CN202645874U - 风力发电机的结构改良 - Google Patents

Abstract

一种风力发电机的结构改良，包括叶片结构、运转机制、变速装置和配合的发电机等；首先将叶片改进成具有轴承的支柱，可随风向自转或藉马达旋转，当旋转至顺风面时，得以整面叶片承受顺风的最大旋转推动力，而回转至逆风面时，受风力吹袭自转或藉马达旋转改以叶片的侧边承受，骤降回转的逆风阻力，从而提升风能的使用率；其次是改进沉重的变速齿轮组，减轻重量，降低负担，期能于低风速时，就能启动叶片旋转，并于较低的风速，达到满载；再重新设计配合此高风能效率的新型发电机，如多层次塔杆型发电机、多层次筒管型发电机、多层次套装型发电机、多管式横管型发电机、多层次圆盘型发电机和多组并联鼠笼型 ( 或其它类型 ) 发电机等，增加发电量，并配合弹簧型不分段变速装置和自动控制装置，于低风力时，发电量减少，风力越强，发电量越多，充分利用风能，更可依风速、转速或电压，自动控制发电机的转速，获得稳定的发电输出，省却复杂的习用电力转换系统，降低成本，可安装于陆地、近海、船舶、船坞、筏板、江湖或沙漠，更适用于垂直轴式风力发电机和水平轴式风力发电机，大幅降低目前风力发电机的严苛设置限制，从而大幅提升风力发电的使用率，使风力发电更为普及。

Description

风力发电机的结构改良

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机，尤指一种风力发电机的结构改良，包括叶片结构、运转机制、变速装置和配合的发电机等。

背景技术

经查，风力发电机发展至今，已逾百余年，可归纳为水平轴式风力发电机和垂直轴式风力发电机两大类型，而以水平轴式风力发电机较受认同，成为主流；虽然垂直轴式风力发电机，具有不受风向限制及低噪音的优点，但就旋转一周的行程中，约1/3行程逆风受阻，约2/3受回流或乱流影响，仅约1/3行程顺风推动，一推一阻二扰，外加齿轮变速的负荷，效率约仅二成，沦为小型风力发电机的主力；可是水平轴式风力发电机的叶片，正面顺风推，背面逆风阻，推推阻阻，再加回流、乱流和沉重齿轮变速的负荷，效率亦约三、四成而已；两者离公认的理想值59.3%，相去甚远；主因就是叶片被固定在转动轴，造成的逆风阻力不小，阻碍了顺风的推动力；可是水平轴式风力发电机的叶片庞大，风切噪音，令人难受，不得不设于沿海、近海或空旷荒野，且风力要强，设置条件严苛；尤其最普及的三叶片水平轴式风力发电机，超过14m/秒风力满载后，竟然要设法降低转速来因应，甚至到达25m/秒飓风，必须煞车停用，否则损坏叶片或发电机，浪费风能，而不是增加发电，充分利用风能，颇为可惜；再就发电机的结构来说，水平轴式风力发电机，高悬在半空中，发电量要想大量提高，就必须加大体积和升高塔杆高度，还要风强、地旷、无阻碍，不但建地难觅，噪音扰民，建造技术困难，日后的维修，地震和飞鸟的危害等，更是一大考验。

再查，早先已有活动式的叶片设计，并获得专利者，如美国专利20030235498A1、US4383801及中国专利CN200610023892.2等；该三者的叶片结构，都是活动式，并且一边钝，另一边尖，于顺风面时，三者皆以整面叶片承受风力，获取最大的风能推动力，回转至逆风面时，改以侧面的钝边来承受，受风面积骤减，逆风阻力骤降，大幅提升风能的使用率，如美国专利20030235498A1的图60、图61、图62，美国专利US4383801的图65及中国专利CN200610023892.2的图67等，即使有如图64的多层次共同推动，推动力增强，设计虽佳，仍然未获认同；主因仍然在于保有风力增强时，必须设法降低转速，甚至煞车，否则损坏叶片及发电机的既有观念未改，如图63，利用弹簧控制风速，图66利用折弯控制风速，图68利用杠杆和齿轮控制风速等，未能配合其活动叶片的良好设计，充分利用风能，增加发电量，失去提升风能使用率的本意，结构更复杂，发电量却未提升，颇为可惜。

本案创作人，苦思该三案及现有者良久，终于找出症结所在，就是叶片的逆风阻力太大，变速齿轮的重量太重和推动发电机的方式等；解决之道，除了改进叶片的结构与运转机制，提升风能的使用率外，还必须改进变速齿轮的结构，减轻重量，降低负担，增强旋转力，期于低风速时，就能启动叶片旋转，并于较低的风速，达到发电满载，再配合弹簧型不分段变速装置和自动控制装置，于低风力时，发电量少，风力越强，发电量越多，充分利用风能，而非浪费风能，不但可以大幅提升风能的使用率，增加发电量，可安装于陆地、山丘、屋顶、江湖、沙漠或活动的船舶、船坞、筏板等，更适用于水平轴式风力发电机和垂直轴式风力发电机，大幅降低目前大型(1000kw以上)或超大型(Mkw)风力发电机的严苛设置限制，使风力发电更为普及。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种提高风能利用率的风力发电机的结构改良。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种风力发电机的结构改良，主要包括塔杆、叶片结构、旋转机制、变速装置和发电机等，其特征包括：

塔杆，该塔杆的上方，安装具有中型轴承的盘式旋转环，该盘式旋转环，可自由旋转；该塔杆的中间及下方外缘，可挖缺口，与另一独立支柱或塔杆的缺口间，焊接横管固定；该塔杆的上方外缘，套装有长筒套管，该长筒套管的上下两端，固锁在上下两盘盘式旋转环，该长筒套管的外缘，固锁至少一块阻挡板；该塔杆的中间某适当处，安装有塔杆钢索稳固装置，至少安装一组钢索，直接拉往塔杆外围的地桩固定；该塔杆钢索稳固装置的两侧旁，安装有齿轮跨接装置，藉以跨过塔杆钢索稳固装置，将被截断的两节长筒套管，重新衔接；该塔杆的下方基座内，可安装基座加强横杆，共同加强塔杆的稳固者；

对称型平衡旋转叶片，安装在具有中型轴承的盘式旋转环，该对称型平衡旋转叶片的支柱，位在正中央，致该对称型平衡旋转叶片的两边对称，重量平衡相等；该对称型平衡旋转叶片的支柱，套装有轴承，可让该对称型平衡旋转叶片旋转者；

对称型非平衡旋转叶片，安装在具有中型轴承的盘式旋转环，该对称型非平衡旋转叶片的支柱，偏移中央，致该对称型非平衡旋转叶片的一边较重或较宽，另一边较轻或较窄，两边对称但不平衡；该对称型非平衡旋转叶片的支柱，套装有轴承，可让该对称型非平衡旋转叶片旋转者；

非对称型旋转叶片，安装在具有中型轴承的盘式旋转环，该非对称型旋转叶片的支柱，偏移中央，致该非对称型旋转叶片的一边较重或较宽，另一边较轻或较窄，两边不对称又不平衡；该非对称型旋转叶片的支柱，套装有轴承，可让该非对称型旋转叶片旋转者；

叶缘保护套，加装在对称型平衡旋转叶片的边缘，藉以保护该对称型平衡旋转叶片的边缘，兼具调整该对称型平衡旋转叶片两边的平衡度：加装在对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片的边缘，只具保护该对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片的边缘，不具调整平衡作用者；

分段变速装置，安装在塔杆下方的长筒套管，由至少两个大小不同的弹簧齿轮，分段变速组成者；

不分段变速装置，安装在塔杆下方的长筒套管，由两组圆弧盘套装环状弹簧链条，配合其中一组圆弧盘旁边的斜边插梢、斜边挡板、马达和马达拉绳，及另一组圆弧盘旁边的弹簧等，不分段变速组成；该环状弹簧链条，由环状弹簧内，套入钢索组成，该环状弹簧与套入的钢索，分段点焊固结，阻止该环状弹簧被拉长者；

弹簧齿轮，安装在塔杆下方的长筒套管，由环状的弹簧链条，环绕在齿轮圆盘周围组成者；

磁铁圆盘和感应线圈圆盘，安装在塔杆的下方，该磁铁圆盘内，装置有复数个互相间隔的N极和S极磁铁；该感应线圈圆盘内，装置有复数个感应线圈；该磁铁圆盘和感应线圈圆盘间，安装有盘间轴承，该盘间轴承系由小型轴承，套装在轴承支架所成者；

保护罩壳，罩盖在塔杆，用来保护罩壳内的中型轴承、长筒套管、磁铁圆盘及感应线圈圆盘等者；  

自动控制装置，设于地面，可依风速、转速或电压，自动控制分段变速、不分段变速、发电机的转速或发电量的装置者；

发电装置，包括多层次塔杆型发电机、多层次筒管型发电机、多层次套装型发电机、多层式横管型发电机、多层次圆盘型发电机和多组并联鼠笼型发电机等；其中，多层次塔杆型发电机、多层次套装型发电机和多层式横管型发电机，安装于塔杆内；多层次套筒型发电机、多层次圆盘型发电机和多组并联鼠笼型发电机，安装于塔杆的下方者；

输油保养装置，由润滑油、储油桶、储油槽、输油管、输油绳、斜滚轮和马达等组成，装置在塔杆下方，以输油绳送输油者

为了提升风能的使用率，必须改变现有风强时降速，甚至煞车，浪费风能的既有观念，设法改进现有的风机结构，包括叶片的结构、旋转机制、变速装置和配合的发电机等；首先将叶片设计成具有轴承支柱，可随风力吹袭自转或藉马达旋转，当运转至顺风面时，得以整面叶片，承受顺风的最大旋转推动力，而回转至逆风面时，再受风力吹袭自转或藉马达旋转，改以小面积的叶片侧边承受，骤降回转的逆风阻力，大幅提升风能的使用率；其次是改进沉重的变速齿轮组，减轻重量，降低负担，期能于低风速时，就能启动叶片旋转，并于较低的风速，达到发电满载；再重新设计配合此高风能效率的新型发电机，如多层次塔杆型发电机、多层次筒管型发电机、多层次套装型发电机、多层式横管型发电机、多层次圆盘型发电机和多组并联鼠笼型(或其它类型)发电机等，增加发电量，并配合弹簧型不分段变速装置和自动控制装置，于低风力时，发电量减少，风力越强，发电量越多，充分利用风能，更可依风速、转速或电压，自动控制发电机的转速，获得稳定的发电输出，省却复杂的习用电力转换系统，降低成本，不但可安装于陆地、山丘、屋顶、江湖、沙漠，或活动的船舶、船坞、筏板等，更可适用于水平轴式风力发电机和垂直轴式风力发电机，打破限制，降低目前风力发电机的严苛设置限制，从而提升风力发电的使用率，使风力发电更为普及。

