TWI697617B - 縱軸風車、其縱長葉片及風力發電裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明是提供一種適合即使是低風速也旋轉起動性佳、且旋轉轉矩高的風力發電裝置的縱軸風車、及使用於其風車與水車之上下端固定型縱長葉片。 上下端部固定在縱主軸之上下端固定型縱長葉片的弦長及厚度從其主部到上下之內向曲傾部的前端逐漸縮小，並且其主部中的橫截面作成升力型，且使其橫截面形狀的形狀相同，從主部到內向曲傾部的前段，厚度連續地逐漸減薄。

Description

縱軸風車、其縱長葉片及風力發電裝置
發明領域 本發明是有關於一種具備上下端部固定於被固定在縱主軸上之安裝構件之縱長葉片的縱軸風車、其縱長葉片及風力發電裝置。
發明背景 具備上下端部固定於縱軸之上下端固定型縱長葉片的縱軸風車記載於例如專利文獻1之圖1、專利文獻2之圖5。 先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本特開昭58-214680號 [專利文獻2]日本特開2012-002069號
發明概要 發明欲解決之課題 記載於專利文獻1之發明中，具備將上下端部固定於縱軸的上下端固定型縱長葉片的縱軸風車的縱長葉片，是翼弦長從上到下為相同尺寸且短。專利文獻2之圖5中具備上下端固定型縱長葉片的縱軸風車的縱長葉片也是一樣。 因此，在離縱軸較遠的離心部，承受氣流的面積小，而旋轉起動性差，又具有即使旋轉也旋轉轉矩小的缺點，對風力發電不利。 本發明之目的在於提供一種改善如此的缺點，即使是低風速也旋轉起動性優異、且旋轉轉矩高之縱軸風車、使用於縱軸風車之上下端固定型的縱長葉片。 解決課題之手段
本發明是為了解決前述課題而採取如下的技術手段。
(1)一種縱軸風車，令上下端固定型縱長葉片弦長及厚度，從該葉片之幾乎垂直之主部往上下之內向曲傾部的前端逐漸縮小，並且將前述幾乎垂直之主部中之弦方向的橫截面作成升力型，且使其橫截面形狀從前述幾乎垂直之主部往上下之內向曲傾部的前端，厚度連續地逐漸減薄，並且令前述幾乎垂直之主部的弦長，為該幾乎垂直之主部的旋轉半徑之45%~55%之範圍的尺寸，前述上下端固定型縱長葉片是將前述內向曲傾部的前端部固定於被固定在縱主軸上的安裝構件，且前述內向曲傾部是從前述葉片之幾乎垂直之主部的上下，往縱主軸方向成直線狀延伸。
(2)如前述(1)之縱軸風車，其中前述縱軸風車中的縱主軸是受支撐於上下之軸承，前述上下之軸承分別設置於由支柱與橫框所組成之支撐框中、發電機之上部的橫框與支撐框之上端的橫框，且將上下端固定型縱長葉片中的上下之內向曲傾部的前端，固定於被固定在其上下軸承之間的縱主軸上的安裝構件， 前述上下端固定型縱長葉片是以左右2片為1對，且將其每1對在上下成層狀配置複數對，且構造成：下層之1對之上部的內向曲傾部的前端位於上層之1對之上下的內向曲傾部的中間，且下層之成對之下部的內向曲傾部的前端位於上層之成對之下部的內向曲傾部的下方，並且將各個內向曲傾部的前端固定於被固定在縱主軸上的安裝構件而成。
