TWI428505B - 洩壓裝置 - Google Patents

Description

洩壓裝置

本發明係與一種洩壓裝置有關，特別是指一種氣控式之洩壓裝置。

按，隨著石油等能源危機之浮現，現行各國莫不傾力研發新的替代能源，如風能、太陽能、地熱能、潮汐能等，其中，風能因具有零污染、低建置成本之特色而廣受各國青睞，請參閱第一圖所示，係為一種習知之風力發電機，其係包含有一塔架1，該塔架1之頂端係連接有一發電機本體2，該發電機本體2之前端係連接有一葉片組3，藉此，透過風能帶動該葉片組3繞軸旋轉，驅動該發電機本體2運轉發電，即可將風能轉成電能，以供使用。

惟，該風力發電機發電量之多寡雖與風速成正比，但過大的風速將造成該葉片組3轉速過快，使該發電機本體2過度運轉而燒毀，是故，現行的風力發電機皆具有自動煞車裝置，當風速超過預定值時將會自動減速或停止運轉，以達到保護效果，然，該自動煞車裝置並不能減輕該葉片組3所承受之風壓，過大的風速仍會造成該風力發電機發生葉片斷裂等損毀，尤其在台灣等易發生颱風之地區，常會刮起高達10級以上之狂風，且風向變化莫測，更會對該風力發電機造成嚴重之威脅，如2008年的薔蜜颱風即造成台中港二號風力發電機斷裂倒塌，因此，如何研發一種洩壓裝置，以在風速過大時自動啟動，減輕該風力發電機整體所承受之風壓，實有必要。

本發明係提供一種洩壓裝置，其係與一氣控裝置相連接，而可受該氣控裝置之控制，該洩壓裝置係包含有一本體以及至少兩氣控單元，其中，該本體內係設有至少一貫通兩端之流道，並形成有至少兩流道口，該等流道口內係各橫向樞接有一蓋板，且該蓋板係可以該樞接軸為中心區分成兩區塊，而，該等氣控單元係容置於該流道內並分別鄰近該等蓋板設置，且該氣控單元係包含有至少一轉動限制件、至少兩第一氣控件、至少一第二氣控件以及至少一第三氣控件，其中，該轉動限制件係設置於該蓋板之旋轉範圍中，而，該等第一氣控件係分別鄰近該蓋板之兩區塊設置，並位於該蓋板之轉動範圍邊緣處，且該第一氣控件係與該氣控裝置相連接，而可受其控制擋止於該蓋板上，使該蓋板無法轉動，而，該第二氣控件係位於該轉動限制件之一側，並與該氣控裝置相連接，而，該第三氣控件則相對該第二氣控件設置於該轉動限制件之另側，並與該氣控裝置相連接。

本發明所提供之洩壓裝置，可供設置於一風力發電機之葉片或發電機本體上，當環境風速過大時，該洩壓裝置將會開啟，使氣流直接由該穿過該葉片或該發電機本體，以減輕該葉片或該發電機本體所承受之風壓，藉此，可達到避免過大的風速造成該葉片之損毀，甚至發生該風力發電機倒塌之意外。

請參閱第二圖及第三圖所示，係為本發明之較佳實施例之立體圖及局部放大剖視圖，該風力發電機100係包含有一塔架10、一位於該塔架10頂端之發電機本體20、一設置於該發電機本體20前端之葉片組30、一設置於該葉片組30之軸蓋31內之氣控裝置40、以及數個分佈設置於該葉片組30之葉片32上之洩壓裝置50，其中，該洩壓裝置50係包含有：一本體51，其內係設有一貫通兩端之流道52，並形成有兩流道口53，該等流道口53內係如第四圖所示透過一樞接軸54偏心樞接有一蓋板55，並可以該樞接軸54為中心將該蓋板55區分成兩區塊551，且該等區塊551內係互相對稱各設有一擋止部552，又，該本體51內壁係對應該等擋止部552各凹設有一容室56。

