CN107923367A - 具有垂直旋转轴的风能旋转转换器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其包含具有垂直旋转轴(4)的转子，所述旋转风能转换器具有连接到中心主体(5)及/或彼此连接的两个或更多个铲板(6)。被称为“工作”铲板的铲板具有透风结构(2)。在所述铲板的一侧上形成工作表面。所述工作表面在所有工作铲板的同一侧上由旗状物或多个旗状物(1)形成，所述旗状物的结构限制了在与所述铲板的此侧相遇时随气流的方向而动的能力。通过此表面，所述铲板捕捉所述风能并将其转换为所述转子的旋转运动。可调节所述铲板的载荷及转子速度。

Description

具有垂直旋转轴的风能旋转转换器

技术领域

本发明涉及一种用于将风力转换为具有垂直旋转轴的转子的旋转运动的装置。

背景技术

自然保护及能源资源的枯竭增加了对可再生能源的需求。使用风力用于发电是环境污染方法的可能替代方案中的一者。当施加风力时，风的动能通常被转换为驱动发电机的转子的旋转运动。水平轴风力涡轮机是最常用来将风能转换为电能的装置。它们也在风能生产中占有主要份额。水平轴风力涡轮机的大尺寸(它们的叶片可以达到的尺寸)是它们具有的优点中的一者。这允许它们捕捉并转换大量的风能。

然而，它们的工作原理具有一些缺点。对于转矩的出现，转子的叶片应当以某个角度与气流相遇以产生转矩。将攻角维持在某一组限度内要求安装监测风速及风向的任何变化的特定系统。所述系统将调整桨距以提供叶片的最佳攻角。

然而，在通过转子气流的范围具有不同参数的情况下，效率急剧降低。最常见的是，此类参数表明在大陆表面附近有风吹过。大陆块使风的速度及方向发生改变。为了避开这些气流，具有水平旋转轴的转子上升高出地面，以寻找更强更持久的气流。

这一切使得水平轴风力涡轮机的建造及操作成本高昂，并影响它们所产生的电力的成本。同时，具有大量能量的地面风(其进入转子与地面之间的空间)仍未被使用。

存在其它类型的风能转换器，包含具有垂直旋转轴的此类风能转换器。然而，它们的可能性及它们的有效性并没有让它们得到广泛的使用。原因是它们无法转换大量的风能。

发明内容

为了克服或缓解这些问题，本发明提出了一种具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其具有带可变旗形工作表面的铲板。

铲板的可变旗形工作表面允许它们具有不同的阻力，所述不同的阻力取决于铲板的哪些侧面向风。

根据第一方面，提供了一种具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其包括：多个铲板，每一铲板具有透风结构；每一铲板的透风结构经配置用于在其上安装至少一个旗状物，所述至少一个旗状物经配置以当风力入射在所述至少一个旗状物所在的铲板的一侧上时形成可变旗形工作表面；每一旗状物具有旗臂，其经配置以维持附接到旗臂的相应的旗状物的形状；其中所述旋转转换器经配置使得铲板中的一或多者的配置可经选择性地改变，使得作用在所述铲板上的风力的值可通过改变所述铲板中的一或多者在所述旋转风力转换器上的位置及/或改变所述旋转风力转换器上的铲板中的一或多者上的所述可变旗形工作表面的有效尺寸的值来选择性地控制。

