TWM589237U - 拆卸式風力發電設備及露營用風力發電設備 - Google Patents

Abstract

本創作公開一種拆卸式風力發電設備及露營用風力發電設備，各包含旋轉軸桿、安裝於旋轉軸桿的風力發電裝置、及組裝機構。風力發電裝置包含轉子組件與定子組件。轉子組件包含固定於旋轉軸桿上的阻力型葉片、相連於阻力型葉片外緣的內殼體、及彼此相向地安裝於內殼體外緣的第一與第二磁通模組。定子組件包含套設於內殼體的外殼體及固定於外殼體內緣的感應模組。組裝機構連接於外殼體且用來可拆卸地安裝於車體。阻力型葉片能被風力衝擊驅動，使轉子組件相對於定子組件轉動，並使第一與第二磁通模組之間的區域掃過感應模組而產生感應電流。

Description

拆卸式風力發電設備及露營用風力發電設備

本創作涉及一種風力發電設備，尤其涉及一種拆卸式風力發電設備及露營用風力發電設備。

現有的風力發電設備（如：水平軸風力發電設備）大都是採用多個升力型葉片來承受風力，以作為發電的驅動源。再者，現有的風力發電設備都是固定於特定位置來實現其發電功能與效果。然而，在現今綠能意識逐漸受到重視的情況之下，現有風力發電設備的結構與應用都無形地被既有觀念所拘束，因而難以有更廣泛應用環境。

於是，本創作人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本創作。

本創作實施例在於提供一種拆卸式風力發電設備及露營用風力發電設備，能有效地改善現有風力發電設備所可能產生的缺陷。

本創作實施例公開一種拆卸式風力發電設備，用來可拆卸地固定於一車體，所述拆卸式風力發電設備包括：一旋轉軸桿；一風力發電裝置，安裝於所述旋轉軸桿上，並且所述風力發電機組包含有：一轉子組件，包含：一阻力型葉片，呈螺旋狀且固定於所述旋轉軸桿上；一內殼體，呈環狀且相連於所述阻力型葉片外緣；及一第一磁通模組與一第二磁通模組，彼此間隔且相向地安裝於所述內殼體的外緣；一定子組件，包含：一外殼體，套設於所述內殼體；及一感應模組，固定於所述外殼體的內緣；以及一組裝機構，連接於所述外殼體；其中，所述組裝機構用來可拆卸地安裝於所述車體，以使所述轉子組件與所述定子組件位於所述車體之外；其中，所述阻力型葉片能被一風力衝擊驅動，以使所述轉子組件以所述旋轉軸桿為軸心而相對於所述定子組件轉動，並使所述第一磁通模組與所述第二磁通模組之間的區域掃過所述感應模組，令所述感應模組產生一感應電流。

本創作實施例也公開一種露營用風力發電設備，包括：一旋轉軸桿；一風力發電裝置，安裝於所述旋轉軸桿上，並且所述風力發電機組包含有：一轉子組件，包含：一阻力型葉片，呈螺旋狀且固定於所述旋轉軸桿上；一內殼體，呈環狀且相連於所述阻力型葉片外緣；及一第一磁通模組與一第二磁通模組，彼此間隔且相向地安裝於所述內殼體的外緣；一定子組件，包含：一外殼體，套設於所述內殼體；及一感應模組，固定於所述外殼體的內緣；以及一組裝機構，包含有連接於所述外殼體的一主支架及可分離地組裝於所述主支架的一延伸支架；其中，當所述主支架分離於所述延伸支架時，所述主支架用來可拆卸地安裝於所述車體；當所述主支架組裝於所述延伸支架時，所述延伸支架用來直立地設置於地面上；其中，所述阻力型葉片能被一風力衝擊驅動，以使所述轉子組件以所述旋轉軸桿為軸心而相對於所述定子組件轉動，並使所述第一磁通模組與所述第二磁通模組之間的區域掃過所述感應模組，令所述感應模組產生一感應電流。

