專利名稱：風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，特別是涉及一種將風(fēng)力動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
如圖1所示，一般風(fēng)力發(fā)電裝置1通常采用水平軸式，其具有一固設(shè)于地面10的塔架11，一樞設(shè)在該塔架11上的回轉(zhuǎn)體12，一固設(shè)在該回轉(zhuǎn)體12的機(jī)頭13，一裝設(shè)在該機(jī)頭13的風(fēng)輪單元14，一與該風(fēng)輪單元14反向地裝設(shè)于該機(jī)頭13的自動(dòng)迎風(fēng)單元15，及一裝設(shè)于該機(jī)頭13內(nèi)部并連接該風(fēng)輪單元14的傳動(dòng)桿16、一連接該傳動(dòng)桿16的變速器17，及一連接該變速器17的發(fā)電機(jī)18。
該回轉(zhuǎn)體12是樞設(shè)在該塔架11上并可繞一垂直于該地面10的中心線19轉(zhuǎn)動(dòng)。
該機(jī)頭13是隨該回轉(zhuǎn)體12繞該中心線19轉(zhuǎn)動(dòng)。
該風(fēng)輪單元14具有一位于中心且呈可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該機(jī)頭13的水平轉(zhuǎn)軸141，及多個(gè)自該水平轉(zhuǎn)軸141周緣間隔地朝徑向延伸的葉片142。
該自動(dòng)迎風(fēng)單元15是用以在風(fēng)向改變時(shí)，通過該回轉(zhuǎn)體12的帶動(dòng)調(diào)整該機(jī)頭13與該風(fēng)輪單元14的位置，使風(fēng)力可垂直作用在該葉片142上，以使該風(fēng)力發(fā)電裝置1能發(fā)揮最大效率。
通過上述組成，當(dāng)風(fēng)力作用于該水平軸式風(fēng)力發(fā)電裝置1時(shí)，首先，該自動(dòng)迎風(fēng)單元15會(huì)根據(jù)風(fēng)向驅(qū)動(dòng)該回轉(zhuǎn)體12轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整該風(fēng)輪單元14的角度，使所述葉片142可受到風(fēng)力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，以將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過該傳動(dòng)桿16、該變速器17的傳導(dǎo)傳送到該發(fā)電機(jī)18，進(jìn)而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為可供利用的電能。
如圖2所示，另一種垂直軸式的風(fēng)力發(fā)電裝置2，其具有一可固設(shè)于地面20的塔架21，一固設(shè)在該塔架21上的承座22，一裝設(shè)在該承座22并可繞一垂直于該地面20的中心線27轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪單元23，及一安裝在該塔座21內(nèi)部并連接該風(fēng)輪單元23的傳動(dòng)桿24、一連接該傳動(dòng)桿24的變速器25，及一連接該變速器25的發(fā)電機(jī)26。
該風(fēng)輪單元23具有一位于中心且呈可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該承座22的垂直軸231，及多個(gè)自該垂直軸231周緣間隔地朝徑向延伸的葉片232，每一個(gè)葉片232各具有反向且與該垂直軸231平行的二受風(fēng)面233。
通過上述組成，當(dāng)風(fēng)力作用于該垂直軸式風(fēng)力發(fā)電裝置2時(shí)，會(huì)直接作用在前述受風(fēng)面233上，進(jìn)而推動(dòng)該葉片232以帶動(dòng)整個(gè)風(fēng)輪單元23繞該垂直軸231轉(zhuǎn)動(dòng)，以將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過該傳動(dòng)桿24、該變速器25的傳導(dǎo)傳送到該發(fā)電機(jī)26，進(jìn)而將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為可供利用的電能。
