風力發電結構的製作方法
2023-06-03 03:45:36 1
專利名稱：風力發電結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發電結構的設計，特別是涉及一種風力發電結構。
背景技術：
由於地球的石油資源有限，隨著原油價格的高漲，使得物品的價格亦 相對提高，人們不僅面臨原油短缺的情形，其所引發的經濟和社會問題更 是不可計量，因此，只有積極發展替代能源，才能避免能源危機。而在替 代能源的找尋及發展方面，以風力、水力及太陽能等來作為發電的方式， 不僅環保、節省石油能源的消耗，且這些自然能源的取得可說是取之不盡、 用之不竭。
然而，在太陽能發電方面，雖然太陽能可作為替代能源的一種，但是 太陽能板的造價高昂，因此，目前在替代能源使用上仍以風力發電及水力 發電較為普及。另外，就一般的風力發電機組而言，其主要由風扇和發電 機所組成，乃令風扇與發電機的轉軸相連設，因此，當風扇受風吹動而運 轉時即會帶動相連設的發電機產生電能。
例如在中國臺灣新型專利第M316327號專利案中，公開一種風力發 電機裝置，包括一發電機組及一垂直軸式葉片組，葉片組用以驅動發電機 組運轉，其特徵在於前述風力發電機裝置包含一基座，且葉片組包含一旋 轉軸，而基座支撐旋轉軸兩端，且旋轉軸的一端耦接發電機組。
在中國臺灣公告號第M337628號專利案中，提出了一種風力發電結 構，其包括有至少一葉片組、 一傳動軸及一發電機，而葉片組具有上、下 二固定板，且於二固定板間固設至少二葉片，各葉片分別具有一軸心，且 於軸心一側形成一迎風面，而於迎風面背側則為一背風面，各葉片呈弧狀， 而各葉片的迎風面呈相向設置，但各葉片的軸心不在同一軸在線，且各葉 片的軸心是與傳動軸呈平行，而固定板的中心處並接設於傳動軸，傳動軸為供傳遞葉片轉動時所產生的動力，且發電機為接設於傳動軸遠離葉片組 一端，以便供接收傳動軸所傳遞的動力，因此即可使發電機產生電力以供 使用。
在中國臺灣第M338916號專利案中，提出了一種風力發電機裝置， 包括有發電機組、基座及充電控制模塊，該發電機組由一組設於固定座的發 電機搭配樞接一組轉動葉片組及承載一防水罩所組成，且整個發電機組為 水平置放於一基座上，讓轉動葉片組具有較大承受風力面積，該轉動葉片 組是由一樞軸座上鎖接多支連杆，再以連杆末端鎖接一導風葉及一導風阻 葉所構成，而該導風阻葉為鎖固於導風葉的不導風背面同一側的連杆位置 上，讓導風葉承受風力能順向減輕風阻反作用力，大幅提升轉動葉片組的 轉動效能。
實用新型內容
本實用新型所欲解決的技術問題
大部分的發電機為直接與風扇的旋轉軸相連結，以通過風扇的旋轉軸 帶動發電機，如上述的新型專利案。此外，亦有通過齒輪來帶動發電機的 設計，但這些連結方式的設計，在製造和組裝上相當麻煩，浪費許多物料 成本以及生產的人力工時。並且，關於發電機和風扇的上述兩種連結方式， 其在保養上亦十分不便，若無經常對其實施保養則其損壞率高，尤其是通 過齒輪來帶動發電機的設計。
為此，本實用新型的一目的即是提供一種風力發電結構，通過風罩及 風葉結構簡單的設計，以節省製造成本。
本實用新型的另一 目的是提供一種風力發電結構，通過導風孔以環繞 設置的方式設置於風罩上，使得任何角度的迎風氣流均可從導風孔予以導 入。
本實用新型的另一目的是提供一種風力發電結構，通過風葉層的風葉 以環繞方式設置於轉軸上，以及各個鄰近的風葉間的一預定夾角，使得經 由風罩的導風孔導入的迎風氣流均有至少一風葉在受迎風氣流的推動下 帶動轉軸旋轉。本實用新型解決問題的技術手段
