CN102428267A - 风力涡轮机 - Google Patents

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Abstract

一种风力涡轮机(20)，其包括涡轮机叶轮(22)。径向延伸的帆翼组件(30)支撑在涡轮机叶轮的轮轴结构(28)和周界轨道(26)之间。所述帆翼组件包括帆端部支撑件(52、53)；帆支撑缆线(54、55)，所述帆支撑缆线(54、55)在所述帆端部支撑件之间延伸；以及帆翼(58)，其被所述帆支撑缆线支撑并且在所述涡轮机叶轮的轮轴结构(28)和周界轨道(26)之间延伸。所述帆端部支撑件(52、53)可以枢转以在所述帆翼(58)中形成节距并且彼此相对枢转以在所述帆翼中形成扭转，并且帆展开器杆(70)可以安装在帆翼中并且连接到所述帆支撑缆线(54、55)以调整帆翼的有效宽度和跃层。

Description

风力涡轮机
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2009年4月20日提交的美国专利申请序列第12/426,494号的优先权。
技术领域
本发明涉及用于发电的风力涡轮机，所述风力涡轮机包括可转动地安装在横向延伸的中心轴上的涡轮机叶轮，涡轮机叶轮的周界驱动电的发生器(generator of electricity)。
背景技术
风车已经使用了很多代，用于从地面抽水以及用于发电的目的。风车的基本优点在于其使用风的能量以转动具有由风驱动的径向延伸的叶片的轮子。该转动运动被转换成多种有用的目的。例如，安装在塔上的螺旋桨形式的风力涡轮机被放置在盛行稳定的风的地区并且风力涡轮机被用于发电。
传统的风力涡轮机的叶片很大并且用昂贵的刚性材料制成并且构造成具有从中心轮毂径向延伸的叶片，在叶片的外端没有额外支撑。传统的风力涡轮机叶片以高转速转动并且必须经受由叶片的快速绕转产生的离心力和由风施加到叶片上的悬臂弯曲力。由于叶片的外部以很高的速度运动并且与强风交接，所以叶片越大，它们必须越坚固并且它们变得越昂贵。因此，由于用于更大的叶片的更坚固材料的费用，所以叶片的长度和宽度实际是有限的。
另一种类型的风力涡轮机是具有由代替上述传统的风力涡轮机的刚性叶片的布构造成的帆翼(sail wing)的风力涡轮机。例如，美国专利4,330,714，4,350,895，以及4,729,716公开了不使用刚性螺旋桨叶片而是使用捕捉风的帆的风力涡轮机。帆安装在涡轮机的放射状桅上。这些特定的风力涡轮机包括圆形内缘和外缘，涡轮机的帆既被内缘支撑也被外缘支撑。外缘支撑帆的外部，使得施加到帆上的风力可以被外缘在很大程度吸收，因此如果有施加到帆上的悬臂力的话也很小。这允许风力涡轮机的叶片由更轻质的材料、与典型的无叶片涡轮机相比不需要承受较大的应力的材料制成。但是，涡轮机叶轮上的风的相对速度在涡轮机叶轮的叶片的外部附近与在叶片的内部相比更大，并且上述专利没有教导对于改变涡轮机叶轮中的布叶片的节距或扭转(twist)以补偿叶片不同部分上的不同风力载荷的调整。
一些现有技术的风力涡轮机的特征是当风速变化时可以通过装置来调整涡轮机的速度。例如，一些风力涡轮机可以在高风速的期间从直接面对风而转开。其它风力涡轮机可能增大由风力涡轮机驱动的发电机施加的载荷。但是，希望的是，发电机的载荷被保持在希望的水平，并且希望避免在风力涡轮机面对的方向的频率变化。
因此，希望生产和使用包括用于支撑轻质帆翼的外部支撑缘的风力涡轮机，所述外部支撑缘可以采用机翼的大体形状，同时具有形状控制装置以用于调整机翼的形状并且形成适合于风力状况的优选形状。
发明内容