現(xiàn)有的水平軸式風(fēng)力發(fā)電裝置1與垂直軸式風(fēng)力發(fā)電裝置2雖然具有上述使用功能，但實(shí)際上仍存有下列缺點(diǎn)一、一般水平軸式風(fēng)力發(fā)電裝置1的葉片142的數(shù)目較少，而且所述葉片142必須與風(fēng)向垂直，才容易被風(fēng)力推動(dòng)，此外，在風(fēng)速小于4米/秒時(shí)也不易發(fā)電，所以具有啟動(dòng)較因難的缺點(diǎn)。
二、一般水平軸式風(fēng)力發(fā)電裝置1的滿載額定風(fēng)速至少為13米/秒，可啟動(dòng)發(fā)電的風(fēng)速則為4米/秒，當(dāng)風(fēng)速在介于4米/秒與13米/秒的范圍中時(shí)，則會(huì)隨著風(fēng)速增強(qiáng)而增加發(fā)電量，及隨著風(fēng)速減弱而減少發(fā)電量，造成發(fā)電量較不穩(wěn)定，某些具有優(yōu)良風(fēng)場(chǎng)的地區(qū)的年平均風(fēng)速多落在為4米/秒到13米/秒的范圍內(nèi)，因此，在這些地區(qū)使用水平軸式風(fēng)力發(fā)電裝置1將具有發(fā)電較不穩(wěn)定與較沒有效率的缺點(diǎn)。
三、當(dāng)風(fēng)力過大時(shí)，風(fēng)中所夾帶的亂流吹擊該水平軸式風(fēng)力發(fā)電裝置1與垂直軸式風(fēng)力發(fā)電裝置2的風(fēng)輪單元14、23，會(huì)使該風(fēng)輪單元14、23容易毀損并減少使用壽命，具有損壞率較高的缺點(diǎn)；為了避免造成該風(fēng)輪單元14、23的毀損，有時(shí)必須將該風(fēng)輪單元14、23煞住不動(dòng)，但是如此又產(chǎn)生不能發(fā)電的缺點(diǎn)。
四、當(dāng)風(fēng)力作用于該垂直軸式風(fēng)力發(fā)電裝置2時(shí)，因?yàn)闊o法調(diào)整集風(fēng)面積，也無法調(diào)整該風(fēng)輪單元23的受風(fēng)面積，所以仍有風(fēng)速大于13米/秒時(shí)不能發(fā)電、風(fēng)速小于4米/秒時(shí)無法啟動(dòng)，及風(fēng)速在4米/秒與13米/秒的范圍中時(shí)發(fā)電量不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種無論風(fēng)速小或風(fēng)速大時(shí)都能穩(wěn)定集風(fēng)效果、提高風(fēng)力利用效率、及發(fā)電穩(wěn)定性，同時(shí)可以降低損壞率的風(fēng)力發(fā)電裝置。
本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電裝置包含一固設(shè)于地面的塔座、一固設(shè)于該塔座上方的承座、一樞設(shè)在該承座并繞一垂直于該地面的中心線旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪單元、一環(huán)繞該風(fēng)輪單元并固設(shè)在該承座的集風(fēng)單元、分別與該風(fēng)輪單元相連接的一裝設(shè)于該塔座內(nèi)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，及一安裝在該承座內(nèi)的感測(cè)單元，該轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括一用以輸出電力的發(fā)電機(jī)、一連動(dòng)該發(fā)電機(jī)的變速箱、一用以將該風(fēng)輪單元的機(jī)械能傳動(dòng)至該變速箱的傳動(dòng)桿、該感測(cè)單元包括多個(gè)安裝在該風(fēng)輪單元的第一馬達(dá)組合體、一位于該承座且分別連接所述第一馬達(dá)組合體的控制箱，及一位于該承座并與該控制箱相連接的風(fēng)速傳感器。
該風(fēng)輪單元包括沿該中心線樞設(shè)在該承座的一扇葉架，及多個(gè)樞設(shè)在該扇葉架的渦輪葉片。該扇葉架具有一位于中心并樞設(shè)在該承座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸部，及多個(gè)自該轉(zhuǎn)動(dòng)軸部周緣間隔地沿徑向向外延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)臂部，所述渦輪葉片是分別安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂部并可受該第一馬達(dá)組合體的驅(qū)動(dòng)而調(diào)整受風(fēng)角度。