本實用新型為解決現有技術的問題所採用的技術手段是提出一種風 力發電結構，包括一風罩及一設置於風罩內部的風葉結構。風罩具有多個 用以導引迎風氣流的導風孔，分別以環繞方式設置於風罩的側緣。風葉結 構包括一轉軸及多層設置於轉軸的風葉層，各個風葉層分別具有多個由轉 軸所延伸出的風葉，各風葉層的各個鄰近的風葉之間具有一預定夾角，且 各風葉層的風葉間為非重疊設置，以使各風葉層的風葉均相對於轉軸具有 不同的方向性，用以在迎風氣流經由導風孔導入時，使得風葉層的風葉可 在受迎風氣流推動的下帶動轉軸旋轉，進而帶動連接於轉軸的一發電機發 電。
本實用新型對照先前技術的功效
經由本實用新型所採用的技術手段，風葉結構只需經由風罩將迎風氣 流導入之後，即可受迎風氣流吹動轉動，進而帶動發電機發電，而風葉結 構是以轉軸及多個風葉所構成，因此在結構上相當簡單，以減少在施工時 的製造成本。並且，通過風葉結構的風葉以環繞方式設置於轉軸上，以及 各個鄰近的風葉間的一預定夾角，使得經由風罩的導風孔導入的任何角度 的迎風氣流均有至少一風葉在受迎風氣流的推動下帶動轉軸旋轉。
圖1為顯示本實用新型風力發電結構的示意圖2為顯示本實用新型的風罩立體圖3為顯示本實用新型的風葉結構的立體圖4為顯示本實用新型的風葉結構的上視圖5為顯示本實用新型風力發電結構結合發電機的示意圖。
主要元件符號說明
100 風力發電結構
I 風罩
II 導風孔
12 第一培林構件第二培林構件
2風葉結構
21轉軸
22a、 22b、 22c、 22d風葉層
221風葉
222迎風空間
3發電機
F迎風氣流
Fl下漩氣流
ei第一預定夾角
02第二預定夾角
具體實施方式
本實用新型所釆用的具體實施例，將通過以下的實施例及附圖作進一 步的說明。
請參閱圖1及圖2，圖1為顯示本實用新型風力發電結構的示意圖， 圖2顯示本實用新型的風罩立體圖。如圖所示，風力發電結構100包括一 風罩1及一風葉結構2。風罩1為一錐筒型結構，且風罩1具有多個以環 繞方式設置於風罩1側緣的導風孔ll，用以將一迎風氣流F從風罩1的導 風孔11予以導入。
風葉結構2包括一轉軸21及多層設置於轉軸21的風葉層22a、 22b、 22c、 22d，且風葉結構2經由一第一培林構件12及一第二培林構件13設 置於風罩1內部。風葉結構2的各個風葉層22a、 22b、 22c、 22d具有多 個由轉軸21所延伸出的風葉221，用以在迎風氣流F經由風罩1的導風孔 ll導入之後，風葉層22a、 22b、 22c、 22d的各個風葉221在受到迎風氣 流F吹動之後帶動轉軸21旋轉。在本實施例中，風葉結構2的風葉層22a、 22b、 22c、 22d為一四層的風葉層，使用者亦可視情況增加或減少風葉層 的數量。
同時請參閱圖3及圖4，圖3為顯示本實用新型的風葉結構的立體圖， 圖4為顯示本實用新型的風葉結構的上視圖。如圖所示，風葉結構2包括
6轉軸21以及多層以環繞方式設置於轉軸21的風葉層22a、 22b、 22c、 22d。 各個風葉層22a、 22b、 22c、 22d分別具有六個由轉軸21所延伸出的風葉 221。其中，風葉結構2的風葉221為一弧形的風葉，且風葉221具有一 迎風空間221，用以當迎風氣流F吹動風葉221，通過風葉221的迎風空 間222可增加迎風氣流F與風葉221接觸面積。
當一迎風氣流F吹動風葉結構2時，由於各風葉層22a、 22b、 22c、 22d是以環繞方式設置於轉軸21上，且同一風葉層22a、 22b、 22c、 22d 各個鄰近的風葉221之間具有一第一預定夾角ei，另外，各風葉層22a、 22b、 22c、 22d之間為非重疊設置，以使各風葉層22a、 22b、 22c、 22d的 風葉221均相對於轉軸21具有不同的方向性。如圖4所示，由頂視角度 來看，各個風葉層22a、 22b， 22b、 22c， 22c、 22d的各個相鄰的風葉221 間具有一相同的第二預定夾角02，以使各個風葉層22a、 22b、 22c、 22d 的各個風葉22均等分布於垂直於轉軸21的平面上。因此當迎風氣流F吹 動風葉結構2的風葉22時，會有至少一個風葉221受到迎風氣流F吹動 而帶動轉軸21旋轉，再者，由於各個風葉221具有一迎風空間222，因此 當迎風氣流F吹動風葉221時，可以增加迎風氣流F與風葉221的接觸面 積，使得風葉221可以輕易的受到迎風氣流F吹動而帶動轉軸21旋轉。
