[實用新型]垂直軸風力發電設備

有效

• 申請號: 201520931990.0
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN205243726U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 鍾俊能
• 申請（專利權）人: 臺灣垂直軸風電科技能源股份有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D3/04;F03D3/06;F03D80/70;F03D13/20;F16B35/04
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 史瞳;謝瓊慧

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電設備，特別是涉及一種垂直軸風力 發電設備。

背景技術

地球上的可用資源日漸減少，在環保意識日漸高漲的今日，由于 再生能源潔凈、低溫室氣體排放的特性，使得再生能源的利用與發展 日漸受到各國的重視。其中，又以太陽能發電與風力發電最受重視。

參閱圖1，為一個現有的風力發電裝置1，包含一個圍繞出一個 容置空間100的臺座11、一個設置于該容置空間100中的發電機12、 一個連接于該發電機12的旋轉機構13，及多數連接于該旋轉機構13， 并能與該旋轉機構13一同旋轉的扇翼14。所述扇翼14在受到風力帶 動該旋轉機構13一起轉動時，能帶動該發電機12運作而產生電力。

然而，如圖1所示的風力發電裝置1實際運作時，無法將朝向所 述扇翼14吹拂的風力完全轉換為旋轉動能，因此，有部分的風力會 形成影響該臺座11與該旋轉機構13的應力。況且，該旋轉機構13 具有轉軸、軸承、軸套等零部件，而每一個零部件在制造時難免會產 生公差，且也有可能因氣候關系產生熱脹冷縮，因而無法完美發揮原 先設計的傳遞能量，或者分散應力的功效。所以圖1所示的風力發電 裝置1長期迎受強大風力的情況下，該臺座11及該旋轉機構13會頻 繁地承受強大的應力，長時間承受強大應力的情況下，各個零部件皆 有可能產生變形甚至毀損的現象，故無法發揮原本該有的傳動效能以 及轉換效率，因此無法維持正常的發電效率，產生需要時常維修、保 養的缺點。

續參閱圖2，本案申請人為建造更大型的風力發電裝置2，以充 分利用風能、提升更高的發電效益，而研發并申請取得中國臺灣第 I354733號發明專利權。該風力發電裝置2包含一個基座21、一個設 置于該基座21中的發電單元22，及一個設置于該基座21上并用于匯 集風力的集風單元23。其中，該發電單元22包括一個樞設于該基座 21的轉軸221、多個沿該轉軸221的軸線方向間隔設置于該轉軸221 周緣的扇葉組222，及一個能被該轉軸221所驅動的發電機223。而 該集風單元23則包括多數樞設于該基座21上且呈放射狀相互間隔地 環繞所述扇葉組222的集風板231。如圖2所示的風力發電裝置2， 由于所述扇葉組222是形成上、中、下三個區段的大型組合式設置形 態，運轉時的所述扇葉組222可共同構成更大面積與更為廣泛的迎風 面，使位于不同高度的風力皆能有效地吹襲設置于各個高度的扇葉組 222，并使所述扇葉組222轉動。

然而，為使如此大型風力發電裝置可確保如上所述的效能，同時 避免每一個零部件在制造時產生公差，并適應各種氣候關系所產生的 熱脹冷縮，進而完全發揮傳遞能量或分散應力的功效。如何在位于不 同高度的扇葉組222各自轉動產生強大應力的情況下，不至于使該基 座21因所述的應力而產生零部件變形甚至毀損，以延長該風力發電 裝置2的使用壽命，是本實用新型創作人極欲提升精進的研發課題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種能有效減少應力影響并提升承 受風力時的耐受性的垂直軸風力發電設備。

本實用新型垂直軸風力發電設備，包含一個支架單元、一個設 置于該支架單元中并能相對于該支架單元旋轉的旋轉單元、一個連 動于該旋轉單元的發電單元，及一個設置于該支架單元及該旋轉單 元中的連接單元。

該支架單元包括多個沿縱向彼此間隔的分層支架，及多個縱向 延伸且環繞設置于每兩分層支架間的導風板。當風力朝向該支架單 元吹拂，所述導風板能引導風力的吹拂方向，使風力能集中朝向該 旋轉單元吹拂，以確實利用風力。

該旋轉單元包括多個分別配合所述分層支架安裝的基座、多個 分別連接于每兩基座間的扇葉軸、一個樞設于所述基座及所述扇葉 軸的旋轉架，及多個設置于該旋轉架的外側緣的受風板。每一個基 座具有一個定位于對應的分層支架的軸承機構，及一個穿設于該軸 承機構的連軸機構。其中，每一個軸承機構能相對于對應的分層支 架橫向移動，并具有一個圍繞出一個穿設孔的基板，及一個一體連 接于該基板并位于該穿設孔上的軸承；而每一個連軸機構具有一個 穿設于該軸承及該基板的穿設孔的軸件，及一個連接于該軸件底端 的底板。

該發電單元包括至少一個連動于該旋轉單元，并能由該旋轉單 元旋轉而帶動運轉的發電機。當該旋轉單元承受風力而旋轉時，該 發電單元的發電機能隨著運轉，將旋轉的動能轉換為電能，以供儲 存或者后續使用。