CN102011686A

CN102011686A - 垂直轴风力发电设备的风向导流装置

Info

Publication number: CN102011686A
Application number: CN2009101702138A
Authority: CN
Inventors: 邱金和
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-04-13

Abstract

本发明是一种垂直轴风力发电设备的风向导流装置，包括一支架组以及一导流板，所述的支架组设置在垂直轴风力发电设备的垂直轴式叶片组的一侧，而所述的导流板设置在所述的支架组上，以将垂直轴式叶片组周围的空气气流集中导向垂直轴式叶片组，以增加垂直轴式叶片组的受风压力与转速，提高发电装置的发电效率。

Description

垂直轴风力发电设备的风向导流装置

技术领域

本发明涉及一种垂直轴风力发电设备，尤指一种利用导流板将空气气流导向垂直轴式叶片组，供垂直轴风力发电设备发挥较高的风力发电效率者。

背景技术

风力发电系统是利用空气的流动而提供一种可利用的能量，当空气带动叶片旋转时，是将动力经由一固定叶片的转子以及一传动轴而传送至发电机，以推动所述的发电机产生电力。风力发电系统以外型分类主要可分为水平轴以及垂直轴两种风力发电系统，其中，水平轴风力发电系统因其发电效率较高而成为主要的风力发电系统，利用垂直设置在转子上的2翼、3翼或多翼型叶片在风的驱动下而转动，然而，水平轴风力发电系统的叶片因受力学与风向的影响较大，为使其旋转面能正对风向，故其叶片的材料以及结构设计较为复杂，且占去水平轴风力发电系统成本的20％以上。

垂直轴风力发电系统的转子以及传动轴是与受力风向垂直，利用推力型叶片受风时所产生的推力转动叶片，以带动风力发电机产生电力，且叶片在任何受风方向均可转动。再者，垂直轴风力发电系统的叶片具有较小的回转半径，可节省使用空间，并具有结构简单、无受风方向性以及低噪音等优点，因此多在都市以及受风范围有限的区域中采用。

在风力发电系统中，发电能力是与叶片的截风面积成正比，虽然水平轴风力发电系统的发电效率较高，但因其造价昂贵，并无法普及至一般情况使用。另一方面，虽然垂直轴风力发电系统的造价相对较低廉，较容易普及在一般使用，但因其叶片受风面积较小，使其发电能力不如水平轴风力发电系统，尚有改进空间。

因此，为了改善上述的缺点，使垂直轴风力发电系统凭借一导风装置而增加其受风流量，以增加发电效率并获得更大的发电量，本申请设计人积多年的经验以及不断的研发改进，遂有本发明的产生。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种垂直轴风力发电设备的风向导流装置，凭借于垂直轴式叶片组的一侧设置一风向导流装置，俾能使垂直轴式叶片组周围的空气气流集中并流向垂直轴式叶片组，以增加垂直轴式叶片组的受风压力与转速，提高发电装置的发电效率。

本发明的次要目的在提供一种垂直轴风力发电设备的风向导流装置，凭借于风向导流装置上设置有一自动迎风转向装置，俾能依风向而调整导流板的位置，以将空气气流垂直导向直轴式叶片组，以提高叶片转速以及发电效益。

本发明的另一目的在提供一种垂直轴风力发电设备的风向导流装置，凭借于导流板设有复数个供调节风量的滑门，俾能在风速较高时将滑门开启，使空气从滑门流过而减少导向垂直轴式叶片组的空气流量，以避免垂直轴式叶片组因风力过强而损坏。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种垂直轴风力发电设备的风向导流装置，所述的垂直轴风力发电设备是利用一垂直轴式叶片组带动一发电装置以产生电力，其特征在于，所述的风向导流装置包括：

一支架组，设置在上述垂直轴式叶片组的一侧；

一导流板，设置在上述支架组上，以将垂直轴式叶片组周围的空气气流集中导向垂直轴式叶片组，以增加垂直轴式叶片组的受风压力与转速，提高发电装置的发电效率。

实施时：所述的支架组更设有一自动迎风转向装置。

实施时：所述的自动迎风转向装置是包括一供控制导流板转动的风向舵。

实施时：所述的自动迎风转向装置更包括一风速开关，凭借风向或风力大小的变化来改变导流板的转动。

实施时：所述的支架组上更设有一固定槽，供所述的导流板以可拆卸的方式结合于所述的支架组上。

实施时：所述的导流板更设有复数个供调节风量的滑门。

实施时：所述的导流板以可伸缩的方式结合于所述的支架组上。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

