TWI392799B - 風力發電機之風車裝置 - Google Patents

Description

風力發電機之風車裝置

本發明與風力發電機的風車有關，更詳而言之，該風車具有可將複數扇葉收合至與葉轂之中心軸平行或展開至與中心軸呈垂直相交的技術特徵。

風力發電機之基本構造大致包括一塔架，一組裝於塔架頂端的發電機體，一組裝於該發電機體之馬達心軸的葉轂，以及鎖付固定於該葉轂的複數扇葉。

目前風力發電機的組立方式之一，係預先將葉轂組裝於馬達心軸，再將發電機體吊掛至豎立的塔架頂端鎖付固定，扇葉則是單支的被吊掛至與發電機體對應的高度，再鎖付於葉轂上。複數次的扇葉吊掛作業以及高空對位組裝扇葉之困難度，使風車的組裝時間延長，工程人員停駐於高空的時間增加，危險性提高。

風力發電機的組立方式之二，係預先將扇葉與葉轂完成組裝，再利用吊車將扇葉與葉轂的組合體吊掛至與發電機體對應的高度進行鎖付作業。雖較上述方式減少了扇葉吊掛的次數，但是，展開的扇葉於吊掛過程中易受風吹而晃動，使得吊掛作業的困難度和危險性提高。

本案之目的係在提供一種風力發電機之風車裝置，其具有簡化高空吊掛作業次數，縮短高空吊掛作業時間及減少高空對位鎖付扇葉之困難度以及增進吊掛作業安全性等功能。

本案之目的係在提供一種風力發電機之風車裝置，其係一可適用於升降塔台的風車裝置。

一種風力發電機之風車裝置，包括：一葉轂；複數個固定於該葉轂的固定座；以及複數個分別以一根部組裝於該固定座中的扇葉；其中，每一扇葉具有平行於該葉轂之中心軸的一收合位置以及與該葉轂之中心軸呈垂直的一展開位置。

為便於說明本案於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。且以下的說明中，類似的元件是以相同的編號來表示。如第一圖和第二圖，本案風車裝置包括一葉轂10，複數個鎖付於該葉轂10的固定座20，以及複數個分別以根部31組裝於該固定座20的扇葉30。

該固定座20具有一基板24，該基板24具有相對的一第一側壁21和一第二側壁22，一第三側壁23連接於該第一側壁21和該第二側壁22的一端；該第一側壁21和該第二側壁22於相對位置設有複數個孔洞211,221。該複數個固定座20係以螺絲將基板24鎖付於該葉轂10的正面11，該葉轂10的正面11具有用以接收該基板24的限位槽12，限位槽12之限位作用以及複數螺絲之鎖付固定，可確保該固定座20穩固定位於該葉轂10而無位移之虞。

該扇葉30具有一似矩形塊狀的根部31，該根部31具有複數個貫穿其二窄側的穿孔32。該根部31設於該第一側壁21和該第二側壁22之間，其兩側分別接觸該第一側壁21和該第二側壁22。該根部31的複數穿孔32和該第一和第二側壁21,22的複數孔洞211,221一一對應時可供複數個螺栓穿鎖，將扇葉30的根部31固定於該固定座20中。

基於該第一側壁21和第二側壁22的複數孔洞211,221的排列方向是與該葉轂10的中心軸呈垂直，且該根部31的複數穿孔32的排列方向是與該扇葉30的中心軸平行，因此當扇葉30的複數穿孔32和該複數孔洞211,221一一對應並以複螺栓41,42,43(顯示於第六圖)鎖付時，該扇葉30在與該葉轂10的中心軸呈垂直相交的展開位置，其展開樣態如第五圖和第六圖所示。

將該固定座20靠近該葉轂10圓週位置的兩個螺栓41,42拆除，使該根部31僅以一個螺栓43鎖付於該固定座20中，此時，該扇葉30得以該螺栓43為圓心於該固定座20中以相對於該葉轂10之中心軸做0~90度的旋擺。特別是旋擺至0度時，該扇葉30在與該葉轂10的中心軸呈平行的收合位置，該固定座20的第三側壁23支托著該扇葉30之根部31，複數扇葉30收合如第三圖和第四圖所示。

復如第二圖，收合的扇葉30應被暫時性的固定，以免運送或吊掛的過程中展開。在每一個固定座30中設置一個暫時性的定位板50擋止於該扇葉30根部以免該扇葉30往上述90度的方向旋擺。該定位板50係靠抵著該固定座20的第一側壁21或第二側壁22，並利用未使用到的孔洞211,221鎖付螺絲51。在展開扇葉30使之得以正常運作之前，拆除該定位板50，使該扇葉30得以展開如第五圖運作。

