CN201972856U

CN201972856U - 风力发电装置

Info

Publication number: CN201972856U
Application number: CN2011200153085U
Authority: CN
Inventors: 陆纬庭; 陆孝庭
Original assignee: Union Plastic Hangzhou Machinery Co Ltd
Current assignee: Union Plastic Hangzhou Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-01-19

Abstract

本实用新型系一种风力发电装置，包括一基座单元、一发电单元、一旋转单元、一集风单元，并该发电单元设于基座单元上，并具旋转组件；又旋转单元具轴部与发电单元之旋转组件连动，并于轴部外缘环周位置设置叶片；又集风单元，系呈环形体设于基座单元上，其中央具环形中空部设于旋转单元外侧，又该集风单元环周不同角度位置设置数与中空部连通之管状导风部，并该导风部外侧具进风口，并内侧具口径小于进风口之出风口，中央具导风壁，藉此本实用新型可具较佳集风驱动发电效率功效。

Description

风力发电装置

技术领域

本实用新型关于一种风力发电装置，主要指一种具较佳集风驱动发电效率之风力发电装置。

背景技术

习知发电装置系具有可藉由外界风力、水力、火力、核能、太阳能…等介质作动力源发电设计，而在能源短缺的现今利用自然界风力、水力、太阳能作动力源更可替代石油能源，并更具环保功效。

前述发电装置主要具驱动组件、发电机组成，而该驱动组件系可由外界动力源作动旋转，并具转轴连动发电机，又该发电机具线圈、场磁极，而该线圈或场磁极系与转轴连动，使得驱动组件由外界介质传动令转轴旋转时可令线圈或场磁极单向旋转，并可产生电力。

请参阅图15所示系为习知风力发电装置之一，包括驱动组件1’、发电机2’，而该驱动组件1’具叶片11’、转轴12’，并该叶片11’约对应地面垂直方向设置，并可受风力撞击而带动转轴12’旋转；又发电机2’具旋转组件(图中未标示)与转轴12’连动，并可将驱动组件1’旋转产生之动能转换感电能以具风力发电功效。

然而因自然界风向不固定，必须风向对应叶片11’才能令叶片11’以较佳效率旋转，若风向改变时该叶片11’即不能顺利旋转达到预期功效，具效率不佳缺失，又为使叶片11’可受外界风力发动旋转，该叶片11’之迎风面积必须设计较大尺寸，因而造成该风力驱动组件1’之体积庞大、成本高、安装位置受限制缺失，且不易装设在都会或较狭窄场合中。

发明内容

本实用新型之目的在提供一种可具较佳集风驱动效率之风力发电装置。

本实用新型之风力发电装置，包括一基座单元、一发电单元、一旋转单元、一集风单元，并该发电单元，设于基座单元上，并具旋转组件，并输出电源连接蓄电池或其他储电、用电设备；又旋转单元，具轴部与发电单元之旋转组件连动，并于轴部外缘环周位置设置数叶片，并叶片可为平板或具弧度形体；又集风单元，系呈环形体设于基座单元上，并中央具环形中空部设于旋转单元轴部外侧，又该集风单元环周不同角度位置设置数与中空部连通之透空管形导风部，并该导风部外侧具进风口，并内侧具口径小于进风口之出风口，中央具导风壁，又该导风壁可为锥形体。

本实用新型之集风单元具环形排列导风部，因而不同方向之外界气流皆可导入对应风向之导风管，又可藉由较大口径之进风口集风，并由锥形导风壁导引气流再由口径较小之出风口导出，并该锥形导风壁可呈管状导引气流，可减少由进风口导入气流散出，并使出风口导出气流可具较大流速，又该出风口导出气流可撞击旋转单元之叶片并带动旋转单元旋转，并同时带动发电单元之旋转组件旋转产生电能，进而使本实用新型可具较佳集风驱动效率，并本实用新型不须使用大尺寸叶片即可令旋转单元动作，可降低整体体积，并可适于都会或其他狭窄场合，且可配合路灯、庭园灯或其他应用，可具较佳利用性。

本实用新型之基座单元包括底座、顶板，并于底座、顶板同轴位置设置轴孔并分列接合旋转单元之轴部二端，又集风单元固设于底座、顶板间，又该顶板设罝数排风口，并该排风口可提升导入气之导出效率，并可提升集风单元进气效率。

本实用新型进一步更包括风速传感器、控制器，并该风速传感器、控制器电性连接，并控制器电性连接发电单元，并可感测设定时间之运转风速达设置值时控制发电单元流出电能，并使发光单元可于低转速即可发电动作。

本实用新型之旋转单元之叶片具弧形角度，又集风单元导风部之锥形壁可具弧形角度，并使出风口对应旋转单元轴部环周方向，并使外界风力由集风部引入并由出风口导出时可导引至对应旋转单元轴部环周方向，并使气流可对应叶片表面以提升旋转单元旋转效率。

