CN103452750A - 垂直式风力发电叶片 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种垂直式风力发电叶片，是于叶片架体上成形分隔设立的组立板，且于两分隔的组立板间枢接有叶片主体，又于组立板与叶片主体间设有止挡件，且使该止挡件挡止于叶片主体相对组立板背风面的一侧，借此，枢接于叶片架体的叶片主体便可随着叶片架体的迎风面及背风面的风力朝向活动变换其启闭状态，于风力吹向迎风面时，叶片主体会受止挡件挡止定位而呈闭合状态，以使叶片完整接收风力的推动，另当风力吹向背风面时，叶片主体则呈开启状态，以避免承受风力产生阻力，据此，即可有效防止风力于叶片的迎风面与背风面同时作用，致使推力抵消情形，而达到大幅提高风力发电的效率。

Description

垂直式风力发电叶片

技术领域

本发明是关于一种垂直式风力发电叶片，尤指一种可有效防止风力于叶片的迎风面与背面同时作用，达到大幅提高风力发电效率的垂直式风力发电叶片。

背景技术

将风力转换为可用能源，主要是透过一风力发电机组，该风力发电机组是以风车接收风能，并将之转换为电力，现有应用在风力发电中用以将空气动力传递给发电机组的垂直式风车，主要是在一转动轴上接设呈螺旋卷绕状的叶片，透过叶片的设计，使风作用在叶片上，推动叶片转轴转动，叶片转轴再与发电机组相组设，如此便能达到将空气的动能转换为电能目的。对于现有的垂直式风车，虽然透过叶片的螺旋卷绕方式使其本身具迎风面及背风面，但因背风面是以整面的叶片承受风力，故会产生一相当大的阻力，此一阻力常会与风力作用在迎风面上所产生的推力相互抵消，导致风力发电效率低下难以提升的情形。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种垂直式风力发电叶片，尤其是一种可有效防止风力于叶片的迎风面与背面同时作用，达到大幅提高风力发电效率的垂直式风力发电叶片。

为了达到上述实施目的，本发明提出一种垂直式风力发电叶片，设有叶片架体，并于叶片架体上成形有分隔设立的组立板，且于两分隔的组立板间枢接多个叶片主体，该叶片主体包含有骨架及组接于骨架的叶面，并于叶片主体的骨架与叶片架体的组立板上设有相对的枢孔，并于该叶片主体的骨架与叶片架体的组立板所设枢孔穿设有枢杆，另又于组立板与叶片主体间设有止挡件，该组立板二侧分别形成迎风面及背风面，并使该止挡件挡止于叶片主体相对组立板背风面的一侧。

借此，本发明的垂直式风力发电叶片利用枢接的叶片主体可随着叶片架体的迎风面及背风面的风力朝向活动变换其启闭状态设计，以于风力吹向迎风面时，使叶片主体呈闭合状态，以完整接收风力的推动，另当风力吹向背风面时，使叶片主体呈开启状态，以避免承受风力产生阻力，据此，即可有效防止风力于叶片的迎风面与背面同时作用，致使推力抵消情形，而达到大幅提高风力发电的效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的局部放大立体图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明的组合立体图；

图5为本发明的组合剖视图；

图6为本发明的使用状态图。

主要元件标号说明：

1  叶片架体      11 组立板

111迎风面        112背风面

113枢孔          12 止挡件

13 轴套          14 支撑杆

15 补强绳        2  叶片主体

21 骨架          211枢孔

22 连杆          23 叶面

24 枢杆          241端头

242螺纹段        25 螺帽

3  缓冲件        4  轴杆

41 螺纹段        42 螺帽

43 传动轮        5  架体

51 固定板        511枢孔

52 固定板        521枢孔

53 轴承          6  发电装置

61 转轴          62 传动轮

63 传动带

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

首先，请参阅图1

图3所示，为本发明的垂直式风力发电叶片，主要由叶片架体1、叶片主体2及缓冲件3所组成；其中：

该叶片架体1，包含有上、下分隔设立的多组立板11，并使该组立板11呈具为弧状，而使该组立板11二侧形成有相对弧凹的迎风面111及弧凸的背风面112，且于上、下组立板11间组设有止挡件12，并使组立板11位于两止挡件12间设有枢孔113，又于组立板11一端连设有呈环状的轴套13，且使组立板11另端与该轴套13间组设有支撑杆14，并使该支撑杆14位于组立板11的迎风面111，由最上方的组立板11一端往最下方的组立板11相对最上方组立板11一端的另端间接设有补强绳15，又该补强绳15一端亦可束绑于最上方组立板11其轴套13套接的轴杆4上，而补强绳15另端则可束绑于最下方组立板11相对轴套13的另端处；

