CN201588742U - 微型风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型风力发电装置，适用于设置于一车辆上。微型风力发电装置包含发电模组以及集风结构。该发电模组包含微型发电机以及风扇单元，该风扇单元具有转轴以及自该转轴向外延伸的多个扇叶，该转轴与该微型发电机连接。该集风结构包含罩体、进风口以及出风口，当风力经过该集风结构并推动该风扇单元的该等扇叶时，该等扇叶连动该转轴沿固定方向旋转，以驱动该微型发电机发电。

Description

微型风力发电装置

技术领域

本实用新型关于一种微型风力发电装置，且特别是关于一种具有集风结构的微型风力发电装置。

背景技术

目前科技的发展受限在资源有限的压力下，除了要注重技术与应用层面的突破之外，还要能更有效率的运用能源，发展省电、智慧化、科技化且符合人类未来生活趋势的商品，以提升人类的生活品质。

近年来由于国际油价不断地屡创新高，而且价格居高不下，连带使得物价亦不断地跟随飞涨，使得许多石油消费国家即将陷入输入型通货与石油能源危机的风暴之中，因此，如何寻找及开发替代能源，实已成为世界各国首先必须克服的挑战与难题。

由于电力已成为日常生活中不可或缺的资源，而目前常见的已商转的发电方式，大致可分为水力发电、火力发电或核能发电等。但由于可开发的水力发电资源有限，且火力发电会加重空气污染，使地球温室效应恶化，而核能发电又因核能废料的处理问题，使其推展益加困难。因此若干人士大力鼓吹发展太阳能、风力发电等再生能源，主要是因为再生能源具有洁净零污染与自产的特性，能供永续使用。其中以风力能源最受重视且广受利用，目前世界各国皆积极推广风力发电技术，且于美国、丹麦等风力资源丰富国家中，风力发电技术已日趋成熟，且应用程度已极具规模，显见风力发电势必成为未来再生能源技术的趋势之一。

目前各国在各个蕴含风力资源的沿海地区或高地上皆已设置大型的风力发电机组以供应一般工业及民用所需的用电。上述习用风力发电机，因为体形庞大，主要为固定设置在空旷平地及风力很大的地区，才能发挥其发电的作用。除了前述大型风力发电机之外，为了有效利用自然能源，已有许多家庭或社区也会设置小型风力发电机，藉由风力发电机以供应家庭或社区的所需电源。

近来各地兴起一股节能旋风，许多人开始在周末假日期间到户外骑乘单车。为了能保障单车骑士的人身安全，单车上通常设置有照明灯具以及警示灯具。为了解决这些灯具的供电问题，亦随之发展微型的风力发电装置。这些微型的风力发电装置可被设置在车辆上，随着车辆的移动，将风力转换成电能加以利用。

然而，习知的风力发电装置，需要有一定的风速才能具有可利用的发电效率，然而因单车的骑乘速度有一定限制，常常使得这些被设置在单车上的微型风力发电装置无法产生稳定的电力供给，发电的功率时高时低，故难以实际广泛应用于各种车辆上。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种微型风力发电装置及其采用的集风结构，通过集风结构的辅助可提高风力发电的效率及稳定性，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种微型风力发电装置，设置于一车辆上，其中该风力发电装置包含：

一发电模组，该发电模组包含一微型发电机以及一风扇单元，该风扇单元具有一转轴以及自该转轴向外延伸的多个扇叶，该转轴与该微型发电机连接；以及

一包含一罩体、一进风口以及一出风口且当风力由该进风口引入而经由该出风口送出并推动该风扇单元的扇叶时使扇叶连动该转轴沿一固定方向旋转以驱动该微型发电机发电的集风结构。

其中，该进风口开设于该罩体上，该出风口开设于该罩体上且位置与该进风口相对。

其中，该进风口朝向该车辆的一行进方向，该出风口朝向该风扇单元。

其中，该进风口的口径大于该出风口的口径。

其中，该集风结构为一漏斗型。

其中，该集风结构的该罩体包含一第一构件以及一第二构件，该第一构件与该第二构件之间夹一开启角度，该第一构件透过一枢接部相对该第二构件转动以调整该开启角度从而调整该进风口的口径。

其中，进一步包含一将该微型风力发电装置固定或锁附于该车辆上的固定结构。

本实用新型还公开了一种设置于一微型风力发电装置中的集风结构，其中该集风结构包含：

一罩体；

一进风口，开设于该罩体上；

一出风口，开设于该罩体上且位置与该进风口相对，该进风口的口径大于该出风口的口径，该微型风力发电装置具有一由该进风口引入而经由该出风口送出的风力推动从而驱动该微型风力发电装置发电的风扇单元。

其中，该集风结构为一漏斗型。

其中，该集风结构的该罩体包含一第一构件以及一第二构件，该第一构件与该第二构件之间夹一开启角度，该第一构件透过一枢接部相对该第二构件转动以调整该开启角度从而调整该进风口的口径。