简要的说，本公开阐述了由大气风提供动力并且可以用于产生转动能量的风力涡轮机的特征，所述转动能量被转换成最终产物，例如用来驱动发电机、用来运行磨粉机或用来抽水。最终用户可以按照需要变化，但是风力涡轮机的实际最终用途是通过驱动发电机而产生电。
在系统的一个形式中，风力涡轮机包括绕着横向延伸的中心轴可转动地安装在支撑件上的涡轮机叶轮。多个帆翼组件由涡轮机叶轮承载并且从涡轮机叶轮的中心轴径向延伸。帆翼组件可以包括柔性的帆翼，以便它们可以扭转而改变形状，例如改变帆翼的节距。帆支撑缆线可以基本平行于帆翼的纵轴延伸，定位为与帆翼的相对的侧边缘相邻并且支撑帆翼的相对的侧边缘。
形状控制装置可以被用于调整帆翼的姿势和形状。形状控制装置可以包括连接到帆翼的相对的内端和外端以用于转动帆翼的相对的端部以便选择性地对帆翼给予节距和/或纵向扭转的帆端部支撑件。形状控制装置也可以包括帆展开器杆(sail spreader bar)，所述帆展开器杆间隔地定位在帆翼的相对的端部之间并且沿着支撑缆线间隔地连接，用于调整支撑缆线之间的距离。这样响应于跨越帆翼的风的运动来调整帆翼的跃层(loft)。另一种形状控制装置可以包括从帆端部支撑件延伸到缆线的调整缆线，用于调整帆翼的构型。
帆翼可以用布、玻璃纤维或者其它可以改变形状的轻质柔性材料制成以便改变帆翼的节距。
风力涡轮机的支撑件可以包括直立的塔，涡轮机叶轮绕横向延伸的中心轴可转动地安装在所述塔上。
涡轮机叶轮可以包括外周界边缘结构，所述外周界边缘结构作用成可以用于稳定和支撑帆翼且用于形成圆形转子的支撑轨道，所述圆形转子接合固定的定子，而一起起到发电机的作用。
另外，外周界轨道可以被用于机械地驱动发电机的定位为与周界轨道相邻的转子。
本文公开的结构的其它特点和优点可以从下面的说明和附图中得到理解。
附图说明
图1是风力涡轮机的前视图。
图2是图1的风力涡轮机的示意图，还示出了被成角度以捕捉用于转动风力涡轮机的风的帆翼组件，并且每个帆翼组件形成有在内帆翼组件处是深节距(deep pitch)并且在帆翼组件外端为浅节距(shallow pitch)的纵向扭转。
图3是风力涡轮机的侧视图。
图4是如图3中所示的风力涡轮机的一部分的详细图。
图5是风力涡轮机的前视图，类似于图1，但是示出了仅仅具有三个帆翼组件的风力涡轮机。
图6是图5的风力涡轮机的正面详图，示出了帆翼组件的轮轴和临近部分。
图7是内帆端部支撑件(inner sail end support)和其如何转动的详图。
图8是内帆翼支撑件的细节。
图9A是帆翼组件的透视图。
图9B是示出了帆翼组件的透视图，类似于图9A，示出了端部支撑件如何相对彼此转动以形成帆翼中的扭转。
图9C是帆翼组件的透视图，类似于图9A和图9B，但是示出了具有内置扭转的刚度更大的帆翼以及横过帆翼的表面的相对风(relative wind)。
图10是帆布和其展开器杆之一的横截面图。
图11是其帆布围绕桅安装在一个边缘处的帆翼组件的透视图。
图12是改进的风力涡轮机的前视图，示出了具有同轴帆翼组件的涡轮机叶轮。
图13是图11的风力涡轮机的侧视图。
图14是图11的风力涡轮机的顶视图。
图15是图14沿着图14的线15-15截取的桅杆的横截面图。
具体实施方式
现在更详细地参照附图，在多个附图中相同的附图标记始终表示相同的部件，图1示出了具有涡轮机叶轮22的风力涡轮机20，所述涡轮机叶轮22具有由一系列角撑24形成的外周界23和在所述涡轮机叶轮周围连续延伸的周界轨道26。轮轴结构28在涡轮机叶轮22的中心并且多个帆翼组件30安装到所述轮轴结构28并且朝向形成涡轮机叶轮的周界的角撑24径向延伸。
涡轮机叶轮安装在桅杆32上并且桅杆通过偏航轴承35可转动地安装在地面支撑件34上。桅杆32可以是大体三角形横截面，如图15中所示，一个圆边32A取向为垂直于迎面而来的风并且平的会聚边32B和32C指向向后。加固角板33A、33B和33C安装在桅杆的内拐角处。这种形状提供了抵抗迎面而来的风力的高弯曲阻力。提供了用于在其偏航轴承35上相对于地面支撑件34转动桅杆32以便将涡轮机叶轮22转动到风中的机构(未示出)。
