專利名稱：利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其輔助機(jī)具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其輔助機(jī)具，特別是一種可增加風(fēng)力的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其輔助機(jī)具。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)今社會(huì)對(duì)于能源的需求日益增加。在現(xiàn)今的能源利用中，絕大部分還是利用石化燃料作為最主要的能源來源。但是隨著石化燃料的產(chǎn)量減少及環(huán)境保護(hù)的觀念日益增加，現(xiàn)今社會(huì)需要一種更環(huán)保的替代性能源。因此利用風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為替代性能源的選擇之一，但風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電量過低，較不符合經(jīng)濟(jì)效益。在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)揭露一種壓電材料，當(dāng)壓電材料受到外加機(jī)械壓力時(shí)，內(nèi)部便能產(chǎn)生電壓。因此壓電材料利用環(huán)境中的轉(zhuǎn)動(dòng)或震動(dòng)等動(dòng)能，通過壓電擷取能量裝置，可將機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。因此在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)揭露利用壓電材料進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)。但現(xiàn)有技術(shù)中僅利用壓電材料來直接承受風(fēng)力而發(fā)電，并沒有詳細(xì)的系統(tǒng)功能及實(shí)用方式的可行性評(píng)估。且一般尺寸的單一片壓電材料，其發(fā)電量極小，即使使用多片壓電材料，其輔助機(jī)構(gòu)以及電力信號(hào)的處理等問題均沒有適當(dāng)良好的設(shè)計(jì)，在此情況下發(fā)電量仍然太低且效益不佳而不符合經(jīng)濟(jì)效益。因此，有必要實(shí)用新型一種新的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其輔助機(jī)具， 以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可增加風(fēng)力讓壓電材料產(chǎn)生電力。本實(shí)用新型的另一主要目的在于提供一種用于此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輔助機(jī)具。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括輔助機(jī)具及壓電材料。輔助機(jī)具包括風(fēng)力集中裝置及風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件。風(fēng)力集中裝置用以收集風(fēng)力，并增加風(fēng)力的速度。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件與風(fēng)力集中裝置相配合，用以接收風(fēng)力。壓電材料與風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件相接觸。其中當(dāng)風(fēng)力集中裝置接收風(fēng)力時(shí)，經(jīng)由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件的作用以振動(dòng)壓電材料而產(chǎn)生電力。本實(shí)用新型的輔助機(jī)具用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用壓電材料產(chǎn)生電力。 輔助機(jī)具包括風(fēng)力集中裝置及風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件。風(fēng)力集中裝置用以收集風(fēng)力，并增加風(fēng)力的速度。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件與風(fēng)力集中裝置相配合，以接收風(fēng)力。該風(fēng)力集中裝置包括入風(fēng)處、隔板及出風(fēng)噴嘴。入風(fēng)處用以接收風(fēng)力。隔板與風(fēng)力的入射角度之間傾斜一角度。出風(fēng)噴嘴的截面積小于入風(fēng)處的截面積，用以傳輸風(fēng)力，當(dāng)入風(fēng)處接收該風(fēng)力后，風(fēng)力通過該隔板的角度及出風(fēng)噴嘴以增加該風(fēng)力的速度。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件與壓電材料相接觸。其中當(dāng)風(fēng)力集中裝置接收風(fēng)力時(shí)，經(jīng)由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件的作用以振動(dòng)壓電材料而產(chǎn)生電力。本實(shí)用新型通過輔助機(jī)具的作用以振動(dòng)壓電材料而產(chǎn)生電力，可以提高發(fā)電量和發(fā)電效率。

