[發明專利]進氣增速的水平軸風力渦輪機發電裝置

無效

• 申請號: 201010186764.6
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN102261312A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 馮以張
• 申請（專利權）人: 馮以張;馮以興
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/00;F03D1/04;F03D1/06
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種風力渦輪機發電裝置，特別涉及一種不但能有效提升發電功率，且可大幅減少風力發電渦輪機的整體體積重量的進氣增速的水平軸風力渦輪機發電裝置。

背景技術

近年來由于地球的石化能源即將面臨耗盡的危機，世界各國皆不斷的積極開發風力、水力、地熱或太陽能等利用天然資源以產生電力能量的方法，以此來緩減石油能源消耗的速度。

其中，針對風力發電而言，一般是以增大風力發電渦輪機的渦輪葉片掃風面積做為增加發電功率的努力方向，而依據發電功率的計算公式：發電功率＝1/2(渦輪有效系數)×(空氣密度)×(圓周率)×(渦輪半徑)2×(風速)3，可知增加渦輪半徑而使得渦輪葉片的掃風面積增加確實可以提高發電功率。然而，在實際應用時，渦輪半徑增加得太大，相對的將使得整個風力發電渦輪機組的體積重量加大，大幅增加制造成本。

有鑒于此，為了改善上述的缺點，使進氣增速的水平軸風力渦輪機發電裝置不但能有效提升發電功率，且可減少風力發電渦輪機的體積重量，發明人積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本發明的產生。

發明內容

本發明的主要目的在提供一種能產生雙重的空氣加速作用，以提高發電功率的水平軸風力渦輪機發電裝置。

本發明的次要目的在提供一種能在一般風力狀況下，讓空氣到達風力發電渦輪機的風速增加，以提高發電的功率，而在強風時，可避免產生過多加速的風力，以確保風力發電渦輪機正常運作的水平軸風力渦輪機發電裝置。

本發明的又一目的在提供一種能在大自然的風力持續增加時，將強風阻擋在進氣端外側，以避免因掃風葉片的受風力量太大而造成風力發電渦輪機損壞的水平軸風力渦輪機發電裝置。

為達上述發明的目的，本發明所設的進氣增速的水平軸風力渦輪機發電裝置包括一錐形管及設于錐形管外部的自然風力渦輪機，該錐形管包括進氣端及排氣端，該錐形管的內部設有同軸向的發電渦輪機及增速渦輪機，該發電渦輪機連接發電機，以于空氣由錐形管的進氣端進入，并由排氣端排出時，讓風力發電渦輪機轉動以進行發電；且該增速渦輪機的一端連接加速裝置的一端，該加速裝置的另一端連接風力渦輪機，以此在風力渦輪機迎風轉動時，讓增速渦輪機加速轉動，使錐形管內的空氣加速，從而提高風力發電渦輪機的轉動速率。

實施時，該進氣端為錐形管較粗的一端，風力渦輪機設于進氣端的前方，增速渦輪機設于進氣端的內部，而排氣端為錐形管較細的一端，該發電渦輪機設于排氣端的內部。

實施時，該進氣端亦可為錐形管較細的一端，排氣端為錐形管較粗的一端，而風力渦輪機設于排氣端的后方，該增速渦輪機設于排氣端的內部，該發電渦輪機設于進氣端的內部

實施時，該加速裝置為一齒輪變速箱，以憑借不同齒數的齒輪組合結構，提高輸出轉速。

實施時，本發明更包括一前錐形管，該前錐形管較細的一端連結錐形管的進氣端。且該前錐形管包括多個片體，任一片體的前端邊長比后端邊長更長，而該錐形管為多邊形管，該片體的后端樞接于多邊形進氣端的一邊，且進氣端的一邊與片體以一回復元件連接，供片體向后轉動后能回復原位，且多個片體的后端以可同步轉動的方式連結。

實施時，本發明更包括一阻風結構，該阻風結構包括多個阻風片組，該阻風片組包括一多邊形片體及一框架，該多邊形片體樞接于框架上，而錐形管為多邊形管，該錐形管較細的一端設為進氣端，該框架與進氣端的一邊以一彈性件連接，該多邊形片體的前端長度比后端長度短，該多邊形片體上設有一導風區，且該多個框架的后端以可同步轉動的方式連結，以使各多邊形片體閉合呈一角錐形，以阻擋空氣通過進氣端。

因此，本發明具有以下的優點：

1、本發明能在一般風力狀況下，產生雙重的空氣加速作用，因此，不但可提高發電的功率，且可有效降低風力發電渦輪機的重量、體積，并降低生產成本。

2、本發明能在強風時，降低通過風力發電渦輪機的風力速度，因此，可避免在強風下產生更高速的風力，以確保風力發電渦輪機能正常運作。

3、本發明能在具有破壞力的強風下，在錐形管的進氣端形成一阻風的結構以阻止空氣進入，因此，可避免造成風力發電渦輪機損壞。

為便于對本發明能有更深入的了解，茲詳述于后：

附圖說明

圖1為本發明的第一實施例的剖面示意圖；

圖2為本發明的第一實施例的使用狀態圖；

圖3為本發明的第二實施例的剖面示意圖；

圖4為本發明的第三實施例的局部立體外觀示意圖；

圖5為圖4的A部份的局部放大圖；