專利名稱：風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置，特別涉及一種保護(hù)扇體及提高動(dòng)能利用效率之 風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
目前，永不匱乏的綠色能源_動(dòng)能，已為人類及地球帶來了商機(jī)和希望，隨著 近年來風(fēng)電技術(shù)大幅提升及市場(chǎng)需求快速增加，風(fēng)力發(fā)電成本已與傳統(tǒng)能源相當(dāng)接近。 在各類新興能源中，風(fēng)力發(fā)電被評(píng)為最具前景的領(lǐng)域之一，它能提供潔凈且無污染排放 之電能，有能源與環(huán)保之雙重貢獻(xiàn)。而我國(guó)歷經(jīng)風(fēng)力示范推廣時(shí)期之各項(xiàng)努力，已使 風(fēng)力發(fā)電設(shè)置風(fēng)潮涌現(xiàn)，且政府對(duì)于風(fēng)電開發(fā)積極制訂相關(guān)推動(dòng)政策，持續(xù)改善開發(fā)環(huán) 境，促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。習(xí)知風(fēng)力發(fā)電機(jī)分別是以發(fā)電機(jī)之承軸分別，其可分為(一 )具軸承之垂直式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)之承軸垂直于風(fēng)向，主要采用推力型之葉片。因垂直型風(fēng)機(jī)不易控制葉 片的擷風(fēng)面，因此無法在風(fēng)速過高的情況下停機(jī)，易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的承軸在強(qiáng)風(fēng)時(shí)轉(zhuǎn)速過 快而損毀。但是垂直風(fēng)機(jī)因?yàn)榫哂袠?gòu)造簡(jiǎn)單、無方向性及低噪音之優(yōu)點(diǎn)，因此在一些受 到噪音管制及掃風(fēng)范圍限制的地方仍有采用，如都市或人口稠密地區(qū)。惟垂直式風(fēng)力 發(fā)電機(jī)大多屬于小型輔助式的能源供給系統(tǒng)。其葉片數(shù)目因設(shè)計(jì)不同所以數(shù)量不一定。( 二)具水平軸承之水平式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)承軸平行于風(fēng)向，也就表示其葉片與風(fēng)向垂直，所以采用升力型葉片， 能比垂直風(fēng)機(jī)的推力型葉片擷取更大動(dòng)能，因此水平風(fēng)力發(fā)電機(jī)就必須能360度旋轉(zhuǎn)以 追逐風(fēng)向。其葉片形式有單葉、雙葉、三葉及四葉。單葉及雙葉的轉(zhuǎn)速通常較快，齒輪 比較低，但是葉片在上下區(qū)域的變動(dòng)較大，容易衍生疲勞負(fù)荷，且動(dòng)態(tài)視覺、葉片平衡 及輸出效率較差。四葉雖然輸出效率最高，但是在成本考慮上仍是以三葉片最佳，因此 三葉片形式的水平風(fēng)機(jī)為目前最常見機(jī)種。另以其旋翼座向又可分為上風(fēng)型及下風(fēng)型兩 種。水平風(fēng)力發(fā)電機(jī)亦具有于強(qiáng)風(fēng)時(shí)，葉片容易損毀之缺點(diǎn)。此外，眾所皆知風(fēng)力強(qiáng)烈而穩(wěn)定的地區(qū)較有開發(fā)風(fēng)力發(fā)電的效用。舉例而言， 臺(tái)灣沿海、山區(qū)及離島富有潛力，都值得開發(fā)利用。習(xí)知風(fēng)力發(fā)電機(jī)需于蒲福氏風(fēng)級(jí)表 中第二級(jí)風(fēng)方法方可發(fā)電。二級(jí)風(fēng)于沿海、山區(qū)及離島為易于啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電之條件，但 空曠地區(qū)之風(fēng)力發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生之電力，因距離以及電力損耗之問題，僅能給予附近居民 使用，并無法傳輸予真正人口稠密之地區(qū)，如都市。然而，都市因大廈及建筑物眾多， 其阻擋空氣之流動(dòng)，使都市地區(qū)不易出現(xiàn)二級(jí)以上之風(fēng)速，使風(fēng)力發(fā)電所產(chǎn)生之電力無 法真正為大部份人口所使用。最后，不論水平風(fēng)力發(fā)電機(jī)或垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其發(fā)電效 率均在40-60%上下，故提高動(dòng)能使用效率亦為現(xiàn)今最重要之課題。發(fā)明 內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置，以解決現(xiàn)有發(fā)電效率 不佳之缺點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種風(fēng)力發(fā)電裝置，是于一磁力 盤包含一內(nèi)盤及一外環(huán)。復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件沿內(nèi)盤之周圍環(huán)設(shè)于內(nèi)盤上。外環(huán)包含復(fù)數(shù) 個(gè)第二磁力件，復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件沿外環(huán)之周圍環(huán)設(shè)于外環(huán)上。其中，復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力 件與復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件產(chǎn)生磁力作用以轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤。進(jìn)一步地，所述風(fēng)力發(fā)電裝置還包含一風(fēng)扇結(jié)構(gòu)及一底座。