(3)如前述(1)之縱軸風車，其中前述縱軸風車中的縱主軸是受支撐於上下之軸承，前述上下之軸承分別設置於由支柱與橫框所組成之支撐框中、發電機之上部的橫框與支撐框之上端的橫框，且將上下端固定型縱長葉片中的上下之內向曲傾部的前端，固定於被固定在其上下軸承之間的縱主軸上的安裝構件， 前述上下端固定型縱長葉片是以3片為1對，且以等間隔配置於縱主軸的周圍，將其每1對在上下成層狀配置複數對，且構造成：下層之1對之上部的內向曲傾部的前端位於上層之1對之上下的內向曲傾部的中間，且下層之成對之下部的內向曲傾部的前端位於上層之成對之下部的內向曲傾部的下方，並且將各個內向曲傾部的前端固定於被固定在縱主軸上的安裝構件而成。
(4)如前述(1)之縱軸風車，其中前述被固定在縱主軸上的安裝構件是上部的安裝構件為平板狀者，下部的安裝構件為筒狀的安裝構件。
(5)一種上下端固定型縱長葉片，將縱長葉片的上下端部固定於被固定在縱軸風車之縱主軸上的安裝構件的上下端固定型縱長葉片的形狀作成如下的升力型：設置從幾乎垂直之主部的上下往縱主軸方向成直線狀延伸的內向曲斜部，並且從該幾乎垂直之主部的上下到往縱主軸方向成直線狀延伸之內向曲傾部的前端，將弦長與厚度逐漸地縮小，且令前述幾乎垂直之主部中的橫截面為略魚形；且使其橫截面形狀從前述幾乎垂直之主部到前述內向曲傾部的前端連續地逐漸減薄，並且令前述幾乎垂直之主部的弦長，為該幾乎垂直之主部的旋轉半徑之45%~55%之範圍的尺寸。
(6)一種風力發電裝置，上下端固定型縱長葉片之從幾乎垂直之主部的上下往縱主軸方向成直線狀延伸的內向曲傾部的前端部固定於安裝構件，前述安裝構件是在支撐柱的上面被固定於與發電機連結且豎立設置的縱主軸；並且將該上下端固定型縱長葉片之其弦長與厚度，從垂直之主部到上下之內向曲傾部的前端逐漸地縮小；並且將前述幾乎垂直之主部中之弦方向的橫截面作成升力型，且使其橫截面形狀從前述幾乎垂直之主部到上下之內向曲傾部的前端，厚度連續地逐漸減薄；並且令前述幾乎垂直之主部的弦長，為該幾乎垂直之主部的旋轉半徑之45%~55%之範圍的尺寸；並且在前述支撐柱內配設蓄電池，且在發電機與蓄電池間配線電線，並且在前述支撐柱之外表面，配設天線、照明燈、監視相機、及綜合控制裝置，前述綜合控制裝置是收集、分析該等天線、照明燈、監視相機的資料，且透過天線控制發送及接收。 發明效果
根據本發明，可發揮如下效果。
前述(1)之發明中，上下端固定型縱長葉片在旋轉時成為離心部分之相當於高度的中央部分的主部的弦長變大，因此具有在離心部分的受風面積變大，旋轉效率變高的效果。 又上下端固定型縱長葉片為升力型，即使是低風速，起動旋轉性也優異，旋轉開始時，藉由康達效應(Coanda effect)，即使風停止也會持續旋轉，對於間斷的氣流也不會有大幅的速度降低，具有總計的旋轉效率變高的效果。相較於上下端固定型縱長葉片的上下部分，由於幾乎垂直之主部的厚度較厚，因此碰撞到其主部而通過的氣流會以高速通過，作為其反作用而提高旋轉效率。 一般的縱長葉片需要用以固定在主軸上的支撐臂，但本發明之上下端固定型縱長葉片為上下端固定型，且上下端部固定於被固定在主軸上的安裝構件，因此剛性優異且組裝作業性優異。 又，上下端固定型縱長葉片之幾乎垂直之主部的弦長為該部分之旋轉半徑之45%~55%之範圍的尺寸，因此在旋轉時，離心部分中，受風面積較廣，提高旋轉效率。 弦長比此短時，受風面積會變小，旋轉效率低。又弦長比此大時，旋轉時之阻力變大，旋轉效率難以提高。
