TWM641437U - 風力發電裝置 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種風力發電裝置，其設置於一陽台，風力發電裝置包含一外框體、四風葉組件、四玻璃面板、一玻璃背板以及四發電機，各風葉組件具有一轉軸以及一葉片，葉片承受風力而旋轉並帶動轉軸轉動；各玻璃面板之設置高度分別對應至各風葉組件之設置高度；玻璃背板與各玻璃面板呈平行設置，各風葉組件設於各玻璃面板以及玻璃背板之間；各發電機分別設於各轉軸並與各轉軸連接，當各葉片承受風力而帶動各轉軸轉動時，各轉軸之動力驅動各發電機以輸出電力；藉此，利用大樓風切效應產生的強陣風使發電裝置轉動而發電。

Description

風力發電裝置

本創作係關於一種發電裝置，特別係一種風力發電裝置。

隨著環保意識抬頭，綠能產業逐漸受到全世界的重視，綠能又稱作再生能源，再生能源除了對環境相對友善外也能降低溫室氣體排放，台灣目前的再生能源包含太陽光電、風力發電、水力發電、地熱能以及生質能等能源，其中，風力發電為台灣再生能源占比前三的能源之一。

由於台灣的地理位置深受季風影響，風力資源相當豐富，風力發電透過空氣流動時產生的風力推動扇葉轉動，進而帶動發電機發電，台灣目前常見到的風力發電，包含將風力發電機設在陸地上的陸域風力發電，以及將風力發電機設置在海上的離岸風力發電。

然而，風力資源豐富的地方往往遠離人口聚居的大城市，風能的輸送皆需要透過龐大的基建設施配合，且無法避免傳輸距離過長而造成的電能損失。此外，若想利用城市大樓之間風切效應產生的強陣風作為風力發電來源，傳統的風力發電機由於尺寸高達數百公尺，根本未有足夠的空間架設在城市中，在使用上受到限制。

為解決上述課題，本創作提供一種風力發電裝置，其能夠裝設於一般大樓之陽台，利用大樓風切效應產生的強陣風使發電裝置轉動而發電。

本創作提供一種風力發電裝置，其設置於一陽台，風力發電裝置包含一外框體、四風葉組件、四玻璃面板、一玻璃背板以及四發電機，外框體具有一迎風面以及一裝設空間；各風葉組件設於裝設空間內，各風葉組件由上至下橫向排列並為等距設置，各風葉組件具有一轉軸以及一葉片，葉片螺旋設置於轉軸上，葉片承受風力而旋轉並帶動轉軸轉動；各玻璃面板設於迎風面一側，各玻璃面板由上至下橫向排列並為等距設置，各玻璃面板之設置高度分別對應至各風葉組件之設置高度，各玻璃面板之間具有一第一風口，風能夠自第一風口進入裝設空間；玻璃背板設於遠離迎風面之一側，玻璃背板與各玻璃面板呈平行設置，各風葉組件設於各玻璃面板以及玻璃背板之間；各發電機分別設於各轉軸並與各轉軸連接，當各葉片承受風力而帶動各轉軸轉動時，各轉軸之動力驅動各發電機以輸出電力。

於本創作另一實施例中，外框體具有一頂部、一第一支撐部以及一第二支撐部，頂部垂直設置於第一支撐部與第二支撐部之間，第一支撐部與第二支撐部供外框體架設於陽台。

於本創作另一實施例中，各風葉組件具有兩軸承，分別設置於第一支撐部以及第二支撐部，各風葉組件經由轉軸組合於兩軸承上。

於本創作另一實施例中，各玻璃面板的兩端分別組合於第一支撐部以及第二支撐部。

於本創作另一實施例中，四玻璃面板由上至下分為一第一面板、一第二面板、一第三面板以及一第四面板，第一面板與頂部之間具有一第二風口，第四面板與陽台之間具有一第三風口。

於本創作另一實施例中，第一風口之垂直長度大於第二風口以及第三風口之垂直長度。

於本創作另一實施例中，各玻璃面板之垂直長度大於各風葉組件之外徑長度。

於本創作另一實施例中，轉軸為中空圓柱體。

於本創作另一實施例中，發電機設於轉軸之中心。

於本創作另一實施例中，風力發電裝置更包括有一蓄電模組，其電連接各發電機，並儲存各發電機發電之電能。

藉此，本創作不限於設置於沿海地區，而能夠透過簡易裝設於陽台之風葉組件以及玻璃面板，利用大樓風切效應產生的陣風，當風自迎風面經由第一風口、第二風口以及第三風口進入裝設空間，能夠使風葉組件受風力而轉動並驅動發電機輸出電力，進而提供其他用電設備使用。