附图说明

图1为对称型叶片平衡叶片及叶缘保护套的组装示意图；     

图2为对称型非平衡叶片及非对称型叶片的结构侧视图；

图3为松叶形框叶片的结构与叶片弯曲的侧视图；

图4为菱形框叶片的结构与叶片弯曲的侧视图；

图5为单叶片改为双叶片分开再重迭组装的示意图；

图6为不同框形的组合形叶片的伸缩组装示意图；

图7为长短筒套管、长柱(管)、感应线圈及磁铁等组装示意图；

图8为长筒套管、磁铁及塔杆感应线圈等的组装示意图；

图9为松叶形叶片以大方框运转于塔杆和长柱(管)的侧视图；

图10为松叶形叶片顺时钟及逆时钟运转的上视分解步骤示意图；

图11为四叶片运转到背风面受回旋风影响的上视比较示意图；

图12为利用风向舵杆的阻挡柱拨开背风面叶片的示意图；

图13为大外环的斜向槽沟内，叶片移动旋转的侧视图；

图14为大外环的斜向槽沟内，叶片移动旋转的分解步骤上视图；

图15为叶片在上下旋转盘，配合偏心转轴旋转的侧视图；

图16为偏心转轴及风向舵杆的迎风面侧视图；

图17为槽沟轨道环及风向舵杆的迎风面侧视图；

图18为叶片在上下槽沟轨道及偏移轨道内组装的侧视图；     

图19为松叶形叶片与弯曲形叶片作水平轴组装的比较侧视图；

图20为椭圆形叶片在垂直轴的层迭圆盘，同步正反转示意图；

图21为扇形叶片的垂直轴组装旋转发电示意图；

图22为两组扇形叶片组装成水平轴旋转发电的示意图；

图23为组合形叶片和扇形叶片组装成水平轴旋转发电示意图；

图24为两组不同结构三叶片组装成水平轴旋转发电的示意图；

图25为大方框内组合形叶片在垂直轴运转的侧视图及上视图；

图26为树叶形叶片在垂直轴内外环之间运转发电的侧视图；

图27为弧形叶片在垂直轴运转的侧视图及上视图；

图28为长形框内组合形叶片的垂直轴组装运转发电的示意图；

图29为大方框内组合形叶片在T型框轨道的组装示意图；

图30为大方框内组合形叶片在M型框轨道的组装示意图；

图31为具叶缘保护套松叶形叶片以尖端或钝端运转的示意图；

图32为旋转组件和发电组件组成套装型发电机的侧视图；

图33为多管式多层次塔杆型发电机的侧视图；

图34为多管式横管型发电机的侧视图；

图35为松叶形叶片在垂直轴运转圆盘型发电机的侧视图；

图36为松叶形叶片在水平轴运转圆盘型发电机的侧视图；

图37为S形叶片在水平轴运转圆盘型发电机的侧视图；

图38为松叶形叶片在垂直轴运转多层次圆盘发电机的侧视图；

图39为松叶形叶片在水平轴运转多层次圆盘发电机的侧视图；

图40为垂直轴不分段变速的多组并联鼠笼型发电机侧视图；

图41为水平轴不分段变速的多组并联圆盘型发电机侧视图；

图42为风向舵杆煞车与未煞车的比较上视图；

图43为垂直轴式风向舵杆煞车与未煞车的比较侧视图；

图44为槽沟状或棘状圆弧盘、弹簧链条、弹簧齿轮等配件图；

图45为弹簧链条利用马达绳索作不分段变速的分解步骤图；

图46为弹簧链条改马达偏心转盘作不分段变速的分解步骤图；

图47为双层相同或不同叶片组合的运转侧视图；  

图48为垂直轴与水平轴混合组装的侧视图；   

图49为本案装置在汽车的侧视图；

图50为本案装置在机车后方的侧视图；

图51为本案装置在自行车后方的侧视图；

图52为本案装置在前轮电动三轮车后方的侧视图；

图53为本案装置在电动三轮车后方的侧视图；

图54为以输油绳输送防冻油给长筒套管和叶片轴承的侧视图；

图55为以钢索加强稳固塔杆的弹簧齿轮跨接运转侧视图；

图56为以钢索加强稳固塔杆的伞齿轮跨接运转侧视图；

图57为以钢索加强稳固塔杆的弹簧齿轮及链条跨接运转图；

图58为横管型风力发电机安装于水面筏板的侧视图；

图59为多管式横管型风力发电机安装于水面船坞的侧视图；

图60为美国US2003/0235498A1叶片的全程运转侧视图；

图61为美国US2003/0235498A1叶片的外靠阻挡柱运转的参考图；

图62为美国US2003/0235498A1叶片的全程运转分解步骤图；

图63为美国US2003/0235498A1叶片的弹簧控速示意图；

图64为美国US2003/0235498A1多层叶片推动发电机的示意图；

图65为美国US4383801叶片全程运转侧视图；

图66为美国US4383801叶片折弯控速的示意图；

图67为中国CN200610023892.2叶片全程运转侧视图；

图68为中国CN200610023892.2叶片的杠杆齿轮控速示意图。

以上附图中：1、(1a~1d)长框形叶片；2、(2a~2i)松叶形叶片；3、 S形叶片；4、鼓形叶片；5、内凹形叶片； 6、梯形叶片； 7、葫芦形叶片；8、弯曲形叶片；9、锯齿形叶片；10、(10a~10d)偏心轴长框形叶片；11、11a锥形叶片；12、12a圆形叶片；13、(13a~13d)椭圆形叶片；14、(14a~14d)树叶形叶片；15、(15a~15d)扇形叶片；16、(16a~16d)弧形叶片；16、aa叶片直角边；16、bb叶片弧形边；17、软质叶片；18、软胶内衬；19、弹性内网；20、弹簧内板；21、(21a~21d)组合形叶片；22、硬质外框；23、松叶形框；24、菱形框；25、长形框；26、弧形框；26、a叶缘弧形框；27、(27a~27d)T形框；28、(28a~28d) M形框；29、螺丝；30、螺母；31、螺丝孔；32、长椭圆孔；33、叶缘保护套；34、叶片中央平衡支柱；35、轴承柱；36、辐射杆；36、a辐射钢丝；37、盘式旋转环；38、内环；39、大外环；40、大方框；41、小型轴承；41、a环绕轴承组；42、中型轴承；43、大型轴承；44、双堤轴承；45、弹簧齿轮轴承；46、滚珠；47、轴承支架；47、a硬质支架；48、滚珠支架；49、沟槽；50、斜向沟槽；51、沟槽孔；52、沟槽侧堤；53、塔杆；54、塔杆基座；55、基座加强横杆；56、塔顶中心柱；57、圆柱型凹槽；57、a凹槽轴；58、槽内圆柱；58、a卡笋；59、圆柱顶偏心圆柱；60、凹槽顶圆环盖；61、保护罩壳；62、间隙；63、风向舵杆；64、风向舵尾碗；65、煞车板；66、煞车环；67、套环；68、沟槽型轨道椭圆环(或圆环)；69、下开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)；70、上开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)；71、套环连接链；72、长筒套管；72、a短筒套管；73、长柱(管) ；73、a横管；74、阻挡板；75、75a、75b阻挡柱；76、水平轴；77、永久磁铁(电磁铁)；78、磁铁圆盘；79、感应线圈；79、a铁心；79b、铁框；80、感应线圈圆盘；81、圆盘型发电机；82、电导线；83、a~83j鼠笼型发电机；84、齿轮盘；84、a齿轮链条；85、(85a~85c)伞齿轮；86、弹簧；87、弹簧链条；88、弹簧沟槽；89、(89a~89e)弹簧齿轮；90、钢索(或链条）；90、a轮圈；91、(91a、91b)沟槽状圆弧盘；92、棘突状圆弧盘；93、独立圆筒；94、(94a、94b、94c)独立支柱；95、马达；96、马达转动轴；97、斜边叉梢；98、斜边挡板；99、拉绳；100、止滑缺口；100、a缺口；101、转动轴心；102、偏心转盘；103、汽车；104、汽车顶；105、汽车前方；106、汽车后方；107、机车；108、自行车；109、三轮车；110、电瓶(或电池) ；111、轮鼓马达；112、a上加强杆；112、b下加强杆；113、防冻油(润滑油)；114、储油桶；115、储油槽；116、滴油槽；117、输油绳；118、输油管；119、瘦腰型滚轮； 120、油滴；121、室内；122、地桩(或船舷)；123、地面(或船板)；124、菱角滚轮；125、杠杆；126、船坞或筏板；127、锚。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述：

本案风力发电机的结构改良，包括叶片的结构、运转机制、变速装置及配合的风力发电机等；其中，叶片的结构，主要就是将习用固定叶片或靠油压马达偏移叶侧的半固定叶片，改为具有轴承柱和轴承，可随风力吹袭自转或藉马达旋转的旋转叶片，可分为(一)对称型平衡旋转叶片、(二)对称型非平衡旋转叶片或(三)非对称型旋转叶片，其运转机制，就是设法将叶片只有旋转到顺风面时，能以整面叶片承受顺风推动力，其余尽可能与风向平行，尤其回转到逆风面时，能以叶片的侧边承受逆风，骤降逆风的阻力，大幅提升风能使用率；至于变速装置，就是将习用沉重的铸铁齿轮，改为质轻耐用的弹簧齿轮及不分段变速装置，减轻负担，加速转速；再重新设计新的发电机来配合，分述于下：

方案1：对称型平衡旋转叶片的结构，是在叶片的正中央，设有叶片中央平衡支柱34及套装在该支柱的小型轴承41(或滚珠46)，务必使两边对称，平衡相等，不分头、尾或钝、尖，两边一模一样，且可随风力吹袭自转或藉马达旋转，形成对称型平衡旋转叶片，如图1，全为塑料钢、玻璃纤维或碳纤维等的硬板叶片1~9，或为硬质外框22，框内软质叶片17的软胶内衬18、弹性内网19或弹簧86架的弹簧内板20，如帆布、尼龙布、降落伞布、细密孔网、细密丝网或其重迭者等，尤其是不锈钢细密网，质轻不生锈，该细密网孔还可略为透气引流，降低叶片背后回流的阻扰，推动力更强；也可以改为松叶形框23，如图3、图5，菱形框24，如图4，或长形框25、T形框27或M形框28等组装型，如图6，框内设有沟槽49，如图18(A)，供叶片中央平衡支柱34和轴承柱35两端的小型轴承41(或滚珠46)滑动，带动夹住的软质叶片17或组合形叶片21；该软质叶片17或组合形叶片21，质轻可弯曲，有别于前述的硬板叶片1~9，叶片的一边，设有叶缘弧形框26a。如图3(D)和图4(C)的松叶形框23或菱形框24，运转至叶面与风向垂直时，该软质叶片17受风力吹袭压迫，轴承柱35两端的小型轴承41(或滚珠46)，往沟槽49的后方滑动，软质叶片17向后方弯曲隆起，比不能隆起的硬板叶片，增加部分容风量，必然增加推动力；当其运转至迎风面、背风面，或回转到逆风面时，松叶形框23或菱形框24与风向平行，软质叶片17两面压力相等，失去风压，夹住软质叶片17的两端小型轴承41(或滚珠46)，立即退至沟槽49的正中央，软质叶片17不再隆起，骤减逆风的阻力，重量更轻，风能效率更高；也可以将软质叶片17分割成最少两半，受风压暂时分开，失风压再重迭组合，如图5，其中(A)为未受风力吹袭或与风向平行时，两半软质叶片位居中线重迭，(B)为受风力吹袭时，受风压分开，往后弯曲隆起，增加容风量，等于增加推力；为免风力过大，致使软质叶片17，往后弯曲隆起过大，无法还原，特别在软质叶片17的外缘，挖有长椭圆孔32，以螺丝29贯穿该长椭圆孔32，限制其往后弯曲隆起的范围，只在长椭圆孔32的长度内，即可阻止其往后隆起过大而脱离，如图4(A)的螺丝29和长椭圆孔32。无论是硬板叶片、软质叶片17或组合形叶片21，该等叶片的上下(或左右)正中平衡点，设有叶片中央平衡支柱34和小型轴承41(或滚珠46)，务必使叶片两边对称，重量平衡相等，运转时，才能保持平顺安稳，如有些许差异，可利用两边的叶缘保护套33和长椭圆孔32，作些许的调整，如图1(A)，该叶缘保护套33，原本设计用来保护叶缘，于运转时，紧靠长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，藉以推动长筒套管72或长柱(管)73旋转，碰撞日久受损时的简便更新用，不用更换价昂的整面叶片，在此兼作叶片的平衡调整，一物两用。

方案2：组装方法，将感应线圈79，埋设在塔杆53上方的外缘，固定不动，当作定子，并将输出电导线82向下延伸导出，再将永久磁铁(或电磁铁)77，以磁铁N极和S极交替方式，埋设在欲套入塔杆53外围的长筒套管72内壁，当作转子，如图7，该长筒套管72的两端内壁，与塔杆53的外缘间，套装中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)，如图13，再将该长筒套管72，自塔杆53的上端套入，如果该长筒套管72太长，套装不易，可以改用短筒套管72a，如图7(A)，再组合成长筒套管72，该长筒套管72(或短筒套管72a)的外壁，以螺丝29固锁阻挡板74(或风阻更小的阻挡柱75)，上下(如果是水平轴式风力发电，则为左右，见图19至图24)两端固锁在两盘式旋转环37的内环38，则整个长筒套管72(或短筒套管72a)，连同阻挡板74(或阻挡柱75)和上下两端的两盘式旋转环37，包括内环38和大外环39，就可以在塔杆53的上方，藉套装的中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)，任意旋转，组成最简单的多层次塔杆筒管型发电机；如将长筒套管72改为长柱(管)73，上下两端直接固锁在两盘式旋转环37的内环38，如图7(B)，则该长柱(管)73就可兼供松叶型叶片2a的向内边缘(内侧边)紧靠，无须增设阻挡板74(或阻挡柱75)，一物两用，结构更简单，重量更轻；次将叶片中央平衡支柱34，套入小型轴承41(或滚珠46)后，再套装在上下两盘式旋转环37的内环38(参见图20至图24)、大外环39(参见图8至图18)，或内环38和大外环39间(参见图25、图26)的轴孔内，该等叶片就可以在该上下(或左右)内环38、大外环39或内环38和大外环39间，自由旋转(自转)，而该两盘式旋转环37，包括内环38和大外环39，则对塔杆53自由旋转(公转)，类似地球的自转与公转，不必加任何控制叶片旋转的弹簧、杠杆、齿轮或折弯装置，如前述美国和中国专利的图63、图66、图68等结构，也不必如习用水平轴式沉重的三叶片，必须利用电脑和油压马达控制叶侧偏移；本案的运转机制是，当运转到顺风面时，叶片受风力吹袭自转或藉马达旋转，与风向垂直，获得最大的顺风推动力；当运转到迎风面和背风面时，叶片与风向平行，降低运转的阻力，尤其回转到逆风面时，得以叶片的侧边朝前，承受回转的逆风，骤降回转的逆风阻力，大幅提升风能的使用率；如果将露出地基的整支塔杆53，尽量多装感应线圈79和永久磁铁(或电磁铁)77，如图7、图8，负载增加，可加大配合的松叶形叶片2(或其它叶片)，使叶片的受风面增加，推动力增强，依然可以推动运转，但发电量大增；也就是说，本案的叶片，越大越轻越好，推动力愈强，风能效力愈高；反观习用垂直轴式风力发电机，顺风与逆风时的叶片，固定不变，顺风时的推动力，几乎被回转逆风时的阻力抵销，致使风能的使用率低，约仅二成，水平轴式风力发电机，叶片正面推背后阻，亦仅约三、四成而已，带动单一发电机，已经很吃力，要想同时带动多层发电机，力有未逮，这就是现今垂直轴式风力发电机和水平轴式风力发电机的最大缺点，也是本案的最大优点。另外，可在塔杆53顶端的塔顶中心柱56，罩套保护罩壳61，防止雨水或细砂渗入长筒套管72(或短筒套管72a)、长柱(管)73、中型轴承42或环绕轴承组41a或滚珠46)大型轴承43(或环绕轴承组41a或滚珠46)；最后将该塔杆53直立，固定在塔杆基座54上即可；如果因加大叶片欠稳固，可在塔杆53基部，增设基座加强横杆55，增强塔杆53的稳定性，如图7、图8和图9；

方案3：塔杆钢索的稳定装置；更可以在接近塔杆下方的盘式旋转环37某处，将长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73，截成上下两节，再于该截断处，套装塔杆钢索稳定装置，将该钢索90固锁后，拉向外围的独立支柱94a、94b、94c，再拉往地桩122(或船舷)固定，或直接拉往地桩(或船舷)122固定，增强塔杆53的稳固；至于被截断的长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73，两端各设一组弹簧齿轮89a、89b(或伞齿轮85a、85b)，再至少增设一组具有轴承支架47的弹簧齿轮89e(或伞齿轮85c)，将被截断的两节长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73两端，跨过固锁的钢索90，重新衔接起来，就能转动被截断，位于原塔杆53下方的长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73转动，进而驱动衔接的鼠笼型(或其它类型)发电机83a发电，如图55或57；或以齿轮盘84(或弹簧齿轮89a)，连接另外一组齿轮盘84(或弹簧齿轮89b)，跨过固锁的钢索90，重新连接被截断，原塔杆下方的长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73转动，进而驱动鼠笼型(或其它类型)发电机83a发电，如图57(A)；也可以用齿轮链条84a(或弹簧链条87)，连接至另外的独立圆筒93，驱动套装于该独立圆筒93的另一组长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73转动，再驱动另一组鼠笼型(或其它类型)发电机83j发电 (参见下述)，如图57(B)，增加一组发电装置，或代替原塔杆53下方的长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及其鼠笼型(或其它类型)发电机83a。

