TWI654372B - Coupling wind energy guiding power generation device - Google Patents

Abstract

本發明係一種聯結式風能導向之發電裝置，包括至少一發電機上設有至少一軸桿，其上串接有複數集風裝置，集風裝置包括一支撐架上設有一風扇，風扇安裝在軸桿上，支撐架上更設有一上導風板位於風扇之一側，並延伸至風扇上方，以引導上方風能流動至風扇，支撐架上更設有ㄧ導風斜板位於風扇下方，以引導下方風能流動至風扇，風扇之葉片受力令發電機發電。本發明可引導風能流向，集結大面積風能，促使風速加大加快，並只使用ㄧ發電機就可串聯多部集風裝置集結到大量的風能，並收集多個角度的風能，讓風扇的葉片同時受力，可有效增加發電效益，降低使用多個發電機發電的成本。

Description

聯結式風能導向之發電裝置

本發明係有關一種發電裝置，特別是一種能引導集中風能，以增加發電機發電效率之聯結式風能導向之發電裝置。

風能是一種因空氣流動而產生的能量，當空氣流動速率越高，風能相對地就越大。風能可透過機械轉化成有用的機械能，如風力發電機就是一種將風的動能轉化爲有用電能的機制，風能發電機利用風力帶動風車葉片旋轉，進而帶動發電機轉軸來促使發電機發電，依據目前的風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度，便可以開始發電。

因此風力發電裝置的風車所設置地點必須在風性良好的地點，風車必須設置在風期長，平均風速大，且風力平穩等地方，因此風力發電機的風車主要都會設置在沿海地帶、田埂、河堤、防風林、山脊空地等較空曠的空地，其中又以沿海地帶最為空曠，又沒有高山、高樓大廈等建築物的阻礙，目前已成為極佳的風力發電的風車設置場所。

但過去風力發電裝置並無法有效藉由集中風能，來提高風能的使用效率，過去風力發電裝置僅能利用單一往風車吹過的氣流，導致其餘風向的氣流都被流失掉，使發電效率相對地降低許多。

有鑑於此，本發明遂針對上述習知技術之缺失，提出一種聯結式風能導向之發電裝置，能有效集中並搜集風能，提高使用風能的效益，並採用多部集風裝置搭配一組發電機發電，改變以往一部風機配置多組發電機的思維，藉由多部集風裝置產生更大的風能發電，有效克服上述之該等問題。

本發明之主要目的在提供一種聯結式風能導向之發電裝置，其能有效蒐多個角度大面積的風能，以導引風能流向至風扇，促使發電機的風扇運轉，以利提高發電機的發電效率。

本發明之另一目的在提供一種聯結式風能導向之發電裝置，其僅利用ㄧ個發電機的一個軸桿就能連結多部集風裝置，使發電機的發電風能加大，並可降低製作成本。

本發明之另一目的在提供一種聯結式風能導向之發電裝置，其結構簡單使製作成本相對地降低，堅固並具有防護機制來緩衝風力，使結構相對穩定能承受強風。

為達上述之目的，本發明提供一種聯結式風能導向之發電裝置，包括至少一發電機，發電機上設有至少一軸桿，以提供複數集風裝置串接在發電機的軸桿上，其中每一集風裝置包括一支撐架，支撐架上設有一風扇，且風扇並安裝在軸桿上；支撐架上更設有一上導風板位於風扇之一側邊，且延伸到風扇的上方，以引導上方風能流動至風扇，支撐架上且位於風扇下方更設有ㄧ導風斜板，以引導下方風能流動至風扇，促使軸桿轉動令發電機發電。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

本發明之聯結式風能導向之發電裝置1能固定在風力大的沿海地帶或者臨風的山腰或山頂上，能有效蒐集並集中多個風向的風能，藉此增加發電機風扇轉動的效率，藉此提高發電效益。