圖IA為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖IB為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的外觀示意圖；圖IC為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的動(dòng)作示意圖；圖2為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖4A為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖4B為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第四實(shí)施例的渦輪抽風(fēng)裝置與壓電材料的示意圖；圖4C為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第五實(shí)施例的渦輪抽風(fēng)裝置與壓電材料的示意圖；圖5A為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖5B為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第六實(shí)施例的壓電材料的示意圖；圖6為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)所連接的充電電路的電路圖。主要元件符號(hào)說明風(fēng)力發(fā)電機(jī)la、lb、lc、ld、le輔助機(jī)具10a、10b、10c、IOcU IOe風(fēng)力集中裝置20a、20b、20c風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30a,30b,30c,30c\30d入風(fēng)處21a、21b出風(fēng)噴嘴 22a、22b隔板 23a、23b、23c導(dǎo)風(fēng)裝置M軸流風(fēng)扇311渦輪抽風(fēng)裝置312扇葉 312a齒輪機(jī)構(gòu)321驅(qū)動(dòng)盤322凸出部322a凸輪機(jī)構(gòu)322b連接線323導(dǎo)風(fēng)管33開合裝置；34[0041]風(fēng)扇；35[0042]彈力件36[0043]壓電材料40[0044]壓電材料固定件41a、41b[0045]軸51[0046]軸承52[0047]充電電路60[0048]電力儲(chǔ)存單元61[0049]負(fù)載單元62[0050]第一開關(guān)Sl[0051]第二開關(guān)S2[0052]第三開關(guān)S3[0053]角度θ
具體實(shí)施方式
為讓本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。以下請(qǐng)一并參考圖IA IC關(guān)于本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的相關(guān)示意圖，其中圖IA為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖IB為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的外觀示意圖，圖IC為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第一實(shí)施例的動(dòng)作示意圖。本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為利用壓電材料的振動(dòng)以產(chǎn)生電能。在本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ia包括輔助機(jī)具IOa及壓電材料40。輔助機(jī)具IOa包括風(fēng)力集中裝置20a及風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30a。風(fēng)力集中裝置20a用以接收并收集風(fēng)力，并可進(jìn)一步增加風(fēng)力的速度。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30與風(fēng)力集中裝置20a相配合，用以接收經(jīng)由風(fēng)力集中裝置20a加速后的風(fēng)力。壓電材料40固定于壓電材料固定件41a，并與風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30a相接觸。在本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ia具有四片壓電材料40，但本實(shí)用新型并不以此數(shù)量為限。當(dāng)風(fēng)力集中裝置20a接收風(fēng)力時(shí)，風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30a振動(dòng)壓電材料40以產(chǎn)生電力。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，壓電材料40為聚偏氟乙烯(PVDF)壓電膜，但壓電材料40也可為鈦酸鉛(PT)和鈮化鎂鉛(PMN)等具有相同性質(zhì)的材料，本實(shí)用新型并不以上述所列舉的材料為限。在本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，風(fēng)力集中裝置20a為一立方體結(jié)構(gòu)，包括入風(fēng)處 21a、出風(fēng)噴嘴2 及隔板23a。入風(fēng)處21a用以接收風(fēng)力，再由出風(fēng)噴嘴2 傳送出風(fēng)力。 其中出風(fēng)噴嘴22a的截面積小于入風(fēng)處21a的截面積，用以增加風(fēng)力的速度。隔板23a與風(fēng)力的入射角度之間傾斜一角度θ，用以調(diào)整風(fēng)力入射后的方向，使得風(fēng)力集中裝置20a 可集中更多的風(fēng)力及增加風(fēng)力的速度。隔板23a與風(fēng)力的入射角度之間傾斜角度θ的范圍為30度到60度之間，而在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，其角度θ實(shí)質(zhì)上為討度，但本實(shí)用新型并不限定于此，只要可增加風(fēng)力的速度均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。