中的槳葉18的位置。這樣，可以看到，圖6中施加于槳葉18、20、22、24的力與圖2中施加于槳葉20、22、24、18的力相同。這樣，輪機(jī)頭11會(huì)連續(xù)經(jīng)受繞支撐件的順時(shí)針力的作用。輪機(jī)頭11可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞竭B接于一發(fā)電設(shè)備?？梢允褂萌魏蔚睦棉D(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電的設(shè)備。例如，輪機(jī)頭可以連接至一驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可產(chǎn)生電能。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)該知道，風(fēng)輪機(jī)可以具有任意數(shù)量的槳葉。有益的是，風(fēng)輪機(jī)至少有三片槳葉。這樣的配置可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪機(jī)的自啟動(dòng)。此外，可以僅對(duì)少數(shù)的臂提供可樞轉(zhuǎn)的槳葉20。最優(yōu)選的是，輪機(jī)僅有三片槳葉，且進(jìn)行等距分布。為了實(shí)現(xiàn)最高效，風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量，尤其是臂和槳葉的質(zhì)量，應(yīng)該盡可能的小。 這使得輪機(jī)更容易在微風(fēng)的情況下啟動(dòng)、降低槳葉碰撞止動(dòng)件時(shí)的沖擊、減小結(jié)構(gòu)上的離心效應(yīng)(不然，就需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固以解決高風(fēng)速)，以及允許輪機(jī)在風(fēng)速不恒定的情況下更高效的轉(zhuǎn)換能量，因此，輪機(jī)頭需要對(duì)風(fēng)速的變換靈敏響應(yīng)并作加、減速以最好的將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為輪機(jī)頭上的力矩。在此種配置下，風(fēng)輪機(jī)適合在大于5ms-l或大于IOms 1的風(fēng)速下，最好是在接近5ms-l的風(fēng)速下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)所需的力矩。在此種配置下，風(fēng)輪機(jī)能夠在5ms-l的風(fēng)速下產(chǎn)生3至4Nm的力矩。對(duì)此種風(fēng)輪機(jī)的測(cè)試顯示，其尤其適用于在弱風(fēng)下進(jìn)行發(fā)電。支撐件可以是任意一種現(xiàn)有的支撐件。例如，支撐件可以是一用于在其上安裝可轉(zhuǎn)動(dòng)件的立柱。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)該理解，槳葉可以是任意適當(dāng)?shù)男螤睿允沟蔑L(fēng)作用于槳葉上后能夠使其繞臂上的支撐件轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，參照前述關(guān)于安裝位置的描述，槳葉在臂上的安裝點(diǎn)可以是任何適當(dāng)?shù)奈恢?，只要?dāng)槳葉的方向與風(fēng)向相垂直，則風(fēng)作用于槳葉的從安裝點(diǎn)向一端延伸的部分的力大于作用于槳葉從安裝點(diǎn)向另一側(cè)延伸的部分的力?？赡艿臉~、臂的形狀以及安裝配置可參照?qǐng)D7至9以及11至12的描繪。在圖 7中，臂14包括一從支撐件(未示出)延伸出的細(xì)長(zhǎng)部30以及一框部32。槳葉34包括一平面板材，該平面板材通過兩個(gè)安裝點(diǎn)36安裝于框部32內(nèi)，且槳葉34能夠繞兩安裝點(diǎn)樞轉(zhuǎn)。安裝點(diǎn)36距離框部32的一端的距離比距離另一端的距離近，以至于當(dāng)有風(fēng)吹過時(shí)，施加于安裝點(diǎn)36 —端的力比施加于另一端32的大，從而使得槳葉34轉(zhuǎn)動(dòng)直至與止動(dòng)件38、 40相接觸。在圖7中，槳葉與框部32的最接近細(xì)長(zhǎng)部30的端部重疊以限制槳葉34的運(yùn)動(dòng)。 