本实用新型之板体上方可设置遮板，并该遮板与第一板体具间距，并可具挡雨功能，又该遮板可为太阳能板，并输出连接蓄电池或其他储电、用电设备，并使本实用新型可兼具风力、太阳能发电功效。

本实用新型进一步更包括温度传感器、控制器、加热装置，并该温度传感器电性连接控制器，又控制器电性连接加热装置，并该加热装置可为电热管或其他装置，并可设于集风单元中空部或基座单元位置，并温度传感器感测温度低于冰点或设定温度以下时可输出至控制器，并由控制器控制加热装置加热动作，并可防止旋转单元之轴部或其他位置因结冰而不能旋转，并使本实用新型可于寒带或其他低温环境仍可动作。

本实用新型发电单元之旋转组件为转子，并又包括定子，又该转子可直接组设于旋转单元之轴部位置，并使旋转单元之轴部旋转时直接带动发电单元之转子旋转形成环状外转子架构，并发电单元之定子可设对应转子环周内位置，并可减小旋转单元带动发电单元旋转需扭力，使得旋转单元可较前述结构较小风力即可动作旋转。

本实用新型之基座单元可为轴杆，并可由二组旋转单元、集风单元组成之第一、第二驱动机构接合轴杆同轴设置，且第一、第二驱动机构分别连动发电单元之永久磁铁或场磁极形成之二旋转组件相对反转动作，并外界风力可经由第一、第二驱动机构之集风单元导入提升集风效并对第一、第二驱动机构之叶片吹袭，并使第二驱动机构之轴部相对应反转，并分别带动永久磁铁、场磁极相对反转并产生电磁发电作用，而因前述反转可产生电磁效应加倍功效，并因二旋转单元仅带动发电单元之永久磁铁或场磁极动作，可由较小风力即可带动旋转，可提升发电效率，又该第一、第二驱动机构同轴向反转设计可使得离心力抵消，可具较佳作动稳定性。

附图说明

图1系本实用新型第一实施例分解示意图。

图2系本实用新型第一实施例组合立体示意图。

图3系本实用新型第一实施例组合剖视示意图。

图4系本实用新型第一实施例外界风力导入旋转单元令旋转单元动作示意图。

图5系本实用新型第一实施例外界风力导入旋转单元令旋转单元动作示意图。

图6系本实用新型第二实施例于顶板体上方设遮板示意图。

图7系本实用新型第三实施例具弧形导风壁导引气流示意图。

图8系本实用新型第四实施例设置温度传感器示意图。

图9系本实用新型第五实施例发电单元设于旋转单元内分解图。

图10系本实用新型第五实施例发电单元设于旋转单元内组合剖视示意图。

图11系本实用新型第五实施发电单元设于旋转单元内动作示意图。

图12系本实用新型第六实施例具二驱动机构连动一发电单元示意图。

图13系本实用新型第六实施例部分组合示意图。

图14系本实用新型第六实施例组合剖视及动作示意图。

图15习知风力发电装置示意图。

具体实施方式

实施例一

请参阅图1~3系本实用新型第一实施例示意图，其中本实用新型包括一基座单元1、一发电单元2、一旋转单元3、一集风单元4、并该基座单元1具底座11、顶板12，并该底座11、顶板12呈片行设置，并中央同轴位置设置轴孔111、121，并于轴孔111、121内设置轴承112、122，又于顶板12设置数排风口123。

发电单元2系为可藉由旋转产生电能之发电机，并该发电机内具旋转组件(图中未标示)，并设于底座11内，又该发电单元2之输出电源连接蓄电池(图中未标示)蓄电，并亦可连接其他用电设备。

旋转单元3具轴部31，并该轴部31之下、上二端部311、312分别与基座单元1之轴承112、122接合，并使旋转单元3可对应基座单元1旋转，又该轴部31之端部311与发电单元2之旋转组件连动，又于轴部31外缘环周位置设定数叶片32，并该叶片32为弧形体，并使内弯弧形面位置可具较佳受风面。

集风单元4系呈环形体，并固设于基座单元1之底座11、顶板12间，并中央具中空部41，并该中空部41设于旋转单元3外侧，又该集风单元4环周不同角度位置数个与中空部41连通之透空锥形管状导风部42，并该导风部42外侧具进风口421，并内侧具口径小于进风口421之出风口422，中央具锥形导风壁423。