風(fēng)力集中裝置20a還可包括一導(dǎo)風(fēng)裝置(Flow-guided Mechanism) M，相鄰于入風(fēng)處21a。導(dǎo)風(fēng)裝置M具有格狀的結(jié)構(gòu)，以確保風(fēng)力的入射角能水平入射入風(fēng)處21a，讓風(fēng)力經(jīng)由隔板23a及出風(fēng)噴嘴2 傳送出時(shí)能有最佳的加速效果。如此一來，在本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例中，風(fēng)力集中裝置20a可將傳送出風(fēng)力的速度增加為原始風(fēng)速的14倍。在本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30a包括軸流風(fēng)扇(Axial Fan) 311, 齒輪機(jī)構(gòu)(Gear Mechanism) 321及導(dǎo)風(fēng)管(Duct)33。軸流風(fēng)扇311設(shè)置于一軸51上，與齒輪機(jī)構(gòu)321及導(dǎo)風(fēng)管33之間通過軸承52互相連接。在本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，導(dǎo)風(fēng)管33配合出風(fēng)噴嘴2 的形狀，為一圓柱形的中空管，并區(qū)分成四個(gè)導(dǎo)管，但本實(shí)用新型并不以圖IA所示的形狀為限。關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ia的第一實(shí)施例的動(dòng)作方式請(qǐng)參考圖1C。當(dāng)風(fēng)力經(jīng)過風(fēng)力集中裝置20a的加速后，再經(jīng)過導(dǎo)風(fēng)管33讓軸流風(fēng)扇311得以轉(zhuǎn)動(dòng)。而軸流風(fēng)扇311的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)經(jīng)由軸承52以帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)321而同步轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪機(jī)構(gòu)321與壓電材料40相接觸，當(dāng)齒輪機(jī)構(gòu)321轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)振動(dòng)壓電材料40。壓電材料40再與充電電路(圖未示)電性連接，以儲(chǔ)存壓電材料40產(chǎn)生的電力。如此一來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ia即可利用壓電材料40而產(chǎn)生電力。接著請(qǐng)參考圖2本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)用新型的第二實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ib包括輔助機(jī)具IOb及壓電材料40。 輔助機(jī)具IOb包括風(fēng)力集中裝置20b及風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30a。相比于本實(shí)用新型的第一實(shí)施例， 第二實(shí)施例的差別僅在于風(fēng)力集中裝置20b為一圓柱體結(jié)構(gòu)。風(fēng)力集中裝置20b也包括入風(fēng)處21b、出風(fēng)噴嘴22b及隔板23b。與第一實(shí)施例的風(fēng)力集中裝置20a類似，風(fēng)力集中裝置20b的入風(fēng)處21b用以接收風(fēng)力，再由出風(fēng)噴嘴22傳送出風(fēng)力，并且出風(fēng)噴嘴22b的截面積也小于入風(fēng)處21b的截面積。隔板23b與風(fēng)力入射角度之間傾斜一角度θ，用以調(diào)整風(fēng)力入射后的方向，使得風(fēng)力集中裝置20b可集中更多的風(fēng)力及增加風(fēng)力的速度。如此一來，風(fēng)力集中裝置20b可增加風(fēng)力的速度。由于第二實(shí)施例中的風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30a與第一實(shí)施例相同，并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ib的外觀與第一實(shí)施例類似，故在此不再贅述其作用方式。如此一來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ib即可利用壓電材料40而產(chǎn)生一電力。接著請(qǐng)參考圖3本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)用新型的第三實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ic包括輔助機(jī)具IOc及壓電材料40。 輔助機(jī)具IOc具有風(fēng)力集中裝置20c及風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30b，風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30b包括渦輪抽風(fēng)裝置 (Roof Turbine Ventilator) 312及齒輪機(jī)構(gòu)321。風(fēng)力集中裝置20c為一圓柱體結(jié)構(gòu)，但構(gòu)造與第二實(shí)施例的風(fēng)力集中裝置20b并不相同。風(fēng)力集中裝置20c的隔板23c排列成渦輪狀，以調(diào)整風(fēng)力入射后的方向。