CN109826748A - 垂直风力发电机叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垂直风力发电机叶片,包括︰一支架,其内部设有一发电机组;该支架上端设有至少一叶片组,该叶片组包含有一连接轴、至少二连结片及至少二叶片,该最下方叶片组的连接轴下端连接于该发电机组,该连接轴于支架上端轴向周围设有呈放射状的该至少二连结片,该至少二连结片并透过固定件连接设有的至少二叶片并形成同方向弯曲呈内凹弧形;该叶片组的至少二叶片的至少一端或及至少二叶片的对角根据需求不设或设有一支撑体依需求以单位叶片(在安全、技术及成本等条件下的任何长度及任何高度)可往长度也可往高度的方向延伸成一单位(含)以上的一大叶片,而组装成至少二大叶片的立体风力发电机,通过本发明,可有效提升发电功率及使用方便性。

Description

垂直风力发电机叶片
技术领域
本发明涉及一种发电机叶片,尤指一种于具有发电机组的支架上端设有与该发电机组连接且呈垂直的叶片组,该叶片组包含有一连接轴或及至少二连结片,并于该连接轴或该连结片设有至少二叶片,或及支撑体的垂直风力发电机叶片。
背景技术
如今为了要达到无核家园,都朝火力或风力发展,而火力发电必须要有安全库存概念,为了要使火力发电稳定运转,必须要有准备燃料,例如石油、天然气或煤炭等的安全库存量,但由于此等非绿能的发电燃料有可能会因进口石油、天然气或煤炭等进口中断或缺乏而陷入停机或安全库存量不足的情形,严重影响到发电的供给,又该等非绿能的发电所使用燃料,会产生温室效应及PM2.5的微粒,对于地球及人类居住环境有有很大的破坏。
因此,有人提出朝向绿能的风力发展,由于现有的水平风力发电机的叶片,其叶片弯度角度由于无法到达理想的九十度角度,对于除了特定方向的任何方向吹送来的风力都无法加以利用运转,对于特定方向的低风速的风也因为该叶片弯度角度影响而无法启动,为了要使水平风力发电机的叶片朝向特定方向吹送的风力及提供该水平风力发电机的叶片有效运转,必须于水平风力发电机的叶片顶部设有方向控制仪来侦测主要风力方向,该水平风力发电机的叶片除了需要有方向控制仪外,更需要于其与支撑柱体间设有结构繁杂的转向控制机构,才能使该水平风力发电机的叶片迎向主要风力特定方向,故现有的水平风力发电机成本高、维修、保养费时费工且不容易外,更需花费时间及人力去统计寻找能提供且超过一定风速风场及土地,该现有的水平风力发电机的叶片在低风速无法运转,且现有的水平风力发电机的叶片,只能往长度方向延伸,该叶片无法往高的地方延伸组装成立体风力发电机,所以必须花费大量成本建造大量水平风力发电机以提高其功率,对于国家绿能的来源适用性尚无法有效达成,其大量建造更影响到水平风力发电机附近居民健康及环境,使得其在实用性上大打折扣。因此,实有必要提出一种技术手段,以解决上述问题。
发明内容
为解决上述现有技术不足之处,本发明之一目的在于提供一种垂直风力发电机叶片,于具有发电机组的支架上端设有与该发电机组连接且呈垂直的叶片组,该叶片组包含有一连接轴或及至少二连结片,并于该连接轴或该连结片设有至少二叶片,或及支撑体,以克服现有技术的缺点。
本发明之另一目的在于提供一种垂直风力发电机叶片,其不需现有水平风力发电机的方向控制仪及繁杂的转向控制机构,即能于低风速就可以启动,于任何方向来的风都可使叶片组运转,而现有的水平风力发电机的叶片,只能往长度方向延伸,该叶片无法往高的地方延伸组装成立体风力发电机,本发明的叶片以单位叶片在安全、技术及成本等条件下的任何长度及任何高度方式组装,可往长度及往高度的方向延伸组装成立体风力发电机,节省找风场、降低土地成本及减少一般居民环境的影响。
本发明之再一目的在于提供一种垂直风力发电机叶片,可有效提升发电功率及使用方便性。