请参阅图4、5，本实用新型因导风部42为环形形分布，因而不同风向之风力可导入对应位置之导风部42，如图4、5所示之风向为东南风，并可导入对应风向之导风部42，又本实用新型当外界气流吹向导风部42时可藉由较大口径之进风口421集风，并由锥形导风壁423导引再由口径较小之出风口422导出至中空部41，而该锥形导风壁423可呈管状导引气流，可减少由进风口421导入气流散出，使出风口422导出气流可具较大流速，又该出风口422导出至中空部41之气流可撞击旋转单元3之叶片32并带动旋转单元3之轴部32旋转，并同时带动发电单元2之旋转组件旋转产生电能，并该电能可导入蓄电池或其他用电设备，又前述导入中空部41撞击旋转单元3叶片32之气流可由其他导风部42导出，如图中所示导入东南向之气流可多数由西北向之导风部32导出，又本实用新型顶板12之排风口13又可导出气流以更提升中空部41之排风效率，并使中空部41形成负压作用使得外界气流可更迅速导入对应方向之导风部42，进而使本实用新型可具较佳集风驱动效率，又本实用新型不须使用大尺寸叶片即可令旋转单元3动作，可降低整体体积，并可适于都会或其他狭窄场合，且可配合路灯、庭园灯或其他应用，可具较佳利用性。

实施例二

请参阅图6为本实用新型之第二实施例，并其结构与第一实施例类同，其主要差异在基座单元1之顶板12上方由接合柱61设置遮板6，并该遮板6与顶板12具间隔以提供排风，又该遮板可具遮雨功效，并可防止雨水由排风口13导入中空部41内，又该遮板6可为太阳能板，并其输出连接蓄电池或其他用电或蓄电设备，并使本实用新型可兼具风力，太阳能发电功能，又本实用新型设置风速传感器5、控制器51，并该风速传感器5、控制器51电性连接，并控制器51电性连接发电单元2，并可感测设定时间之连续风速达设定值时可控制蓄电池接收发电单元2输出电能，例如瞬间阵风速为每秒100公尺，但风速传感器5感测5秒连续风速达每秒50公尺时即可由控制器51控制蓄电池接收发电单元2输出电能，不一定须如瞬间较大阵风才能动作。

实施例三

请参阅图7，本实用新型第三实施例与第一实施例类同，并该集风单元7具中空部71、导风部72，并导风部72具进风721、出风口722、导风壁723，其差异在于导风壁723具弧形角度，并使出风口722对应旋转单元3之轴部31环周方向，并使出风口722导出气流对应叶片32之叶面，并使旋转单元3更有效率旋转提升发电效率。

实施例四

请参阅图8，本实用新型第四实施例与第一实施例类同，其差异在更包括温度传感器81、控制器82、加热装置83，并该温度传感器81电性连接控制器82，又控制器82电性连接加热装置83，并该加热装置83可为电热管或其他装置，并设于集风单元4中空部41位置，并温度传感器81感测温度低于冰点或设定温度以下时可输出至控制器82，并由控制器82控制加热装置83加热动作，并可防止旋转单元3之轴部31或其他位置因结冰而不能旋转，并使作可于寒带或其他低温环境仍可动作。

实施例五

请参阅图9~11，本实用新型第五实施例之集风单元4与第一实施例类同，其差异在旋转单元9之轴部911具二端部912、913，并二端部912、913间具中央部914，并叶片916环设于中央部914外缘位置，又该二端部912、913分别与基座1之单元底座11、顶板12轴孔111、121之轴承112、122接合，又该中央部914内部具中空容置部915，并该容置部915内壁固设发电单元90之转子901，并该转子901可具数永久磁铁分别固设于容置部915内壁不同角度位置，又发电单元90之定子902与基座单元1固接，并其磁感应部份(如线图）位于容置部915对应环状转子901之环周内部位置，使得外界风力由集风单元4集风导入集风单元4之中空部41可吹袭旋转单元91之叶片916并令旋转单元91旋转，并使发电单元90之转子901对应定子902旋转产生电磁发电作用，又因旋转单元91之轴部911旋转时直接带动转子901旋转，因而旋转单元91可由较小之风力即可启动旋转令发电单元90动成产电力，并使本实用新型可具更佳发电效率。

实施例六

请参阅图12~14，本实用新型第六实施例之基座单元为轴杆92，并可由二组旋转单元931、941、集风单元932、942组成之第一、第二驱动机构93、94，接合轴杆92同轴设置，并该集风单元932、942类同前述第一实施例之集风单元，且第一、第二驱动机构93、94分别连动一发电单元95之永久磁铁953场磁极相对反转动作，并该第一、第二驱动机构93、94之旋转单元931、941轴部9311、9411设置轴孔9312、9412并分别藉由轴承9313、9413枢设于轴杆92上，并第一、第二驱动机构93、94之旋转单元931、941叶片9314、9414分别具不同角度，并使外界风力吹袭第一、第二驱动机构93、94之旋转单元931、941时可令二旋转单元931、941反向旋转；又发电单元95设于第一、第二驱动机构93、94间，并包括二旋转座951、952、永久磁铁953、场磁极954形成二旋转组件，并该二旋转座951、952分别由接合柱955、956与第一、第二驱动机构93、94之旋转单元931、941连动组接，并中央分别接合轴承957、958设于轴杆92上，又该二旋转座951、952分别组设永久磁铁953、场磁极954，并使永久磁铁953、场磁极954位置对应；藉此外界风力可经由第一、第二驱动机构93、94之集风单元4导入提升集风效并对第一、第二驱动机构93、94之叶片9314、9414吹袭，并使第二驱动机构93、94之轴部9311、9411相对反转，并分别带动永久磁铁953、场磁极954相对反转并产生电磁发电作用，而因前述反转可产生电磁效应加倍功效，并因二旋转单元931、932仅带动发电单元95之永久磁铁953或场磁极954动作，可由较小风力即可带动旋转，可提升发电效率，又该第一、第二驱动机构93、94同轴向反转设计可使得离心力抵消，可具较佳作动稳定性。

