專利名稱:風力發電裝置的改良結構的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種結構簡單、方便組裝的風力發電裝置;特別是指一種在轉軸 上設置有螺旋葉片,并且可承載較大風力的發電裝置。
背景技術:
使空氣流通過風車或風力機構,藉葉片轉動的機械能,帶動發電機組的導線線圈 產生磁激而轉變為電能輸出的鋒利發電裝置,已屬于現有技術。例如,中國臺灣第98210701 號「風力發電結構」、第98210202號「可自動對風之風力發電裝置」、第972109733號「立式 復合型風力發電機之結構改良」、第98206677號「可轉動塔架的水平軸風力發電機」、和第 95148715號「風力發電裝置」專利案等,提供了典型的實施例。這技術在該行業中也已屬一技術成熟的領域。這是因為在已揭露的前案中,包括 了風力發電裝置各部分結構的改良或設計;例如,中國臺灣第95222093號「風力發電機之 導風板結構」、第98206705號「風力發電機之機殼結構」、第98206703號「風力發電機之葉 輪結構」、和第98215491號「風力發電機葉片固定座補強構造」專利案等,提供了典型的實 施例。現有技術也已揭示了一種垂直軸式風力發電裝置,例如中國臺灣第98205640號 專利案,提供了一個具體的實施例。舊法中,也有應用軟性布料作為風車葉片的實施例。一 個有關這類風力發電裝置的課題是,為了降低風車葉片因強風造成的損壞,現有技術中也 揭示了應用復雜的傳動機構來控制導風板的手段,例如中國臺灣第93215394號「風力發電 機組之導風裝置」專利案,設置了數個柵板,每一個柵板之間形成柵孔,讓多方向來的空氣 流產生旋轉情形。或中國臺灣第93200993號「風力發電風車之結構」專利案,揭示了扇葉 機構形成多段可收折伸縮的扇葉,并且經油壓桿調整扇葉長度,減低整個風車在臺風或風 力較大時的風阻。在中國臺灣第96202060號「風力發電裝置」專利案中,也提供了復雜的導風機構; 它配裝有一包含馬達和旋轉軸的調控組控制一樞接定位栓的正、反轉繩環,以控制導風板 和扇葉的方向。中國臺灣第94128144號「風力發電機組風能利用的裝卸裝置」專利案,也 揭示了一種復雜的控制機構。為了使導風機構的控制結構不會太復雜、降低制造成本,在中 國臺灣第96208544號「應用氣流翻轉葉片的風車」專利案中,提供了一種應用自然風力推 動風車葉片產生角度變換的實施例。代表性的來說,這些參考數據揭示了風車葉片、導風機構和其相關組件應用在風 力發電裝置方面的先前技術。如果重行設計考慮該風力發電裝置,并且使其構造不同于現 有技術,或使其結構設計具有操作簡單、能承載較大的風力或空氣流等更理想的安全作用 等手段,將可改變它的使用或操作形態,而有別于舊法。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足,提供一種結構簡單、方便組裝和具有較大風力負載機制等作用的風力發電裝置的改良結構。為了解決上述技術問題,本實用新型所采用的技術方案是一種風力發電裝置的 改良結構,包括基座、可轉動的設置在該基座上的轉軸、具有導風板的框架,該框架配置在 該基座上;其特點是所述轉軸上設置有螺旋葉片,該螺旋葉片沿轉軸的軸線方向環繞延 伸,而使該螺旋葉片形成連續狀態。根據本實用新型風力發電裝置的改良結構,該框架的每一個導風板之間界定有間 隙,讓風力或空氣流進入框架。在一個較佳的考慮中,使數個導風板活動樞接在該框架上, 使導風板在空氣流通過時,形成擺動自如的型態;而可自動調整或降低強風的力量。如此,該螺旋葉片形成連續型態;并且,容許風力通過導風板后,撞擊該螺旋葉片, 以推動轉軸轉動發電;以改善已知葉片較容易因風力過大而損壞的情形。數個導風板活動 樞接在該框架上,使導風板在空氣流通過時,形成擺動自如的型態,而可自動調整或降低強 風的力量。對于本實用新型所具有的新穎性、特點,及其它目的與功效,將在下文中配合所附 圖式第詳加說明,而趨于了解。
圖1是本實用新型的立體示意圖。圖2是本實用新型的結構分解示意圖。圖3是本實用新型的結構剖視示意圖;同時,也描繪了該導風板與一垂直參考軸 的夾角θ的情形。圖4是本實用新型的動態實施例示意圖;顯示了風力或空氣流較小時,該導風板 的配合情形;同時,也描繪了該導風板的形狀。圖5是本實用新型的另一動態實施例示意圖;顯示了風力或空氣流較大時,該導 風板的配合情形;同時,也描繪了該導風板的形狀。標號說明10基座20轉軸21螺旋葉片30、30a導風板31第一端32第二端40 框架50、60 磁鐵70軸承s、si空氣流χ間隙y參考軸θ 夾角具體實施方式