此外，安裝點(diǎn)具有多個(gè)伸出部40，伸出部防止槳葉相對(duì)框部32所在的平面轉(zhuǎn)動(dòng)超過九十度?？蛇x的是，可將多個(gè)伸出部40進(jìn)行連接以形成一延伸于安裝點(diǎn)36之間的單一止動(dòng)件。盡管圖7描繪的安裝點(diǎn)36設(shè)置在遠(yuǎn)離細(xì)長(zhǎng)部30超過一半的框部32長(zhǎng)度的位置上，但本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)該知道，安裝點(diǎn)36可以設(shè)置在距離細(xì)長(zhǎng)部任意長(zhǎng)度的位置上，只要能在有風(fēng)的情況下使得槳葉34轉(zhuǎn)動(dòng)即可。另外，止動(dòng)件38和40可以位于任何所適當(dāng)?shù)奈恢?，槳葉34可以與框部32在任何適當(dāng)?shù)奈恢弥丿B，伸出部可以從框部34的任意位置伸出。
在圖8中，臂包兩個(gè)臂42，且槳葉44分別在每個(gè)臂46上都具有安裝點(diǎn)46。安裝點(diǎn)46可以更靠近槳葉44的其中一端以至于當(dāng)有風(fēng)吹進(jìn)或吹出，槳葉44在安裝點(diǎn)46 —面的受力要大于另一面從而使得槳葉44轉(zhuǎn)動(dòng)直至其與止動(dòng)件相接觸。在此處，臂可以形成第一止動(dòng)件和伸長(zhǎng)部，如參照?qǐng)D7的描述可以形成第二止動(dòng)件。圖9描繪了一種可選的槳葉形狀，其安裝在如圖8所描繪的雙臂配置15之間。圖10描繪了圖7中的槳葉形狀以及的臂配置安裝于一垂直軸風(fēng)輪機(jī)上。圖11示出了一安裝在臂70上的槳葉56。臂的兩端呈兩分叉結(jié)構(gòu)，該兩分叉結(jié)構(gòu)具有延伸至槳葉的上點(diǎn)和下點(diǎn)的動(dòng)板柱52，54。槳葉通過軸承46安裝至動(dòng)板柱。槳葉包括框57以及一片外沿連接于框57的柔性不滲透材料58?？?7的上、下邊緣呈直線且相互品行。而框57的側(cè)邊呈弧形。在可替換的配置中，每個(gè)臂都包括一個(gè)安裝于臂上方的槳葉以及一安裝于臂下方的槳葉。這種雙槳葉配置使得輪機(jī)的表面積加倍卻沒有增加臂的數(shù)量。這種配置還允許槳葉的數(shù)量加倍并且不會(huì)產(chǎn)生后續(xù)的槳葉互相遮擋的問題，而槳葉遮擋是在臂的單面安裝多個(gè)槳葉時(shí)會(huì)產(chǎn)生的問題。圖12示出了這樣的一種類似圖11中的槳葉和臂的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)60 包括臂71，臂71的上方和下方各安裝有一個(gè)槳葉62、64。如前面已經(jīng)討論過的，且參照前面關(guān)于安裝位置的討論，槳葉的安裝點(diǎn)可以是任何適當(dāng)?shù)奈恢弥灰?dāng)漿葉與風(fēng)向垂直時(shí)，施加于槳葉向安裝點(diǎn)一側(cè)延伸的部分上的力大于施加于槳葉向另一側(cè)延伸的部分上的力即可?？蛇x的是，槳葉可以是這樣安裝的，即其可以繞一基本水平的軸樞轉(zhuǎn)。以這種方式安裝的槳葉在一風(fēng)能夠被導(dǎo)向進(jìn)入槳葉表面的位置和一風(fēng)被導(dǎo)向橫穿槳葉表面的位置間旋轉(zhuǎn)。還可以為槳葉提供偏置裝置以促進(jìn)槳葉回到這樣的位置，即槳葉表面處于風(fēng)能夠被導(dǎo)向進(jìn)入槳葉表面的位置。每個(gè)槳葉都是層疊形式的。每個(gè)槳葉可以因此是片狀，還可選的具有加強(qiáng)框和加強(qiáng)肋等特征。多數(shù)傳統(tǒng)的槳葉都包括一框以及連接于其上的片狀的材料。槳葉可以是平面的或是基本呈平面的。槳葉優(yōu)選是非氣翼形。槳葉可以基本是平的或平面的。在此種配置中，漿葉的兩邊是共面的，且轉(zhuǎn)軸相互平行或基本平行。此外，槳葉可以是任何適當(dāng)?shù)男螤钪灰軌驅(qū)崿F(xiàn)前述功能即可。附圖中沒有示出的槳葉的適當(dāng)形狀包括在安裝點(diǎn)的一側(cè)具有匙狀部以增加作用于該側(cè)的力。槳葉可以是剛性的或柔性的，可以用各種適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?示例性材料包括塑料、帆布、碳纖維或金屬。所述金屬材料例如可以是鋁或鋼。 有益的是，槳葉可以通過一槳葉框以及一罩構(gòu)建而成。罩包括帆布、如尼龍格等針織材料，以及其他柔性材料。這樣，槳葉的表面在有力施加于其上時(shí)能發(fā)生形變，從而呈凹形。