請參照第一圖，以說明本發明聯結式風能導向之發電裝置1的結構，其中聯結式風能導向之發電裝置1包括至少一發電機10用以產生電能，發電機10上設有至少一軸桿12，以將複數集風裝置20一個個串接的方式依序裝設在軸桿12上，且每一集風裝置20之間更設有一連結器30，其可為軸承用以固定每一個集風裝置20，以加強軸桿12的硬度增加穩定性，並輔助軸桿12轉動，使集風裝置20能有效蒐集風能進而驅動發電裝置10發電。

接下來請配合參照第一圖至第三圖，以詳細說明每一集風裝置20之結構，集風裝置20包括有一支撐架22，其可透過載具來移動集風裝置20至固定位置後，利用固定裝置36如L型固定鐵片等工具將支撐架22固定在地面上，支撐架22相對兩側邊分別設有一軸桿安裝座220，使軸桿12能穿設在其中，連結器30則設置於軸桿12上，以連接每一集風裝置20來增加軸桿12強度並輔助軸桿12轉動。支撐架22上更設有一風扇24，且風扇24串接安裝在軸桿12上，使風扇24轉動時能一併帶動軸桿12轉動使發電機10發電。一上導風板26可以焊接或螺絲等固定元件將上導風板26固定於支撐架22上，其中上導風板26可為ㄧ斜板或圓弧狀的上導風板，本實施例以圓弧上導風板作為實施例的說明，上導風板26係位於風扇24的側邊，且上導風板26環繞風扇24並延伸至風扇24的上方，以引導上方的風能流動至風扇24，上導風板26上更設有至少ㄧ第一出風口260，本實施例舉例設有二第一出風口260，每ㄧ第一出風口260相對風扇24之另一側設有ㄧ第一遮蓋262，第一遮蓋262係透過ㄧ第一轉桿264設置於上導風板26上，以遮蔽或開啟第一出風口260，當吹入上導風板26的風量過大時，可產生推力將第一遮蓋262推開，進而使風能排出，能避免上導風板26承受過大的風力而損壞；除此之外，支撐架22上且位於上導風板26的兩側分別設有ㄧ檔板28，檔板28可避免流動至上導風板26的風能向外分散出，可有效集中風能。

接下來請持續參照第一圖至第三圖，支撐架22上且位於風扇24下方更設有一導風斜板32，導風斜板32可引導下方的風能流動至風扇24中，進而帶動風扇24與軸桿12轉動，以產生動能促使發電機10發電，導風斜板32上更設有至少ㄧ第二出風口320，本實施例舉例設有二第二出風口320，且每ㄧ第二出風口320上相對風扇24之另一側設有ㄧ第二遮蓋322，第二遮蓋322係透過ㄧ第二轉桿324設置於導風斜板32上，以遮蔽或開啟第二出風口320，當吹入導風斜板32的風量過大時，可產生推力將第二遮蓋322推開，進而使風能排出，避免導風斜板32承受過大的風力而損壞。其中在上導風板26與導風斜板32之間，且位於風扇24的下方更設有ㄧ引流開口34，以將上導風板26與導風斜板32所引進來多餘的風能排出。

在說明本發明之結構後，接下來請參照第四圖以詳細說明本發明在受風的使用狀態，如圖所示，首先使用者可調整集風裝置20，使風能吹往上導風板26以及導風斜板32，上方的氣流可由上導風板26流向風扇24，並由引流開口34排出，下方的風能則可藉由導風斜板32流向風扇24，並由引流開口34排出。詳細來說，當上方氣流碰到上導風板26的時，氣流能沿著上導風板26向下流動至風扇24，推動風扇24轉動，且氣流可由引流開口34流出，避免與導風斜板32ㄧ端的氣流衝突；當下方的氣流碰到導風斜板32時，可引導風能向上流動至風扇24，推動風扇24轉動，且氣流可由引流開口34流出，避免與上導風板32ㄧ端的氣流衝突。因此本案可收集前方吹來的所有風能，並將風能集中至風扇24，推動風扇24轉動在帶動軸桿12，進而提供發電機發電。

