CN105736236A - 风力叶片装置 - Google Patents

Abstract

一种风力叶片装置，可受驱动而朝一运转方向转动，并包含：一转轴及数个叶片模组。所述叶片模组连接该转轴且彼此角度间隔，每一叶片模组包括一连接该转轴的格栅，以及数个可摆动地垂挂于该格栅上的摆动叶片。本发明的每一叶片模组还包括数个分别设置于所述摆动叶片的一端的配重件，每一配重件包括一中空且软质的本体，以及一容装在该本体中的配重液体。通过所述配重件是以柔软材质与液体作为配重，能提升使用安全性。

Description

风力叶片装置

技术领域

本发明涉及一种风力叶片装置，特别是涉及一种能受风力驱动转动，可应用于风力发电设备的风力叶片装置。

背景技术

中国台湾证书号数M485960专利提供一种风力叶片装置，主要包含：一转轴，及数个连接该转轴且彼此角度间隔的叶片模组。每一叶片模组包括一连接该转轴的格栅式叶片、数个可前后摆动地垂挂于该格栅式叶片上的摆动叶片，以及数个分别位于所述摆动叶片一端的配重件。该风力发电装置主要是通过任一叶片模组中迎风面侧旋转过轴心至背风面侧时，透过摆动叶片的迎风面闭合及背风面的开启而产生轴心两边的扭力差异而运转，借此能提高装置整体的旋转扭力与风力使用效率。

但由于风力装置设置于路边时，长期受到日晒、雨淋，难免会造成其材质破损而导致摆动叶片本身及位于叶片底端的配重件因为离心力的拉力牵引，造成叶片本身、配重件掉落或配重件自叶片底端的车缝处滑出，进而可能对路人造成伤害，此安全上的隐患必须事先预防与克服。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提升使用安全性的风力叶片装置。

本发明风力叶片装置，能受驱动而朝一个运转方向转动，并包含：一个转轴，以及数个连接该转轴且彼此角度间隔的叶片模组，其特征在于：每一个叶片模组包括一个连接该转轴的格栅，以及数个能摆动地垂挂于该格栅上的摆动叶片；该格栅包括数个上下左右排列的叶片空间，所述摆动叶片呈上下左右设置且分别对应所述叶片空间，每一个摆动叶片具有一个连接该格栅的连接端，以及一个相反于该连接端的摆动端，每一个摆动叶片能在一个覆盖该叶片空间并使该摆动端贴靠该格栅的关闭位置，以及一个使该摆动端远离该格栅的开启位置间移动；每一个叶片模组还包括数个分别设置于所述摆动叶片的摆动端的配重件，每一个配重件包括一个中空且软质的本体，以及一个容装在该本体中的配重液体。

本发明所述风力叶片装置，每一个配重件的本体呈环形并界定出一个通孔，每一个叶片模组还包括数个分别插设于所述本体的所述通孔且为软质的支撑件。

本发明所述风力叶片装置，每一个叶片模组的格栅包括数个沿该转轴的一个径向方向间隔排列且皆沿该转轴的一个轴向方向延伸的第一栅杆，以及数个沿该轴向方向间隔排列且皆沿该径向方向延伸的第二栅杆，所述第二栅杆与所述第一栅杆共同界定所述叶片空间。

本发明所述风力叶片装置，每一个叶片模组的格栅还包括分别对应所述叶片空间而设置，并用于挡止所述摆动叶片的数个第一支杆与数个第二支杆。

本发明所述风力叶片装置，任一个第一支杆与所述第二支杆的其中一个交叉。

本发明所述风力叶片装置，每一个格栅包括一个连接该转轴的内侧，以及一个相反于该内侧且远离该转轴的外侧，每一个叶片模组还包括一个连接在该格栅的该外侧且沿该运转方向反向延伸的挡风导流片。

本发明所述风力叶片装置，每一个格栅包括一个连接该转轴的内侧，以及一个相反于该内侧且远离该转轴的外侧，每一个叶片模组还包括数个阵列式排列的叶杯，所述叶杯相对于所述摆动叶片邻近该格栅的该外侧。