图1示出了在涡轮机叶轮22的下弧部安装到桅杆32以用于从涡轮机叶轮吸取转动能量的目的的动力输出组件38。动力输出组件38包括支撑至少一个发电机42的支架40和使发电机42运行的驱动轮44。驱动轮44与周界轨道26表面接触以便当涡轮机叶轮22转动时，其周界轨道26接合并且转动驱动轮44，使得驱动轮44转动发电机42的转子。在图1中所示的实施方式中，有五个安装在支架40上的发电机和驱动轮。但是，其它数目的部件以及部件的其它组合也可以支撑在支架40上。
支架40可以成形为与周界轨道26同心以用于将所有的发电机和它们的驱动轮支撑为与周界轨道摩擦接触的弧形。支架40可以由桅杆32支撑并且与桅杆32一致地转动。
角撑24和周界轨道26的部分通过从轮轴结构28向外延伸到角撑24的径向延伸的缆线27被保持在转动的涡轮机叶轮上的适当位置。
图2是使其帆翼组件30沿着它们的长度扭转以便捕捉可获得的风的涡轮机叶轮22示意图。应当理解，图1的帆翼组件的结构转变为面对观察者以便示出帆翼组件的形状，但是在正常的运行环境下，帆翼组件将沿着它们的长度扭转以形成如图2中所示的变化的节距。
图2也示出了与风力涡轮机运动WT的方向相比的风W的方向以及当风W与运动的帆翼组件30相遇时产生的相对风RW的方向。由于帆翼组件的外部的运动比内部快，帆翼组件的外部附近的相对风比其内部附近的相对风强，因此帆翼组件可以沿着它们的长度形成与相对风互补的变化节距。
图3和图4示出了风力涡轮机20的侧视图。齿轮组件，例如支架40上的差动器46可以被用于将来自测量周界轨道26的驱动轮44的动力传送到发电机42。离合器(未示出)可以被支架40支撑并且用于选择性接合或者脱离驱动轮和发电机之间的联接。支架40安装在桅杆32上并且支架和涡轮机叶轮22与直立的桅杆32一致转动。
图5示出了具有以相等的角度距离彼此而布置并且从轮轴结构28径向延伸的三个帆翼组件30的改进的风力涡轮机20。
图6是图5的轮轴结构28和帆翼组件30相邻的端部的更细节的图。帆翼组件30与轮轴结构28一致地绕着横向延伸的转轴48转动，使得帆翼组件30在共同的直立平面内。当以相同的速度转动时，图1的五叶片风力涡轮机具有产生更大的力的能力，以用于操作比图5的三叶片风力涡轮机更多的发电机42。
图7示出了内帆端部支撑件52如何枢转以改变帆翼的节距或者扭转。例如，帆端部支撑件52可以从其实线位置枢转到其虚线位置，表示帆端部支撑件如何在箭头的方向转动帆组件的内端部，在帆组件中产生扭转或节距。
图8示出了帆翼组件30之一的更多细节。每个帆翼组件包括被称为回转环50和51(图8和图9A)的内环轴承和外环轴承、以及内帆端部支撑件52和外帆端部支撑件53、帆支撑缆线54和55、以及帆翼58。帆翼可以由纺织织物、玻璃纤维、或者其它轻质柔性材料制成。如果需要，外帆端部支撑件53可以比内帆端部支撑件52长或者短。图9A-9C的帆布被示出为矩形，但是也可以是其它形状，例如在外部具有比在内部更大的宽度的楔形。可以使用不同尺寸和形状的帆翼58并且帆翼58可以被帆支撑缆线54和55支撑。
回转环50和51可通过马达62(图8)绕纵轴60转动，以便能够使得它们各自的帆端部支撑件52和53绕帆翼组件的纵轴60转动。回转环可以在www.rotek-inc.com从Rotek公司获得。马达可以在www.teknic.com从Teknic公司获得。如图8中所示，在每个回转环50处安装回转电马达62，以便在图7中所示的实线位置和虚线位置之间转动内帆端部支撑件52。类似的马达(未示出)安装在外帆端部支撑件53的回转环51上，用于独立地转动外帆端部支撑件53。马达62可以独立地操作使得内帆端部支撑件52独立于外帆端部支撑件53运动，还使得帆端部支撑件可以互相以不同的角度取向。这在帆翼中形成了绕纵轴60的扭转。用于在帆翼组件中形成扭转的内和外帆端部支撑件的不同的转动位置的例子在图9B和9C中示出。