前述实施例系为本实用新型例示，并非本实用新型限制，凡依据本实用新型范围及说明书内容所创之等效改变亦应属于本实用新型范畴内。

Claims

1. 一种风力发电装置，其特征在于：包括：

一基座单元；

一发电单元；设于基座单元上，并具旋转组件；

一旋转单元；具轴部与发电单元之旋转组件连动，并于轴部外缘环周位置设置叶片；

一集风单元，系呈环形体设于基座单元上，其中央具环形中空部设于旋转单元之轴部外侧，又该集风单元环周不同角度位置设置数与中空部连通之管状导风部，并该导风部外侧具进风口，并内侧具口径小于进风口之出风口，中央具导风壁。

2.如权利要求1所述之风力发电装置，其特征在于：其中导风部之导风壁为锥形体。

3.如权利要求1或2所述之风力发电装置，其特征在于：其中基座单元包括底座、顶板，并于底座、顶板同轴位置设置轴孔并分别设置轴承接合旋转单元之轴部二端，又集风单元固设于底座、顶板间。

4.如权利要求1或2所述之风力发电装置，其特征在于：其中更包括风速传感器、控制器，并该风速传感器、控制器电性连接，并控制器电性连接发电单元，并可感测设定时间之连续风速达设定值时控制发电单元输出电能。

5.如权利要求3所述之风力发电装置，其特征在于：其中顶板上方设置遮板，并遮板与顶板具间距。

6.如权利要求4所述之风力发电装置，其特征在于：其中遮板为太阳能板。

7.如权利要求3所述之风力发电装置，其特征在于：其中顶板设置数排风口。

8.如权利要求1或2所述之风力发电装置，其特征在于：其中旋转单元之叶片具弧形角度。

9.如权利要求1或2所述之风力发电装置，其特征在于：其中导风部之导风壁具弧形角度，并使出风口对应旋转单元轴部环周方向。

10.如权利要求1或2所述之风力发电装置，其特征在于：其中更包括温度传感器、控制器、加热装置，并该温度传感器电性连接控制器，又控制器电性连接加热装置，并该加热装置可设于集风单元中空部或基座单元位置。

11.如权利要求1或2所述之风力发电装置，其特征在于：其中发电单元之旋转组件为转子，并又包括定子，又该转子可直接组设于旋转单元之轴部位置，并使旋转单元之轴部旋转时直接带动发电单元之转子旋转形成环状外转子架构，并发电单元之定子设于对应转子环周内部位置。

12.如权利要求11所述之风力发电装置，其特征在于：其中旋转单元之轴部具二端部，并二端部间具中央部，并叶片环设于中央部外缘位置，又该中央部内部具中空容置部，并该容置部内壁固设转子，并该转子可具数永久磁铁分别固设于容置部内壁不同角度位置，又发电单元之定子与基座单元固接，并其磁感应部分位于容置部对应环状转子之环周内部位置。

13. 如权利要求1或2所述之风力发电装置，其特征在于：其中发电单元具永久磁铁、场磁极，又基座单元为轴杆，并可由二组旋转单元、集风单元组成之第一、第二驱动机构接合轴杆同设置，且第一、第二驱动机构分别连动发电单元之永久磁铁、场磁极相对反转动作。

14. 如权利要求13所述之风力发电装置，其特征在于：其中第一、第二驱动机构之旋转单元轴部设置轴孔并分别藉由轴承枢设于轴杆上，并第一、第二驱动机构之旋转单元叶片分别具不同角度，并使外界风力吹袭第一、第二驱动机构之旋转单元时可令二旋转单元相对反向旋转；又发电单元设于第一、第二驱动机构间，并包括二旋转座、一永久磁铁、一场磁极，并该二旋转座分别由与第一、第二驱动机构之旋转单元连动组接，并中央接合轴承设于轴杆上，又该二旋转座分别组设永久磁铁、场磁极其中之一，并使永久磁铁、场磁极位置对应。