本发明所述风力叶片装置，每一个摆动叶片的所述连接端设有数片软性薄片。

本发明的有益效果在于：通过所述配重件为软质材质，并于其中填入该配重液体，此种以柔软材质与液体作为配重的创新设计，能提升使用安全性。

附图说明

图1是本发明风力叶片装置的一第一实施例的立体图，同时显示该风力叶片装置的所有摆动叶片位于一关闭位置；

图2是该第一实施例的局部侧视剖视示意图；

图3是该第一实施例在运转时的立体图，同时显示所述摆动叶片中，部分的摆动叶片位于该关闭位置，部分的摆动叶片位于一开启位置；

图4是该第一实施例的局部立体放大图，同时显示其中一摆动叶片位于该开启位置；

图5是本发明风力叶片装置的一第二实施例的局部前视图；

图6是本发明风力叶片装置的一第三实施例的局部前视图；

图7是本发明风力叶片装置的一第四实施例的局部前视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件以相同的编号来表示。

参阅图1～4，本发明风力叶片装置的一第一实施例，可受到风力驱动而朝一运转方向T转动，并包含：一转轴1，以及数个叶片模组2。

本实施例的转轴1为一上下轴向延伸的长形中空杆体，并可通过图未示的一架设装置架高。由于该转轴1为直立延伸，使本实施例的风力叶片装置为直立式装置。

所述叶片模组2连接该转轴1且彼此角度间隔。每一叶片模组2包括一连接该转轴1的格栅21、数个可摆动地垂挂于该格栅21上的摆动叶片22、数个分别设置于所述摆动叶片22的一端的配重件23、数个分别结合于所述配重件23的支撑件24，以及一设置于该格栅21的一侧的挡风导流片25。

本实施例的叶片模组2的数量为三个，所述叶片模组2的格栅21彼此间呈120度角度间隔。每一格栅21包括数个沿该转轴1的一径向方向间隔排列且皆沿该转轴1的一轴向方向A延伸的第一栅杆211，以及数个沿该轴向方向A间隔排列且皆沿该径向方向延伸的第二栅杆212。所述第二栅杆212与所述第一栅杆211共同界定数个上下左右排列的叶片空间210。

在本实施例中，所述第一栅杆211皆平行该转轴1而呈上下直立延伸。另外，以该格栅21整体来看，该格栅21包括一连接该转轴1且沿该轴向方向A延伸的内侧213，以及一相反于该内侧213且于该径向方向上远离该转轴1的外侧214。

更进一步地，该格栅21还包括分别对应所述叶片空间210设置，并用于挡止所述摆动叶片22的数个第一支杆215与数个第二支杆216，且任一第一支杆215与所述第二支杆216的其中一个交叉。具体来说，每一叶片空间210对应地设有一第一支杆215与一第二支杆216。该第一支杆215与该转轴1平行间隔，并沿该轴向方向A呈上下延伸，且该第一支杆215与其中二个第二栅杆212固定。该第二支杆216呈水平延伸，并与该第一支杆215呈十字交叉，且与至少一第一栅杆211固定。此外，该格栅21还包括数个连杆217，所述连杆217中的部分几个为水平延伸，部分几个为直立延伸；需要说明的是，由于连杆217杆径较小，故图中仅以线条示意连杆217，而未绘出其厚度或宽度。

本实施例的每一叶片模组2的所述摆动叶片22为阵列式排列。所述摆动叶片22是可摆动地垂挂于该格栅21上。所述摆动叶片22呈上下左右设置且分别对应所述叶片空间210，并且皆具有一连接该格栅21的连接端221，以及一相反于该连接端221且位于下方的摆动端222。每一摆动叶片22的连接端221安装于所述第二栅杆212中的其中一个上，该摆动端222位于与该连接端221结合的该第二栅杆212下方的另一第二栅杆212的一侧，而且是位于相反于该运转方向T的一侧上。每一连接端221可通过至少一螺丝锁固于该第二栅杆212上，或者可通过二突设于该第二栅杆212的突耳(图未示)与一枢轴(图未示)来与该第二栅杆212枢接；当然，也可以使用其他元件与结构来枢接或固定，在此不再说明。