前述(2)之發明中，使上下端固定型縱長葉片以左右2片為1對，將其每1對改變朝向而在上下不重疊，成層狀配置複數對，因此，可往垂直方向配置複數個縱長葉片而加大受風面積，可加大旋轉轉矩。 又由於將各個內向曲傾部的前端固定在被固定於縱主軸的安裝構件，使下層之1對之上部的內向曲傾部的前端位於上層之1對之上下的內向曲傾部的中間，且下層之成對之下部的內向曲傾部的前端位於上層之成對之下部的內向曲傾部的下方，，因此，即使將複數個縱長葉片成層狀配置，也可降低整體的高度。
前述(3)之發明中，令前述上下端固定型縱長葉片為3片1組，且在平面視角下以均等角度配置在縱主軸的周圍，且將該3片1組以複數個且成層狀配設在1根縱主軸上，因此可加大受風面積，並可加大旋轉轉矩。 又，由於將各個內向曲傾部的前端固定在被固定於縱主軸的安裝構件，使下層之成組之上部的內向曲傾部的前端位於上層之成組之上下的內向曲傾部的中間，且下層之成組之下部的內向曲傾部的前端位於上層之成組之下部的內向曲傾部的下方，因此即使縱長葉片層為複數層也可以壓低整體高度。
前述(4)之發明是被固定在縱主軸上之上部的安裝構件作成平板狀，被固定於下部的安裝構件作成筒狀的安裝構件，因此即使縱長葉片的下部是位於發電機之位置之較長者，也可以使縱長葉片的下部之內向曲傾部的前端部固定在與縱主軸一起旋轉之筒狀的安裝構件。
前述(5)之發明中，將上下端固定型縱長葉片作成如下的升力型：設置從幾乎垂直之主部的上下往縱主軸方向成直線狀延伸的內向曲斜部，並且從該幾乎垂直之主部的上下到往縱主軸方向成直線狀延伸之內向曲傾部的前端，將弦長與厚度逐漸地縮小，且令幾乎垂直之主部中的橫截面為略魚形；且使其橫截面形狀從前述幾乎垂直之主部到前述內向曲傾部的前端連續地逐漸減薄，因此不論在縱長葉片哪個位置，通過的氣流都可以順暢地通過，不產生亂流。又前述上下端固定型縱長葉片是幾乎垂直之主部的弦長設定為其旋轉半徑之45%~55%之範圍的尺寸，因此受風面積充足，且旋轉時之空氣阻力難以作用。
前述(6)之發明可有效率地發電，並且在支撐柱的外表面配設有天線、照明燈、監視相機、及用以收集分析天線、照明燈、監視相機的資料並透過天線控制發送及接收之綜合控制裝置，因此就算風力發電裝置設置於偏僻處，也可以作為通訊中心，以自己的攜帶發送接收器等來進行各種通訊機器進行之發送接收的控制。
較佳實施例之詳細說明 參照圖式說明本發明之實施形態。圖1中，縱軸風車1是在基座G上以4根支柱2與上下之橫框3、3所組成之支撐框4的內部中，在設置於支撐台5的發電機6上豎立設置縱主軸7，藉由縱主軸7的旋轉而發電機6會發電。
橫框3是如圖2所示，在平面視角下，複數個支撐桿3B、3B固定於四角的外框3A之中，且於外框3A內的中央部分如圖1所示，固定有支撐縱主軸7的軸承6A。
在支撐框體4中之上部的上下橫框3、3之間，於縱主軸7，上下端固定型縱長葉片8、8、8(以下單稱葉片)將其上下端部藉由螺栓8H鎖住而固定於被固定在前述縱主軸7的平板狀之安裝構件7A、7B。
