DE3390497T1

DE3390497T1 - Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator

Info

Publication number: DE3390497T1
Application number: DE19833390497
Authority: DE
Inventors: Eric A. Brookline Mass. Kolm; Henry H. Wayland Mass. Kolm
Original assignee: PIEZO ELECTRIC PROD
Current assignee: PIEZO ELECTRIC PROD
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1985-05-30
Also published as: GB8502536D0; JPS60501238A; WO1984005010A1; GB2152767B; EP0147391A1; GB2152767A; DE3390497C2

Description

DR. DIETER V. BEZOLÖ. "·»
DIPL. ING. PETER SCHÜTZ
DIPL. INC. WOLFGANG HEUSLER
PATENTANWÄLTE

MARIA-THERESIA-STRASSE 22
POSTFACH 86O2 60

D-8OOO MUENCHEN 86

P 34 90 269.4

11724 Dr.v.B/Schä/41

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Piezo Electric Products, Inc.,

186 Massachusetts Avenue,
Cambridge, Massachusetts (US)

Piezoelektrischer, fluidelektrischer Generator

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen, fluidelektrischen Generator, insbesondere einen solchen Generator, der Mittel zum Antrieb eines piezoelektrischen Biegeelements enthält, um dieses durch die Energie des Fluidstromes schwingen zu lassen.

POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 69! 48 -800

BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700200401 KTO. 6060 257378 SWIFT HYPO DE MM

Stand der Technik

Konventionelle Rotations-Windmühlen sind seit Hunderten von Jahren zur Erzeugung von mechanischer Arbeit aus Windenergie und in jüngerer Zeit zur Erzeugung von elektrischer Leistung aus Windenergie verwendet worden. Rotierende Windmühlen haben eine Anzahl von Nachteilen. Die Flügel sind im allgemeinen groß, teuer und erfordern einen Turm oder Mast beträchtlicher

TO Höhe, damit die Flügel vom Boden frei kommen. Solche Einheiten müssen sehr groß sein, um effizient und wirtschaftlich lebensfähig zu sein und erfordern eine professionelle Überwachung und eine beträchtliche Wartung. Sie liefern bei Windgeschwindigkeiten unter 32 km pro Stunde nichts mehr und müssen gefiedert werden, um eine Zerstörung bei Windgeschwindigkeiten oberhalb etwa 72 km/Stunde zu verhindern. Die rotierenden Konverter, die Windenergie in elektrische Leistung umsetzen, sind verhältnismäßig teuer, haben einen niedrigen Wirkungsgrad und leiden unter Verschleiß. Nur eine relativ kleine Querschnittsflache des Windes auf den Flügel ist tatsächlich für den Antrieb der Flügel nutzbar. "

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten,

einfachen und praktisch verschleißfreien elektrischen

Leistungsgenerator zur Umsetzung von Fluidenergie in elektrische Leistung anzugeben.

Μ-

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung einen solchen Generator anzugeben, der verhältnismäßig billig ist und ein Minimum an beweglichen Teilen erfordert.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen solchen Generator anzugeben, der in Einheiten gleicher Größe gebaut werden kann und der bei praktisch beliebigen Wind- oder Fluidgeschwindigkeiten arbeitet, ohne eine fachmännische Überwachung oder irgendeine spezielle Einjustierung zu erfordern.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, einen solchen Generator anzugeben, der Fluidströmungsenergie direkt in elektrische Leistung umsetzt.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen piezoelektrischen, fluidelektrischen Generator zum Umsetzen von Fluidströmungsenergie, entweder einer Flüssigkeit oder eines Gases, z.B. Luft oder Wasser, in elektrische Leistung anzugeben, der durch einen Strom angetrieben werden kann, der zu klein ist, um irgendeinen Generator vom Rotatio.nstyp anzutreiben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Schwingungen eines piezoelektrischen Biegeelements dadurch herbeigeführt werden können, daß man die elastische Rückstellungskraft des piezoelektrischen Biegeelements dazu verwendet, um auf Verformungskräfte anzusprechen, die durch eine Fluidströmung zur Einwirkung gebracht werden, die das piezoelektrische Biegeelement veranlaßt, zu flattern oder zu schwingen und elektrische Leistung zu erzeugen.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch einen piezoelektrischen, fluidelektrischen Generator, der ein piezoelektrisches Biegeelement und eine Vorrichtung zum Montieren eines Endes des Biegeelements in einem FJ uids I; rom enthält. Es sind Mittel vorgesehen, um das piezoelektrische Biegeelement mit der Energie des .Fluidstromes zu Schwingungen anzutreiben. Eine Elektrodenanordnung, die mit dem piezoelektrischen/ Biegeelement verbunden ist, leitet Strom, der durch die Schwingungsbewegung des piezoelektrischen Biegeelements erzeugt wird.