該集風(fēng)單元是由多個(gè)固設(shè)在該承座且大體呈渦流漏斗狀的導(dǎo)流件環(huán)繞該風(fēng)輪單元連接組裝而成，每一個(gè)導(dǎo)流件各具有一界定出一通道的圍繞壁、一朝向該風(fēng)輪單元的出風(fēng)口，及一與該出風(fēng)口反向且截面面積大于該出風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)口。
通過上述組成，使本實(shí)用新型可通過該集風(fēng)單元調(diào)整集風(fēng)范圍，并可通過該導(dǎo)流件增加集風(fēng)效果，同時(shí)可通過調(diào)整該渦輪葉片的受風(fēng)面積以穩(wěn)定該風(fēng)輪單元的轉(zhuǎn)速，而具有可增加發(fā)電穩(wěn)定性，風(fēng)能效率較佳，及損壞率較低的特性。


圖1是一個(gè)一般水平軸式風(fēng)力發(fā)電裝置的一前視及局部剖視圖；圖2是一個(gè)一般垂直軸式風(fēng)力發(fā)電裝置的一前視及局部剖視圖；
圖3是本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電裝置一較佳實(shí)施例的一前視圖；圖4是該較佳實(shí)施例的一組合剖視圖；圖5是該較佳實(shí)施例的一俯視圖，說明一風(fēng)輪單元與一集風(fēng)單元的位置關(guān)系；圖6是該較佳實(shí)施例的一局部立體圖，說明該風(fēng)輪單元的一扇葉架與多個(gè)渦輪葉片的組合狀態(tài)；圖7是該較佳實(shí)施例的一局部立體圖，說明該集風(fēng)單元的一擋風(fēng)組合體安裝在一導(dǎo)流件的狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
下面通過最佳實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖3與4所示，本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電裝置包含一固設(shè)于地面6的塔座4、一固設(shè)于該塔座4上方的承座5、一樞設(shè)在該承座5且可繞一垂直于該地面6的中心線I旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪單元7、一環(huán)繞該風(fēng)輪單元7并固設(shè)在該承座5的集風(fēng)單元8、分別與該風(fēng)輪單元7相連接的一裝設(shè)于該塔座4內(nèi)部的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)9，及一安裝在該承座5的感測(cè)單元3。該轉(zhuǎn)換系統(tǒng)9包括一用以輸出電力的發(fā)電機(jī)91、一連動(dòng)該發(fā)電機(jī)91的變速箱92、一用以將該風(fēng)輪單元7的機(jī)械能傳動(dòng)到該變速箱92的傳動(dòng)桿93、該感測(cè)單元3包括多個(gè)安裝在該風(fēng)輪單元7的第一馬達(dá)組合體31、一位于該承座5且分別連接所述第一馬達(dá)組合體31的控制箱32，及一位于該承座5并與該控制箱32相連接的風(fēng)速傳感器33。
參閱圖4與圖6，該風(fēng)輪單元7是由玻璃纖維與碳纖維復(fù)合材料所制成，包括沿該中心線I樞設(shè)在該承座5的一扇葉架71，及多個(gè)樞設(shè)在該扇葉架71的渦輪葉片72。該扇葉架71具有一位于中心并樞設(shè)在該承座5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸部711，及多個(gè)自該轉(zhuǎn)動(dòng)軸部711周緣間隔地沿徑向向外延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)臂部712，所述渦輪葉片72是分別安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂部712并可受該第一馬達(dá)組合體31驅(qū)動(dòng)而調(diào)整受風(fēng)角度。