葉片8如圖1所示，成為旋轉離心部分之相當於高度方向之中央部的主部8A是作成幾乎垂直狀，其高度設定為全體之35%~70%之範圍的尺寸，且於主部8A的上下，形成往縱主軸7方向斜向延長的內向曲傾部8B、8B，上下之內向曲傾部8B、8B的各個端部8C、8C藉由螺栓8H鎖住而固定於被固定在縱主軸7之平板狀的安裝構件7A、7B。
葉片8如圖2所示，3片在平面視角下是以每120度均等角度配設。又弦長及厚度是從主部8A往上下之端部8C、8C漸小形成，相對於端部8C、8C的弦長，幾乎垂直之主部8A的弦長是幾乎2倍，該主部8A的弦長經過數次實驗的結果，適合為該部分之旋轉半徑之45%~55%的範圍，特別是50%，若比該弦長小，則葉片8的受風面積小而旋轉效率無法提高。 又，當比該弦長大時，則旋轉時之葉片8所承受到的亂流變大，旋轉效率無法提高。
圖1中之葉片8之上下方向的尺寸是設定為幾乎垂直之主部8A之旋轉半徑的1.4倍以上的尺寸，當比此小時，受風面積小而轉矩小，故宜為較長者。因此葉片8旋轉時之幾乎垂直之主部8A的長度雖然顯示為葉片8整體之高度的幾乎50%，但宜為較長者，藉此，可將旋轉離心部分中之受風面積設定為大，以期提高旋轉效率。但，不限定於該數值。
圖3為圖1中之III-III線放大截面圖，圖4為圖1中之IV-IV線放大截面圖。圖3、圖4中，葉片8之幾乎垂直之主部8A的最大厚度，設定為該幾乎垂直之主部8A中之最大弦長之20%~35%的範圍的尺寸，其橫截面為對稱的略魚形，且其前緣8F與後緣8G形成為配置成位於旋轉軌跡上的升力型。
又葉片8的厚度形成為從幾乎垂直的主部8A到上下端部8C、8C逐漸地變薄，如圖3及圖4所示，從幾乎垂直之主部8A到上下之端部8C、8C，作成相同橫截面形狀。藉此，不論在哪個位置，都會難以產生通過表面之氣流的不穩定。
如前述構成之該縱軸風車1，在圖1的狀態下，對於來自任一方向之低風速的氣流都容易啟動旋轉。當旋轉開始時，康達效應造成的高速氣流通過葉片8整體之前緣8F到後緣8G，作為其反作用力而產生高速的旋轉力。
幾乎垂直之主部8A的厚度厚且弦長大，因此藉離心力進行高速旋轉，高速氣流從後緣8G部分往後方通過，作為其反作用力而葉片8被強力地拉往前緣8F方向。
當葉片8旋轉時，其旋轉圓弧之內部的氣流，藉由葉片8之高速旋轉形成的離心力，被拉出往葉片8的外方向，旋轉之葉片8之內側的氣壓降低。 伴隨此，大氣壓從外周部進入旋轉之葉片8的內側，即，氣壓施加在葉片8的內外，葉片8往旋轉方向前進。
繞著縱主軸7的空氣往外側方向被吸引後，當縱主軸7的周圍成為負壓時，氣流從外側下部進入內部，成為負壓而變輕的氣流如龍捲風般上昇而消失，因其反作用，葉片8被強力拉往旋轉方向，進行效率高的旋轉。
葉片8之上下的內向曲傾部8B、8B亦可為對幾乎垂直之主部8A正交狀，如圖1所示，當相對於幾乎垂直之主部8A以30度前後往內方彎曲傾斜時，對於旋轉離心力其他外力的剛性會變大。
又如圖3及圖4顯示橫截面，葉片8的內側面8D從前緣8F到後緣8G接近直線，外側面8E是作成為前部朝外側膨出的升力型，使其橫截面形狀縮少，並且從幾乎垂直之主部8A到前端，橫截面形狀相同，如此，通過表面的氣流會均等化，因此難以產生噪音，可進行效率佳的高速旋轉。
圖1中，葉片8是設定3片，但也有設定2片。超過5片時，在高速旋轉時，在葉片8之間產生的氣流會產生干擾，恐怕會產生噪音、旋轉效率降低。
