TW201326542A - 風能蒐集器 - Google Patents

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Chang-Hsien Tai
Shi-Wei Lo
Fang-Pin Chen
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Univ Nat Pingtung Sci & Tech
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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    • F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
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Abstract

一種風能蒐集器，係包含：一外管，具有一受風端及一出風端；及一內管組件，具有一進風道及一導流道，該內管組件設置於該外管內，該內管組件之外壁與外管之內壁形成一導風道，該進風道之二開口端相對設於該外管之受風端與出風端，該導流道之一開口端連通該進風道，另一開口端連通該導風道。

Description

風能蒐集器
本發明係關於一種風能蒐集器，尤其是一種具有導流設計之風能蒐集器。
習知風能蒐集器係應用於風力發電裝置，該風能蒐集器主要用以匯集自然風力，並利用該自然風力之風能帶動發電機之扇輪產生軸功，再將該軸功轉換為電能，以達到風力發電之目的。由於該風力發電裝置之電能係由風能轉換而來，顯而易見的，該風力發電裝置之發電量與該風能蒐集器之集風量具有密不可分之關係。
請參照第1圖所示，習知風能蒐集器可為一管體9，該管體9具有一進風口91，且該管體9內可形成一進風道92。該進風口91係用以接收自然氣流，並引導該自然氣流行進於該進風道92內，以達到風力蒐集與氣流導引之效果。
然而，當該自然氣流進入該管體9之進風道92後，該自然氣流之流速完全仰賴原本之自然風速，而該進風道92內並未對該自然氣流提供氣流牽引效果，無法吸引更大量的氣流由該進風口91進入該進風道92，使得該風能蒐集器之集風效果有限，進而導致該風力發電裝置之發電效果不彰。
本發明之主要目的係提供一種風能蒐集器，該風能蒐集器可提供較佳之氣流牽引效果，以吸引導更多之氣流進入該風能蒐集器。
為達到前述發明目的，本發明之風能蒐集器，係包含：一外管，具有一受風端及一出風端；及一內管組件，具有一進風道及一導流道，該內管組件設置於該外管內，該內管組件之外壁與外管之內壁形成一導風道，該進風道之二開口端相對設於該外管之受風端與出風端，該導流道之一開口端連通該進風道，另一開口端連通該導風道。
本發明之風能蒐集器，其中該內管組件具有一匯流管及一導流管，該匯流管及該導流管共同形成該進風道，該匯流管與該導流管之間形成該導流道。
本發明之風能蒐集器，其中該導流道之流道截面積由該外管之受風端朝向該出風端之方向漸縮。
本發明之風能蒐集器，其中該進風道具有一縮徑部。
本發明之風能蒐集器，其中該進風道之匯流管處具有一縮徑部。
本發明之風能蒐集器，其中該導風道之流道截面積由該外管之受風端朝向該出風端之方向漸縮。
本發明之風能蒐集器，其中該受風端之流道截面積大於該出風端之流道截面積。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第2、3圖所示，本發明之風能蒐集器一較佳實施例，係包含一外管1及一內管組件2，該內管組件2設置於該外管1內。
該外管1為一中空管體，具有一受風端11與一出風端12。該受風端11可如本實施例中為一喇叭狀開口，且該受風端11之流道截面積大於該出風端12之流道截面積，使該受風端11得以利用較大之流道截面積匯集氣流，並將該氣流由流道截面積較大之受風端11導引至流道截面積較小之出風端12，以增加氣流匯集效果。
該內管組件2設置於該外管1內，並具有一進風道21及一導流道22，該內管組件2之外壁與外管1之內壁形成一導風道23。該進風道21之二開口端相對設於該外管1之受風端11與出風端12，使該進風道21可將進入該受風端11之氣流導引至該出風端12。
該導流道22之一開口端連通該進風道21，另一開口端連通該導風道23，使流入該導風道23的氣流可流經該導流道22而進入該進風道21，並於該進風道21內形成氣流牽引效果，藉以吸引更多的氣流由該受風端11進入該進風道21。在本實施例中，該導流道22之流道截面積由該外管1之受風端11朝向該出風端12之方向漸縮，使該導流道22之氣流能加速進入該進風道21，並在該進風道21內達到較佳之氣流牽引效果。