接下來請參照第五圖，以詳細說明當風力過強，如颱風或暴風等風速超過13m/s以上的時候，大量的風量吹往上導風板26，第一遮蓋262承受ㄧ定的風力時，第一遮蓋262可被風力推開，因此多餘的風量就可以由第一出風口260排出，降低上導風板26的受力，能避免上導風板26損壞。同理，當大量的風量吹往導風斜板32時，第二遮蓋322承受ㄧ定的風力時，第二遮蓋322可被風力推開，因此多餘的風量即可由第二出風口320排出，以降低導風斜板32的受風力，避免導風斜板32損壞，使結構相對穩定能承受強風。

綜上所述，本發明可有效蒐集前方多個角度大面積的風能，以導引風能流向至風扇前端，使能用的風能高達90%，藉此增加風扇轉動的效率，以提高發電機的發電效率，且本發明利用ㄧ個發電機的一個軸桿就能連結多部集風裝置，藉由多組聯結式風能導向之發電裝置的串接使發電量越大，能得到上萬千瓦的發電率，產生強大的經濟效益，能成為良好的綠能電力，除此之外本發明結構簡單使製作成本相對地降低，且堅固並具有防護機制能緩衝風力，使結構使用上相對穩定能承受強風吹襲。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

1‧‧‧聯結式風能導向之發電裝置

10‧‧‧發電機

12‧‧‧軸桿

20‧‧‧集風裝置

22‧‧‧支撐架

220‧‧‧軸桿安裝座

24‧‧‧風扇

26‧‧‧上導風板

260‧‧‧第一出風口

262‧‧‧第一遮蓋

264‧‧‧第一轉桿

28‧‧‧檔板

30‧‧‧連結器

32‧‧‧導風斜板

320‧‧‧第二出風口

322‧‧‧第二遮蓋

324‧‧‧第二轉桿

34‧‧‧引流開口

36‧‧‧固定裝置

第一圖係為本發明之立體示意圖。 第二圖係為本發明之集風裝置立體示意圖。 第三圖係為本發明之集風裝置元件分解圖。 第四圖係為本發明之集風裝置使用狀態側視圖。 第五圖係為本發明之集風裝置另一使用狀態側視圖。

Claims (6)

1. 一種聯結式風能導向之發電裝置，包括：至少一發電機，其上設有至少一軸桿；以及複數集風裝置，串接於該發電機的該軸桿上，每一該集風裝置包括：一支撐架；一風扇，設置於該支撐架上且安裝在該軸桿上；一上導風板，其係為圓弧上導風板，該上導風板設置該支撐架上且位於該風扇之一側，並延伸至該風扇上方，以引導上方風能流動至該風扇，上導風板上更設有至少一第一出風口，其上相對風扇之另一側設有一第一遮蓋，第一遮蓋係透過一第一轉桿設置於上導風板上，以遮蔽或開啟第一出風口；及一導風斜板，設置於該支撐架上，且位於該風扇下方，以引導下方風能流動至該風扇，使該軸桿轉動令該發電機發電，該導風斜板上更設有至少一第二出風口，其相對該風扇之另一側設有一第二遮蓋，該第二遮蓋係透過一第二轉桿設置於該導風斜板上，以遮蔽或開啟該第二出風口。
2. 如請求項1所述之聯結式風能導向之發電裝置，其中該支撐架上且位於該上導風板兩側更分別設有一檔板。
3. 如請求項1所述之聯結式風能導向之發電裝置，其中該支撐架相對兩側邊分別設有一軸桿安裝座，使該軸桿能穿射在其中。
4. 如請求項1所述之聯結式風能導向之發電裝置，更包括複數連結器，設置於該軸桿上，以連接每一該集風裝置，輔助該軸桿轉動。
5. 如請求項1所述之聯結式風能導向之發電裝置，其中該上導風板與該導風斜板之間，且位於該風扇下方設有一引流開口。
6. 如請求項1所述之聯結式風能導向之發電裝置，其中該支撐架底部更設有複數固定裝置，以將該支撐架固定於一地面。