一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法
【专利摘要】本发明公开了一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，属于风电清洁能源【技术领域】，包括：弧形静片1通过活动装置2与弧形动片3连接成半圆形，半圆形两端设软幕4构成正面方形，背面半圆形，俯视成半月形的立式风斗，可配置成为由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗按X层次组合而成的大功率垂直轴风力发电机风轮，特征是：在弧形动片3的超长端外侧设第一永磁体201，在对称的弧形静片1的内侧设第二永磁体202，或者在活动装置2中设弹璜204，使风斗在顺风方向时自动打开，在背风方向时气流克服弹璜或第一永磁体与第二永磁体的吸引力，弧形动片3自动闭拢，以减少逆向阻力，提高风能的利用率，使风轮的发电能力倍增。
【专利说明】—种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，属于风电清洁能源【技术领域】，特别涉及一种可配置成为顺风向自动开合的大功率垂直轴风力发电风轮。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，垂直轴风力发电风轮的风叶弧形角度是固定的，不能顺风向自动调节，所以当对称的两个风叶与自然界吹来的气流风向成水平线时，由于两个风叶受力相同就会左摇右摆，克服了一端的风向阻力后才能顺利旋转，由此降低了旋转速度，在运行中浪费了不少的风力资源。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述缺陷，采用以下技术方案:
[0004]一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，包括:按照弧形度上下边各自向内翻边的弧形静片1，通过活动装置2与按照弧形度上下边各自向内翻边的弧形动片3连接成半圆形，半圆形上下翻边处各设软幕4，构成正面方形或长方形，背面半圆形，俯视为半月形的立式风斗，该风斗可配置成为由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗按X层次组合而成的大功率垂直轴风力发电机风轮，其中N或X为自然数，特征是:所述活动装置2由主轴或主轴和轴承组成，在主轴上设有弹璜204，或者在弧形动片3的外侧和对称的弧形静片I的内侧各自设永磁体，适当选择永磁体磁性强度或弹璜力度，使风斗在顺风方向时自动张开，两片永磁体吸合或弹璜弹开，风斗在背风方向时，气流克服弹璜或永磁体磁场吸引力自动闭拢风斗，减少风向阻力，提高风能的利用率。
[0005]所述弧形静片I由一片按弧形度上下边各自向内翻边的弧形金属薄片，弧形金属薄片上下翻边处各自设置弧形的加强金属片，加强金属片一端设圆形猫耳扣，上下对称的两个猫耳扣中心设圆孔，供安装活动装置2使用。
[0006]所述弧形动片3由一片按弧形度上下边各自向内翻边的弧形金属薄片，弧形金属薄片翻边处设置弧形的加强金属片，加强金属片一端设圆形猫耳扣，上下对称的两个猫耳扣中心设圆孔，供安装活动装置2使用，其中弧形动片3的长度适当超出弧形静片I，超出端作为风斗张开时的定位限制。
[0007]所述活动装置2是:在弧形静片I的猫耳扣圆孔和弧形动片3的猫耳扣圆孔中通过主轴或主轴、轴承连接，在弧形动片3的长度适当超出弧形静片I的超长端的外侧设第一永磁体201，在对称的弧形静片I的内侧设第二永磁体202，第一永磁体与第二永磁体的磁性方向成NS-NS，适当选择磁性强度，使风斗在顺风时自动张开，第一永磁体201与第二永磁体202自动吸合,背风时气流克服磁场吸引力，第一永磁体201与第二永磁体202自动分开，使风斗的弧形动片3自动闭拢。
[0008]所述活动装置2是:在弧形静片I的猫耳扣圆孔和弧形动片3的猫耳扣圆孔通中过主轴或主轴、轴承连接，在主轴两端各自设置一个弹璜204，适当选择弹璜力度，使风斗在顺风时张开，张开的幅度由超出弧形静片I长度的弧形动片3的超出端定位限制，背风时气流克服弹璜力度，使风斗的弧形动片3自动闭拢。
[0009]所述软幕4，由尼龙薄布或软金属丝布或降落伞布制成半圆形软幕，第一半圆形软幕4设置在由弧形静片I和弧形动片3通过活动装置2构成的半圆形风斗框架上侧，第二半圆形软幕4设置在半圆形风斗框架下侧。
[0010]所述弧形静片I或弧形动片3，还可以制成模具后，由金属薄片材料压制成型制成；或者制成模具后，由塑料、尼龙、环氧树脂等绝缘材料注塑或压注成型制成。