如图9A所示，帆翼具有相对的内端64和外端65、相对的侧边缘66和67、以及纵轴60。由于帆翼是柔性的并且通常在风中呈现为跃层，帆翼的纵轴假定为对于帆布与对于回转环来说一样。帆布58在其相对的侧边缘被帆支撑缆线54和55支撑，例如，通过形成在相对的侧边缘66和67中的在帆支撑缆线54和55上滑动的镶边(hem)。支撑缆线的牵索功能在于它们支撑帆翼的边缘66和67。如果希望，用于相对的侧边缘66和67的其它支撑装置也可以使用。
如图9A所示，一个或者多个帆展开器杆70可以沿着帆翼组件30的帆翼隔开。每个帆展开器杆具有长条形外壳71和端部连接器杆72。传统设计的电动螺旋件(未示出)可以安装在展开器杆中的一个或者多个的外壳内部以用于扩张和收缩端部连接器杆。端部连接器杆72被外壳71往复地支撑，使得端部连接器杆可以向外扩张或向内收缩。端部连接器杆72连接到帆支撑缆线54和55。如图9A的帆翼组件30的高度的中部所示，帆展开器杆70可以收缩它们的端部连接器杆72以将帆支撑缆线54和55朝向彼此拉动，如虚线54A和55A所示。帆支撑缆线54和55朝向彼此的收缩允许帆布58更弯或者“跃层”，如虚线74所示。因此，可以看出，经过帆翼组件的风的运动在帆布中形成大体与机翼的形状一致的松弛部或“跃层”。
虽然展开器杆70被示出为具有圆柱形外壳71，展开器杆的设计可以具有连接到一个帆支撑缆线54或55的外壳和连接到相对的支撑缆线55或54的端部连接器杆。例如，可膨胀的圆柱体和杆装置在网站www.joycedaton.com第29页和第95-108页以及第166-167页上的目录上公开。
帆翼也可以包括横向延伸的口袋75，口袋75缝制或者以其他方式形成在帆翼中以用于容纳作用为控制帆翼形状的柔性杆。口袋中的柔性杆的作用为用于辅助控制帆翼形状的“板条”。
如图10中所示，风在帆翼58中形成跃层78，凸起的外表面76在帆翼的一侧，而凹入的内表面77在帆翼的另一侧。如风向图所示，风力涡轮机的帆翼组件30的运动方向由方向线WT表示，风的方向由线W示出，并且相对风的方向由线RW示出。经过帆翼的凸表面76的相对风RW将“提升”帆翼并且推动帆翼沿着方向WT运动。同时，相对风也接合帆翼的内表面或者凹表面77，将沿着矢量WT的方向推动帆翼。因此，相对风不仅仅在帆翼的形状中形成跃层78，还抵着帆翼产生引起帆翼组件绕轮轴结构28(图3)转动的力。
因为对于帆翼组件的特定转速来说，帆翼外部附近的相对风的速度比帆翼内部附近的相对风的速度大，所以相对风的方向沿着帆翼组件30的长度变化。因此，希望形成节距沿着其纵轴可变化、且其外端的节距较浅的帆翼。
如图7和8中所示，帆端部支撑件52为“鱼雷形”并且包括可以是横截面为正方形的具有圆顶形端部的外壳80。外壳80安装到回转环50并且马达62绕帆翼组件的纵轴60转动回转环和帆端部支撑件52。束缚件82连接到帆端部支撑件52的外壳80，并且帆支撑缆线54和55连接到束缚件。因此，当马达62转动回转环50，从而导致帆端部支撑件52的转动时，帆支撑缆线的相邻的端部沿着相同的方向转动，导致帆布58中的扭转或节距向外朝向外帆端部支撑件53延伸。内帆端部支撑件和外帆端部支撑件都以这种方式工作。
另外，内帆端部支撑件52包括调整缆线86和87(图9A)和放出或者拉入调整缆线的马达88和89(图8)。延伸臂91从帆端部支撑件52的每端成直角延伸，延伸臂91指向相反的方向。如图7和9A所示，延伸臂相对于帆端部支撑件52的外壳80的长度形成L形，引导滑轮例如端部滑轮92形成用于调整缆线86和87的L形引导延伸部。调整缆线86和87从引导延伸部91的远端向上延伸至帆支撑缆线54和55的长度的一部分并且连接到帆支撑缆线。
