[发明专利]全方向风力来源以提高风能转换的风力动能产生装置

说明书

技术领域

本发明关于风力动能产生领域，具体地说，本发明涉及一种全方向风力来源以提高风能转换的风力动能产生装置。

背景技术

现有风力动能产生装置因受到叶片截风面的影响，以及风力来源不稳定等因素，其有效作功成动能的效率极低，再经机电转换的耗损，其输出能量更是所剩无几。在此情形下，要利用风力产生巨大的能量，就必须设置更大的风力动能产生装置，所耗工程成本惊人，更增加安装及拆解维修时的困难。

为此，发明人即有改良方案，如图7、图8所示，为申请人先前申请的台湾地区第099100758号的「以塔式多层次利用风洞效应，用阻风叶片与直立式升力叶片复合式旋转机构的垂直轴风力动能产生装置」专利申请案。其包括有一现有风力动能产生装置5，旨在提供一种控制风能稳定产生的机构，其将自然环境中的各种风力流向有效控制，使其集中产生稳定的风能。

该现有风力动能产生装置5包括有与风向保持90°垂直面的阻风叶片51，使风向永远指向该阻风叶片51截风面，以稳定风力动能输出。且该阻风叶片51上设计有斜孔52，能将负载风能引导至阻风叶片51负面，改善传统阻风叶片51所产生的风阻效应。并在该阻风叶片51外侧设有升力叶片53，受风时该升力叶片53会产生偏压，同样形成转动推力。另外该现有风力动能产生装置5因增加风力效能，故可在同等体积中取得最大的风能转换，更采用塔式架构，即设置有塔台54，以在有限土地面积上设置更多层的风力动能产生装置。

唯该现有风力动能产生装置5在实际应用时，因为其结构相当复杂，除了传统该阻风叶片51以及控制该阻风叶片51迎风摆动的机构外，尚有协助旋转的该升力叶片53以及飞轮55等设置，造成制作与维修的困难，以及成本的提升，故仍有改善空间。而且，该现有风力动能产生装置5虽能采用塔式架构，但因考虑风力来源的不稳定，必须在该塔台54上装置墙板56以控制风力来源方向，造成塔台的复杂与成本提高。

另外，为解决风能转换效率过低问题，将风力有效集中，乃为改善效率的不二法门。而无论是该参考案或现有风力动能产生装置，其解决方法，都是让该阻风叶片配合风向进行摆动，该截风面积保持最大，以得到更多的风力来源。但是，让该阻风叶片配合风向转动，即大幅增加产品的复杂性与成本，也增加故障与损坏的机率，必须增加更多的安全防护设计，且该阻风叶片的转动也会损耗部份能量，导致风力发电的成本始终居高不下，无法有效推展。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种可接收各方向风力来源，以提高风能转换效率的风力动能产生装置。

本发明的另一目的，在于该可接收各方向风力来源的风力动能产生装置，是采用导引风向的叶片固定形式，即除了旋转输出轴驱动发电机外，该导引风向的叶片无需配合风向调整方向，故增加设置的简易性以及产品的耐用度，不仅成本较低，也不易受风力冲击损坏。

本发明的再一目的，在于该风力动能产生装置能有效利用每一分风力，包括各方向风力来源、乱流、侧向风力...等，都能转换为有效风力，除了平时风力顺畅时的转动外，即使在风力不足甚至暂时停顿的情形下，仍然可由先前已接收的集中风力持续运转，增加工作的效率。

本发明的再一目的，在于该风力动能产生装置不受限于地形，可采用塔式多层次架构，以同时乘载多部该风力动能产生装置运转，其塔台只提供迎风的运转空间，并无复杂的设计，故制作上较为简易。

本发明所称接收各方向风力来源以提高风能转换效率并能在风力暂时停顿时持续运转的风力动能产生装置，其包括固定设置的风力导引平台，用来导引风力来源，以及作为风能转换的风力旋转机构，该风力旋转机构用来带动输出轴输出动能。该风力导引平台呈环状绕设于该风力旋转机构的外围，其由外朝内设置有复数的叶片导引信道，该叶片导引信道由外而内朝向该风力旋转机构的旋转方向倾斜，使该风力导引平台外界各方向皆有对应的叶片导引通道，以将各方向的风力来源导引至该风力导引平台内；该风力旋转机构设置有复数的旋转叶片，该旋转叶片朝向该风力旋转机构的旋转方向形成弯弧状，并在该旋转叶片上排列设置有复数的阻风叶片，以将风力集中在该旋转叶片与阻风叶片之间产生风压来推动该风力旋转机构旋转，产生较强集中风力且持久的推力，以在风力暂时停顿或灭弱时，能持续推动该旋转叶片进行稳定转动。

通过前述接收各方向风力来源以提高风能转换效率并能在风力暂时停顿时持续运转的风力动能产生装置，其更有以下优点：

1.本发明可接收各方向风力来源，以达成最高效率的风能转换应用，提供实用价廉的绿色能源。