風(fēng)扇結(jié)構(gòu)還包含一 軸承、一內(nèi)轉(zhuǎn)子、一殼體、至少一導(dǎo)風(fēng)片及一檢測(cè)單元。內(nèi)轉(zhuǎn)子包含至少一扇體及一輪 轂，輪轂套接于軸承上，扇體帶動(dòng)軸承以產(chǎn)生一動(dòng)能。殼體具有至少一開口，開口對(duì)應(yīng) 扇體，殼體與軸承連結(jié)且覆蓋扇體。導(dǎo)風(fēng)片設(shè)置于開口之一側(cè)。檢測(cè)單元設(shè)置于殼體 上，其用以檢測(cè)一氣流之方向，以控制導(dǎo)風(fēng)片之開合。更進(jìn)一步地，所述底座與風(fēng)扇結(jié)構(gòu)相連接，此底座包含一磁力盤及一下部發(fā)電 單元。磁力盤包含一內(nèi)盤及一外環(huán)。內(nèi)盤與軸承相連接，復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件沿內(nèi)盤之周 圍環(huán)設(shè)于內(nèi)盤上。外環(huán)包含復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件，復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件沿外環(huán)之周圍環(huán)設(shè)于 外環(huán)上。下部發(fā)電單元與軸承相連接，下部發(fā)電單元轉(zhuǎn)換動(dòng)能為一電能。復(fù)數(shù)個(gè)第一磁 力件與復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件產(chǎn)生磁力作用以轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤。承上所述，依本發(fā)明之風(fēng)力發(fā)電裝置，其具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)此風(fēng)力發(fā)電裝置可通過導(dǎo)風(fēng)片之閉合，達(dá)到葉片不易損毀之功能。(2)此風(fēng)力發(fā)電裝置可通過磁力盤之轉(zhuǎn)動(dòng)，借此可于低風(fēng)速之環(huán)境下發(fā)電，如 環(huán)境風(fēng)速低于二級(jí)風(fēng)。(3)此風(fēng)力發(fā)電裝置可通過磁力盤之轉(zhuǎn)動(dòng)，借此可提高風(fēng)力能使用效率。


圖1為本發(fā)明之風(fēng)力發(fā)電裝置之風(fēng)扇結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2為本發(fā)明之風(fēng)力發(fā)電裝置之磁力盤剖面圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施 例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明之風(fēng)力發(fā)電裝置之風(fēng)扇結(jié)構(gòu)剖面圖。圖中，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1 適用于一風(fēng)力發(fā)電裝置，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1包含一軸承11、一內(nèi)轉(zhuǎn)子12、一殼體13、至少一導(dǎo) 風(fēng)片14及一檢測(cè)單元15。內(nèi)轉(zhuǎn)子12包含至少一扇體121及一輪轂122，輪轂122套接于 軸承11上。殼體13具有至少一開口 131，開口 131對(duì)應(yīng)扇體121，殼體13與軸承11連 結(jié)且覆蓋扇體121。導(dǎo)風(fēng)片14設(shè)置于開口 131之一側(cè)。檢測(cè)單元15設(shè)置于殼體13上， 其用以檢測(cè)一氣流之方向，以控制導(dǎo)風(fēng)片14之開合。導(dǎo)風(fēng)片14以一電子關(guān)節(jié)16與開口 131之一側(cè)相連接，此電子關(guān)節(jié)16與檢測(cè)單元15電性連接，以控制導(dǎo)風(fēng)14之開合。風(fēng) 扇結(jié)構(gòu)1還包含一上部發(fā)電單元17，此上部發(fā)電單元17與軸承11連接。
氣流帶動(dòng)扇體13轉(zhuǎn)動(dòng)以產(chǎn)生一動(dòng)能，動(dòng)能透過軸承11傳輸予上部發(fā)電單元17， 上部發(fā)電單元17將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為一電能。當(dāng)導(dǎo)風(fēng)片14閉合以覆蓋開口 131，以使氣流留置 于殼體13內(nèi)，提高動(dòng)能之使用效率。檢測(cè)單元15檢測(cè)氣流之方向后，則控制對(duì)應(yīng)氣流方 向之導(dǎo)風(fēng)片14開啟，以供氣流自開口 131流入殼體13內(nèi)。檢測(cè)單元15內(nèi)建一默認(rèn)風(fēng)速， 若環(huán)境風(fēng)速大于預(yù)設(shè)風(fēng)速時(shí)，則各導(dǎo)風(fēng)片14閉合以包覆開口 131，借以保護(hù)扇體122。請(qǐng)參閱圖2，其為本發(fā)明之風(fēng)力發(fā)電裝置之磁力盤2剖面圖。圖中，風(fēng)力發(fā)電裝 置尚包括一磁力盤2，磁力盤2包含一內(nèi)盤21及一外環(huán)22。內(nèi)盤21包含復(fù)數(shù)個(gè)第一磁 力件211，復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件211沿內(nèi)盤21之周圍環(huán)設(shè)于內(nèi)盤21上。外環(huán)22包含復(fù)數(shù) 個(gè)第二磁力件221，復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件221沿外環(huán)22之周圍環(huán)設(shè)于外環(huán)22上。