TW201408889A - 扇葉 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種扇葉。該扇葉係包括一殼體及一發泡核心。該殼體包括相對合之一第一殼及一第二殼，且該第一殼的內壁面與與該第二殼的內壁面係共同構成一封閉空間。該發泡核心係位於該封閉空間內，且具有面對該第一殼的一第一表面及面對該第二殼的第二表面，該第一表面對結合於該第一殼的內壁面，該第二表面結合於該第一殼的內壁面。

Description

扇葉

本發明係有關於一種扇葉，尤指一種具有一殼體及形成於該殼體內的一封閉空間的一發泡核心的扇葉。

一般用於風力發電之扇葉，通常係由一核心及包覆於該核心外的一外殼所組成。其中，該核心是由重量較輕且較容易加工的材料所製成，例如：保麗龍。該外殼則是應用纖維複合材料所製成，例如：玻璃纖維，具有一定的硬度及強度，以包覆並保護該核心。

然而，以這種方式所製成的扇葉，由於其核心與外殼係為兩種完全不同的異質材料所製成，其間的結合力在經過一段時間過後便會開始下降，使得兩者之間容易產生分離的情形。此外，由於該外殼是使用的玻璃纖維材質所製成，雖然強、硬度足夠但卻具有相當的重量，加上習知用於風力發電的扇葉其高度與體積都十分龐大，這樣的重量不但對於扇葉組裝而言是相當吃力的，且對於扇葉的旋轉也會產生較大的阻力。

本發明的主要目的係為提供一種扇葉，其殼體與發泡核心之間具有良好的結合力，且該扇葉還具有重量輕的優點。

詳而言之，該扇葉包括一殼體及一發泡核心。該殼體包括相對合之一第一殼及一第二殼，且該第一殼的內壁面與該第二殼的內壁面係共同構成一封閉空間。該發泡核心形成於該封閉空間內，且具有面對該第一殼的一第一表面及面對該第二殼的第二表面，該第一表面對結合於該第一殼的內壁面，該第二表面結合於該第一殼的內壁面。該扇葉較佳還包括一環氧樹脂，填充於該第一殼與該第二殼接合處的縫隙。此外，該第一殼具有相對的兩長邊及相對的兩短邊，且該第一殼係從中間分別向該兩長邊的方向逐漸彎翹。該第二殼具有一長板及兩相對側板分別位於該長板的兩相對短邊，該長板的兩相對長邊分別與該第一殼的兩長邊對應接合，該兩側板的周緣分別與該第一殼的兩短邊接合。

值得注意的是，該第一殼包括一塑膠片及結合於該塑膠片內表面的一發泡片，該發泡片的內表面結合於該發泡核心。其中，該發泡片係由含有聚乙烯的發泡材料所發泡而成。該發泡核心係由含有聚丙烯的發泡材料所發泡而成。此外，該第一殼更包括一結合膜，該結合膜係為一種共聚物，其含有聚乙烯材料及聚丙烯材料，該發泡片係藉由該結合膜結合於該發泡核心。

較佳地，該扇葉更包括一連接件，該連接件包括一本體及一連接部。該長板具有一第一貫穿孔，該連接件的本體係嵌埋於該發泡核心內，該連接件的連接部係延伸自該本體並穿過該長板的第一貫穿孔而外露於該長板。

較佳地，該第二殼係由塑膠材質所製成，該第二殼與該發泡核心之間係藉由一黏膠結合在一起。更佳地，該扇 葉更包括一母接合件及一公接合件，且該長板更界定有一第二貫穿孔，該母接合件係嵌埋於該發泡核心內且正對該長板的第二貫穿孔，該公接合件係從該長板的外側穿過該第二貫穿孔接合於該母接合件，以使該第二殼更加牢固地結合於該發泡核心。

相較於先前技術，本發明之扇葉的發泡核心係形成於該第一殼內，並與該第一殼的發泡片之間具有良好的結合性，使得其不容易與該第一殼分離。此外，由於本發明之殼體係採用塑膠片及發泡片的所構成，故其重量較輕，而可有效地避免發生如同先前技術所述之問題。