方案4：叶片的运转机制；如果南风(S)吹来，松叶形叶片2a正好在时钟6点钟的位置，受风力吹袭自转或藉马达旋转，与风向平行，该松叶形叶片2a的向内边缘(内侧边)，已经侵入紧靠在长筒套管72(或短筒套管72a)的阻挡板74(或阻挡柱75)或长柱(管)73外缘的侧边，如果刚好侵入紧靠在左侧边，只能作逆时钟运转，如图10(L)，如果紧靠在右侧边，则改作顺时钟运转，如图10(R)；也就是说，本案对称型平衡旋转叶片，究竟是顺时钟旋转或逆时钟旋转，取决于松叶形叶片2(或其它叶片)的向内边缘(内侧边)，是紧靠在长柱(管)73或阻挡板74(或阻挡柱75)的左侧边或右侧边？如果是紧靠在左侧边，就是逆时钟旋转(反转)，如果是紧靠在右侧边，就是顺时钟旋转(正转)，正转或反转，任凭选择，灵活运用，绝无如前述美国专利和中国专利，或习用水平式风力发电机或垂直式风力发电机，叶片固定右转或左转的限制，地球也不能反转。无论如何，其运转机制是，当松叶形叶片2，受风力吹袭自转或藉马达旋转，自迎风面的松叶形叶片2a，旋转至松叶形叶片2b位置时，原本与风向平行的松叶形叶片2a，逐渐受风力吹袭自转或藉马达旋转成向内倾斜的松叶形叶片2b，受风面积渐渐增加，推动力渐渐增强，开始推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转(公转)，继续旋转至3点钟(逆时钟)或9点钟(顺时钟)的松叶形叶片2c位置时，叶面与风向垂直，受风面积最大，推动力最强，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及盘式旋转环37旋转，风能效率最大，再继续运转至约2点钟(逆时钟)或10点钟(顺时钟)的松叶形叶片2d位置时，叶面逐渐受风力吹袭自转或藉马达旋转成向外倾斜，推动力逐渐降低，继续运转至塔杆53背面的松叶形叶片2e(0点或12点钟位置)时，整个松叶形叶片2又与风向平行，失去推动力；因该松叶形叶片2的两边设计，完全对称，平衡相等，可继续运行至松叶形叶片2f→松叶形叶片2g→松叶形叶片2h的位置，最后回到松叶形叶片2a，周而复始，如图10。再细查该回转松叶形叶片2f、松叶形叶片2g及松叶形叶片2h的边缘，完全脱离长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，不受任何阻碍，主因在于叶片中央平衡支柱34的小型轴承41(或滚珠46)灵活，受风力吹袭自转或藉马达旋转，任何一侧边，都可朝前回转，与风向平行，不受限制，灵活适应，得以非常狭窄的叶片边缘来逆风回转，受风面最少，风阻当然最小，轻轻松松就可以回转到松叶形叶片2a的原来位置，完成一周的旋转，周而复始。在此，请比较松叶形叶片2b、松叶形叶片2c与松叶形叶片2f、松叶形叶片2g、松叶形叶片2h的承受风吹面积，明显差异很大。就运转一周的行程来看，本案约1/3行程(逆时钟的5点~1点，或顺时钟的7点~11点位置)，获得顺风力的推动，其余约2/3行程(逆时钟的1点~5点，或顺时钟的11点~7点位置)，几乎与风向平行，逆风阻力小，回流或乱流少，效率自然高；反观习用垂直轴式发电机的叶片，约1/3的行程，逆风受阻，约2/3的行程，受回流或乱流影响，只有约1/3的行程，获得顺风力的推动，外加沉重齿轮变速的负荷等，效率约仅二成；至于水平轴式发电机的叶片，无论叶片多寡，总是正面推背面阻，各约一半，外加回流、乱流和沉重齿轮变速箱的负荷等，效率亦约三、四成而已，关键就在于叶片能否旋转，以及如何旋转，也就是旋转机制。另外，如果嫌盘式旋转环37的大外环39太大，不易打造和安装，可以分割成数个弧形框26，如图8(A)，或分割成数个长形框25，如图9(A)，再以辐射杆36组合成圆形的大外环39，如图8，或组合成方型的大方框40，如图9，不但打造、搬运、组装、维修或更换，简单易行，成本也低。

据悉，风力发电机，设置妥当以后，除非故障损毁或迁移，否则是固定不动的；可是风向与风力，随时改变，甚至瞬息万变，是否时时刻刻，完全如图10所示者，顺利运转，很难预料，不怕一万，只怕万一，如果叶片的向内边缘(内侧边)，侵入紧靠长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的部分不深，风势又顺顺利利，则叶片的运转，可能如图11的由(A)经(B)到(C)，顺利运转，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及盘式旋转环37旋转，获得最大的风能效率，如图8、图9所示者；如果叶片的向内边缘(内侧边)，侵入紧靠长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的部分太深，或到达如图11(B)时，突然来个强风、回旋风或龙卷风，甚至同时来到，叶片的运转，即使侵入紧靠的部分不深，仍然极有可能改由(A)经(B)到(D)，松叶形叶片2d仍然紧靠在长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的侧边，不易自动脱离，导致松叶形叶片2d，几乎以整面叶片，承受回转逆风的阻力，如图11(D)，阻力加大，推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及盘式旋转环37的旋转力降低，与习用垂直轴式风力发电的固定叶片无异，大为降低风能的效率，失去本创作的特性，虽然该强风、回旋风或龙卷风过后，立即恢复由(A)经(B)到(C)，顺利运转，影响不大。为防万一，本案另有保全设计如下：

方案5：本案的叶片保全设计一，是风向舵杆的阻挡柱设计，如图12，在背风面接近长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的风向杆舵63下方，增设阻挡柱75，当叶片运行到该处时，松叶形叶片2c的向内边缘(内侧边)，受该阻挡柱75的阻挡，被挡开与长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的紧靠，快速躲过该长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，继续旋转，顺利通过背风面，绝不会紧靠不放，确保叶片回转时，与风向平行，得以最小面积的侧边，承受回转逆风，骤降回转逆风的阻力，轻松回转到塔杆53的迎风面松叶形叶片2a，周而复始。

方案6：本案的叶片保全设计二，是斜向沟槽的滑动设计，如图13，将上下两盘式旋转环37的大外环39，设置复数个斜向沟槽50，全部向内倾斜，斜向沟槽50内，装置有叶片中央平衡支柱34和小型轴承41(或滚珠46)，如图14。其运转机制是，如果南风(S)吹来，盘式旋转环37在时钟3~6点的位置时，斜向沟槽50向内倾斜，松叶形叶片2a、松叶形叶片2b、松叶形叶片2c的叶片中央平衡支柱34和小型轴承41(或滚珠46)，受风力吹袭压迫，自斜向沟槽50向内倾斜滑入，缩短叶片的向内边缘(内侧边)与长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)之间的距离，使松叶形叶片2a、松叶形叶片2b、松叶形叶片2c的向内边缘(内侧边)，轻易侵入紧靠在长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的侧边，即使有突袭的回流或乱流，也敌不过南风(S)的吹袭力量，绝不可能使该叶片中央平衡支柱34和小型轴承41(或滚珠46)，自斜向沟槽50的向内侧后退外移，其中以松叶形叶片2c的受风面最大，推动力最强，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及盘式旋转环37旋转；当该盘式旋转环37继续旋转到达时钟约2点位置时，斜向沟槽50逐渐转变成与风向垂直，可让松叶形叶片2d 的叶片中央平衡支柱34和小型轴承41(或滚珠46)自由平移，这是关键性的转变，此后盘式旋转环37的斜向沟槽50，自2点到9点的逆时钟位置，也就是自松叶形叶片2e到松叶形叶片2g，向外倾斜，叶片受风力吹袭，叶片中央平衡支柱34和小型轴承41(或滚珠46)，必然自斜向沟槽50向外倾斜滑出，松叶形叶片2e、松叶形叶片2f、松叶形叶片2g 的向内边缘(内侧边)，与长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)之间的距离拉长，使松叶形叶片2e、松叶形叶片2f、松叶形叶片2g 的向内边缘(内侧边)，轻松脱离长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，完全自由，即使有突袭的回流或乱流，也敌不过南风(S)的风力，绝不可能使该叶片后退，等于确保运行到塔杆53的背风面时，叶片可自然脱离长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，叶片与风向平行，阻力最小，即使有回流或乱流，对能自由摇摆的叶片，阻力也不大，这也是本案与习用垂直轴式叶片，对抗回流或乱流的大不同处；当该盘式旋转环37，继续回转到达时钟约8点位置时，斜向沟槽50再度转变成与风向垂直，这是第二次的关键性转变，可让松叶形叶片2h的叶片中央平衡支柱34和小型轴承41(或滚珠46)，在斜向沟槽50内自由平移；当该盘式旋转环37，继续回转到达时钟约7点位置时，斜向沟槽50改向内倾斜，松叶形叶片2h的叶片中央平衡支柱34和小型轴承41(或滚珠46)，顺利滑入斜向沟槽50的向内侧，松叶形叶片2h的向内边缘(内侧边)与长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)之间的距离拉近，松叶形叶片2h 的向内边缘(内侧边)，逐渐靠近长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，到达近松叶形叶片2a的位置时，又再侵入紧靠在长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的侧边，顺利完成一周的旋转，周而复始。整个行程，不须增加任何设备，完全自由滑入或滑出，就可确保叶片的侵入或脱离，快速运转。

方案7：本案的叶片保全设计三，是偏移中心轴的旋转设计，就是在塔杆53的塔顶中心柱56，套装圆柱顶偏心柱59，或废除塔顶中心柱56，向下挖成圆柱型凹槽57，底部铺平滚珠46，以便置入的槽内圆柱58，能够在圆柱型凹槽57内自由旋转，该槽内圆柱58的顶端，应略低于圆柱型凹槽57的深度，以便以螺丝29固锁凹槽顶圆环盖60，阻止槽内圆柱58脱离圆柱型凹槽57，该槽内圆柱58，仍然可以在圆柱型凹槽57内自由旋转；该槽内圆柱58的顶端，特别设置偏离中心的圆柱顶偏心柱59，如图15的(A)，该圆柱顶偏心柱59，分别以中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)，套装保护罩壳61、盘式旋转环37和风向舵杆63，其中的保护罩壳61，用来防止雨水或细砂渗入长筒套管72(或短筒套管72a)或中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)，风向舵杆63用来检测风向，兼具煞车及拨开叶片向内边缘(内侧边)的功能(参见图12、图42和图43)，而盘式旋转环37，仍然以小型轴承41(或滚珠46)，对圆柱顶偏心柱59作中心的圆周运转，但因该圆柱顶偏心柱59，对塔杆53的中心，却是偏心的，等于该盘式旋转环37对塔杆53中心，作偏心运转。无论风向来自何方，槽内圆柱58底的滚珠46，能让槽内圆柱58、圆柱顶偏心柱59、风向舵杆63和盘式旋转环37等，全跟随风向舵杆63，随风向改变方向，紧跟不舍，如影随形，就是本案偏移中心的旋转设计重点，如图16和图17。其运转机制是，如南风(S)吹来时，盘式旋转环37，已经连同风向舵杆63和圆柱顶偏心柱59，一起旋转往北方（N）偏移，导致位于南方（S）迎风面的盘式旋转圆环37，与长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及阻挡板74(或阻挡柱75)之间的距离缩短，松叶形叶片2a的向内边缘(内侧边)，轻松侵入紧靠在长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的侧边，如果该盘式旋转环37逆时钟运转，经松叶形叶片2b至松叶形叶片2c时，叶面与风向垂直，推动力最大，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及盘式旋转环37旋转，继续旋转至松叶形叶片2d时，叶面逐渐转为向外倾斜，推动力渐减，到达背风面的松叶形叶片2e和松叶形叶片2f时，叶片与风向平行，其向内边缘(内侧边)与塔杆53的距离拉远，自然脱离长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，不再紧靠，继续往前运行，回转到松叶形叶片2g、松叶形叶片2h和松叶形叶片2i，受风力吹袭，仍然与风向平行，叶缘阻力最小，轻松顺利逆风返回，再由松叶形叶片2i，重回松叶形叶片2a，周而复始，整个过程与前者类同，但须增加不少设备。