为达上述目的,本发明提供一种垂直风力发电机叶片,包括︰一支架,其内部设有一发电机组;该支架上端设有一叶片组,该叶片组包含有一连接轴及至少二叶片(三叶片较为理想),最下方叶片组的连接轴下端连接于该发电机组,该连接轴于支架上端轴向周围所设的至少二叶片(三叶片较为理想)呈放射状并形成同方向弯曲呈内凹弧形状。
其中,本发明该叶片组的至少二叶片的至少一端或及至少二叶片的对角根据需求不设或设有一支撑体。
其中,本发明该叶片组的发电功率与该至少二叶片的体积呈正比,体积等于该叶片扫过面积乘以该叶片高。
其中,本发明该叶片组的至少二叶片弯曲呈内凹弧形状的角度为大于0°至小于360°。
其中,本发明该叶片组的至少二叶片弯曲呈内凹弧形的角度为大于0°至80°或80°至90°或大于90°至小于360°。
为达上述目的,本发明还提供一种垂直风力发电机叶片,包括︰一支架,其内部设有一发电机组;该支架上端设有至少一叶片组,该叶片组包含有一连接轴、至少二连结片及至少二叶片(三叶片较为理想),该最下方叶片组的连接轴下端连接于该发电机组,该连接轴于支架上端轴向周围设有呈放射状的该至少二连结片,该至少二连结片并透过固定件连接设有的至少二叶片并形成同方向弯曲呈内凹弧形状,每一叶片依需求以单位叶片(在安全、技术及成本等等条件下的任何长度及任何高度),往长度往高度的方向延伸成一单位(含)以上的一大叶片,而组装成至少二大叶片的立体风力发电机。。
其中,本发明该叶片组的至少二叶片弯曲呈内凹弧形状的角度为大于0°至小于360°。
其中,本发明该叶片组的至少二叶片弯曲呈内凹弧形的角度为大于0°至80°或80°至90°或大于90°至小于360°。
其中,本发明该叶片组的至少二叶片的至少一端或及至少二叶片的对角依需求不设或设有一支撑体。
其中,本发明该叶片组的发电功率与该至少二叶片(三叶片较为理想)的扫过体积呈正比,体积等于该叶片面积乘以该叶片高。
与现有技术相比,本发明一种垂直风力发电机叶片于具有发电机组的支架上端设有与该发电机组连接的至少一叶片组,该每一叶片组包含有一连接轴或及至少二连结片,并于该连接轴或该连结片设有至少二叶片(三叶片较为理想),或及支撑体;进而实现,不需现有的水平风力发电机的方向控制仪及繁杂的转向控制机构,即能于低风速就可以启动,于任何方向来的风皆可使叶片组运转,而现有的水平风力发电机的叶片,只能往长度方向延伸,该叶片无法往高的地方延伸组装成立体风力发电机,本发明的叶片以单位叶片在安全、技术及成本等条件下的任何长度及任何高度方式组装,可往长度及往高度的方向延伸装成一单位(含)以上的一大叶片,而组装成至少二大叶片(三大叶片较为理想)的立体风力发电机,节省找风场、降低土地成本及减少一般居民环境的影响,有效提升发电功率,及使用方便性。
附图说明
图1A为本发明具有支撑体的单一叶片组的立体分解图;
图1B为本发明具有支撑体的至少二叶片组的立体分解图;
图2A为本发明具有支撑体的单一叶片组的立体组合图;
图2B为本发明具有支撑体的至少二叶片组的立体组合图;
图3A为本发明单一叶片组的立体分解图;
图3B为本发明单一叶片组的另一实施例立体分解图;
图4A为本发明单一叶片组的立体组合图;
图4B为本发明单一叶片组的另一实施例立体组合图;
图5A为本发明具有支撑体的单一叶片组另一实施例的立体分解图;
图5B为本发明具有支撑体的至少二叶片组另一实施例的立体分解图
图6A为本发明图5A另于叶片对角设有支撑体的立体组合图;
图6B为本发明图5B另于叶片对角设有支撑体的立体组合图;
图7A为本发明图2A受到任何方向来的风并使叶片组运转的实施例图;
图7B为本发明图2B受到任何方向来的风并使叶片组运转的实施例图。
具体实施方式