至於本發明的其它發明內容與更詳細的技術及功能說明，將揭露於隨後的說明。

第一圖係顯示本發明係揭露之扇葉1運用於一風力發電裝置的示意圖。參閱第二至五圖，該扇葉1包括一殼體10、一發泡核心15、一強化結構2、兩連接件3、兩母接合件4及兩公接合件5。該殼體10包括相對合之第一殼11及一第二殼12，該第一殼11的內壁面與該第二殼12的內壁面係共同構成一封閉空間。該發泡核心15係形成於該封閉空間內，且一第一表面151及一第二表面152。該第一表面151係面對並結合於該第一殼11的內壁面，該第二表面152係面對並結合於該第二殼12的內壁面。該強化結構2係包括兩長條體20，互相平行地沿著該扇葉1的長度方向嵌埋於該發泡核心15內。

更詳而言之，如第二及三圖所示，該第一殼11具有相對的兩長邊117及相對的兩短邊118，且該第一殼11係從中間分別向該兩長邊117的方向逐漸彎翹。該第二殼12包括一長板127及分別延伸自該長板127的兩相對短邊的兩側板128。其中，該長板127的兩相對長邊126分別對應接合於該第一殼11的兩長邊117，該兩側板128的周緣129分別對應接合於該第一殼11的兩短邊118。此外，該第一殼11與該第二殼12接合處的縫隙，較佳係填充有一環氧樹脂，以將該縫隙密封起來。

值得注意的是，如第四及五圖所示，本發明的扇葉1之第一殼11係為一雙層的殼體，包括一塑膠片110、及結合於該塑膠片110內表面的一發泡片113。該塑膠片110係選用具有一定硬度、薄、平滑的聚酯類材料所製成，例如：聚對苯二甲二乙脂(PET)，且其厚度約為0.8mm。該發泡片113的內表面係直接結合於該發泡核心15，或者是透過一結合膜(圖中未示)結合於該發泡核心15，端視該發泡片113與該發泡核心15的材料選用而定。也就是說，若該發泡片113與該發泡核心15選用具有相同材質的發泡材料，例如：聚乙烯或聚丙烯，則兩者可藉其本身的特性而直接結合在一起。若該發泡片113是選用含有聚乙烯的發泡材料所發泡而成，但該發泡核心15係選用含有聚丙烯的發泡材料所發泡而成，則兩者之間需藉由該結合膜結合在一起，在此情況下，該結合膜係為一種共聚物，其含有聚乙烯材料及聚丙烯材料。較佳地，該發泡片113的厚度係為2~3mm。

參閱第二及五圖，該第二殼12的長板127係具有兩第 一貫穿孔120。該兩連接件3分別包括一本體30及延伸自該本體30的一連接部35。該兩連接件3的本體30係嵌埋於該發泡核心15內，該兩連接件3的連接部35係分別穿過該長板127的兩第一貫穿孔120而外露於該長板127，用以與該風力發電機的本體結合在一起，如第一圖所示。

此外，該第二殼12較佳係由塑膠材質所製成，且如第二圖所示，該第二殼12的長板127更具有兩第二貫穿孔122。該兩母接合件4係嵌埋於該發泡核心15內並分別正對該長板127的兩第二貫穿孔122，該兩公接合件5係分別從該長板127的外側穿過兩第二貫穿孔122接合於該母接合件4，藉此，該第二殼12係牢牢地被該公接合件5固定在嵌埋有該母接合件4的發泡核心15上。然而，上述的公、母接合件4、5的搭配，只是一種用以結合該第二殼12與該發泡核心15的方式。該第二殼12的內壁面與該發泡核心15的第二表面152亦可藉由一黏膠的方式結合在一起，而不需使用上述的公、母接合件4、5。或者，也可以同時使用該黏膠與該公、母接合件4、5使該第二殼12與該發泡核心15之間的結合更加牢固。此外，該黏膠可為一種環氧樹脂，但並不以此為限。