綜上所述，本創作實施例所公開的拆卸式風力發電設備及露營用風力發電設備，其通過採用螺旋狀的阻力型葉片的風力發電裝置，以使其能用利用低風速來進行發電，並且所述風力發電裝置還設有組裝機構，據以利於拆卸式風力發電設備（及露營用風力發電設備）可拆卸地安裝於車體，進而擴展其應用範圍。

為能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本創作，而非對本創作的保護範圍作任何的限制。

請參閱圖1至圖13所示，其為本創作的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本創作的實施方式，以便於了解本創作的內容，而非用來侷限本創作的保護範圍。

如圖1和圖2所示，本實施例公開一種拆卸式風力發電設備1000，尤其是指一種水平軸風力發電設備，但本創作不以此為限。再者，本實施例所公開的拆卸式風力發電設備1000的結構設計原理截然不同於水力發電設備，所以水力發電設備的結構難以提供相關於本實施例的技術啟示或動機。

另，所述拆卸式風力發電設備1000於本實施例中能用來可拆卸地安裝於一車體S、據以適合應用於露營活動；也就是說，本實施例的拆卸式風力發電設備1000也可以視為一種露營用風力發電設備，但本創作不以此為限。

如圖1至圖3所示，所述拆卸式風力發電設備1000包含有一旋轉軸桿200、固定於所述旋轉軸桿200上的一升力型葉片組300、安裝於所述旋轉軸桿200上的一風力發電裝置100、安裝於上述風力發電裝置100的一組裝機構400、及電性耦接於所述風力發電裝置100的一蓄電單元500。

其中，所述拆卸式風力發電設備1000的各個構件（如：升力型葉片組300與蓄電單元500）可以依據實際設計需求而加以調整或省略，本創作在此不加以限制。舉例來說，如圖13所示，所述拆卸式風力發電設備1000也可以不使用所述升力型葉片組300。以下將就所述拆卸式風力發電設備1000的各個構件結構以及連接關係作一說明。

如圖3至圖6所示，所述旋轉軸桿200呈圓柱狀、且是以多個軸承（未標示）以及固定元件（未標示，如：螺絲）而固定或安裝上述升力型葉片組300與風力發電裝置100，以使所述升力型葉片組300與風力發電裝置100能夠通過旋轉軸桿200而同步運作。其中，所述旋轉軸桿200定義有平行其長度方向的一軸向C，以便於後續說明。

所述升力型葉片組300於本實施例中包含有多個升力型葉片（未標示），上述每個升力型葉片的一端是大致垂直地連接於所述旋轉軸桿200，並且多個升力型葉片較佳是呈等角度排列（也就是，任兩個相鄰升力型葉片之間的夾角皆相同），但本創作不以此為限。

如圖5至圖7所示，所述風力發電裝置100包含有相互配合的一轉子組件1以及一定子組件2，並且所述定子組件2的外輪廓大致呈環形，而所述轉子組件1是配置於上述定子組件2的內側。其中，所述轉子組件1於本實施例中包含有一阻力型葉片11、一內殼體12、一第一磁通模組14、與一第二磁通模組15。

如圖5所示，所述阻力型葉片11於本實施例中呈螺旋狀且（通過至少兩個軸承）固定於旋轉軸桿200上，以使所述阻力型葉片11與升力型葉片組300組能通過旋轉軸桿200而同步旋轉，並且所述升力型葉片組300旋轉形成有一掃掠面積A300。其中，所述阻力型葉片11的邊緣與旋轉軸桿200的一最大距離D11於本實施例中是小於上述掃掠面積A300的一半徑A301。

據此，所述拆卸式風力發電設備1000通過阻力型葉片11與升力型葉片組300之間的相對位置搭配、並共同設置於旋轉軸桿200，以使拆卸式風力發電設備1000在低風速（如：風速低於7公尺/秒）的環境下，除了升力型葉片組300所提供的扭矩之外，也能通過阻力型葉片11來進一步提供扭矩，以提升拆卸式風力發電設備1000的發電效果。

