[发明专利]风能动力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力装置，尤其涉及利用风力产生能源的风能动力装置。

背景技术

一般工业上所使用的能源，多为石油、燃煤等非再生能源，因此在各国工业逐渐发展的同时，对能源的需求亦随之俱增，导致存量逐渐不足，产生全球性的能源危机；此外，这些不可再生能源使用后所产生的废弃物，也逐渐造成了全球气候暖化的问题。近年来，随着环保意识的加强，各国均相继提倡节能减排的概念，希望能延缓、甚至改善人类破坏环境及消耗地球资源的速度，因此，减少不可再生能源的消耗，寻找新的替代能源、以及发展可再生能源，成为一些发达国家近期发展的重点。

可再生能源包含太阳能、风力及潮汐等；其中，就风力发电而言，主要是利用风力带动一风力发电机作动，以产生所需的电力，一般常见的风力发电机，大致区分为立轴式及横轴式两种；立轴式风力发电机，其叶片的根轴与地面呈垂直状，横轴式风力发电机，其叶片的根轴则与地面呈水平状。

目前现有的立轴式风力发电机9(如图1所示)，包含有一旋转轴91，该旋转轴91上设有若干个弧形叶片92，该若干个弧形叶片92的一侧端缘固接在旋转轴91，在旋转轴91的径向上呈等角度放射状排列；旋转轴91的一端通过联轴器93与一发电装置94相连接。这样，当上述若干个叶片92被风吹动时，即可带动该旋转轴91旋转，从而带动该发电装置94产生电力，且所产生电量与该旋转轴91的转速成正比。但是立轴式风力发电机9具有下列缺点：

一、无法调节进风流量：由于风力为自然现象，风力的大小取决于自然条件，无法人为控制，风力愈强，旋转轴91的转速就愈高，但每组发电装置94均有作业上限，为避免强风(例如台风时可能发生每秒风速大于75米的阵风)使该旋转轴91高速旋转以致发电装置超载运转而毁损，现有立轴式风力发电机9因未具有能够调节进风流量的结构，因此必须另设置一煞车系统，在风力过大时启动煞车保护其发电装置94，甚至停机避免机组超载运转；但是，设置煞车系统增加了立轴式风力发电机9结构的复杂性，使制造成本提高，而停机则造成发电作业的停摆，造成损失。此外，叶片92因需承受不定方向及强弱不等的风力，因此需选用高强度及耐疲劳的材料来制造，在材质的选用上，受到很大的限制，同时也导致叶片92的制造成本偏高。

二、无法调整进风角度：由于吹在叶片92上的风来自不定方向，加上现有的立轴式风力发电机9并未设有能够调整进风角度的结构，因此各不同进风角度的风，可能提供方向相反的旋转动力，后来的风力可能形成先前风力推动叶片92旋转的阻力，造成启动风速高、风能利用率低等缺点，因此对现有的立轴式风力发电机9而言，微风时的风能利用率尤其不佳，甚至无法作动。

三、无法串联设置：现有的每一立轴式风力发电机9均配置有一发电装置94，且各立轴式风力发电机9因未具有连接结构而无法串联设置，因此若欲以较大的发电装置94来提高发电量时，唯一的方法就是将叶片92大型化，然而大型叶片92的在制造上有一定的技术难度，因此为达到一定的总发电量，业者大多只能以数个小型立轴式风力发电机9来取代一大型立轴式风力发电机9，徒增成本，使风力发电的推广受到极大的限制。

发明内容

为解决现有立轴式风力发电机存在的无法调节进风流量、无法调整进风角度、无法串联设置所导致的种种问题，本发明提供解决上述问题的一种风能动力装置。

一种风能动力装置，其主要特征是，包含有：基座，在所述基座设有枢接部；罩体，所述罩体的内部形成一容置室，所述罩体设置在上述基座上，所述罩体上设有若干个进风口，所述若干个进风口分别枢接可控制进风流量的风门；动叶轮，设置在上述容置室中，所述动叶轮的一端枢接在上述基座的枢接部。

上述基座设有位于上述容置室内的导流组件，所述导流组件包含若干个导流片，若干个导流片内部形成一容置空间，所述动叶轮设置在所述容置空间中。

上述罩体顶部另设有一辅助固定盘，所述辅助固定盘设有一枢接部，上述动叶轮的另一端枢接于上述辅助固定盘的枢接部。

本发明的有益效果是：本发明的风能动力装置，在动叶轮外侧设置罩体，并在该罩体的进风口处，加设可调节进风流量的风门，藉以自动控制风门发挥节流效果，令动叶轮的转速维持在安全范围内，避免机组超载运转，可以保护机组组件的安全，减少损失及维修费用。同时，因罩体能隔绝高速风力对内部构件的伤害，因此罩体内部构件材质的选择性则相对更加多元化，且许多组件的强度需求降低，从而减少材料用量，能有效降低制造成本。