圖5是顯示本發明之縱軸風車之實施例2的正面圖，圖6是圖5中之VI-VI線截面圖。與前例相同構件標上相同符號且省略說明。 該縱軸風車1中，2片葉片8、8朝同方向為1對，複數對(圖中3對)之葉片8、8於上下配置在1根縱主軸7，且在上下之葉片8不會重疊的方式，以均等角度改變相位而固定著。
葉片8亦可重疊4層以上，在上下之葉片8、8之間，視需要而配設橫框3。又圖5中，上下之葉片8、8的端部在上下固定於另外的安裝構件7A、7A，亦可將上面之葉片8的下端部與下面之葉片8的上端部固定在1個安裝構件7A。
圖7是顯示本發明之縱軸風車之實施例3的正面圖，圖8是圖7中之VIII-VIII線截面圖。與前例相同構件標上相同符號且省略說明。 該實施例是左右1對之葉片8有3對，成上下階層狀地裝設於縱主軸7，且在水平方向錯開相位，使葉片8之間不會重疊，而成階層狀將3對葉片8裝設於縱主軸7，將下層之葉片8之上部之內向曲傾部8B的前端配置於上層之葉片8之上下的內向曲傾部8B、8B之間，將下層之葉片8之下部之內向曲傾部8B的前端配置於上層之葉片8之下部之內向曲傾部8B的下方，透過安裝構件7A固定在縱主軸7。
藉此，在相同風速之下，當對葉片8為一階之物增加階層時，光是受風面積增加，風速會增加而旋轉速度增加，並且旋轉轉矩增加，故作成風力發電裝置時，可使之進行效率佳的發電。
圖9是顯示縱軸風車之實施例4的正面圖，圖10為其平面圖。與前例相同構件標上相同符號且省略說明。該實施例是以葉片8為3片1組，並將其成階層狀配設複數組於1根縱主軸7。 又支撐框體4如圖10所示，在平面視角下成三角形。因此，支柱2的根數減少而製造成本降低，且耐震剛性優異，可共通使用於前述之各縱軸風車1。
圖9中，葉片8是3片為1組，且以均等角度在平面視角下朝向3方向而固定於安裝構件7A。以該3片1組的狀態，就此在縱主軸7於上下將複數組作成階層狀，在3片1組的狀態下，在上下層以平面視角約60度來改變相位，並且將下層之葉片8之上部之內向曲傾部8B的前端配置於上層之葉片8之上下的內向曲傾部8B、8B之間，將下層之葉片8之下部之內向曲傾部8B的前端配置於上層之葉片8之下部之內向曲傾部8B的下方，而透過安裝構件7A固定於縱主軸7。
圖7及圖9所示之縱軸風車1，可相對於縱主軸7的高度，增加葉片8的片數、及加大受風面積，故即使以低風速旋轉，也可以得到高旋轉轉矩，即使在風況不佳的地區，也可以提供作為效率佳之風力發電裝置用的縱軸風車。
圖11是將支撐框4之上部橫框3拆下的狀態之縱軸風車的第5實施例的平面圖。與前例相同構件標上相同符號且省略說明。 該實施例中之葉片8，於上下之內向曲傾部8B的前端，朝向縱主軸7方向形成延長部8J、8J，並將其內端部固定於被固定在縱主軸7的安裝構件7A。
延長部8J、8J的弦長是內向曲傾部8B之前端之弦長的延長或者小，厚度也是內向曲傾部8B之前端之厚度的延長或者小。幾乎垂直之主部8A的弦長及橫截面形狀與前例相同。藉由該構成，可將幾乎垂直之主部8A之旋轉半徑加大剛好延長部8J之長度，故可加大旋轉離心部分中的受風面積，並加大旋轉轉矩。