請參閱圖1、圖2及圖3,本實用新型風力發電裝置的改良結構,包括一基座,概以 參考編號10表示;基座10可配置發電機組(圖中未示)。一轉軸20可轉動的設置在基座10 上,以及一具有導風板30的框架40配置在該基座10上,而將轉軸20包圍在框架40和導 風板30里面。圖2特別顯示了該導風板30成數個片段的型態,而形成環狀排列輪廓。因 此,該框架40和導風板30可接收多方向或360°送來的風力或空氣流。在一個衍生的實施例中,導風板30也可以直接形成一環狀體的結構。基本上,導 風板30和框架40可采一體成型的型態,來降低制造成本和人員在組裝上的時間。圖3也特別描繪出該導風板30在所采的實施例中,與一參考軸y形成非垂直的夾角;所述的夾角 θ約為30° 75°。在所采較佳的實施例中,該轉軸20上設置有一螺旋葉片21,沿轉軸20的軸線方向 環繞延伸,而使該螺旋葉片21形成連續型態。并且,容許風力或空氣流通過導風板30后, 撞擊該螺旋葉片21,以推動轉軸20轉動發電。在一個可行的實施例中,該螺旋葉片21的 螺旋角度約為60°,配合導風板30角度,可導引空氣流撞擊螺旋葉片21的角度;而螺旋葉 片21的螺旋方向可選擇右螺旋或左螺旋方向。必須加以說明的是,該螺旋葉片21形成連 續型態的結構,使螺旋葉片21建立一個整體的結構組織,來承載、接收風力或空氣流;相較 于舊法中風車葉片都成個別片段的型態而言,該螺旋葉片21具有較大的風力負載能力。圖2、圖3也描繪了該基座10和轉軸20分別配裝有磁極相同而彼此相斥的磁鐵 50,60,而產生磁浮作用;用以減輕轉軸20和螺旋葉片21的重量完全壓在該軸承70和基座 10上的重負荷情形。不僅可降低該相關組件和軸承70的磨耗,并且使轉軸20和螺旋葉片 21的轉動變得更輕巧,使得在僅具有微弱風速的情況下,仍能順利產生旋轉作用。請再參考圖3,該框架40的每一個導風板30之間界定有一間隙X,讓風力或空氣 流s (圖號標示在圖4)可進入框架40,推動螺旋葉片21,使轉軸20轉動。請參考圖3,在 一個較佳的考慮中,選擇了至少一個或數個導風板30a以活動樞接的型態配裝在該框架40 上,使導風板30a在空氣流s通過時,形成擺動自如的型態;而可自動調整增強或降低氣流 對螺旋葉片21的作用力,使得外在風壓對內部組件(即螺旋葉片21及轉軸20的推動力可 呈現在一較穩定的狀態,以降低內部組件的損壞率。請參閱圖4、圖5,描繪了導風板30、30a與風力或空氣流s的配合情形;圖4顯示 出當風力或空氣流s的力量比較小時,導風板30、30a導引空氣流s進入框架40撞擊該螺 旋葉片21,以推動轉軸20轉動發電。可了解的是,在這實施例中,因空氣流s的力量小;因 此,導風板30a將不會被空氣流s推動而產生擺動的情形。圖5特別描繪出當風力或空氣流s、si的力量比較大時,導風板30、30a導引空氣 流s、sl進入框架40撞擊該螺旋葉片21,以推動轉軸20轉動發電的情形。在這實施例中, 將進入導風板30a上方的空氣流定義為s ;進入導風板30a下方的空氣流定義為si ;該空 氣流si會推動導風板30a向圖中的上方擺動,例如圖中實線部份所顯示的情形,但上方的 空氣流s會下壓導風板30a ;由于導風板30a的阻擋,或因空氣流si需推動導風板30a,因 此對空氣流si產生阻力,使空氣流si的力量降低,而不會對螺旋葉片21產生直接和較大 力量的撞擊;改善了已知葉片較容易因風力過大而損壞的情形。可了解的是,該導風板30a 可因應風量的大小而自動產生不同擺幅的擺動作用。圖4、圖5也顯示了在一個修正的實施例中,該導風板30a具有一趨近于三角形或 梯形的斷面形狀。具體而言,導風板30a包含一樞接在框架40上的固定端或第一端31,和 一可擺動自如的自由端或第二端32 ;并且,使該第二端32的斷面面積大于該第一端31的 斷面面積。因此,至少第二端32會具有一重量,使第二端32經常性的位在圖中下方的位置, 例如圖5的假想線部份所顯示的位置;除非空氣流si推動它產生擺動。相對于這實施例, 在一個衍生的措施中,可在接近導風板第二端32的位置設置配重,使第二端32具有重量。代表性的來說,這風力發電裝置的改良結構的設計至少包括考慮了下列的條件和 作用[0036]1.該導風板30、30a成數個片段的型態,形成環狀排列輪廓,或形成一體成型的型 態;因此,該框架40和導風板30可接收多方向或360°送來的風力或空氣流s、Si。并且, 也方便業者制造、配裝和提供。2.該螺旋葉片21沿轉軸20的軸線方向環繞延伸,而使該螺旋葉片21形成連續型 態的結構,使螺旋葉片21建立一個整體的結構組織,來承載、接收風力或空氣流s、sl ;相較 于舊法中風車葉片都成個別片段的型態而言,該螺旋葉片21具有較大的風力負載能力;因 此,像已知葉片較容易因風力過大而損壞的情形,被盡可能的降到最低。3.選擇了數個導風板30a以活動樞接的型態配裝在該框架40上,使導風板30a在 空氣流s、si通過時,形成擺動自如的型態,而可自動調整或降低強風的力量;明顯改善了 舊法中應用復雜的控制或傳動機構的情形。可了解的是,在一個修正的實施例中,業者也可以依據風力或空氣流大小的區域, 來選擇配置導風板30a的數量。故,本實用新型提供了一有效的風力發電裝置的改良結構,其空間型態不同于現 有技術,且具有舊型式中無法比擬的優點,而展現了相當大的進步。
權利要求一種風力發電裝置的改良結構,包括基座、可轉動的設置在該基座上的轉軸、具有導風板的框架,該框架配置在該基座上;其特征在于所述轉軸上設置有螺旋葉片,該螺旋葉片沿轉軸的軸線方向環繞延伸,而使該螺旋葉片形成連續狀態。
2.如權利要求1所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板成數個片 段的型態,而形成環狀排列輪廓。
3.如權利要求1所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板形成環狀體。
4.如權利要求1或2或3所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板 和框架為一體成型。