第六至九圖係顯示用以製造上述該扇葉1的方法。首先，如第六圖所示，提供一多層材料6，該多層材料6係包括一塑膠片61，其內表面熱貼有一發泡片62。較佳地，該塑膠片61的厚度係約0.8mm，該發泡片62的厚度係介於2mm到3mm之間。值得注意的是，該多層材料6在上述熱壓的過程中，係會被擠壓而使得其厚度變薄。

接著，將該多層材料6放入一模具(圖中未示)內熱壓 成一預定形狀，使該多層材料6從其中心向其兩長邊的方向彎翹，並得到一殼體7，如第七圖所示。接著，如第八圖所示，將該殼體7放入一發泡模具9中，此時，使該殼體7係會沿著該發泡模具9的輪廓而彎折成上述的該第一殼11的形狀。而該塑膠片61及發泡片62即為前述該第一殼11中的塑膠片110及發泡片113。此外，該第一殼11內具有一填充槽19。

接下來，將複數個發泡顆粒連同上述的該強化結構2、該兩連接件3及該兩母接合件4一起放入該第一外殼11的填充槽19中。緊接著，將該些發泡顆粒發泡成形，以得如同前述的該發泡核心15，如第九圖所示。較佳地，該些發泡顆粒係由含有聚丙烯的發泡材料所製成。在發泡的過程中，位於該第一殼11最內側的發泡片113的內表面係會受熱而呈現稍微熔化的狀態，故，該發泡核心15發泡完成後，係會與該發泡片113的內表面緊密地熱熔結合在一起，且如第九及十圖所示，該強化結構2、該兩連接件3的本體30(第五圖)及該兩母接合件4嵌埋於該發泡核心15內，該兩連接件3的連接部35係外露於該發泡核心15。另一方面，該發泡片113的內表面與該發泡核心15之間，係可能因兩者材料上選用的不同，而需藉由一結合膜，例如：一共聚物由包含該發泡片113的材料與該發泡核心15的材料所製成，用以使該發泡片113及該發泡核心15相互結合在一起，但並不以此為限。

最後，復參閱第二圖，將該第二殼12對合於該第一殼11，並使該第二外殼12的內表面結合於該發泡核心15，以將該發泡本體15包覆於該第二外殼12與該第一外殼11 之間，如第三至五圖所示。其中，該第二殼12係為塑膠射出成型的，且具有如同上述的第一貫穿孔120及第二貫穿孔122，分別用以供該連接件3的連接部35及該公接合件5穿設。且為了提供該第一殼11及該第二殼12之間的縫隙更佳的密封性，還以一環氧樹脂填滿該第一殼11及該第二殼12之間的縫隙。

綜上所述，本發明係提供一種結合性良好的扇葉，其係利用該第一殼內側的發泡片與該發泡核心結合在一起，使得該第一殼不易受到外力影響而與該發泡核心分離。另一方面，該第一殼係使用塑膠片及發泡片所構成，相較於先前技術，該第一殼具有重量較輕的優點，使該扇葉在旋轉時所受到的阻力較小。

無論如何，任何人都可以從上述例子的說明獲得足夠教導，並據而了解本發明內容確實不同於先前技術，且具有產業上之利用性，及足具進步性。是本發明確已符合專利要件，爰依法提出申請。