槳葉這種凹形可以更好的捕捉風(fēng)。進(jìn)一步的，罩可以由相對(duì)廉價(jià)的材料制成。這還提供了這樣的便利性，即可將罩做成如風(fēng)況惡劣，例如在暴風(fēng)條件下，則自動(dòng)松開?？呻S后替換罩，而輪機(jī)整體不會(huì)受到惡劣條件的損害。 這樣，在一種實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)槳葉包括一外圍結(jié)構(gòu)，其定義了一個(gè)框，框內(nèi)有開口，一片柔性材料覆蓋開口且與框相連接。柔性材料優(yōu)選是不滲透的材料以使風(fēng)能作用于其上。在這種方式中，當(dāng)有風(fēng)作用于柔性材料上時(shí)，柔性材料會(huì)變?yōu)榉瞧矫嫘?，例如彎入開口中。這種非平面形可以通過捕捉風(fēng)及/或作為風(fēng)帆來提高效率。該種結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法是用撐桿圍成一框，框內(nèi)有開口，將柔性材料用粘合劑、釘或其他固定裝置固定在框上。止動(dòng)件觀、36、46可以是如圖2至6所示的臂14的延伸部上形成的一個(gè)面?？商鎿Q的是，還可以使用圖7、8所中描述的任意形式的止動(dòng)件。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)該知道其他限制槳葉運(yùn)動(dòng)的適當(dāng)?shù)难b置也是可以使用的。例如，可能的止動(dòng)件包括將槳葉連接至一固定點(diǎn)的系繩。此外，止動(dòng)件可以不將槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)限制于90度，而可以是隨著反向旋轉(zhuǎn)力的減小而增大。這一角度可以是小于180度的角度?？蛇x的是，每個(gè)槳葉的安裝點(diǎn)可以是一彈簧機(jī)構(gòu)以防止槳葉的突然運(yùn)動(dòng)影響槳葉和臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？商鎿Q的是，可將止動(dòng)件觀配置為阻止槳葉突然運(yùn)動(dòng)而影響槳葉和臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。例如，止動(dòng)件觀可以用諸如橡膠等彈性材料制成?？蛇x的是，可以為垂直軸風(fēng)輪機(jī)提供離心離合設(shè)備。該設(shè)備可以包括一將槳葉固定于一位置以使其可以為輪機(jī)頭繞支撐件的轉(zhuǎn)動(dòng)減速的裝置。還可以使用任何將槳葉固定于該位置的設(shè)備?？商鎿Q的是，該設(shè)備可以包括制動(dòng)裝置以向輪機(jī)頭施加一制動(dòng)力以為其減速。還可以使用任何適用于對(duì)輪機(jī)頭相對(duì)支撐件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行減速的裝置?？稍谳喨~上的一點(diǎn)經(jīng)受的離心力大于一閾值時(shí)啟動(dòng)該設(shè)備?？商鎿Q的是，在輪機(jī)頭的轉(zhuǎn)速大于一閾值時(shí)啟動(dòng)該設(shè)備。當(dāng)該設(shè)備是用于固定槳葉的裝置，且轉(zhuǎn)速或離心力大于一閾值時(shí)，該設(shè)備即可使得一個(gè)槳葉停下，此后，如果離心力第二次大于設(shè)備的一個(gè)閾值時(shí)，則該設(shè)備可以使得第二槳葉固定。優(yōu)選的是，如果離心力或轉(zhuǎn)速降至第二閾值以下時(shí)，則將槳葉從固定位置釋放或減小制動(dòng)力。輪機(jī)可以耦合于一力矩消耗器，例如，一發(fā)電機(jī)或一水泵，或耦合于其他將輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為其他形式的運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，例如往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。提供這樣一種設(shè)備是有用的，由于其可防止輪機(jī)頭的轉(zhuǎn)速增至可能會(huì)損傷一個(gè)或多個(gè)輪葉、輪機(jī)頭本身、支撐件，或通過輪機(jī)頭的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電能的裝置的點(diǎn)。
