專(zhuān)利名稱(chēng)：垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備的領(lǐng)域，尤指一種運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)偏擺，且便于 應(yīng)用安裝的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于國(guó)際油價(jià)的波動(dòng)造成另一波的能源危機(jī)，各國(guó)科學(xué)家正積極尋找新 的替代能源(綠色能源)，如太陽(yáng)能、風(fēng)力能、潮汐能甚至是生質(zhì)能等；風(fēng)力能的使用迄今 已有數(shù)千年的歷史，早期多應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉及研磨谷物，而風(fēng)力能屬于一種永不耗竭、無(wú)污 染的自產(chǎn)性能源，加上目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研發(fā)技術(shù)日新月異，用于發(fā)電的發(fā)電量也持續(xù)提 高，而使得發(fā)電成本大幅下降，且可分散設(shè)置于各地，以滿(mǎn)足區(qū)域性供電的需求、減少輸電 損失，并降低供電成本。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理乃是通過(guò)將風(fēng)力轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再由機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 發(fā)電。故風(fēng)力發(fā)電的效能會(huì)受到風(fēng)速大小、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片設(shè)計(jì)及葉片受風(fēng)面積的影 響。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)依照主軸與水平面的相對(duì)位置可分為水平軸式(Horizontal Axis Wind Turbine)與垂直軸式(Vertical Axis Wind Turbine)兩種。該種垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)不 需具有調(diào)向裝置，其利用阻力作功或利用翼形的升力作功，可于不受風(fēng)向的影響下，但發(fā)電 效率較差是其缺點(diǎn)。因此，請(qǐng)參閱圖1、圖2，是一般垂直軸向風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各種使用狀態(tài)示意圖。如圖 中所示，該種垂直軸向風(fēng)力發(fā)電機(jī)10包括一支撐桿11，該支撐桿11頂部再軸接有一葉輪 12，且該葉輪12具有多個(gè)不同翼形的葉片121。該葉輪12受風(fēng)時(shí)，肇因于所述的這些葉片 121的所受阻力，或所述的這些葉片121因受到升力所產(chǎn)生的功，利用所述的這些葉輪12受 轉(zhuǎn)動(dòng)后的機(jī)械能帶動(dòng)位于該支撐桿11底部的發(fā)電機(jī)13發(fā)電而產(chǎn)生電能。實(shí)際上，由于所述 的這些葉輪12單點(diǎn)軸設(shè)于該支撐桿11上，因此，當(dāng)所述的這些葉片121受到風(fēng)力吹動(dòng)所產(chǎn) 生的阻力，不僅帶動(dòng)了該葉輪12的轉(zhuǎn)動(dòng)，也會(huì)使該支撐桿11產(chǎn)生晃動(dòng)，且該支撐桿11的高 度越高，其晃動(dòng)的幅度越大而容易發(fā)生危險(xiǎn)；再者，所述的這些葉輪12上的各個(gè)葉片121， 也會(huì)因?yàn)樯Χa(chǎn)生變形，也會(huì)使得發(fā)電效率變差。因此，有鑒于上述垂直軸向風(fēng)力發(fā)電機(jī)10在使用上的缺失，本實(shí)用新型提供一種 垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，其不但便于安裝應(yīng)用而不占空間，且其支架設(shè)計(jì)也能避免該葉輪 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的晃動(dòng)及變形等問(wèn)題，大幅提高了應(yīng)用時(shí)的實(shí)用性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的一目的，旨在提供一種垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，俾便于安裝應(yīng)用，且 不會(huì)占用空間。本實(shí)用新型的一目的，旨在提供一種垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置的支架結(jié)構(gòu)，俾能限 定該葉輪兩端，而避免其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的晃動(dòng)或變形問(wèn)題。