[0011]所述能顺风向自动开合的半月形立式风斗，可配置成为由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗按X层次组合而成的大功率垂直轴风力发电机风轮，其中N或X为自然数，当设X为双层时的配置方法为:将金属管116划分两层，第一层对称设置第I风斗111和第2风斗113，第二层对称设置第3风斗112和第4风斗114，其中第一定位盘115通过金属管116设置在第一层风斗的弧形静片I的上端，第二定位盘115设置在第一层风斗的弧形静片I的下端和第二层风斗的弧形静片I的上端，将上下两层4个风斗按各占90度的定位角度通过定位盘定位，固定在金属管116上,第三定位盘115与第二层风斗的弧形静片I的下端连接以后，设置在金属管116的底端，并设连接孔供外接传动机构连接。
[0012]所述能顺风向自动开合的半月形立式风斗，可根据需要配置成为由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗按X层次组合而成的大功率垂直轴风力发电机风轮，其中N或X为自然数，当设X为三层时的配置方法为:将金属管116划分三层，第一层对称设置第I风斗111和第2风斗112，第二层对称设置第3风斗113和第4风斗114，第三层对称设置第5风斗117和第6风斗118,第一定位盘115通过金属管116设置在第一层风斗的弧形静片I的上端，第二定位盘115通过金属管116设置在第一层风斗的弧形静片I下端和第二层风斗的弧形静片I上端，第三定位盘115通过金属管116设置在第二层风斗的弧形静片I下端和第三层风斗的弧形静片I上端，第四定位盘115通过金属管116设置在第三层风斗的弧形静片I下端，将三层6个风斗按各占60度的定位角度通过定位盘定位，固定在金属管116上，其中底端的第四定位盘115中设连接孔供外接传动机构连接；风斗层数根据实际使用需要量身定制。
[0013]有益效果:
[0014]一.本设计由:弧形静片I通过活动装置2与弧形动片3连接成半圆形，半圆形两端设软幕4构成正面方形，背面半圆形，俯视成半月形的立式风斗，通过活动装置2中设有弹璜或第一永磁体201和第二永磁体202，使得风斗在顺风方向时自动打开，在背风方向时，气流克服活动装置2中的弹璜或永磁体的吸引力自动闭拢风斗，减少风向阻力，提高风能的利用率。
[0015]二.本设计的能顺风向自动开合的半月形立式风斗，可根据需要配置成为由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗按X层次组合而成的大功率垂直轴风力发电机风轮，其中N或X为自然数，使发电能力倍增。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图1、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法永磁体结构原理俯视图。[0017]附图2、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法永磁体结构原理正视图。
[0018]附图3、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法弹璜结构原理俯视图。
[0019]附图4、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法弹璜结构原理正视图。
[0020]附图5、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法组成双层风轮的俯视图。
[0021]附图6、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法组成双层风轮的正视图。
[0022]附图7、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法组成三层风轮的正视图。
【具体实施方式】
[0023]以下实施例并不构成对本发明保护范围的任何限制。
[0024]实施例:附图1，一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法永磁体结构原理俯视图；附图2、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法永磁体结构原理正视图。图中:1.弧形静片，2.活动装置，3.弧形动片，201.第一永磁体，202.第二永磁体，4.软幕。