進一步地說，如圖3和圖4所示，所述升力型葉片組300的相反兩側（如：圖3中的升力型葉片組300左側與右側）於本實施例中分別定義為一迎風側W1與一背風側W2，所述風力發電裝置100較佳是位於上述迎風側W1，以使所述阻力型葉片11能先於上述升力型葉片組300被所述風力衝擊驅動，但本創作不受限於此。

如圖8和圖9所示，所述內殼體12呈環狀且相連於上述阻力型葉片11外緣，而上述阻力型葉片11於本實施例中是位於內殼體12之內，並且阻力型葉片11為一體連接於內殼體12，但本創作不以此為限。舉例來說，在本創作未繪示的其他實施例中，所述阻力型葉片11可以是通過焊接、超音波熔接、或其他方式連接固定於內殼體12，並且阻力型葉片11也可以略突伸出上述內殼體12。

再者，所述內殼體12大致呈截圓錐狀，並且上述內殼體12的中心軸線落在所述旋轉軸桿200上，鄰近升力型葉片組300的所述內殼體12一端緣（如：圖8中內殼體12右端緣）所包圍的面積大於內殼體12另一端緣（如：圖8中內殼體12左端緣）所包圍的面積。其中，所述內殼體12於其外表面形成有呈圓環狀的一固持槽體121，並且上述固持槽體121的槽口面向遠離旋轉軸桿200的方向。所述固持槽體121可以是多件式組合的構造，但本創作不受限於此。

如圖8至圖11所示，所述第一磁通模組14與第二磁通模組15彼此間隔且相向地安裝於上述內殼體12的外緣（如：固持槽體121，並且所述轉子組件1（在固持槽體121所包圍的空間內）定義有位於上述第一磁通模組14與第二磁通模組15之間的一環形間隙16（如：圖11）。

進一步地說，所述第一磁通模組14包含有多個第一磁石141，並且上述多個第一磁石141分別間隔地安裝於固持槽體121的一內側壁；所述第二磁通模組15包含有多個第二磁石151，並且上述多個第二磁石151分別間隔地安裝於固持槽體121的另一內側壁，所述多個第二磁石151分別間隔且面向多個第一磁石141。

需說明的是，所述第一磁通模組14與第二磁通模組15於本實施例中各是以包含有多個磁石141、151來說明，但本創作不受限於此。舉例來說，在本創作未繪示的其他實施例中，所述第一磁通模組14與第二磁通模組15也可以是其中之一包含有多個磁石，而其中另一包含有多個導磁元件（如：鐵芯）。

如圖7至圖9所示，所述定子組件2包含有一外殼體21及一感應模組23。其中，所述外殼體21呈環狀且套設於上述內殼體12，並且所述組裝機構400於本實施例中是固定於上述外殼體21（如：圖4），但本創作不以此為限。

進一步地說，所述外殼體21的中心軸線落在所述旋轉軸桿200上。其中，所述外殼體21包含有分別位於相反兩側的一大開口211與一小開口212，所述外殼體21的一最大外徑D211的位置對應於所述大開口211，所述外殼體21的一最小外徑D212的位置對應於所述小開口212。再者，所述大開口211位於鄰近升力型葉片組300的外殼體21一側（如：圖4中的外殼體21右側），所述小開口212位於遠離上述升力型葉片組300的外殼體21一側（如：圖3中的外殼體21左側）。

需說明的是，為使所述風力發電裝置100能夠更有效率地應用於低風速環境，本實施例的外殼體21相對於內殼體12、阻力型葉片11進一步形成有下述相互搭配的構造。

當所述阻力型葉片11朝上述外殼體21小開口212所包圍的區域正投影時（請參酌圖9），所述阻力型葉片11所形成的一投影區域的面積為所述小開口212所包圍區域的面積的10%～70%（較佳是25%～66.7%）。其中，所述風力發電裝置100於本實施例中採用一個阻力型葉片11，但所述風力發電裝置100在符合上述條件的情況下，其具體數量可以依據設計需求而加以調整。