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置包括一支架，具有一第一板體及二第二板體而呈π字形，且于該第一板體及該第二板體連接處設(shè)有至少一補(bǔ)強(qiáng)片；一 葉輪，軸設(shè)于所述的這些第二板體間，且該葉輪具有一軸桿及復(fù)數(shù)個(gè)葉片，使該軸桿及所述 的這些葉片分別與該第一板體平行設(shè)置；及一發(fā)電機(jī)，設(shè)于該第二板體外側(cè)，且與該葉輪的 軸桿相連結(jié)，使該葉輪受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)后而產(chǎn)生電能。且該葉輪的所述的這些葉片憑借復(fù)數(shù)個(gè)支 撐臂而連接設(shè)于該軸桿上。據(jù)而利用該支架由該葉輪兩端分別限定其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸接處，一 方面可使該葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)更加穩(wěn)定，另一方面也可避免該葉輪的葉片變形情況。在一實(shí)施例中，所述的這些補(bǔ)強(qiáng)片呈三角形，而連接于該第一板體的兩個(gè)側(cè)緣及 該第二板體的兩個(gè)側(cè)緣，用以連接該第一板體及該第二板體，而增加該支架的強(qiáng)度，避免該 葉輪受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)造成該支架的變形問(wèn)題。在一實(shí)施例中，該第一板體上更具有復(fù)數(shù)個(gè)固定孔，供以鎖固于墻面或桿體上，或 便于與其他夾具或固定器具作結(jié)合，而增加安裝時(shí)的便利性，且能更廣泛地被應(yīng)用。在一實(shí)施例中，所述的這些第二板體的寬度大于等于該葉片的寬度的二分之一， 此一結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是了加強(qiáng)該支架的強(qiáng)度，尤其是為了避免所述的這些葉片因受風(fēng)時(shí)的強(qiáng)大 阻力，造成所述的這些第二板體無(wú)法有效支撐該葉輪。在一實(shí)施例中，本實(shí)用新型的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置更具有一容置箱，其設(shè)于該 支架一側(cè)，且該容置箱內(nèi)部設(shè)有一電流轉(zhuǎn)換模塊及一蓄電池，使該電流轉(zhuǎn)換模塊分別與該 發(fā)電機(jī)及該蓄電池電連接，不僅增加其美觀性，且與該支架相結(jié)合后，而使本實(shí)用新型與該 電流轉(zhuǎn)換模塊及該蓄電池形成一模塊化設(shè)計(jì)，而更加方便應(yīng)用。在一實(shí)施例中，所述的這些第二板體供以軸設(shè)該葉輪的軸桿處，分別設(shè)有一穿孔， 且于所述的這些穿孔內(nèi)分別具有一軸承，以增加該葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)在于該葉輪的 軸桿兩個(gè)端部分別受到該支架的限定以防止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的偏擺問(wèn)題，且該支架的設(shè)計(jì)能安裝于 各種桿體或墻面上，以提供一個(gè)更加方便、環(huán)保的用電手段。

圖1是一般垂直軸向風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用狀態(tài)示意圖(一)；圖2是一般垂直軸向風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用狀態(tài)示意圖(二)；圖3是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例應(yīng)用于路燈上的使用示意圖；圖5是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例應(yīng)用于大樓外墻的使用示意圖(一)；圖6是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例應(yīng)用于大樓外墻的使用示意圖(二)；圖7是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例應(yīng)用于道路指示牌的使用示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)10_垂直軸向風(fēng)力發(fā)電機(jī)；11-支撐桿；12-葉輪；121-葉片；13-發(fā)電 機(jī)；本實(shí)用新型20_垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置；21-支架；211-第一板體；2111-固定 孔；212-第二板體；2121-穿孔；2122-軸承；213-補(bǔ)強(qiáng)片；22-葉輪；221-軸桿；222-葉片； 223-支撐臂；23-發(fā)電機(jī)；24-容置箱；241-電流轉(zhuǎn)換模塊；242-蓄電池；30-路燈；31-桿 體；32-發(fā)光源；40-墻面；41-固定架；50-指示牌；51-照明裝置。
具體實(shí)施方式