方案8：本案的叶片保全设计四，是叶片在沟槽型轨道环的运转设计，就是将前述的盘式旋转环37，改为沟槽型轨道椭圆环(或圆环)，该沟槽型轨道椭圆环(或圆环)，分下开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)69和上开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)70，其中，下开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)69，以中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)，略作偏心的套装在塔顶中心柱56，再以小型轴承41(或滚珠46)套装在风向舵杆63，并将此风向舵杆63与下开槽沟型轨道椭圆环(或圆环)69固锁，如图16，也就是说，该下开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)69，只能与风向舵杆63连动，而且是偏心的，不能如前述的盘式旋转环37，可以跟随叶片旋转；另外将上开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)70，以大型轴承43(或环绕轴承组41a或滚珠46)套装在长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73的下端外缘，如图17，并且在该下开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)69和上开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)70的轨道两侧，各铺设两列滚珠46，让该松叶形叶片2的叶片中央平衡支柱34及小型轴承41(或滚珠46)，可以在该轨道内顺利旋转滑行，再以套环连接链71两端的套环67，套装在叶片中央平衡支柱34，彼此间隔并相互牵连，如图18；图17(A)系改用长柱(管)73的示意图。其运转机制是，受风力吹袭，于迎风面时，该沟槽型轨道椭圆环68被吹袭，向后偏移，前端与塔杆的距离缩短，叶片与风向平行，松叶形叶片2的向内边缘(内侧边)，轻易侵入紧靠在长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的侧边，当松叶形叶片2a，受套环连接链71的连动，滑行到塔杆53的侧面时，叶面与风向垂直，推动力最大，强力推动长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)旋转，继续滑行到背风面时，因该沟槽型轨道椭圆环68已经后移，松叶形叶片2b与塔杆53中心的距离拉远，叶片的向内边缘(内侧边)，自然脱离长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，如图16的松叶形叶片2f，继续进入回转轨道，整个过程，类似前述其二的偏移中心的旋转设计，此地不再细述；至于沟槽型轨道圆环68，因系圆形轨道环，圆周等距，其位于迎风面的轨道，必须是偏向环内的偏移轨道，位于背风面的轨道，必须是偏向环外的偏移轨道，如图18(A)，如此就能确保叶片滑行到迎风面时，松叶形叶片2的向内边缘(内侧边)，轻易侵入紧靠在长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的侧边，当滑行到背风面时，又能确保自然脱离长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)；不同的是，本案的沟槽型轨道椭圆环(或圆环)的大外环39及内环38，与风向舵杆63固结在一起，只能跟随风向舵杆63连动，不能跟随对称型平衡旋转叶片连动，故而长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73的旋转，只能单靠对称型平衡旋转叶片的滑动来推动旋转，推动力较弱，与前三者不同，而且结构比较复杂；又因上开沟槽型轨道椭圆环(或圆环)70的沟槽向上，必须增设沟槽孔51，如图18，藉以排漏掉落的雨水与飞沙等，让对称型平衡旋转叶片，能够在轨道内顺利滑行，不致受阻。

上述四者的重点，在于将叶片的向内边缘(内侧边)，运转过程中，于迎风面及顺风面时，确保能与长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)紧靠，于背风面及逆风面时，又确保与长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的分离，等于确保叶片的顺利运转；

方案9：本案的叶片保全设计，也可以在叶片的轴柱，安装马达，或在长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)，加装电磁铁77，利用风向舵杆63的电磁开关，于叶片运转至顺风面时，启动马达，旋转叶片，或通电电磁，暂时吸住铁质叶缘或叶缘保护套33，让叶片与风向垂直，获得顺风的最大推动力；于叶片运转至迎风面、背风面和逆风面时，启动马达，旋转叶片，亦可断电或反磁电磁，让叶片与风向平行，降低风阻，利于运转，同样可以大幅提升风能的效率。

方案10：本案的旋转机制，除前述的方案3外，图19(A)(B)是本案松叶形叶片2，组装成类似水平轴式风力发电的侧视图，(C)(D)则是固定式弯曲形叶片8组装成类似水平轴式风力发电的侧视图。它们的外观，类似「T字架」，水平轴76的正中央，以中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)套入塔顶中心柱56，让该水平轴76，可以随风向任意旋转；两侧水平轴76，各安装一套长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73，并在该接近塔顶中心柱56，套装弹簧齿轮89或伞齿轮85(故意作比较)，与塔杆53上方，固结长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73的弹簧齿轮89，三者相啮合，无须风向舵，就可依风向任意旋转，破解习用水平轴式叶片，无法自转，必须靠电脑控制油压马达旋转沉重叶片的思维；如果该两侧水平轴76，都安装盘式旋转圆环37和松叶形叶片2，并依前述松叶形叶片2紧靠在长柱(管)73、阻挡板74(或阻挡柱75)的左侧边或右侧边方式(参见第11页)，可得不同的旋转方向；如果将图19的左边(A)，设定为下吹式，左边(B)设定为上吹式，一正一反旋转，正好啮合固结在塔杆53上方，长筒套管72(或短筒套管72a)的弹簧齿轮89，可以左右合力推动该长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73的运转；图19的(C)和(D)，改安装如习用的固定式弯曲形叶片8，同样可以左右合力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73运转，但是风能效率，不及(A)和(B)，理由已如前述(参见先前技术及第9页、第12页)。如果该长筒套管72(或短筒套管72a)的内壁，设有发电机，如图8，或下端连接发电机，如图35、图36、图37，可以旋转发电，详见下述。由此得知，本案的对称型平衡旋转叶片 (及对称型非平衡旋转叶片和非对称型旋转叶片，详见下述)结构，不但可运转于垂直轴式风力发电机或水平轴式风力发电机，甚至可以两者合并使用，如图48，推动力更大，都可获得最大的旋转推动力及最小的风阻，也就是风能的使用率最高，粗估可高达七、八成或更高？这是迄今为止，水平轴式风力发电机或垂直轴式风力发电机，都无法达成的风能高效率和合并使用方式。因此，风力发电机的风能使用率，高或低，关键在于叶片的回转逆风阻力，阻力越小，效力越高，由本案看来，现今公认的水平轴式发电胜过垂直轴式发电的既有观念，未必是正确的。

方案11：(二) 对称型非平衡旋转叶片，就是叶片的中央平衡支柱34，偏移中央，成为偏心轴叶片，如偏心轴松叶形叶片10、偏心轴锥形叶片11、偏心轴圆形叶片12、偏心轴椭圆形叶片13、偏心轴树叶形叶片14、偏心轴扇形叶片15等造型叶片，就成为对称型非平衡旋转叶片，一边较重或较宽，另一边较轻或较窄，如图2。如果将该对称型非平衡旋转叶片，安装在盘式旋转圆环37的内环38，并以至少一个小型轴承41(或滚珠46)套装在安装端的轴承柱35，让突出内环38外的该对称型非平衡旋转叶片，能自由旋转，受地心引力的影响，其一边较重或较宽的叶片侧边，必然受风力吹袭自转或藉马达旋转朝下，如果该朝下的叶片背后或朝上的叶片正面，设有阻挡柱75阻挡，就不能再往叶片的背后或前方旋转。其运转机制是，当南风S吹来，该突出内环38外的对称型非平衡旋转叶片，一边朝下的偏心轴椭圆形叶片13，如图20，或偏心轴扇形叶片15，如图21，运行到塔杆53的侧面时，朝下的叶片背后，或朝上的叶片正面，有阻挡柱75阻挡，无法再往后旋转，叶面与风向垂直，推动力最大，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转；继续旋转到背风面时，受风力吹袭自转或藉马达旋转朝下，叶面与风向平行，失去推动力，但是该一边较重或较宽的叶片侧边，仍然朝下，继续旋转到回转面时，原本位于叶片背面的该阻挡柱75，转而位在叶片的前方，叶片的背后，没有阻挡，该朝下较重或较宽的叶片侧边，受逆风吹袭自转或藉马达旋转往后，致使叶片与风向平行，得以最小面积的叶缘逆风回转，同样可以骤降回转的逆风阻力，轻松逆风返回，周而复始，功效同前。其中，图21(A)是塔杆53顶的盘式旋转环37和扇形叶片15组成的旋转套件，图21(B)是塔杆53和塔杆内的磁铁圆盘78和感应线圈圆盘80组成的发电套件，图21(C)是该发电套件的放大图，图21是多层发电组件套装旋转组件所成的多层次套装型发电机。如果发电量不足，可利用千斤顶或吊车，升高塔杆，再在底层增加发电套件，直到发电量满意为止，灵活组装，打破现今固定不变的限制；

方案12：对称型非平衡旋转叶片的其它运转机制；图22系两组扇形叶片15，组装成水平轴式风力发电的侧视图，图23是故意将不同的扇形叶片15和组合形叶片21，合组在水平轴式风力发电的侧视图；图24则是将公认最理想的三桨式叶片14a、14b、14c，改装在水平轴式风力发电的侧视图，其中(A)图是依习用固定方式安装，(B)图是依本案旋转方式安装，两相比照(故意设计)，(B)图的三桨式叶片14c，可受风力吹袭自转或藉马达旋转，得以侧边回转，阻力远小于(A)图固定方式安装的14c，图(B)的风能使用率，显然高于图(A)；由此得知，无论是对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片，都可以改为水平轴方式组装，只要装设成一边为上吹式，另一边于下吹式(参见第11页)，就可以将垂直轴式叶片，轻易改装成水平轴式叶片，360度随风向旋转，无须方向舵或藉电脑控制油压马达转向，甚至故意两组相同或不相同类型，合并组装或混合组装，照样可行，如图22、图23，充分证明本案的叶片结构，只要能受风力吹袭自转或藉马达旋转，无论对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片，包括下述的非对称型旋转叶片，均可适用；即使将组合形叶片21，跨装在盘式旋转圆环37的内环38和大方框40间，两端轴承柱35套装小型轴承41(或滚珠46)，各组合形叶片21，也以偏心套装小型轴承41(或滚珠46)，且能受风力吹袭自转或藉马达旋转，同样可以获得高风能使用率。其运转机制是，当南风S吹来，该偏心的各组合形叶片21b，被风吹袭，向内侧或下方重迭闭合，如图25(A)和(C)，运转至侧面顺风面时，叶面与风向垂直，受风面积最大，推动力最强，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及盘式旋转环37旋转，当回转到逆风面时，该偏心的各组合形叶片21d，方向改变，被风吹向后方分开，露出许多间隙62，让风穿透流出，如图25(B)和(D)，减少阻力，就可骤降回转的逆风阻力，同样可以大幅提高风能的使用率。图26系改用偏心轴树叶形叶片14的侧视图，叶片的背后，同样设有阻挡柱75阻挡，运转如同图20，也可以获得高风能使用率。

方案13：(三)非对称型旋转叶片，如图27的弧形叶片16，安装于上下两盘式旋转圆环37的内环38，一边为叶片直角边16aa，另一边为叶片圆弧形边16bb，当运转到塔杆53侧面的顺风面时，弧形叶片16b被风吹袭，向外展开，其叶片圆弧形边16bb沿内环38或长筒套管72 (或短筒套管72a)旋转至叶片直角边16aa或碰到背后的阻挡柱75受阻为止，弧形叶面与风向垂直，可得最大的顺风推动力，推动内环38及长筒套管72 (或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转；当回转至逆风面时，弧形叶片16d背后的阻挡柱75，转而位在叶片的前方，其叶片圆弧形边16bb，受逆风吹袭，沿内环38及长筒套管72(或短筒套管72a)旋转，该弧形叶片16d向塔杆53旋转弯靠如弧形叶片16a，减少回转逆风的受阻面积，骤降回转的逆风阻力，同样可以大幅提高风能的使用率，如图27，图27(A)是其上视图。

方案14：如果改为组合形叶片21，安装在具有沟槽49的长形框25内，如图28，则该组合形叶片21两端的小型轴承41(或滚珠46)，就可以在该沟槽49内滑动。当运转到塔杆53侧面的顺风面时，组合形叶片21b的叶缘弧形框26a被吹袭，带动组合形叶片21b向内滑动展开，叶面与风向垂直，得以整面叶片承受顺风推动，推动力最大，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转，继续回转到逆风面时，该叶缘弧形框26a被风吹袭，带动组合形叶片21d向外滑动，组合形叶片收合重迭，缩小叶片的逆风面积，骤降逆风阻力，同样可以大幅提高风能的使用率，图二十八(A)是其滑动展开的上视图，图28(B)是其滑动收合重迭的上视图，图28(C)是其沟槽49的轨道图。

方案15：其它造型叶片；图29和图30，改用软质叶片17，分装于T形框27或M形框28的两侧，中间的叶缘弧形框26a被顺风吹袭，向T形框27或M形框28的后直框滑动，推动软质叶片17分向T形框27或M形框28两旁滑动展开，如T形框叶片27b或M形框叶片28b，得以整面叶片承受顺风推动，推动力最大，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转，继续回转至逆风面时，该叶缘弧形框26a被风吹袭，向后直框滑动，牵引两侧的软质叶片17，向中间直框滑动收合，缩小叶片的逆风面积，骤降逆风阻力，同样可以大幅提高风能的使用率，其中图29(A)和图30(A)是其展开的上视图，图29(B) 和图30(B)是其收合的上视图，图29(C)是其沟槽49的轨道图。

方案16：另外，非对称型旋转叶片，如图31的锥形叶片11(或其它非对称型叶片)，类似前述前述美国专利20030235498A1、US4383801及中国专利CN200610023892.2的叶片，却略有不同；因为本案的锥形叶片11(或其它非对称型叶片)，其向内的叶尖或钝边叶缘，加装叶缘保护套33，纯粹用来保护向内的叶尖或钝边，不具调整平衡作用，与前述对称松叶形叶片2的两边套装叶缘保护套33，保护兼平衡不同，该锥形叶片11的一边较重或较宽长，另一边较轻或较窄短，如图31(A)、图31(B)，其运转过程，亦有不同。当南风S吹来时，图31(A)的叶片尖端(或较宽长边)，受风力吹袭自转或藉马达旋转向内，顺时钟旋转，图31(B)的叶片钝端(或较重边)向内，逆时钟旋转(故意作比较)，旋转至侧面的顺风面时，两者的叶面皆与风向垂直，得以整面叶片承受顺风推动，推动力最大，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转，继续回转至逆风面时，图31(A)的叶片钝端向前，尖端(或较宽长边)较重向后，逆风阻力略大于图31(B)的尖端向前，钝端(或较重边)较重向后，两者虽然相反，同样可以骤降逆风阻力，获得最大的风能使用率。乍看本案的运转过程，与前述美国专利20030235498A1、US4383801及中国专利CN200610023892.2类同，实际却不同。因为本案的运转，其向内叶缘，侵入长筒套管72的阻挡板74或阻挡柱75的侧边，旋转至侧面的顺风面时，与盘式旋转环37的内环38和大外环39，共同推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转，与前述美国专利及中国专利的叶片，没有碰触到塔杆53，单靠盘式旋转环37的内环38和大外环39的推动旋转，显然不同，更大的差异是，本案的锥形叶片11，绝不另设控制转速的弹簧(如图63)、折弯 (如图66)或杠杆齿轮(如图68)等降速装置，让叶片可受风力吹袭自转或藉马达旋转，无论风力强弱，皆能获得最大的风能使用率，无须减速或煞车，完全脱离习用水平轴式风力发电，强风必须降速或煞车的设计。图31(C)是对称型非平衡的松叶型叶片10，其运转过程，类同图10、图11和图31(A)(B)，但更稳定，且可快速运转，无须如图13、图14、图15、图17、图18的确保设计，因为运转到迎风面和背风面，尤其逆风回转时，较宽一侧的松叶型叶片10a、松叶型叶片10e、松叶型叶片10g和松叶型叶片10h，必然被风吹自转或藉马达旋转向后，与风向平行，不会有如图11(D)的受回流或乱流影响，远比前述美国及中国专利的结构简单，成本更低，并且可适用于垂直轴式风力发电机和水平轴式风力发电机，乃本案最简易可行者，仅供比较。