如图9A中所示，当连接到调整缆线86的马达88和/或连接到调整缆线87的马达89启动时，马达88和89的延伸(expansion)或收回(contraction)改变调整缆线的有效长度并且在帆布的中部形成扭转。这使得帆支撑缆线54和55的中间部分如箭头所示的横向转动，并且在帆布的外部形成比在帆布的内部大的扭转。
图9B示出了当帆翼组件30的帆端部支撑件52和53枢转为互相不对准时帆布中的扭转。
图9C示出了包括比之前图中的帆翼布58更硬材料的帆翼108的帆翼组件31。例如，由于帆翼108可以包括分别具有相对的凸表面和凹表面110和112的翼型，帆翼108的材料可以形成为更类似于螺旋桨或飞机的机翼的形状。由于帆翼108在两端都被支撑并且不需要用于加强其内端以承受由风施加到叶片(该叶片仅仅在一端被支撑)的悬臂力的额外厚度，帆翼108的厚度可以从内端114到外端116基本恒定。帆翼108可以由玻璃纤维或类似的复合材料制造，在厚度和柔性上都是自支撑的，但是可以允许其形状响应于例如由帆端部支撑件52和53以及由帆支撑缆线54和55、以及还由风力施加到其上的力而弯曲。帆翼108的柔性允许它们被弯曲为呈现与帆翼捕捉的相对风相适合的希望扭转。
如图11中所示，由于帆布132可以形成为连续的环并且被帆支撑缆线134和135支撑，所以有一种不同结构的帆翼组件130。圆柱形管136围绕帆支撑缆线135，并且帆布绕管延伸以便管有助于将帆布38的前缘138形成为更圆的结构，大体上与常规的风车叶片(airwing)的曲率一致。与前面描述的一样，帆布132的后缘140连接到帆支撑缆线134。
圆柱形管136在帆布内部形成桅，并且希望圆柱形管136是柔性的以便其可以响应于由帆端部支撑件和展开器杆施加到帆翼组件130上的扭转力而弯曲，如之前所述。
图12示出了风力涡轮机的改进形式。风力涡轮机150包括涡轮机叶轮152，涡轮机叶轮152形成有同心的翼支撑环，中间环154和外环156。中间环和外环可以制造有如上所述的角撑并且它们与涡轮机叶轮的转轴158同轴。
内帆翼组件组160和外帆翼组件组162由中间环154和外环156以及轮轴结构164支撑。内帆翼组件组160被示出为具有五个帆翼组件166，而外帆翼组件组也被示出为具有五个帆翼组件168。帆翼组件166和168径向对准。如果希望，一组帆翼组件可以相对于另其他帆翼组件偏置，并且外帆翼组件可以比内帆翼组件多。另外，图12-14的风力涡轮机可以不包括内帆翼组件166。图12的帆翼可以由帆布或者图9C的坚硬自支撑材料制成。
每个帆翼组件166和168可以基本如上所述形成和构造，包括回转环、帆端部支撑件、帆支撑缆线、帆布、半刚性帆翼、以及其它连接部件。
图12的帆翼组件的同轴布置的优点在于可以构造更大的风力涡轮机以便向被驱动装置，例如向多个发电机提供更多的动力。另外，外帆翼组件168可以相对于迎面而来的风转动比内帆翼组件166的迎角更浅的迎角，或者也可以按照希望的那样反之也一样。
由于电马达，例如马达62、71和88安装在涡轮机叶轮上并且与涡轮机叶轮一起转动，当涡轮机叶轮转动时，马达可以被启动。因此，帆翼的形状可以制造成“在运行中(on the fly)”。另外，可以开发计算机程序以响应于所检测到的状态变化而启动改变涡轮机叶轮的结构的马达，例如响应于大气状态的变化、响应于发电机上的电力载荷的变化以及响应于其它条件变化来改变帆翼的形状。这可以在涡轮机叶轮运动的同时完成。