根据一些实施例，在使用中，可变旗形工作表面经配置以在旋转风力转换器的旋转方向上突出或延伸。根据一些实施例，选择性地改变一或多个铲板的配置包括改变铲板中的一者相对于铲板中的另一者的位置。根据一些实施例，改变铲板中的一者相对于铲板中的另一者的位置包括改变铲板之间的间隔。根据一些实施例，所述间隔包括圆周间隔。根据一些实施例，每一铲板具有第一侧及第二侧。根据一些实施例，当旋转风力转换器在第一旋转方向上旋转时，所述第一侧中的每一者包括其相应铲板的前侧，且所述第二侧中的每一者包括其相应铲板的后侧。根据一些实施例，旗状物静止地位于每一铲板的同一侧上。根据一些实施例，改变铲板中的一或多者上的可变旗形工作表面的有效尺寸的值包括改变旗状物中的一或多者的位置及/或改变透风结构的位置。根据一些实施例，改变旗状物中的一或多者的位置包括将旗状物中的一或多者在第一位置与第二位置之间移动。根据一些实施例，将旗状物中的一或多者在第一位置与第二位置之间移动包括使一或多个旗状物围绕相应的旗杆旋转。根据一些实施例，改变铲板中的一或多者上的可变旗形工作表面的有效尺寸的值包括改变一或多个旗状物的有效尺寸及/或透风结构的尺寸。根据一些实施例，改变一或多个旗状物的有效尺寸包括使一或多个旗状物围绕相应的旗杆缠绕或展开。根据一些实施例，旗臂经配置以使得相应的旗状物能够选择性地围绕相应的旗杆缠绕或展开。根据一些实施例，一或多个旗状物的有效尺寸可通过围绕相应的旗杆选择性地缠绕或展开而改变。根据一些实施例，所述旗臂包括可牵引绳索、钢索或其它可牵引连接件，其附接到相应的旗状物的上端且可操作以在所述旗状物围绕所述相应的旗杆缠绕或展开期间维持所述旗状物的形状。根据一些实施例，相邻的旗臂通过连接件彼此连接，其中所述连接件经配置以防止所述旗臂及/或所述旗状物重叠。根据一些实施例，每一旗臂包括旋转轴，每一旗臂相对于其旋转轴被附加重量部分或完全平衡。根据一些实施例，旗杆包含绳索或穿过旗杆的另一张紧连接件以防止旗杆弯曲。根据一些实施例，铲板的透风结构包括一或多根绳索及/或自由穿过一或多个管的其它张紧连接件。根据一些实施例，铲板经配置以围绕另一装置或另一设施的结构元件旋转。根据一些实施例，铲板经配置以围绕具有水平旋转轴的风力涡轮机的支撑塔旋转。根据一些实施例，一或多个铲板的可变旗形工作表面用作信息的载体及/或用于显示信息。根据一些实施例，一或多个铲板的可变旗形工作表面用作信息的载体及/或用于显示具有广告及/或商业内容的信息。根据一些实施例，在静止或非工作位置中，所述旗状物与所述旗状物所在的铲板的透风结构间隔开或相对于所述透风结构打开。在旗状物“捕捉”气流的工作位置中，旗状物可被关闭或压靠在旗状物所在的铲板的透风结构上。虽然位于相应铲板的特定侧上，但在一些实施例中，在使用期间，旗状物可能移过或部分地移至另一侧。举例来说，当处于静止或非工作位置中时，虽然位于铲板的第一侧上，但是在使用期间且当形成工作表面时，旗状物或多个旗状物可向外弯折或向外弯曲到铲板的第二侧。或可认为，旗状物始终保持在透风结构的同一侧上，但是当旗状物的工作表面压在透风结构上时，透风结构可弯屈且向外弯折或向外弯曲。以此方式，可在各种风况下使旋转风力转换器旋转。在提及改变旗状物的尺寸的情况下，改变旗状物的尺寸被视为改变旗状物的有效尺寸，或换句话说，改变能够在给定时间对风力作出反应的旗状物的尺寸。也就是说，虽然旗状物的总实际尺寸可能保持相同，但是经暴露以形成工作表面的旗状物的数量或面积可能会改变。在一些实施例中，暴露的尺寸可被认为是有效尺寸。

根据第二方面，提供了一种具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其包括具有透风结构的多个铲板，当所述铲板的一侧与所述风相遇时，所述两个或更多个铲板的所述透风结构赋予从每一铲板的此侧放置的多个旗状物在其上形成可变旗形工作表面的可能性；所述旗状物相对于所述旋转方向放置在所述铲板的同一侧上；所述旗状物具有旗臂以维持附接到所述旗臂的相应的旗状物的形状；其中所述旋转转换器经配置使得铲板中的一或多者的配置可经选择性地改变，使得作用在所述铲板上的风力的值可通过改变所述一或多个铲板在所述旋转风力转换器上的位置及/或改变所述旋转风能转换器上的一或多个铲板上的所述可变旗形工作表面的最大尺寸的值来选择性地控制。