較佳地，所述渦輪葉片72為上下表面皆大體呈流線水滴形的柱狀體，各具有反向設(shè)置的一圓弧頭部721與一尖形尾部722，及連接該頭部721與尾部722的一凸弧導(dǎo)流部723、一凹弧受風(fēng)部724，及一穿設(shè)該頭部721并樞設(shè)在該轉(zhuǎn)動(dòng)臂部712的樞軸725，該風(fēng)輪單元7還包括多個(gè)分別固設(shè)于所述渦輪葉片72的尾部722底面的齒輪條73，每一個(gè)齒輪條73皆與安裝在各轉(zhuǎn)動(dòng)臂部712的第一馬達(dá)組合體31相連接以連動(dòng)該尾部722，進(jìn)而帶動(dòng)所述渦輪葉片72各以該樞軸725為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)到不同角度以調(diào)整所述渦輪葉片72的受風(fēng)面積。在該較佳實(shí)施例中，該渦輪葉片72是通過所述齒輪條73與各第一馬達(dá)組合體31相連接，但不應(yīng)以此限制所述渦輪葉片72與所述第一馬達(dá)組合體31的連接形式，也可以通過其它形式與所述第一馬達(dá)組合體31連接而仍能驅(qū)動(dòng)所述渦輪葉片72繞該樞軸725轉(zhuǎn)動(dòng)。
較佳地，該感測(cè)單元3的風(fēng)速傳感器33具有一位于該承座5內(nèi)并與該控制箱32相連接的接收部331，及一自該接收部331沿該扇葉架71的轉(zhuǎn)動(dòng)軸部711設(shè)置并伸出該集風(fēng)單元8外的測(cè)風(fēng)部332。
參閱圖4、圖5與圖7，該集風(fēng)單元8是由玻璃纖維與碳纖維復(fù)合材所制成，為由多個(gè)固設(shè)在該承座5且概呈渦流漏斗狀的導(dǎo)流件81環(huán)繞該風(fēng)輪單元7連接組裝而成，每一個(gè)導(dǎo)流件81各具有一界定出一通道811的圍繞壁812、一朝向該風(fēng)輪單元7的出風(fēng)口813，及一與該出風(fēng)口813反向且截面面積大于該出風(fēng)口813的進(jìn)風(fēng)口814。
較佳地，該集風(fēng)單元8的導(dǎo)流件81的圍繞壁812具有一鄰近該出風(fēng)口813的出風(fēng)口端部815、一鄰近該進(jìn)風(fēng)口814的進(jìn)風(fēng)口端部816，及該集風(fēng)單元8還包括設(shè)置于每一個(gè)導(dǎo)流件81的進(jìn)風(fēng)口端部816的多個(gè)擋風(fēng)組合體82，每一個(gè)擋風(fēng)組合體82各具有一跨設(shè)在該進(jìn)風(fēng)口端部816兩相反側(cè)以將該進(jìn)風(fēng)口814區(qū)隔成一上進(jìn)風(fēng)口817與一下進(jìn)風(fēng)口818的橫桿821、垂直于該橫桿821并分別設(shè)置在該進(jìn)風(fēng)口端部816兩相反側(cè)且朝遠(yuǎn)離該上、下進(jìn)風(fēng)口817、818的方向傾斜延伸的一滑軌組822，一可沿該滑軌組822作雙向滑動(dòng)的一鄰近該上進(jìn)風(fēng)口817的上擋風(fēng)板823、一鄰近該下進(jìn)風(fēng)口818的下?lián)躏L(fēng)板824。
較佳地，該感測(cè)單元3還包括分別安裝在該擋風(fēng)組合體82的多個(gè)第二馬達(dá)組合體34與多個(gè)第三馬達(dá)組合體35，所述第二、第三馬達(dá)組合體34、35是分別連接該控制箱32，并用于驅(qū)動(dòng)每一個(gè)擋風(fēng)組合體82的上擋風(fēng)板823與下?lián)躏L(fēng)板824沿該滑軌組822作雙向滑動(dòng)以調(diào)整該導(dǎo)流件81的上、下進(jìn)風(fēng)口817、818的面積，進(jìn)而達(dá)到可調(diào)整集風(fēng)面積的目的。
參閱圖4、5與6，當(dāng)起風(fēng)時(shí)，首先，該風(fēng)速傳感器33的測(cè)風(fēng)部332會(huì)檢測(cè)周圍環(huán)境的風(fēng)速并記錄于該接收部331中，再由該接收部331將所測(cè)得的數(shù)據(jù)傳送到該控制箱32，該控制箱32會(huì)根據(jù)所接收到的信號(hào)進(jìn)行處理后再分別調(diào)控第一馬達(dá)組合體31、第二馬達(dá)組合體34與第三馬達(dá)組合體35的運(yùn)轉(zhuǎn)。