此外，透過設置高度對應各風葉組件之玻璃面板，能夠降低擾流，同時避免風中的異物直接卡入風葉組件，而能夠使風葉組件持續運作而輸出電力。

為便於說明本創作於上述新型內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請參閱圖1至圖6所示，本創作提供一種風力發電裝置100，其設置於一陽台1，風力發電裝置100包含一外框體10、四風葉組件20、四玻璃面板30、一玻璃背板40、四發電機50以及一蓄電模組60。

外框體10具有一頂部11、一第一支撐部12、一第二支撐部13以及一裝設空間14，頂部11垂直設置於第一支撐部12與第二支撐部13之間，裝設空間14設於頂部11下方，第一支撐部12與第二支撐部13供外框體10架設於陽台1；於本實施例中，外框體10之材質為鋁合金、不鏽鋼、鐵或鋅鋼其中一種。

如圖1至圖4所示，外框體10更包括一迎風面10a，當大樓因風切效應產生陣風時，風能夠從迎風面10a流入裝設空間14。

四風葉組件20設於裝設空間14內，各風葉組件20具有一轉軸21、一葉片22以及兩軸承23，各風葉組件20由上至下橫向排列並為等距設置。

轉軸21為中空圓柱體，葉片22螺旋設置於轉軸21上，兩軸承23分別設置於第一支撐部12以及第二支撐部13，各風葉組件20經由轉軸21組合於兩軸承23上，當葉片22承受風力而旋轉時，能夠進而帶動轉軸21轉動；於本實施例中，轉軸21之轉動方向不限於單一方向，而能夠因應不同方向的來風而改變為正向轉動或為逆向轉動。

於本實施例中，轉軸21為陽極氧化鋁(Anodized Aluminum)材質或其他金屬材質；葉片22為碳纖維(Carbon Fiber)材質、陽極氧化鋁(Anodized Aluminum)材質或其他金屬材質。

四玻璃面板30設於迎風面10a一側，各玻璃面板30兩端分別組合於第一支撐部12以及第二支撐部13，各玻璃面板30由上至下橫向排列並為等距設置，各玻璃面板30與外框體10之頂部11垂直；於本實施例中，玻璃面板30之材質為鋼化玻璃。

四玻璃面板30由上至下分為一第一面板30a、一第二面板30b、一第三面板30c以及一第四面板30d，其中，各玻璃面板30之間具有一第一風口31，第一面板30a與頂部11之間具有一第二風口32，第四面板30d與陽台1之間具有一第三風口33，風能夠自第一風口31、第二風口32以及第三風口33進入裝設空間14，而使葉片22受風而帶動轉軸21轉動，如圖3至圖4所示；於本實施例中，第一風口31之垂直長度大於第二風口32以及第三風口33之垂直長度。

各玻璃面板30之設置高度分別對應至各風葉組件20之設置高度，各玻璃面板30之垂直長度大於各風葉組件20之外徑長度，藉此，除了能夠降低風的擾流外，亦能夠避免風中的異物直接卡入風葉組件20中造成風葉組件20損毀，而達到保護風葉組件20之效，進而能夠保持風葉組件20持續運作。

玻璃背板40設於遠離迎風面10a之一側，玻璃背板40與各玻璃面板30呈平行設置，玻璃背板40與外框體10之頂部11及異於頂部11之一端之間各具有一內側風口41，如圖3所示；各風葉組件20設於各玻璃面板30以及玻璃背板40之間，藉此，能夠使各風葉組件20所承受的風力來源較一致，大部分自迎風面10a導入裝設空間14，而避免不必要的干擾；於本實施例中，玻璃背板40之材質為鋼化玻璃。

四發電機50分別設於各轉軸21之中心並與各轉軸21連接，當葉片22承受風力而帶動各轉軸21轉動時會產生機械能，接著，各轉軸21之動力驅動各發電機50產生電能而輸出電力。

蓄電模組60電連接各發電機50，蓄電模組60包括充電控制器、電源轉換器以及儲能蓄電池等部件，於本實施例中，蓄電模組60能夠不依賴公共電網而獨立運行，各發電機50發電之電能經過充電控制器而流入蓄電池並儲存，需要供其他用電設備使用時，蓄電池裡的直流電流經電源轉換器轉換為交流電，藉此，除了提供部分電器使用外，亦能夠在停電時做為應急供電。

如圖5至圖6所示，本創作之風力發電裝置100能夠簡易裝設於一般建築如公寓或辦公大樓之陽台1，且不限於陽台1之類型，皆能利用大樓風切效應產生的陣風，當風自迎風面10a經由第一風口31、第二風口32以及第三風口33進入裝設空間14，而使葉片22受風力轉動而帶動轉軸21轉動並驅動發電機50輸出電力，再透過蓄電模組60進行儲存與直流交流轉換，進而提供其他用電設備使用。

