专利名称：涡轮式风力发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于风力发电装置领域。
本实用新型具体是指一种利用暖流上升冷热对流风力、烟囱效应及外在自然风的带动下，使涡轮式叶片机构，配合发电机及作为连结通风器与发电机的连动元件产生电力的涡轮式风力发电装置。
技术背景参阅图1A所示，习知的大型风力发电机通常采用水平轴型式(螺旋桨式)，它由风轮a、叶片调整机构b、变速箱(加速齿轮箱)c、发电机d、自动迎风装置e、塔架f等部件所组成；风轮a的作用是将风能转换为机械能，它由气体流动性能良好的叶片a1装在轮轴a2上所组成，低速转动的风轮a通过传动系统g由加速齿轮箱c增速，将动力传导给发电机d；上述组件均安装在机舱h内，整个机舱h由高大的塔架f支撑，由于风向会经常改变，为了有效地利用风能，故设置了自动迎风装置e，其会根据风向感测仪e1测得的风向信号，由控制器e2控制偏移装置e3，驱动小齿轮再推动塔架f上的大齿轮，使整个机舱h藉由此自动迎风装置e，能够一直对向迎风面，另有使用垂直轴风车叶片的风力发电装置(如图1B)，其亦受到风力发电的发电量很不稳定的因素，如果没有搭配其它的发电来源，风力发电就必须要能储存能量，以备风停时使用，且建造需要投入大量的成本及空间，故有其加以改良的必要。
发明内容
本案发明人有鉴上述习知风力发电装置的缺失，爰精心研究，并积个人从事该项事业的多年经验，终设计出一种崭新的涡轮式风力发电装置。
本实用新型的主要目的，是要降低发电成本并且提升其发电的效率。
本实用新型的次一目的，是要将发电装置的装置范围更加的扩大并减少使用时的空间及场地限制。
本实用新型的目的是这样实现的提供一种涡轮式风力发电装置，包括有一涡轮通风器、传动系统、变速箱、发电机及塔架；其特征在于该涡轮通风器是于一固定架体中心设置一直立的固定轴，该固定架体为圆管状且设置有四根加强肋，于该固定轴的顶端与该固定架体的上方设置有上、下扇叶座，该上、下扇叶座中心具有环形座，于座内分别设有轴承，该两轴承是分别固定于该固定轴两端，下扇叶座的环形座下方固定有一齿轮，该齿轮可与下方扇叶座同步旋转，在上、下扇叶座侧面固定有螺旋式的扇叶，于上扇叶座的上方固定轴的顶端设置有避雷装置，整个涡轮通风器是靠架体固定于塔架的上端，于塔架下方装设有控制箱，控制箱内装置有变速箱及发电机。以及该塔架为一空心壳体，其外形可为几何或不规则形状。
该塔架是装置于开放空间。
该下扇叶座的环形座下方叠合固定的齿轮与变速箱是经传动系统连接并传输转动的能量。
该齿轮箱是用以调节增加或减慢涡轮通风器的转动速度。
该发电装置中装设有一蓄电池。可储存或直接输出电力。
该下扇叶座的环形座下方叠合固定的齿轮可直接与发电机相连。
本实用新型的积极效果是由于本实用新型是利用暖流上升冷热对流风力、烟囱效应及外在自然风的带动下，使涡轮式叶片机构，配合发电机及作为连结通风器与发电机的连动元件产生电力的涡轮式风力发电装置，主要是利用涡轮通风器的旋转轴是垂直的，不论任何方向的风吹来都可以旋转扇叶，当室内外的空气温度不同时，空气会从高温的一边通过涡轮叶片的间隙流向低的一边，空气排出，室内空气量减少，户外较冷的空气流入室内形成暖流上升冷热对流原理，带动涡轮通风器转动的双重特性；而涡轮通风器装在3米以上的高度，只要不同的室内外温差，就足以产生烟囱效应亦可推动涡轮通风器运转，藉以推动发电机运转而产生电力，该涡轮通风器运转时，利用涡轮通风器的扇叶带动齿轮，为避免风力过强造成涡轮通风器的转速过快，加上了确保安全的离合器方与发电机相连，将所发电力直接使用或储存入蓄电池，亦可使用小型发电机与涡轮通风器的齿轮直接结合发电，供小型电器使用或将多余的电力存入蓄电池内。
依据上述理由，在习知的结构中，由于风向及风量不固定的缺点，必须以大量的技术及成本投入，其塔架的大小及设置地点必须加以评估选择，今本实用新型利用暖流上升冷热对流、烟囱效应及外在的自然风三者兼顾，使用垂直直旋转轴的涡轮通风器，更可广泛运用在不同的地方，如农村、渔塘、花圃、工厂的透天屋顶、大楼公寓中的排气口及路灯、红绿灯均可装置此发电系统，其发电的效率也远胜过习知的风力发电装置。
图1A习知水平轴型式的示意图图1B习知垂直轴型式的示意图图2本实用新型组合剖视图图3本实用新型立体分解图图4本实用新型另一实施例的组合剖视图图5本实用新型另一实施例的立体图件号说明a风轮b 叶片调整机构a1 叶片a2轮轴