为使了解本发明的特征、内容与优点及其所能达成的功效,将本发明配合附图,并以实施例的表达形式详细说明如下。在此需说明的是,在本发明中所使用的附图,其主旨仅为示意及辅助说明书,未必为本发明实施后的真实比例与精准配置,故不应将附图的比例、形状与配置关系局限本发明于实际实施上的专利范围。
图1A、图1B、图2A、图2B、图3A、图3B、图4A、图4B、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B分别为本发明具有支撑体的单一叶片组的立体分解图、本发明具有支撑体的至少二叶片组的立体分解图、本发明具有支撑体的单一叶片组的立体组合图、本发明具有支撑体的至少二叶片组的立体组合图、本发明单一叶片组的立体分解图、本发明单一叶片组的另一实施例立体分解图、本发明单一叶片组的立体组合图、本发明单一叶片组的另一实施例立体组合图、本发明具有支撑体的单一叶片组另一实施例的立体分解图、本发明具有支撑体的至少二叶片组另一实施例的立体分解图、本发明图5A另于叶片对角设有支撑体的立体组合图、本发明图5B另于叶片对角设有支撑体的立体组合图、本发明图2A受到任何方向来的风并使叶片组运转的实施例图、本发明图2B受到任何方向来的风并使叶片组运转的实施例图。请参阅图1A、图1B、图2A、图2B、图3A、图3B、图4A、图4B、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B所示,本发明应用于小型的垂直风力发电机叶片于一较佳实施例中包括︰一支架1,其内部设有一发电机组11,该支架1上端设有一叶片组2,该叶片组2包含有一连接轴21及至少二叶片22(三叶片22较为理想),最下方叶片组2的连接轴21下端连接于该发电机组11,该连接轴21于该支架1上端轴向周围所设的至少二叶片22(三叶片22较为理想)呈放射状并形成同方向弯曲呈内凹弧形状,但并不以此限制本发明,该叶片组2可往长度及往高度方向延伸,该单一叶片组2属小型,可以焊接或一体成型连接该连接轴21及至少二叶片22(三叶片22较为理想)(如图1A、图2A、图3A、图3B、图4A、图4B、图5A、图6A、图7A),该叶片组2的至少二叶片22(三叶片22较为理想)其至少一端可依需求不设或设有一支撑体221(如图1A、图2A、图5A、图6A、图7A)或及至少二叶片22(三叶片22较为理想)的对角依需求不设或设有一支撑体221,可以参阅本发明中、大型垂直风力发电机叶片的实施例图(如图1B、图2B、图5B、图6B、图7B),该至少二叶片22(三叶片22较为理想)的该支撑体221为一片状或至少一条状,但并不以此限制本发明,该叶片组2的至少二叶片22弯曲呈内凹弧形状,该叶片组的至少二叶片22(三叶片22较为理想)弯曲呈内凹弧形的角度为大于0°至80°或80°至90°或大于90°至小于360°,其中理想角度为90°。
为达上述目的,本发明应用于中型或大型垂直风力发电机叶片的实施例,包括︰一支架1,其内部设有一发电机组11;该支架上端设有至少一叶片组2,该叶片组2包含有一连接轴21、至少二连结片210及至少二叶片22(三叶片22较为理想),该最下方叶片组2的连接轴21下端连接于该发电机组11,该连接轴21于支架1上端轴向周围设有呈放射状的该至少二连结片210,该至少二连结片210并透过固定件2101连接设有的至少二叶片22(三叶片22较为理想)并形成同方向弯曲呈内凹弧形状,每一叶片22根据需求以单位叶片22,在安全、技术及成本等条件下的任何长度及任何高度方式组装,可往长度及高度的方向延伸成一单位(含)以上的一大叶片,而组装成至少二大叶片(三大叶片为理想)的立体风力发电机,该固定件2101为可为螺丝、铆钉,但并不以此限制本发明,该叶片组2的至少二叶片22弯曲呈内