專利名稱：一種帆式風能動力自動轉換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帆式風能動力自動轉換裝置，屬于風能轉換技術領域。
背景技術：
風能是取之不盡、用之不完的清潔能源，風能轉換是利用風能的重要方式，例如 風力發(fā)電，具有節(jié)能、環(huán)保的特點，受到世界各國的廣泛重視。普通的風能轉換設備，一般都是漿式，是沿用飛行器空氣動力學的基礎上發(fā)展而來的，為提高發(fā)電能量，越來越大型化， 槳葉的直徑越來越大，存在問題是槳葉直徑越大，轉速越慢，因為每一個槳葉是一個整體， 在同一葉片軸上，槳葉自身的阻力將自身產生的動力大部分抵消了，直徑越大，槳葉葉尖走的路程越長，但是葉尖走得再快，也不會達到風的速度，因此槳葉直徑越大，轉速越慢；漿式風動機要求是高轉速，轉速越大輸出功率越大，而且啟動風速要求也比較高，轉速低就不會產生出大的能量；飛機發(fā)動機可以使螺旋槳達到很高的轉速，但是，用風能推動風動機螺旋槳達到很高的轉速是不可能的，造成風能轉換效率低。實用新型內容本實用新型目的是提供一種帆式風能動力自動轉換裝置，結構合理，降低成本，提高風能轉換效率，解決背景技術中存在的上述問題。本實用新型的技術方案是一種帆式風能動力自動轉換裝置，包含垂直布置的多個風帆和與之連接的風力發(fā)電機，所說的風帆包括至少一片活動帆葉和與之匹配的帆葉軸，活動帆葉設置在帆葉軸上， 帆葉軸在活動帆葉上偏心設置，將活動帆葉分為面積大小不等的兩部分。風帆共同轉動的圓周，被風力方向分割成做功區(qū)和非做功區(qū)，風力吹到位于做功區(qū)的風帆上，活動帆葉垂下，承受風力并帶動風帆轉動做功，風力吹到位于非做功區(qū)的風帆上，活動帆葉與風平行，減少阻力，不承受風力，隨風帆一起轉動，轉動至做功區(qū)活動帆葉垂下做功，如此往復完成風力轉換。帆葉軸在活動帆葉上偏心設置，將活動帆葉分為面積大小不等的兩部分，兩部分面積相差越懸殊，做功的效果越好，但是，面積較大部分的重量應該是等于或稍微大于面積較小部分的重量，既保證了在做功區(qū)活動帆葉垂下，又保證在非做功區(qū)活動帆葉與風平行，因為活動帆葉與風平行主要是依靠面積較小部分的重量來平衡面積較大部分的重量。為了增加活動帆葉面積較小部分的重量，可以在面積較小部分設置配重，平衡面積較大部分的重量；或者增加面積較小部分的厚度，增加重量；還可以采用不同比重材質制作活動帆葉面積大小不等的兩部分，面積較大部分的比重較小，面積較小部分的比重較大。在活動帆葉的轉動路徑上設置限位桿，限位桿的位置是可調節(jié)的，保證活動帆葉的轉動范圍限制在90度以內；所說的限位桿位置調節(jié)方式，可以通過單片機控制自動調節(jié)，根據風速大小調解，風速大則活動帆葉轉動的角度大，更接近于與風力方向平行。在一個風帆上設置多個活動帆葉，多個活動帆葉的排列布置方式是任意的。多個風帆可以直接設置在風力發(fā)電機的旋轉軸上，帶動風力發(fā)電機旋轉，可以通過支撐架將多個風帆設置在高處。也可以設置在轉盤上，轉盤軸連接風力發(fā)電機，間接帶動風力發(fā)電機旋轉，便于設置在海面、平地等風力較大地區(qū)。為便于轉盤旋轉，轉盤可以采用磁懸浮的方式設置。本實用新型的有益效果是①本實用新型可以在低轉速下產生巨大能量，因為風力與風帆是正面推動作用， 風帆本身的面積可以很大；而且風帆的切入、切出也都在做功，做功的風帆迎風，不做功的風帆自動轉換與風平行，實度比很大，可以產生巨大能量。②低風速(一級風)可以啟動，高風速可以自動改變做功的活動帆葉角度，在強風中也可以正常運行，保證穩(wěn)定的轉速。③本實用新型可以取代背景技術中的漿式風力發(fā)電裝置，依靠風能自動調控、自動運轉，結構合理，成本低，風能轉換效率高。


圖1為本實用新型實施例一結構示意圖；圖2為本實用新型實施例二結構示意圖；圖3為本實用新型實施例活動帆葉限位機構示意圖；圖4為本實用新型實施例活動帆葉示意圖；圖中風力發(fā)電機1、旋轉軸2、風帆3、活動帆葉4、帆葉軸5、帆葉軸支架6、限位桿 7、面積較大部分8、面積較小部分9、配重10、轉盤11、磁懸浮12。
具體實施方式