又，可加長幾乎垂直之主部8A之上下方向的長度，並可加大葉片8的受風面積。加長葉片8的長度時，如圖12所示，將主部8A之高度方向的中間、與固定於縱主軸7之要處的安裝構件7B，以支撐臂9連結，有時候也可抑制旋轉時的撓曲。
圖16是顯示縱軸風車之實施例6的立體圖。與前例相同構件則標上相同符號且省略說明。 圖16中，未圖示之發電機固定於支撐柱10的上端，縱主軸7的下部貫通發電機的內部而可旋轉地受支撐於支撐柱10上表面。
筒狀之安裝構件11固定在縱主軸7的下部，以覆蓋不圖示之發電機。在筒狀之安裝構件11的內部中，永久磁鐵以對應於磁電線圈的方式，固定於縱主軸7，永久磁鐵與縱主軸7一起旋轉而於磁電線圈產生電流。
葉片8之內向曲傾部8B的前端部固定於筒狀之安裝構件11的外周面下部中的突片11A，上部之內向曲傾部8B的前端固定於在縱主軸7之上端部固定之環狀的安裝構件8K。 支撐臂9朝向3片葉片8的主部8A突出設置於筒狀之安裝構件11的上部外周面，因此即使葉片8長也不會產生撓曲。
圖18是裝備有多功能之風力發電裝置12的立體圖。豎立設置於支撐台5上的支撐柱10於下部管10A的內部配設有未圖示的蓄電池。於中部管10B與上部管10C，配設有各種的電線。
筒狀之安裝構件11隔著振動控制裝置13受支撐於上部管10C。未圖示之發電機和與其連結的縱主軸豎立設置於筒狀之安裝構件11的內部，縱主軸的下部可旋轉地受支撐於上部管10C的內部。葉片8固定於筒狀之安裝構件11的外周面，且於發電機與蓄電池間配線有各種電線。
太陽能發電器14固定於中部管10B，未圖示之集電線從中部管10B之中連結於下部內的蓄電池。 於中部管10B，配設有從蓄電池供給電力的無線資料通訊用(LTE、WIFI)之天線15、自動點亮照明燈16、自動監視相機17。
在下部管10A的外表面，配置有綜合控制裝置18，電力從蓄電池供給，與天線15、自動點亮照明燈16、自動監視相機17聯合佈線，被單元化而可根據預定的設定資料控制該等元件。
於綜合控制裝置18， (1)通訊數據機(LTE、BCDMA、WIMAX、光等)與LoT控制器之裝置； (2)LIFF RECORDER、無電源錄影/活動(event)錄影/獨自紀錄(MICRO/SD)、記錄伺服器保存等、ESS控制器；(3)ESS及BMS，緊急狀況時可使用作為緊急電源，也可在無電源(停電)下使用； (4)利用APP用來控制/管理風力發電機的藍芽(Bluetooth(登錄商標))等； 該等被配備作為電報單元。
作為該電報單元的適用例，在設置了該風力發電裝置12的地域中，(1)WIFI工作站在緊急狀況時不論在何處皆可使用WIFI。對於事業方，即使是在網路使用量降低/土地丈量工程費削減的任何處，皆可藉由在房屋內外取出由WIFI相機進行影像資料的錄影與影像，早期發現災害、防止犯罪、利用作為緊急狀況時之緊急電源等。
(2)loT工作站(事業用)可透過天線15發送、接收廣告、公車站其他各種的資訊。可利用各種感測器、各種儀表、控制裝置等的資訊的收集、發送來進行控制。 loT工作站(住宅用)可利用相機常時進行居家周圍的監視、保全。 可利用APP進行確認、控制、管理的指示。