為使貴審查委員能清楚了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，謹(jǐn)以下列說(shuō)明搭配圖式，敬請(qǐng)參 閱。請(qǐng)參閱圖3，是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示，本實(shí)用新型的 垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置20包括一支架21、一葉輪22及一發(fā)電機(jī)23。其中，該支架21具有一第一板體211及二第二板體212，如圖中所示，所述的這些 第二板體212結(jié)合于該第一板體211的兩個(gè)端部，使該第一板體211及所述的這些第二板 體212結(jié)合后略呈π字形(也稱(chēng)為門(mén)字形)，且該第一板體211的端部仍凸出于所述的這 些第二板體212結(jié)合處，并于該第一板體211及該第二板體212連接處設(shè)有至少一補(bǔ)強(qiáng)片 213。再者，所述的這些補(bǔ)強(qiáng)片213呈三角形，而連接于該第一板體211的兩個(gè)側(cè)緣及該第 二板體212的兩個(gè)側(cè)緣，用以連接該第一板體211及該第二板體212，以將該葉輪22受風(fēng) 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述的這些第二板體212所受的振動(dòng)有效分散至該第一板體211上，以防止該支架 21可能發(fā)生的變形問(wèn)題。另外，該第一板體211上更具有復(fù)數(shù)個(gè)固定孔2111，以鎖固于墻 面或桿體上而增加安裝時(shí)的便利性。該葉輪22具有一軸桿221及復(fù)數(shù)個(gè)葉片222，且該葉輪22的所述的這些葉片222 憑借復(fù)數(shù)個(gè)支撐臂223而連接設(shè)于該軸桿221上，并將該軸桿221的兩個(gè)端部分別軸設(shè)于 所述的這些第二板體212間，使該軸桿221及所述的這些葉片222分別與該第一板體211 平行設(shè)置。應(yīng)注意的是，所述的這些第二板體212的寬度大于等于該葉片222的寬度的二 分之一，此一設(shè)計(jì)是了加強(qiáng)該第二板體212的強(qiáng)度，而避免所述的這些葉片222因受風(fēng)時(shí)的 強(qiáng)大阻力產(chǎn)生的偏擺問(wèn)題，造成所述的這些第二板體212無(wú)法有效支撐該葉輪22。另外，于 所述的這些第二板體212軸設(shè)該葉輪22的軸桿221處分別設(shè)有一穿孔2121，且所述的這些 穿孔2121內(nèi)分別具有一軸承2122，大幅提升該葉輪22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑效果。該發(fā)電機(jī)23設(shè)置于該第二板體212外側(cè)，如圖中所示，該發(fā)電機(jī)23設(shè)于該下方的 第二板體212下方，使該發(fā)電機(jī)23與該葉輪22的軸桿221相連結(jié)，使該葉輪22受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng) 后而產(chǎn)生電能。據(jù)而利用該支架21 二側(cè)的第二板體212，以限定該葉輪22的軸桿221兩 端，不僅可使該葉輪22的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)偏擺左右晃動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定，且可避免該葉輪22的葉 片222在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被上下拉扯所造成的變形情況。另外，該垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置20更具有一容置箱24，其設(shè)于該支架21 —側(cè)，如 圖中所示，該容置箱24設(shè)置于該支架21的下方，且該容置箱24內(nèi)部設(shè)有一電流轉(zhuǎn)換模塊 241及一蓄電池242，使該電流轉(zhuǎn)換模塊241分別與該發(fā)電機(jī)23及該蓄電池242電連接，以 將該發(fā)電機(jī)23所產(chǎn)生的電能經(jīng)過(guò)該電流轉(zhuǎn)換模塊241的轉(zhuǎn)換后，直接提供需用電產(chǎn)品使 用，或?qū)⒔?jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的電能儲(chǔ)放至該蓄電池242內(nèi)。請(qǐng)參閱圖4、圖5、圖6、圖7，是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例應(yīng)用于各種場(chǎng)所時(shí)的狀態(tài)示 意圖。如圖4所示，本實(shí)用新型的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置20得以復(fù)數(shù)形態(tài)結(jié)合使用于一路 燈30上，利用所述的這些支架21通過(guò)環(huán)形夾具，而夾持固定于該路燈30的桿體31上，通 過(guò)串并聯(lián)等電連接方式，將所述的這些容置箱24與該路燈30的發(fā)光源32電連接，以在所 述的這些葉輪22受風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電能，直接提供該路燈30使用，或于白天不使用時(shí)對(duì)該 蓄電池242 (圖中未顯示)進(jìn)行充電，以將風(fēng)力發(fā)電的方式結(jié)合使用于一般路燈30上，相當(dāng)