當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，該控制箱32會(huì)操控該第二、第三馬達(dá)組合體34、35以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)上、下?lián)躏L(fēng)板823、824分別朝如圖所示的II與III方向(見圖7)滑動(dòng)以減少該上、下進(jìn)風(fēng)口817、818的面積進(jìn)而減少進(jìn)風(fēng)量，同時(shí)，該控制箱32也會(huì)操控該第一馬達(dá)組合體31以連動(dòng)該渦輪葉片72的尾部722并帶動(dòng)每一個(gè)渦輪葉片72以該樞軸725為中心轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而調(diào)整所述渦輪葉片72的受風(fēng)角度，以減少每一個(gè)渦輪葉片72受風(fēng)部724的可承風(fēng)面積并避免該風(fēng)輪單元7轉(zhuǎn)速過快而造成該風(fēng)輪單元7與該發(fā)電機(jī)91的耗損，當(dāng)適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量作用于該渦輪葉片72時(shí)，會(huì)帶動(dòng)該風(fēng)輪單元7繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸部711穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)，以將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并通過該傳動(dòng)桿93傳送到該變速箱92，再通過該變速箱92連動(dòng)該發(fā)電機(jī)91，由此該過程終能穩(wěn)定地將風(fēng)能經(jīng)該發(fā)電機(jī)91轉(zhuǎn)換為可供使用的電能。
但若風(fēng)速過大并大于50米/秒而不適合發(fā)電時(shí)，則該控制箱32于接收到來自該風(fēng)速傳感器33的信號(hào)之后，會(huì)指示該第二、第三馬達(dá)組合體34、35驅(qū)動(dòng)每一個(gè)上、下?lián)躏L(fēng)板823、824各沿該滑軌組822滑動(dòng)到該橫桿821處，以使每一個(gè)進(jìn)風(fēng)口814呈完全閉合狀態(tài)，由此避免強(qiáng)風(fēng)亂流與其所夾帶的雜物增加該風(fēng)輪單元7的損壞率。
若風(fēng)速較小且該上、下進(jìn)風(fēng)口817、818皆部分被該上、下?lián)躏L(fēng)板823、824遮蓋住而使該進(jìn)風(fēng)口814的集風(fēng)面積較小時(shí)，則該控制箱32會(huì)操控該第二、第三馬達(dá)組合體34、35以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)上、下?lián)躏L(fēng)板823、824分別朝如圖所示的IV與V方向(見圖7)滑動(dòng)以增加該上、下進(jìn)風(fēng)口817、818的面積進(jìn)而增加集風(fēng)面積與進(jìn)風(fēng)量，同時(shí)，該控制箱32也會(huì)操控該第一馬達(dá)組合體31以連動(dòng)該渦輪葉片72的尾部722并帶動(dòng)每一個(gè)渦輪葉片72以該樞軸725為中心轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而調(diào)整該渦輪葉片72的受風(fēng)角度，使每一個(gè)渦輪葉片72受風(fēng)部724的可承風(fēng)面積增加以增加該風(fēng)輪單元7被推動(dòng)并啟動(dòng)該發(fā)電機(jī)91的機(jī)率，當(dāng)作用于該渦輪葉片72的風(fēng)量足夠時(shí)，則會(huì)帶動(dòng)該風(fēng)輪單元7繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸部711穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)，以將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，并通過該傳動(dòng)桿93傳送到該變速箱92，再通過該變速箱92連動(dòng)該發(fā)電機(jī)91，由此該過程終能穩(wěn)定地將風(fēng)能經(jīng)該發(fā)電機(jī)91轉(zhuǎn)換為可供使用的電能。
較佳地，該轉(zhuǎn)換系統(tǒng)9還包括一安裝在該塔座4內(nèi)部并與該發(fā)電機(jī)91相連接的蓄電池94，以將多余電力儲(chǔ)存起來備用。
