专利名称：风力发电机及其叶轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电机及其叶轮上的减噪设计。
技术背景近年来由于国内外均努力提倡环保节能的概念，这也让小型风力发电机 的应用有越来越普遍的现象，然而现行小型风力发电机的设计皆着重于整体 效率的提升，却不常注意到风力发电机运转时所产生的噪音，以及噪音对环 境和周围居民的影响。对于小型风力发电机而言，其常设置安装在建筑物上，就近提供住宅用 电的需求，然运转时产生的噪音却对居民造成非常大的影响，干扰生活作息、 影响生活品质，甚至可能造成个人因噪音带来的疾病等等，成了节能设计上 的噪音公害。因此，如何提供一种发电机及其叶轮，可在运转发电时降低噪音，进而 使小型风力发电机更能被使用者接受达到广泛应用，实为当前重要课题之发明内容有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种装设在发电机的叶轮，其上 具有粗糙面设计的叶片，可达到降低叶片与气流产生的噪音。为此，为达到上述目的，本发明提供一种风力发电机，包括一杆体，一 叶轮连接至杆体的一端，叶轮还包括一毂部以及多个叶片环设于毂部上，每 个叶片上具有一第一表面以及一第二表面，当叶寿仑运转时，气流分别流经叶 片的第一表面以及所述第二表面， 一粗糙部则，而一粗糙部设置于每一叶片 上， 一发电单元，连接至叶轮上，当叶轮被气流带动时，可将转动力量传动 至发电单元转换动能为电能进行发电。如上所述，依据本发明的一种风力发电机及其叶轮，可在运转发电时降 低运转气流与叶片所产生的噪音，进而使风力发电机更能被使用者接受而达到广泛应用。
图1A为本发明的一种风力发电机的立体示意图。图1B为图1A的风力发电机的另一视角的立体示意2为第一实施例的一种风力发电机叶片的顶视图。 图3A为图2的A-A部位的剖面示意图。 图3B为其粗糙部设置于与图3A相反的表面的示意图。 图4为第二实施例的 一种风力发电机叶片的顶视图。 图5为图4B-B部位的剖面示意图。 图6为有粗糙部及无粗糙部设计的转速与噪音测试图。主要元件符号说明10:风力发电机；11:杆体；12:叶轮；121:叶片；121a:第一表面; 121b:第二表面；122:毂部；F:前翼端；B:后翼端；T:叶片末梢；A: 粗4造部；W:气流；R:旋转方向具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种风力发电机及 其叶轮，可P争低运转发电时的噪音，其中相同的元件将以相同的参照符号加 以说明。第一实施例请同时参照图1A、图1B与图2， 一种风力发电机IO,包括一杆体或一 任意支撑结构体11， 一叶轮12以及一发电单元(图未显示)。叶轮12连接 至杆体ll的一端，发电单元与叶轮12连接，当叶轮转动时，通过发电单元 将机械能转换为电能。叶轮12包括一毂部122、多个叶片121，至少一粗糙 部A设置于叶片121上。多个叶片121环设于毂部122上。每一叶片121 具有一第一表面121a以及一第二表面121b。当叶4仑12运转时，气流分别流 经该叶片121的第一表面121a以及第二表面121b。叶片121的部位还包括 一前翼端F及一后翼端B，当叶轮12以转动方向R转动时，贴近叶片121 的气流W自前翼端F沿着叶片的第一表面121a及一第二表面121b流至后 翼端B，并将气流施加叶片121的力量带动毂部122产生转动。另外，叶片121位于叶片121上距离毂部最远的位置称为叶片末梢T， 而上述粗糙部A即自叶片121的后翼端B延叶片121的第一表面121a或第 二表面121b (如图3A与第3B图所示)向前翼端F延伸设置，其延伸的宽 度为叶片121的叶片末梢T宽度的13% ~ 70%。又粗糙部A可自该叶片的叶 片末梢T朝该毂部122延伸设置于该叶片121的第一表面或第二表面上(如 图3A与第3B图所示)，其延伸的长度大于叶片121长度的13°/。。