5地符合環(huán)保規(guī)范，也能達(dá)到節(jié)省電費(fèi)的目的。再者，如圖5、圖6所示，本實(shí)用新型的垂直軸 向風(fēng)力發(fā)電裝置20得以單獨(dú)或復(fù)數(shù)形態(tài)固設(shè)于大樓的墻面40上，如圖5所示，于墻面40 的轉(zhuǎn)角處設(shè)置一固定架41，該固定架41用以連接大樓的二相鄰墻面40，且向外延伸一段距 離，以將該垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置20固定于該固定架41上，而成為以45度角的角度設(shè)置 大樓墻面40上的型態(tài)，可同時(shí)接收由大樓二面的風(fēng)力以產(chǎn)生電能；而圖6所示，是該垂直軸 向風(fēng)力發(fā)電裝置20直接固接于墻面40的實(shí)施例，并將該容置箱24(圖中未顯示)與大樓內(nèi) 部的公用電力設(shè)施電連接，以提供大樓內(nèi)部的用電需求，且可節(jié)省許多電費(fèi)的支出。另外， 如圖7所示，本實(shí)用新型的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置20以可以橫向的方式，設(shè)置于一般道路 或高速公路上的指示牌50上方，由于目前的指示牌50多具有照明裝置51以供夜間使用， 將該容置箱24(圖中未顯示)與所述的這些照明裝置51電連接后，而能夠利用風(fēng)力產(chǎn)生的 電能致動(dòng)所述的這些照明裝置51照亮該指示牌50上的文字，而符合環(huán)保的需求，且能有效 降低電費(fèi)的支出。 以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但 都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，包括一支架，具有一第一板體及二第二板體而呈門(mén)字形，且于該第一板體及該第二板體連接處設(shè)有至少一補(bǔ)強(qiáng)片；一葉輪，軸設(shè)于所述的這些第二板體間，且該葉輪具有一軸桿及復(fù)數(shù)個(gè)葉片，使該軸桿及所述的這些葉片分別與該第一板體平行設(shè)置；及一發(fā)電機(jī)，設(shè)于該第二板體外側(cè)，且與該葉輪的軸桿相連結(jié)，使該葉輪受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)后而產(chǎn)生電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述的這些補(bǔ)強(qiáng)片呈 三角形，而連接于該第一板體的兩個(gè)側(cè)緣及該第二板體的兩個(gè)側(cè)緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該第一板體上更具有 復(fù)數(shù)個(gè)固定孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述的這些第二板體 的寬度大于等于該葉片的寬度的二分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于更具有一容置箱，設(shè)于 該支架一側(cè)，且該容置箱內(nèi)部設(shè)有一電流轉(zhuǎn)換模塊及一蓄電池，使該電流轉(zhuǎn)換模塊分別與 該發(fā)電機(jī)及該蓄電池電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于所述的這些第二板體 供以軸設(shè)該葉輪的軸桿處，分別設(shè)有一穿孔，且在所述的這些穿孔內(nèi)分別具有一軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于該葉輪的所述的這些 葉片憑借復(fù)數(shù)個(gè)支撐臂而連接于該軸桿上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種垂直軸向風(fēng)力發(fā)電裝置，包括一支架、一葉輪及一發(fā)電機(jī)。其中的支架具有一第一板體及二第二板體而呈略呈ㄇ字形，且于該第一板體及該第二板體連接處設(shè)有至少一補(bǔ)強(qiáng)片；該葉輪軸設(shè)于所述的這些第二板體間，且該葉輪具有一軸桿及復(fù)數(shù)個(gè)葉片，使該軸桿及所述的這些葉片分別與該第一板體平行設(shè)置；該發(fā)電機(jī)設(shè)于該第二板體外側(cè)，且與該葉輪的軸桿相連結(jié)，使該葉輪受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)后而產(chǎn)生電能。據(jù)此，該葉輪的軸桿兩個(gè)端部分別受到該支架的限定以防止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的偏擺問(wèn)題，且該支架的設(shè)計(jì)能安裝于各種桿體或墻面上，以提供一個(gè)更加方便、環(huán)保的用電手段。
文檔編號(hào)F03D11/00GK201747530SQ201020235940
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者李佳原 申請(qǐng)人:李佳原