综上所述，欲提高风能的使用率，关键就在叶片的旋转及其运转机制，只要将叶片的支柱或轴柱，安装轴承，让叶片可以旋转，无论该叶片的支柱或轴柱，设于叶片的正中央或略为偏移，任何对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片，其运转机制，当运转到顺风面时，叶片受风力吹袭自转或藉马达旋转，向内或向下，与风向垂直，得以整面叶片承受顺风推动力，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及盘式旋转环37的内环38、大外环39或内环38和大外环39旋转，当运转到迎风面和背风面，尤其逆风回转时，叶片受风力吹袭自转或藉马达旋转向后，与风向平行，降低阻力，得以叶片的侧边承受逆风，骤降逆风阻力，大幅提升风能的使用率，并可适用于水平轴式发电机和垂直轴式发电机，不分彼此，完全打破现有水平轴式叶片或垂直轴式叶片，不能互换使用的限制，而且叶片越大越轻越好，推动力愈强，更没有风速增强，必须降速，甚至煞车，浪费风能的必要。

至于发电，本案计有六种不同的发电装置和方式如下：

方案17：多层次塔杆型发电机，就是将多层感应线圈79，固装在塔杆的内壁，当作定子，并将相对成串的永久磁铁(或电磁铁)77，代替习用感应线圈的硅钢片，套装在该多层感应线圈79的中心，当作转子，如图32(A)，该成串永久磁铁(或电磁铁)77的层与层间，以硬质支架47a，间隔连接成串，该硬质支架47a两端，可埋设小型永久磁铁77，如图32(B)，吸住上下两永久磁铁(或电磁铁)77，连接成串，如图32；该成串的永久磁铁(或电磁铁)，亦可设中心孔，与贯穿的硬质支架固结连动；该成串永久磁铁(或电磁铁)77的最顶端，设有轴承支架47(或滚珠支架48)或杠杆125，与菱角滚轮124紧密碰触，配合设于成串永久磁铁(或电磁铁)77底层下的弹簧86、偏心转盘102的马达95或永久磁铁(或电磁铁)77的磁浮；该最顶端盘式旋转环的中型轴承，亦可改为磁浮；当菱角滚轮124跟随安装于该菱角滚轮124两侧的对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片旋转时，该最顶层的轴承支架47(或滚珠支架48)或杠杆125，可依该菱角滚轮124的菱角或杠杆125作用，如图33(B)，上下往复移动，如图32、图32(C)，间歇压迫整串永久磁铁(或电磁铁)77，作上下往复移动发电，代替习用的旋转方式发电，从而组成多层次塔杆型发电机。如果同时以多支环列于盘式旋转环37的内环38或大外环39，或内环38与大外环39两者都安装，可利用该盘式旋转环37内环38或大外环39下方的阻挡板74或杠杆125，旋转间歇压迫各塔杆内多层次塔杆型发电机的轴承支架47，作上下往复移动发电，组成多管多层次塔杆型发电机，如图33、图33(A)、图33(B)，发电量大增；如遇超级强风或台风时，可自塔底停止弹簧或偏心转盘102马达95或磁浮，从而停止成串永久磁铁(或电磁铁)77的往复运动来煞车。

方案18：多层次筒管型发电机，如图7和图8所示，因为盘式旋转环37的内环38，与长筒套管72(或短筒套管72a)固结，该垂直轴式松叶形叶片2，受风力吹袭自转或藉马达旋转，埋设于长筒套管72(或短筒套管72a)内壁的多层次永久磁铁(或电磁铁)77，当然也跟着旋转，从而切割埋设在塔杆53周围外缘的多层次感应线圈79，开始感应发电，再经该感应线圈79的电导线82，自塔杆53的下端引出，构成本案的多层次筒管型发电机

方案19：多层次套装型发电机，系由旋转组件与发电组件套装而成，该旋转组件由盘式旋转环37和对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片及塔杆53套环组成，如图21(A)，安装于塔杆53顶端，可随风力旋转；该发电组件，系由至少一盘磁铁圆盘78和至少一盘感应线圈圆盘80，安装在塔杆53套环内，连同凹槽轴57a及卡榫58a或螺丝组成，如图21(B)，该发电组件的感应线圈圆盘80与分节的塔杆53套环固锁不动，当作定子；该发电组件的磁铁圆盘78和凹槽轴57a及卡榫58a或螺丝连动，当作转子；该分节的塔杆53套环，兼具磁场回路；套装时，可单层发电组件与旋转组件组成最简单的单层套装型发电机，也可以多层发电组件组成一大套件，或以依需要，升高塔杆，层层迭迭，套装多套发电组件；套装时，塔杆53套环可互相直接套合固锁，组成多层次套装型发电机，如图21，增加发电量；如果将习用直流发电机、交流发电机、同步发电机或异步发电机，当作一发电组件，将原有外壳改为塔杆53套环，并将原有转动轴互相衔接成串，亦可藉本案的旋转组件盘式旋转环37，旋转发电，同样可以组成多层次套装型发电机。其运转机制，当旋转组件受风吹袭旋转时，旋转组件盘式旋转环37下方中心的卡榫58a，带动发电组件上方中心的凹槽轴57a和磁铁圆盘78，旋转发电；该发电组件的磁铁圆盘78和感应线圈圆盘80间，设有轴承支架47(或滚珠支架48)，如图21(C)，可确保该磁铁圆盘78和感应线圈圆盘80间的间隙62运转稳定。

方案20：多层次横管型发电机，如图34，将塔杆53与独立支柱94或相邻塔杆53间，至少各挖一缺口100a，其间焊接横管73a固定彼此，增强塔杆53的稳定，可将图32的多层次塔杆型发电机，改装在该横管73a内，成为多层次横管塔杆型型发电机；其运转机制，如果该横管73a的两端都是塔杆53，当受风力吹袭自转或藉马达旋转，安装在盘式旋转环37的树叶形叶片14(或其它叶片)，可藉固结在两塔杆53缺口100a内的长柱(管)73轴承支架47(或滚珠支架48)或齿轮盘、伞齿轮或弹簧齿轮，以旋转或交互往复横移横管内的多层永久磁铁(或电磁铁)77发电；如果该横管73a的一端是塔杆53，另一端是独立支柱94，可藉固结在塔杆53缺口100a内的长柱(管)73轴承支架47 (或滚珠支架48)旋转，配合该横管73a位于独立支柱94端的弹簧86、下坠滚珠46、磁浮装置，横移往复回推横管内的多层永久磁铁(或电磁铁)77而发电；该横管73a内亦可改安装多层次圆盘型发电机(见下述)，甚至改装习用直流发电机、交流发电机、同步发电机或异步发电机，将原有外壳改为横管73a外环，原有转动轴互相衔接成串，再配合塔杆53缺口100a内长柱(管) 73的齿轮盘84、伞齿轮85或弹簧齿轮89，旋转横管73a内的转子而发电，就成多层次横管圆盘型发电机，或多层次横管直流发电机、多层次横管交流发电机、多层次横管同步发电机或多层次横管异步发电机；也可以彼此混合安装；该塔杆53与横管73a的组装，可作棋盘式排列、阶梯式排列或蜘蛛网状排列，排列越多，发电量越大，适合如中国大西北空旷或沙漠地区，总发电量难以估计，推测应该不输于核电，何况结构简单，安装容易，成本低廉，绝无核灾或水坝崩溃危害，安全无虞；该棋盘式排列、阶梯式排列或蜘蛛网状排列，亦可适用于海面或流动的江河，再经电缆输送即可；如果塔杆53周围或相邻塔杆53间，固结的复数横管73a多，负担加重，其叶片及大外环39，必须加大因应，可在独立支柱94或塔杆53的顶端，增设中型轴承42(或滚珠46)，支撑该加大的盘式旋转环37的大外环39，不至于下垂，影响旋转；该横管73a可为密闭管或掀盖管，如为掀盖管，有利安装或检修横管73a内的感应线圈79和永久磁铁(或电磁铁)77，以及润滑保养斜滚轮119和滚珠46(或滚轴)等；该横管73a内的水平轴76中间适当处，可安装滚珠(滚轮)或斜滚轮119支撑，如图34(A)，避免水平轴76下垂，并藉斜滚轮119的倾斜角度及小齿轮84旁的阻挡板74，只进不退，使水平轴76可横移及旋转，避免该水平轴76，长久磨擦同一位置受损下垂，影响永久磁铁(或电磁铁)77在感应线圈79内的间隙稳定；该塔杆53内长柱(管)73的底层，可安装弹簧、滚珠、马达或磁浮装置，将塔杆53内的长柱(管)73上推，减轻落下的重量，使旋转更顺畅。

方案21：多层次圆盘型发电机，如图35所示，在保护罩壳61内，安装最少两个环状圆盘，其中，半数依磁铁N极和S极交互排列方式，埋设复数个永久磁铁(或电磁铁)77，成为磁铁圆盘78，另外半数埋设复数个感应线圈79，成为感应线圈圆盘80，其中，固锁在保护罩壳61内的磁铁圆盘78，可跟随保护罩壳61旋转，等于转子，但是感应线圈圆盘80，被固结在塔杆53，不会转动，等于定子，并作一层感应线圈圆盘80，下一层磁铁圆盘78，或两层感应线圈圆盘80间，夹一层磁铁圆盘78，交互层迭，形成多层次圆盘型发电机，层次愈多，或盘面愈大，发电量愈大；该永久磁铁(或电磁铁)77及感应线圈79的环状排列，其内环与外环的排列数，可以相等或不相等；该铁质保护罩壳61，除了保护罩壳内的磁铁圆盘78、感应线圈圆盘80、中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)及大型轴承43(或环绕轴承组41a或滚珠46)外，兼具磁场回路。图36系本案之松叶形叶片2(或其它叶片)，改成水平轴式装置的侧视图，两侧的弹簧齿轮89a、89b，与保护罩壳61上端的弹簧齿轮89c，三者相啮合，水平轴两侧叶片一正一反的双向旋转(参见第11页)，正好带动保护罩壳61旋转发电；图37则是以固结的S形叶片3，作水平轴式安装，S形叶片3固定，类似习用者，回转阻力不小，风能效率较本案的旋转式叶片低，但因具有左右两组S形叶片3，风能效率略高于习用的三叶片；复因本案水平轴76的正中心孔，设有中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)，套装在塔顶中心柱56，可360度旋转，无论风向如何改变，塔顶中心柱56的左右两组S形叶片3，犹如翅膀，可跟随风向旋转，随时保持面对风向，结构简单，无须风向舵，灵活运转，属于应声虫的设计，打破习用水平轴式发电机的巨大叶片，必须靠电脑侦测风向，配合油压马达转向，事后被动旋转适应，才能面对风向，属于跟屁虫的设计。如图35、图36和图37，磁铁圆盘78均为单向旋转，转速较慢，发电量较少。如果磁铁圆盘78的中心，与长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73固结连动，如作逆时钟旋转；感应线圈圆盘80的中心，以大型轴承43(或环绕轴承组41a或滚珠46)套结在塔杆53，该感应线圈圆盘80的外缘，环绕弹簧链条87，并与独立圆筒93上的弹簧齿轮89相啮合，藉该独立圆筒93的反时钟旋转，促使感应线圈圆盘80顺时钟旋转；如此，感应线圈圆盘80顺时钟旋转，磁铁圆盘78逆时钟旋转，两者皆为转子，一正一反，双向旋转发电，等于倍速旋转，发电量倍增；如果将该独立圆筒93的保护罩壳61，改为横管73a，横列于两塔杆53间，利用伞齿轮85转动横列的水平轴76及转子，旋转发电，就成为横管式多层次圆盘型发电机(见前述)；为了避免横管73a内的圆盘旋转摇晃，造成磁铁圆盘78与感应线圈圆盘80间的盘间间隙62不稳定，影响发电的稳定性，特别在该磁铁圆盘78与感应线圈圆盘80间，设有可旋转的小型轴承41(或滚珠46)隔开，确保盘与盘之间的盘间间隙62稳定，如图35(A)、图36(A)、图37(A)的放大示意图；该可旋转的小型轴承41(或滚珠46)，以轴承支架47(或滚珠支架48)及螺丝29，固锁在圆盘外，至少三支的独立支柱94，藉该独立支柱94作三角形排列，确保磁铁圆盘78与感应线圈圆盘80的旋转平顺，发电稳定。至于独立圆筒93的转动，一是来自底部的马达95，二是来自长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73，带动的大弹簧齿轮89a，经弹簧链条87带动独立圆筒93顶端的小弹簧齿轮89d旋转而来，参见图38及其放大图38(A)。还有，为了阻止弹簧链条87被拉长失效，在该弹簧链条87内，套入钢索(或链条)90并分段点焊固定，可确保该弹簧链条87不被拉长(参见第35页)，如图44。图39是改用水平轴式松叶形叶片2的风力发电机，其上下两层磁铁圆盘78和感应线圈圆盘80，各设至少一环状弹簧链条87，该两盘环状弹簧链条87间，夹有由环状弹簧链条87环固在双堤轴承44所组成的弹簧齿轮轴承45，该三者的弹簧环齿，彼此啮合，可使磁铁圆盘78与感应线圈圆盘80，藉中间的弹簧齿轮轴承45转向，作同步的一正一反，如图三十九(A)，双向旋转发电，转速倍增，发电量倍增，无须另设独立圆筒93或弹簧链条87驱动，结构更简单，更可适用于横管73a内的圆盘旋转；该弹簧齿轮轴承45兼具确保磁铁圆盘78和感应线圈圆盘80之间的盘间间隙62稳定，一物两用；还有，该磁铁圆盘78和感应线圈圆盘80，也可以如前述多层次套装型发电机一样，以一盘磁铁圆盘78配一盘感应线圈圆盘80，或两盘感应线圈圆盘80夹一盘磁铁圆盘78，组成圆盘型套件方式，视需要层层套装组合成独立圆筒93，安装于盘式旋转环37的内环38，如图33，或大外环39，如图33(A)，再在顶端套装具有对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片、非对称型旋转叶片的盘式旋转环37，利用大外环39下方的阻挡板74间歇压迫轴承支架47或杠杆125，上下往复运动发电，如图33(B)，或利用大外环39下方的弹簧链条87，如图33(A)，旋转成串磁铁圆盘78旋转发电，即成多管式多层次套装圆盘型发电机，该独立圆筒93兼具支撑该加大的盘式旋转环37的大外环39，不至于下垂，影响旋转；至于转动的感应线圈79电导线82，可以电刷经塔杆中心柱56或保护罩壳61，向下导出，进一步证明水平轴式发电机和垂直轴式发电机皆可适用。还有，为了阻止弹簧链条87被拉长失效，在该弹簧链条87内，套入钢索(或链条)90并分段点焊固定，可确保该弹簧链条87不被拉长，如图四十四。另外，本案及前述四案的永久磁铁(或电磁铁)77和感应线圈79，可为圆形、长形或其它造型，如图20、图21(C)、图38；该感应线圈79中心的铁心79a，可以连接两侧边的铁框79b，如图20(B)，增强磁场感应。