值得說明的是，由于本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電裝置是呈垂直軸形式，可以不用調(diào)整該風(fēng)輪單元7與該集風(fēng)單元8的方位，而仍可使自任何方向吹來的風(fēng)通過該集風(fēng)單元8的導(dǎo)流件81作用到該風(fēng)輪單元7上，當(dāng)安裝在該導(dǎo)流件81的上、下?lián)躏L(fēng)板823、824是朝遠(yuǎn)離該橫桿821的方向滑動(dòng)到盡頭時(shí)，該進(jìn)風(fēng)口814是呈完全開啟的狀態(tài)，此時(shí)該進(jìn)風(fēng)口814的截面面積A1是大于該出風(fēng)口813的截面面積A2，若將通過該進(jìn)風(fēng)口814的風(fēng)速設(shè)定為V1，通過該出風(fēng)口813的風(fēng)速設(shè)定為V2，則因?yàn)閱挝粫r(shí)間通過該進(jìn)風(fēng)口814與該出風(fēng)口813的風(fēng)量是相等的，也就是說，A1×V1＝A2×V2，V2＝A1/A2×V1，所以該出風(fēng)口813的風(fēng)速V2會(huì)大于該進(jìn)風(fēng)口814的風(fēng)速V1；反之，當(dāng)風(fēng)速為落在15米/秒與49米/秒范圍內(nèi)的強(qiáng)風(fēng)時(shí)，每一個(gè)上、下?lián)躏L(fēng)板823、824分別朝如圖所示的II與III方向(見圖7)滑動(dòng)以減少該上、下進(jìn)風(fēng)口817、818的面積進(jìn)而減少集風(fēng)面積，所以當(dāng)該進(jìn)風(fēng)口814的面積A1小于該出風(fēng)口813的面積A2時(shí)，該出風(fēng)口813的風(fēng)速V2會(huì)反而會(huì)小于該進(jìn)風(fēng)口814的風(fēng)速V1，使本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電裝置在強(qiáng)風(fēng)的情況下，依然可以用來發(fā)電。上述說明表明設(shè)置該集風(fēng)單元8除了可擴(kuò)大調(diào)整集風(fēng)的有效范圍外，當(dāng)風(fēng)速較大與風(fēng)速較小時(shí)，還可通過該導(dǎo)流件81與該上、下?lián)躏L(fēng)板823、824的交互作用，使作用于該風(fēng)輪單元7的風(fēng)速維持穩(wěn)定，進(jìn)而有效增加風(fēng)速的利用范圍，且該風(fēng)輪單元7在擴(kuò)大的風(fēng)速范圍中仍呈穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，而達(dá)到發(fā)電較穩(wěn)定的目的。
此外，由于該渦輪葉片72具有頭圓尾尖的流線造型，當(dāng)風(fēng)通過所述導(dǎo)流件81的出風(fēng)口813時(shí)，會(huì)順著該導(dǎo)流部723流動(dòng)，并作用在該受風(fēng)部724上，具有集中導(dǎo)流的功能，使風(fēng)流集中于該轉(zhuǎn)動(dòng)臂部712末端三分之一處流動(dòng)，使所收集到的風(fēng)力更集中作用在該渦輪葉片72上，并減少在靠近該轉(zhuǎn)動(dòng)軸部711的空間產(chǎn)生亂流而干擾該風(fēng)輪單元7的轉(zhuǎn)動(dòng)。
值得說明的是，在該較佳實(shí)施例中，該風(fēng)輪單元7與該集風(fēng)單元8是由玻璃纖維與碳纖維復(fù)合材所制成，但不應(yīng)以此限制該風(fēng)輪單元7與該集風(fēng)單元8的材質(zhì)，該風(fēng)輪單元7與該集風(fēng)單元8也可以是金屬材料制成。
通過以上說明，本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電裝置具有下述功效及優(yōu)點(diǎn)，所以確實(shí)能達(dá)到本實(shí)用新型的目的一、因?yàn)楸緦?shí)用新型該集風(fēng)單元8的所述導(dǎo)流件81本身具有放大風(fēng)速的效果，再配合該擋風(fēng)組合體82則又具有可擴(kuò)大與縮小集風(fēng)面積的功能，加上該風(fēng)輪單元7的渦輪葉片72也可依風(fēng)速大小調(diào)整受風(fēng)角度進(jìn)而調(diào)整受風(fēng)面積，使本實(shí)用新型在低風(fēng)速時(shí)相對(duì)容易啟動(dòng)，在高風(fēng)速時(shí)也可正常發(fā)電而不必關(guān)機(jī)，具有發(fā)電較穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
