CN106677980A - 风力发电用叶片装置 - Google Patents

Abstract

一种风力发电用叶片装置，能受沿一个流动方向流动的风所驱动，并包含一个转动单元，及一个导流罩。转动单元包括一个转轴，及数个沿一个运转方向转动的扇叶。导流罩位于逆风侧，并与转轴相配合界定出能供扇叶转动通过的运转通道，该导流罩具有一个流动通道，流动通道具有一个朝向流动方向的流入口，及一个连通运转通道且朝向运转方向的流出口。通过上述设计，使进入流入口的风能经由流动通道导引，而对该运转通道内的扇叶产生与运转方向同向的辅助风力，使扇叶能同时受到顺向风力与辅助风力的推动，来有效提升旋转扭力。

Description

风力发电用叶片装置

技术领域

本发明涉及一种叶片装置，特别是涉及一种能受风力驱动转动，能应用于风力发电设备的风力发电用叶片装置。

背景技术

目前市面上已出现许多风力发电用叶片装置，参阅图1，一种现有的风力发电用叶片装置，能受沿一个流动方向F0流动的风所驱动，该风力发电用叶片装置包含一个转动单元9，及一个壳罩8。该转动单元9包括一个转轴91，及数个连接该转轴91且彼此角度间隔的扇叶92，所述扇叶92能受到风推动而带动该转轴91沿一个运转方向T0转动。定义一个沿该流动方向F0延伸且穿过该转轴91的分界面S0，该壳罩8位于该分界面S0的两相反侧中该运转方向T0与该流动方向F0逆向的一侧，并与该转轴91径向间隔地围绕该转轴91，而与该转轴91相配合界定出一个能供所述扇叶92转动通过的运转通道80。该壳罩8用于遮挡该运转通道80内的扇叶92，使其不受到逆向风推动，以避免对所述扇叶92的运转产生逆向风阻。

然而，现有风力发电用叶片装置的设计，仅能避免所述扇叶92受到逆向风推动，并无法进一步提升旋转扭力，本发明的用意在于提供一种不同结构的风力发电用叶片装置，来提升旋转扭力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提升旋转扭力的风力发电用叶片装置。

本发明的风力发电用叶片装置，能受沿一个流动方向流动的风所驱动，该风力发电用叶片装置包含一个转动单元，及一个导流罩。该转动单元包括一个横向延伸的转轴，及数个连接该转轴且彼此角度间隔的扇叶，所述扇叶能受到风推动而带动该转轴沿一个运转方向转动，定义一个沿该流动方向延伸且穿过该转轴的分界面。该导流罩位于该分界面的两相反侧中该运转方向与该流动方向逆向的一侧，该导流罩与该转轴径向间隔，并与该转轴相配合界定出一个能供所述扇叶转动通过的运转通道，该导流罩包括一个流动通道，该流动通道具有一个朝向该流动方向的流入口，及一个连通该运转通道且朝向该运转方向的流出口，风会从该流入口流入该流动通道并从该流出口流出，而沿着运转方向推动位于该运转通道内的扇叶。

本发明所述的风力发电用叶片装置，该流动通道还具有一个由该流入口顺着该流动方向地围绕该转轴弯弧延伸的导引段，及一个由该导引段远离该流入口的一端往该运转方向弯弧延伸且连通该流出口的转向段，风会从该流入口流入该导引段并经由该转向段导引转向，而从该流出口流出。

本发明所述的风力发电用叶片装置，该导流罩围绕该转轴的角度大于每两相邻扇叶的夹角。

本发明所述的风力发电用叶片装置，该导流罩还包括两个沿该转轴间隔排列的封盖，每一个叶板呈板状而能阻挡风通过，在每两相邻扇叶转入该运转通道时，所述封盖会和该导流罩与所述扇叶相配合界定出一个位于该运转通道内且仅与该流出口连通的封闭空间。

本发明所述的风力发电用叶片装置，每一个扇叶具有一个连接该转轴的叶板，及一个位于该叶板的径向外侧的方向导流板，该方向导流板呈弧型片状且沿该运转方向反向延伸。

本发明所述的风力发电用叶片装置，该导引段的开口由该转向段往该流入口逐渐扩大。

本发明所述的风力发电用叶片装置，该导流罩还包括一个间隔围绕该转轴的外导壁，及一个介于该外导壁与该转轴间且由该分界面沿该运转方向反向延伸的内导壁，该外导壁与该内导壁相配合界定出该导引段，且该外导壁朝向该流动方向的一端与该内导壁朝向该流动方向的一端界定出该流入口。

本发明所述的风力发电用叶片装置，该导流罩还包括一个由该外导壁背向该流动方向的一端往该运转方向弯弧延伸的导向壁，该导向壁与该内导壁相配合界定出该转向段，该导向壁远离该外导壁的一端与该内导壁相配合界定出该流出口。