该叶片主体2，设于两组立板11间，乃包含骨架21，并使该骨架21成形为菱形体，以降低风力通过该菱形骨架21的阻力，又于该骨架21上、下方各接设有连杆22，且使二连杆22间张设有叶面23，又于骨架21设有枢孔211，以与叶片架体1的组立板11上枢孔113相对应，并以枢杆24穿经叶片架体1的组立板11及叶片主体2其骨架21所设枢孔113、211，又使该枢杆24一端形成一固定端头241，以抵设于叶片架体1最下方的组立板11，而枢杆24另端则设有螺纹段242，以穿出叶片架体1最上方的组立板11，并与螺帽25螺设固定，且使该叶片主体2相对组立板11背风面112的一侧与止挡件12挡止接触；

该缓冲件3，组设于叶片主体2的叶面23及与其相接触的相邻的另一叶片主体2的骨架21上，并使设于其一叶片主体2叶面23的缓冲件3与另一叶片主体2骨架21上的缓冲件3相互对应，而该二相对应的缓冲件3可为极性相斥的磁铁。

据此，当组装使用时，请一并参阅图4、图5所示，是将本发明的叶片组装于风力发电机组上，乃使风力发电机组的轴杆4先行穿设于叶片架体1其组立板11一端所设轴套13中，以使本发明的叶片组设于风力发电机组的轴杆4，再使多个组设有本发明叶片的轴杆4装设于风力发电机组其架体5所设上、下二固定板51、52间，且使该轴杆4上端穿出上固定板51的枢孔511后，使该轴杆4上端所设螺纹段41以螺帽42螺设固定，另使该轴杆4下端穿出下固定板52的枢孔521，且于该上、下固定板51、52的枢孔511、521与轴杆4间进一步设有轴承53，又使该轴杆4穿出下固定板52的下端端部组设有传动轮43，该传动轮43可为齿轮，另使该轴杆4下端组设的传动轮43与发电装置6的转轴61上所设传动轮62间以传动带63绕设组接，该传动轮62可为齿轮，另传动带63可为时规皮带，以完成本发明叶片与风力发电机组的组装。

借此，当风力吹拂于本发明的叶片，而由本发明叶片的叶片架体1组立板11的迎风面111吹入时，请一并参阅图6所示，此时，位于组立板11迎风面111处的叶片主体2便会受风力抵推作用，而压触于两组立板11间所设止挡件12上定位，于此际，叶片主体2呈闭合状态，以形成一整面可接受风力推动的迎风面，以完整接收风力的推动，而随着风力推送，本发明的叶片系会带动其叶片架体1所组接的轴杆4转动，转动的轴杆4即会通过其下端组设的传动轮43经传动带63带动发电装置6的传动轮62，以驱动发电装置6的转轴61同步转动，以由发电装置6处将该风力驱动转轴61转动的动能化为电能，以提供电力使用。

随着风力推动本发明的叶片带动轴杆4转动下，组接于轴杆4的叶片亦会产生角度的位移，而使原本迎向风力吹送方向的叶片架体1其组立板11的迎风面111逐渐转至背向风力吹送的方向，此时，叶片架体1其组立板11的背风面112即会朝向风力吹送来的方向，于此同时，原本设于叶片架体1组立板11迎风面111因风力推抵，而抵压于止挡件12上定位呈闭合状态的叶片主体2，会因为由背风面112而来的风力推动，逐渐远离对止挡件12的抵压定位，而呈开启状态，于此，由背风面112吹来的风力便可顺利由开启状态的叶片主体2通过，以完全解除叶片的背风面112迎向风力时的阻力，如此一来，即可使本发明的叶片做顺畅的转动，进而提高风力发电的效率。

再者，当本发明的叶片又随着轴杆4转动，而使其叶片架体1的迎风面111又朝向风力吹送来的方向时，组设于叶片架体1的叶片主体2会再受风力推送而往止挡件12方向位移渐呈封闭状态，当叶片主体2渐呈闭合时，其一叶片主体2的叶面23会撞击到相邻的另一叶片主体2的骨架21，此时，组设于相邻叶片主体2的叶面23与骨架21处呈相斥极性的磁铁缓冲件3，便会利用其相斥的极性设计，以缓冲叶片主体2由开启变为闭合状态时的撞击力，避免二相邻叶片主体2因此频繁的启闭而快速撞击损坏的情形，同时可减低运转时叶片主体间相互拍打撞击的噪音。