該導風道23之形成方式在此並不設限，在本實施例中，係利用數肋條13連接該內管組件2與外管1，使該內管組件2與外管1間具有間隙，以形成該導風道23。靠近該外管1之受風端11的導風道23可接收氣流，並將一部分氣流排出至靠近該外管1之出風端12處，並在該處形成氣流牽引效果，以牽引該進風道21內之氣流流出該出風端12。另一部分氣流可從該導風道23流經該導流道22而進入該進風道21，並在該進風道21內達到氣流牽引效果。其中，該導風道23之流道截面積由該外管1之受風端11朝向該出風端12之方向漸縮，使該氣流由靠近該受風端11之導風道23進入後，可因流道截面積漸縮而使氣流達到加速效果，當該氣流由靠近該出風端12之導風道23加速流出時，可牽引更多之氣流由該進風道21流出該出風端12，形成較佳之氣流牽引效果。
該內管組件2之態樣在此並不設限，在本實施例中，該內管組件2具有一匯流管24及一導流管25，該匯流管24及該導流管25共同形成該進風道21，且該導流道22形成於該匯流管24與該導流管25之間。由於該匯流管24與導流管25間之導流道22具有較大的流道截面積，且該導流道22與該進風道21所連通之流道截面為一環狀截面，可平均的牽引該進風道21內之氣流，以提升該進風道21內之氣流牽引效果。
該內管組件2之進風道21具有一縮徑部26，該進風道21之流道截面積可由該受風端11朝該出風端12之方向漸縮，並在到達該出風端12之前形成具有最小流道截面積之該縮徑部26，再由該縮徑部26朝該出風端12之方向漸擴。當該氣流通過該受風端11而進入該進風道21後，該氣流可因進風道21之流道截面積漸縮而達到加速效果，並於該縮徑部26處具有最大風速，再透過該流道截面積漸擴之影響，使該氣流得以更順暢的流出該出風端12。該縮徑部26之形成位置在此並不設限，在本實施例中，係形成於該進風道21之匯流管24處。
綜上所述，當氣流由該受風端11進入後，該氣流可同時進入該進風道21與該導風道23。進入該進風道21的氣流，可於該匯流管24之縮徑部26具有最大風速。進入該導風道23之氣流，一部分氣流可沿該導風道23流至該出風端12，藉以牽引該進風道21內之氣流流出該出風端12；另一部分氣流可沿該導風道23進入該導流道22，再接著進入該進風道21，並於該進風道21內形成氣流牽引效果，藉以吸引更多的氣流由該受風端11進入該進風道21。在該導流道22與導風道23之氣流牽引作用下，可從該受風端11處吸引更多的氣流流入該進風道21，進而增加該進風道21之氣流流速，使該風能蒐集器可匯集較大之風力能源。
本發明之風能蒐集器，可於一進風道內提供較佳之氣流牽引效果，具有匯集較大風力能源之功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
 [本發明]
1．．．外管
11．．．受風端
12．．．出風端
13．．．肋條
2．．．內管組件
21．．．進風道
22．．．導流道
23．．．導風道
24．．．匯流管
25．．．導流管
26．．．縮徑部
[習知]
9．．．管體
91．．．進風口
92．．．進風道
第1圖：習知風能蒐集器。
第2圖：本發明之風能蒐集器立體剖面圖。
第3圖：本發明之風能蒐集器氣流圖。
1．．．外管
11．．．受風端
12．．．出風端
13．．．肋條
2．．．內管組件
21．．．進風道
22．．．導流道
23．．．導風道
24．．．匯流管
25．．．導流管
26．．．縮徑部

Claims (7)

  1. 一種風能蒐集器，係包含：一外管，具有一受風端及一出風端；及一內管組件，具有一進風道及一導流道，該內管組件設置於該外管內，該內管組件之外壁與外管之內壁形成一導風道，該進風道之二開口端相對設於該外管之受風端與出風端，該導流道之一開口端連通該進風道，另一開口端連通該導風道。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之風能蒐集器，其中該內管組件具有一匯流管及一導流管，該匯流管及該導流管共同形成該進風道，該匯流管與該導流管之間形成該導流道。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之風能蒐集器，其中該導流道之流道截面積由該外管之受風端朝向該出風端之方向漸縮。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之風能蒐集器，其中該進風道具有一縮徑部。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之風能蒐集器，其中該進風道之匯流管處具有一縮徑部。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之風能蒐集器，其中該導風道之流道截面積由該外管之受風端朝向該出風端之方向漸縮。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之風能蒐集器，其中該受風端之流道截面積大於該出風端之流道截面積。
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