本发明所述的风力发电用叶片装置，该内导壁具有一个由该分界面沿该运转方向反向延伸的圆周部，及一个由该圆周部沿该运转方向径向朝外地反向偏离延伸的偏离部，在所述扇叶界定出该封闭空间时，所述扇叶的其中一个的径向外侧贴近该圆周部。

本发明所述的风力发电用叶片装置，该导向壁具有一个由该外导壁背向该流动方向的一端往该转轴弯弧延伸的转向导部，及一个由该转向导部沿该运转方向延伸的流出导部，在所述扇叶界定出该封闭空间时，所述扇叶的其中另一个的径向外侧贴近该流出导部。

本发明的有益效果在于：通过该导流罩的设计，使流入该流入口风能经由该流动通道的导引，而对该运转通道内的扇叶产生与该运转方向同向的辅助风力，使所述扇叶能同时受到沿该流动方向的风力与辅助风力的推动，来有效提升旋转扭力。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一个剖面示意图，说明现有的风力发电用叶片装置的运转状态；

图2是一个立体图，说明本发明风力发电用叶片装置的一个第一实施例；

图3是一个剖面示意图，说明该第一实施例的运转状态；

图4是一个立体图，本发明风力发电用叶片装置的一个第二实施例；

图5是一个剖面示意图，说明该第二实施例的运转状态。

具体实施方式

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图2与图3，本发明风力发电用叶片装置的第一实施例，能受沿一个为由前往后的流动方向F流动的风所驱动。该风力发电用叶片装置包含一个转动单元1，及一个导流罩2。

该转动单元1包括一个横向延伸的转轴11，及五个彼此角度间隔地环绕连接该转轴11的扇叶12。该转轴11为一个左右轴向延伸的长形杆体，并能通过图未示的一架设装置架高。所述扇叶12沿该转轴11轴向延伸，并能受到风推动而带动该转轴11沿一个运转方向T转动，每一个扇叶12具有一个连接该转轴11的叶板121，及一个位于该叶板121的径向外侧的方向导流板122。该叶板121呈平板状而能阻挡风通过，并能受风力推动而转动。该方向导流板122能在该叶板121受到推动时，顺着风的流动方向F，使叶板121的转动方向更稳定。实施上，所述扇叶12的数量能为二、三、四或六以上，或该转动单元1仅包括一个螺旋延伸的扇叶12，能依需求进行设计，不以本实施例为限。

定义一个沿该流动方向F延伸且穿过该转轴11的分界面S，由于在本实施例中该流动方向F为前后向，因此该分界面S呈水平前后延伸，该分界面S的两相反侧的其中一侧为顺风侧，其中另一侧为逆风侧，在该顺风侧中所述扇叶12的运转方向T与该流动方向F顺向，在该逆风侧中所述扇叶12的运转方向T与该流动方向F逆向。该导流罩2是设置于该逆风侧。

在本实施例中，是先将该导流罩2如图3所示地设置于该分界面S的下侧，以遮挡位于该分界面S下侧的扇叶12，避免该分界面S下侧的扇叶12受到风力推动，当位于该分界面S的上侧的扇叶12受到风力推动而开始运转时，该分界面S上侧的扇叶12的运转方向T，自然会与该流动方向F顺向，此时，该分界面S的上侧为该顺风侧，该分界面S的下侧即为该逆风侧。但实施上也能将该导流罩2设置于该分界面S的上侧，使该分界面S的上侧为该逆风侧，该分界面S的下侧为该顺风侧，能依所需进行设计，不以本实施例为限。

该导流罩2与该转轴11径向间隔地围绕该转轴11，并与该转轴11相配合界定出一个能供所述扇叶12转动通过的运转通道20，且该导流罩2围绕该转轴11的角度大于每两相邻扇叶12的夹角，在本实施例中有五个扇叶12，因此每两相邻扇叶12的夹角为72度，该导流罩2围绕该转轴11的角度为160度。该导流罩2具有一个间隔围绕该转轴11的外导壁23、一个介于该外导壁23与该转轴11间且由该分界面S沿该运转方向T反向延伸的内导壁24、一个由该外导壁23背向该流动方向F的一端往该运转方向T弯弧延伸的导向壁25、一个由该外导壁23、该内导壁24与该导向壁25相配合界定出的流动通道26，及两个彼此轴向间隔且分别用于遮盖该流动通道26的左右两侧的封盖27。