請參閱圖5，其顯示本實用新型風力發電結構結合於發電機的示意圖。 如圖所示，將本實用新型的風力發電結構100的轉軸21結合於一發電機3， 當一迎風氣流F吹向風罩1時，此時，位於風罩1側緣的導風孔11可將 迎風氣流F予以導入。當迎風氣流F從風罩1的導風孔11導入後，設置 於風罩1內部的風葉結構2的風葉221會因為受到迎風氣流F吹動而帶動 轉軸21旋轉，進而帶動連接於轉軸21的發電機3發電。
另外，由於風力發電結構100的風罩1為一底部直徑大於頂部直徑的 錐筒型結構，因此當迎風氣流F吹動風葉結構2的風葉221時，旋轉中的 風葉結構2會將部分迎風氣流F導引至各風葉層22a、 22b、 22c、 22d底 部，而形成一下漩氣流F1，當下漩氣流F1從各個風葉層22a、 22b、 22c、 22d底部流過時，下漩氣流F1可對風葉結構2產生一穩定效果，並經由位 於風罩1另一側的導風孔11予以導出，以避免旋轉中的風葉結構2以及 連接於轉軸21的發電機3因為旋轉而產生晃動。由以上的實施例可知，本實用新型所提供的風力發電結構確具產業上 的利用價值，故本實用新型業已符合於專利的要求。但以上的敘述僅為本 實用新型的較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述的說明而作 其它種種的改良，但是這些改變仍屬於本實用新型的創作精神及以下所界 定的權利要求範圍中。
權利要求1. 一種風力發電結構，其特徵在於，包括一風罩，具有多個環繞設置於該風罩的導風孔，用以使一迎風氣流經由該導風孔予以導入；一風葉結構，設置於該風罩內部，該風葉結構具有一轉軸及設置於該轉軸的至少一層風葉層，且該風葉層具有多個由該轉軸延伸出的風葉，且各個鄰近的風葉之間具有一預定夾角，用以在該迎風氣流經由該導風孔導入，該風葉層的風葉在受該迎風氣流的推動之下帶動該轉軸旋轉，進而帶動連接該轉軸的一發電機發電。
2. 如權利要求1所述的風力發電結構，其特徵在於，該風葉層的風葉 為一弧形風葉，且該弧形風葉具有一迎風空間。
3. 如權利要求1所述的風力發電結構，其特徵在於，該風罩為一錐筒 型結構。
4. 如權利要求1所述的風力發電結構，其特徵在於，該轉軸經由一第 一培林構件及一第二培林構件設置於該風罩。
5. 如權利要求1所述的風力發電結構，其特徵在於，該各風葉層之間 為非重疊設置，以使該各風葉層的風葉均相對於該轉軸具有不同的方向 性。
專利摘要本實用新型涉及一種風力發電結構，包括一風罩及一設置於風罩內部的風葉結構。其中，風罩具有多個環繞設置於風罩的導風孔，用以使一迎風氣流經由導風孔予以導入。風葉結構包括一轉軸及設置於轉軸的多層風葉層，風葉層具有多個由轉軸延伸出的風葉，各個鄰近的風葉之間具有一預定夾角，且各風葉層的風葉間為非重疊設置，以使各風葉層的風葉均相對於轉軸具有不同的方向性。用以在迎風氣流經由該導風孔導入時，使風葉層的風葉在受迎風氣流的推動之下帶動轉軸旋轉，進而帶動連接轉軸的一發電機發電。
文檔編號F03D9/00GK201306252SQ20082021011
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月4日 優先權日2008年11月4日
發明者曾碧珠, 楊亮達 申請人:創世超動能科技股份有限公司