Bei einer Ausführungsform ist der piezoelektrische fluidelektrische Generator ein längliches Element. Die Vorrichtung zum Antreiben kann einen Flügel enthalten, der am freien Ende des piezoelektrischen Biegeelements angebracht ist und der Flügel kann eine integrale Verlängerung des piezoelektrischen Biegeelements sein. Die Antriebsvorrichtung kann andererseits eine Kanalanordnung zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des auf die Oberfläche des piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Fluids enthalten, um den Druck in dem betreffenden Bereich zu verringern und das piezoelektrische Biegeelement zur Kanalanordnung zu ziehen. Der Generator kann auch eine" Trichteranordnung enthalten, um die Fluidströmung auf das piezoelektrische Biegeelement zu fokussieren. Das Fluid, das den Generator antreibt, kann Luft sein und der Generator kann als Windmühle arbeiten, oder das Fluid kann flüssig sein, wie Wasser. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Anzahl solcher Generatoren verwendet, z.B. in einer Windmühlenkonfiguration, um Windenergie in elektrische Leistung umzusetzen.

Oi:'f(iηbaruηq eiηer__bevorzug_teη Ausführungsform

Andere Ziele, Merkmale und Vorteile werden sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und den begleitenden Zeichnungen ergeben, in denen:

Fig. 1 eine axonometrische Ansicht eines piezoelektrischen fluidelektrischen Flatterflügelgenerators gemäß der Erfindung ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung ist, die die

Stromlinien der Fluidströmung um den fluidelek-

trischen FlatterflUgelgenerator der Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 und 4 eine Seiten- bzw. eine Draufsicht sind, die verschiedene Dimensionen einer speziellen Fiatterflügelgeneratorkonfiguration gemäß der Erfindung zeigen;

Fig. 5 eine axonometrische Ansicht eines Teiles eines Schneezaunes mit an diesem montierten Flatterflügelgeneratoren ist;

Fig. 6 eine axonometrische Ansicht einer alternativen. Type eines piezoelektrischen fluidelektrischen Lamellen-Generators gemäß der Erfindung ist, der über einem Fluidleitkanal angeordnet ist, der das Fluid direkt auf das piezoelektrische Biegeelement richtet;

Fig. 7 eine schematische- Darstellung ist, die die Stroml'inien zeigt, welche der Fluidströmung um den Lamellengenerator der Fig. 6 zugeordnet sind;

Fig. 8 eine axonometrische Ansicht einer Windmühle ist, die Trichterflächen aufweist, um die WindstrÖrnung zu einer Gruppe von Lame! leng'eneratoren ähnlich denen, die in FLg- (> dargestellt; sind, zu erhöhen;

Fig. 9 einen Teil eines Plankenzaunes mit mehreren Lamellengeneratoren zeigt und

Fig.. 10 eine Schaltungsanordnung zeigt, welche mehrere piezoelektrische fluidelektrische Generatoren gemäß dieser Erfindung enthält, die mit ihren Elektroden über die Dioden mit einer Leistungsschiene verbunden sind.

