专利名称：立式复合型风力发电机结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立式复合型风力发电机结构改良，尤指一种成本低廉、结构
强度佳且可提升风力驱动效率的复合型风力发电机结构。
技术背景 传统的立式复合型风力发电机结构，较具代表性的，有如中国台湾专利公告第M 310950号「垂直轴风车主轴改良结构」新型专利案所示，其主要的结构如图1及图2所示， 包括发电机本体10、内轴20、沙伏尼氏叶片组30及达利氏叶片组40等部份，其中该发电 机本体10内设有一固定的定子及一设置于该定子周缘且与外壳相结合的转子，于该外壳 对应于定子中央部位设有一螺孔104，内轴20以其一端通过该螺孔104而与该定子相结合， 于该内轴20裸露于发电机本体10外的部份则套合一外转轴201，且于该外转轴201 —端 部设有外螺纹202，可螺入该螺孔104而使该外转轴201与发电机本体10的外壳相结合， 达利氏叶片组40包括数片呈长条弧形片状的达利氏叶片403，使其二端部分别经由上、下 托架402、401而结合于外转轴201的上、下端部，沙伏尼氏叶片组30由数片沙伏尼氏叶片 302呈弧形放射状设置于一中间轴套301周缘，以该中间轴套301迫紧套合于该外转轴201 外周缘，使该沙伏尼氏叶片组30亦得以与该外转轴201形成同步连动；藉由该达利氏叶片 组40与沙伏尼氏叶片组30同时受风力作用而可经由外转轴201连动发电机本体10的外 壳(转子)，使其与内轴20(定子)间形成相对的枢转，以产生发电所需的动力。 然而，上述结构于实际应用时有下列缺失 1.由于各达利氏叶片403皆呈长条弧形弯曲的片状体，其本身的造型不利于结构 的强度，容易因风力过大而产生变形，甚至于损坏，而影响正常运转。 2.若要改善上述各达利氏叶片403本身的结构强度，则必须采用较高强度的材料 或增加相关的补强机构，如此势必增加其材料的成本。 3.由于各达利氏叶片403上、下二端部距离内轴20(外转轴201)的距离较近，其 于受风时所能产生的转矩较小，就叶片本身的材料、断面形状加以评估，该叶片的上、下二 端部结构所能产生的风力驱动效率最差，属于最不符合经济效益的部位，因此若需设计改 良时，上述叶片上、下二端部应为结构改变的主要部位。 有鉴于上述立式复合型风力发电机结构的上述缺点，发明人乃针对该些缺点研究 改进之道，终于有本实用新型产生
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种立式复 合型风力发电机结构，其可有效提升各叶片的整体结构强度，降低损坏并延长使用寿命。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种立式复合型风力 发电机结构，其至少包括一发电机本体、一转轴组件、及一外叶片组；该发电机本体内部具 有一定子，该定子结合固定于一向外凸伸的固定轴上，该定子外周缘设有一与发电机本体的外壳相结合的转子；该转轴组件设于该固定轴的外周侧，且该转轴组件与外壳体同步相 对于固定轴枢转；该外叶片组包括数片弧形片状的外叶片，各外叶片设置于转轴组件的外 部周侧，且其表面可界定为一临近转轴组件的内侧及另一反面的外侧，且使各外叶片与发 电机本体内的转子形成同步连动，其特点是所述转轴组件经由定位组件与发电机本体的
外壳体形成可拆卸的组合；所述外叶片组还包括数个支架，该数个支架设置于该转轴组件、 发电机本体的外壳与该外叶片的内侧之间，该各外叶片的内侧分别经由数支架结合于该转 轴组件上。 如此，该结构可有效提升各叶片的整体结构强度，降低损坏并延长使用寿命；可有 效增进风力驱动效率，提升发电效能；可有效降低材料成本，提升产品竞争力。 为使本实用新型的上述目的、功效及特征可获得更具体的暸解，兹依下列附图说 明如下
图1是已知复合型风力发电机的结构外观图c图2是已知复合型风力发电机的结构剖面图:图3是本实用新型的结构分解图。图4是本实用新型的整体组合外观图。图5是本本实用新型的组合剖面图。标号说明1、10.…发电机本体104、231、431、451、471...螺孔11....固定轴 12....主支架121...刹车器14....定位组件2……转轴组件 20....内轴201...外转轴202...外螺纹21....固定轴套管211...环凸缘212、311...定位孔22....轴承23....上转轴24....上帽盖25....端塞252...螺栓3、30....沙伏尼氏叶片组301. .中间轴套31 、32、302.沙伏尼氏叶片311、321...轴孔[0029]323、442、462...固定孔4外叶片组41....外叶片411、413、412...凹部[0031]4111、4131、4121、4211、4221、4231..通孔421、422、423...补强片[0032]4212、4222、4232..固定螺栓43… 上支架431 、451 、471.螺孔44… 上支座441、461.轴孔45....中支架46....中支座47....下支架48....下支座40....达利氏叶片组401.下托架402...上托架[0038] 403...达利氏叶片 443、481...扩展倾斜部