如圖8、圖9、及圖11所示，所述外殼體21包含有一承載件213位於上述外殼體21的內緣、並面向位於上述固持槽體121內的環形間隙16。其中，本實施例的承載件213位於外殼體21的內緣，並且承載件213的至少局部穿設於上述轉子組件1的環形間隙16內，但本創作不以此為限。

再者，所述感應模組23固定於所述承載件213、並位於上述環形間隙16中。而於本實施例中，上述感應模組23包含有多個感應線圈231，並且上述多個感應線圈231彼此間隔地固定於位在環形間隙16內的承載件213部位。

據此，本實施例中的阻力型葉片11與升力型葉片組300能被一風力衝擊驅動，以使所述轉子組件1以旋轉軸桿200為軸心而相對於所述定子組件2轉動，並使所述第一磁通模組14與第二磁通模組15之間的區域掃過感應模組23，令所述感應模組23產生一感應電流。

另，如圖8和圖9所示，為便於本實施例拆卸式風力發電設備1000的生產製造，所述外殼體21可以是包含有相互組接的兩個子殼體21a，據以利於直接生產子殼體21a，而後在將兩個子殼體21a相互組接構成所述外殼體21，但本創作不受限於此。舉例來說，在本創作未繪示的其他實施例中，所述外殼體21也可以是一體成形的單件式構件。

請參閱圖1至圖3所示，所述組裝機構400連接於上述外殼體21的外表面，並且所述組裝機構400能用來可拆卸地安裝於車體S，以使所述風力發電裝置100（如：轉子組件1與定子組件2）位於車體S之外。其中，所述組裝機構400於本實施例中包含有連接於所述外殼體21的一主支架401及可分離地組裝於所述主支架401的一延伸支架402。此外，在本創作未繪示的其他實施例中，所述組裝機構400也可以僅包含上述主支架401。

進一步地說，如圖1所示，當所述主支架401分離於所述延伸支架402時，所述主支架401用來可拆卸地安裝於所述車體S，據以通過上述車體S行進時所產生的風，來驅動所述風力發電裝置100進行發電。其中，所述主支架401的外形結構及其安裝於車體S的方式可以依據設計需求而加以調整變化，並不以本實施例的圖式為限。

再者，如圖2所示，當所述主支架401組裝於所述延伸支架402時，所述延伸支架402用來直立地設置於地面（如：營地）上，據以通過自然風來驅動所述風力發電裝置100進行發電。其中，所述延伸支架402的外形結構及其組裝於主支架401的方式可以依據設計需求而加以調整變化，並不以本實施例的圖式為限。舉例來說，在本創作未繪示的其他實施例中，所述延伸支架402能夠是以螺鎖或卡扣等方式組裝於主支架401，並且延伸支架402本身也可以是折疊式或伸縮式結構，據以利於在未使用時進行收納。

此外，如圖2所示，所述組裝機構400的延伸支架402也可以於進一步包含有一轉向單元403，據以使所述風力發電裝置100能夠通過轉向單元403而轉動。需說明的是，在本創作未繪示的其他實施例中，所述轉向單元403也可以是包含於主支架401。

請參閱圖12所示，所述蓄電單元500於本實施例中例如是一充電電池，並且蓄電單元500電性耦接於所述感應模組23（如：圖7的感應線圈231），而所述感應模組23所產生的感應電流能傳輸且儲存至所述蓄電單元500。據此，所述蓄電單元500能用以供應使用者進行電器（如：風扇、燈泡、及行動電話等）充電或使用。此外，在本創作未繪示的其他實施例中，所述蓄電單元500也可以是安裝或內建於風力發電裝置100。

[本創作實施例的技術效果]