Die Erfindung kann durch einen piezoelektrischen fluidelektrischen Generator realisiert werden, der eine Schwingung in einem piezoelektrischen Biegeelement erzeugt, um elektrische Leistung aus Fluidleistung zu erzeugen. Beispielsweise kann eine aerodynamische Schwingung aus Windleistung erzeugt werden und eine Gruppe von piezoelektrischen, fluidelektrischen Generatoren kann für ein Arbeiten als Windmühle verwendet werden. Andere Fluide, z.B. Wasser, können ebenfalls verwendet werden. Hier wird ein Flatterflügeltyp eines piezoelektrischen fluidelektrischen Generators beschrieben, bei dem ein vergrößerter Flügel am freien Ende eines piezoelektrischen Biegeelements angeordnet sein kann, um die aerodynamische Schwingung im Windstrom beim Vorbeiströmen des Luftstroms am Flügel zu verbessern.

Alternativ wird ein Lamellentyp von piezoelektrischem fluidelektrischem Generator beschrieben, der einem Kanal zugeordnet ist, welcher den Luftstrom direkt auf das Biegeelement richtet und welcher die Strömung des Luftstromes einschränkt und örtlich die Geschwindigkeit erhöht, um gemäß dem Bernoullischen Prinzip eine Saugwirkung auf der einen Seite des piezoelektrischen Biegeelements zu erzeugen, bis die elastische Rückstellkraft des Biegeelements die Saugkraft überwindet und bewirkt, daß sich die Lamelle in der entgegengesetzten Richtung biegt. Bei dem Flatterflügeltyp von Generator kann ein an das* freie Ende des piezoelektrischen Biegeelements angesetzter vergrößerter Flügel aus einem getrennten Material bestehen, das am piezoelektrischen Biegeeleme.nt befestigt oder verbunden bzw. verklebt ist oder, er kann eine integrale Fortsetzung des piezoelektrischen Biegeelements sein, die vergrößert ist, um den zusätzlichen Oberflächenbereich für die Verbesserung der Flatterwirkung zu liefern.

In Fig. 1 ist ein piezoelektrischer fluidelektrischer Generator 10 des Flatterflügeltyps 12 ' einschließlich ■ eines piezoelektrischen Biegeelements 14 und eines Flügels 16 dargestellt, der durch ein U-förmiges Bauteil 18 geh'altert ist, welches am freien Ende 20 des Elements 14 befestigt ist. Das andere Ende des Elements 14 ist in einer Halterung in einer Montagevorrichtung, einem Kanal 22 gehaltert. Das Element 14 enthält zwei piezoelektrische Teile 24 mit einem elastischen Metallblechteil 28 zwischen diesen. An den piezoelektrischen Teilen 24, 26 sind Elektroden 30 bzw. 32 angebracht. Längs des Flügels 16 strömt Luft in Richtung der Pfeile 34, wie in Fig. 2 deutlicher dargestellt ist, in der die Stromlinien 36 über das

flatternde Element 14 fließen, das hier ohne Flügel 16 dargestellt ist, und Wirbel 38 sich vom hinteren Rand dor. Elements 14 ablösen. Die sich ablösenden Wirbel erzeugen in diesem Bereich einen niedrigen Druck, der den Flügel zu dieser einen Seite hinzieht, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn die elastische Rückstellkraft des Elements 14 die Wirbelsaugwirkung übersteigt und die Wirbel abklingen, beginnt das Element 14 sich in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, wo sich wegen der Krümmung dann ein Wirbelvakuum aufzubauen »'beginnt. Diese Vorgänge dauern an, so daß das Element 14 hin- und herflattert und einen alternierenden elektrischen Strom erzeugt, der durch die Elektroden 30, 32 zu einer Last geleitet wird. Der Flügel. 16 verbessert die aerodynamische Schwingung oder das Flattern. Obwohl in der vorliegenden Beschreibung durchgehend auf aerodynamische Phänomene und die Verwendung von Luft und Wind zum Antrieb des piezoelektrischen fluidelektrischen Generators Bezug genommen wird, ist dies keine Einschränkung der Erfindung, da irgendein sich in Bewegung befindliches Fluid verwendet werden kann, z.B. andere Gase und Flüssigkeiten, wie Wasser.

