CN102562432B - 风力装置和风力涡轮机 - Google Patents

Abstract

一种风力装置包括风力涡轮机，该风力涡轮机安装在基座上，并具有绕竖直旋转轴线旋转的转轮，以及壳体，该壳体包含稳定器和将空气流同时导向每一个转轮叶片的元件，转轮的叶片沿柱形表面的母线布置在其周边处且转轮的底表面布置在装配于基座上的一轴上。壳体提供有圆形路径，用于在布置于基座上的辊子上转动。

Description

风力装置和风力涡轮机

技术领域

本发明涉及风力装置和用于该风力装置的风力发动机，该风力发动机有转子，该转子绕与风向垂直的旋转轴线旋转。

背景技术

国际专利申请WO2006/096091(2006年9月14日)公开了一种现有技术的风力装置，它包括风力涡轮机，该风力涡轮机安装在基座上，并具有：转轮，该转轮绕竖向旋转轴线旋转；以及壳体，该壳体具有稳定器和用于将空气流同时导向各转轮叶片的元件。这种现有技术的风力装置有缺点，因为需要将装置内部的风向从水平改变为竖直，因此产生能量损失。

另一现有技术为美国专利No.6860720(2005年1月1日)，它公开了一种风力涡轮机，该风力涡轮机具有绕与风向垂直的旋转轴线旋转的转轮，特别地，风力涡轮机具有绕竖直旋转轴线旋转的转轮，并包括壳体，该壳体提供有将空气流同时导向转轮的至少多个叶片的元件，特别地，所述壳体布置有将空气流同时导向各转轮叶片的元件。该风力涡轮机是本发明的最接近现有技术。该现有技术涡轮机具有缺点，因为在空气推动转轮叶片后该空气的流出受到限制，出口开口比风力涡轮机壳体的进口开口小得多。

发明内容

本发明寻求的技术效果是通过升高在进口处的风力以及通过将空气流导向全部或更大比例的转轮叶片和自由地从风力涡轮机中排出“用过的”空气而增加风力涡轮机的效率。空气流无阻碍地通过转轮的开口端排出，该开口端具有中空的中心部分。

风力装置设计成具有壳体和转轮，该转轮具有轴，该轴单独安装在基座上，以便可以在现有的风状态下在转轮上获得最大风力，且不阻碍空气流从转轮的中空中心部分排出。

根据本发明的第一组权利要求，风力涡轮机设计成使转轮的底表面布置在轴的端部上。施加在转轮叶片上的均匀风力使得转轮的顶表面保持不固定，因此，空气无阻碍地从转轮的中空中心部分排出。

根据本发明的第二组权利要求，风力涡轮机设计成通过利用风来推出而进一步加强空气从转轮的中空中心部分流出。

根据本发明的第三组权利要求，风力涡轮机设计成通过提供在转轮内部的整流罩而进一步加强空气从转轮的中空中心部分流出。

这些技术结果在一种风力涡轮机中实现，该风力涡轮机具有绕竖直旋转轴线旋转的转轮，所述风力涡轮机具有壳体，其中，转轮具有中空中心部分和沿柱形表面的母线(generating lines)布置在它的周边处的叶片，且转轮具有布置在轴或轴端上的底表面，所述壳体提供有将空气流同时导向各转轮叶片的元件，壳体提供有：稳定器，以便将壳体沿风向定向；以及空气导管，该空气导管布置在转轮的中心部分之上，以便在空气流经过叶片之间至转轮的中心部分中之后使得空气流沿风向排出。

上述技术结果在一种风力涡轮机中实现，该风力涡轮机具有转轮，该转轮具有与风向垂直的旋转轴线，且该风力涡轮机具有壳体，其中，转轮提供有沿柱形表面的母线布置在它的周边处的叶片，所述壳体提供有将空气流同时导向至少多个转轮叶片的元件，且壳体具有：稳定器，以便将壳体沿风向定向；以及空气导管，以便使得空气流从转轮的中心部分沿稳定器排出至周围环境中，该稳定器朝着空气导管变狭窄，并使得风能够用于从空气导管排出空气。

风力涡轮机可以具有转轮，该转轮绕竖直旋转轴线旋转，并且该转轮的底表面布置在一轴或轴端部上，且壳体可以提供有将空气流同时导向各转轮叶片的元件。

上述技术结果在一种风力涡轮机中实现，该风力涡轮机具有转轮，该转轮绕与风向垂直的旋转轴线旋转，且该风力涡轮机具有壳体，其中，转轮具有沿柱形表面的母线布置在它的周边处的叶片，该壳体提供有将空气流同时导向至少多个转轮叶片的元件，且沿转轮轴线变狭窄的整流罩布置在转轮的中心部分中，以便将已经经过叶片之间的空气流通过转轮的开口顶表面而排出。

整流罩可以提供有叶片，该叶片使得转轮的中心部分中的空气流变直。

而且，风力涡轮机可具有转轮，该转轮绕竖直旋转轴线旋转，该转轮的底表面布置在转子轴或轴端部上，且壳体提供有将空气流同时导向转轮的各叶片的元件。

壳体可以设计成在支承它的基座上转动，并提供有稳定器，用于将壳体沿风向定向。

壳体可以提供有在转轮的中心部分上面的空气导管，以便将已经经过叶片之间的空气流沿风向排出。

上述技术结果在一种风力装置中实现，该风力装置包括风力涡轮机，该风力涡轮机安装在基座上，并具有绕竖直旋转轴线旋转的转轮以及壳体，转轮具有沿柱形表面的母线布置在它的周边处的叶片，并且转轮的底表面布置在装配于基座上的轴上或轴端部上，该壳体包含稳定器和将空气流同时导向每一个转轮叶片的元件。壳体提供有圆形路径，用于在布置于基座上的辊子上转动。

