专利名称：结构改良的风力发电机叶轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种结构改良的风力发电机的叶轮，尤其涉及能够实现不需设置 尾舵、转速低、响应性高、产生扭力较高、安全性高、不确定性低、震动小、噪音低、易于保养 维护以及不易损坏的功效的风力发电机叶轮。
背景技术：
目前，全球人类大力倡导节能减碳，并因经济发展对能源有增无减的需求下，近年 来大型风力机的风电新能源乃迅速发展，并广为人们所接受；然而受限于土地面积空间使 用有限，对环保生态破坏的疑虑，及对人健康产生的不良影响，如噪音、眩影、视觉压力、压 迫感、台风、飓风下破坏倒塌、掉落、或折断等危害，抑或是故障待料而造成运转时间延宕等 诸多的不便，使其效率大减，尤其是设置在偏远交通不便的地区或海上，均需大型吊具配合 作业运送零件来更换维修或维护，使得其所费不赀，且风场通常离客户端较远，导致输配电 成本较高，且输电耗损较大，以致总体经济效益大打折扣。然而传统小型风力机常因要兼顾效率与抗台风设计，以致造型结构与输出功率等 比例多不协调或太高，且发电机及零组件或太重或太占空间，一般使用者不易贴近操作使 用，另于维修不便运作转速过高、震动大、噪音高、刀型叶片较危险、过度追风摇摆或打转等 等微风启动不良、额定风速太高，导致稳定性不足、效率效益不佳，再者若叶片的比例太小， 常会使得风能转换率差，造成有效发电时间不长、或是过度集中，如此，对电力系统及蓄电 池的寿命、参差率及容量因素皆会产不良的影响。况且，以传统的小型风力机而言，常因支架太高，使得保养及维修不便，且其支架 的设计常以粗重的架结构来抗台风、飓风，所以必需消耗较多的材料，又依据过往的经验而 言，该传统小型风力机的叶片并无法有效抵挡飓风，故导致其寿命较短，平均约三年即需更 换(2007 2008年台湾即经历四个强烈台风)，造成整体妥善率与耐久性不高，且土建工程 也不可免，如此，各项成本即增加许多，而长期以来小型风力机用多停留在理想化阶段与 实务应用有一大段距离，始终无法务实的将微风风电安全便利，有效率的撷取并大量普及 到消费者及用户使用。因此，如何创作出一种结构改良的风力发电机叶轮，以使其达到可不需设置尾舵、 转速低、响应性高、产生扭力较高、安全性高、不确定性低、震动小、噪音低、易于保养维护以 及不易损坏的功效，将是本实用新型所欲积极揭露之处。
发明内容有鉴于上述习知的风力发电机叶轮的缺憾，创作人有感其未臻于完善，遂竭其心 智悉心研究克服，凭其从事该项产业多年的累积经验，进而研发出一种结构改良的风力发 电机叶轮，以期可达到不需设置尾舵、转速低、响应性高、产生扭力较高、安全性高、不确定 性低、震动小、噪音低、易于保养维护以及不易损坏的功效的目的。本实用新型的主要目的在提供一种结构改良的风力发电机叶轮，其借着可配置于所需的载具上使用，且以各叶片的配合，致使于低风速时即可取得较大风压及能量密度，可 使单位面积风能转换率较高，进而达到可不需设置尾舵、转速低、响应性高、产生扭力较高、 安全性高、不确定性低、震动小、噪音低、易于保养维护以及不易损坏的目的。为达上述目的，本实用新型的结构改良的风力发电机的叶轮包含具有毂身及渐 缩部的轮毂；以及至少三个以倾斜45°角度设于毂身外缘的叶片。从而，本实用新型的一种结构改良的风力发电机叶轮，可配置于所需的载具上使 用，且以各叶片的配合，而于低风速时即可取得较大风压及能量密度，可使单位面积风能转 换率较高，而达到可不需设置尾舵、转速低、响应性高、产生扭力较高、安全性高、不确定性 低、震动小、噪音低、易于保养维护以及不易损坏的功效。
图1为本实用新型第一实施例的外观示意图。图2为本实用新型第二实施例的外观示意图。图3为本实用新型第三实施例的外观示意图。主要组件符号说明轮毂1毂身11渐缩部12叶片2、2a、2b加强肋21a框架22b
具体实施方式
为充分了解本实用新型的目的、特征及功效，现通过下述具体的实施例，并配合所 附的图式，对本实用新型做一详细说明，说明如后请参阅图1，为本实用新型第一实施例的外观示意图。如图所示本实用新型的结 构改良的风力发电机的叶轮，至少包含有一个轮毂1以及至少三个叶片2所构成。上述所提的轮毂1其包括有毂身11、及设于毂身11前端的渐缩部12。各叶片2分别以倾斜45°的角度设于毂身11的外缘，且各叶片2可为平面状，而 各叶片2的夹角总和为135°，另各叶片2可为塑料材质所制成。