渦輪抽風(fēng)裝置312具有多個(gè)扇葉31加，并設(shè)置于風(fēng)力集中裝置20c的內(nèi)部，以通過風(fēng)力集中裝置20c所集中的風(fēng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式中，多個(gè)扇葉31 的角度與風(fēng)力的入射角度之間實(shí)質(zhì)上互相垂直，以使得風(fēng)力能更有效率地轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪抽風(fēng)裝置312。接著渦輪抽風(fēng)裝置312再通過軸51與軸承52的作用以同步帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)321的轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪機(jī)構(gòu)321與壓電材料40相接觸，當(dāng)齒輪機(jī)構(gòu)321轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)振動(dòng)壓電材料40。如此一來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ic的壓電材料40即可產(chǎn)生電力。接著請(qǐng)同時(shí)參考圖4A到圖4B關(guān)于本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第四實(shí)施例的相關(guān)示意圖，其中圖4A為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖4B為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第四實(shí)施例的渦輪抽風(fēng)裝置與壓電材料的示意圖。[0066]在本實(shí)用新型的第四實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Id包括輔助機(jī)具IOd及壓電材料40。 輔助機(jī)具IOd具有風(fēng)力集中裝置20c及風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30c，風(fēng)力集中裝置20c的構(gòu)造與本實(shí)用新型的第三實(shí)施例相同，故在此不再贅述。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30c包括渦輪抽風(fēng)裝置312、驅(qū)動(dòng)盤 (Driving Disk) 322及連接線323。渦輪抽風(fēng)裝置312設(shè)置于風(fēng)力集中裝置20c的內(nèi)部，以通過風(fēng)力集中裝置20c所集中的風(fēng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)渦輪抽風(fēng)裝置312與驅(qū)動(dòng)盤322相接， 當(dāng)渦輪抽風(fēng)裝置312轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可同步帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤322旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)盤322的形狀構(gòu)成多個(gè)凸出部32加。驅(qū)動(dòng)盤322的側(cè)邊與連接線323相接觸，連接線323與壓電材料40相接。壓電材料40的其中一側(cè)固定于壓電材料固定件41b上，另一側(cè)則與連接線323相接。當(dāng)驅(qū)動(dòng)盤 322轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，多個(gè)凸出部32 會(huì)推動(dòng)連接線323，使得壓電材料40振動(dòng)。如此一來，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Id的壓電材料40即可產(chǎn)生電力。接著請(qǐng)參考圖4C本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第五實(shí)施例的渦輪抽風(fēng)裝置與壓電材料的示意圖。在本實(shí)用新型的第五實(shí)施例之中，風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30c’包括渦輪抽風(fēng)裝置312、驅(qū)動(dòng)盤322及連接線323，而驅(qū)動(dòng)盤322具有凸輪機(jī)構(gòu)(Cam Mechanism) 322b。凸輪機(jī)構(gòu)322b與連接線323相接，連接線323再與壓電材料40相連。當(dāng)驅(qū)動(dòng)盤322轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)322b 會(huì)帶動(dòng)連接線323，使得壓電材料40振動(dòng)。如此一來，壓電材料40即可產(chǎn)生電力。由于本實(shí)用新型的第五實(shí)施例與第四實(shí)施例的差別僅在于通過凸輪機(jī)構(gòu)322b帶動(dòng)連接線323，因此在此不再贅述其余部分的作用方式。接著請(qǐng)同時(shí)參考圖5A到圖5B關(guān)于本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第六實(shí)施例的相關(guān)示意圖，其中圖5A為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖5B為本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的第六實(shí)施例的壓電材料的示意圖。在本實(shí)用新型的第六實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ie包括輔助機(jī)具IOe及壓電材料40， 輔助機(jī)具IOe包括風(fēng)力集中裝置20a及風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30d。