[发明专利]风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，且特别是涉及一种风力发电装置。

背景技术

传统的发电方法有水力发电、火力发电、原子能发电等，但这些有例如因水坝造成的自然破坏、废气污染、辐射能等问题。因此，先进国家或短缺石油资源国家，莫不大力发展替代能源，以取代传统的发电方法。据此，各种天然资源也先后开发出相对应的发电方式。

举例而言，风能是一种因气流流动而产生的可利用能量，其具有丰富、可再生、分布广泛、不产生污染的优点。其中一种风力发电的方式是通过叶片、螺旋桨或叶轮等转子将风能转换成机械能，再经过齿轮系统升速，使机械能转变为电能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电装置，其提供另一种风力发电的方式。

为了达上述目的，本发明的一种风力发电装置，包括喇叭管、至少一支撑框架及多个压电元件。喇叭管具有相对的第一端与第二端，喇叭管自第一端的截面积至第二端的截面积呈渐缩。各支撑框架内置于喇叭管的其中一截面且包括多条悬臂。这些压电元件配置于这些悬臂。

在本发明的一实施例中，风力发电装置还包括第一环形框，接触喇叭管的内表面，且至少部分的这些悬臂的一端连接于第一环形框。

在本发明的一实施例中，风力发电装置还包括第二环形框，与第一环形框共圆心，且至少部分的这些悬臂的一端连接于第二环形框。

在本发明的一实施例中，上述的支撑框架的数量为多个，这些支撑框架沿喇叭管的轴心方向配置于喇叭管的不同截面。

在本发明的一实施例中，上述的在任两个这些支撑框架上的这些悬臂朝喇叭管的任一截面的所在平面上的投影不重叠。

在本发明的一实施例中，上述的任两相邻的这些支撑框架之间的距离(厘米)约为流经喇叭管的气流流量(立方米/每分)的0.04倍至0.06倍之间。

在本发明的一实施例中，上述的最靠近第一端的支撑框架在喇叭管的任一截面的所在平面上的投影面积不大于截面面积的35％至50％。

在本发明的一实施例中，上述的在任两相邻的这些支撑框架中，靠近第一端的支撑框架在喇叭管的任一截面的所在平面上的投影面积比靠近第二端的支撑框架在截面的所在平面上的投影面积多15％。

在本发明的一实施例中，上述的支撑框架的数量为四个。

基于上述，在本发明的风力发电装置中喇叭管自第一端的截面积至第二端的截面积呈渐缩，因此，根据气流动力学以及质量守恒的原理，当气流在从第一端流入且从第二端流出喇叭管的过程中会被加速，以提升气流的流速与动能。此外，将具有悬臂的支撑框架内置于喇叭管中，且悬臂上配置有多个压电元件，高速的气流流经喇叭管时会震动悬臂，进而使压电元件震动而发电。另外，本发明的风力发电装置在任两个支撑框架上的这些悬臂朝喇叭管的任一截面的所在平面上的投影不重叠。如此一来，可确保位于后方的悬臂不会被前方的悬臂阻挡，而使这些压电元件均能与气流适当碰撞，也可避免喇叭管内压损过大，造成回压而影响风管气流排放的状况。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一实施例的一种风力发电装置的示意图；

图2是图1的风力发电装置的支撑框架与压电元件的示意图。

符号说明

W：气流

100：风力发电装置

110：喇叭管

112：第一端

114：第二端

120：支撑框架

122：悬臂

124：第一环形框

126：第二环形框

128：连接臂

130：压电元件

具体实施方式

本发明的风力发电装置可配置于具有稳定气流的环境(例如是配置在洗涤塔或是空调箱等的气流排放流道上)，以将风能转换为电能。图1是依照本发明的一实施例的一种风力发电装置的示意图。图2是图1的风力发电装置的支撑框架与压电元件的示意图。请参阅图1与图2，本实施例的风力发电装置100包括喇叭管110、至少一支撑框架120及多个压电元件130。喇叭管110具有相对的第一端112与第二端114，喇叭管110自第一端112的截面积至第二端114的截面积呈渐缩。

根据气流动力学与质量守恒的理论，喇叭管110从第一端112至第二端114的形状变化，会使得通过喇叭管110的气流W被加速。以下为质量守恒方程式(1)。