壳体的圆形路径可以置于支承辊上，还与布置在基座上的止推辊接触。

附图说明

图1是风力装置的剖视图。

图2是风力涡轮机的转轮叶片的气流分布的示意图。

图3是利用风而从空气导管排出空气的风力涡轮机的视图。

具体实施方式

图1中所示的风力装置包括风力涡轮机壳体1，该壳体1具有在左侧的、用于空气流进入的开口，该空气流与沿柱形表面的母线布置在转轮2的周边的叶片作用结合，然后进入转轮的中空中心部分。整流罩3将进入转轮中心部分的空气流向上导入空气导管中，该空气导管是壳体1的一部分，用于使得空气流从转轮2的中心部分沿稳定器4排出至周围环境中。转轮2的底表面布置在轴5上，该轴5通过斜齿轮6而将输出传递给发电机(未示出)。轴5装配在基座中的支承止推轴承7内。壳体1布置有圆形单轨8，该圆形单轨8设置在布置于基座上的支承辊9上。止推辊10也布置在基座11上，以便防止壳体1径向运动。百叶窗12布置在用于空气流进入的壳体开口中，该百叶窗12在装置的操作模式中打开，并在故障检修、维护和狂风中关闭。所述百叶窗在转轴13上转动。

图2是空气流通过壳体1的引导元件14而分配给风力涡轮机转轮2的叶片的示意图。

图3是具有壳体1的风力涡轮机的视图，该壳体1提供有稳定器15，以便使得壳体1整体沿风向定向。壳体1提供有空气导管，以便将空气流从转轮的中心部分沿稳定器15朝着排出空气的空气导管开口而排出至周围环境中，该稳定器15朝着空气导管变窄，或者，更准确地说该稳定器朝着排出空气的空气导管开口变窄。这样，风用于使得空气从空气导管排出。

图1显示了风力涡轮机具有绕竖直旋转轴线旋转的转轮。应当知道，具有中空中心部分和沿柱形表面的母线布置在周边的叶片的转轮的旋转轴线可以水平或倾斜，只要它保持与风向垂直即可。在该实施例中，除了上述设计(其中，转轮的底表面布置在轴上)，止推辊可以布置在壳体中，以便防止转轮的径向运动。

Claims (10)

1.一种风力涡轮机，具有绕竖直旋转轴线旋转的转轮，并包括壳体，其中，转轮具有中空中心部分和沿柱形表面的母线布置在转轮周边处的叶片，且转轮的底表面布置在轴上，所述壳体提供有用于将空气流同时导向各转轮叶片的元件，壳体具有：稳定器，以便将壳体沿风向定向；以及空气导管，该空气导管在转轮的所述中空中心部分上面，以便将已经经过叶片之间至转轮的所述中空中心部分中的空气流沿风向排出至周围环境中。

2.一种风力涡轮机，具有绕与风向垂直的旋转轴线旋转的转轮，并包括壳体，其中，转轮布置有中空中心部分和沿柱形表面的母线布置在该转轮周边处的叶片，所述壳体提供有将空气流同时导向至少多个转轮叶片的元件，所述壳体还具有稳定器和空气导管，以便使得空气流从转轮的所述中空中心部分沿稳定器排出至周围环境中，该稳定器朝着空气导管变狭窄，并使得风能够用于从空气导管排出空气。

3.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其中，该转轮绕竖直旋转轴线旋转，并且转轮的底表面装配在一轴上，且壳体具有将空气流同时导向每个转轮叶片的元件。

4.一种风力涡轮机，具有绕与风向垂直的旋转轴线旋转的转轮，并包括壳体，该壳体提供有将空气流同时导向至少多个转轮叶片的元件，其中，转轮提供有中空中心部分和沿柱形表面的母线布置在该转轮周边处的叶片，且沿转轮轴线变狭窄的整流罩布置在转轮的中空中心部分中，以便将已经经过叶片之间的空气流通过转轮的顶表面而排出。

5.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其中：所述整流罩提供有叶片，以使得转轮的中空中心部分中的空气流变直。

6.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其中，该转轮绕竖直旋转轴线旋转，并且转轮的底表面布置在转子轴上，且壳体提供有将空气流同时导向各转轮叶片的元件。

7.根据权利要求6所述的风力涡轮机，其中：壳体设计成在支承它的基座上转动，并提供有稳定器，用于将壳体沿风向定向。

8.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其中：壳体提供有在转轮的中空中心部分上面的空气导管，以便将已经经过叶片之间的空气流沿风向排出。

9.一种风力装置，包括风力涡轮机，该风力涡轮机安装在基座上，并具有绕竖直旋转轴线旋转的转轮以及壳体，该壳体包含稳定器和将空气流同时导向每一个转轮叶片的元件，其中，转轮具有中空中心部分和沿柱形表面的母线布置在转轮周边处的叶片，并且转轮的底表面布置在装配于基座上的轴的端部上，壳体提供有圆形路径，用于在布置于基座上的辊子上转动。

10.根据权利要求9所述的风力装置，其中：壳体的圆形路径布置在与止推辊接触的支承辊上。