方案22：多组并联鼠笼型(或其它类型)发电机，就是将多组鼠笼型(或其它类型)发电机，并联于大型旋转盘的周围，利用本案叶片可获得的强大推动力，配合不分段变速装置，推动该多组并联的鼠笼型(或其它类型)发电机发电。图40系垂直轴式组合形叶片21，带动多组并联鼠笼型(或其它类型)发电机83a~83j的侧视图，反时钟旋转至组合形叶片21b时，整面叶片与风向垂直，推动力最大，强力推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转，回转到组合形叶片21d时，叶片与风向平行，叶片边缘的阻力最小，推力大阻力小，风能效率最高，推动塔杆53外围的长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73旋转，再带动固结于该长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73下方的三组弹簧齿轮89a、89b、89c，分段变速，转速加快，由最后的大弹簧齿轮89c，带动设于其周围的多组习用鼠笼型(或其它类型)发电机83a~83j，旋转发电，可得大电量。图41系改用水平轴式松叶形叶片2(或其它叶片)的风力发电机，谨供与图40的垂直轴式比较，再次证明两者皆可适用。该弹簧齿轮89(89a~89d)，系由轮圈90a及辐射钢丝36a，环绕环状弹簧链条87组成，类似脚踏车的车轮，如图44(A)，质轻耐用，代替习用铸铁齿轮，减轻重量，增强旋转力。如果一开始旋转，就带动全部习用鼠笼型(或其它类型)发电机83a~83j，负担太重，可能需要9~10m/秒风力或更强的强风，才能起动旋转，失去本案普及性的设计与目的，故而特别增设自动控制装置，依风速、转速或电压，自动控制发电机的转速，可得稳定的发电输出；具体的运作是，全部安装完成后，第一次起动时，先让全部鼠笼型(或其它类型)发电机83a~83j的输出为开路，没有负载，等于空转，凭借整面叶片的强大推动力，约2~3m/秒风力，就可以起动，开始旋转，待其稳定旋转后，手动接上第一台发电机83a的输出，开始发电，供电给自动控制装置，该自动控制装置开始运作，侦测到松叶形叶片2(或其它叶片)的转速越来越快，如达6m/秒风力时，因有增速的弹簧齿轮89a、89b、89c，第一部发电机83a的1000kw(暂定)已达满载，如果风力继续增强，到达8m/秒风力时，事先设定的自动控制装置，自动接上第二部发电机83b的输出，开始第二部发电，发电量倍增至2000kw，负荷加重，叶片转速略降至6m/秒或7m/秒风力，如果风力仍然继续增强至10m/秒风力，自动控制装置再自动接上第三部发电机83c的输出，开始第三部发电，发电量再倍增至3000kw，也就是说，如果事先设定，每增强风力2m/秒风力，自动控制装置就自动增加一部发电机，依此推算，风力增加到24m/秒风力时，应该能推动10部发电机，事实可能没有，因为每增加一部发电机，就增加近一倍的负载，松叶形叶片2(或其它叶片)的转速，必然下降；也可以刚开始时，先带动较低的发电机，如500kw，风力越强，带动较大的发电机发电，如1000kw，2000kw，甚至3000kw或4000kw。如依习用水平轴式风力发电机的设计，风力到达24m/秒风力时，发电量仍然是14m/秒风力的满载量，到达25m/秒风力时，就必须煞车停机，否则损坏叶片或发电机；但是本案虽然风力已到达24m/秒或25m/秒风力，发电量已经倍增，而松叶型叶片2(或其它叶片)的转速，因为负担多组发电机，可能只达19m/秒或20m/秒风力而已(推测)，不致于损伤叶片或发电机，此种自动控制风速、转速或电压的装置，亦可用于多层次塔杆型发电机、多层次套装型发电机、多层次筒管型发电机、多管式横管型发电机和多层次圆盘型发电机，并装置于地面或室内，这是本案的再一特点。倘若真到达如习用水平轴式风力发电机的25m/秒风力煞车等级时，本案的风力可能已达30m/秒超级强风(推测)，虽然机率微乎其微，为安全起见，本案另有安全设计，其一是增设煞车装置，其二是增设不分段变速装置，分述如下；

方案23：本案的煞车装置，如图42，在塔顶中心柱56，以中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)固结风向舵杆63及保护罩壳61，可随风向旋转，该保护罩壳61，用来防止雨水渗入塔顶中心柱56和长筒套管72(或短筒套管72a)或中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)；该中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)前端的风向舵杆63下方，挖设一个长形弹簧沟槽88，内装一条合适的弹簧86，平常风向舵杆63被该弹簧86往前推，设于风向舵杆63前端下方的煞车板65，被推往最前端，脱离盘式旋转环37外缘的煞车环66，没有碰触磨擦，盘式旋转圆环37得以顺利旋转，参见图42(A)及图43(A)，推动长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73，带动其下端的发电机83a~83j，参见图40和图41，顺利发电；如果风力继续增强至25m/秒风力时，风向舵杆63两侧的风向舵尾碗64，承受飓风的推力，必然将风向舵杆63及其前端下方的煞车板65，往后移，渐渐碰触磨擦盘式旋转环37外缘的煞车环66，导致盘式旋转环37运转受阻，转速逐渐下降，最终相互磨擦卡住，也就是煞车，结构简单，维修容易，参见图42(B)及图43（B），该风向舵杆63后方的阻挡柱75，兼具拨开叶片向内边缘(内侧边)紧靠长柱(管)73或阻挡板74(或阻挡柱75)的功能，参见第14页及图16。又，本案的煞车装置，也可以改安装在塔杆53下方的旋转盘或变速盘，犹如脚踏车的煞车环66或煞车板65，如图40、图41，经由自动控制装置，控制该旋转盘或变速盘的煞车环或煞车板来煞车；更可以如图21，利用弹簧或钢索，将阻挡柱75往上75a或往下75b拉开，不再阻挡，让叶片与风向平行，降低转速；或如图33，停止塔杆底层偏心转盘102的马达95运转，从而停止成串永久磁铁77的往复运动来煞车；该三者的煞车装置，无论打造、安装、维修或更新，皆比悬挂空中者简便。

方案24：本案的变速装置，计有分段变速装置和不分段变速装置两种；其中，分段变速改用质轻耐用的脚踏车轮圈90a与弹簧链条87组成的弹簧齿轮89，如图44(A)，组成分段变速装置，代替习用沉重的铸铁齿轮，重量减轻，运转加快；不分段变速装置，不同于习用皮带式不分段变速，它是以弹簧为链条，弹簧86内，环绕钢索(或链条)90，并将该弹簧86与套入的钢索(或链条)90，分段点焊固结，阻止弹簧86被拉长，就成弹簧链条87，再将该弹簧链条87，套入两组活动的沟槽状圆弧盘91(或活动的棘突状圆弧盘92)间，组装成沟槽状圆弧盘弹簧齿轮组(或棘突状圆弧盘弹簧齿轮组)，如图44。以下以沟槽状圆弧盘91为例解说，该沟槽状圆弧盘91分沟槽状圆弧盘91a和沟槽状圆弧盘91b，在沟槽状圆弧盘91a旁边，插入一个活动的斜边叉梢97及固定的斜边挡板98，另一组沟槽状圆弧盘91b外侧的转动轴心101，套入弹簧86，止滑缺口100是让活动的沟槽状圆弧盘91a和91b，套入转动轴心101后，能在该转动轴心101内滑动，斜边叉梢97的沟槽49，套装在转动轴心101，供该斜边叉梢97在该转动轴心101来回滑动，配合马达95，共同组成本案的弹簧型不分段变速装置，如图45。当马达95启动旋转时，拉绳99拉引斜边叉梢97滑入，自左边的图(A)滑入到图(B)，因该斜边叉梢97的倾斜边，被另一固定的斜边挡板98阻挡，该斜边叉梢97的平行边，迫使沟槽状圆弧盘的两沟槽状圆弧盘91a互相靠近，两盘之间的空隙缩小，导致夹于该两盘之间的弹簧链条87往外移，等于直径扩大，如图45的左边(A)挤到(B)，直径由小变大，复因该弹簧链条87的长度，已经被弹簧86内的钢索(或链条)90点焊固定，无法伸长，逼使另一组沟槽状圆弧盘91b外侧的弹簧86退缩，让该沟槽状圆弧盘91b的两盘间隙扩大，等于此两盘91b内的弹簧链条87，直径缩小，如图45右边的(a)挤到(b)，减少盘内的弹簧链条87长度，转而供应夹于两盘91a内，直径扩大所需的弹簧链条87长度，结果是左边的沟槽状圆弧盘91a转速变慢(直径扩大)，右边的沟槽状圆弧盘91a转速变快(直径缩小)；如果该马达95继续旋转，拉绳99继续拉引斜边叉梢97滑入，如图45，自左边的图(B)滑到图(C)，沟槽状圆弧盘91a的两盘，被挤压继续互相靠近，沟槽状圆弧盘91a之间的两盘空隙更缩小，被夹在该沟槽状圆弧盘两盘91a之间的弹簧链条87，不得不再往外扩大来容纳，结果就是沟槽状圆弧盘91a之间的两盘直径变最大，右边的沟槽状圆弧盘91b之间的两盘直径变最小，左边的沟槽状圆弧盘91a转速变最慢(直径变最大)，右边的沟槽状圆弧盘91b转速变最快(直径变最小)；反之，如果马达95反向旋转，拉绳99被放松，弹簧86拉引斜边叉梢97后退，就可以反向减速，如图44左边图(C)退到图(B)再退到(A)，右边图(c)退到图(b)再退到(a)，过程与前述增速相反，无论增速或减速，整个过程，完全不分段变速；也可以改用偏心转盘102，代替拉绳99，使斜边叉梢97，滑入或滑出，迫使沟槽状圆弧盘91a和91b两盘间的空隙，扩大或缩小，来改变转速，同样可以完全不分段变速，如图46；因此，只要配合自动控制装置，控制马达95的正反转，就足以适应各种不同风速的改变，风大变慢，风小变快，全自动控制。主要就是利用弹簧86的弹性，无论弹簧链条87被挤压到沟槽状圆弧盘91两盘91a和91b的任何沟槽位置，弹簧链条87的弹性，都可以弹性适应圆弧盘上的沟槽49，不会打滑，因为该弹簧的环圈，可以一环、二环，甚至三环四环，同时挤入同一沟槽49内，也可以越沟槽挤入，完全视沟槽状圆弧盘91的间隙宽窄来适应，绝无习用齿轮分段变速，必须一齿一槽，紧密配合，否则就会越齿损坏，也无习用皮带式不分段变速器的容易打滑，或变长松弛失速：如果将本案的弹簧链条87，套连在两组不同的沟槽状圆弧盘91、棘突状圆弧盘92或习用的伞齿轮85，甚至故意将该三者，任意混合，如图19(A)（B），照样可以运转自如；即使加油润滑于该弹簧链条87，也绝不会打滑，甚至运转更平顺，寿命更长久，这就是本案弹簧型不分段变速装置的大特点，结构简单，质轻耐用，维修容易，不分段变速，价廉物美。将此弹簧型不分段变速装置，安装在长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱（管）73的下端，参见图40、图41的鼠笼型(或其它类型)发电机和图38的圆盘型发电机，配合自动控制装置，就可依风速、转速或电压，自动控制发电机的转速，稳定发电，进而控制输出电压在所需要的范围内，如AC220V 