1權(quán)利要求
1.一種輪機(jī)頭，包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)件；多個(gè)層疊槳葉，每個(gè)槳葉都包括一表面，槳葉可旋轉(zhuǎn)地安裝于可轉(zhuǎn)動(dòng)件上，以使得每個(gè)槳葉都能夠相對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)件從一第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)至一第二位置，該第一位置與該第二位置間的夾角小于180度;其中，每個(gè)槳葉都圍繞一軸可旋轉(zhuǎn)地安裝于可轉(zhuǎn)動(dòng)件上，該軸位于這樣的靠近槳葉的中心的位置，即如果一力從垂直于該表面的方向施加于輪葉上，則施加于該軸的一側(cè)的該表面的部分上的力與施加于該軸的另一側(cè)的該表面的部分上的力之差足以驅(qū)動(dòng)槳葉從該第一位置旋轉(zhuǎn)至該第二位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪機(jī)頭，其中，該槳葉的位于該軸的一側(cè)的該表面的部分的表面積大于位于該軸的另一側(cè)的該表面的部分的表面積。
3.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，每個(gè)槳葉都是可旋轉(zhuǎn)地安裝于一介于該槳葉的中心和距離槳葉的端部四分之一槳葉長(zhǎng)度的點(diǎn)之間的一個(gè)點(diǎn)上。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，每個(gè)槳葉都是安裝于距離該槳葉中心六分之一的槳葉長(zhǎng)度的點(diǎn)上。
5.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，每個(gè)槳葉的表面均呈凹形輪廓。
6.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，每個(gè)槳葉都包括一槳葉框以及一槳葉罩，該槳葉框形成槳葉的外緣，而該槳葉罩形成槳葉的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輪機(jī)頭，其中，該槳葉罩包括一柔性材料。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，該第一位置和第二位置間的夾角在七十五度至一百零五度之間。
9.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，每個(gè)槳葉進(jìn)一步包括一第一止動(dòng)裝置，其中，該第一止動(dòng)裝置限制槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪機(jī)頭，其中，每個(gè)槳葉進(jìn)一步包括一第二止動(dòng)裝置，其中， 該第二止動(dòng)裝置進(jìn)一步限制槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的輪機(jī)頭，其中所述止動(dòng)裝置是一從該可轉(zhuǎn)動(dòng)件延伸出的突起；一在一固定點(diǎn)以及槳葉上的一點(diǎn)之間的系繩，或該可轉(zhuǎn)動(dòng)件的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，還為該輪機(jī)頭提供了針對(duì)每個(gè)槳葉的吸震器以盡可能的減小槳葉與止動(dòng)裝置接觸時(shí)的碰撞。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輪機(jī)頭，其中，該第一止動(dòng)裝置和第二止動(dòng)裝置包括一從該可轉(zhuǎn)動(dòng)件延伸出的突起或該可轉(zhuǎn)動(dòng)件的一部分，其中，該吸震器包括一位于突起上的由彈性材料制成的表面，該可轉(zhuǎn)動(dòng)件的部分或者槳葉的部分與該突起或該可轉(zhuǎn)動(dòng)件的部分相接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輪機(jī)頭，其中，該第一止動(dòng)裝置和第二止動(dòng)裝置包括一在一固定點(diǎn)以及可轉(zhuǎn)動(dòng)件上的一點(diǎn)之間的系繩，其中，該吸震器包括由彈性材料制成的該系繩。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的輪機(jī)頭，其中，該彈性材料是橡膠或橡膠的合成等同物。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中該吸震器包括一位于槳葉或可轉(zhuǎn)動(dòng)件上的彈性彈簧機(jī)構(gòu)。