根据第三方面，提供了一种具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其具有带可变旗形工作表面的铲板。根据一些实施例，可变旗形工作表面形成在具有透风结构的所有工作铲板的同一侧上，这限制了在与铲板的此侧相遇时旗状物或多个旗状物随气流方向而动的能力。根据一些实施例，一些或全部工作铲板在与其旋转相反的方向上具有弯曲形状。根据一些实施例，一些或全部工作铲板的表面防止在铲板上方及下方从高压区漏气。根据一些实施例，可控制风对一些或全部工作铲板的冲击。根据一些实施例，可控制一些或全部工作铲板上的可变旗形工作表面的尺寸。根据一些实施例，可通过改变旗状物的尺寸来控制一些或全部工作铲板上的可变旗形工作表面的尺寸。根据一些实施例，可通过使旗状物围绕旗杆缠绕或展开来改变一些或全部旗状物的尺寸。根据一些实施例，可通过改变旗状物的处置来控制一些或全部铲板上的可变旗形工作表面的尺寸。根据一些实施例，可通过改变透风结构的尺寸来控制一些或全部铲板上的可变旗形工作表面的尺寸。根据一些实施例，可通过改变透风结构的处置来控制一些或全部铲板上的可变旗形工作表面的尺寸。根据一些实施例，可通过改变铲板的形状来控制风及转矩对铲板的冲击。根据一些实施例，可通过改变铲板的处置来控制风对铲板的冲击。根据一些实施例，可通过向上及向下折叠及展开旗状物来改变旗状物的尺寸。根据一些实施例，旗状物通过张紧连接件附接到旗杆，从而防止旗杆弯曲。根据一些实施例，旗状物具有旗臂或保持旗状物的形状的其它装置。根据一些实施例，相邻的旗臂或保持旗状物的形状的其它装置用连接件彼此连接在它们的旋转轴后面，从而防止它们重叠。根据一些实施例，旗状物具有旗臂，其允许旗状物围绕旗杆缠绕或展开。根据一些实施例，旗臂具有牵引绳索、钢索或其它牵引连接件，从而在旗状物围绕旗杆缠绕或展开期间保持旗状物的形状。根据一些实施例，牵引连接件在旗状物缠绕及展开的相反方向上缠绕及展开。

根据第四方面，提供了一种具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其包括具有透风结构的多个铲板，当所述铲板的一侧与所述风相遇时，所述两个或更多个铲板的所述透风结构赋予从每一铲板的此侧放置的多个旗状物在其上形成可变旗形工作表面的可能性；所述旗状物相对于所述旋转方向放置在所述铲板的同一侧上；所述旗状物具有旗臂以维持附接到所述旗臂的相应的旗状物的形状；其中所述旋转转换器经配置使得铲板中的一或多者的配置可经选择性地改变，使得作用在所述铲板上的风力的值可通过改变所述一或多个铲板在所述旋转风力转换器上的位置及/或改变所述旋转风力转换器上的一或多个铲板上的所述可变旗形工作表面的最大尺寸的值来选择性地控制。根据一些实施例，选择性地改变一或多个铲板的配置包括改变所述一或多个铲板相对于旋转风力转换器上的其它铲板的位置。根据一些实施例，一或多个铲板上的所述可变旗形工作表面的最大尺寸的所述值可通过改变一或多个旗状物的位置及/或赋予所述旗状物形成可变旗形工作表面的可能性的所述透风结构的位置而改变。根据一些实施例，一或多个铲板上的所述可变旗形工作表面的最大尺寸的所述值可通过改变一或多个旗状物的尺寸及/或赋予所述旗状物形成可变旗形工作表面的可能性的透风结构的尺寸而改变。根据一些实施例，一或多个旗状物的尺寸可通过围绕相应的旗杆选择性地缠绕或展开而改变。根据一些实施例，旗臂经配置以使得相应的旗状物能够选择性地围绕相应的旗杆缠绕或展开。根据一些实施例，所述旗臂包括可牵引绳索、钢索或其它可牵引连接件，其附接到相应的旗状物的上端且可操作以在所述旗状物围绕所述相应的旗杆缠绕或展开期间维持所述旗状物的形状。根据一些实施例，所述旗臂的所述可牵引连接件经配置以在所述旗状物展开时围绕所述旗杆缠绕，且可牵引连接件经配置以在所述旗状物围绕所述旗杆缠绕时展开。根据一些实施例，相邻的旗臂通过连接件彼此连接，其中所述连接件经配置以防止所述旗臂及/或所述旗状物重叠。根据一些实施例，每一旗臂包括旋转轴，每一旗臂相对于旋转轴被附加重量部分或完全平衡。根据一些实施例，旗杆包含绳索或另一张紧且穿过旗杆的连接件以防止旗杆弯曲。根据一些实施例，铲板的透风结构包括一或多根绳索及/或自由穿过管的其它张紧连接件。根据一些实施例，铲板经配置以围绕另一装置或另一设施的结构元件旋转。根据一些实施例，铲板经配置以围绕具有水平旋转轴的风力涡轮机的支撑塔旋转。根据一些实施例，一或多个铲板的可变旗形工作表面用作信息的载体及/或显示信息。根据一些实施例，一或多个铲板的可变旗形工作表面用作信息的载体及/或显示具有广告及/或商业内容的信息。