本领域技术人员将会理解，虽然上述描述详细描述了本发明的优选实施方式中，但在不背离本发明如下面的权利要求阐述的精神和范围的情况下，可以做出改变、增加以及变化。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种风力涡轮机，包括：
支撑件；
涡轮机叶轮，其绕着横向延伸的中心轴可转动地安装在所述支撑件上，所述涡轮机叶轮包括在所述中心轴处的轮轴结构和与所述轮轴结构同轴的圆形周界轨道；
多个帆翼组件，其由所述涡轮机叶轮承载，每个所述帆翼组件包括具有邻近所述轮轴结构的内端和邻近所述外缘的外端以及在所述内端和所述外端之间延伸的纵轴的帆翼，并且从所述中心轴径向延伸，其特征在于：
形状控制装置，其由所述涡轮机叶轮在所述轮轴结构处以及在所述圆形周界轨道处承载，用于绕着每个帆翼的所述纵轴独立于彼此地转动每个所述帆翼的所述内端和所述外端。
2.如权利要求1所述的风力涡轮机，并且其中所述帆翼组件的特征还在于：
所述形状控制装置包括帆端部支撑件，所述帆端部支撑件连接到每个所述帆翼的所述内端和所述外端并且配置成用于使所述帆翼在所述内端和所述外端处沿着彼此相反的方向绕着所述帆翼的所述纵轴转动，以便沿着所述帆翼的长度形成扭转。
3.如权利要求2所述的风力涡轮机，并且其中所述形状控制装置的特征还在于：
至少一个马达，其连接在所述涡轮机叶轮和所述帆端部支撑件之间，用于相对于所述涡轮机叶轮转动所述帆端部支撑件。
4.如权利要求3所述的风力涡轮机，并且其中所述至少一个马达配置成使所述帆端部支撑件相对于彼此枢转，用于在所述帆翼中形成扭转。
5.如权利要求1所述的风力涡轮机，并且其中，
所述帆翼组件的特征在于每个所述帆翼由帆布形成，
所述形状控制装置包括：帆展开器杆，所述帆展开器杆关于所述帆布间隔地定位，用于调整所述帆布的曲率；和
帆翼端部支撑件，其安装到所述涡轮机叶轮并且连接到所述帆布，用于独立地转动所述帆布以在所述帆布中形成扭转。
6.如权利要求1所述的风力涡轮机，并且其中所述帆翼组件的特征还在于：
一对牵索，其从所述帆翼的所述内端延伸到所述外端，并且所述牵索悬吊所述帆翼的相对的侧边并且用于响应于经过所述帆翼的风而在所述帆翼中形成跃层。
7.如权利要求6所述的风力涡轮机，其中所述帆翼组件的特征还在于所述牵索包括桅，并且所述帆翼在其相对的边中的至少一个上通过所述桅来支撑。
8.如权利要求6所述的风力涡轮机，其中所述牵索包括缆线。
9.如权利要求1所述的风力涡轮机，其特征还在于：
定位为与所述涡轮机叶轮相邻的定子，以及由所述涡轮机叶轮致动的转子，所述转子与所述定子配准，用于响应于所述涡轮机叶轮的转动而发电。
10.如权利要求1所述的风力涡轮机，其特征还在于：所述帆翼由玻璃纤维形成并且具有沿其长度基本恒定的厚度。
11.如权利要求1所述的风力涡轮机，其中所述涡轮机叶轮具有包括内周界支撑件和外周界支撑件的框架，所述多个帆翼组件在其所述内端由所述内周界支撑件支撑并且在其所述外端由所述外周界支撑件支撑。
12.如权利要求11所述的风力涡轮机，其中所述外周界支撑件的运动用于发电。
13.一种用于发电的风力涡轮机，包括：
支撑件；
涡轮机叶轮，其绕横向延伸的中心轴可转动地安装在所述支撑件上，所述涡轮机叶轮包括关于所述中心轴同轴定位的圆形外缘和圆形内缘；
多个帆翼组件，其在所述圆形内缘和所述圆形外缘之间径向延伸；和
形状控制装置，其由所述圆形内缘和所述圆形外缘承载，用于独立于彼此地转动所述帆翼的所述内端和所述外端并且改变所述帆翼的扭转。
14.如权利要求13所述的风力涡轮机，其中所述形状控制装置的特征在于：端部支撑件可枢转地安装到仅仅所述涡轮机叶轮的所述圆形内缘和所述圆形外缘，用于转动所述帆布的至少一端以在所述帆布中形成可变的扭转。
15.(删除)