[0025]作为优选，活动装置2由两个短轴和两个微型轴承，将弧形静片I上侧的猫耳扣圆孔与弧形动片3上侧的猫耳扣圆孔连接，将弧形静片I下侧的猫耳扣圆孔与弧形动片3下侧的猫耳扣圆孔连接，构成开合自如的半圆形风斗框架；框架上下两面各设软幕4，其中弧形动片3的金属薄片长度适当超出弧形静片1，在超长端外侧设第一永磁体201，在对称的弧形静片I的内侧设第二永磁体202，第一永磁体与第二永磁体的磁性方向成NS—NS，适当选择磁性力度，使风叶在顺风时自动长开，第一永磁体201与第二永磁体202吸合，背风时克服磁性力度，第一永磁体与第二永磁体自动分开，使风斗的弧形动片3自动闭拢。
[0026]实施例:附图3、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法弹璜结构原理俯视图，附图4、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法弹璜结构原理正视图；图中:1.弧形静片，2.活动装直，3.弧形动片，203.长王轴,204.弹横,4.软眷。
[0027]作为优选，所述活动装置2是:在弧形静片I和弧形动片3各自的猫耳扣圆孔，通过两端设置微型轴承的主轴203连接，其中主轴两端各自设置一个弹璜204，适当选择弹璜力度，使风叶在顺风时张开，张开的幅度由超出弧形静片I长度的弧形动片3的超出端定位限制，背风时克服弹璜力度，使风斗的弧形动片3自动闭拢。
[0028]实施例:附图5、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法组成双层风轮的俯视图，附图6、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法组成双层风轮的正视图。
[0029]作为优选，将金属管116划分两层,第一层对称设置第I风斗111和第2风斗113,第二层对称设置第3风斗112和第4风斗114，其中，风斗与金属管116之间设加长管，使两个风斗与金属管116之间横向距离加长，在杠杆作用下增强旋转力度，提高发电能力，第一个定位盘115通过金属管116设置在第一层风斗的弧形静片I的上端，第二个定位盘115设置在第一层风斗和两层风斗各自的弧形静片I之间，将上下两层4个风斗按各占90度的定位角度和定位盘一起固定在金属管116上，第三个定位盘115设置在金属管116的底端，设圆孔供外接传动机构连接；金属管116顶端密封防水或设置吊环。
[0030]图7、一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法组成三层风轮的正视图。
[0031]作为优选，图中:111.第I风斗，112.第2风斗，113.第3风斗，114.第4风斗，115.定位盘,116.金属管，117.第5风斗，118.第6风斗。
【权利要求】
1.一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，包括:翻边的弧形静片(1)，通过活动装置(2)与翻边的弧形动片(3)连接成半圆形，半圆形上下翻边处各设软幕(4)，构成正面方形，背面半圆形，俯视为半月形的立式风斗，该风斗可配置成为由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗按X层次组合而成的大功率垂直轴风力发电机风轮，其中N或X为自然数，特征是:所述活动装置(2)由主轴或主轴和轴承组成，在主轴上设弹璜(204)，或者在弧形动片(3)的外侧和对称的弧形静片(I)的内侧各自设永磁体，适当选择永磁体磁性强度或弹璜力度，使风斗在顺风方向时自动张开，两片永磁体吸合或弹璜弹开，风斗在背风方向时，气流克服弹璜或永磁体磁场吸引力自动闭拢风斗，减少风向阻力，提高风能的利用率。
2.根据权利要求1所述的一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，特征在于:所述弧形静片(I)由一片按弧形度上下各自向内翻边的弧形金属薄片，翻边处各自设置弧形加强金属片，加强金属片一端设圆形猫耳扣，上下对称的两个猫耳扣中心设圆孔，供安装活动装置(2)使用。
3.根据权利要求1所述的一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，特征在于:所述弧形动片(3)由一片按弧形度上下各自向内翻边的弧形金属薄片，翻边处各自设置弧形加强金属片，加强金属片一端设圆形猫耳扣，上下对称的两个猫耳扣中心设圆孔，供安装活动装置(2)使用，其中弧形动片(3)的长度适当超出弧形静片(I)，超出端作为风斗张开时的定位限制。