Ein typischer Flatterflügel, Fig. 3, kann einen 0,254 cm dicken Polyesterf.lügel 16a, Fig. 3, enthalten, der
2,54 cm . 2,22 cm groß ist und mit einer Überlappung von 0,635 cm mit dem Ende eines 0,05 cm dicken piezoelektrischen Biegeelements 14a verbunden ist, das 0,80 cm breit sowie 3,81 cm lang und aus Gulton-Keramik Typ G-1195 ist mit einem Einfallswinkel von + oder -30°, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Eine.Windgeschwindigkeit von 40 km/Stunde erzeugt eine von Spitze zu Spitze gerechnete Ablenkung von 0,318 cm an der Spitze, und das Biegeelement erzeugt eine elektrische Ausgangsleistung von

0,833 Milliwatt. Eine Mehrzahl von piezoelektrischen fluidelektrischen Flatterflügelgeneratoren 12 kann beispielsweise an einen gemeinsamen Schneezaun 50, Fig. 5, montiert sein, um als Windmühle zur Erzeugung von elektrischer Leistung aus Windenergie zu arbeiten. Verschiedene Flatterflügel in dieser Anordnung können so abgestimmt sein, daß sie optimal bei verschiedenen Winkelgeschwindigkeiten ansprechen, da die geringen Kosten der Einheiten einen beträchtlichen Betrag einer solchen Überlappung möglich machen. Die gesamte Anordnung wird also bei fast jeder Windgeschwindigkeit Elektrizität erzeugen und nicht nur innerhalb eines engen Geschwindigkeitsbereiches, in dem rotierende Windmühlen arbeiten können. Beispielsweise kann eine Gruppe 12aa, die dem Boden am nächsten benachbart ist, auf 14,4 km/Stunde abgestimmt sein, die nächsthöhere Gruppe 12bb auf 19,2 km/Stunde und die Gruppen 12cc, 12dd und 12ee auf 24,1 km/Stunde, 28,8 km/Stunde bzw. '33,6 km/Stunde.

Beispielsweise kann der Flatterflügel 12 der Fig. 3 und 4 bei Vergrößerung der Fläche des Flügels 16a und Verringerung der Steifheit des Elements 14a bei niedrigeren Schwingungsfrequenzen und damit niedrigerer Windgeschwindigkeit arbeiten,- dann muß jedoch bei hohen Windgeschwindigkeiten die Ablenkamplitude beispielweise durch Anschläge begrenzt werden, um eine Übersteuerung und mögliche Beschädigung bei den höheren Windgeschwindigkeiten zu verhindern. Umgekehrt ergibt eine Verringerung der Fläche des Flügels 16a und eine Erhöhung der Steifheit des Elements 14a einen größeren Wirkungsgrad und eine höhere Ausgangsleistung bei höheren Windgeschwindigkeiten, während das Verhalten bei niedrigeren Windgeschwindigkeiten schlecht ist.

- Ai-

Alternativ kann der piezoelektrische fluidelektrische Generator 10b, Fig. 6, einen Lamellengenerator 12b mit einem piezoelektrischen Biegeelement 14b enthalten, das mit einem Ende durch eine Schraube 60 an einem Halterungsblock 62 auf einer Platte 64 befestigt ist, so daß das freie Ende 20b über einen Kanal oder einem Loch 6h in der Platte 64 positioniert ist.