附图说明

图1示出了根据实施例的可变旗形表面。

图2示出了根据实施例的具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其具有带可变旗形工作表面的铲板。

图3示出了根据实施例的具有弯曲形状的工作铲板的转换器及防止铲板的上方及下方漏气的表面的位置。

图4示出了根据实施例的防止旗臂重叠的相邻旗臂的连接及其平衡。

图5示出了根据实施例的用于通过使旗状物围绕旗杆缠绕或展开来改变旗状物的尺寸的可能方案中的一者。

图6示出了根据实施例的用于通过改变旗状物及/或结构的位置来控制工作表面的形成及其尺寸的可能方案中的一者。

图7示出了根据实施例的用于减少风对铲板的冲击并通过改变铲板的位置(及/或形状)消除转矩的可能方式中的一者。

图8示出了根据实施例的允许形成大尺寸工作表面的铲板的结构。

图9示出了根据实施例的使具有旗状物的旗杆附接到铲板从而允许旗杆到达很大长度且使旗状物通过围绕旗杆缠绕或展开而改变其尺寸的方式。

图10示出了根据实施例的具有垂直旋转轴的旋转风能转换器与具有水平旋转轴的风力涡轮机的联合使用，所述风能转换器具有带可变旗形工作表面的铲板。

具体实施方式

图1示出了旗状物1及透风结构2，所述透风结构限制了旗状物将风向3变为某些方向的能力。旗状物压在结构上而形成阻止气流通过的表面。此表面增加了结构的空气阻力及风对其的冲击。表面是可变的，因为它的形成取决于旗状物随气流方向而动的能力。当旗状物具有此能力时，不会形成此表面。满足最小阻力的气流通过所述结构。可变旗形表面改变了空气阻力以及风对所述结构的冲击。当此冲击引起结构移动时，此表面被称为“工作表面”或“可变旗形工作表面”。

图2示出了具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其具有带可变旗形工作表面的铲板。所述转换器包含具有垂直旋转轴4的转子，所述转子具有连接到中心主体5及/或彼此连接的两个或更多个铲板6。称为“工作铲板”的铲板具有透风结构2，所述透风结构的一侧上形成工作表面。工作表面是由旗状物或多个旗状物1形成，所述旗状物由所述结构限制了在与铲板的此侧相遇时随气流方向而动。结果，铲板的空气阻力增大，且发生趋于使铲板围绕转子轴旋转的气动力。

当铲板另一侧与气流相遇时，不会形成工作表面。接着，气流通过所述结构且旗状物具有随气流方向而动的能力，因此影响低阻力。

工作表面相对于旋转方向形成在所有工作铲板的同一侧上。

由于此，因为铲板的不同侧面向气流，所以铲板将会导致通过转子轴的两侧的气流产生不同的阻力。不同的空气阻力导致作用在转子轴的两侧上的力有差异。由此产生的转矩引起转子旋转将风的动能转换成旋转运动。

随着转子速度的增加，作用力的差异减小。当力平衡时，取决于风速，转子速度稳定在某个值。将此值维持在某个限度内对于设施在实际条件下的安全操作至关重要。

此类转换器可具有不同的配置、形状及数量的工作铲板。形成工作表面的旗状物也可在形状、数量及位置上变化。它们可有旋转旗臂7或其它装置来保持旗形。

当旗状物彼此相邻布置时，由于它们与转子轴的距离不同，所以它们具有不同的圆周速度。这在它们朝向气流方向定向的方面产生一定的一致性。此顺序防止相邻旗状物重叠。另外，其允许铲板在与旋转相反的方向上具有弯曲形状。弯曲铲板更有效地捕捉及转换风能。

