[发明专利]风叶受限式立轴式风车

说明书

技术领域

本发明涉及垂直风车，尤其是涉及风叶受限式立轴式风车。

背景技术

随着可开采能源的日趋减少，利用风力作为用之不竭、无污染的能源越来越受到人们的关注。立轴式风车是一种利用风叶将风的直线运动变成回转运动，尽而将风能转化为机械能、电能、热能等而作功的机械。中国发明专利公开号：CN101080569公开了一种“具有导向装置的立轴式风车”，其中垂直板以环状阵列从基座底部固定到转子顶部。在两个垂直板之间设置倾斜板从基座结构底部固定到基座结构顶部。垂直板和倾斜板成角度径向固定，这样无论何时风从任何方向吹来都被压缩然后转向转子叶片。该装置虽然能够提高立轴式风车的风能利用率，但是其结构较复杂，制造成本较高且体积大。

发明内容

本发明目的在于提供一种风叶受限式立轴式风车。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的风叶受限式立轴式风车，包括上、下支撑板，垂直设置在所述上、下支撑板之间的转动轴，固定在所述转动轴上的上、下水平支撑臂，所述上、下水平支撑臂之间对称于转动轴设置有多个立轴式叶片；所述每个立轴式叶片的上、下转轴分别与上、下水平支撑臂转动连接；在每个立轴式叶片的下转轴或/和上转轴上分别水平固定有横担，在所述每个横担的两端分别设置有与开设在所述下支撑板或/和上支撑板上的轨道槽滚动配合的辊轮；所述轨道槽由换向段轨道槽和过渡段轨道槽构成；

所述换向段轨道槽由与所述转动轴同心的外半圆轨道槽和内半圆轨道槽组成，所述外半圆轨道槽与内半圆轨道槽的半径之差等于设置在所述横担两端辊轮之间的距离；

所述过渡段轨道槽由半径相等的第一半圆轨道槽和第二半圆轨道槽组成；所述第一半圆轨道槽的左端槽口与所述外半圆轨道槽的左端槽口相衔接而右端槽口与所述内半圆轨道槽的右端槽口相衔接；所述第二半圆轨道槽的左端槽口与所述内半圆轨道槽的左端槽口相衔接而右端槽口与所述外半圆轨道槽的右端槽口相衔接。

所述第一半圆轨道槽与第二半圆轨道槽交叉接口处的槽侧壁为圆弧过渡段。

本发明优点在于实现所述立轴式叶片根据风向的自动换向，即：无论风自哪个方向吹过立轴式风车，在风力作用下进入所述换向段轨道槽区域内的立轴式叶片处于迎风面状态，而进入所述过渡段轨道槽区域内的立轴式叶片处于顺风面状态，立轴式叶片在风力作用下自动换向便捷可靠。同时，本发明结构简单，便于加工制造。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A向剖视结构示意图。

图3是本发明所述下支撑板及轨道的结构示意图。

图4是本发明所述换向段轨道槽的结构示意图。

图5是本发明所述过渡段轨道槽的结构示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，本发明所述的风叶受限式立轴式风车，包括上、下支撑板1、2，垂直设置在所述上、下支撑板1、2之间的转动轴3，固定在所述转动轴3上的上、下水平支撑臂4、5，所述上、下水平支撑臂4、5之间对称于转动轴3设置有四个立轴式叶片6；所述每个立轴式叶片6的上、下转轴7、8分别与上、下水平支撑臂4、5转动连接；在每个立轴式叶片6的下转轴8上分别水平固定有横担9，在所述每个横担9的两端分别设置有与开设在所述下支撑板2上的轨道槽滚动配合的辊轮10、11；所述轨道槽由换向段轨道槽和过渡段轨道槽构成；

如图4所示，所述换向段轨道槽由与所述转动轴3同心的外半圆轨道槽12和内半圆轨道槽13组成，所述外半圆轨道槽12与内半圆轨道槽13的半径之差等于设置在所述横担9两端辊轮10、11之间的距离；

如图5所示，所述过渡段轨道槽由半径相等的第一半圆轨道槽14和第二半圆轨道槽15组成；所述第一半圆轨道槽14的左端槽口与所述外半圆轨道槽12的左端槽口相衔接而右端槽口与所述内半圆轨道槽13的右端槽口相衔接；所述第二半圆轨道槽15的左端槽口与所述内半圆轨道槽13的左端槽口相衔接而右端槽口与所述外半圆轨道槽12的右端槽口相衔接。为便于所述辊轮10、11自第一半圆轨道槽14向第二半圆轨道槽15的过渡（或自第二半圆轨道槽15向第一半圆轨道槽14的过渡），所述第一半圆轨道槽14与第二半圆轨道槽15交叉接口处的槽侧壁为圆弧过渡段16。