(3)loT工作站(農業用)利用相機影像觀察畜牧牲畜的生育、害獸、氣候遽變等。利用APP進行溫度、濕度、CO2 濃度、光度、降雨量其他測定管理。灌溉管理。 (4)loT工作站(牧場管理)可利用相機掌握牧場的現狀。確認畜牧牲畜的位置狀況。進行個體、群體的健康、生育觀察。批量及出貨管理。
該發電裝置由於可作成小型輕量，故適用於公園、農業道路、山路、其他街燈用的電源。 再者，葉片8不限定於風車，亦可利用於水車。 產業上之可利用性
由於本發明之縱軸風車容以啟動旋轉，因此即使是對於斷續的吹來的風，也可進行效率佳的旋轉，有利於使用於作為風力發電裝置用風車。再者，葉片即使是使用於水車也可得到高效果。
1‧‧‧縱軸風車 2‧‧‧支柱 3‧‧‧橫框 3A‧‧‧外框 3B‧‧‧支撐桿 4‧‧‧支撐框 5‧‧‧支撐台 6‧‧‧發電機 6A‧‧‧軸承 7‧‧‧縱主軸 7A、7B‧‧‧安裝構件 8‧‧‧縱長葉片 8A‧‧‧主部 8B‧‧‧內向曲傾部 8C‧‧‧端部 8D‧‧‧內側面 8E‧‧‧外側面 8F‧‧‧前緣 8G‧‧‧後緣 8H‧‧‧螺栓 8J‧‧‧延長部 8K‧‧‧環狀之安裝構件 9‧‧‧支撐臂 10‧‧‧支撐柱 10A‧‧‧下部管 10B‧‧‧中部管 10C‧‧‧上部管 11‧‧‧筒狀之安裝構件 11A‧‧‧突片 12‧‧‧風力發電裝置 13‧‧‧振動控制裝置 14‧‧‧太陽能發電器 15‧‧‧天線 16‧‧‧照明燈 17‧‧‧監視相機 18‧‧‧綜合控制裝置 G‧‧‧基座
圖1是顯示本發明之縱軸風車之實施例1的正面圖。 圖2是圖1中II-II線橫截平面圖。 圖3是圖1中III-III線放大截面圖。 圖4是圖1中IV-IV線放大截面圖。 圖5是顯示本發明之縱軸風車之實施例2的正面圖。 圖6是圖5中VI-VI線橫截面圖。 圖7是顯示本發明之縱軸風車之實施例3的正面圖。 圖8是圖7中VIII-VIII線橫截面圖。 圖9是顯示發明之縱軸風車之實施例4的正面圖。 圖10是圖9中X-X線橫截面圖。 圖11是本發明之縱軸風車之實施例5之拆掉上部橫框顯示的平面圖。 圖12是顯示本發明之上下端固定型縱長葉片的其他實施例的側面圖。 圖13是圖12之上下端固定型縱長葉片平面圖。 圖14是顯示本發明之上下端固定型縱長葉片的其他實施例的側面圖。 圖15是圖14之上下端固定型縱長葉片的平面圖。 圖16是顯示本發明之縱軸風車之實施例6的立體圖。 圖17是顯示本發明之縱軸風車之實施例7的立體圖。 圖18是使用本發明縱軸風車的風力發電裝置的立體圖。
1‧‧‧縱軸風車
2‧‧‧支柱
3‧‧‧橫框
3A‧‧‧外框
3B‧‧‧支撐桿
4‧‧‧支撐框
5‧‧‧支撐台
6‧‧‧發電機
6A‧‧‧軸承
7‧‧‧縱主軸
7A‧‧‧安裝構件
8‧‧‧縱長葉片
8A‧‧‧主部
8B‧‧‧內向曲傾部
8C‧‧‧端部
8F‧‧‧前緣
8G‧‧‧後緣
8H‧‧‧螺栓
G‧‧‧基座

Claims (6)

  1. 一種縱軸風車，其特徵在於：令上下端固定型縱長葉片的弦長及厚度，從該葉片之幾乎垂直之主部往上下之內向曲傾部的前端逐漸縮小，並且將前述幾乎垂直之主部中之弦方向的橫截面作成升力型，且使其橫截面形狀從前述幾乎垂直之主部往上下之內向曲傾部的前端，厚度連續地逐漸減薄，並且令前述幾乎垂直之主部的弦長，為該幾乎垂直之主部的旋轉半徑之45%~55%之範圍的尺寸，前述上下端固定型縱長葉片是將前述內向曲傾部的前端部固定於被固定在縱主軸上的安裝構件，且前述內向曲傾部是從前述葉片之幾乎垂直之主部的上下，往縱主軸方向成直線狀延伸。