为了维持铲板的一侧上的空气压力增加，铲板的上部及下部可配备有防止空气从此区域泄漏的表面。

图3示出具有弯曲形状的工作铲板的转换器及防止铲板的上方及下方漏气的表面的位置。

图3示出了在与工作铲板6的旋转相反的方向上具有弯曲形式的工作铲板6的转换器。在铲板中的一者的上部及下部上存在防止铲板上方及下方漏气的元件8。

当使用旋转旗臂或其它装置来保持旗状物的形状时，相邻装置可以通过具有适当长度及弹性的连接件而彼此连接在它们的旋转轴后面。即使受到随机因素的影响，这也排除了相邻装置重叠的可能性。

为了避免由转子旋转引起的离心力的影响，旗臂或其它形状保持装置可围绕它们自己的旋转轴部分地或完全地平衡。

图4示出了相邻旗臂的连接及其平衡。

图4示出了相邻的旗臂7，它们以连接件9连接在它们的旋转轴后面，从而防止它们重叠。旗臂的平衡是由位于它们的轴后面的重物10来确保。

真实条件下吹过的风具有不同的速度及力量。在风的压力下，转子速度可达到危及设施安全操作的值。可采用各种保护特征来限制转子的速度增加。使用抵抗旋转的外部机构及装置是限制转子速度的可能方式中的一者。

然而，这会增加铲板载荷。通过减小作用在铲板上的风力，可将此载荷维持在某些限度内。

铲板的旗形工作表面承受了大部分的风力。改变工作表面的尺寸的能力将允许我们改变作用在铲板上的风力。

铲板的工作表面是由压在结构上的旗状物形成，这限制了它们随风向而动的能力。我们可通过改变旗状物的尺寸、通过改变结构的尺寸或通过改变旗状物及/或结构的位置来管理工作表面的形成过程及工作表面的尺寸。

●旗状物尺寸的改变将会改变工作表面的尺寸-例如，通过折叠及展开旗状物或将旗状物围绕旗杆缠绕或展开(图5)。

●限制旗状物随风向而动的能力的结构的尺寸的改变将会改变形成在其上的工作表面的尺寸-例如，通过重新定位或移除结构的元件。

●旗状物及/或结构的位置的改变将会改变工作表面的形成及其位置-例如，通过改变旗状物与结构之间的距离。(图6)

除了通过管理工作表面的形成之外，通过改变一或多个铲板的位置及/或形状可限制风对铲板及转矩的冲击。(图7)

图5示出了用于通过使旗状物围绕旗杆缠绕或展开来改变旗状物的尺寸的可能方案中的一者。

图6示出了用于通过改变旗状物及/或结构的位置来控制工作表面的形成及其尺寸的可能方案中的一者。

图7示出了用于减少风对铲板的冲击并通过改变铲板的位置(及/或形状)消除扭矩的可能方式中的一者。

图5示出了具有旗杆11的旗状物1，所述旗杆11附接到铲板的上部框架或臂14使得借助于外部装置12，其具有围绕其自己的轴旋转的能力。在旗杆的旋转期间，旗状物围绕旗杆缠绕或展开。为了保持旗状物的形状，其附接到旗臂7。借助于连接件13，确保了旗状物的正确缠绕及展开。连接件将旗状物拉向旗臂的末端，所述旗状物由此变得自由。在旗臂的另一端处，连接件以如下方式附接：所述连接件在与旗状物相反的方向上缠绕及展开。当旗杆旋转且旗状物开始围绕旗杆缠绕时，连接件展开，且在以下情况下出现相反情况：当旗状物展开时，连接件缠绕。可使用张紧机构作为用于拉伸连接件的附加或主要装置。

图6示出了具有可移动附接的透风结构2的铲板6，在风对工作表面的冲击及/或达到某些值的离心力的影响下，所述透风结构已移动远离转子轴及旗状物。因为没有形成工作表面，所以这允许旗状物随风向而动，从而减少风对铲板的冲击。如果旗杆以类似方式可移动地连接，那么可使用相同方案来移动旗状物。

图7示出了具有三个铲板的转子，其中的两个的位置已经改变。因此，铲板之间的间隔发生变化，从而破坏了在铲板上形成工作表面的顺序，且中断了维持转矩，这将导致旋转的终止。转子将充当风向标。这将减少风对铲板的冲击。技术实施方案可以多种方式完成。在此情况下，当风的冲击达到某些值时，铲板的附接允许它们在风的方向上旋转时将它们相对于彼此的位置分别改变为铲板的一侧及另一侧。前面提到的用于限制或减少来自风力的铲板及转子载荷的方法中的一些适用于具有小铲板的装置，而其它方法可用在具有大铲板的设施中。