以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步說明。實施例一，參照附圖1。在實施例中，三個風帆3設置在風力發(fā)電機1的旋轉軸2上，每個風帆上設有兩個活動帆葉4和與之匹配的帆葉軸5，在風帆上設有帆葉軸支架6，帆葉軸設置在帆葉軸支架上，活動帆葉設置在帆葉軸上，活動帆葉的轉動范圍限制在90度以內，帆葉軸在活動帆葉上偏心設置，將活動帆葉分為面積大小不等的兩部分，面積較大部分8的重量大于等于面積較小部分9的重量；風帆共同轉動的圓周，被風力方向分割成做功區(qū)和非做功區(qū)，風力吹到位于做功區(qū)的風帆上，活動帆葉垂下，承受風力并帶動風帆轉動做功，風力吹到位于非做功區(qū)的風帆上，活動帆葉與風平行，減少阻力，不承受風力，隨風帆一起轉動，轉動至做功區(qū)活動帆葉垂下做功，如此往復完成風力轉換。實施例二，參照附圖2，三個風帆3設置在轉盤11上，轉盤軸連接風力發(fā)電機1，間接帶動風力發(fā)電機旋轉；為便于轉盤旋轉，轉盤采用磁懸浮12的方式設置。工作過程與實施例一相同。參照附圖3，為了將活動帆葉4的轉動范圍限制在90度以內，在活動帆葉的轉動路徑上設置限位桿7，限位桿的位置是可調節(jié)的，保證活動帆葉的轉動范圍限制在90度以內； 所說的限位桿位置調節(jié)方式，通過單片機控制自動調節(jié)，根據風速大小調解，風速大則活動帆葉轉動的角度大，更接近于與風力方向平行。參照附圖4，帆葉軸5在活動帆葉4上偏心設置，將活動帆葉分為面積大小不等的兩部分，兩部分面積相差越懸殊，做功的效果越好，但是，面積較大部分8的重量應該是等于或稍微大于面積較小部分9的重量，既保證了在做功區(qū)活動帆葉垂下，又保證在非做功區(qū)活動帆葉與風平行，因為活動帆葉與風平行主要是依靠面積較小部分的重量來平衡面積較大部分的重量。為了增加活動帆葉面積較小部分9的重量，可以在面積較小部分9設置配重10，平衡面積較大部分的重量。
權利要求1.一種帆式風能動力自動轉換裝置，其特征在于包含垂直布置的多個風帆(3)和與之連接的風力發(fā)電機(1)，所說的風帆包括至少一片活動帆葉(4)和與之匹配的帆葉軸(5)， 活動帆葉設置在帆葉軸上，帆葉軸在活動帆葉上偏心設置，將活動帆葉分為面積大小不等的兩部分。
2.根據權利要求1所述之帆式風能動力自動轉換裝置，其特征在于在活動帆葉面積較小部分(9)設置配重(10)。
3.根據權利要求1所述之帆式風能動力自動轉換裝置，其特征在于采用不同比重材質制作活動帆葉面積大小不等的兩部分，面積較大部分(8)的比重較小，面積較小部分(9)的比重較大。
4.根據權利要求1或2所述之帆式風能動力自動轉換裝置，其特征在于在活動帆葉 (4)的轉動路徑上設置限位桿(7)。
5.根據權利要求1或2所述之帆式風能動力自動轉換裝置，其特征在于在一個風帆上設置多個活動帆葉。
6.根據權利要求1或2所述之帆式風能動力自動轉換裝置，其特征在于多個風帆直接設置在風力發(fā)電機的旋轉軸(2 )上。
7.根據權利要求1或2所述之帆式風能動力自動轉換裝置，其特征在于多個風帆設置在轉盤(11)上，轉盤軸連接風力發(fā)電機。
8.根據權利要求1或2所述之帆式風能動力自動轉換裝置，其特征在于轉盤采用磁懸浮(12)的方式設置。
專利摘要本實用新型涉及一種帆式風能動力自動轉換裝置，屬于風能轉換技術領域。技術方案是包含垂直布置的多個風帆(3)和與之連接的風力發(fā)電機(1)，所說的風帆包括至少一片活動帆葉(4)和與之匹配的帆葉軸(5)，活動帆葉設置在帆葉軸上，帆葉軸在活動帆葉上偏心設置，將活動帆葉分為面積大小不等的兩部分。本實用新型可以在低轉速下產生巨大能量，實度比很大；低風速(一級風)可以啟動，高風速可以自動改變風帆的做功角度，在強風中也可以正常運行，保證穩(wěn)定的轉速；本實用新型可以依靠風能自動調控、自動運轉、自動轉換，結構合理，成本低，風能轉換效率高。
文檔編號F03D3/02GK201953559SQ20112005715
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權日2011年3月7日
發(fā)明者李建民 申請人:李建民