[实用新型]垂直轴风叶能三面受风出力的风车结构

说明书

技术领域

本实用新型是关于高效能垂直轴风车，具体地说是一种垂直轴风叶能三面受风出力的风车结构。

背景技术

近年来，各欧美先进国家或短缺石油资源国家，莫不大力发展替代能源，各种天然资源也先后开发出相对应的发电方式。替代能源标榜着无污染、无消耗的特点，目前较受注目的相关发展已有风力发电以及太阳能发电等；提供用电的需求，且易于推广。

人类自从发现电能以来，在物质文明上有了突飞猛进的成长，也大幅地改善了人类的生活。然而，随着生活的进步，人类对于电能的需求愈来愈高，对于电能的使用有着莫大的依赖，电力的使用已在生活层面广泛的应用，例如：家庭用电、营业用电、工业用电、公路的路灯、公共区域照明以及需要电力驱动运转的各式公共设施，皆需大量电能的消耗；即便夜间回到家中，打开电灯、空调或使用电脑、各式家用电器皆需使用电力，不仅实质须支付的电力费用相对可观外，也造成燃料发电厂极大的负担，进而对环境的污染影响甚巨；而在消耗这些能源的过程中，也不断提高资源的耗损，更甚严重的，即在于对环境的破坏，诸如：温室效应、异常气候、圣婴现象、酸雨等环境、气候异常的产生。

目前人类所熟知的发电技术中，最普遍的方法是燃烧石油，唯此法受限于燃烧原理，不仅消耗燃油迅速，且制造大量的废气、废热，严重影响生活环境。再者，石油仅限于少数国家所拥有，且容量有限，总有一天会使用殆尽，绝非长久之法。

为此，各国均在积极寻求替代能源的方案，不仅要求这些替代能源能取代石油，且更重要者，乃在于寻求一种无污染的新能源。而就目前所熟知的洁净能源中，大致包括有风力、太阳能、海浪等。太阳能是地球一切能量的来源，其产量惊人，但受限于现有技术，目前的太阳能应用效率极低，必须铺设大面积的太阳能板，方能取代少部份的传统发电，故对于面积有限、日照不足的国家并不适用。海浪发电的效能颇佳，但海浪的时间无法预估，故无法持续产生有效的能源；且海浪具有破坏性，很容易损坏动力机组；再者，海浪对于内陆国家亦无法适用，在目前并非良好的替代方法。

因此，在洁净能源的替代方案中，风力发电是目前相当成熟的技术，值得推广。风力发电的历史相当悠久，早在数个世纪前，欧洲即应用风车于面粉厂中的小麦磨粉工作，或是低洼地区的抽水工作。而风力来源存在于地球各处，各国皆可视其地形气候的现况，实行不同的配置。因此，目前使用风力发电的地区相当繁多，虽然无法取代火力发电，但仍有其一定的价值。

要充份应用风力进行发电，良好的风车结构乃为必须的产品，但就目前的垂直轴风力发电机技术中，其产生的能效却相当低落，造成无谓的损失，但垂直轴风力发电机有其一定的优势，如结构简单，放于高架上平衡良好，如有良好设计即能接收四面八方的风能，但事实上垂直轴风力发电机其受风旋转风叶有一半顺风一半逆风，设计上并不容易处理，因此目前市面上使用率不高，皆因为无法有效解决风叶一半顺风一半逆风所造成抵销风能的问题。目前的垂直轴风车的应用，例如：碗型的类似风速计，其优点是启动扭力大，缺点是逆风旋转回来碗型阻力很大，所以能效很差；叶片型(达流斯型)的垂直轴风车由于叶片细小，受风斜面角度又小所以启动风速要求较高，无法微风启动，风能利用也低，后来有人将两者结合使用，但其两者的缺点仍在，只是改善了微风启动，但整体使用能效仍不是很好。

由此可知，前述的技术仍有缺失有待改进，本案创作人即鉴于前述缺失，乃着手加以创新，终能研发完成本件一种垂直轴风叶能三面受风出力的风车结构，应用于风力发电提供广泛用电及独立用电公路路灯使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种垂直轴风叶能三面受风出力的风车结构，其内容是户外四面八方吹来的风能均能利用，不需方向舵、尾翼来确定迎风面，如加装方向舵及前逆风区挡风板结构时转速可以增加约一倍，则都能获得高迎风面积、低阻力，来撷取风能，以利使用风能发电，提供风能最佳使用效率。

本实用新型的另一个目的，在于提供一种垂直轴风叶能三面受风出力的风车结构，其内容为结构简单、造价便宜、加工容易、高空运转稳定等特点以应用风能，其外观的型体易于艺术化，可美化市容景观，作为供应大众用电或路灯用电，及农、渔、牧业抽水、打气都有高能效的发电运用。