该内导壁24与该外导壁23的轴向延伸宽度略等于该叶板121的轴向延伸宽度。该内导壁24具有一个由该分界面S沿该运转方向T反向延伸的圆周部241，及一个由该圆周部241沿该运转方向T径向朝外地反向偏离延伸的偏离部242。该圆周部241与该转轴11的间隔距离略大于每一个扇叶12的径向长度。

该导向壁25具有一个由该外导壁23背向该流动方向F的一端往该转轴11弯弧延伸的转向导部251，及一个由该转向导部251沿该运转方向T延伸的流出导部252。该流出导部252与该转轴11的间隔距离略大于每一个扇叶12的径向长度。

该流动通道26为一个能供风流过的连续管道，并具有一个朝向该流动方向F的流入口261、一个连通该运转通道20且朝向该运转方向T的流出口262、一个由该流入口261顺着该流动方向F地围绕该转轴11弯弧延伸的导引段263，及一个由该导引段263远离该流入口261的一端往该运转方向T弯弧延伸且连通该流出口262的转向段264。该导引段263是由该外导壁23与该内导壁24外内相配合界定而出，且该导引段263的开口是由该转向段264往该流入口261逐渐扩大，本实施例是利用该内导壁24的曲率大于该外导壁23的曲率，使该内导壁24与该外导壁23的间隔距离随着靠近该流入口261而逐渐增加。该流入口261是由该外导壁23朝向该流动方向F的一端与该内导壁24朝向该流动方向F的一端相配合界定而出。该转向段264是由该导向壁25与该内导壁24相配合界定而出。该流出口262是由该导向壁25远离该外导壁23的一端与该内导壁24相配合界定而出。

所述封盖27沿该转轴11间隔排列，且所述封盖27的间隔距离略大于每一个扇叶12的轴向延伸宽度，每一个封盖27包括一个用于遮盖该流动通道26的第一遮盖部271，及一个用于遮盖该运转通道20的第二遮盖部272。当每两相邻扇叶12转入该运转通道20时，所述封盖27的第二遮盖部272会和该导流罩2与所述扇叶12相配合界定出一个位于该运转通道20内且仅与该流出口262连通的封闭空间270，此时，其中一个扇叶12的外侧贴近该圆周部241；其中另一个扇叶12的外侧贴近该流出导部252。

本发明风力发电用叶片装置，在使用前，会先调整并固定该风力发电用叶片装置的位置，使该流入口261朝向该流动方向F，当风沿该流动方向F流动时，位于该分界面S上侧的风为顺向风会推动所述扇叶12，并带动该转轴11沿该运转方向T转动；而位于该分界面S下侧的风为逆向风，通过该内导壁24的阻挡，能避免逆向风对所述扇叶12产生逆向风阻。

当风沿该流动方向F吹动时，会有部分的风从该流入口261流入该流动通道26，由于该流入口261开口较大而呈漏斗状，因此能让大范围的风集中流入该流动通道26，以达到集风效果。当风流入该流动通道26时，会顺着该流动通道26的流动并从该流出口262流出，且通过该转向段264的形状引导，能使风转向至沿着该运转方向T，再从该流出口262流出，而对该运转通道20内的扇叶12产生沿该运转方向T的辅助风力，并与顺向风力相配合，能有效提升旋转扭力。

当该转动单元1如图2所示地，运转至其中一个扇叶12贴近该圆周部241，及其中另一个扇叶12贴近该流出导部252时，会与该导流罩2形成该封闭空间270，此时，该封闭空间270的风不易流散，而从该流出口262流入该封闭空间270的风因流体运动的连续性，能对邻近于该圆周部241的扇叶12产生较为集中的辅助风力，更加提升旋转扭力。当然，若该导流罩2围绕该转轴11的角度小于每两相邻扇叶12的夹角，也就是小于72度，虽然无法围绕形成该封闭空间270，封闭效果较差，但仍然能产生该辅助风力，并达到本发明提升旋转扭力的功效。

另外，若该封盖27不包括该第二遮盖部272，该导流罩2也能与所述扇叶12相配合界定出封闭空间270，只是该封闭空间270的左右两端皆向外连通，封闭效果较差，但仍然能产生该辅助风力，并达到本发明提升旋转扭力的功效，实施上不以本实施例为限。

需要说明的是，本实施例将该流动方向F定为由前往后，是为了方便说明元件位置与方向，实施上，该流动方向F若为其他方向，只要水平转动本发明使该流入口261朝向该流动方向F即可，由于流动方F可能会因时因地随时改变方向，因此，能将本发明设计成能相对于地面水平转动，并能利用一个导流板，使本发明转动至正面受风的位置，以因应随时变化的风向，实施上，能依场地进行设计。

补充说明的是，该导流罩2只要整体位于该逆风侧即可，也就是说，该导流罩2也能部分横跨该分界面S进入该顺风侧，只要不影响到该转动单元1的运转，并能让该顺风侧中的所述扇叶12被顺向风推动即可，不以本实施例为限。