綜合上述，本創作風力發電裝置100，不限於設置於沿海地區，能夠裝設於一般大樓之陽台1，並利用大樓風切效應產生的強陣風使風葉組件20轉動而發電，除了提供部分電器使用外，亦能夠在停電時做為應急供電。

此外，透過設置高度對應的各風葉組件20與玻璃面板30，除了能夠降低風的擾流外，亦能夠避免風中的異物直接卡入風葉組件20中造成風葉組件20損毀，而達到保護風葉組件20之效，進而能夠保持風葉組件20持續運作。

以上所舉實施例僅用以說明本創作而已，非用以限制本創作之範圍。舉凡不違本創作精神所從事的種種修改或變化，俱屬本創作意欲保護之範疇。

1:陽台 100:風力發電裝置 10:外框體 10a:迎風面 11:頂部 12:第一支撐部 13:第二支撐部 14:裝設空間 20:風葉組件 21:轉軸 22:葉片 23:軸承 30:玻璃面板 30a:第一面板 30b:第二面板 30c:第三面板 30d:第四面板 31:第一風口 32:第二風口 33:第三風口 40:玻璃背板 41:內側風口 50:發電機 60:蓄電模組

圖1係本創作風力發電裝置立體外觀示意圖。 圖2係本創作風力發電裝置前視圖。 圖3係本創作風力發電裝置沿圖2之3-3剖面線所取之剖面示意圖。 圖4係本創作風力發電裝置實施狀態示意圖，用以表示風自各風口流入裝設空間。 圖5係本創作風力發電裝置裝設於凸陽台實施例示意圖。 圖6係本創作風力發電裝置裝設於凹陽台實施例示意圖。

100:風力發電裝置

10:外框體

10a:迎風面

11:頂部

12:第一支撐部

13:第二支撐部

14:裝設空間

20:風葉組件

21:轉軸

22:葉片

30:玻璃面板

30a:第一面板

30b:第二面板

30c:第三面板

30d:第四面板

31:第一風口

32:第二風口

33:第三風口

40:玻璃背板

50:發電機

Claims (10)

1. 一種風力發電裝置，其設置於一陽台，該風力發電裝置包含： 一外框體，其具有一迎風面以及一裝設空間； 四風葉組件，各該風葉組件設於該裝設空間內，各該風葉組件由上至下橫向排列並為等距設置，各該風葉組件具有一轉軸以及一葉片，該葉片螺旋設置於該轉軸上，該葉片承受風力而旋轉並帶動該轉軸轉動； 四玻璃面板，各該玻璃面板設於該迎風面一側，各該玻璃面板由上至下橫向排列並為等距設置，各該玻璃面板之設置高度分別對應至各該風葉組件之設置高度，各該玻璃面板之間具有一第一風口，風能夠自該第一風口進入該裝設空間； 一玻璃背板，其設於遠離該迎風面之一側，該玻璃背板與各該玻璃面板呈平行設置，各該風葉組件設於各該玻璃面板以及該玻璃背板之間；以及 四發電機，各該發電機分別設於各該轉軸並與各該轉軸連接，當各該葉片承受風力而帶動各該轉軸轉動時，各該轉軸之動力驅動各該發電機以輸出電力。
2. 如請求項1所述之風力發電裝置，其中，該外框體具有一頂部、一第一支撐部以及一第二支撐部，該頂部垂直設置於該第一支撐部與該第二支撐部之間，該第一支撐部與該第二支撐部供該外框體架設於該陽台。
3. 如請求項2所述之風力發電裝置，其中，各該風葉組件具有兩軸承，分別設置於該第一支撐部以及該第二支撐部，各該風葉組件經由該轉軸組合於該兩軸承上。
4. 如請求項2所述之風力發電裝置，其中，各該玻璃面板的兩端分別組合於該第一支撐部以及該第二支撐部。
5. 如請求項4所述之風力發電裝置，其中，該四玻璃面板由上至下分為一第一面板、一第二面板、一第三面板以及一第四面板，該第一面板與該頂部之間具有一第二風口，該第四面板與該陽台之間具有一第三風口。
6. 如請求項5所述之風力發電裝置，其中，該第一風口之垂直長度大於該第二風口以及該第三風口之垂直長度。
7. 如請求項1所述之風力發電裝置，其中，各該玻璃面板之垂直長度大於各該風葉組件之外徑長度。
8. 如請求項1所述之風力發電裝置，其中，該轉軸為中空圓柱體。
9. 如請求項8所述之風力發電裝置，其中，該發電機設於該轉軸之中心。
10. 如請求項1所述之風力發電裝置，更包括有一蓄電模組，其電連接各該發電機，並儲存各該發電機發電之電能。

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