TWM474814U - 風力收集裝置 - Google Patents

Description

風力收集裝置

本新型是有關於一種風力收集裝置，特別是指一種用於風力發電的風力收集裝置。

風力發電為目前發展綠色能源的一種重要方式，其特色為不會產生溫室氣體、低污染，具有環保優勢。常見的風力發電機包含：一直立的高塔、一安裝於該高塔頂端的葉輪，及一由該葉輪驅動而產生電力的發電機。

然而，現今的風力發電機為了提升發電效率，通常僅能裝設在平坦空曠的區域，且該高塔需具備相當的尺寸與高度，以使風流足以驅動該葉輪作出適當程度的轉動，因此風力發電機的分佈位置相當受限，無法普及到一般人口密度高的區域，這也成為風力發電的佔有率無法突破的主因之一，此外其零組件的材料成本高，且因需建置於高空，前端的組裝及後續的維修成本都居高不下。有鑑於此，實有必要構思出能改善以上困境的解決方案。

因此，本新型之目的，即在提供一種風力收集裝置，具有不佔空間且低材料成本及低維修成本的優點。

於是，本新型風力收集裝置，適用於收集風， 並將風力作用至一發電機並產生電力，並包含一導風單元、一集風單元，以及一控制單元。

該導風單元包括一承載座、一可轉動地設置在該承載座上的風帆架，以及一設置在該風帆架上並具有二風帆面的風帆。

該集風單元包括一鄰近地設置在該風帆邊緣的集風罩，以及一連接於該集風罩及該發電機之間的集風管。

該控制單元包括一設置在該承載座內並可控制該風帆架轉向的轉動件，以及一與該轉動件電連接且能偵測風向並控制該轉動件的風向儀。

當風吹向該風力收集裝置時，該風向儀偵測風向，並傳送訊號至該轉動件，使得該轉動件轉動該風帆架，以利風吹向該風帆的該等風帆面的其中一面，再順著該風帆面吹至該集風罩，最後沿著該集風罩經由該集風管吹入該發電機。

本新型之功效在於藉由該風帆及該集風罩的設計，取代傳統風力發電葉片，以達到大幅節省使用空間以及降低材料成本與維修成本等優點。

1‧‧‧導風單元

11‧‧‧承載座

12‧‧‧風帆架

121‧‧‧第一支桿

122‧‧‧第二支桿

123‧‧‧頂端部

124‧‧‧連接部

125‧‧‧側端部

13‧‧‧風帆

131‧‧‧第一邊

132‧‧‧第二邊

133‧‧‧導流邊

134‧‧‧風帆面

2‧‧‧集風單元

21‧‧‧集風罩

212‧‧‧集風通道

22‧‧‧集風管

23‧‧‧固定片

24‧‧‧綁帶

3‧‧‧控制單元

31‧‧‧轉動件

32‧‧‧風向儀

4‧‧‧發電機

L‧‧‧法線方向

x‧‧‧平行分力

y‧‧‧垂直分力

α‧‧‧夾角

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本新型風力收集裝置的一第一較佳實施例的一立體圖； 圖2是該第一較佳實施例的一俯視圖；圖3是沿著圖1中之線III-III的一剖視圖；及圖4是本新型風力收集裝置的一第二較佳實施例的一立體圖。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1、圖2及圖3，本新型風力收集裝置之第一較佳實施例適用於收集風，並將風力作用至一發電機4以產生電力。本新型風力收集裝置包含一導風單元1、一集風單元2，以及一控制單元3。

該導風單元1包括一承載座11、一可轉動地設置於該承載座11的風帆架12，以及一設置在該風帆架12上的風帆13。該風帆架12具有一直立地穿設在該承載座11的第一支桿121，以及一與該第一支桿121連接且橫向朝外延伸的第二支桿122。該第一支桿121具有一遠離該承載座11的頂端部123。而該第二支桿122則具有一與該第一支桿121連接且介於該第一支桿121中央與該承載座11間的連接部124，以及一相反於該連接部124的側端部125。該風帆13呈三角形，並具有一與該第一支桿121相連的第一邊131、一與該第二支桿122相連的第二邊132、一斜向地連接該第一邊131與該第二邊132的導流邊133，以及二位於兩相反側的風帆面134。

該集風單元2包括一鄰近地設置在該風帆13的 導流邊133且截面呈半圓弧形的集風罩21、一連接在該集風罩21與該發電機4間的集風管22，以及四個分別用以將該集風罩21固定在該風帆架12上且由金屬材質所製成的固定片23。該集風罩21的兩端分別藉由該等固定片23固定在該第一支桿121的頂端部123，以及該第二支桿122的側端部125。且該集風罩21的內表面界定出一集風通道212。該集風管22的一端是連接在該集風罩21鄰近該側端部125的一端，且另一端是連接於該發電機4。要說明的是，該等固定片23可以依不同的固定強度需求，而有不同的數量以及材質變化，並不以本較佳實施例為限。