  2. 如請求項1之縱軸風車，其中前述縱軸風車中的縱主軸是受支撐於上下之軸承，前述上下之軸承分別設置於由支柱與橫框所組成之支撐框中之發電機之上部的橫框、以及支撐框之上端的橫框，且以前述安裝構件，將前述上下端固定型縱長葉片中的上下之內向曲傾部的前端，固定於該上下之軸承之間的縱主軸，前述上下端固定型縱長葉片是以左右2片為1對，且將其每1對在上下成層狀配置複數對，且構造成：下層之1對之上部的內向曲傾部的前端位於上層之1對之上下的內向曲傾部的中間，且下層之成對之下部的內向曲傾部的前端位於上層之成對之下部的內向曲傾部的下方。
  3. 如請求項1之縱軸風車，其中前述縱軸風車中的縱主軸是受支撐於上下之軸承，前述上下之軸承分別設置於由支柱與橫框所組成之支撐框中之發電機之上部的橫框、以及支撐框之上端的橫框，且以前述安裝構件，將前述上下端固定型縱長葉片中的上下之內向曲傾部的前端，固定於該上下之軸承之間的縱主軸，前述上下端固定型縱長葉片是以3片為1對，且以等間隔配置於縱主軸的周圍，將其每1對在上下成層狀配置複數對，且構造成：下層之1對之上部的內向曲傾部的前端位於上層之1對之上下的內向曲傾部的中間，且下層之成對之下部的內向曲傾部的前端位於上層之成對之下部的內向曲傾部的下方。
  4. 如請求項1之縱軸風車，其中前述被固定在縱主軸上的安裝構件是上部的安裝構件為平板狀者，下部的安裝構件為筒狀的安裝構件。
  5. 一種上下端固定型縱長葉片，其特徵在於：將縱長葉片的上下端部固定於被固定在縱軸風車之縱主軸上的安裝構件的上下端固定型縱長葉片的形狀作成如下的升力型：設置從幾乎垂直之主部的上下往縱主軸方向成直線狀延伸的內向曲斜部，並且從該幾乎垂直之主部的上下到往縱主軸方向成直線狀延伸之內向曲傾部的前端，將弦長與厚度逐漸地縮小，且令前述幾乎垂直之主部中的橫截面為略魚形；且使其橫截面形狀從前述幾乎垂直之主部到前述內向曲傾部的前端連續地逐漸減薄，並且令前述 幾乎垂直之主部的弦長，為該幾乎垂直之主部的旋轉半徑之45%~55%之範圍的尺寸。
  6. 一種風力發電裝置，其特徵在於：上下端固定型縱長葉片之從幾乎垂直之主部的上下往縱主軸方向成直線狀延伸的內向曲傾部的前端部固定於安裝構件，前述安裝構件是在支撐柱的上面被固定於與發電機連結且豎立設置的縱主軸；並且將該上下端固定型縱長葉片之其弦長與厚度，從垂直之主部到上下之內向曲傾部的前端逐漸地縮小；並且將前述幾乎垂直之主部中之弦方向的橫截面作成升力型，且使其橫截面形狀從前述幾乎垂直之主部到上下之內向曲傾部的前端，厚度連續地逐漸減薄；並且令前述幾乎垂直之主部的弦長，為該幾乎垂直之主部的旋轉半徑之45%~55%之範圍的尺寸；並且在前述支撐柱內配設蓄電池，且在發電機與蓄電池間配線電線，並且在前述支撐柱之外表面，配設天線、照明燈、監視相機、及綜合控制裝置，前述綜合控制裝置是收集、分析該等天線、照明燈、監視相機的資料，且透過天線控制發送及接收。
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