TWM468669U - 具匯聚風力效能的垂直風洞 - Google Patents

Description

具匯聚風力效能的垂直風洞

本創作係關於一種具匯聚風力效能的垂直風洞，尤其是指一種平台之表面所佈設複數進風孔，進一步配合內部所設風力輸出裝置將外部氣流吸入，透過風力導流裝置將氣流排至垂直風洞內，藉此增加氣流強度並讓整體設施需要之面積大幅減少者。

由空氣動力學原理所研發出來的垂直風洞，其最初功能主要係用於研究、測試與訓練之目的。但隨休閒娛樂活動近年發展迅速，垂直風洞也逐漸改良，使一般大眾也能體驗，而為讓使用者透過高速氣流於風洞內飄浮，更能於空中利用不同姿勢與重心變化，做出各種動作達到與真實飛翔於空中的效果，進而體驗於萬米高空飛行，及自由落體之快感；然而，垂直風洞缺點在於建造投資成本偏高，其設備動輒數千萬元起跳，建構之所需土地範圍也過於龐大，且施工週期也需數月以上，而載客量也只能容納1至2個人，飄浮時易偏離飛行區，需受過訓練才較能掌握飛行平衡。

故目前可供使用者體驗飄浮之垂直風洞，其收費也相當昂貴；其原因請配合圖式第6圖，除先前所述缺點外，由於垂直風洞設施9主要係利用風力輸入管91將氣流配合動力裝置吸入後，再於風力輸出管92排出，讓使用者能藉此排出的高速之上升氣流達成飄浮目的；但若需要強大 氣流能用以排出，故吸入氣流量也相對較大，而圖中的管制距離X便為了吸入大量氣流所需淨空之區域，該風力輸入管91向外擴展之管制距離X設為半徑並設該風力輸出管92為圓心，所形成之面積皆需進行淨空管理，如設置多層環繞的柵欄、建築牆面、派人巡視…等方式，杜絕可能被吸入之異物(石塊、垃圾、動物…等)所造成故障情形，若垂直風洞設施9越大，則管制距離X亦會相對增加，前述的風力輸入管91採用平行於地面之設計，需考慮各不同方向的順、逆風向的氣流輸入量，配合調整輸入動力裝置達成氣流管控。因此，如何減少整體垂直風洞所需面積及增加氣流強度，將是本創作欲積極改善之處。

本創作係一種具匯聚風力效能的垂直風洞，為達上述目的及解決習用問題，本創作的主要特徵在於將垂直風洞設於平台之上方，透過複數個進風孔佈設於該平台表面及該垂直風洞外側之間，該平台內部設有一風力輸出裝置，透過該風力輸出裝置運作能將外部氣流從複數進風孔吸入；而該風力輸出裝置亦與該垂直風洞相通連，而其中更包含有風力導流裝置及風網能將所吸外部氣流導引漸趨平順風向，使輸出至垂直風洞內的上升氣流呈平順且高速狀態，藉此讓至少一個以上的使用者能於垂直風洞內飄浮。

較先前習用技術之特徵，本創作藉由進氣孔與出氣孔之設置方式，配合垂直風洞讓外部氣流能輕鬆配合風力輸出裝置吸入並進一步藉以導引氣流呈平順且高速狀態的上升氣流，使整體風洞結構能大幅減少橫向之管制距離及人員需求量，藉此增加氣流強度並讓整體設施需要之面積 大幅減少者，為便於貴審查委員能進一步瞭解有關本創作為達上述目的、特徵所採用的技術手段及其功效，茲例舉較佳實施例並配合圖式說明如下。

