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林根億／生物機電工程學報Vol. 4, No. 2, (2015) 1-7 生物機電工程學報 Vol. 4, No. 2, (2015) 1-7 .tw 導流式風力裝置 林根億 q67900@.tw 03 – 5381094 09212828694 一、目 的 近年全球氣候變遷衝擊，居住或工作環境的通風散熱及綠色能源，也成為改善 環境的重要事項。故設計一款，能廣泛應用於廠房住家之通風散熱及風力發電等多 用途，並且安全可靠維護成本低，不受風場限制及亂流影響，可裝置於大樓、平房、 廠房屋頂、船舶頂層有風力處所，便於模組化製造之風力裝置。該裝置相關參數， 經測試求出最佳比例，結構安全上經強風測試，不需停機保護，皆能穩定運作無虞。 二、原理說明 1.圓弧形導流板 將360度全風向導流入風 ， 所以不受風場、地形、高樓 等限制，將氣流導流 為可控制之垂直氣流。 2.因入風口空間改變 而提高風速，形成 高風速 垂直氣流 。 3圓弧形導流板層疊，產生. 中央氣流通道 氣流 氣流通過時 形成數道吸引風 力，如此 交互作用，產生高風速、風量 之風能， 可快速排出熱氣或利用風力作為發電。 R1 氣流 4.氣流通道內部置 入數個 旋葉組，組成 高效率、安全、不受風向亂流 、地形限制 R2 、可廣泛應用於發電 、通風用途。 氣流方向圖示 5.由於旋葉組內置，外部以圓弧形導流板與 林根億／生物機電工程學報Vol. 4, No. 2, (2015) 1-7 主隔板連接為近似六邊形 ，使結構更穩定安全，風速過高，風壓過大時， 經對向入 風口排出過高風量， 而不需停機保護，旋轉部件皆於內側，運轉時不會因誤觸或風 速過大飛脫，而產生傷害之安全顧慮 。 6.配置離心裝置 經由拉桿連接風量控制頂板 (百葉式 ) ，或激磁磁場，透過控制通過 風量，自動 控制轉速及磁場 ，可得到穩定轉速及最佳效能發電運轉。 7.各 導流層 組件規格相同，可模組化大量快速製作，再以緊配件固定銜接，並依用 途裝配相關組件，組成各項裝置，如 垂直式風力發電機、風力排風機、冷卻塔等裝 置。 8因不受風向亂流，可裝置於. 高樓 、屋頂或亂流，任何有風力之處，遇強風時不需 停機，過高風速於旋葉區形成風阻，迫使由對向風口洩放風壓，圓形 主體形狀組成 高強度結構體 ，更安全穩定能長期運作減少維護成本。 三、用途說明 1.通風散熱方面 :(不裝置旋葉及發電機) 用於大樓通風井、排氣口、工廠廠房、屋舍、雞舍、涼亭頂部 等需要通風散熱場所 ， 利用自然風力產生吸引力， 以高風量強制抽出房舍熱氣，若完全無風環境，亦能藉 由自然熱對流，排出熱氣。 2.應用於通風及發電二用 : 增加配件旋葉，發電機，依設置場所需要之 控制方式裝設離心裝置，調整電流藉以 控制轉子磁場強弱，或以連桿連動開閉頂蓋(百葉式 ) ，控制通過風量調整轉速。 四、製造比例參數 R2 1.中央氣流通道之半徑 R1=圓弧形導流板之半徑 R2如(右圖 ) 。 2.弧形導流板組合總層數不大於 5層， 中央氣流通道與( 入風口面積比)若大於 5層，則風速曲線有減緩現象 ) 。 R1 3.旋葉攻角約30度，各層 旋葉面積小於中央氣流通道面積5