本实施例的摆动叶片22可以为软式薄片，例如布类、帆布类、尼龙布类、橡胶、软质塑胶或其他软质高分子材料等软质材质制成。实际上，所述摆动叶片22的材质不须限制，只要能被风吹动掀起即可。

其中，每一摆动叶片22的连接端221可以设置一个由数片软性薄片223所构成的扁片杆件，所述软性薄片223可为多层软性材质，如高分子薄片、布类、帆布类等多层贴合或缝合，其力量只要足以把软性的摆动叶片22撑开成水平形状即可。

每一叶片模组2的所述配重件23分别设置于所述摆动叶片22的摆动端222。每一摆动叶片22在设计上，可将该摆动端222的布边折回并车缝固定住，以界定出一可容装所述配重件23的空间。所述配重件23可用于增加所述摆动叶片22的重量，以使摆动叶片22可垂挂设置，并具有足够重量可摆动。

每一配重件23包括一中空且软质的本体231，以及一容装在该本体231中的配重液体232。该本体231可为一软质的防水管膜，并沿该摆动端222轴向延伸，且该本体231可设计为环形，进而界定出一轴向延伸的通孔233。该本体231可为软性的橡塑胶、发泡橡塑胶、软性防水布类或其他高分子类等软性膜类等材质，只要能提供容装液体功能即可。该本体231的防水管膜的截面形状可为圆形、半圆形、矩形等形状，实施时不需限定，只要能提供足够重量，并于该摆动叶片22摆动垂下时能与第二栅杆212碰撞进而受到第二栅杆212挡止即可。该配重液体232例如水、酒精、油或其他液体。其中以水为最便宜、安全且最易取得，且可于水中加入杀菌剂、防腐剂等化学药剂，以防止细菌、藻类、病媒滋生。

所述支撑件24例如为低发泡海棉类材料、橡胶胶条或其他高分子材料，或其他材料，并分别插设于所述本体231的通孔233。所述支撑件24可为相较于所述本体231更硬的软质材质，所述支撑件24的软硬度适当，可撑立所述配重件23以使配重件23维持一定的形状，并抵抗所述配重件23于使用过程中可能产生的弯折。但所述支撑件24又不至于过硬，因此即使不慎掉落砸到人亦不致使人受伤，使用上非常安全。

每一叶片模组2的挡风导流片25略呈弧形长板片状，并连接在该格栅21的外侧214，且沿该运转方向T反向延伸。

本发明使用时，每一摆动叶片22可在一关闭位置与一开启位置间移动(图3显示部分的摆动叶片22关闭，部分的摆动叶片22开启)。在该关闭位置时，每一摆动叶片22的摆动端222贴靠该格栅21，且该摆动叶片22覆盖与其对应的该叶片空间210。在该开启位置时，每一摆动叶片22的摆动端222远离该格栅21，而且此时该摆动叶片22不再覆盖与其对应的该叶片空间210，从而使逆向风力流场可通过叶片空间210而吹送。

具体来说，以一通过该转轴1的轴线来作分界，该转轴1右侧的该叶片模组2处于接受迎风面风压的顺向风压侧，在此同时，该转轴1左侧两个叶片模组2位于背风面的逆向风压侧。右侧的该叶片模组2受到一迎风风力F1吹动时，由于该叶片模组2的所述摆动叶片22位于格栅21的迎风侧，会被吹动而贴靠在该格栅21上，并可被所述第一支杆215、第二支杆216与连杆217挡止，避免摆动叶片22因被吹动而凹陷，此时摆动叶片22位于该关闭位置并覆盖叶片空间210，所述摆动叶片22进而与该格栅21搭配，于该迎风侧共同构成一完整的迎风表面，可提升扭力旋转效率，使本发明可受到风力推动而连同该转轴1一起朝该运转方向T转动。