1‧‧‧扇葉

10‧‧‧殼體

11‧‧‧第一殼

110‧‧‧塑膠片

113‧‧‧發泡片

117‧‧‧長邊

118‧‧‧短邊

12‧‧‧第二殼

120‧‧‧第一貫穿孔

122‧‧‧第二貫穿孔

126‧‧‧長邊

127‧‧‧長板

128‧‧‧側板

129‧‧‧周緣

15‧‧‧發泡核心

151‧‧‧第一表面

152‧‧‧第二表面

19‧‧‧填充槽

2‧‧‧強化結構

20‧‧‧長條體

3‧‧‧連接件

30‧‧‧本體

35‧‧‧連接部

4‧‧‧母接合件

5‧‧‧公接合件

6‧‧‧多層材料

61‧‧‧塑膠片

62‧‧‧發泡片

7‧‧‧殼體

9‧‧‧發泡模具

第一圖，為本發明之扇葉結合於一風力發電裝置之立體分解圖。

第二圖，為該扇葉的立體分解圖。

第三圖，為該扇葉的立體圖。

第四圖，顯示第三圖之扇葉的A-A剖面示意圖。

第五圖，顯示第三圖之扇葉的B-B部分剖面示意圖。

第六圖，顯示用以製造該扇葉的方法中所使用的一多層結構。

第七圖，顯示第六圖之多層結構被熱壓成一殼體的剖面示意圖。

第八圖，顯示第七圖之殼體置於一發泡模具的示意圖。

第九圖，顯示該第一殼內形成有一發泡核心及嵌埋於該發泡核心內的一強化結構、二母接合件及二連接件的剖面示意圖。

第十圖，顯示第九圖的A-A剖面示意圖。

1‧‧‧扇葉

10‧‧‧殼體

11‧‧‧第一殼

117‧‧‧長邊

118‧‧‧短邊

12‧‧‧第二殼

126‧‧‧長邊

127‧‧‧長板

128‧‧‧側板

129‧‧‧周緣

35‧‧‧連接部

5‧‧‧公接合件

Claims (10)

1. 一種扇葉，包括：一殼體，包括相對合之一第一殼及一第二殼，且該第一殼的內壁面與該第二殼的內壁面係共同構成一封閉空間；及一發泡核心，位於該封閉空間內，且具有面對該第一殼的一第一表面及面對該第二殼的第二表面，該第一表面對結合於該第一殼的內壁面，該第二表面結合於該第一殼的內壁面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之扇葉，其中該第一殼具有相對的兩長邊及相對的兩短邊，且該第一殼係從中間分別向該兩長邊的方向逐漸彎翹；該第二殼具有一長板及兩相對側板分別位於該長板的兩相對短邊，該長板的兩相對長邊分別與該第一殼的兩長邊對應接合，該兩側板的周緣分別與該第一殼的兩短邊接合。
3. 如申請專利範圍第2項所述的扇葉，更包括一連接件，且該長板具有一第一貫穿孔，該連接件包括一本體及一連接部，該本體係嵌埋於該發泡核心內，該連接部係延伸自該本體並穿過該長板的第一貫穿孔而外露於該長板。
4. 如申請專利範圍第3項所述的扇葉，更包括一母接合件及一公接合件，且該長板更界定有一第二貫穿孔，該母接合件係嵌埋於該發泡核心內且正對該長板的第二貫穿孔，該公接合件係從該長板的外側穿過該第二貫穿孔接合於該母接合件。
5. 如申請專利範圍第1項所述的扇葉，更包括一環氧樹脂，填充於該第一殼與該第二殼接合處的縫隙。
6. 如申請專利範圍第1項所述的扇葉，其中該第一殼包 括一塑膠片及結合於該塑膠片內表面的一發泡片，該發泡片的內表面結合於該發泡核心。
7. 如申請專利範圍第6項所述的扇葉，其中該發泡片係由含有聚乙烯的發泡材料所發泡而成。
8. 如申請專利範圍第7項所述的扇葉，其中該發泡核心係由含有聚丙烯的發泡材料所發泡而成。
9. 如申請專利範圍第8項所述的扇葉，其中該第一殼更包括一結合膜，該結合膜係為一種共聚物，其含有聚乙烯材料及聚丙烯材料，該發泡片係藉由該結合膜結合於該發泡核心。
10. 如申請專利範圍第6項所述的扇葉，其中該第二殼係由塑膠材質所製成，該第二殼與該發泡核心之間係藉由一黏膠結合在一起。