由于第五實(shí)施例的風(fēng)力集中裝置 20a與第一實(shí)施例相似，故在此不再贅述其作用方式。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件30d包括齒輪機(jī)構(gòu)321、 導(dǎo)風(fēng)管33、開合裝置(Open-closed Mechanism) ；34、風(fēng)扇；35及彈力件36。開合裝置；34設(shè)置于風(fēng)力集中裝置20a與導(dǎo)風(fēng)管33之間，風(fēng)力發(fā)電機(jī)Ie可通過開合裝置34的轉(zhuǎn)動(dòng)，讓風(fēng)力間斷性地進(jìn)入導(dǎo)風(fēng)管33的其中一導(dǎo)管。并且需注意的是，風(fēng)力集中裝置20a的出風(fēng)噴嘴 22a、開合裝置34的開口處及導(dǎo)風(fēng)管33的導(dǎo)管的截面積大小互相配合，使得經(jīng)過出風(fēng)噴嘴 22a的風(fēng)力能完全進(jìn)入導(dǎo)風(fēng)管33的導(dǎo)管。風(fēng)扇35與齒輪機(jī)構(gòu)321互相連接，并且齒輪機(jī)構(gòu)321與開合裝置34相配合。風(fēng)扇 35可通過周邊風(fēng)力的推力而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)扇35通過周邊風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)321， 進(jìn)一步使得開合裝置34得以轉(zhuǎn)動(dòng)。如此一來，當(dāng)風(fēng)力經(jīng)過風(fēng)力集中裝置20a后，即可間斷性地進(jìn)入導(dǎo)風(fēng)管33的其中一導(dǎo)管。壓電材料40設(shè)置于導(dǎo)風(fēng)管33的內(nèi)部，并與彈力件36相連接，即如圖5B所示。彈力件36可為一彈簧或其它具有彈性的元件，但本實(shí)用新型并不以此為限。當(dāng)風(fēng)力進(jìn)入導(dǎo)風(fēng)管33后，會(huì)使得壓電材料40擺動(dòng)，而在風(fēng)力消失后，壓電材料40通過彈力件36的彈力以回復(fù)到原始的形狀與位置。因此通過開合裝置34及彈力件36，可使得壓電材料40不斷地振動(dòng)，以達(dá)到發(fā)電的目的。為了使本實(shí)用新型的壓電材料40的發(fā)電更有效率，壓電材料40可由多個(gè)聚偏氟乙烯壓電膜疊合并聯(lián)而成，即如圖5B所示。最后壓電材料40再與充電電路60(即如圖6 所示)電性連接。需注意的是，由多個(gè)聚偏氟乙烯壓電膜疊合并聯(lián)而成的壓電材料40并不限用于本實(shí)用新型的第六實(shí)施例，也可用于前述的第一實(shí)施例到第五實(shí)施例中，本實(shí)用新型并不以此為限。接著請(qǐng)參考圖6本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)所連接的充電電路的電路圖。充電電路60與壓電材料40電性連接，充電電路60包括電力儲(chǔ)存單元61、負(fù)載單元62、第一開關(guān)Si、第二開關(guān)S2及第三開關(guān)S3。當(dāng)壓電材料40產(chǎn)生的電力充足時(shí)，第一開關(guān)Sl導(dǎo)通，而讓第二開關(guān)S2及第三開關(guān)S3截止。如此一來，壓電材料40產(chǎn)生的電力直接供應(yīng)至負(fù)載單元62。另一方面，也可讓第一開關(guān)Sl與第二開關(guān)S2導(dǎo)通，而讓第三開關(guān)S3截止，以傳輸壓電材料40產(chǎn)生的電力至電力儲(chǔ)存單元61以儲(chǔ)存其電力。而在壓電材料40產(chǎn)生的電力較為不足時(shí)，即可控制第一開關(guān)Sl與第三開關(guān)S3導(dǎo)通，而讓第二開關(guān)S2截止，讓壓電材料 40產(chǎn)生的電力與電力儲(chǔ)存單元61所儲(chǔ)存的電力可同時(shí)供應(yīng)至負(fù)載單元62，讓負(fù)載單元62 可正常地接收其所需的電力。通過上述的三種電路的控制方式，充電電路60即可根據(jù)壓電材料40產(chǎn)生的電力大小以決定提供電力的方式，可更有效率地管理壓電材料40所產(chǎn)生的電力。通過上述的第一實(shí)施例到第六實(shí)施例可知，本實(shí)用新型的上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)la、lb、 lc、ld與Ie可以達(dá)到利用壓電材料發(fā)電的目的，并可利用其輔助機(jī)具10a、10b、10c、10d與 IOe增加風(fēng)速，再進(jìn)一步通過充電電路60管理壓電材料40所產(chǎn)生的電力，即可解決現(xiàn)有技術(shù)中直接利用壓電材料進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時(shí)會(huì)有發(fā)電效率不高的問題。應(yīng)注意的是，上述諸多實(shí)施例僅為了便于說明而舉例而已，本實(shí)用新型所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括一輔助機(jī)具，包括一風(fēng)力集中裝置，用以收集一風(fēng)力，并增加該風(fēng)力的速度；以及一風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件，與該風(fēng)力集中裝置相配合，用以接收該風(fēng)力；以及一壓電材料，與該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件相接觸；其中當(dāng)該風(fēng)力集中裝置接收該風(fēng)力時(shí)，經(jīng)由該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件的作用以振動(dòng)該壓電材料而產(chǎn)生一電力。