需要说明的是，本发明的该转轴呈左右横向延伸，而成为横卧型的叶片装置，但实施上也能将本发明转置，使该转轴呈上下直立延伸，而成为直立型的叶片装置，不以本实施例。

综上所述，本发明风力发电用叶片装置，通过该导流罩2的设计，使该分界面S下侧沿该流动方向F的风能经由该流动通道26的导引，而对该运转通道20内的扇叶12产生与该运转方向T同向的辅助风力，使所述扇叶12不仅能受到顺向风力推动，也能受到辅助风力推动，而有效提升旋转扭力。

另外，该导流罩2与两相邻扇叶12所形成的该封闭空间270，能让从该流出口262流入该封闭空间270的风因流体运动的连续性，进而对邻近于该圆周部241的扇叶12产生较为集中的辅助风力，能更加提升旋转扭力，所以确实能达成本发明的目的。

参阅图4与图5，本发明风力发电用叶片装置的第二实施例，与该第一实施例的结构大致相同，不同处在于：该导流罩2的内导壁24还形成有数个位于最低处的穿孔243。所述穿孔243连通该运转通道20与该流动通道26，当下雨时，该运转通道20内聚积的雨水能通过所述穿孔243，流入该流动通道26，并经由该流入口261流出，能够避免雨水影响到该风力发电用叶片装置的运作。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (10)

1.一种风力发电用叶片装置，能受沿一个流动方向流动的风所驱动，该风力发电用叶片装置包含：一个转动单元，及一个导流罩，该转动单元包括一个转轴，及数个连接该转轴且彼此角度间隔的扇叶，所述扇叶能受到风推动而带动该转轴沿一个运转方向转动，定义一个沿该流动方向延伸且穿过该转轴的分界面，其特征在于：该导流罩位于该分界面的两相反侧中该运转方向与该流动方向逆向的一侧，该导流罩与该转轴径向间隔，并与该转轴相配合界定出一个能供所述扇叶转动通过的运转通道，该导流罩包括一个流动通道，该流动通道具有一个朝向该流动方向的流入口，及一个连通该运转通道且朝向该运转方向的流出口，风会从该流入口流入该流动通道并从该流出口流出，而沿着该运转方向推动位于该运转通道内的扇叶。

2.如权利要求1所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：该流动通道还具有一个由该流入口顺着该流动方向地围绕该转轴弯弧延伸的导引段，及一个由该导引段远离该流入口的一端往该运转方向弯弧延伸且连通该流出口的转向段，风会从该流入口流入该导引段并经由该转向段导引转向，而从该流出口流出。

3.如权利要求2所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：该导流罩围绕该转轴的角度大于每两相邻扇叶的夹角。

4.如权利要求3所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：该导流罩还包括两个沿该转轴间隔排列的封盖，每一个叶板呈板状而能阻挡风通过，在每两相邻扇叶转入该运转通道时，所述封盖会和该导流罩与所述扇叶相配合界定出一个位于该运转通道内且仅与该流出口连通的封闭空间。

5.如权利要求4所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：每一个扇叶具有一个连接该转轴的叶板，及一个位于该叶板的径向外侧的方向导流板，该方向导流板呈弧型片状且沿该运转方向反向延伸。

6.如权利要求5所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：该导引段的开口由该转向段往该流入口逐渐扩大。

7.如权利要求6所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：该导流罩还包括一个间隔围绕该转轴的外导壁，及一个介于该外导壁与该转轴间且由该分界面沿该运转方向反向延伸的内导壁，该外导壁与该内导壁相配合界定出该导引段，且该外导壁朝向该流动方向的一端与该内导壁朝向该流动方向的一端界定出该流入口。

8.如权利要求7所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：该导流罩还包括一个由该外导壁背向该流动方向的一端往该运转方向弯弧延伸的导向壁，该导向壁与该内导壁相配合界定出该转向段，该导向壁远离该外导壁的一端与该内导壁相配合界定出该流出口。

9.如权利要求7所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：该内导壁具有一个由该分界面沿该运转方向反向延伸的圆周部，及一个由该圆周部沿该运转方向径向朝外地反向偏离延伸的偏离部，在所述扇叶界定出该封闭空间时，所述扇叶的其中一个的径向外侧贴近该圆周部。

10.如权利要求8所述的风力发电用叶片装置，其特征在于：该导向壁具有一个由该外导壁背向该流动方向的一端往该转轴弯弧延伸的转向导部，及一个由该转向导部沿该运转方向延伸的流出导部，在所述扇叶界定出该封闭空间时，所述扇叶的其中另一个的径向外侧贴近该流出导部。