具体实施方式
请参见图3至图5，可以很明显地看出，本实用新型主要包括发电机本体1、转轴 组件2、沙伏尼氏叶片组3及外叶片组4等部份，其中该发电机本体1内部设有一固定的定 子及一设置于该定子周缘且可相对枢转的转子，该定子可结合一向外凸伸的固定轴11，该 固定轴11的一端可经由一刹车器121结合于一主支架12上，而该转子则可与该发电机本 体l的外壳相结合，且于该外壳表面设有数个向外凸伸的定位组件14(可为螺栓)；转轴组 件2由一固定轴套管21及一上转轴23组成，该上转轴23 —端经由一轴承22而结合于固 定轴11上端，并形成可相互枢转的组合，于该上转轴23顶端面设有数个螺孔231，可经由 数个螺栓252结合一端塞25，上转轴23的另一 (下方)端部周缘则设有一环凸缘232，于 该环凸缘232上设有数个定位孔233，而固定轴套管21则可套合于该固定轴11周缘与该 上转轴23的下端部，于该固定轴套管21的底端设有一环凸缘211，于该环凸缘211上设有 数个定位孔212分别对应于发电机本体1的各定位组件14，以该定位孔212分别结合于定 位组件14上，可使该固定轴套管21与发电机本体1的外壳形成连动；沙伏尼氏叶片组3由 二层由中心向外呈放射状弧形且螺旋状延伸的沙伏尼氏叶片31、32组成，于各沙伏尼氏叶 片31、32中央设一轴孔311、321，可分别结合于该上转轴23与固定轴套管21外周侧(本 实施例中以二层为例，但于实际应用上，亦可为单一层或二层以上)形成一同步连动，且该 下层的沙伏尼氏叶片32底侧另设有数个固定孔323，可供结合固定于该发电机本体1的外 壳各定位组件14上而形成连动；外叶片组4由数片呈长条弧形片状的外叶片41、数个支座 (包括一上支座44、一中支座46以及一下支座48)、数个结合于各支座周缘的各支架(包括 一上支架43、一中支架45及一下支架47)组成，各外叶片41呈一水滴型断面形状，其二侧 分别界定为一内侧及一外侧，于该内侧表面分别各设有一凹部411、412、413，各凹部411、 412、413内部底面分别设有数个通孔4111、4121、4131，另有数片补强片421、422、423分别 贴设于各外叶片41上的凹部411、412、413反侧，且于各补强片421、422、423上分别设有数 个通孔4211、4221、4231对应于各通孔4111、4121、4131，而于该上、中支座44、46上各设有 一轴孔441、461，可分别套合于该上转轴23顶端及该固定轴套管21周缘，于轴孔441、461 外周缘各设有数个固定孔442、462，利用该端塞25可夹合固定该上支座44，而以数个固定 组件贯穿该固定孔462而伸入上转轴23的定位孔233，则可使该中支座46与上转轴23相 结合，而该下支座48则直接结合于发电机本体l的外壳上，另使各上、中、下支架43、45、47 分别结合于上、中、下支座44、46、48周缘，如图所示，该上支座44与下支座48之上，用以衔 接上支架43内端及下支架47内端的部位，更可设置有分别朝向上方及下方偏斜的扩展倾 斜部443及481使得该等支架呈放射状向外延伸，于各上、中、下支架43、45、47外端面分别 设有数个螺孔431、451、471对应于通孔4111、4121、4131，使各上、中、下支架43、45、47以外 端插入各外叶片41内侧的凹部411、412、413内，利用数个固定螺栓4212、4222、4232分别 贯穿通孔4211、4111、4221、4121、4231、4131并螺入螺孔431、451、471，使各外叶片41与各 上、中、下支架43、45、47相结合，同时，补强片421、422、423可于各结合部位形成一补强结 构。 上述结构中，于该上转轴23顶端的端塞25上方可视需要而盖合一帽盖24，而于使