16.如权利要求14所述的风力涡轮机，其中所述形状控制装置的特征在于定位在所述帆翼中每一个的相对端处且构造成用于形成所述帆翼的端部的形状的帆翼端部支撑件；以及用于枢转所述帆翼端部支撑件中的至少一个以在所述帆翼中形成扭转的装置。

Claims (16)

1.一种风力涡轮机，包括：
支撑件；
涡轮机叶轮，其绕着横向延伸的中心轴可转动地安装在所述支撑件上；
多个帆翼组件，其由所述涡轮机叶轮承载，每个所述帆翼组件包括具有内端和外端以及在所述内端和所述外端之间延伸的纵轴的帆翼，并且从所述中心轴径向延伸，其特征在于：
形状控制装置，其由所述涡轮机叶轮承载，用于绕着每个帆翼的所述纵轴转动每个帆翼的所述内端和所述外端中的至少一个。
2.如权利要求1所述的风力涡轮机，并且其中所述帆翼组件的特征还在于：
所述形状控制装置包括帆端部支撑件，所述帆端部支撑件连接到每个所述帆翼的所述内端和所述外端并且配置成用于使所述帆翼在所述内端和所述外端处绕着所述帆翼的所述纵轴转动。
3.如权利要求2所述的风力涡轮机，并且其中所述形状控制装置的特征还在于：
至少一个马达，其连接在所述涡轮机叶轮和所述帆端部支撑件之间，用于相对于所述涡轮机叶轮转动所述帆端部支撑件。
4.如权利要求3所述的风力涡轮机，并且其中所述至少一个马达配置成使所述帆端部支撑件相对于彼此枢转，用于在所述帆翼中形成扭转。
5.如权利要求1所述的风力涡轮机，并且其中，
所述帆翼组件的特征在于每个所述帆翼由帆布形成，
所述形状控制装置包括：帆展开器杆，所述帆展开器杆关于所述帆布间隔地定位，用于调整所述帆布的曲率；和
帆翼端部支撑件，其安装到所述涡轮机叶轮并且连接到所述帆布，用于独立地转动所述帆布以在所述帆布中形成扭转。
6.如权利要求1所述的风力涡轮机，并且其中所述帆翼组件的特征还在于：
一对牵索，其从所述帆翼的所述内端延伸到所述外端，并且所述牵索悬吊所述帆翼的相对的侧边并且用于响应于经过所述帆翼的风而在所述帆翼中形成跃层。
7.如权利要求6所述的风力涡轮机，其中所述帆翼组件的特征还在于所述牵索包括桅，并且所述帆翼在其相对的边中的至少一个上通过所述桅来支撑。
8.如权利要求6所述的风力涡轮机，其中所述牵索包括缆线。
9.如权利要求1所述的风力涡轮机，其特征还在于：
定位为与所述涡轮机叶轮相邻的定子，以及由所述涡轮机叶轮致动的转子，所述转子与所述定子配准，用于响应于所述涡轮机叶轮的转动而发电。
10.如权利要求1所述的风力涡轮机，其特征还在于：所述帆翼由玻璃纤维形成并且具有沿其长度基本恒定的厚度。
11.如权利要求1所述的风力涡轮机，其中所述涡轮机叶轮具有包括内周界支撑件和外周界支撑件的框架，所述多个帆翼组件在其所述内端由所述内周界支撑件支撑并且在其所述外端由所述外周界支撑件支撑。
12.如权利要求11所述的风力涡轮机，其中所述外周界支撑件的运动用于发电。
13.一种用于发电的风力涡轮机，包括：
支撑件；
涡轮机叶轮，其绕横向延伸的中心轴可转动地安装在所述支撑件上，所述涡轮机叶轮包括关于所述中心轴同轴定位的圆形外缘和圆形内缘；
多个帆翼组件，其在所述圆形内缘和所述圆形外缘之间径向延伸；和
形状控制装置，其由所述圆形内缘和所述圆形外缘承载，用于改变所述帆翼的扭转。
14.如权利要求13所述的风力涡轮机，其中所述形状控制装置的特征在于：端部支撑件可枢转地安装到所述涡轮机叶轮，用于转动所述帆布的至少一端以在所述帆布中形成可变的扭转。
15.如权利要求14所述的风力涡轮机，其特征还在于：多个帆翼在所述横向延伸的中心轴和所述圆形内缘之间径向延伸。
16.如权利要求15所述的风力涡轮机，其中所述形状控制装置的特征在于定位在所述帆翼的相对端处的帆翼端部支撑件；以及用于枢转所述帆端部支撑件中的至少一个以在所述帆翼中形成扭转的装置。
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