提取大量的风力需要建造具有大型铲板的转换器。这与克服一些技术困难有关。此类设施的铲板必须具有相对较轻且坚固的结构，在工作及非工作位置中的阻力系数差别很大，因此使它们具有高效率及广泛的操作范围。同时它们必须抵抗强风暴。使用具有可变旗形工作表面的铲板结合用于减少风的冲击的一些方法将允许创建具有大型铲板的转换器。

我们将回顾创建此类大型铲板的可能性中的一者。铲板将具有尺寸可经管理的可变旗形工作表面。为此目的，旗状物将能够围绕旗杆缠绕或展开。以此方式，将调节风对铲板的冲击。为了进一步清楚起见，在不同图式中示出了创建铲板的透风结构的方式及将具有旗状物的旗杆附接到铲板的方式。

图8示出了允许形成大尺寸工作表面的铲板的结构。

图9示出了使具有旗状物的旗杆附接到铲板从而允许旗杆到达很大长度且使旗状物通过围绕旗杆缠绕或展开而改变其尺寸的方式。

图8是具有外部框架或包括连接到具有垂直旋转轴的转子的中心主体5的上臂14及下臂15的铲板的图示。为了创建可抵抗由风引起的载荷的透风结构2，在上部框架与下部框架之间或上臂与下臂之间拉紧牵索16或其它足够强度类型的连接件。它们可借助于弹性元件18而链结以确保连接件长期保持紧张。为了不影响它们在透风结构的其它元件的位置上的张力，此类绳索或连接件可穿过管17或穿过其它元件，从而允许它们独立张紧。透风结构的附接及定位必须允许在其上形成工作表面。铲板可包括以所述方式建造的几个部分。

图9示出了旗杆11，其中旗状物1附接到铲板的透风结构2的多侧中的一者。旗杆以允许其旋转的方式附接到铲板的上部框架或上臂14。在此情况下，这是从外部齿轮12完成的。旗状物的形状是由旗臂7保持。旗状物的正确缠绕及展开通过牵引连接件13提供。(我们在图5中对其进行了回顾)为了减小旗杆在外力的作用下的偏转，槽是张紧连接件19。连接件19张紧在铲板的上臂14与下臂15或框架之间，并允许旗杆旋转。这赋予了使用非常长的旗杆且在大型铲板上形成受控工作表面的机会。

尺寸可管理的可变旗形工作表面将允许调节风对铲板的冲击。

当旗状物没有围绕旗杆缠绕时，它们将形成最大范围的工作表面，捕捉即使是最弱的风力。这将使此类转换器适合安装在风力较弱的地区。如果风变得更强且需要减少风荷载，那么可通过使旗状物围绕旗杆缠绕旗来减少工作表面。旗状物的部分缠绕将扩大转换器的工作范围，允许其在风力较大期间起作用。在旗状物完全缩回期间中，铲板的空气阻力最小化。这将最小化铲板上的风荷载，且将允许多次承受速度超过工作限度的强风。

铲板本身可在与旋转相反的方向上具有弯曲形状。它们也可具有防止漏气的表面，如图4中所示。

具有垂直旋转轴的风能旋转转换器(具有可变旗形工作表面的铲板)可具有不同的尺寸、形状及结构。其旋转赋予风能进一步转换及使用的机会。除了不同机构、齿轮及集料的运动外，其还可在其它领域找到应用。旗形工作表面以及旗状物本身可用作信息的载体，或可用于显示具有各种内容及目的的信息。大面积的部署以及此信息的具体呈现方式为其在广告领域的开发提供了良好的机会。除了固定基座，转换器也可具有非固定的或移动的基座。

由风产生电能是最好地体现上述类型的风能转换器的优点的领域中的一者。其工作不取决于风向，也不取决于风的任何变化。这同样适用于在风速在工作范围内有改变的情况。创建大尺寸铲板的可能性允许转换大量的风能。即使在风速变化且较低期间，工作范围广且操作效率高使其适用于以此类风为主的地区。此类参数表明在大陆表面附近有风吹过。即使它们含有大量的能量，但它们却被大型水平轴风力涡轮机所避开，并在其转子与大陆表面之间的自由空间中流动。