其中，復(fù) 數(shù)個(gè)第一磁力件211與復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件221產(chǎn)生磁力作用以轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤22。其中，復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件211與通過內(nèi)盤21圓心之切線25之間具有一第一預(yù)設(shè) 角度θ。復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件221與通過外環(huán)22中心之切線25之間具有一第二預(yù)設(shè)角度 Φ。第一預(yù)設(shè)角度θ對(duì)應(yīng)第二預(yù)設(shè)角度Φ，借以令復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件211與復(fù)數(shù)個(gè)第 二磁力件221相互作用以轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤21。外環(huán)22具有一第一組合部222及一第二組合部 223，第一組合部222之一端及第二組合部223之一端由一活動(dòng)軸24相連接，此活動(dòng)軸24 提供第一組合部222與第二組合部223彼此分合之自由度。第一組合部222之另一端設(shè) 置一卡固組件224以連接第二組合部223之另一端，卡固組件224為一拆卸式結(jié)構(gòu)。
當(dāng)環(huán)境風(fēng)速大于二級(jí)風(fēng)時(shí)，則第一組合部222之另一端及第二組合部223之另一 端則分開。環(huán)境風(fēng)速小于二級(jí)風(fēng)時(shí)，則第一組合部222之另一端及第二組合部223之另 一端則通過卡固組件224相鏈接，并通過復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件211與復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件221 產(chǎn)生磁力作用以轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤21。復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件21與復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件221彼此相對(duì)， 兩者相對(duì)端為相同磁極，且兩者以一預(yù)設(shè)方式排列。更進(jìn)一步來說，其預(yù)設(shè)方式其中一第一磁力件211與其中一第二磁力件221兩者 直徑面積為90% -100%相對(duì)應(yīng)。依序向下之另一第一磁力件211與另一第二磁力件221 兩者直徑面積為40-50%相對(duì)應(yīng)。再依序向下，另一第一磁力件211則設(shè)置于另兩個(gè)第二 磁力件221之間。承上所述，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，風(fēng)力發(fā)電裝置進(jìn)一步包括一底座與風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1相連 接，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1的組件及連接方式與前述相同，在此不再贅述。此底座包含磁力盤2及 一下部發(fā)電單元23。磁力盤2的組件及連接方式與前述相同。而下部發(fā)電單元23與軸 承11相連接，下部發(fā)電單元23轉(zhuǎn)換動(dòng)能為一電能。值得一提的是，復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件211與復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件221彼此相對(duì)，兩 者相對(duì)端為相同磁極，且兩者以一預(yù)設(shè)方式排列。更進(jìn)一步來說，其預(yù)設(shè)方式其中一 第一磁力件211與其中一第二磁力件221兩者直徑面積為70% -100%相對(duì)應(yīng)，較佳為 90% -100%相對(duì)應(yīng)。依序向下之另一第一磁力件211與另一第二磁力件221兩者直徑面 積為40-50%相對(duì)應(yīng)。再依序向下，第一磁力件211則設(shè)置于兩個(gè)第二磁力件221之間。另外，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1之扇體121或輪轂122可利用一輕材質(zhì)制成，如碳纖維。 因本發(fā)明所提出之風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1之重量極輕，故復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件211與復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件 221相斥所產(chǎn)生之磁力不僅可帶動(dòng)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1轉(zhuǎn)動(dòng)，更具有加速風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1轉(zhuǎn)動(dòng)之效果， 可達(dá)到提升發(fā)電量之功效。