綜上所述，本創作實施例所公開的拆卸式風力發電設備及露營用風力發電設備，其通過採用螺旋狀的阻力型葉片的風力發電裝置，以使其能用利用低風速來進行發電，並且所述風力發電裝置還設有組裝機構，據以利於拆卸式風力發電設備（及露營用風力發電設備）可拆卸地安裝於車體，進而擴展其應用範圍。

再者，本創作實施例所公開的拆卸式風力發電設備及露營用風力發電設備，其在所述主支架組裝於所述延伸支架時，所述延伸支架用來直立地設置於地面（如：營地）上，據以通過自然風來驅動所述風力發電裝置進行發電。另，所述感應模組所產生的感應電流能傳輸且儲存至所述蓄電單元，據以使所述蓄電單元能用以供應使用者進行電器充電或使用。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的專利範圍內。

1000‧‧‧風力發電設備 100‧‧‧風力發電裝置 1‧‧‧轉子組件 11‧‧‧阻力型葉片 12‧‧‧內殼體 121‧‧‧固持槽體 14‧‧‧第一磁通模組 141‧‧‧第一磁石 15‧‧‧第二磁通模組 151‧‧‧第二磁石 16‧‧‧環形間隙 2‧‧‧定子組件 21‧‧‧外殼體 21a‧‧‧子殼體 211‧‧‧大開口 212‧‧‧小開口 213‧‧‧承載件 23‧‧‧感應模組 231‧‧‧感應線圈 200‧‧‧旋轉軸桿 300‧‧‧升力型葉片組 400‧‧‧組裝機構 401‧‧‧主支架 402‧‧‧延伸支架 403‧‧‧轉向單元 500‧‧‧蓄電單元 W1‧‧‧迎風側 W2‧‧‧背風側 D11‧‧‧最大距離 D211‧‧‧最大外徑 D212‧‧‧最小外徑 A300‧‧‧掃掠面積 A301‧‧‧半徑 C‧‧‧軸向 S‧‧‧車體

圖1為本創作的拆卸式風力發電設備安裝於車體的立體示意圖。

圖2為本創作的拆卸式風力發電設備站立於地面的立體示意圖。

圖3為本創作的拆卸式風力發電設備的立體示意圖。

圖4為圖3另一視角的立體示意圖。

圖5為圖4的平面示意圖。

圖6為圖4的分解示意圖。

圖7為圖3的平面示意圖。

圖8為本創作的拆卸式風力發電設備的分解示意圖。

圖9為圖8另一視角的分解示意圖。

圖10為本創作的拆卸式風力發電設備的局部剖視示意圖。

圖11為圖10的局部放大示意圖。

圖12為本創作的拆卸式風力發電設備的局部功能方塊示意圖。

圖13本創作的拆卸式風力發電設備安裝於車體的另一立體示意圖。

1000‧‧‧風力發電設備

100‧‧‧風力發電裝置

300‧‧‧升力型葉片組

400‧‧‧組裝機構

W1‧‧‧迎風側

W2‧‧‧背風側

S‧‧‧車體

500‧‧‧蓄電單元

Claims (10)