1.本发明的自动迎风装置可有效地利用风能，让经常改变风向的空气气流可被导引至垂直轴式叶片组，以增加叶片组的受风压力与转速，提高发电装置的发电效率。

2.本发明的导流板是可依据实际需求，在风力足够时减少导流板的面积以及导向垂直轴式叶片组的空气气流，以保护叶片组以及导流板的使用寿命。

3.本发明是可让设置在都会区的垂直轴风力发电设备发挥较高的风力发电效率，并在风力微弱的状态下也能启动发电，以增进垂直轴风力发电设备的实用性。

附图说明

图1是本发明垂直轴风力发电设备的风向导流装置的第一实施例的使用示意图；

图2是图1的实施例在使用时的立体外观图；

图3是本发明垂直轴风力发电设备的风向导流装置的第二实施例的立体外观图；

图4是本发明垂直轴风力发电设备的风向导流装置的第三实施例的立体外观图；

图5是本发明垂直轴风力发电设备的风向导流装置的第四实施例的立体外观图；

图6是本发明垂直轴风力发电设备的风向导流装置的第五实施例的立体外观图。

附图标记说明：风向导流装置1；支架组11；风向舵111；风速开关112；固定槽113；导流板12；滑门121；垂直轴式叶片组2。

具体实施方式

请参阅图1、图2，其为本发明垂直轴风力发电设备的风向导流装置1的第一实施例，包括一支架组11以及一导流板12，供使用于一垂直轴风力发电设备，所述的垂直轴风力发电设备是利用一垂直轴式叶片组2带动一发电装置而产生电力。

所述的支架组11设置在垂直轴风力发电设备的垂直轴式叶片组1的一侧，而所述的导流板12设置在所述的支架组11上，以将垂直轴式叶片组1周围的空气气流集中导向垂直轴式叶片组2，以增加垂直轴式叶片组2的受风压力与转速，提高发电装置的发电效率。

请参阅图3，其为本发明的第二实施例，是以上述第一实施例的结构为基础，在所述的支架组11的顶端设有一自动迎风转向装置，所述的自动迎风转向装置包括一风向舵111以及一风速开关112，所述的风向舵111是可感测风向的改变，以控制所述的导流板12转动，有效将空气导引到垂直轴式叶片组2；而所述的风速开关112则是依据风力大小的变化来改变导流板12的转动，避免垂直轴式叶片组2的轴承在强风时转速过快而损毁。另外，所述的支架组11上更设有一固定槽113，供二片导流板12以可拆卸的方式结合于所述的支架组11上，以依实际风量需求而上下或左右调整导流板12的导风面积(如图4所示)。

其中：关于如何控制导流板转动，可以采用电脑控制，也可以采用一般机械控制方式来达成，这些控制方式的设计对于本领域技术人员来说并非十分困难，可轻易实现，因此在此不予赘述。

请参阅图5，其为本发明的第四实施例，是以上述第一实施例的结构为基础，在导流板12上设置复数个供调节风量的滑门121，凭借开启或关闭所述的滑门121，而依实际风量需求而调整导流板12的导风面积。

请参阅图6，其为本发明的第五实施例，是以上述第一实施例的结构为基础，在所述的垂直轴式叶片组2的周围设置三组垂直轴风力发电设备的风向导流装置1，且所述的导流板12是以可伸缩的方式结合于所述的支架组上，由于空气的流向可能来自不同方向，如此，本实施例的设置可更有效率地将垂直轴式叶片组2周围的空气气流导入垂直轴式叶片组2，以增进发电装置的发电效率，并随着风力大小调整导流板12的面积大小，避免导流板12以及垂直轴式叶片组2因过强的风力而损坏，以延长其使用寿命。

因此，本发明具有以下的优点：

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种垂直轴风力发电设备的风向导流装置，所述的垂直轴风力发电设备是利用一垂直轴式叶片组带动一发电装置以产生电力，其特征在于，所述的风向导流装置包括：

一支架组，设置在上述垂直轴式叶片组的一侧；

2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备的风向导流装置，其特征在于：所述的支架组更设有一自动迎风转向装置。

3.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电设备的风向导流装置，其特征在于：所述的自动迎风转向装置是包括一供控制导流板转动的风向舵。

4.根据权利要求3所述的垂直轴风力发电设备的风向导流装置，其特征在于：所述的自动迎风转向装置更包括一风速开关，凭借风向或风力大小的变化来改变导流板的转动。

5.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备的风向导流装置，其特征在于：所述的支架组上更设有一固定槽，供所述的导流板以可拆卸的方式结合于所述的支架组上。

6.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备的风向导流装置，其特征在于：所述的导流板更设有复数个供调节风量的滑门。

7.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电设备的风向导流装置，其特征在于：所述的导流板以可伸缩的方式结合于所述的支架组上。