另者，当本发明的叶片主体2因使用日久等因素而损坏时，即可视损坏的叶片主体2，将穿设该损坏叶片主体2的枢杆24上螺接的螺帽25解开，以将枢杆24抽出对该损坏叶片主体2穿设，于此，便可使该损坏叶片主体2脱离与叶片架体1的组装，继再将换新的叶片主体2其骨架21所设枢孔211与枢杆24穿设组接，并将螺帽25重新与枢杆24端部的螺纹段242相螺固，即可达到便利组换叶片主体2的效益。

由上述结构及实施方式可知，本发明具有如下优点：

1.本发明的垂直式风力发电叶片使其叶片主体枢接于叶片架体，以使叶片主体便可随着叶片架体的迎风面及背风面朝向风力来向活动变换其启闭状态，如此，当风力吹向迎风面时，叶片主体呈闭合状态，以完整接收风力的推动，另当风力吹向背风面时，叶片主体呈开启状态，以避免承受风力产生的阻力，据此，即可有效防止风力于叶片迎风面与背面上同时作用，致使推力抵消情形，而达到大幅提高风力发电的效率。

2.本发明的垂直式风力发电叶片于相邻的叶片主体的叶面与骨架处设有极性相斥的磁铁缓冲件，借此，当叶片主体受风力作用由开启变为闭合状态时，利用该极性相斥的缓冲件，便可缓冲叶片主体由开启变为闭合状态时的撞击力，避免二相邻叶片主体因频繁的启闭作动而快速撞击损坏的情形，同时可减低运转时叶片主体间相互拍打撞击的噪音。

3.本发明的垂直式风力发电叶片通过可活动组拆的枢杆，以将叶片主体与叶片架体穿设组接，依此，当叶片主体损坏时，便可将枢杆抽离该损坏的叶片主体与叶片架体的组接，并将枢杆穿经换新的叶片主体，如此，便可达到便利组换叶片主体的效益。

4.本发明的垂直式风力发电叶片使叶片主体的骨架成形为菱形体，于此，利用该菱形骨架的设计，便可降低叶片主体启合作动时所受到的风阻，以提高叶片主体作动上的顺畅性。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述垂直式风力发电叶片设有叶片架体，并于所述叶片架体上成形有分隔设立的组立板，且于两所述分隔的组立板间枢接多个叶片主体，所述叶片主体包含有骨架及组接于所述骨架的叶面，又于所述叶片主体的骨架与所述叶片架体的组立板上设有相对的枢孔，并于所述叶片主体的骨架与所述叶片架体的组立板所设枢孔穿设有枢杆，另又于所述组立板与叶片主体间设有止挡件，而该组立板二侧分别形成迎风面及背风面，并使所述止挡件挡止于所述叶片主体相对组立板背风面的一侧。

2.如权利要求1所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述止挡件组设于两所述分隔的组立板间，并位于相邻的两所述叶片主体之间。

3.如权利要求1所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述叶片架体的组立板成形为弧状，以使所述叶片架体的组立板二侧形成有相对弧凹的迎风面及弧凸的背风面。

4.如权利要求1所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述叶片主体进一步在与相邻所述叶片主体接触处设有缓冲件。

5.如权利要求4所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述叶片主体与相邻所述叶片主体于接触处所设的缓冲件为极性相斥的磁铁。

6.如权利要求1所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述叶片主体的枢杆一端呈具为固定的端头，于所述枢杆另端则设有螺纹段，并进一步与螺帽螺设固接。

7.如权利要求6所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述叶片主体的骨架成形为菱形体。

8.如权利要求1所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述叶片架体的组立板一端进一步连设有呈环状的轴套。

9.如权利要求1所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述叶片架体进一步于分隔设立的第一片所述组立板与最末片的所述组立板间组设有补强绳，且使所述补强绳二端分别组设于所述第一片组立板一端及最末片所述组立板相对所述第一片组立板一端的另端处。

10.如权利要求9所述的垂直式风力发电叶片，其特征在于，所述叶片架体的组立板进一步于其二端间组设有支撑杆。

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