1‧‧‧平台

11‧‧‧進氣孔

12‧‧‧防護牆

2‧‧‧垂直風洞

21‧‧‧防護層

22‧‧‧鋼材

3‧‧‧風力輸出裝置

31‧‧‧風力導流裝置

311‧‧‧導流片

32‧‧‧風網

321‧‧‧彈性鋼網

322‧‧‧導板

323‧‧‧出氣孔

33‧‧‧風力輸出機組

4‧‧‧地面

5‧‧‧使用者

R‧‧‧管制距離

A1‧‧‧氣流A

A2‧‧‧氣流B

A3‧‧‧氣流C

A4‧‧‧氣流D

習用技術

9‧‧‧垂直風洞設施

91‧‧‧風力輸入管

92‧‧‧風力輸出管

X‧‧‧管制距離

第1圖係本創作之立體圖。

第2圖係本創作之側視剖面示意圖。

第3圖係本創作之風力導流裝置立體圖。

第3A圖係本創作之風力導流裝置A-A剖面示意圖。

第4圖係本創作之風網立體示意圖。

第5圖係本創作之風力導流裝置的氣流動作示意圖。

第6圖係習知技術立體示意圖。

通常根據本創作，該最佳之可行之實施例，並配合圖式詳細說明後，俾增加對本創作之瞭解；請參閱第1圖~第5圖所示，本創作係一種具匯聚風力效能的垂直風洞，一平台1上方設有一垂直風洞2於此，其垂直風洞2與平台1皆採用鋼材22建構所組成，而垂直風洞2中心更設有可供使用者5進入之空間，該空間係由防護層21(本創作此實施例以透明帷幕)所環設而成，可供外部人士觀看使用者5飄浮空中之狀態，藉以確保使用者5之安全及供操控者能適當調整相關設定並兼具讓飄浮體驗的排隊使用者5能提高興致，而該平台1表面及垂直風洞2外側之間佈設有複數個進氣孔11，該平台1內部設有一風力輸出裝置3，該風力輸出裝置3係由數個風力輸出機組33、一風網32及至少一個以上的風力導流裝置31所組成，而該風力輸出 機組33設於風力導流裝置31之下方內側，能藉風力輸出機組33運轉將氣流由進氣孔11吸入，配合上方相通連的垂直風洞2輸出上升氣流，藉以形成飛行區(通常為6至16英尺之間)讓使用者5能飄浮於其中。

請參閱第1圖~第5圖所示，本創作之平台1設計，其進氣孔11係設於平台1上方，根據一般空氣力學理論，此設計並非為最佳進氣設計；而一般常見垂直風洞雖進氣設計較為優良，但其土地需求面積也相對較大，故一般垂直風洞通常都設置在較為偏遠之土地成本較低之區域。本創作平台1中所置設風力輸出裝置3，透過其中所包含的複數個風力輸出機組33，該風力輸出機組係為螺旋槳或是大型風扇配合馬達或引擎驅動所構成之裝置，因垂直風洞2之外側表面受各方氣流吹襲，具一般知識者可知氣流會隨垂直風洞2向下，進一步藉風力輸出機組33之運轉，能輕鬆將外部氣流AA1由外部經由進氣孔11進入至風力導流裝置31內部，而不需像習用結構去各別調整氣流輸入量，經由外部所吸入的氣流AA1至風力導流裝置31之過程，氣流AA1經由進氣孔11至風力導流裝置31所呈角度為180度，故該氣流AA1被吸入時已耗損不少；而該風力導流裝置31中設有複數個導流片311，能藉該複數導流片311將風力輸出機組33所吸入呈螺旋狀的大部份氣流AA1導引為較平順之上升氣流BA2，因平台1內部所設風力輸出機組33於運轉時亦會產生較大音量，故該平台1最外側更設有防護牆12於地面4上，藉此減低音量且能使該平台1內部呈一封閉空間，同時避免外部異物所侵入而造成故障之問題；因風力導流裝置31上方內側能將風網32位設於此，而該風網32係由複數片導板322經相互嵌合交錯所設置而成，更形成複數個出氣孔323能用以再次導引風向，該風網32上方更設有一彈性鋼網321能讓使用者5站立 於此處，藉該彈性鋼網321能避免下方導板322及風力輸出裝置3直接接觸的安全問題；氣流BA2持續向上經由導板322能將前次未導引完全之氣流BA2導引為氣流CA3，最後透過風網32所排出氣流DA4經前兩次導引呈一平順且高速上升之良好狀態，藉此上升氣流DA4能輸出至該垂直風洞2之內部空間形成一飛行區，讓使用者5能飄浮於該垂直風洞2中的飛行區，相較前述習用技術中的風力輸入管91之所管制距離X，本創作的風力輸入的管制距離R係能有效減少大量管制距離所需之面積，且整體設施亦能簡化過於繁複之操作及有效地降低成本，進而於商業用途提供更多民眾能花費體驗，使本創作能達成增加氣流強度並兼具讓整體設施需要面積大幅減少者之目的。

1‧‧‧□平台

11‧‧‧□進氣孔

12‧‧‧□防護牆

2‧‧‧□垂直風洞

21‧‧‧□防護層

22‧‧‧□鋼材

3‧‧‧□風力輸入裝置

31‧‧‧□風力導流裝置

32‧‧‧□風網

33‧‧‧□風力輸出機組

4‧‧‧□地面

A1‧‧‧□氣流A

A2‧‧‧□氣流B

A4‧‧‧□氣流D

5‧‧‧□使用者

Claims (3)

1. 一種能滙聚風力的垂直風洞，包含有：一垂直風洞，該垂直風洞下方連結該風力輸出裝置；一平台，其包含有複數個進氣孔，該平台上方有一垂直風洞位設於此，而該複數個進風孔佈設於該平台表面及垂直風洞外側之間；一風力輸出裝置，其包含有一風網、複數個風力輸出機組、複數個導流片，及至少一個以上的風力導流裝置，該風力導流裝置上方設有風網、內側表面設有複數個導流片用以導引風向，而該複數個風力輸出機組位設於該風力導流裝置下方內側。
2. 如請求項1項所述之能滙聚風力的垂直風洞，其中風網更包含有一彈性鋼網、複數片導板，該彈性鋼網位設於該複數片導板上方，而該複數片導板為嵌合交錯設置，形成複數個出氣孔再次用以導引風向。
3. 如請求項2項所述之能滙聚風力的垂直風洞，其中風力輸出機組配合進風孔所提供氣流，當氣流向上於風網輸出至垂直風洞內，使氣流於出氣孔輸出強度能大於氣流輸入進氣孔之強度，達成輸出氣流能呈平順且高速之狀態。