5.如權利要求1或2或3所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板 與一參考軸間形成非垂直的夾角。
6.如權利要求5所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述夾角在30° 75°之間。
7.如權利要求4所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板與一參考 軸間形成非垂直的夾角。
8.如權利要求1或2或3所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述螺旋葉 片的螺旋方向為右螺旋方向。
9.如權利要求5所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述螺旋葉片的螺旋 方向為右螺旋方向。
10.如權利要求1或2或3所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述螺旋葉 片的螺旋方向為左螺旋方向。
11.如權利要求5所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述螺旋葉片的螺旋 方向為左螺旋方向。
12.如權利要求1或2或3所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述基座和 轉軸分別配裝有磁極相同而彼此相斥的磁鐵。
13.如權利要求5所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述基座和轉軸分別 配裝有磁極相同而彼此相斥的磁鐵。
14.如權利要求1或2或3所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述框架的 每一個導風板之間界定有間隙。
15.如權利要求5所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述框架的每一個導 風板之間界定有間隙。
16.如權利要求12所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述框架的每一個 導風板之間界定有間隙。
17.如權利要求1或2或3所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述框架樞 接有至少一個可擺動自如的導風板。
18.如權利要求5所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述框架樞接有至少 一個可擺動自如的導風板。
19.如權利要求12所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述該框架樞接有 至少一個可擺動自如的導風板。
20.如權利要求17所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板具有一 趨近于三角形的斷面形狀。
21.如權利要求18所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板系具有 一趨近于三角形的斷面形狀。
22.如權利要求19所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板具有一 趨近于三角形的斷面形狀。
23.如權利要求17所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板具有一 趨近于梯形的斷面形狀。
24.如權利要求18所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板具有一 趨近于梯形的斷面形狀。
25.如權利要求19所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板具有一 趨近于梯形的斷面形狀。
26.如權利要求17所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板包含樞 接在框架上的第一端、和可擺動自如的第二端;該第二端的斷面面積大于該第一端的斷面 面積。
27.如權利要求17所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述導風板包含樞 接在框架上的第一端、和一可擺動自如的第二端;該第二端設置有一配重。
28.如權利要求1或2或3所述的風力發電裝置的改良結構,其特征在于所述螺旋葉 片的螺旋角度為60°。
專利摘要一種風力發電裝置的改良結構,其結構簡單、方便組裝,具有較大風力負載機制等作用;包括基座、可轉動的設置在基座上的轉軸、及具有導風板的框架,該框架配置在該基座上。該轉軸上設置有螺旋葉片,沿轉軸的軸線方向環繞延伸,而使該螺旋葉片形成連續型態;如此,容許風力通過導風板后,撞擊該螺旋葉片,以推動轉軸轉動發電;以改善已知葉片較容易因風力過大而損壞的情形。
文檔編號F03D3/00GK201679632SQ201020121380
公開日2010年12月22日 申請日期2010年3月2日 優先權日2010年3月2日
發明者梁祖維 申請人:梁祖維