而此时该转轴1的左侧的该两叶片模组2因为旋转至背风面，受到逆向风力流场所产生的一逆风风力的阻力，此两叶片模组2的所述摆动叶片22进而被此逆风风力吹动而呈现开启的透风状态，此时所述摆动叶片22位于该开启位置，每一叶片空间210至少有局部部位不被摆动叶片22覆盖而可透风，使逆向风可经由叶片空间210流入迎风侧，从而能减少逆风阻力与逆向扭力，因此该两叶片模组2呈较小的扭力。如此一来，本发明该三个叶片模组2整体所受到的扭力，可受到迎风面的顺向风压与逆风面的逆向风压，此两种通过轴心的风力压差配合产生一用于推动本发明朝该运转方向T转动的风力。

总结来说，本发明任一叶片模组2运转至迎风面侧时，其摆动叶片22受到迎风风力F1吹动而闭合，产生较大的顺向扭力，而运转至背风面侧时，其摆动叶片22则可被逆向风力吹起掀开，以产生较小的逆向扭力。因此，顺向风压扣除逆向风压后，使本发明整体的旋转扭力较大而能提升风力的使用效率。

值得一提的是，每一叶片模组2的挡风导流片25，能用于限制迎风面的风力流场的流动方向，可用于局限风力流场以保留风力于迎风侧，使叶片模组2受到迎风风力F1推动而使运转时能额外增加部分旋转扭力。

补充说明的是，通常在该转轴1的径向方向上，离该转轴1越远处受到的扭力与风力越大。所以在设计上，每一叶片模组2的所述摆动叶片22中，越远离该转轴1的该摆动叶片22的尺寸可以设计得越小。此外，本发明也可以视需求额外增加导流板，以求随时导引风向。

而本发明通过所述配重件23为软质材质，并于其中填入该配重液体232，此种以柔软材质与液体作为配重的创新设计，使所述配重件23即使掉落砸到人，也不会造成伤害，如此可提升使用安全性。此外，所述摆动叶片22为软式薄片，同样可避免掉落时砸伤人。

需要说明的是，本发明风力叶片装置也可以为水平横卧式装置，此时该转轴1为水平延伸，所述第一栅杆211亦为水平延伸，所述第二栅杆212则为上下直立延伸，所述摆动叶片22的连接端221与摆动端222为上下设置，此时每一摆动叶片22的连接端221与所述第一栅杆211中的其中一个安装，该摆动端222位于与该连接端221结合的该第一栅杆211相邻的该第一栅杆211的一侧。水平横卧式装置运转时，任一叶片模组2运转至迎风面侧时，其摆动叶片22同样受到迎风风力吹动而闭合，而运转至背风面侧时，其摆动叶片22则可被逆向风力吹起掀开。

参阅图5，本发明风力叶片装置的一第二实施例，与该第一实施例不同的地方在于：本实施例的第一栅杆211与第二栅杆212的延伸方向皆与该转轴的轴向方向A夹一锐角。所述第一栅杆211与第二栅杆212所界定出的叶片空间210呈菱形。该摆动叶片22亦呈菱形，其连接端221大致延伸于其上方二个边长上，并可通过螺丝锁固于该格栅21上。本实施例的连接端221同样可以设置一个由数片软性薄片223所构成且大致呈倒V形的扁片杆件，该杆件材质必须半软半硬，亦即，具有一定的薄片形摆动叶片22的支撑强度但又不至于过硬。所述软性薄片223可为多层软性材质，如高分子薄片、布类、帆布类等多层贴合或缝合，其力量只要足以把软性的摆动叶片22撑开成菱形即可。该摆动端222则位于该连接端221下方的二个边长上。本实施例的每一摆动叶片22上则设有两个配重件23，以及分别穿伸于所述配重件23的支撑件24。

