专利名称：垂直轴风扇及其扇叶的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种能利用自然风能量驱动风力 发电机工作的垂直轴风扇扇叶。本实用新型还设计包括上述扇叶的垂直轴风扇。
背景技术：
现有的垂直轴风扇与风力发电机配套使用时，当风速达到额定值后，扇叶在风力 的作用下，以中轴为中心作水平圆周运动，向同一方向旋转，将风能转换为机械能，带动风 力发电机发出电力。风扇上的扇叶呈箱形，各扇叶的形状、转速、大小相等，围绕中轴均勻分布，在使用 过程中，同一扇叶先是做迎风运动，旋转180度后，开始做反向逆风运动，多个扇叶的作用 力施加在同一中轴上，当扇叶逆风运动时会产生反作用力，所产生的阻力会抵消部分迎风 扇叶的推力，限制了风扇的转速，严重影响对风能的利用率。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种扇叶。该扇叶在整体风扇公转的同时，其箱底可自 转关闭或打开，关闭时可获得最大量的储存风能，打开时可将阻力释放，使风扇的风能利用 率得到极大的提高。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述扇叶的垂直轴风扇。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种扇叶，用于垂直轴风扇，所述扇叶的箱 体具有一活动式箱底，所述箱底与箱体通过偏向一侧的转轴转动连接。优选地，所述箱体的两侧和箱底在截面上呈“V”字形。优选地，所述箱体底部的开口与箱底周边之间设有密封件。优选地，所述箱体底部的开口与箱底之间设有限制箱底沿出风方向脱离箱体的限 位结构。优选地，所述箱体与箱底通过处于同一轴线上的两根半轴转动连接。优选地，所述箱体呈扁平的长方体形状。本实用新型还提供一种垂直轴风扇，所述垂直轴风扇上设有上述任一项所述的扇 叶。优选地，所述扇叶以所述垂直轴风扇的中轴为中心均勻分布。优选地，所述垂直轴风扇设有多层扇叶，优选地，所述中轴与发电机轴连接。本实用新型所提供扇叶的箱体设有活动式箱底，并依靠偏向一侧的转轴将箱体与 箱底活动连接，箱底可绕转轴向箱体内侧自由旋转90度，在风扇公转时，能够同步自转打 开或关闭，关闭时使扇叶箱体三面密闭，可较长时间利用风能驱动风扇旋转，继续旋转180 度，作反向逆风运动时，箱底同步自转打开，使扇叶箱体成为两端通透的薄壁管，迎面吹来 的气流从中心顺利通过，起到卸荷作用，将阻力降到最低值，保使风扇的风能利用率得到极大的提高。
图1为本实用新型所提供扇叶的剖视示意图；图2为图1所示扇叶的俯视图；图3为本实用新型所提供扇叶在箱底处于打开状态时的结构示意图；图4为图3所示扇叶的侧视图；图5为图3所示扇叶的仰视图；图6为本实用新型所提供垂直轴风扇的结构示意图。图中数字编号所对应的设备或部件名称如下10.扇叶 10-1.箱体 10-2.箱底 10-3.转轴 20.垂直轴风扇20-1.中轴具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施 方式对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图1至图5，在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的扇叶10的箱体 10-1具有一活动式箱底10-2，箱底10-2与箱体10-1通过偏向一侧的转轴10_3转动连接， 转轴10-3分为上下两段，与箱体10-1相垂直，处于同一轴线上，箱体10-1采用板型材料， 加工组合成呈扁平的长方体形状，其两侧和箱底10-2为尖角流线型，在截面上呈“V”字形， 在旋转时可减少空气阻力，箱体10-1底部的出风口与箱底10-2之间设有限制箱底10-2沿 出风方向脱离箱体10-1的限位结构，例如箱底10-2的周边尺寸小于箱体10-1底部的开 口，或者箱体10-1在其底部开口处设置向内缩进的边沿等等。为进一步提高箱底10-2与箱体10-1闭合的密封性能，可以在箱体10-1底部的开 口与箱底10-2周边之间增设密封件(图中未示出)，防止气流从箱体10-1与箱底10-2的 接缝处泄露而影响风能利用率。请参考图6，除上述扇叶10之外，本实用新型还提供一种垂直轴风扇20，该垂直轴 风扇20上设有上述扇叶10，扇叶10以垂直轴风扇20的中轴20-1为中心均勻分布，中轴 20-1与发电机轴连接，其余结构具体请参考现有技术，本文不再赘述。当气流从任何方向吹来时，进风口朝向气流的扇叶10，对气流形成阻挡而产生阻 力，因转轴10-3在箱底的外侧，箱底在气流的推力下，向中轴20-1方向旋转关闭，完全密闭 后，利用气流驱动风扇旋转带动发电机发电，每组扇叶10旋转180度后，便开始反向逆风运 动，在空气阻力、旋转离心力的作用下，根据杠杆原理可知，在风扇公转的同时扇叶10的箱 底将自转90度打开，让气流顺利通过，将阻力释放，当每组扇叶10旋转270度后，其活动式 箱底在风力的推动下，反向自转90度开始关闭，到360度时，完成一次行程。当然，垂直轴风扇20可设有多层扇叶，以捕获更多的风能，进一步提高发电效率。以上对本实用新型所提供的垂直轴风扇及其扇叶进行了详细介绍。本文中应用了 具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理 解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实 用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入
4本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求一种扇叶，用于垂直轴风扇，其特征在于，所述扇叶的箱体具有一活动式箱底，所述箱底与箱体通过偏向一侧的转轴转动连接。
2.根据权利要求1所述的扇叶，其特征在于，所述箱体的两侧和箱底在截面上呈“V”字形。
3.根据权利要求2所述的扇叶，其特征在于，所述箱体底部的开口与箱底周边之间设 有密封件。
4.根据权利要求2或3所述的扇叶，其特征在于，所述箱体底部的开口与箱底之间设有 限制箱底沿出风方向脱离箱体的限位结构。
5.根据权利要求4所述的扇叶，其特征在于，所述箱体与箱底通过处于同一轴线上的 两根半轴转动连接。
6.根据权利要求5所述的扇叶，其特征在于，所述箱体呈扁平的长方体形状。
7.—种垂直轴风扇，其特征在于，所述垂直轴风扇上设有上述权利要求1至6任一项所 述的扇叶。
8.根据权利要求7所述的垂直轴风扇，其特征在于，所述扇叶以所述垂直轴风扇的中 轴为中心均勻分布。
9.根据权利要求8所述的垂直轴风扇，其特征在于，所述垂直轴风扇设有多层扇叶，
10.根据权利要求9所述的垂直轴风扇，其特征在于，所述中轴与发电机轴连接。
专利摘要本实用新型公开了一种扇叶，所述扇叶的箱体具有一活动式箱底，所述箱底与箱体通过偏向一侧的转轴转动连接，所述箱体的两侧和箱底在截面上呈“V”字形。该扇叶在整体风扇公转的同时，其箱底可自转关闭或打开，关闭时可获得最大量的储存风能，打开时可将阻力释放，使风扇的风能利用率得到极大的提高。本实用新型还提供一种设有上述扇叶的垂直轴风扇。
文档编号F03D3/06GK201679625SQ20102017809
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月4日 优先权日2010年5月4日
发明者杨晓琼 申请人:杨晓琼