6用时，该达利氏叶片组3与外叶片组4同时受风力作用而可经由固定轴套管21连动发电机 本体l的外壳(转子)，使其与固定轴ll(定子)间形成相对的枢转，以产生发电所需的动 力。 上述结构中，由于各外叶片41分别经由数组横向延伸的上、中、下支架43、45、47 衔接于转轴组件2上，因此具有较佳的结构强度，可承受较大的风力驱动而不易损坏；同 时，各外叶片41以约略与转轴组件2相同延伸方向排列，因此具有较佳的风力驱动效率，可 有效提升发电效能。 综合以上所述，本实用新型的立式复合型风力发电机结构确可达成降低材料成 本、增进结构强度且可提升风力驱动效率的功效，实为一具新颖性及进步性的创作，依法提 出实用新型专利申请。
权利要求一种立式复合型风力发电机结构，其至少包括一发电机本体、一转轴组件、及一外叶片组；该发电机本体内部具有一定子，该定子结合固定于一向外凸伸的固定轴上，该定子外周缘设有一与发电机本体的外壳相结合的转子；该转轴组件设于该固定轴的外周侧，且该转轴组件与外壳体同步相对于固定轴枢转；该外叶片组包括数片弧形片状的外叶片，各外叶片设置于转轴组件的外部周侧，且其表面可界定为一临近转轴组件的内侧及另一反面的外侧，且使各外叶片与发电机本体内的转子形成同步连动，其特征在于所述转轴组件经由定位组件与发电机本体的外壳体形成可拆卸的组合；所述外叶片组还包括数个支架，该数个支架设置于该转轴组件、发电机本体的外壳与该外叶片的内侧之间，该各外叶片的内侧分别经由数支架结合于该转轴组件上。
2. 如权利要求1所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述各外叶片的内侧表面设有至少一可供各支架以其端部插入结合的凹部。
3. 如权利要求2所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述外叶片于各凹部内底侧设有数个通孔，而各支架于临凹部的一侧端面设有数个对应的螺孔，以数个固定螺栓贯穿各通孔并螺入各螺孔，可使该外叶片与支架结合。
4. 如权利要求3所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述外叶片外侧于对应各凹部的位置分别设有至少一补强片，该补强片上设有数个通孔。
5. 如权利要求1或2或3或4所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述转轴组件顶端及发电机本体的外壳上分别结合一上、下支座，且使该上、下支座分别衔接于各支架远离外叶片的一端部。
6. 权利要求5所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述上支座或下支座的至少其中之一设有分别朝向上方或下方偏斜的且该上支架或下支架可由此衔接的扩展倾斜部。
7. 如权利要求5或6所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述转轴组件中段另结合至少一中支座，该中支座分别经由数个支架衔接于各外叶片的中段。
8. 如权利要求7所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述上转轴周缘设有一环凸缘，该环凸缘上设有数个定位孔，而于中支座上则设有数个固定孔，数个螺栓贯穿该固定孔后螺入该定位孔，使该中支座得以与上转轴结合。
9. 如权利要求5或6所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述上支座设置于该转轴组件顶端，并以一端塞压掣形成定位。
10. 如权利要求7所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述上支座设置于该转轴组件顶端，并以一端塞压掣形成定位。
11. 如权利要求1或2或3或4所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述转轴组件中段另结合一沙伏尼氏叶片组，该沙伏尼氏叶片组具有数片螺旋状延伸的沙伏尼氏叶片。
12. 如权利要求5所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述转轴组件中段另结合一沙伏尼氏叶片组，该沙伏尼氏叶片组具有数片螺旋状延伸的沙伏尼氏叶片。
13. 如权利要求6所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述转轴组件中段另结合一沙伏尼氏叶片组，该沙伏尼氏叶片组具有数片螺旋状延伸的沙伏尼氏叶片。