4.根据权利要求1所述的一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，特征在于:所述活动装置(2)是:在弧形静片(I)的猫耳扣圆孔和弧形动片(3)的猫耳扣圆孔通过主轴或主轴、轴承连接，在弧形动片(3)的超长端外侧设第一永磁体(201)，在对称的弧形静片(I)的内侧设第二永磁体(202)，第一永磁体与第二永磁体的磁性方向成NS—NS，适当选择磁性强度，使风斗在顺风时自动张开，第一永磁体(201)与第二永磁体(202)自动吸合，背风时气流克服磁场吸引力，第一永磁体(201)与第二永磁体(202)自动分开，使风斗的弧形动片(3)自动闭拢。
5.根据权利要求1所述的一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，特征在于:所述活动装置(2)是:在弧形静片(I)的猫耳扣圆孔和弧形动片(3)的猫耳扣圆孔通过主轴或主轴、轴承连接，在主轴两端各自设置一个弹璜(204)，适当选择弹璜力度，使风斗在顺风时张开，张开的幅度由超出弧形静片长度的弧形动片的超出端定位限制，背风时气流克服弹璜力度，使风斗的弧形动片(3)自动闭拢。
6.根据权利要求1所述的一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，特征在于:所述软幕(4)，由尼龙薄布或软金属丝布或降落伞布制成半圆形软幕，第一软幕(4)设置在弧形静片(I)和弧形动片(3)通过活动装置(2)构成的半圆形风斗框架上侧，第二软幕(4)设置在半圆形风斗框架下侧。
7.根据权利要求1所述的一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，特征在于:所述弧形静片(I)或弧形动片(3)，可制成模具后，由金属薄片材料压制成型制成；或者制成模具后，由加强塑料、尼龙、环氧树脂绝缘材料注塑或压注制成。
8.根据权利要求1所述的一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，特征在于:所述能顺风向自动开合的半月形立式风斗，可配置成为由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗按X层次组合而成的大功率垂直轴风力发电机风轮，其中N或X为自然数，当设X为双层时的配置方法为:将金属管(116)划分两层，第一层对称设置第I风斗(111)和第2风斗(113)，第二层对称设置第3风斗(112)和第4风斗(114)，其中，风斗与金属管(116)之间设加长管，使两个风斗与金属管116之间横向距离加长，在杠杆作用下增强旋转力度，提高发电能力，第一定位盘(115)通过金属管(116)设置在第一层风斗的弧形静片(I)的上端，第二定位盘(115)设置在第一层风斗的弧形静片(I)的下端和第二层风斗的弧形静片(I)的上端，将上下两层4个风斗按各占90度的定位角度通过定位盘定位，固定在金属管(116)上，第三定位盘(115)与第二层风斗的弧形静片(I)的下端连接以后，设置在金属管(116)的底端，并设连接孔供外接传动机构连接。
9.根据权利要求1所述的一种能顺风向自动开合的半月形立式风斗及配置方法，特征在于:所述能顺风向自动开合的半月形立式风斗，可根据需要配置成为由2N个能顺风向自动开合的半月形立式风斗按X层次组合而成的大功率垂直轴风力发电机风轮，其中N或X为自然数，当设X为三层时的配置方法为:将金属管(116)划分三层，第一层对称设置第I风斗(111)和第2风斗(112)，第二层对称设置第3风斗(113)和第4风斗(114)，第三层对称设置第5风斗(117)和第6风斗(118)，第一定位盘(115)通过金属管(116)设置在第一层风斗的弧形静片(I)的上端，第二定位盘(115)通过金属管(116)设置在第一层风斗的弧形静片(I)下端和第二层风斗的弧形静片(I)上端，第三定位盘(115)通过金属管(116)设置在第二层风斗的弧形静片(I)下端和第三层风斗的弧形静片(I)上端，第四定位盘(115)通过金属管(116)设置在第三层风斗的弧形静片(I)下端，将三层6个风斗按各占60度的定位角度通过定位盘定位，固定在金属管(116)上,其中底端的第四定位盘(115)中设连接孔供外接传动机构连接。
【文档编号】F03D3/06GK103953505SQ201410114095
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】陈国宝 申请人:杭州爱纬斯电子有限公司, 陈国宝