CN103161671A

CN103161671A - 垂直式风力发电装置

Info

Publication number: CN103161671A
Application number: CN2011104119389A
Authority: CN
Inventors: 苏郁夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-19

Abstract

本发明系有关于一种垂直式风力发电装置，系在上、下组接板的中央处设支撑杆，而在上、下组接板的二侧设单向受力的垂直式风车，该垂直式风车是在转轴上固定等角设置的三叶片，各叶片由纵横交错的隔栏组成一具有弧凹且呈螺旋扭转状的叶片本体，各隔栏间为穿透的穿孔，且各隔栏的断面系呈翼形，又在该叶片本体的迎风面上固定有复数个仅以上侧与叶片本体接设的阀片，各阀片均至少对应一穿孔；而二转轴再各以传动组与发电机组接设；据此，透过风确实作用于各叶片上，使各叶片以其转轴为轴心转动，并藉由传动组将动力传递给发电机组，供发电机组发电之用。

Description

垂直式风力发电装置

技术领域

本发明系有关于一种垂直式风力发电装置，尤其是指一种透过风的力量能完全加诸在迎风面上且能减轻风在逆风面上所产生的阻力的单向受力叶片，将其所能达到的良好运转效率供给发电机组，提升发电机组的发电效率者。

背景技术

一般应用在风力发电中用以将空气的动能并传递给发电机组的垂直式风车，其主要系在一转动轴上接设呈螺旋卷绕状的叶片，透过叶片的设计，使风作用在叶片上推动叶片以转动轴为轴心转动，转动轴再与发电机组组设，如此便能达到将空气的动能转换为电能的目的。惟传统的垂直式风车，虽然透过叶片的螺旋卷绕方式使其本身具迎风面及逆风面，但因逆风面是以整面的叶片承受风力，而产生一相当大的阻力，此一阻力将与风力作用在迎风面上所产生的推力相互抵消，导致发电效率低下无法提升。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种垂直式风力发电装置，系透过传递动力给发电机组的垂直式风车的叶片采用类似单向阀门的结构设计，能使风的力量完全加诸在迎风面上，且同时又能减轻风在逆风面上所产生的阻力，而成为一单向受力的叶片，此外，再藉由组成叶片本体的隔栏的断面采翼形形状，而能确实提升垂直式风车的运转效率，进而达到有效增加发电效率的效果。

上述本发明的主要目的，是由以下的具体技术所实现：

一种垂直式风力发电装置，系在上、下组接板的中央处设支撑杆，而在上、下组接板的二侧设单向受力的垂直式风车，该单向受力的垂直式风车是在转轴上固定等角设置的三叶片，各叶片由纵横交错的隔栏组成一具有弧凹且呈螺旋扭转状的叶片本体，各隔栏间为穿透的穿孔，且各隔栏的断面系呈翼形，又在该叶片本体的迎风面上固定有复数个仅以上侧与叶片本体接设的阀片，各阀片均至少对应一穿孔；而二转轴再各以传动组与发电机组接设。

据此，当风施力在垂直式风车的叶片的迎风面时，该些阀片在风力的作用下，将紧密贴附穿孔，使风力完全加诸在迎风面上，而当风施力在叶片的逆风面时，风将穿过叶片本体的穿孔，且该些阀片在风的吹拂作用下将与穿孔间呈现洞开的开启状，使风贯穿穿孔通过叶片，减轻风在逆风面上所产生的阻力，而令该垂直式风车成为一单向受力的垂直式风车，尤其各隔栏的断面呈翼形形状，也进一步减少风阻，提升垂直式风车的运转效率，当该垂直式风车经传动组将由风转换而得的动能传递给发电机组后，达到有效提升发电机组发电产生电能的效率的目的。