兩氣控單元60，係容置於該本體51之流道52內並分別鄰近該等蓋板55設置，該氣控單元60係包含有一轉動限制件61、兩第一氣控件62、一第二氣控件63以及一第三氣控件64，其中，該轉動限位件61係位於該蓋板55之轉動範圍內，於本實施例中，其係平行該樞接軸54設置於該流道52內，而，該等第一氣控件62係分別鄰近該蓋板55之兩區塊551設置，並位於該蓋板55之轉動範圍邊緣處，於本實施例中，該等第一氣控件62係分別位於該本體51之容室56內，並由一個一端樞接於該本體51內壁之擋止件621，以及一位於該擋止件621與該容室56內壁間之可脹縮氣囊622所構成，且該氣囊622係連接於該氣控裝置40之供氣總管41上，而，該第二氣控件63係為一風管，並連接於該氣控裝置40之供氣總管41上，且其出風口係設置於該轉動限制件61之左側，而，該第三氣控件64亦為一風管，並連接於該氣控裝置40之供氣總管41上，且其出風口係相對該第二氣控件63設置於該轉動限制件61之右側。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體之瞭解，如下所述：請同時參閱第三圖及第五圖所示，於平常狀態下，該氣控裝置40係提供正壓給予該等第一氣控件62之氣囊622，使其充滿氣體膨脹而將該擋止件621推出該容室56，並抵頂於該蓋板55之擋止部552上，使該蓋板55無法轉動，以維持該葉片32表面一致，而不會影響該葉片32之運轉效率。

而，當該風力發電機100處於高風速之環境而進入停機狀態時，該氣控裝置40將提供負壓給予該等氣囊622，使其縮小，進而使該等擋止件621退回該容室56內，此時，由於該蓋板55係採偏心樞接於該本體51上，因此，如第五圖所示，若上端側壓力較大，則位於該流道上端之蓋板55將以順時鐘方向轉動並擋止於該轉動限制件61之右側，使氣流由該流道口53進入該流道52內，並推動位於該流道52下端之蓋板55以順時鐘方向轉動擋止於該轉動限制件61之左側，以打開另端之流道口53，使該流道52兩端相通，讓氣流可直接穿過該葉片32，而可達到減輕該葉片32所承受之風壓之效果，當然，如第六圖所示，若下端側壓力較大，則該等蓋板55將以逆時鐘方向轉動以開啟該等流道口53，使氣流可直接穿過該葉片32，達到減壓效果。

之後，當環境風速減緩時，該氣控裝置40將提供些微正壓給於該等氣囊622，使其略微膨脹而將該等擋止件621略微推出該容室56，同時，該氣控裝置40將分別提正壓給予位於該流道52上端之第三氣控件64以及位於該流道52下端之第二氣控件63，使其吹氣推動該等蓋板55逆時鐘轉動，此時，由於該等氣囊622並未充飽，因此該等擋止件621將受該等蓋板55之壓迫而向該容室56之方向偏轉，並於該等蓋板55通過其自由端時，藉由該等氣囊622之彈性力復位擋止於該等蓋板55之擋止部552上，使該等蓋板55重新遮蓋該等流道口53，最後，該氣控裝置40將再次提供正壓給於該等氣囊622，將其充飽，以固定該等擋止件621，確定該等蓋板55無法轉動，再啟動該風力發電機100之葉片組30開始運轉。

請再參閱第七圖所示，係為本發明之另一較佳實施例之立體圖，由於該風力發電機100之發電機本體20環側面之面積較大，因此當風由側面襲來時，其將承受較大之風壓，而對該風力發電機100造成一定之威脅，是故，於本實施例中，該等洩壓裝置50係可供裝設於該發電機本體20之環側面上，而可達到與前述之較佳實施例相同之效果，有效減輕該發電機本體20所承受之風壓。