通过上述结构，本实用新型的微型风力发电装置体积较小可方便地设置于车辆上，其可在有限的体积内，利用集风结构收集风能，进而使发电模组达到一定转速，如此一来，当车辆行进时，微型风力发电装置便可稳定地产生电能。且集风结构可进一步具有可调整进风口的口径大小的可动构件，藉此，可透过调整集风结构的进风面积以达到调节送至风扇单元的风速，可提高发电效率并可保护发电模组，避免转速过高发生损坏，由此实现本实用新型的技术目的。

关于本实用新型的优点与精神可以藉由以下的创作详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1绘示本实用新型的第一具体实施例中微型风力发电装置的外观示意图。

图2A绘示图1中的微型风力发电装置设置于一车辆上的示意图。

图2B绘示根据本实用新型的另一实施例中微型风力发电装置设置于一车辆上的示意图。

图3绘示本实用新型的第二具体实施例中微型风力发电装置的外观示意图。

具体实施方式

请参阅图1。图1绘示本实用新型的第一具体实施例中微型风力发电装置1的外观示意图。

如图1所示，微型风力发电装置1包含发电模组10以及集风结构12。本实用新型中的微型风力发电装置1可设置于车辆上，当车辆行进时，利用车辆行进间产生的空气流动以产生电能，用来提供车辆的电气设备使用。举例来说，微型风力发电装置1可被设置在单车上，于使用者骑乘单车期间，微型风力发电装置1可用以推动照明灯具或警示灯具，如发光二极体(light-emitting diode，LED)照明灯等。

发电模组10包含微型发电机100以及风扇单元102。风扇单元102具有转轴1020以及自该转轴1020向外延伸的多个扇叶1022。转轴1020与微型发电机100连接。于此实施例中，风扇单元102共设置六片扇叶1022，但本实用新型不以此为限。需特别说明的是，为了达到随车搭载使用上的方便性，相较习知商转的固定风力发电机组，本实用新型中的微型风力发电装置1采用的是小型的发电机具，且本实用新型中的风扇单元102的扇叶1022尺寸亦限制在精简的长度之内，以便安装在车辆上。如此一来，风扇单元102的集风面积便受到一定限制。

如图1所示，集风结构12包含罩体120、进风口122以及出风口124，进风口122与出风口124分别开设于罩体120上。在实际设置时，进风口122设置的方向可朝向车辆前进的方向，而出风口124设置的位置与进风口122相对且方向朝向风扇单元102。

集风结构12可大致成一漏斗型。前端进风处开口较宽(或谓截面积较大)，随着集风罩体逐渐收拢，尾端成一较窄的开口(或谓截面积较小)。也就是说，进风口122的口径大于该出风口124的口径。根据流体力学中的连续性方程式(Equation of Continuity)，导入进风口122截面(假设其截面积为A1)的气体流速若为V1，流至出风口124的截面(假设其截面积为A2)的流速若为A2，则因每单位时间dt中流进进风口122截面的流体总流量A1V1dt要等于同一时段流入出风口124截面的流体总流量A2V2dt，因此可得A1V1＝A2V2。也就是说，进风口122与出风口124之间的口径差距可使得通过出风口124的流速提高，亦即使风扇单元102的扇叶1022旋转的速度提高。

当车辆行进时，风力受该集风结构12引导由该进风口122引入，随后经由出风口124送出，以推动风扇单元102的该等扇叶1022，该等扇叶1022连动转轴1020沿一固定方向旋转(如图1的实施例中可为顺时针方向)，进而驱动该微型发电机100发电。

请一并参阅图2A，图2A绘示图1中的微型风力发电装置1设置于一车辆2上的示意图。如图2A所示，该车辆2可为一单车，但本实用新型并不以此为限。于此实施例中，微型风力发电装置1的设置方向可配合单车的前进方向。透过上述的集风结构12，有助于确保本实用新型的微型风力发电装置1即使在单车相对较慢的骑乘速度之下，仍可维持一定的发电效率及稳定性。

此外如图2A所示，车辆2可设置有警示灯具20以及照明灯具22。警示灯具20与照明灯具22可分别与微型风力发电装置1的发电模组10电性连接。当发电模组10产生电能之后，该电能可先被暂时储存在储能装置(如蓄电池、电瓶或电容器)中或经过整流后用以推动警示灯具20及照明灯具22，以此实现单车夜间行车时的照明或作为平时行车的警示闪烁灯号等，此外本实用新型微型风力发电装置1产生的电能亦可用于推动车辆2上的其他电气设备，并不以此为限。

此外，请一并参阅图2B。图2B绘示根据本实用新型的另一实施例中微型风力发电装置1’设置于一车辆2’上的示意图。如图2B所示，微型风力发电装置1’可进一步包含一固定结构14，该固定结构14用以将该微型风力发电装置1’固定或锁附于该车辆2’上的各种不同位置。如图2B所示，微型风力发电装置1’藉由固定结构14锁附于车辆2’的中央连杆上。实际应用中，微型风力发电装置1’可根据其应用车辆的空间配置、迎风方向、使用者视野等因素，调整微型风力发电装置1’的配置位置，并不以上述实施例为限。