17.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，該輪機(jī)頭包括將每個(gè)槳葉在其旋轉(zhuǎn)中的一點(diǎn)固定的裝置。
18.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，該可轉(zhuǎn)動(dòng)件包括多個(gè)輪機(jī)輪葉，且每一個(gè)輪機(jī)輪葉上至少安裝多個(gè)槳葉中的至少一個(gè)槳葉。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的輪機(jī)頭，其中，該輪機(jī)輪葉包括一細(xì)長(zhǎng)部以及一設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)部一端的框部，槳葉安裝于該框部?jī)?nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的輪機(jī)頭，其中，該輪機(jī)輪葉包括一對(duì)臂，槳葉上的一點(diǎn)安裝于一個(gè)臂上，而另一點(diǎn)安裝于另一臂上。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，固定各槳葉的裝置包括將槳葉固定在與輪葉的方向垂直的方向上的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，固定各槳葉的裝置包括將槳葉保持在與輪葉的共面的方向上的裝置。
23.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，每個(gè)槳葉都安裝在一沿槳葉寬度的不對(duì)稱的點(diǎn)上。
24.根據(jù)前述任意一項(xiàng)所述的輪機(jī)頭，其中，槳葉由以下材料之一制成剛性的塑料材料、帆布、碳纖維或金屬。
25.—種垂直軸風(fēng)輪機(jī)，其包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于一支撐件上的輪機(jī)頭，該輪機(jī)頭具有如權(quán)利要求1至M中任意一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的垂直軸風(fēng)輪機(jī)，其進(jìn)一步包括一制動(dòng)裝置以對(duì)輪機(jī)頭相對(duì)支撐件的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行限制。
27.—種基本根據(jù)本文以及隨附的附圖的任何組合所描述的輪機(jī)頭。
28.—種基本根據(jù)本文以及隨附的附圖的任何組合所描述的垂直軸風(fēng)輪機(jī)。
全文摘要
一種輪機(jī)頭，包括一可轉(zhuǎn)動(dòng)件；多個(gè)層疊槳葉，每個(gè)槳葉都包括一表面，槳葉可旋轉(zhuǎn)地安裝于可轉(zhuǎn)動(dòng)件上，以使得每個(gè)槳葉都能夠相對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)件從一第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)至一第二位置，該第一位置與該第二位置間的夾角小于180度；其中，每個(gè)槳葉都圍繞一軸可旋轉(zhuǎn)地安裝于可轉(zhuǎn)動(dòng)件上，該軸位于這樣的靠近槳葉的中心的位置，即如果一力從垂直于該表面的方向施加于輪葉上，則施加于該軸的一側(cè)的該表面的部分上的力與施加于該軸的另一側(cè)的該表面的部分上的力之差足以驅(qū)動(dòng)槳葉從該第一位置旋轉(zhuǎn)至該第二位置。
文檔編號(hào)F03D3/06GK102348890SQ201080011206
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者羅伯特·佛拉瑟·莫里斯 申請(qǐng)人:文德宙有限公司