当本实用新型于运用时，可将该轮毂1的毂身11设置于发电机的转轴上(图未 示)，并可固定配置于侧阳台的墙面上缘，且底盘配重不必土建工程，可旋转收入屋檐下，风 力机无需尾舵，定向锁控左右方向，撷取流通过较具风能的双向侧风风力，约300w以下为 宜，而使各叶片2以倾斜45°的角度配合毂身11前端的渐缩部12，在低风速时即可取得较 大风压及能量密度，可使单位面积风能转换率较高，进而达到可不需设置尾舵、转速低、响 应性高、产生扭力较高、安全性高、不确定性低、震动小、噪音低、易于保养维护以及不易损 坏的功效。请参阅图2，为本实用新型第二实施例的外观示意图。如图所示本实用新型除上 述第一实施例所提结构型态之外，亦可为本第二实施例的结构型态，而其所不同之处在于， 各叶片2a可为金属材质所制成，且各叶片2a的周缘或(及)中央处设有加强肋21a ；当使用时，可将该轮毂1的毂身11设置于一发电机的转轴上(图未示)，并配置稳 藏于车辆的四边角落，且以电控驱动线性滑杆支架延伸出，再架上组合支架(图未示)、或是以底座、底盘配重贴地置放于顶楼阳台(图未示)，可利用小千斤顶架高套入活动轮子可 拖离原地，不需土建工程，可活用空间，叶片2a方便拆卸安装及保养维修便利，可回避台风 毁损破坏，固定好后即可撷取风电补充电力；另轮毂1可变螺矩(强风时改变叶片角度，平 衡扭力)，又三个叶片2a的夹角共135°，且风的吹向约半年东比季风半年西南季风，故也 可采固定式正向对风操作取得风力最大利用限度，除去尾舵不用，增加稳定性及可靠性，减 少风复杂变化参数的影响，避免因过度追风而摇摆打转丧失扭力减损风电效率。请参阅图3，为本实用新型第三实施例的外观示意图。如图所示本实用新型除上 述第一及第二实施例所提结构型态之外，亦可为本第三实施例的结构型态，而其所不同之 处在于，各叶片2b分别包括有一框架22b，而各框架22b中设有一板片23b，而各框架22b 可为轻金属材质，且各板片23b可为轻质板材，可作为500w以上较大输出的使用而该第三实施例的结构于使用时，可配置在空旷地，或结构承载重量兼容的建筑 物上，风能和受风面积成正比，可视需求规划作双数扩充，连动式整组自动控制风向，顶部 设风向仪(图未示)约一人举手高位置，设电动油压连杆(图未示)可倾倒装置，可防范台 风及免于攀高的危险，倾倒后1 2人即可便于进行维护保养，除建筑物空间有效利用外， 有分散发电集中管理效果。如上所述，本实用新型完全符合专利三要件新颖性、进步性和产业上的可利用 性。以新颖性和进步性而言，本实用新型借着可配置于所需的载具上使用，且以各叶片的配 合，致使于低风速时即可取得较大风压及能量密度，可使单位面积风能转换率较高，进而达 到可不需设置尾舵、转速低、响应性高、产生扭力较高、安全性高、不确定性低、震动小、噪音 低、易于保养维护以及不易损坏的效用；就产业上的可利用性而言，利用本实用新型所衍生 的产品，当可充分满足目前市场的需求。本实用新型在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，该实 施例仅用于描绘本实用新型，而不应解读为限制本实用新型的范围。应注意的是，举凡与该 实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本实用新型的范畴内。因此，本实用新型的保 护范围当以下文的申请专利范围所界定者为准。
权利要求一种结构改良的风力发电机叶轮，其特征在于，包含轮毂，其包括有毂身、及设于毂身前端的渐缩部；以及至少三个叶片，分别以倾斜45°的角度设于毂身的外缘。
2.如权利要求1所述的结构改良的风力发电机叶轮，其特征在于，各叶片的夹角总和 为 135° 。
3.如权利要求1所述的结构改良的风力发电机叶轮，其特征在于，各叶片为塑料材质 所制成。
4.如权利要求1所述的结构改良的风力发电机叶轮，其特征在于，各叶片为一平面状。
5.如权利要求1所述的结构改良的风力发电机叶轮，其特征在于，各叶片为金属材质 所制成，且各叶片的周缘或中央处设有加强肋。
6.如权利要求1所述的结构改良的风力发电机叶轮，其特征在于，各叶片分别包括有 框架，而各框架中设有板片，而各框架为轻金属材质，且各板片为轻质板材。
专利摘要本实用新型提供一种结构改良的风力发电机叶轮，其包含具有毂身及渐缩部的轮毂；以及至少三个以倾斜45°角度设于毂身外缘的叶片。从而，本实用新型的结构改良的风力发电机叶轮，可配置于所需的载具上使用，且以各叶片的配合，而于低风速时即可取得较大风压及能量密度，可使单位面积风能转换率较高，而达到可不需设置尾舵、转速低、响应性高、产生扭力较高、安全性高、不确定性低、震动小、噪音低、易于保养维护以及不易损坏的功效。
文档编号F03D1/06GK201687647SQ201020122730
公开日2010年12月29日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者季永新 申请人:季永新