[实用新型]垂直轴式风力机

说明书

本实用新型涉及一种能量转换装置，特别是一种将风力转换成机械动能的垂直轴式风力机。

对于传统的垂直轴式风力机，其叶片设在轴壁上，并以与轴成垂直方向（与地面成水平方向）向两侧延伸，叶片的水平面与地面垂直，以便在风力作用下使叶片旋转，从而达到将风力转换成机械动能的目的。对于这种传统的垂直轴式风力机，其叶片均为固定形状，而且为了能接受从各方向吹来的风力，均把叶片设计成使其俯视图呈十字状的多向式叶片。这样的装置虽然能够达到将风力转换成机械动能的目的，但在这种装置中，由于在两相对称叶片上产生的机械动能会有所抵消，因而降低了风力转换成机械动能的效率。

本实用新型的目的是提供一种能把风力有效地转换成机械动能的垂直轴式风力机。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下所述的解决方案：在传统垂直轴式风力机的前面（与风向导片相对的一侧）加上由两个具有一定角度面板组成的漏斗状集风板，以使风力能集中吹到单一侧的风叶上，从而避免机械动能的相互抵消现象。

从上述解决方案可以看出，利用本实用新型能够提高风力转换效率，达到把风力有效地转换成机械动能的目的。

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

图1是本实用新型的立体图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型的部分剖视图。

图4是本实用新型中滑轮与园形轨道结构图。

图5是本实用新型的俯视图与风的流动方向示意图。

如图1所示，本实用新型系由固定轴1、转轴2、风叶3、风向导片4、集风板5A与5B和园形轨道6等主要部件组成。

其中，固定轴1（同时参阅图3、图4）为一固定的轴管。

转轴2（同时参阅图2、图3、图5）套在固定轴1的外面，并在固定轴1与转轴2之间设有轴承21，转轴2下部设有一传动齿轮22。

风叶3（同时参阅图2、图3、图5）系由以适当间距设在转轴2之轴壁上的多个风叶组成。

风向导片4（同时参阅图2、图3、图4、图5）为一与地面成垂直状的平板，并借助于支架41、套筒42和轴承43设在转轴2上，风向导片4能够以转轴2为轴心旋转。在风向导片4的尾端装有一个能够以支轴44为轴心转动的舵45。由于舵45可在风力作用下转向风力较小的方向，所以可平衡风向导片4两受风面的风力，使风向导片4不致发生由风向抖动产生的不稳现象，进而使风向导片4更准确地指向风力较小的方向。风向导片4的下端通过一弹簧46与一滑轮47相接（见图4）。

集风板5A、5B（同时参阅图2、图3、图5）各为一与地面垂直的面板，并以适当角度设置成漏斗状，通过支架51固定于套筒42上与风向导片4相对的另一侧（风力机机体前方），它们可随风向导片4的转动而旋转，以利于收集风力，并把风力集中导向位于一侧的风叶3上，起到有效利用风力的作用。集风板5B的后面还有一个以适当角度设置的挡风板5C，挡风板5C与集风板5B配合形成一挡风墙，可防止位于该侧风叶3受风吹动，而使整个风叶组仅在一侧风叶3受风力的情况下达到最佳效果。集风板5A、5B和挡风板5C的下端分别通过弹簧52、53、54与滑轮55、56、57相接（见图4）。

园形轨道6（同时参阅图2、图5）恰好处在风向导片4、集风板5A、5B和挡风板5C下端之滑轮47、55、56、57的下方，用于支撑风向导片4、集风板5A、5B及挡风板5C和使其下端的滑轮47、55、56及57在上滑动。为使风向导片4在定风向时不受风向微小抖动的影响而随意偏转，园形轨道6的表面呈微波浪形状。

参照图5，本实用新型在使用时主要利用风向导片4定出风向，利用集风板5A、5B形成的漏斗形状集中风力，并按图5所示箭头方向将风力吹向单一侧，使位于该侧风叶3受到最强的风力，进而带动转轴2旋转，并由其下端的传动齿轮22最有效地输出机械动能。