10V或AC380V

15V，可以免装交流变直流再变交流等习用的电力转换系统，节省不少安装费用与维修。

方案25：再查，无论水平轴式风力发电机或垂直轴式风力发电机，叶片愈多，叶片的间距愈短，叶片与叶片之间的回流或乱流就愈大，阻力愈大，效率愈低。本案的结构改良，虽然已可获得风能的高使用率，如果能双层或多层组合，效果更好，如图47；其中图(A)，上层以二松叶形叶片2a和2b作左右180度的排列，下层仍以二松叶形叶片2c和2d，改作前后180度的排列，同样是四叶片，效率胜过单层四叶片的90度排列，回流或乱流的阻力，几乎没有；图47(B)则是上层以四片扇形叶片15a、15b、15c、15d，下层以两片松叶形叶片2a、2b的组合，效率同样胜过单层六叶片，而且上下两层的叶片，可以同类型或不同类型；本案更可以水平轴式的叶片组装与垂直轴式的叶片组装，混合组装共享，如图48，上层水平轴式，下层垂直轴式，或上层垂直轴式，下层水平轴式，合并组装在同一根塔杆，不但可以免装风向舵，推动力更大，这又是本案的一大特点，可推动超大型或更多组并联的风力发电机，发电量大增。正因为本案的发电机，经长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73来推动，虽然增加一些重量和机械的磨擦损失风能，却可增大叶片，获取更多风能来弥补。何况本案的叶片和弹簧齿轮组，远轻于习用沉重的叶片和铸铁齿轮组，而风力发电机，可以装置在地面、室内110或地下室，无论安装、维修或保养，都比习用者简便，费用低，受地震或飓风损坏的机率也低，安全性高，设置条件无须如习用者那么严苛，等于降低设置条件，必然使风力发电更为普及。

方案26：还有，如果将保护罩壳61转为基座，保护罩壳61的上下两端，设有中型轴承42(或环绕轴承组或滚珠46)，可供塔杆53跟随叶片、盘式旋转环37、磁铁圆盘78或感应线圈圆盘80等旋转，成为可任意移动的移动式风力发电机，安装于大小船舶，发电自用，或安装于近海、江河或湖泊的船坞或筏板126，再以电缆输送至陆地，平时可以抛锚127方式定位在水面，藉风向舵杆63随风转向，如图58，亦可多组合并安装，增加发电量，如图59，遇台风或海啸时，可暂时移走，待台风或海啸过后再移回来，建构更简单，成本更低；本移动式风力发电机，亦可装置在行动车辆，如图49的汽车后方106、汽车顶104、汽车前方105或侧边、图50的机车107、图51的自行车108、图52和图53三轮车109等，水陆两用，或如图49(A)的横管型圆盘发电机，可装设在车后，避免防碍行驶视线，但因行动车辆的电动马达为直流，可改为直流发电或增设电力转换系统，直接供电及充电储存在电瓶110(或电池)，就可作为该行动车辆的动力之一；如停车风力不足时，自行车108和三轮车109可直接乘骑启动，汽车103及机车107则以储存的电瓶110(或电池)，直接启动。

方案27：另外，为了补充日夜旋转的轴承润滑油，本案特别设计一套输油保养装置，如图54，润滑油(防冻油)113置于室内121的储油桶114内，该储油桶114内、马达95及塔杆53顶，各设一瘦腰型滚轮119，其间套装输油绳117，藉马达95的定期旋转，将沾粘在输油绳117的润滑油(防冻油)113，输送到塔顶的瘦腰型滚轮119，至少回转一周，挤压油滴120，滴入正下方的滴油槽116，如图54(A)，再自两侧流入储油槽115，经上加强杆112a或辐射杆36内的输油管118，流入长筒套管72(或短筒套管72a)或长柱(管)73及大外环39叶片的小型轴承41(或滚珠46)及塔杆的中型轴承42(或环绕轴承组41a或滚珠46)和大型轴承43(或环绕轴承组41a或滚珠46)等，供其润滑；该输油润滑装置，亦可适用于水平轴式发电机和垂直轴式发电机。

图60至图64系美国专利20030235498A1垂直轴式风力发电的参考图，其中图63，利用弹簧控制风速；图65和图66系美国专利US4383801垂直轴式风力发电的参考图，其中图66利用折弯控制风速；图67和图68系中国专利CN200610023892.2垂直轴式风力发电的参考图，其中图68，利用杠杆和齿轮控制风速等，谨供参考。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种风力发电机的结构改良，主要包括塔杆、叶片结构、旋转机制、变速装置和发电机等，其特征包括：

塔杆，该塔杆的上方，安装具有中型轴承的盘式旋转环，该盘式旋转环，可自由旋转；该塔杆的中间及下方外缘，可挖缺口，与另一独立支柱或塔杆的缺口间，焊接横管固定；该塔杆的上方外缘，套装有长筒套管，该长筒套管的上下两端，固锁在上下两盘盘式旋转环，该长筒套管的外缘，固锁至少一块阻挡板；该塔杆的中间某适当处，安装有塔杆钢索稳固装置，至少安装一组钢索，直接拉往塔杆外围的地桩固定；该塔杆钢索稳固装置的两侧旁，安装有齿轮跨接装置，藉以跨过塔杆钢索稳固装置，将被截断的两节长筒套管，重新衔接；该塔杆的下方基座内，可安装基座加强横杆，共同加强塔杆的稳固者；

对称型平衡旋转叶片，安装在具有中型轴承的盘式旋转环，该对称型平衡旋转叶片的支柱，位在正中央，致该对称型平衡旋转叶片的两边对称，重量平衡相等；该对称型平衡旋转叶片的支柱，套装有轴承，可让该对称型平衡旋转叶片旋转者；

对称型非平衡旋转叶片，安装在具有中型轴承的盘式旋转环，该对称型非平衡旋转叶片的支柱，偏移中央，致该对称型非平衡旋转叶片的一边较重或较宽，另一边较轻或较窄，两边对称但不平衡；该对称型非平衡旋转叶片的支柱，套装有轴承，可让该对称型非平衡旋转叶片旋转者； 

非对称型旋转叶片，安装在具有中型轴承的盘式旋转环，该非对称型旋转叶片的支柱，偏移中央，致该非对称型旋转叶片的一边较重或较宽，另一边较轻或较窄，两边不对称又不平衡；该非对称型旋转叶片的支柱，套装有轴承，可让该非对称型旋转叶片旋转者；

叶缘保护套，加装在对称型平衡旋转叶片的边缘，藉以保护该对称型平衡旋转叶片的边缘，兼具调整该对称型平衡旋转叶片两边的平衡度：加装在对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片的边缘，只具保护该对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片的边缘，不具调整平衡作用者；

分段变速装置，安装在塔杆下方的长筒套管，由至少两个大小不同的弹簧齿轮，分段变速组成者；

不分段变速装置，安装在塔杆下方的长筒套管，由两组圆弧盘套装环状弹簧链条，配合其中一组圆弧盘旁边的斜边插梢、斜边挡板、马达和马达拉绳，及另一组圆弧盘旁边的弹簧等，不分段变速组成；该环状弹簧链条，由环状弹簧内，套入钢索组成，该环状弹簧与套入的钢索，分段点焊固结，阻止该环状弹簧被拉长者；

弹簧齿轮，安装在塔杆下方的长筒套管，由环状的弹簧链条，环绕在齿轮圆盘周围组成者；

磁铁圆盘和感应线圈圆盘，安装在塔杆的下方，该磁铁圆盘内，装置有复数个互相间隔的N极和S极磁铁；该感应线圈圆盘内，装置有复数个感应线圈；该磁铁圆盘和感应线圈圆盘间，安装有盘间轴承，该盘间轴承系由小型轴承，套装在轴承支架所成者；

保护罩壳，罩盖在塔杆，用来保护罩壳内的中型轴承、长筒套管、磁铁圆盘及感应线圈圆盘等者；  

自动控制装置，设于地面，可依风速、转速或电压，自动控制分段变速、不分段变速、发电机的转速或发电量的装置者；

发电装置，包括多层次塔杆型发电机、多层次筒管型发电机、多层次套装型发电机、多层式横管型发电机、多层次圆盘型发电机和多组并联鼠笼型发电机等；其中，多层次塔杆型发电机、多层次套装型发电机和多层式横管型发电机，安装于塔杆内；多层次套筒型发电机、多层次圆盘型发电机和多组并联鼠笼型发电机，安装于塔杆的下方者；

输油保养装置，由润滑油、储油桶、储油槽、输油管、输油绳、斜滚轮和马达等组成，装置在塔杆下方，以输油绳送输油者。

2.根据权利要求1所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其盘式旋转环以中型轴承安装在塔杆上方，该盘式旋转环可以只有内环，或包括内环及大外环；该盘式旋转环的内环、大外环、或内环及大外环，可为一体成型的圆形环或方型框，亦可分割打造，再以幅射杆固接组合；该盘式旋转环的内环，可固结长筒套管，也可以固结短筒套管套或长柱，该长筒套管或短筒套管的外缘，可套装阻挡板，该长筒套管或短筒套管套或长柱的一端或两端，可固结盘式旋转环的内环，其未固结盘式旋转环的另一端，可固结弹簧齿轮；该盘式旋转环的内环、大外环或内环及大外环间，可安装能受风力吹袭自转或藉马达旋转的对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非称型旋转叶片者。

3.根据权利要求2所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片的支柱，套装有轴承，可受风力吹袭自转或藉马达旋转；其中，对称型平衡旋转叶片，具有叶片中央平衡支柱，可使该对称型平衡旋转叶片的两边对称，重量平衡相等，该对称型平衡旋转叶片的两侧边，可加装叶缘保护套，保护叶缘，兼具调整两侧的平衡度；对称型非平衡旋转叶片的支柱，偏移中央，致该对称型非平衡旋转叶片，对称但不平衡，一边较重或较宽，另一边较轻或较窄，该对称型非平衡旋转叶片较重或较宽的一边，可加装叶缘保护套，保护该叶缘；非对称型旋转叶片的支柱，偏移中央，致该非对称型旋转叶片，不对称也不平衡，一边较重或较宽，另一边较轻或较窄，该非对称型旋转叶片较重或较宽的一边，可加装叶缘保护套，保护该叶缘者。

4.根据权利要求3所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：该对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片，可为全硬质叶片，如塑料钢、玻璃纤维或碳纤维等；亦可为硬质外框，框内为软质叶片的软胶内衬、弹性内网或弹簧内板，如帆布、尼龙布、降落伞布、细密孔网、细密丝网或其重迭者等；该硬质外框，可为具有轨道的松叶形框、菱形框、长形框、T形框或M形框等造型框；该轨道可供组合形叶片或软质叶片的轴承滑动或滚动；该软质叶片的软胶内衬、弹性内网或弹簧内板，风吹受压时，可暂时弯曲隆起，失风压后立即还原；该软质叶片，可为单片或组合形叶片；该组合形叶片，风吹受压时，可暂时分开，失风压后立即重迭组合者。

5.根据权利要求4所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：安装于盘式旋转环的内环、大外环、或内环及大外环之间的对称型非平衡旋转叶片，可以旋转；其运转机制是，当运转到塔杆侧面的顺风面时，该对称型平衡旋转叶片的向内边，受风力吹袭自转或藉马达旋转，紧靠长筒套管或长柱，致该对称型平衡旋转叶片，与风向垂直，得以整面对称型平衡旋转叶片，承受最大的顺风推动力，对长筒套管或长柱，连同盘式旋转环的内环、大外环、或内环及大外环，作最大的顺风推动力旋转；当运转到迎风面和背风面时，该对称型平衡旋转叶片，受风力吹袭自转或藉马达旋转，与风向平行，降低运转的阻力，尤其回转到逆风面时，该对称型平衡旋转叶片，受风力吹袭自转或藉马达旋转，与风向平行，得以叶片的侧边朝前，承受回转的逆风，骤降回转的逆风阻力；该对称型非平衡旋转叶片较重或较宽的一边，受风力吹袭自转或藉马达旋转，向内或向下，碰到向下的叶片背后的阻挡柱阻挡，致该对称型非平衡旋转叶片与风向垂直，得以整面对称型非平衡旋转叶片，承受最大的顺风推动力，对长筒套管或长柱，连同盘式旋转环的内环、大外环、或内环及大外环，作最大的顺风推动力旋转；当运转到迎风面和背风面时，该对称型非平衡旋转叶片，受风力吹袭自转或藉马达旋转，与风向平行，降低运转的阻力，尤其回转到逆风面时，原本位在对称型非平衡旋转叶片向下背后的阻挡柱，已经转向到该对称型非平衡旋转叶片向下的前面，该对称型非平衡旋转叶片向内或向下较重或较宽的一边，受风力吹袭自转或藉马达旋转向后，致使该对称型非平衡旋转叶片与风向平行，得以较轻或较窄的侧边朝前，承受回转的逆风，骤降回转的逆风阻力；至于非对称型旋转叶片，如果是锥形叶片，当运转到塔杆侧面的顺风面时，该锥形叶片，受风力吹袭自转或藉马达旋转，向内或向下，致使非对称型旋转叶片与风向垂直，得以整面非对称型旋转叶片承受顺风推动力，对长筒套管或长柱，连同盘式旋转环的内环、大外环、或内环及大外环，作最大的顺风推动力旋转；当运转到迎风面和背风面时，该锥形叶片，受风力吹袭自转或藉马达旋转，与风向平行，降低运转的阻力，尤其回转到逆风面时，该锥形叶片，受风力吹袭自转或藉马达旋转向后，致使该锥形叶片与风向平行，得以叶片的侧边朝前，承受回转的逆风，骤降回转的逆风阻力；如果是弧形叶片，当运转到塔杆侧面的顺风面时，该弧形叶片的圆弧形边，受风力吹袭自转，或藉马达沿长筒套管或长柱，向塔杆外旋转扩展至该弧形叶片的直角边，或碰到该弧形叶片背后的阻挡板受阻为止，该弧形叶片与风向垂直，得以整面弧形叶片承受顺风推动力，对长筒套管或长柱，连同盘式旋转环的内环、大外环、或内环及大外环，作最大的顺风推动力旋转；当回转至逆风面时，该弧形叶片的圆弧形边，受风力吹袭自转，或藉马达再沿长筒套管或长柱旋转，向内紧靠塔杆，减少回转逆风的受阻面积，骤降回转的逆风阻力；并且无论是对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片及其运转机制，皆可适用于水平轴式发电机和垂直轴式发电机者。