参阅图6，本发明风力叶片装置的一第三实施例与该第二实施例的结构大致相同，不同的地方在于：本实施例的配重件23的正面大致呈三角形，并可利用车缝或贴合的方式固定于该摆动叶片22的摆动端222。

参阅图7，本发明风力叶片装置的一第四实施例与该第一实施例的结构大致相同，不同的地方在于：本实施例的每一叶片模组2还包括数个阵列式排列的叶杯26，所述叶杯26相对于所述摆动叶片22邻近该格栅21的外侧214。每一叶杯26穿设固定在其中一第一栅杆211与其中一第二栅杆212上。每一叶杯26包括一向内凹陷且界定出一个杯空间260的内表面261，以及一相反于该内表面261且朝向该运转方向的外表面262。所述叶杯26受到风力的运作原理，如同申请人所申请的中国台湾证书号数M489201号专利所记载。本实施例的格栅21结构则可配合叶杯26与摆动叶片22的设置需求而作相应的改变。

由于越靠近装置的径向外围的转动速率较快、离心力也较大，故本实施例通过于格栅21的外围处设置所述叶杯26，可承受较高转速与较大离心力。

本发明通过所述配重件为软质材质，并于其中填入该配重液体，此种以柔软材质与液体作为配重的创新设计，能提升使用安全性，从而达到本发明目的。

以上所述，仅为本发明的实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (8)

1.一种风力叶片装置，能受驱动而朝一个运转方向转动，并包含：一个转轴，以及数个连接该转轴且彼此角度间隔的叶片模组，其特征在于：每一个叶片模组包括一个连接该转轴的格栅，以及数个能摆动地垂挂于该格栅上的摆动叶片；该格栅包括数个上下左右排列的叶片空间，所述摆动叶片呈上下左右设置且分别对应所述叶片空间，每一个摆动叶片具有一个连接该格栅的连接端，以及一个相反于该连接端的摆动端，每一个摆动叶片能在一个覆盖该叶片空间并使该摆动端贴靠该格栅的关闭位置，以及一个使该摆动端远离该格栅的开启位置间移动；每一个叶片模组还包括数个分别设置于所述摆动叶片的摆动端的配重件，每一个配重件包括一个中空且软质的本体，以及一个容装在该本体中的配重液体。

2.如权利要求1所述的风力叶片装置，其特征在于：每一个配重件的本体呈环形并界定出一个通孔，每一个叶片模组还包括数个分别插设于所述本体的所述通孔且为软质的支撑件。

3.如权利要求1所述的风力叶片装置，其特征在于：每一个叶片模组的格栅包括数个沿该转轴的一个径向方向间隔排列且皆沿该转轴的一个轴向方向延伸的第一栅杆，以及数个沿该轴向方向间隔排列且皆沿该径向方向延伸的第二栅杆，所述第二栅杆与所述第一栅杆共同界定所述叶片空间。

4.如权利要求3所述的风力叶片装置，其特征在于：每一个叶片模组的格栅还包括分别对应所述叶片空间而设置，并用于挡止所述摆动叶片的数个第一支杆与数个第二支杆。

5.如权利要求4所述的风力叶片装置，其特征在于：任一个第一支杆与所述第二支杆的其中一个交叉。

6.如权利要求1所述的风力叶片装置，其特征在于：每一个格栅包括一个连接该转轴的内侧，以及一个相反于该内侧且远离该转轴的外侧，每一个叶片模组还包括一个连接在该格栅的该外侧且沿该运转方向反向延伸的挡风导流片。

7.如权利要求1所述的风力叶片装置，其特征在于：每一个格栅包括一个连接该转轴的内侧，以及一个相反于该内侧且远离该转轴的外侧，每一个叶片模组还包括数个阵列式排列的叶杯，所述叶杯相对于所述摆动叶片邻近该格栅的该外侧。

8.如权利要求1所述的风力叶片装置，其特征在于：每一个摆动叶片的所述连接端设有数片软性薄片。