粗糙部A具有多个连续设置的凹部及凸部以形成粗糙表面，其粗糙部A 的粗糙度为60~ 100颗粒数/mn^并可于叶片121射出成形时一体成形制成， 或是另外再以打磨加工方式形成，或是直接将具有上述条件的粗糙面贴附粘 着于叶片上。第二实施例请同时参照图1A、图1B、图4以及图5，与第一实施例不同的是，第 二实施例的粗糙部A环设于每一叶片121的叶片末梢T，其环设的粗糙部A 宽度为叶片121长度的2%~5%,而粗糙部A具有多个连续设置的凹部及凸 部以形成所谓之粗糙表面，其粗糙部的粗糙度为60~ 100颗粒数/mm2并可 于叶片121成形时一体成形制成，或是另外再以加工方式形成，或是直接将 具有上述条件的粗糙面贴附粘着于叶片上。如上所述，依据本发明的一种风力发电机及其叶轮，可在运转发电时降 ^f氐运转气流与叶片所产生的噪音，以叶片长度为60cm以内，转速为1000RPM 以下的发电机而言，可降低3~5分贝的噪音值(如图6所示)，进而使风力 发电机更能被使用者接受而达到广泛应用。以上所述仅为举例性，而非为限制性的。任何未脱离本发明的精神与范 畴而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。
权利要求
1.一种叶轮，包括一毂部；多个叶片环设于该毂部，每个叶片具有一第一表面以及一第二表面，当该叶轮运转时，气流分别流经每个所述叶片的所述第一表面以及所述第二表面；以及至少一粗糙部，该粗糙部分别设置于所述多个叶片上。
2. 如权利要求1所述的叶轮，其中每个所述叶片还包括一前翼端及一后 翼端，当叶轮转动时，气流自该前翼端沿着该叶片的所述第一表面与所述第 二表面流至该后翼端，该粗糙部自该叶片的后翼端向该前翼端延伸设置于该 叶片的所述第一表面或所述第二表面上。
3. 如权利要求2所述的叶轮，其中每个所述叶片还包括一前翼端、 一后 翼端及一叶片末梢，该叶片末梢为该叶片上距离毂部最远的位置，且该粗糙 部所延伸的宽度为该叶片的叶片末梢宽度的13% ~ 70%。
4. 如权利要求1所述的叶轮，其中每个所述叶片还包括一叶片末梢，该 叶片末梢为该叶片上距离毂部最远的位置，且该粗糙部自该叶片的叶片末梢 朝该毂部延伸设置于每个所述叶片的所述第一表面或所述第二表面上。
5. 如权利要求4所述的叶轮，其中该粗糙部延伸的长度大于叶片长度的 13%。
6. 如权利要求3或4所述的叶轮，其中该粗糙部环设于每个所述叶片的 叶片末梢，该环设的粗糙部宽度为每个所述叶片长度的2% ~ 5%。
7. 如权利要求1所述的叶轮，其中该粗糙部具有多个连续设置的凹部及 凸部。
8. 如权利要求1所述的叶轮，其中该粗糙部的粗糙度为60~ 100颗粒数 /mm20
9. 如权利要求1所述的叶轮，其中该粗糙部在所述多个叶片成形时一体 成形制成、在成形后施以外力加工形成或另以贴附方式设置于每个所述叶片 上。
10. 如权利要求l所述的叶轮，其中所述多个叶片为射出成形制成。
11. 一种风力发电机，包括一叶轮，包括一毂部；多个叶片环设于该毂部，每个所述叶片具有一第一表面以及一第二表 面，当该叶轮运转时，气流分别流经每个所述叶片的所述第一表面以及所述第二表面；以及至少一粗糙部，该粗糙部分别设置于所述多个叶片上；以及 一发电单元，连接至该叶轮。
12. 如权利要求11所述的风力发电机，其中当该叶轮转动时，通过该 发电单元将机械能转换为电能。
13. 如权利要求11所述的风力发电机，其中该风力发电机架设于一杆 体或一任意支撑结构体上。
全文摘要
一种风力发电机结构，包括一杆体，一叶轮连接至杆体的一端以及一发电单元。叶轮还包括一毂部，多个叶片环设于毂部，每个叶片上具有一第一表面以及一第二表面，当叶轮运转时，气流分别流经叶片的第一表面以及所述第二表面，一粗糙部设置于所述多个叶片上。一发电单元连接至该叶轮，可通过叶轮带动进行发电。
文档编号F03D9/00GK101555863SQ20081009166
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月11日 优先权日2008年4月11日
发明者徐伟峻, 蔡文龙, 黄远芳 申请人:台达电子工业股份有限公司