其中，在本发明的垂直式风力发电装置的较佳实施例中，该阀片是以线材穿过阀片本体上端后，再将线材二端固定于叶片本体上，以将该阀片稳固固定于叶片本体上。

其中，该传动组包括一固定在该垂直式风车的转轴上的传动轮、一固定在该发电机组的作动轴上的从动轮以及圈绕在该传动轮与该从动轮间的传动带。

其中，在本发明的垂直式风力发电装置的较佳实施例中，在上组接板上设有复数条固定索，各固定索的另一端是固定在建筑物或地面上，以藉此将该垂直式风力发电装置装设固定在建筑物上或地面上。

其中，在本发明的垂直式风力发电装置的较佳实施例中，于该对单向受力的垂直式风车的轴向方向可再进一步延伸装设复数对单向受力的垂直式风车，以藉由单向受力的提升垂直式风车的转轴的动力，提高发电机组的发电量。

附图说明

图1为本发明垂直式风力发电装置的立体外观示意图；

图2为本发明垂直式风力发电装置的前视示意图；

图3为本发明垂直式风力发电装置的叶片的俯视剖面示意图；

图4为风作用于本发明叶片的迎风面时的立体示意图；

图5为风作用于本发明叶片的逆风面时的俯视示意图；

图6为本发明垂直式风力发电装置于透过固定索固定的前视示意图；

图7为本发明垂直式风力发电装置串接二组模组化的单向受力垂直式风车与上组接板的前视示意图。

主要元件符号说明：

1 上组接板 11 固定索

2 下组接板 3 支撑杆

4 垂直式风车 41 转轴

42 叶片 421 叶片本体

4211隔栏 4212穿孔

4213迎风面 4214逆风面

422 阀片 43 线材

5 传动组 51 传动轮

52 从动轮 53 传动带

6 发电机组 61 作动轴

具体实施方式

为令本发明所运用的技术内容、发明目的及其达成的功效有更完整且清楚的揭露，兹于下详细说明之，并请一并参阅所揭的图式及图号：

图1，为揭示本发明垂直式风力发电装置的立体外观示意图，图2，为揭示本发明垂直式风力发电装置的前视示意图。

本发明的垂直式风力发电装置，系至少包括一上组接板1、一下组接板2、一支撑杆3、二垂直式风车4、二传动组5以及一发电机组6。

系在该上组接板1与该下组接板2之间的中央处设置该支撑杆3，并在该上组接板1与该下组接板2的二侧分别组设该单向受力的垂直式风车4，该单向受力的垂直式风车4是在一转轴41上等角设置有三叶片42(以下请同时参图3)，各叶片42包括一叶片本体421以及至少一阀片422；该叶片本体421是由纵横交错的隔栏4211组成一具有弧凹且呈螺旋扭转状的片状体，该各隔栏4211间为穿透的穿孔4212，且该各隔栏4211的断面系呈翼形形状；又，该叶片本体421具有迎风面4213及逆风面4214，该迎风面4213固定有复数个阀片422，该阀片422仅以其上侧与该叶片本体421接设，且各阀片422均至少对应一穿孔4212；该二转轴41各以该传动组5与该发电机组6接设。又，令该转轴41采用低价材料(如塑胶)建造，且因该转轴41是非金属轴，且不直接与发电机组6接设，故能降低制造成本，并避免磁感应诱引雷击的事情发生。

由于本发明的阀片422是固定在该叶片本体421的迎风面4213，且该阀片422仅以上侧与该叶片本体421连接，再加上各阀片422均至少对应一穿孔4212；因此，当风力施加在该叶片本体421的迎风面4213时(参图4、5)，该些阀片422在风力的作用下，将呈现紧密贴附于穿孔4212的状态，使风力完全加诸在该迎风面4213；而当风力施加在该叶片本体421的逆风面4214时(参图5)，风将穿过该叶片本体421的穿孔4212，且该些阀片422在风的吹拂作用下而与该穿孔4212之间呈现洞开的开启状态，使风贯穿通过该叶片本体421的穿孔4212，进而减轻风在该叶片本体421的逆风面4214上所产生的阻力，提升该垂直式风车4的运转效率。