該控制單元3包括一設置在該承載座11內且與該風帆架12的第一支桿121連接的轉動件31，以及一設置在該承載座11上能偵測風向並與該轉動件31電連接的風向儀32。

當風吹向本新型風力收集裝置時，該風向儀32能偵測風的來向，並傳送控制訊號至該轉動件31，該轉動件31接收到控制訊號後即能轉動該第一支桿121，使得風的吹入方向與該風帆13的其中一風帆面134的法線方向L呈一夾角α，該夾角α的角度範圍在0°至90°間。調整該風帆13的角度後，吹向該風帆13的風，即能沿著該風帆面134被導流至該集風罩21，並順著該集風罩21的集風通道212流向該集風管22，經過該集風管22推動該發電機4進行發電。進一步說明的是，當風吹向該風帆面134時，作用於該風帆面134的力可分為與該風帆面134的法線方向L 平行的平行分力x，以及與該法線方向L垂直的垂直分力y。該垂直分力y有利於吹入的風流向該集風罩21，但越大的垂直分力y代表風的吹向與該風帆13越平行，使得該風帆13的導流效果較差。而過大的平行分力x，則使風力過度耗損在所產生的風阻上。因此，α的角度可視需要的集風效果及可承受的風阻來調整，並藉由設定該風向儀32來達到最佳的控制。例如，當α為45°時，可取得一較為平衡的風阻與集風效果。此外，為配合該風帆架12的轉動，該集風管22的材質是以軟性塑膠所製成，且長度足以配合該風帆架12的轉動。

參閱圖4，本新型風力收集裝置的第二較佳實施例與第一較佳實施例不同的地方在於，該集風單元2還包括數條替代該等固定片23(見圖1)的綁帶24。該等綁帶24將該集風罩21固定在該風帆13鄰近該導流邊133的位置上。該集風罩21在未受風吹拂時，是與該風帆13貼靠在一起，而當該風帆13受風力作用被撐開時，則如圖所示與該導流邊133產生一間隔，以利風在該集風罩21的集風通道212中流動。

綜上所述，本新型風力收集裝置，利用該控制單元3操控該風帆架12與該風帆13的方向，將風導流至該集風罩21及該集風管22，再以該集風罩21及該集風管22將風收集至該發電機4。由於改採不佔體積的該風帆13，並可利用成本低廉的帆布作為該風帆13，且整體構造簡單，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧導風單元

11‧‧‧承載座

12‧‧‧風帆架

121‧‧‧第一支桿

122‧‧‧第二支桿

123‧‧‧頂端部

124‧‧‧連接部

125‧‧‧側端部

13‧‧‧風帆

131‧‧‧第一邊

132‧‧‧第二邊

133‧‧‧導流邊

134‧‧‧風帆面

2‧‧‧集風單元

21‧‧‧集風罩

212‧‧‧集風通道

22‧‧‧集風管

23‧‧‧固定片

3‧‧‧控制單元

31‧‧‧轉動件

32‧‧‧風向儀

4‧‧‧發電機

Claims (5)

1. 一種風力收集裝置，適用於收集風，並將風力作用至一發電機並產生電力，並包含：一導風單元，包括一承載座、一可轉動地設置在該承載座上的風帆架，以及一設置在該風帆架上並具有二風帆面的風帆；一集風單元，包括一鄰近地設置在該風帆邊緣的集風罩，以及一連接於該集風罩及該發電機之間的集風管；及一控制單元，包括一設置在該承載座內並可控制該風帆架轉向的轉動件，以及一與該轉動件電連接且能偵測風向並控制該轉動件的風向儀；當風吹向該風力收集裝置時，該風向儀偵測風向，並傳送訊號至該轉動件，使得該轉動件轉動該風帆架，以利風吹向該風帆的該等風帆面的其中一面，再順著該風帆面吹至該集風罩，最後沿著該集風罩經由該集風管吹入該發電機。
2. 如請求項1所述的風力收集裝置，其中，該控制單元能控制該風帆架的轉向，使得風的吹入方向與該風帆面的法線方向的夾角α的角度在0°到90°間。
3. 如請求項1所述的風力收集裝置，其中，該風帆架具有一第一支桿，以及一連接該第一支桿且向外延伸的第二支桿，該風帆呈三角形，並具有一靠近該第一支桿的第一邊、一靠近該第二支桿的第二邊，以及一斜向地連接 該第一邊與該第二邊的導流邊，且該集風罩是鄰近該導流邊。
4. 如請求項1所述的風力收集裝置，其中，該集風單元還包括數片將該集風罩固定在該風帆架上的固定片。
5. 如請求項1所述的風力收集裝置，其中，該集風單元還包括數條將該集風罩綁定在該風帆邊緣的綁帶。