2.如權(quán)利要求1所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該風(fēng)力集中裝置為一立方體結(jié)構(gòu)或一圓柱體結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該風(fēng)力集中裝置包括一入風(fēng)處，用以接收該風(fēng)力；一隔板，與該風(fēng)力的一入射角度之間傾斜一角度，用以調(diào)整該風(fēng)力的方向；以及一出風(fēng)噴嘴，該出風(fēng)噴嘴的截面積小于該入風(fēng)處的截面積，用以傳送該風(fēng)力，當(dāng)該入風(fēng)處接收該風(fēng)力后，該風(fēng)力通過該隔板的該角度及該出風(fēng)噴嘴以增加該風(fēng)力的速度。
4.如權(quán)利要求3所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該角度為M度。
5.如權(quán)利要求3所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該風(fēng)力集中裝置的該入風(fēng)處與一導(dǎo)風(fēng)裝置相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件包括一軸流風(fēng)扇，用以通過該風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一齒輪機(jī)構(gòu)，與該軸流風(fēng)扇互相連接并接觸該壓電材料，用以連接該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件，該軸流風(fēng)扇利用該風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶動(dòng)該齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，以振動(dòng)該壓電材料而產(chǎn)生該電力。
7.如權(quán)利要求6所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括一導(dǎo)風(fēng)管。
8.如權(quán)利要求1所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件包括一渦輪抽風(fēng)裝置，具有多個(gè)扇葉，用以通過該風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一齒輪機(jī)構(gòu)，與該渦輪抽風(fēng)裝置互相連接并接觸該壓電材料，用以連接該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件， 當(dāng)該渦輪抽風(fēng)裝置利用該風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶動(dòng)該齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，以振動(dòng)該壓電材料而產(chǎn)生該電力。
9.如權(quán)利要求1所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件包括一渦輪抽風(fēng)裝置，具有多個(gè)扇葉，用以通過該風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一驅(qū)動(dòng)盤，具有多個(gè)凸出部，該驅(qū)動(dòng)盤與該渦輪抽風(fēng)裝置相連接，并且該多個(gè)凸出部通過一連接線與該壓電材料相接觸，該渦輪抽風(fēng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)由該驅(qū)動(dòng)盤的該多個(gè)凸出部推動(dòng)該連接線，以振動(dòng)該壓電材料而產(chǎn)生該電力。
10.如權(quán)利要求1所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件包括一渦輪抽風(fēng)裝置，具有多個(gè)扇葉，用以通過該風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一驅(qū)動(dòng)盤，具有一凸輪機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)盤與該渦輪抽風(fēng)裝置相連接，并且該凸輪機(jī)構(gòu)通過一連接線與該壓電材料相接，該渦輪抽風(fēng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)由該驅(qū)動(dòng)盤的該凸輪機(jī)構(gòu)牽動(dòng)該連接線，以振動(dòng)該壓電材料而產(chǎn)生該電力。
11.如權(quán)利要求1所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件包括一導(dǎo)風(fēng)管，用以輸送該風(fēng)力；一開合裝置，設(shè)置于風(fēng)力集中裝置及該導(dǎo)風(fēng)管之間轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該風(fēng)力間斷性地進(jìn)入該導(dǎo)風(fēng)管；一風(fēng)扇，通過一周邊風(fēng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一齒輪機(jī)構(gòu)，連接該風(fēng)扇并與該開合裝置相配合，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)由該齒輪機(jī)構(gòu)以帶動(dòng)該開合裝置，其中該壓電材料設(shè)置于該導(dǎo)風(fēng)管的內(nèi)側(cè)，并連接一彈力件，當(dāng)該風(fēng)力集中裝置接收該風(fēng)力時(shí)，通過該開合裝置及該彈力件的作用以振動(dòng)該壓電材料，而產(chǎn)生該電力。