14. 如权利要求7所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述转轴组件中段另结合一沙伏尼氏叶片组，该沙伏尼氏叶片组具有数片螺旋状延伸的沙伏尼氏叶片。
15. 如权利要求1或2或3或4所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述定位组件设于外壳表面且向外凸伸，而该转轴组件包含一衔接于固定轴上方的上转轴及一可同时套合于固定轴周缘与部份上转轴的固定轴套管，该固定轴套管的底端经由各定位组件而可拆卸地结合于发电机本体的外壳上，且该上转轴与固定轴之间呈相互枢转的衔接状态。
16. 如权利要求5所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述定位组件设于外壳表面且向外凸伸，而该转轴组件包含一衔接于固定轴上方的上转轴及一可同时套合于固定轴周缘与部份上转轴的固定轴套管，该固定轴套管的底端经由各定位组件而可拆卸地结合于发电机本体的外壳上，且该上转轴与固定轴之间呈相互枢转的衔接状态。
17. 如权利要求6所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述定位组件设于外壳表面且向外凸伸，而该转轴组件包含一衔接于固定轴上方的上转轴及一可同时套合于固定轴周缘与部份上转轴的固定轴套管，该固定轴套管的底端经由各定位组件而可拆卸地结合于发电机本体的外壳上，且该上转轴与固定轴之间呈相互枢转的衔接状态。
18. 如权利要求7所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述定位组件设于外壳表面且向外凸伸，而该转轴组件包含一衔接于固定轴上方的上转轴及一可同时套合于固定轴周缘与部份上转轴的固定轴套管，该固定轴套管的底端经由各定位组件而可拆卸地结合于发电机本体的外壳上，且该上转轴与固定轴之间呈相互枢转的衔接状态。
19. 如权利要求11所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述定位组件设于外壳表面且向外凸伸，而该转轴组件包含一衔接于固定轴上方的上转轴及一可同时套合于固定轴周缘与部份上转轴的固定轴套管，该固定轴套管的底端经由各定位组件而可拆卸地结合于发电机本体的外壳上，且该上转轴与固定轴之间呈相互枢转的衔接状态。
20. 如权利要求12所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述定位组件设于外壳表面且向外凸伸，而该转轴组件包含一衔接于固定轴上方的上转轴及一可同时套合于固定轴周缘与部份上转轴的固定轴套管，该固定轴套管的底端经由各定位组件而可拆卸地结合于发电机本体的外壳上，且该上转轴与固定轴之间呈相互枢转的衔接状态。
21. 如权利要求13所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述定位组件设于外壳表面且向外凸伸，而该转轴组件包含一衔接于固定轴上方的上转轴及一可同时套合于固定轴周缘与部份上转轴的固定轴套管，该固定轴套管的底端经由各定位组件而可拆卸地结合于发电机本体的外壳上，且该上转轴与固定轴之间呈相互枢转的衔接状态。
22. 如权利要求14所述的立式复合型风力发电机结构，其特征在于所述定位组件设于外壳表面且向外凸伸，而该转轴组件包含一衔接于固定轴上方的上转轴及一可同时套合于固定轴周缘与部份上转轴的固定轴套管，该固定轴套管的底端经由各定位组件而可拆卸地结合于发电机本体的外壳上，且该上转轴与固定轴之间呈相互枢转的衔接状态。
专利摘要一种立式复合型风力发电机结构，主要是于发电机本体内部设有定子，该定子结合向外凸伸的固定轴，于该定子外周缘设有与发电机本体外壳相结合的转子，另以一转轴组件设于该固定轴的外周侧，该转轴组件经由该定位组件与发电机本体的外壳体形成可拆卸的组合，以同步相对于固定轴枢转，一沙伏尼氏叶片组以数螺旋状的沙伏尼氏叶片结合于该转轴组件外周侧，一外叶片组以数外叶片设置于沙伏尼氏叶片组的外周侧，且使各外叶片的内侧分别经由数支架结合于该转轴组件上，以形成一强度较佳的组合结构，藉由该沙伏尼氏叶片与该外叶片分别受风力驱动而可连动该外壳(转子)产生相对于固定轴(定子)的枢转动作。
文档编号F03D3/02GK201502489SQ20092030611
公开日2010年6月9日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者蔡信雄 申请人:蔡信雄