百叶折叠式风能发动机.pdf

本发明是关于风能发动机，特别是具有垂直轴的百叶折叠式风能发动机的发明。该发动机不需要导向，并可承接来自垂直于立轴的任何方向的风能。
    把风的动能转换成有用的机械能已成为实用科学，多年来对风力机械已有很多的设计，风力系统的专利几乎比任何其它形式装置的专利为多。风轮机是发电装置的核心，它的式样很多，大体上可分为两种类型;一种是浆叶绕水平轴转动的翼式风轮机。另一种是浆叶绕垂直轴转动的阻力式风轮机。它们差不多都是由风能产生一个不对称的力使其旋转、转动或摆动从而发电。其中浆叶绕水平轴转动的翼式风轮机需要迎风装置、高空架设、功率系数低等。有一种浆叶绕垂直轴转动的风轮机的法国专利〔FR-2494781〕;是利用活动浆叶产生的不对称力使风轮机转动的，但是由于该风轮机的浆叶受到摆动角度的限制，当C2旋转到与风向成180°时;由于风的压力C2开始张开，张开的角度受到E的限制约100°，此时C2虽然有翼旋地作用向C3方向运动，但是因为C2平面产生的阻力远大于C2的翼旋作用力，这种负作用的阻力同时也降低了整机的功率系数。另外，由于E限制着C，C在张开时会冲击E，特别是在风速较高的情况下会发生很大的冲击力，甚至使C变形，影响整机的稳定性或功率系数。再者，由于该风轮机没有稳速或调速装置，该机的稳定性很差或高风速下的风轮机超速运行难以控制。另外，每组B是单独承受所受的阻力，在大功率工作的情况下，对材料的要求比较苛刻。

    本发明的目的是提供一种容易工业化的比较实用的风轮机，该机具有功率系数高、稳定性好、加工容易、能自动调速、能使用普通材料、即能在高风速下运行，又能在低风速下起动工作的风轮机。

    本发明实施的具体方案是在一垂直于地面的主轴上装有多于三组的呈矩形的支架，多组是为了使风轮机运行的比较平衡，在每组支架上装有多片风叶和风叶轴，用“O”形环传给各组矩形支架连接，连接的目的是使每组矩形支架所受的力通过“O”形环传给各组矩形支架，以免单组矩形支架受力过大发生弯曲。为了保证最佳功率系数，在浆叶所摆动范围内不设限位器，这样可使浆叶的摆动角度约在180°，与风向基本平行，能使浆叶在作负功时保持最小阻力，将浆叶制成流线型则进一步降低了作负功时的阻力。为了防止由于阵风给风轮机带来的不稳定因数，用公知的飞轮来储能、放能，以便达到比较稳定的目的，飞轮可装在主轴或发电机轴等相应部位。

    本发明的进一步改进是利用物体的离心力来传动浆叶，使浆叶张开一角度，角度的空隙能透过一部分风能，能减少浆叶的阻力，降低风轮机的转速。该角度随重物离心力的变化而变化（该重物是公知的钢材等金属），这样可限制高风速给风轮机带来的超速运转，该装置能在风轮机上起到自动调整的效果，保证了风轮机的安全运行。该风轮机除了能在高风速下正常运行外，还能在较低风速下启动运行。该风轮机的功率系数高于目前其它型式的风轮机。

    附图描述了本发明实施例：

    图1是本发明工作原理图。

    图2是本发明自动调整装置。

    图1：该风轮机有六组（可以是多组）浆叶〔1〕，每组有三片浆叶（可以是多片）〔1〕的组合类似我们日常生活中的百叶窗，浆叶〔1〕可绕浆叶轴〔5〕摆动约180°，当风力吹到F、A组时，F、A组受到风力作用折叠并列呈一平面，该平面对风力产生一阻力，推动F→A→B→C→D→E→F绕主轴〔2〕旋转，当A→B时，浆叶〔1〕还受风力作用，在B→C时，由于浆叶〔1〕作负功的阻力作用，使浆叶〔1〕绕浆叶轴〔5〕向外张开解列，在C→D→E时，解列的浆叶〔1〕与风向约呈180°时阻力很小，此时F、A、B相对于C、D、E来说阻力很大，这样由风轮机产生的一个不对称力使风轮机周而复始的绕主轴〔2〕旋转，通过公知的变速机构传给发电机，从而发电“O”型环〔3〕连接着A、B、C、D、E、F组矩形支架〔4〕。

    图2：当风速较高时，重物（离心块）〔11〕由于离心力大于弹簧〔6〕的反作用力，带动连杆〔10〕、摇臂销〔7〕、控制杆〔8〕，使浆叶〔1〕张开一角度。当风速较低时，由于重物〔11〕的离心力小于弹簧〔6〕的反作用力，风力使浆叶〔1〕任然并列组合呈一平面。矩形支架〔4〕在图中只画出了下面支架的一部分，上面支架来画，浆叶轴〔5〕。