凹弧形状的角度为大于0°至小于360°,其中理想角度为90°,该叶片组的至少二叶片22(三叶片22较为理想)弯曲呈内凹弧形的角度为大于0°至80°或80°至90°或大于90°至小于360°,其中理想角度为90°,该叶片组2的至少二叶片22(三叶片22较为理想)的至少一端依需求不设或设有一支撑体221(图1B、图2B、图5B、图6B、图7B)或及至少二叶片22(三叶片22较为理想)的对角依需求不设或设有一支撑体221(图1B、图2B、图5B、图6B、图7B),该至少二叶片22的该支撑体221为一片状或至少一条状,该支撑体221封合于该至少二叶片22(三叶片22较为理想)的至少一端(如图1B、图2B、图5B、图6B、图7B),该支撑体221可设于该至少二叶片22(三叶片22较为理想)的对角(如图1B、图2B、图5B、图6B、图7B),本该所述支撑体221形状众多,无法一一列举,任何支撑体221形状,皆属本发明的保护范围;该叶片组2的发电功率与该至少二叶片22(三叶片22较为理想)的体积呈正比,体积等于该叶片22扫过面积乘以该叶片22高。
前述应用于小型、中型或大型本发明垂直风力发电机叶片,该叶片22及该支撑体221的材料可为铁、铝、玻璃纤维、碳纤维材料,但并不此限制本发明,其除了前述的铁、铝、玻璃纤维、碳纤维材料外,也可为其他材料,都属本发明的保护范围,该支撑体221所使用的材料可依本发明垂直风力发电机叶片的叶片组2的尺寸大小而作不同选择;该叶片组2的发电功率与该至少二叶片22(三叶片22较为理想)的体积呈正比,进者,本发明该支架1上端且与该发电机组11连接的叶片组2,在任何方向来的低风速1.5m/s至2.0m/s的风3就可以启动(如图7A、图7B所示),该叶片组2可根据使用需要组合成小型(如图1A、图2A、图3A、图3B、图4A、图4B、图5A、图6A、图7A)、中型、大型(如图1B、图2B、图5B、图6B、图7B),例如以单位长为任何长度,高1公尺为基本单位,可组合成高50公尺,或在技术及安全许可下可达大于50公尺而达或大于100公尺的大型的叶片组2,例如原现有的水平风力发电机如为2000KW,本发明的垂直风力发电机叶片若其叶片组2的至少二叶片22同为长为79公尺,组合高度为50公尺,其发电功率则为2000KW*50=100000KW(10万KW),因此,该叶片组2的至少二叶片22(三叶片22较为理想)长为79公尺,组合高度为50公尺,等于50座相同长度的现有水平风力发电机功率,若以长56公尺发电功率为1000KW的水平风力发电机,则需100座;该支架1的发电机组11大小可依叶片组2的尺寸大小可为100W、1000KW或10万千瓦(KW),并根据使用者的需求作改变,该叶片组2的发电功率与该至少二叶片22的体积呈正比,体积等于该叶片22扫过面积乘以该叶片22高(水平风力发电机的发电功率与叶片扫过面积成正比)。
本发明的叶片组2若为大型,可适用于国家绿能的来源,节省找风场的困扰,降低土地成本及减少对一般居民环境的影响。本发明同样有如一般火力发电一样的安全库存概念,火力发电能稳定运转,要靠燃料的安全库存,本发明同样也以可有安全库存量,例如三个月安全库存电,其也可以设置电力储存场,例如大的电池,抽蓄发电厂等,利用晚上电力离綘、东北季风来临时储存电,有了安全库存量,风力发电一样也可以稳定运转。发展风力发电等绿能电力,可以减少石油、天然气、煤炭等的燃料使用,而该石油、天然气、煤炭等燃料会产生温室效应及PM2.5及对地球及人类居住环境有很大的破坏,并对人体健康有很大的危险;风力发电如果能持续发展,有可能会影响到石油煤炭的发展,有些国家会担心石油煤炭产业发展及生产工人的生计,对发展风力发电产生迟疑,可建议石油、煤炭产业,往材料科技发展,风力发电机的叶片及飞机、汽车,都需要石油、煤炭等原料制成的碳纤维材料,达到双赢的局面。
