[發明專利]風力發電裝置

在審

• 申請號: 201410287364.2
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN105226993A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 廖本衛;林豪杰
• 申請（專利權）人: 欣興電子股份有限公司
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種發電裝置，且特別是涉及一種風力發電裝置。

背景技術

傳統的發電方法有水力發電、火力發電、原子能發電等，但這些有例如因水壩造成的自然破壞、廢氣污染、輻射能等問題。因此，先進國家或短缺石油資源國家，莫不大力發展替代能源，以取代傳統的發電方法。據此，各種天然資源也先后開發出相對應的發電方式。

舉例而言，風能是一種因氣流流動而產生的可利用能量，其具有豐富、可再生、分布廣泛、不產生污染的優點。其中一種風力發電的方式是通過葉片、螺旋槳或葉輪等轉子將風能轉換成機械能，再經過齒輪系統升速，使機械能轉變為電能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風力發電裝置，其提供另一種風力發電的方式。

為了達上述目的，本發明的一種風力發電裝置，包括喇叭管、至少一支撐框架及多個壓電元件。喇叭管具有相對的第一端與第二端，喇叭管自第一端的截面積至第二端的截面積呈漸縮。各支撐框架內置于喇叭管的其中一截面且包括多條懸臂。這些壓電元件配置于這些懸臂。

在本發明的一實施例中，風力發電裝置還包括第一環形框，接觸喇叭管的內表面，且至少部分的這些懸臂的一端連接于第一環形框。

在本發明的一實施例中，風力發電裝置還包括第二環形框，與第一環形框共圓心，且至少部分的這些懸臂的一端連接于第二環形框。

在本發明的一實施例中，上述的支撐框架的數量為多個，這些支撐框架沿喇叭管的軸心方向配置于喇叭管的不同截面。

在本發明的一實施例中，上述的在任兩個這些支撐框架上的這些懸臂朝喇叭管的任一截面的所在平面上的投影不重疊。

在本發明的一實施例中，上述的任兩相鄰的這些支撐框架之間的距離(厘米)約為流經喇叭管的氣流流量(立方米/每分)的0.04倍至0.06倍之間。

在本發明的一實施例中，上述的最靠近第一端的支撐框架在喇叭管的任一截面的所在平面上的投影面積不大于截面面積的35％至50％。

在本發明的一實施例中，上述的在任兩相鄰的這些支撐框架中，靠近第一端的支撐框架在喇叭管的任一截面的所在平面上的投影面積比靠近第二端的支撐框架在截面的所在平面上的投影面積多15％。

在本發明的一實施例中，上述的支撐框架的數量為四個。

基于上述，在本發明的風力發電裝置中喇叭管自第一端的截面積至第二端的截面積呈漸縮，因此，根據氣流動力學以及質量守恒的原理，當氣流在從第一端流入且從第二端流出喇叭管的過程中會被加速，以提升氣流的流速與動能。此外，將具有懸臂的支撐框架內置于喇叭管中，且懸臂上配置有多個壓電元件，高速的氣流流經喇叭管時會震動懸臂，進而使壓電元件震動而發電。另外，本發明的風力發電裝置在任兩個支撐框架上的這些懸臂朝喇叭管的任一截面的所在平面上的投影不重疊。如此一來，可確保位于后方的懸臂不會被前方的懸臂阻擋，而使這些壓電元件均能與氣流適當碰撞，也可避免喇叭管內壓損過大，造成回壓而影響風管氣流排放的狀況。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附的附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1為本發明的一實施例的一種風力發電裝置的示意圖；

圖2是圖1的風力發電裝置的支撐框架與壓電元件的示意圖。

符號說明

W：氣流

100：風力發電裝置

110：喇叭管

112：第一端

114：第二端

120：支撐框架

122：懸臂

124：第一環形框

126：第二環形框

128：連接臂

130：壓電元件

具體實施方式

本發明的風力發電裝置可配置于具有穩定氣流的環境(例如是配置在洗滌塔或是空調箱等的氣流排放流道上)，以將風能轉換為電能。圖1是依照本發明的一實施例的一種風力發電裝置的示意圖。圖2是圖1的風力發電裝置的支撐框架與壓電元件的示意圖。請參閱圖1與圖2，本實施例的風力發電裝置100包括喇叭管110、至少一支撐框架120及多個壓電元件130。喇叭管110具有相對的第一端112與第二端114，喇叭管110自第一端112的截面積至第二端114的截面積呈漸縮。

根據氣流動力學與質量守恒的理論，喇叭管110從第一端112至第二端114的形狀變化，會使得通過喇叭管110的氣流W被加速。以下為質量守恒方程式(1)。