12.如權(quán)利要求1所述的利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，該壓電材料為多個(gè)聚偏氟乙烯壓電膜疊合并聯(lián)而成。
13.一種輔助機(jī)具，用于一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用一壓電材料產(chǎn)生一電力，其特征在于，該輔助機(jī)具包括一風(fēng)力集中裝置，用以收集一風(fēng)力，并增加該風(fēng)力的速度，該風(fēng)力集中裝置包括一入風(fēng)處，用以接收該風(fēng)力；一隔板，與該風(fēng)力的一入射角度之間傾斜一角度，用以調(diào)整該風(fēng)力的方向；以及一出風(fēng)噴嘴，該出風(fēng)噴嘴的截面積小于該入風(fēng)處的截面積，用以傳送該風(fēng)力，當(dāng)該入風(fēng)處接收該風(fēng)力后，該風(fēng)力通過該隔板的該角度及該出風(fēng)噴嘴以增加該風(fēng)力的速度；以及一風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件，與該風(fēng)力集中裝置相配合，以接收該風(fēng)力，該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件與該壓電材料相接觸；其中當(dāng)該風(fēng)力集中裝置接收該風(fēng)力時(shí)，經(jīng)由該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件的作用以振動(dòng)該壓電材料而產(chǎn)生該電力。
14.如權(quán)利要求13所述的輔助機(jī)具，其特征在于，該風(fēng)力集中裝置為一立方體結(jié)構(gòu)或一圓柱體結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求13所述的輔助機(jī)具，其特征在于，該角度為M度。
16.如權(quán)利要求13所述的輔助機(jī)具，其特征在于，該風(fēng)力集中裝置的該入風(fēng)處與一導(dǎo)風(fēng)裝置相連接。
17.如權(quán)利要求13所述的輔助機(jī)具，其中該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件包括一軸流風(fēng)扇，用以通過該風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一齒輪機(jī)構(gòu)，與該軸流風(fēng)扇互相連接并接觸該壓電材料，用以連接該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件，該軸流風(fēng)扇利用該風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶動(dòng)該齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，以振動(dòng)該壓電材料而產(chǎn)生該電力。
18.如權(quán)利要求17所述的輔助機(jī)具，其特征在于，還包括一導(dǎo)風(fēng)管。
19.如權(quán)利要求13所述的輔助機(jī)具，其特征在于，該風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件包括一導(dǎo)風(fēng)管，用以輸送該風(fēng)力；一開合裝置，設(shè)置于風(fēng)力集中裝置及該導(dǎo)風(fēng)管之間轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該風(fēng)力間斷性地進(jìn)入該導(dǎo)風(fēng)管；一風(fēng)扇，通過一周邊風(fēng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一齒輪機(jī)構(gòu)，連接該風(fēng)扇并與該開合裝置相配合，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)由該齒輪機(jī)構(gòu)以帶動(dòng)該開合裝置，其中該壓電材料設(shè)置于該導(dǎo)風(fēng)管的內(nèi)側(cè)，并連接一彈力件，當(dāng)該風(fēng)力集中裝置接收該風(fēng)力時(shí)，通過該開合裝置及該彈力件的作用以振動(dòng)該壓電材料，而產(chǎn)生該電力。
專利摘要本實(shí)用新型為一種利用壓電材料發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其輔助機(jī)具。其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括輔助機(jī)具及壓電材料。輔助機(jī)具包括風(fēng)力集中裝置及風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件。風(fēng)力集中裝置用以收集風(fēng)力，并增加風(fēng)力的速度。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件與風(fēng)力集中裝置相配合，用以接收風(fēng)力。壓電材料與風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件相接觸。其中當(dāng)風(fēng)力集中裝置接收風(fēng)力時(shí)，經(jīng)由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件的作用以振動(dòng)壓電材料而產(chǎn)生電力。本實(shí)用新型通過輔助機(jī)具的作用以振動(dòng)壓電材料而產(chǎn)生電力，可以提高發(fā)電量和發(fā)電效率。
文檔編號(hào)F03D9/00GK202190224SQ201120014730
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者丁鏞 申請(qǐng)人:丁鏞