c，30 变速箱d，40 发电机e 自动迎风装置 e1 风向感测仪e2 控制器e3 偏移装置f 塔架 g，20 传动系统h 机舱 10 涡轮通风器11 固定架体 11a加强肋12 固定轴12a避雷装置13 扇叶座13a上扇叶座13b下扇叶座 14 齿轮15 扇叶 16 轴承50 塔架 51 控制箱具体实施方式
本实用新型的构造、装置及其特征举一较佳的可行实施例并配合附图详细说明如下如图2、3所示，本实用新型的主要构造是包括一涡轮通风器10、传动系统20、变速箱30、发电机40及塔架50五个部分，涡轮通风器10是将固定架体11中心设置一直立的固定轴12，该固定架体11为圆管状且设置有四根加强肋11a，于固定轴12的顶端与固定架体11的上方设置有上、下扇叶座13a、13b，该上、下扇叶座中心具有环形座，于座内分别设有轴承16，该两轴承16是分别固定于该固定轴12的两端，下方扇叶座13b下方叠合固定有一齿轮14，该齿轮14可与下方扇叶座13b同步旋转，在上、下扇叶座13a、13b侧面固定有螺旋式的扇叶15，于上扇叶座13a的上方固定轴12的顶端设置有避雷装置12a，整个涡轮通风器10是靠固定架体11固定于塔架50的上端，该塔架为一空心壳体，其外形可为几何或不规则形状，于塔架50下方装设有控制箱51，控制箱51内装置有变速箱30及发电机40，而齿轮14与变速箱30是以传动系统20传输转动的能量，其利用涡轮通风器10的旋转轴是垂直的，不论任何方向的风吹来都可以旋转扇叶15，当室内外的空气温度不同时，空气会从高温的一边通过扇叶15的间隙流向低的一边，形成自然通风的暖流上升冷热对流原理使扇叶15旋转；而涡轮通风器10装在3米以上的高度，只要不同的室内外温差，就足以产生烟囱效应，当涡轮通风器10因上述物理现象运转时，涡轮通风器10的扇叶15会带动上、下扇叶座13a、13b，而下扇叶座13b与齿轮14是相连接，故可藉齿轮14与传动系统20的运作，将涡轮通风器10转动的能量传输到变速箱30，变速箱30将转速放大后输入发电机40供应电力，其多余的电力储存于蓄电池41中。
另外于小型涡轮式风力发电装置的设计上，请参照图4，是将涡轮通风器10下方的齿轮14直接与小型发电机40相连，而能直接发电，于小型发电机40上设计有安全开关，避免因风力过强而造成发电机烧坏。
综上所述，本实用新型使用涡轮通风器利用暖流上升冷热对流原理、烟囱效应及外在自然风，确实能达到降低发电成本并且提升其发电的效率，利用塔架的烟囱效应将发电装置的装置范围更加的扩大并减少使用时的空间，而具实用新型的实用性与创造性；申请人爰依专利法提起新型专利的申请。
权利要求1.一种涡轮式风力发电装置，包括有一涡轮通风器、传动系统、变速箱、发电机及塔架；其特征在于该涡轮通风器是于一固定架体中心设置一直立的固定轴，该固定架体为圆管状且设置有四根加强肋，于该固定轴的顶端与该固定架体的上方设置有上、下扇叶座，该上、下扇叶座中心具有环形座，于座内分别设有轴承，该两轴承是分别固定于该固定轴两端，下扇叶座的环形座下方固定有一齿轮，该齿轮可与下方扇叶座同步旋转，在上、下扇叶座侧面固定有螺旋式的扇叶，于上扇叶座的上方固定轴的顶端设置有避雷装置，整个涡轮通风器是靠架体固定于塔架的上端，于塔架下方装设有控制箱，控制箱内装置有变速箱及发电机。
2.如权利要求1所述涡轮式风力发电装置，其特征在于该塔架为一空心壳体。
3.如权利要求1所述涡轮式风力发电装置，其特征在于该下扇叶座的环形座下方叠合固定的齿轮与变速箱是经传动系统连接。
4.如权利要求1所述涡轮式风力发电装置，其特征在于该发电装置中装设有一蓄电池。
5.如权利要求1所述涡轮式风力发电装置，其特征在于该下扇叶座的环形座下方叠合固定的齿轮可直接与发电机相连。
专利摘要一种涡轮式风力发电装置，包括有一涡轮通风器、传动系统、变速箱、发电机及塔架；其特征在于利用暖流上升冷热对流风力、烟囱效应及外在自然风的带动下，气体流动时带动涡轮通风器旋转的转动的能量，经由传动系统输入变速箱以调节加快转速或调慢来带动发电机产生电力，而多余不用的电力可藉由发电装置中装设的蓄电池加以储存。因此本实用新型可以更经济的使用风力，既不会造成公害且可以利用地球所给予的取用不尽的能源。
文档编号F03D3/06GK2653164SQ03209248
公开日2004年11月3日 申请日期2003年9月9日 优先权日2003年9月9日
发明者陈进义 申请人:陈进义