据此，该二单向受力的垂直式风车4以其转轴41为轴心旋转时，将一并带动与该转轴41连动的传动组5，以透过该二传动组5同时传动该发电机组6，由该发电机组6进行发电，达到将空气的动能转换为电能的目的。尤其，因为本发明是采用单向受力的垂直式风车的结构设置，使本发明的垂直式电力发电装置的发电效能更加优良。除此之外，本发明是以二组单向受力的垂直式风车4来带动该发电机组6，因此在相同的土地面积下，该发电机组6透过双轴式的带动，能确实提升发电效率。

又(再参图3)，该阀片422固定在该叶片本体421的迎风面4213上的方式，是透过线材43穿设阀片422上侧处后，再将该线材43的二端固定在该叶片本体421上，藉此，将该阀片422稳固固定于该叶片本体421上。

再者，(请参图2)该传动组5包括一固定在该垂直式风车4的转轴41上的传动轮51、一固定在该发电机组6的作动轴61上的从动轮52以及圈绕在该传动轮51与该从动轮52间的传动带53；以透过该转轴41的转动带动该传动轮51，再经该传动带53传动该从动轮52，使与该从动轮52固接的发电机组6的作动轴61因此被带动旋转运作。

另外，在该上组接板1上固设有复数条固定索11的一端(请参图6)，各固定索11的另一端则固定在建筑物或地面上，以将本发明的垂直式风力发电装置装设固定在建筑物上或地面上。

此外，藉由上述结构的设计，使本发明由二单向受力的垂直式风车4与一该上组接板1已成为一模组化构造，因此，于该上组接板1之上，即沿着该对单向受力的垂直式风车4的轴向方向可再进一步依序延伸装设复数组模组化的单向受力垂直式风车4与上组接板1(如图7)，以藉由复数组垂直式风车4的串接组设下，提升该垂直式风车4的转轴41的旋转动力，且透过传动组5传递给发电机组6，提高发电机组6的发电量。

Claims

1.一种垂直式风力发电装置，其特征在于，在上、下组接板的中央处设支撑杆，而在上、下组接板的二侧设单向受力的垂直式风车，所述的单向受力的垂直式风车是在转轴上固定等角设置的三叶片，各叶片由纵横交错的隔栏组成一具有弧凹且呈螺旋扭转状的叶片本体，各隔栏间为穿透的穿孔，且各隔栏的断面系呈翼形，又在所述的叶片本体的迎风面上固定有复数个仅以上侧与叶片本体接设的阀片，各阀片均至少对应一穿孔；而二转轴再各以传动组与发电机组接设。

2.如权利要求1所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的阀片是以线材穿过阀片本体上端后，再将线材二端固定于叶片本体上。

3.如权利要求2所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的上组接板上固定有复数条固定索的一端，各固定索的另一端是固定在建筑物或地面上。

4.如权利要求3所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的上组接板之上，沿着所述的垂直式风车的轴向方向进一步依序延伸串接复数组垂直式风车与上组接板。

5.如权利要求4所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的传动组包括一固定在所述的垂直式风车的转轴上的传动轮、一固定在所述的发电机组的作动轴上的从动轮以及圈绕在所述的传动轮与所述的从动轮间的传动带。

6.如权利要求1所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的上组接板上固定有复数条固定索的一端，各固定索的另一端是固定在建筑物或地面上。

7.如权利要求1所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的上组接板之上，沿着所述的垂直式风车的轴向方向进一步依序延伸串接复数组垂直式风车与上组接板。

8.如权利要求1所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的传动组包括一固定在所述的垂直式风车的转轴上的传动轮、一固定在所述的发电机组的作动轴上的从动轮以及圈绕在所述的传动轮与所述的从动轮间的传动带。

9.如权利要求1所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的转轴采用非金属材质。

10.如权利要求9所述的垂直式风力发电装置，其特征在于，所述的转轴采用的非金属材质为塑胶。