二、因?yàn)楸緦?shí)用新型為垂直軸式，可接收到來自不同方向的風(fēng)，所以不需要隨著風(fēng)向的變換調(diào)整該風(fēng)輪單元7的角度，具有使用上較簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。
三、通過該導(dǎo)流件81導(dǎo)流后，及通過該渦輪葉片72的外形設(shè)計(jì)，可將所收集到的風(fēng)流限制在所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂部712的末端三分之一處流動(dòng)，另三分之二的位置是空的，使所收集到的風(fēng)力集中作用在施力效果較顯著的較遠(yuǎn)離該轉(zhuǎn)動(dòng)軸部711的渦輪葉片72上，具有避免亂流產(chǎn)生及效率較高的功效。
四、設(shè)置于該集風(fēng)單元8的導(dǎo)流件81上的所述上、下?lián)躏L(fēng)板823、824在風(fēng)力過大或風(fēng)中有亂流時(shí)，可以使所述進(jìn)風(fēng)口814完全閉合，避免造成該風(fēng)輪單元7的損耗，使本實(shí)用新型使用壽命較長(zhǎng)，具有損壞率較低的功效。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其包含一固設(shè)于地面的塔座、一固設(shè)于該塔座上方的承座、一樞設(shè)在該承座且繞一垂直于該地面的中心線旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪單元、一環(huán)繞該風(fēng)輪單元并固設(shè)在該承座的集風(fēng)單元、分別與該風(fēng)輪單元相連接的一裝設(shè)于該塔座內(nèi)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，及一安裝在該承座內(nèi)的感測(cè)單元，該轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括一用以輸出電力的發(fā)電機(jī)、一連動(dòng)該發(fā)電機(jī)的變速箱，及一用以將該風(fēng)輪單元的機(jī)械能傳動(dòng)至該變速箱的傳動(dòng)桿，該感測(cè)單元包括多個(gè)安裝在該風(fēng)輪單元的第一馬達(dá)組合體、一位于該承座且分別連接所述第一馬達(dá)組合體的控制箱，及一位于該承座并與該控制箱相連接的風(fēng)速傳感器；其特征在于該風(fēng)輪單元包括沿該中心線樞設(shè)在該承座的一扇葉架，及多個(gè)樞設(shè)在該扇葉架的渦輪葉片，該扇葉架具有一位于中心并樞設(shè)在該承座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸部，及多個(gè)自該轉(zhuǎn)動(dòng)軸部周緣間隔地沿徑向向外延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)臂部，所述渦輪葉片是分別安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂部并可受該第一馬達(dá)組合體的驅(qū)動(dòng)而調(diào)整受風(fēng)角度；該集風(fēng)單元是由多個(gè)固設(shè)在該承座且大體呈渦流漏斗狀的導(dǎo)流件環(huán)繞該風(fēng)輪單元連接組裝而成，每一個(gè)導(dǎo)流件各具有一界定出一通道的圍繞壁、一朝向該風(fēng)輪單元的出風(fēng)口，及一與該出風(fēng)口反向且截面面積大于該出風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)口。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述渦輪葉片為上下表面皆概呈流線水滴型的柱狀體，其具有反向設(shè)置的一圓弧頭部、一尖形尾部、連接該頭部與該尾部的一凸弧導(dǎo)流部、一凹弧受風(fēng)部，及一穿設(shè)該頭部并樞設(shè)在該轉(zhuǎn)動(dòng)臂部的樞軸。