上述風車裝置具有可將複數扇葉30收合至與葉轂10之中心軸平行或展開至與中心軸呈垂直相交的技術特徵。此一技術特徵使工程人員可在地面預先進行扇葉30、葉轂10與發電機體60(顯示於第五圖)之組裝，並將複數扇葉30收合，之後將三者之組合體吊掛至塔架61(顯示於第五圖)頂端，將發電機體60與塔架61鎖付固定完成組裝，之後，將該定位板50一一拆除，將扇葉30往90度的方向旋擺展開，並重新鎖付所有用以固定該扇葉30根部31與固定座20的螺栓41,42,43，該風車裝置即可開始運作。

與習知技術相較，在地面進行扇葉30、葉轂10與發電機體60的組裝比在高空進行容易得多，且安全性更高。而扇葉30、葉轂10與發電體60之組合體僅需進行一次吊掛作業及一套鎖付固定程序即可將之組立於塔架61的頂端，與習知技術之分次吊掛相較，本案顯然可以縮短吊掛作業的時間。而在吊掛過程中，將扇葉收合並暫時固定，可以減少受風面積，減少吊掛過程中晃動的情形，增加安全性。

本案風車裝置適用於一種升降式塔架，已知昇降式塔架對於風力發電裝置之安裝、維修和颱風來臨之防護均有幫助。將該風車裝置的扇葉30收合，可避免塔架下降時，風葉碰撞地面的問題，且可使塔架下降至最低高度，便於組裝、維修或躲避風侵襲。

雖然本案是以一個最佳實施例做說明，但精於此技藝者能在不脫離本案精神與範疇下做各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本案而已，非用以限制本案之範圍。舉凡不違本案精神所從事的種種修改或變化，俱屬本案申請專利範圍。

10．．．葉轂

11．．．正面

12．．．限位槽

20．．．固定座

21．．．第一側壁

211．．．孔洞

22．．．第二側壁

221．．．孔洞

23．．．第三側壁

24．．．基板

30．．．扇葉

31．．．根部

32．．．穿孔

41．．．螺栓

42．．．螺栓

43．．．螺栓

50．．．定位板

51．．．螺絲

60．．．發電機體

61．．．塔架

第一圖為本案風車裝置之立體分解圖。

第二圖係以第一圖為基礎描述扇葉根部、固定座與葉轂的局部放大圖。

第三圖為本案風車裝置之扇葉呈收合狀態之立體外觀圖。

第四圖係以第三圖為基礎描述扇葉根部、固定座與葉轂的局部放大圖。

第五圖係本案風車裝置之扇葉呈展開狀態之立體外觀圖。

第六圖係以第五圖為基礎描述扇葉根部、固定座與葉轂的局部放大圖。

10．．．葉轂

12．．．限位槽

20．．．固定座

30．．．扇葉

31．．．根部

43．．．螺栓

50．．．定位板

51．．．螺絲

Claims (8)

1. 一種風力發電機之風車裝置，包括：一葉轂；複數個固定於該葉轂的固定座；以及複數個分別以一根部組裝於該固定座中的扇葉；其中，每一扇葉具有平行於該葉轂之中心軸的一收合位置以及與該葉轂之中心軸呈垂直的一展開位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述風力發電機之風車裝置，其中，該固定座具有一基板，該基板固定於該葉轂；該基板具有相對的一第一側壁和一第二側壁，兩者於相對位置設有複數個孔洞；該扇葉的根部具有複數個貫穿兩側的穿孔，該根部設於該第一側壁和該第二側壁之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述風力發電機之風車裝置，其中，螺栓貫穿根部末端穿孔中與相對位置的孔洞鎖付，該扇葉以該螺栓為圓心於該收合位置及該展開位置旋擺。
4. 如申請專利範圍第2項所述風力發電機之風車裝置，其中，複數螺栓鎖付於複數相對位置的孔洞和穿孔，該扇葉被固定於該展開位置。
5. 如申請專利範圍第2項所述風力發電機之風車裝置，其更包括複數個定位板，該每一定位板以可組卸之手段分別組裝於每一固定座中，擋止該收合位置之扇葉的根部以免其向該展開位置旋擺。
6. 如申請專利範圍第5項所述風力發電機之風車裝置，該定位板係以螺絲鎖附於該第一側壁或該第二側壁。
7. 如申請專利範圍第2項所述風力發電機之風車裝置，其中，該基板具有連接於該第一側壁和該第二側壁其中一端的一第三側壁，該扇葉於該收合位置時，該第三側壁支持該扇葉的根部。
8. 如申請專利範圍第1項所述風力發電機之風車裝置，其中，該葉轂的正面具有複數個用以接收該固定座之基板的限位槽。