此外，本实用新型的微型风力发电装置中，所设置的集风结构可进一步具有可调整进风口的口径大小的可动构件。请参阅图3，图3绘示本实用新型的第二具体实施例中微型风力发电装置3的外观示意图。

如图3所示，微型风力发电装置3包含发电模组30以及集风结构32。发电模组30包含微型发电机300以及风扇单元302。风扇单元302具有转轴3020以及自该转轴3020向外延伸的多个扇叶3022(于此实施例中为六片扇叶)。转轴1020与微型发电机300连接。

集风结构32包含罩体320、进风口322以及出风口324，进风口322与出风口324分别开设于罩体320上，出风口324设置的位置与进风口322相对。与第一具体实施例最大不同之处在于，集风结构32进一步包含第一构件326、枢接部327以及第二构件328。第一构件326与枢接部327连接，第一构件326可透过该枢接部327相对转动。

第一构件326与第二构件328之间夹一开启角度θ。当第一构件326透过枢接部327相对第二构件328转动时，可藉此以调整该开启角度θ，进而调整进风口322的口径。

在出风口324的口径固定的情况下，若开启角度θ愈大，则进风口322的口径愈大，则出风口324处的风速即愈高，发电模组30的风扇单元302被推动的转速便愈快；反之若开启角度θ愈小，则进风口322的口径愈小，则出风口324处的风速即愈缓，发电模组30的风扇单元302被推动的转速便愈缓。透过上述的机制，便能有效控制发电模组30的转速，提高发电的稳定性并达到保护发电模组30避免转速过高的效果。微型风力发电装置3中的其他细部结构与第一具体实施例中大致相同，故在此不另赘述。

综上所述，本实用新型的微型风力发电装置，该集风结构可进一步具有可调整进风口的口径大小的可动构件，藉此，可透过调整集风结构的进风面积以达到调节送至风扇单元的风速，可提高发电效率并可保护发电模组，避免转速过高发生损坏。

相较于习知的大型风力发电机组，其需要固定设置在沿海或平坦空旷之处，故机动性明显受限，且传统的风力发电机组需具有一定长度的风扇翼长，方能够达到足够用以发电的转速。本实用新型的微型风力发电装置其体积较小可方便地设置于车辆上，其可在有限的体积内，利用集风结构收集风能，进而使发电模组达到一定转速，如此一来，当车辆行进时，微型风力发电装置便可稳定地产生电能。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (10)

1.一种微型风力发电装置，设置于一车辆上，其特征在于，该风力发电装置包含：

一发电模组，该发电模组包含一微型发电机以及一风扇单元，该风扇单元具有一转轴以及自该转轴向外延伸的多个扇叶，该转轴与该微型发电机连接；以及

一包含一罩体、一进风口以及一出风口且当风力由该进风口引入而经由该出风口送出并推动该风扇单元的扇叶时使扇叶连动该转轴沿一固定方向旋转以驱动该微型发电机发电的集风结构。

2.如权利要求1所述的微型风力发电装置，其特征在于，该进风口开设于该罩体上，该出风口开设于该罩体上且位置与该进风口相对。

3.如权利要求1所述的微型风力发电装置，其特征在于，该进风口朝向该车辆的一行进方向，该出风口朝向该风扇单元。

4.如权利要求1所述的微型风力发电装置，其特征在于，该进风口的口径大于该出风口的口径。

5.如权利要求1所述的微型风力发电装置，其特征在于，该集风结构为一漏斗型。

6.如权利要求1所述的微型风力发电装置，其特征在于，该集风结构的该罩体包含一第一构件以及一第二构件，该第一构件与该第二构件之间夹一开启角度，该第一构件透过一枢接部相对该第二构件转动以调整该开启角度从而调整该进风口的口径。

7.如权利要求1所述的微型风力发电装置，其特征在于，进一步包含一将该微型风力发电装置固定或锁附于该车辆上的固定结构。

8.一种设置于一微型风力发电装置中的集风结构，其特征在于，该集风结构包含：

一罩体；

一进风口，开设于该罩体上；

一出风口，开设于该罩体上且位置与该进风口相对，该进风口的口径大于该出风口的口径，该微型风力发电装置具有一由该进风口引入而经由该出风口送出的风力推动从而驱动该微型风力发电装置发电的风扇单元。

9.如权利要求8所述的集风结构，其特征在于，该集风结构为一漏斗型。

10.如权利要求8项所述的集风结构，其特征在于，该集风结构的该罩体包含一第一构件以及一第二构件，该第一构件与该第二构件之间夹一开启角度，该第一构件透过一枢接部相对该第二构件转动以调整该开启角度从而调整该进风口的口径。

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