6.根据权利要求5所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片的组装，最少二片，并且可为同类型或不同类型的单层组装或多层组装，或单层与多层的混合组装；并且无论是单层组装、多层组装或混合组装，皆可适用于水平轴式发电机或垂直轴式发电机者。

7.根据权利要求6所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：加装于盘式旋转环的风向舵杆，可装设开关，控制马达或电磁铁；该马达可控制对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片的旋转；该电磁铁可吸住、不吸住或反磁对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套，而此马达或电磁铁，皆可适用于水平轴式发电机和垂直轴式发电机者。

8.根据权利要求7所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：加装于盘式旋转环的风向舵杆，前端安装有煞车板，盘式旋转环的大外环的周围，安装有煞车环，组成煞车装置；当风向舵受到飓风或超强风力吹袭时，风向舵杆往后移，煞车板碰触磨擦煞车环而煞车；该煞车装置亦可安装在塔杆下方的旋转盘或变速盘，经由自动控制装置，控制塔杆下方旋转盘或变速盘的煞车环或煞车板来煞车；也可停止运转套装型发电机底层，具偏心转盘的马达，连带停止该套装型发电机内的成串永久磁铁的往复运动来煞车；更可以将叶片的向内侧或向下侧的阻挡板，往上或往下移动，不再阻挡，让叶片与风向平行，大降转速，类似煞车；而此煞车装置，皆可适用于水平轴式发电机和垂直轴式发电机者。

9.根据权利要求8所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：加装于盘式旋转环的风向舵杆，其后方接近塔杆外围的长筒套管或长柱处，设有阻挡板，可让运转到达长筒套管或长柱背风面的对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或其叶缘保护套，受该阻挡板的阻挡，偏移躲开该长筒套管或长柱的阻挡板，顺利运转到回转面，与风向平行，确保该对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片回转时，得以最小面积的侧边，承受回转的逆风，骤降回转的逆风阻力者。

10.根据权利要求9所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其盘式旋转环的大外环，设有斜向沟槽，内置对称型平衡旋转叶片的中央平衡支柱和轴承，或对称型非平衡旋转叶片的偏心轴承柱和轴承；当该大外环运转到塔杆前面的迎风面时，斜向沟槽向内倾斜，拉近对称型平衡旋叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套与塔杆的距离，可确保对称型平衡旋叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套，轻易侵入紧靠在长筒套管或长柱的侧边；当该大外环继续运转到塔杆后面的背风面时，斜向沟槽向后倾斜，拉长对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套与塔杆的距离，可确保对称型平衡旋叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套，轻易脱离长筒套管或长柱的侧边；此斜向沟槽，可适用于水平轴式发电机和垂直轴式发电机者。

11.根据权利要求10所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：可增设圆柱顶偏心柱，该圆柱顶偏心柱，可直接套装在塔杆的顶端，或套装在塔顶挖设的圆柱形凹槽内；该圆柱顶偏心柱，可以固锁盘式旋转环的内环与大外环和风向舵杆，一起旋转；该圆柱顶偏心柱和盘式旋转环的内环与大外环，运转到塔杆的迎风面时，该圆柱顶偏心柱向塔杆偏移，确保对称型平衡旋叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套，可轻易侵入紧靠在长柱或长筒套管的侧边；该圆柱顶偏心柱和盘式旋转环的内环与大外环，运转到塔杆的背风面时，该圆柱顶偏心柱向塔杆外偏移，确保对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套，可轻易脱离长筒套管或长柱的侧边者。

12.根据权利要求11所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其盘式旋转环的大外环，可改为沟槽型轨道椭圆环，该轨道内铺设滚珠；该沟槽型轨道椭圆环，位于塔杆的迎风面，偏向塔杆，确保对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套，可以轻易侵入紧靠在长筒套管或长柱的侧边；该沟槽型轨道椭圆环的轨道，位于塔杆的背风面，偏离塔杆，确保该对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片的向内边缘或叶缘保护套，可以轻易脱离长筒套管或长柱的侧边；该沟槽型轨道椭圆环，皆与风向舵杆固锁，故而该沟槽型轨道椭圆环，只能跟随风向舵杆旋转，其长筒套管或长柱的旋转，仅靠对称型平衡旋转叶片或对称型非平衡旋转叶片的旋转来推动者。

13.根据权利要求12所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其长筒套管或长柱的弹簧齿轮，可以经分段变速装置或不分段变速装置，驱动发电机快速旋转发电；该分段变速装置，系由大小不同的弹簧齿轮组，逐级增速组成；该不分段变速装置，系由沟槽状圆弧盘、弹簧链条、斜边插梢、斜边挡板、马达、拉绳或偏心转盘等组成，并利用马达的正反转，带动拉绳或偏心转盘，使斜边插梢的滑入或滑出，迫使两沟槽状圆弧盘的盘间空隙扩涨或缩小，改变夹于该沟槽状圆弧盘的盘间弹簧链条直径的扩大或缩小，从而改变该沟槽状圆弧盘的转速，达到不分段变速，再经自动控制装置，依风速、转速或电压，自动控制风力发电机的转速或发电量；该分段变速装置或不分段变速装置、自动控制装置及风力发电机，可安装于地面、船舶、船坞、筏板、室内或地下室，并且可适用于水平轴式发电机和垂直轴式发电机者。

14.根据权利要求13所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其发电装置，设置有多层次塔杆型发电机、多层次筒管型发电机、多层次套装型发电机、多层次横管型发电机、多层次圆盘型发电机和多组并联鼠笼型发电机等；其中，

多层次塔杆型发电机，系将多层的感应线圈，固装在塔杆管壁的内缘，当作定子，并将相对成串的永久磁铁，以硬质支架，间隔连接或贯穿其中心孔，连接成串，与最顶端的盘式旋转环连动，当作转子；该硬质支架的两端，可埋设小型永久磁铁，吸住两端的永久磁铁；该成串永久磁铁的最顶层，设有轴承支架或杠杆，与菱角滚轮紧密碰触，配合设于成串永久磁铁底层下的弹簧、偏心转盘的马达或永久磁铁的磁浮，间歇压迫整串永久磁铁，作上下往复移动发电；该最顶端盘式旋转环的中型轴承，亦可改为磁浮；该多层次塔杆型发电机，亦可同时以多支塔杆环列在盘式旋转环的内环或大外环，组成多管多层次塔杆型发电机； 

多层次筒管型发电机，系将多层永久磁铁，埋设在可旋转的长筒套管内壁，当作转子；并将多层感应线圈，埋设在不能旋转的塔杆周围外缘，当作定子；当该长筒套管随对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转或非对称型旋转叶片及盘式旋转环旋转时，该多层感应线圈受多层永久磁铁的旋转感应而发电，即成多层次筒管型发电机；

多层次套装型发电机，系由旋转组件与发电组件套装而成，该旋转组件，由盘式旋转环及对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片与塔杆套环组成，安装在塔杆顶端，可随风向旋转；该发电组件，由至少一盘磁铁圆盘和至少一盘感应线圈圆盘及塔杆套环组成，安装在旋转组件下方；该发电组件的感应线圈圆盘与分节的塔杆套环固锁不动，当作定子；该发电组件的磁铁圆盘以凹槽轴、卡榫或螺丝，套装在盘式旋转环连动，当作转子；套装时，可单层发电组件与单层旋转组件组成最简单的单层套装型发电机，也可以多层发电组件合组成一大套件，或依需要升高塔杆，层层迭迭，套装多套发电组件；该发电组件的磁铁圆盘和感应线圈圆盘间，设有轴承支架，可确保该磁铁圆盘和感应线圈圆盘之间的间隙运转稳定；该塔杆套环可互相直接套合固锁，组成多层次套装型发电机；或将习用直流发电机、交流发电机、同步发电机或异步发电机，当作一发电组件，并将原有的转动轴，互相衔接成串旋转，亦可组成多层次套装型发电机； 

多层次横管型发电机，系将塔杆与独立支柱或相邻塔杆间，至少各挖一缺口，其间焊接横管，固定彼此，增强塔杆的稳定，该塔杆和横管内，可单独或混合安装多层次塔杆型发电机、多层次筒管型发电机、多层次套装型发电机、多层次圆盘型发电机，甚至习用直流发电机、交流发电机、同步发电机或异步发电机，藉塔杆缺口内长柱的齿轮盘、伞齿轮或弹簧齿轮，以旋转或交互往复横移横管内的多层永久磁铁而发电，成为多层次横管塔杆型发电机、多层次横管筒管型发电机、多层次横管套装型发电机、多层次横管圆盘型发电机、多层次横管直流发电机、多层次横管交流发电机、多层次横管同步发电机或多层次横管异步发电机；该塔杆和横管的组装，可作棋盘式排列、阶梯式排列或蜘蛛网状排列，且可安装于陆地、山丘、屋顶、江湖、沙漠或活动的船舶、船坞、筏板等，再经电缆输送；该横管可为密闭管或掀盖管；该横管内的水平轴中间适当处，可安装滚珠或斜滚轮支撑，避免水平轴下垂，或藉斜滚轮的倾斜角度和齿轮阻挡板，只进不退，迫使水平轴往复横移兼旋转；该塔杆内长柱的底层，可安装弹簧、滚珠、马达或磁浮装置；

多层次圆盘型发电机，系将磁铁圆盘与感应线圈圆盘，多层间隔层迭组成，其中转子如磁铁圆盘，与长筒套管或长柱固结旋转，定子如感应线圈圆盘，与塔杆固锁不动，形成多层次圆盘型发电机，其层与层间，另有支架轴承旋转间隔，确保磁铁圆盘与感应线圈圆盘之盘间空隙，旋转稳定；该定子的感应线圈圆盘内环，与塔杆的外缘，可套装大型轴承，变成转子，该感应线圈圆盘的外缘，再安装环状弹簧链条，形成感应线圈圆盘的弹簧齿轮，可以直接或经弹簧链条，与独立圆筒的弹簧齿轮相啮合连动；该独立圆筒藉弹簧齿轮或马达反向旋转，则磁铁圆盘和感应线圈圆盘，就可以一正一反，双向旋转发电；也可以将磁铁圆盘或感应线圈圆盘，各设至少一环环状弹簧链条，并在该两盘环状弹簧链条间，套夹小型弹簧齿轮轴承，让三者的弹簧环齿，彼此啮合，并藉该小型弹簧齿轮轴承的转向，使磁铁圆盘与感应线圈圆盘，作同步的一正一反，双向旋转发电；该小型弹簧齿轮轴承，系由小型双堤轴承套装环状弹簧链条所成，兼具确保磁铁圆盘和感应线圈圆盘之间的盘间间隙稳定；该磁铁圆盘和感应线圈圆盘，可以一盘磁铁圆盘配一盘感应线圈圆盘，或两盘感应线圈圆盘夹一盘磁铁圆盘，组成圆盘型发电套件，视需要层层套装，组合于独立圆筒或另一塔杆，即成多管式多层次套装圆盘型发电机，该独立圆筒兼具支撑该加大的盘式旋转环的大外环，不至于下垂；该多层次圆盘型发电机及前述多层次塔杆型发电机、多层次套装型发电机和多层次筒管型发电机的永久磁铁和感应线圈，可为圆形、长形或其它造型，并且内环的排列数与外环的排列数，可以相等或不相等；该感应线圈中心的铁心，可以连接两侧边的铁框，增强磁场感应；

多组并联鼠笼型发电机，系将习用多组鼠笼型发电机，并联在与长筒套管或长柱固结连动的弹簧齿轮周围，啮合旋转发电，配合不分段变速装置和自动控制装置，于低风速时减少发电量，于高风速时增加发电量，该不分段变速装置和自动控制装置，亦可适用于上述的多层次塔杆型发电机、多层次筒管型发电机、多层次套装型发电机、多层次横管型发电机和多层次圆盘型发电机，并装置于地面或室内等者。

15.根据权利要求14所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其输油保养装置，系藉由马达自储油桶，经瘦腰型滚轮、输油管及输油绳等，定期将润滑用的润滑油，输送至塔顶的瘦腰型滚轮，至少回转一圈，挤压落入滴油槽内，再经储油槽的输油管，输给盘式旋转环及叶片等的转动轴承、滚珠或齿轮润滑，此输油保养装置，亦可适用于水平轴式发电机和垂直轴式发电机者。

16.根据权利要求15所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：塔杆的上方，如果套有长筒套管或长柱，该长筒套管或长柱可以被截断，并在该截断处，安装塔杆钢索稳固装置；如果没有套装长筒套管或长柱，可以直接在该塔杆，安装塔杆钢索稳固装置；该塔杆钢索稳固装置，至少一条钢索直接拉往地桩、船舷、船坞或筏板来固定，或先拉往塔杆外围的独立支柱，再拉往地桩、船舷、船坞或筏板来固定；也可在塔杆底部的塔杆基座内，增加基座加强横杆，共同加强塔杆的稳固者。

17.根据权利要求16所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：塔杆上方被截断的长筒套管或长柱处，可以安装齿轮跨接装置，该齿轮跨接装置，可以为齿轮盘、伞齿轮或弹簧齿轮组成，也可以再配合齿轮链条或弹簧链条共同组成；该齿轮跨接装置，跨越截断处的塔杆钢索稳定装置后，可以重新衔接原塔杆下方被截断的长筒套管或长柱，再推动与原塔杆下方的长筒套管或长柱衔接的发电机发电；该齿轮跨接装置的齿轮链条或弹簧链条，可以跨接至另外独立支柱的长筒套管或长柱，推动与该独立支柱的长筒套管或长柱所衔接的发电机发电；更可以跨接后，同时推动原塔杆下方的长筒套管或长柱，及独立支柱的长筒套管或长柱所衔接的发电机发电者。

18.根据权利要求17所述的风力发电机的结构改良，其特征在于：其保护罩壳的底部，可转为基座，保护罩壳的上下两端，设有轴承，可供塔杆跟随对称型平衡旋转叶片、对称型非平衡旋转叶片或非对称型旋转叶片、盘式旋转环、磁铁圆盘或感应线圈圆盘等旋转，成为可任意移动的移动式风力发电机。

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