通过上述结构,本发明于具有发电机组11的支架1上端设有与该发电机组11连接的至少一叶片组2,该每一叶片组2包含有一连接轴21或及至少二连结片210,并于该连接轴21或该连结片210设有至少二叶片22,或及支撑体221;进而实现,不需现有的水平风力发电机的方向控制仪及繁杂的转向控制机构,即能于低风速就可以启动,于任何方向来的风皆可使叶片组运转,而现有的水平风力发电机的叶片,只能往长度方向延伸,该叶片无法往高的地方延伸组装成立体风力发电机,本发明的叶片以单位叶片2在安全、技术及成本等条件下的任何长度及任何高度方式组装,可往长度及往高度的方向延伸组装成立体风力发电机,节省找风场、降低土地成本及减少一般居民环境的影响,有效提升发电功率及使用方便性,将可大幅扩大产业之利用性并具新颖及进步性。
以上所述实施例仅为说明本发明的技术思想及特点,其目的在使熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并非用以限定本发明的专利范围,即凡是依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰,仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种垂直风力发电机叶片,包括一支架,其内部设有一发电机组;其特征在于︰该支架上端设有一叶片组,该叶片组包含有一连接轴及至少二叶片,最下方叶片组的连接轴下端连接于该发电机组,该连接轴于支架上端轴向周围所设的至少二叶片呈放射状并形成同方向弯曲呈内凹弧形状。
2.如权利要求1所述的垂直风力发电机叶片,其特征在于:所述叶片组的至少二叶片的至少一端或及至少二叶片的对角根据需求不设或设有一支撑体。
3.如权利要求1所述的垂直风力发电机叶片,其特征在于:所述叶片组的发电功率与该至少二叶片的体积呈正比,体积等于该叶片扫过面积乘以该叶片高。
4.如权利要求1所述的垂直风力发电机叶片,其特征在于:所述叶片组的至少二叶片弯曲呈内凹弧形状的角度为大于0°至小于360°。
5.如权利要求4所述的垂直风力发电机叶片,其特征在于:所述叶片组的至少二叶片弯曲呈内凹弧形的角度为大于0°至80°或80°至90°或大于90°至小于360°。
6.一种垂直风力发电机叶片,包括一支架,其内部设有一发电机组;其特征在于︰该支架上端设有至少一叶片组,该叶片组包含有一连接轴、至少二连结片及至少二叶片,该最下方叶片组的连接轴下端连接于该发电机组,该连接轴于支架上端轴向周围设有呈放射状的该至少二连结片,该至少二连结片并透过固定件连接设有的至少二叶片并形成同方向弯曲呈内凹弧形状,每一叶片依需求以单位叶片(在安全、技术及成本等等条件下的任何长度及任何高度),往长度往高度的方向延伸成一单位(含)以上的一大叶片,而组装成至少二大叶片的立体风力发电机。
7.如权利要求6所述的垂直风力发电机叶片,其特征在于:所述叶片组的至少二叶片弯曲呈内凹弧形状的角度为大于0°至小于360°。
8.如权利要求7所述的垂直风力发电机叶片,其特征在于:所述叶片组的至少二叶片弯曲呈内凹弧形的角度为大于0°至80°或80°至90°或大于90°至小于360°。
9.如权利要求6所述的垂直风力发电机叶片,其特征在于:所述叶片组的至少二叶片的至少一端或及至少二叶片的对角根据需求不设或设有一支撑体。
10.如权利要求6所述的垂直风力发电机叶片,其特征在于:所述叶片组的发电功率与该至少二叶片的体积呈正比,体积等于该叶片扫过面积乘以该叶片高。
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