1. 一種拆卸式風力發電設備，用來可拆卸地固定於一車體，所述拆卸式風力發電設備包括： 一旋轉軸桿； 一風力發電裝置，安裝於所述旋轉軸桿上，並且所述風力發電機組包含有： 一轉子組件，包含：一阻力型葉片，呈螺旋狀且固定於所述旋轉軸桿上；一內殼體，呈環狀且相連於所述阻力型葉片外緣；及一第一磁通模組與一第二磁通模組，彼此間隔且相向地安裝於所述內殼體的外緣；一定子組件，包含：一外殼體，套設於所述內殼體；及一感應模組，固定於所述外殼體的內緣；以及一組裝機構，連接於所述外殼體；其中，所述組裝機構用來可拆卸地安裝於所述車體，以使所述轉子組件與所述定子組件位於所述車體之外；其中，所述阻力型葉片能被一風力衝擊驅動，以使所述轉子組件以所述旋轉軸桿為軸心而相對於所述定子組件轉動，並使所述第一磁通模組與所述第二磁通模組之間的區域掃過所述感應模組，令所述感應模組產生一感應電流。
2. 如請求項1所述的拆卸式風力發電設備，其中，所述拆卸式風力發電設備進一步包含有電性耦接於所述感應模組的一蓄電單元，並且所述感應模組所產生的所述感應電流能傳輸且儲存至所述蓄電單元。
3. 如請求項1所述的拆卸式風力發電設備，其中，所述拆卸式風力發電設備進一步包含有固定於所述旋轉軸桿的一升力型葉片組，所述阻力型葉片與所述升力型葉片組能通過所述旋轉軸桿而同步旋轉，並且所述升力型葉片組旋轉形成有一掃掠面積；其中，所述阻力型葉片的邊緣與所述旋轉軸桿的一最大距離小於所述掃掠面積的一半徑。
4. 如請求項3所述的拆卸式風力發電設備，其中，所述升力型葉片組的相反兩側分別定義為一迎風側與一背風側，所述風力發電裝置位於所述迎風側，以使所述阻力型葉片能先於所述升力型葉片組被所述風力衝擊驅動。
5. 如請求項3所述的拆卸式風力發電設備，其中，所述組裝機構包含有一體連接於所述外殼體的一主支架，並且所述主支架用來可拆卸地安裝於所述車體。
6. 如請求項1所述的拆卸式風力發電設備，其中，所述內殼體形成有呈圓環狀的一固持槽體，並且所述固持槽體的槽口面向遠離所述旋轉軸桿的方向，所述第一磁通模組與所述第二磁通模組設置於所述固持槽體的內壁並定義有位於彼此之間的一環形間隙，而所述感測模組位於所述環形間隙內。
7. 一種露營用風力發電設備，包括： 一旋轉軸桿； 一風力發電裝置，安裝於所述旋轉軸桿上，並且所述風力發電機組包含有： 一轉子組件，包含：一阻力型葉片，呈螺旋狀且固定於所述旋轉軸桿上；一內殼體，呈環狀且相連於所述阻力型葉片外緣；及一第一磁通模組與一第二磁通模組，彼此間隔且相向地安裝於所述內殼體的外緣；一定子組件，包含：一外殼體，套設於所述內殼體；及一感應模組，固定於所述外殼體的內緣；以及一組裝機構，包含有連接於所述外殼體的一主支架及可分離地組裝於所述主支架的一延伸支架；其中，當所述主支架分離於所述延伸支架時，所述主支架用來可拆卸地安裝於所述車體；當所述主支架組裝於所述延伸支架時，所述延伸支架用來直立地設置於地面上；其中，所述阻力型葉片能被一風力衝擊驅動，以使所述轉子組件以所述旋轉軸桿為軸心而相對於所述定子組件轉動，並使所述第一磁通模組與所述第二磁通模組之間的區域掃過所述感應模組，令所述感應模組產生一感應電流。
8. 如請求項7所述的露營用風力發電設備，其中，所述露營用風力發電設備進一步包含有電性耦接於所述感應模組的一蓄電單元，並且所述感應模組所產生的所述感應電流能傳輸且儲存至所述蓄電單元。
9. 如請求項7所述的露營用風力發電設備，其中，所述露營用風力發電設備進一步包含有固定於所述旋轉軸桿的一升力型葉片組，所述阻力型葉片與所述升力型葉片組能通過所述旋轉軸桿而同步旋轉，並且所述升力型葉片組旋轉形成有一掃掠面積；其中，所述阻力型葉片的邊緣與所述旋轉軸桿的一最大距離小於所述掃掠面積的一半徑。
10. 如請求項9所述的露營用風力發電設備，其中，所述升力型葉片組的相反兩側分別定義為一迎風側與一背風側，所述風力發電裝置位於所述迎風側，以使所述阻力型葉片能先於所述升力型葉片組被所述風力衝擊驅動。

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