茲，再將本發明之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：本發明所提供之洩壓裝置，可供設置於一風力發電機之葉片或發電機本體上，當環境風速過大時，該洩壓裝置將會開啟，使氣流直接由該穿過該葉片或該發電機本體，以減輕該葉片或該發電機本體所承受之風壓，藉此，可達到避免過大的風速造成該葉片之損毀，甚至發生該風力發電機倒塌之意外。

綜上所述，本發明在同類產品中實有其極佳之進步實用性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本發明實已具備發明專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本發明之一較佳可行實施例而已，故舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

[習知]

1．．．塔架

2．．．發電機本體

3．．．葉片組

[本發明]

100．．．風力發電機

10．．．塔架

20．．．發電機本體

30．．．葉片組

31．．．軸蓋

32．．．葉片

40．．．氣控裝置

41．．．供氣總管

50．．．洩壓裝置

51．．．本體

52．．．流道

53．．．流道口

54．．．樞接軸

55．．．蓋板

551．．．區塊

552．．．擋止部

56．．．容室

60．．．氣控單元

61．．．轉動限制件

62．．．第一氣控件

621．．．擋止件

622．．．氣囊

63．．．第二氣控件

64．．．第三氣控件

第一圖係為習知之風力發電機之立體圖。

第二圖係為本發明之風力發電機之立體圖。

第三圖係為本發明之較佳實施例之局部放大剖視圖。

第四圖係為本發明之較佳實施例之局部放大俯視圖。

第五圖係為本發明之較佳實施例之局部放大之動作示意圖，以顯示該洩壓裝置之上端側受壓後開啟之情形。

第六圖係為本發明之較佳實施例之局部放大之動作示意圖，以顯示該洩壓裝置之下端側受壓後開啟之情形。

第七圖係為本發明之另一較佳實施例之立體圖。

32．．．葉片

41．．．供氣總管

50．．．洩壓裝置

51．．．本體

52．．．流道

53．．．流道口

54．．．樞接軸

55．．．蓋板

552．．．擋止部

56．．．容室

60．．．氣控單元

61．．．轉動限制件

62．．．第一氣控件

621．．．擋止件

622．．．氣囊

63．．．第二氣控件

64．．．第三氣控件

Claims (3)

1. 一種洩壓裝置，係與一氣控裝置相連接，而可接受該氣控裝置之控制，其係包含有：一本體，其內係設有至少一貫通兩端之流道，並形成有至少兩流道口，該等流道口內係各橫向樞接有一蓋板，且該蓋板係偏心樞接於該流道口內，並可以該樞接軸為中心區分成兩區塊，該蓋板於該等區塊內係互相對稱各設有一擋止部，另該本體於該流道之內壁係對應該等擋止部凹設有一容室；至少兩氣控單元，係容置於該流道內並分別鄰近該等蓋板設置，該氣控單元係包含有至少一轉動限制件、至少兩第一氣控件、至少一第二氣控件以及至少一第三氣控件，其中，該轉動限制件係設置於該蓋板之旋轉範圍中，而該等第一氣控件係分別鄰近該蓋板之兩區塊設置，並位於該蓋板之轉動範圍邊緣處，且該第一氣控件係與該氣控裝置相連接，並包含有一個一端樞接於該本體內壁之擋止件，以及一位於該擋止件與該本體間之可脹縮氣囊，而可受該氣控裝置之控制，提供正壓給予該氣囊，使該氣囊充滿氣體膨脹而推抵該擋止件擋止於該蓋板上，使該蓋板無法轉動，而該第二氣控件係為一風管，且位於該轉動限制件之一側，並與該氣控裝置相連接，而該第三氣控件則相為一風管，且對該第二氣控件設置於該轉動限制件之另側，並與該氣控裝置相連接。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之洩壓裝置，其中，該洩壓裝置係裝設於一風力發電機之葉片組之葉片上。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之洩壓裝置，其中，該洩壓裝置係裝設於一風力發電機之發電機本體上。