在具有此类垂直旋转轴的风能旋转转换器的此空间中的部署将允许此类风的能量的转换及使用。除了单独工作外，它们还可与水平轴风力涡轮机一起起作用。

从技术角度来看，具有垂直旋转轴的转换器的转子围绕具有水平旋转轴的涡轮机的支撑塔旋转不是问题。此方案的实施将赋予它们联合使用及相互补充的机会。这可能会发生在对现有设施进行附加建设的情况下，也可能会发生在它们的一体化建造的情况下。

图10示出了具有垂直旋转轴的旋转风能转换器与具有水平旋转轴的风力涡轮机的联合使用，所述风能转换器具有带可变旗形工作表面的铲板。

图10示出了具有垂直旋转轴20的旋转风能转换器，其转子围绕具有水平旋转轴22的风力涡轮机的支撑塔21旋转。

两种转换器的联合使用将增加所生产的电能的量，这将扩大工作范围并将提高效率。这将使此生产在风力活动较弱的地区有利可图。

Claims (16)

1.一种具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其包括具有透风结构的多个铲板，当所述铲板的一侧与所述风相遇时，所述两个或更多个铲板的所述透风结构赋予从每一铲板的此侧放置的多个旗状物在其上形成可变旗形工作表面的可能性；所述旗状物相对于所述旋转方向放置在所述铲板的同一侧上；所述旗状物具有旗臂以维持附接到所述旗臂的相应的旗状物的形状；其中所述旋转转换器经配置使得所述铲板中的一或多者的配置可经选择性地改变，使得作用在所述铲板上的风力的值可通过改变所述一或多个铲板在所述旋转风力转换器上的位置及/或改变所述旋转风力转换器上的一或多个铲板上的所述可变旗形工作表面的最大尺寸的值来选择性地控制。

2.根据权利要求1所述的旋转风能转换器，其中选择性地改变所述一或多个铲板的配置包括与所述旋转风力转换器上的所述其它铲板相比改变所述一或多个铲板的位置。

3.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中一或多个铲板上的所述可变旗形工作表面的最大尺寸的所述值可通过改变一或多个旗状物的位置及/或赋予所述旗状物形成可变旗形工作表面的可能性的所述透风结构的位置而改变。

4.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中一或多个铲板上的所述可变旗形工作表面的最大尺寸的所述值可通过改变一或多个旗状物的所述尺寸及/或赋予所述旗状物形成可变旗形工作表面的可能性的透风结构的尺寸而改变。

5.根据权利要求4所述的旋转风能转换器，其中一或多个旗状物的尺寸可通过围绕相应的旗杆选择性地缠绕或展开而改变。

6.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中所述旗臂经配置以使得所述相应的旗状物能够选择性地围绕相应的旗杆缠绕或展开。

7.根据权利要求6所述的旋转风能转换器，其中所述旗臂包括可牵引绳索、钢索或其它可牵引连接件，其附接到相应的旗状物的上端且可操作以在所述旗状物围绕所述相应的旗杆缠绕或展开期间维持所述旗状物的形状。

8.根据权利要求7所述的旋转风能转换器，其中所述旗臂的所述可牵引连接件经配置以在所述旗状物展开时围绕所述旗杆缠绕，且可牵引连接件经配置以在所述旗状物围绕所述旗杆缠绕时展开。

9.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中相邻的旗臂通过连接件彼此连接，其中所述连接件经配置以防止所述旗臂及/或所述旗状物重叠。

10.根据权利要求8所述的旋转风能转换器，其中每一旗臂包括旋转轴，所述每一旗臂相对于所述旋转轴被附加重量部分地或完全平衡。

11.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中所述旗杆包含绳索或另一张紧且穿过旗杆的连接件以防止所述旗杆弯曲。

12.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中所述铲板的透风结构包括一根或多根绳索及/或自由穿过管的其它张紧连接件。

13.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中所述铲板经配置以围绕另一装置或另一设施的结构元件旋转。

14.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中所述铲板经配置以围绕具有水平旋转轴的风力涡轮机的支撑塔旋转。

15.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中一或多个铲板的所述可变旗形工作表面用作信息的载体及/或显示信息。

16.根据任何前述权利要求所述的旋转风能转换器，其中一或多个铲板的所述可变旗形工作表面用作信息的载体及/或显示具有广告及/或商业内容的信息。