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于包含一風(fēng)扇結(jié)構(gòu)；以及一磁力盤，包含一內(nèi)盤，與所述風(fēng)扇結(jié)構(gòu)相連接，該內(nèi)盤包含復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件，該復(fù)數(shù)個(gè)第一磁 力件環(huán)設(shè)于該內(nèi)盤上；以及一外環(huán)，包含復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件，該復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件環(huán)設(shè)于該外環(huán)上；其中，所述復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件與所述復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件產(chǎn)生磁力作用以轉(zhuǎn)動(dòng)所述內(nèi) 盤，并帶動(dòng)所述風(fēng)扇結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)以產(chǎn)生一動(dòng)能。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件與通過 所述內(nèi)盤圓心之切線之間具有一第一預(yù)設(shè)角度。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件與通過 所述外環(huán)中心之切線之間具有一第二預(yù)設(shè)角度。
4.如權(quán)利要求2或3所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述第一預(yù)設(shè)角度對(duì)應(yīng)所述 第二預(yù)設(shè)角度，用以令所述復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件與所述復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件相互作用以轉(zhuǎn)動(dòng) 所述內(nèi)盤。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述外環(huán)具有一第一組合部及 一第二組合部，所述第一組合部之一端及所述第二組合部之一端由一活動(dòng)軸相連接。
6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述活動(dòng)軸提供所述第一組合 部與所述第二組合部彼此分合之自由度。
7.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述第一組合部之另一端設(shè)置 一卡固組件以連接所述第二組合部之另一端。
8.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述復(fù)數(shù)個(gè)第一磁力件與所述 復(fù)數(shù)個(gè)第二磁力件以一預(yù)設(shè)方式相對(duì)排列，兩者相對(duì)端為相同磁極。
9.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于還包含至少一發(fā)電單元，該發(fā) 電單元轉(zhuǎn)換該動(dòng)能為一電能。
10.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述風(fēng)扇結(jié)構(gòu)還包含一內(nèi)轉(zhuǎn)子；一殼體，覆蓋該內(nèi)轉(zhuǎn)子；至少一導(dǎo)風(fēng)片，設(shè)置于該殼體上；以及復(fù)數(shù)個(gè)檢測(cè)單元，與該導(dǎo)風(fēng)片電性連接，該檢測(cè)單元檢測(cè)進(jìn)入所述殼體之一氣流， 并依據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制所述導(dǎo)風(fēng)片之開合。
11.如權(quán)利要求10所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述導(dǎo)風(fēng)片以一電子關(guān)節(jié)與 所述殼體連接，所述檢測(cè)單元控制該電子關(guān)節(jié)之運(yùn)作以控制所述導(dǎo)風(fēng)片之開合。
12.如權(quán)利要求10所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述檢測(cè)單元內(nèi)設(shè)立一默認(rèn) 風(fēng)速，若環(huán)境風(fēng)速大于該預(yù)設(shè)風(fēng)速時(shí)，則各所述導(dǎo)風(fēng)片閉合以包覆所述開口，用以保護(hù) 所述內(nèi)轉(zhuǎn)子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其包含一底座及一風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。底座具有一磁力盤，磁力盤上具有復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件，此復(fù)數(shù)個(gè)磁力組件相互作用以使磁力盤轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過磁力盤帶動(dòng)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明技術(shù)方案提供的這種風(fēng)力發(fā)電裝置，可保護(hù)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，且可通過磁力盤之轉(zhuǎn)動(dòng)，于低風(fēng)速之環(huán)境下發(fā)電，提高了風(fēng)力能使用效率。
文檔編號(hào)F03D7/00GK102011705SQ20091018998
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者蘇宥豪 申請(qǐng)人:蘇宥豪