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該風(fēng)輪單元還包括多個(gè)分別固設(shè)在該渦輪葉片的尾部的齒輪條，每一個(gè)齒輪條皆與安裝在各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂部的第一馬達(dá)組合體相連接以連動(dòng)該尾部。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該風(fēng)輪單元與該集風(fēng)單元都是由玻璃纖維與碳纖維的復(fù)合材料所制成。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該風(fēng)輪單元與該集風(fēng)單元都是由金屬材料所制成。
6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該集風(fēng)單元的導(dǎo)流件的圍繞壁具有一鄰近該進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)口端部、一鄰近該出風(fēng)口的出風(fēng)口端部，及該集風(fēng)單元還包括設(shè)置于每一個(gè)導(dǎo)流件的多個(gè)擋風(fēng)組合體，每一個(gè)擋風(fēng)組合體各具有裝設(shè)在該圍繞壁的進(jìn)風(fēng)口端部以將該進(jìn)風(fēng)口區(qū)隔成一上進(jìn)風(fēng)口與一下進(jìn)風(fēng)口的一橫桿、垂直于該橫桿地設(shè)置在該進(jìn)風(fēng)口端部?jī)上喾磦?cè)并朝遠(yuǎn)離該上、下進(jìn)風(fēng)口的方向傾斜延伸的一滑軌組，一沿該滑軌組可雙向滑動(dòng)設(shè)置的一鄰近該上進(jìn)風(fēng)口的上擋風(fēng)板、一鄰近該下進(jìn)風(fēng)口的下?lián)躏L(fēng)板。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該感測(cè)單元還包括分別安裝于每一個(gè)擋風(fēng)組合體用以連動(dòng)所述上擋風(fēng)板的多個(gè)第二馬達(dá)組合體，及用以連動(dòng)所述下?lián)躏L(fēng)板的多個(gè)第三馬達(dá)組合體，且所述第二、第三馬達(dá)組合體是分別與該控制箱相連接。
8.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)換系統(tǒng)還包括一安裝在該塔座內(nèi)并與該發(fā)電機(jī)相連接的蓄電池。
9.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該感測(cè)單元的風(fēng)力傳感器具有一位于該承座內(nèi)并與該控制箱相連接的接收部，及一自該接收部沿該扇葉架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸部設(shè)置并伸出該集風(fēng)單元外的測(cè)風(fēng)部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其包含一塔座、一固設(shè)于該塔座的承座、一樞設(shè)在該承座的風(fēng)輪單元、一環(huán)繞該風(fēng)輪單元并固設(shè)在該承座的集風(fēng)單元、分別與該風(fēng)輪單元相連接的一裝設(shè)在該塔座內(nèi)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，及一安裝于該承座內(nèi)的感測(cè)單元。該風(fēng)輪單元包括一扇葉架與樞設(shè)在該扇葉架并與該感測(cè)單元相連接的多個(gè)渦輪葉片。該集風(fēng)單元由多個(gè)固設(shè)在該承座且呈漏斗狀的導(dǎo)流件連接組裝而成，每一個(gè)導(dǎo)流件皆具有呈間隔設(shè)置的一出風(fēng)口與一進(jìn)風(fēng)口。因此，本實(shí)用新型可增加集風(fēng)范圍與效果并可調(diào)整受風(fēng)面積而具有風(fēng)能效率佳、發(fā)電較穩(wěn)定，及損壞率較低的特性。
文檔編號(hào)F03D11/00GK2864146SQ20052014738
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者謝明賢 申請(qǐng)人:謝明賢