Eine Luftströmung 34b oder eine andere Fluidströmung, die gegen die Oberfläche des piezoelektrischen Bieyeelemon t;s 14 gerichtet ist, ist in Fig. 7 im Detail dargestellt, wo Stromlinien 36b um das Biegeelement 14b vom Lamellentyp gehen. Die höhere Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms bei seiner Bewegung durch das Loch oder den Kanal 66 und um das Biegeelement 14b erzeugt einen lokalisierten Bereich niedrigen Druckes, der gemäß dem Bernoullischen Prinzip das Element 14b zur Platte 64 hin saugt und dadurch die Strömung verringert. Die Saugkraft nimmt ab, bis die elastische Kraft des Biegeelements 14b die nach unten gerichtete Bewegung umkehrt und es der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes wieder gestattet, zuzunehmen, während das Biegeelement 14 sich nach oben bewegt, bis die Saugkraft erneut die elastische Kraft überwindet und das Element 14b dann sich nach unten bewegt und der Schwingungszyklus sich wiederholt. Eine Gruppe von piezoelektrischen fluidelektrischen Generatorlamellen 12b kann an einem Kanalmast 70, Fig. 8, montiert werden, der durch ein nicht dargestelltes Lager drehbar an einem Halterungspfosten 72 angebracht ist, so daß die trichterartig wirkenden Flächen 74, 76 durch die Wirkung einer Wetterfahne 78 immer in den Wind gedreht werden können. Die Generatorlamellen 12b' sind jeweils, wie in Fig. 6 dargestellt ist, mit ihrem freien Ende 20b über einem Kanal oder Loch 66 montiert, das in Fig. 8 nicht sichtbar ist.

Alternativ kann eine Gruppe solcher Generatorlamelleh 12b über ähnlichen Löchern oder Kanälen auf den Planken 90, 92 eines gewöhnlichen Landstraßen-Leitplankenzaunes 94 montiert sein, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, und zwar mit ihren freien Enden jeweils über Kanälen oder Löchern, die in Fig. 9 nicht sichtbar sind. Die piezoelektrischen fluidelektrischen Generatoren 12b können mit Vollweggleichrichter-Diodenbrücken 100 verbunden sein, deren Ausgangsgleichstrom dann auf einer Schiene 102 einer Last zugeführt wird (Fig. 10).

Dem Fachmann werden auch noch andere Ausführungsformen, die im Rahmen der folgenden Ansprüche liegen, einfallen.

Claims

Patentansprüche

1. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator mit

einer Mehrzahl von piezoelektrischen Biegeelementen;

einer. Anordnung zum Montieren eines Endes jedes dieser piezoelektrischen Biegeelemente in einer Fluid— strömung;

einer Anordnung, um das piezoelektrische Biegeelement zu Schwingungen mit der Energie des Fluidstromes anzutreiben' und

einer Elektrodenanordnung, die mit dem piezoelektrischen Biegeelement verbunden ist, um Strom, der durch die Schwingungsbewegung des piezoelektrischen Biegeelements erzeugt worden ist, zu führen.

2. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 1 , bei., dem das piezoelektrische Biegeelement länglich ist.

3. Piezoelektrischer f luidelektris.cher Generator nach Anspruch 1 , bei dem die Anordnung zum Antrieb einen Flügel enthält, der am freien Ende des piezoelektrischen Biegeelements montiert ist.

4. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 1, bei dem der Flügel eine integrale Verlängerung des piezoelektrischen Biegeelements ist.

5. Piezoelektrischer f1uidelektrischer Generator nach Anspruch 1 , bei dem die Vorrichtung zum Antrieb eine Kanalanordnung zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des auf die Oberfläche des piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Fluids enthält, um den Druck in diesem Bereich zu verringern und das piezoelektrische Biegeelement zur Kanalanordnung zu ziehen.

6. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 1 , welcher außerdem eine Trichteranordnung zum Fokussieren der Fluidströmung auf das piezoelektrische Biegeelement enthält.

7. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 1, welcher weiterhin eine Mehrzahl von piezoelektrischen Biegeelementen enthält.

8. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 7, bei dem die Mehrzahl von piezoelektrischen Biegeelementen mindestens zwei verschiedene Gruppen enthält, die jeweils auf eine optimale Ansprache auf eine verschiedene Fluidgeschwindigkeit eingestellt sind.

9. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator mit

einer Mehrzahl von piezoelektrischen Biegeelementen;

einer Anordnung zum Haltern eines Endes jedes der Biegeelemente in einem Fluidstrom;

einer Vorrichtung, um jedes der piezoelektrischen Biegeelemente zu Schwingungen mit der Energie des Fluidstromes anzutreiben und

einer Elektrodenanordnung, die mit jedem der piezoelektrischen Biegeelemente verbunden ist, um Strom zu leiten, der durch die Schwingungsbewegung der piezoelektrischen Biegeelemente erzeugt wurde.

10. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 9, bei dem das piezoelektrische Biegeelement länglich ist.

11 . Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 9, be.i dem die Vorrichtung zum Antrieb einen Flügel enthält, der jeweils am freien Ende .einer; piezoelektrischen Biegeelements angebracht ist.

12. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 9, bei dem die Flügel jeweils eine integrale Verlängerung der jeweiligen piezoelektrischen Biegelemente sind.

13. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 9, bei dem die Vorrichtung zum Antrieb eine KanalanOrdnung zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des auf die Oberfläche jedes piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Fluids enthält, um den Druck in der

Nähe jedes der Elemente zu verringern und jedes der piezoelektrischen Biegeelemente zur Kanalanordnung hinzuziehen .

14. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 9, der außerdem eine Trichteranordnung zum Fokussieren des Fluidstromes auf das piezoelektrische Biegeelement enthält.

15. Piezoelektrischer f1uidelektrischer Generator nach Anspruch 9, bei dem die Mehrzahl von piezoelektrischen Biegeelementen mindestens zwei verschiedene Gruppen enthält, die jeweils so eingestellt sind, daß sie optimal auf eine verschiedene Fluidgeschwindigkeit ansprechen.

16. Piezoelektrische Windmühle mit

einem piezoelektrischen Biegeelement;

einer. Anordnung zum Montieren eines Endes des Biegeelements in einem Luftstrom;

einer Anordnung, um das piezoelektrische Biegeelement mit der Energie des Luftstromes zu Schwingungen anzutreiben und

einer mit dem piezoelektrischen Biegeelement verbundenen Elektrodenanordnung zum Leiten von Strom, der durch die Schwingungsbewegung des piezoelektrischen Biegeelements erzeugt worden ist.

17. Windmühle nach Anspruch 16, bei der das piezoelektrische Element länglich ist.

18. Windmühle nach Anspruch 16, bei welcher die Vorrichtung zum Antreiben einen Flügel enthält, der am freien Ende des piezoelektrischen Biegeelements- angebracht ist.

19". Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 16, bei welcher der Flügel eine integrale Verlängerung des piezoelektrischen Biegeelements ist.

20. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 16, bei welcher die Vorrichtung zum Antrieb eine Kanalanordnung zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des auf die Oberfläche des piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Luftstromes enthält, um den Druck in diesem Bereich zu verringern und das piezoelektrische Biegeelement zur Kanalanordnung zu ziehen.

21. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 16, die weiterhin eine Trichtüranordnung zum Fokussieren des Luftstromes auf jedes der genannten piezoelektrischen Biegee.lemente enthält.

22. Piezoelektrische Windmühle mit 4

einer Mehrzahl von piezoelektrischen Biegeelementen;

einer Vorrichtung zum Montieren eines Endes jedes der Biegelemente in einem Luftstrom;

einer Vorrichtung, um jedes der piezoelektrischen Biegeelemente zu Schwingungen mit . der Energie des Luftstroms anzutreiben und

einer Elektrodenanordnung, die mit jedem der piezoelektrischen Biegeelemente verbunden ist, um Strom zu führen, der durch die Schwingungsbewegung jedes der piezoelektrischen Biegeelemente erzeugt wurde.

23. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 22, bei der jedes piezoelektrischen Biegelement eine längliche Form ha t.

?A ■ Pie zoo I ekt:r ischo Windmühle nach Anspruch 22, bei der die Vorrichtung zum Antreiben einen Flügel enthält, der am freien Ende jedes der piezoelektrischen Biegeelemente montiert ist.

25. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 22, bei der jeder Flügel eine integrale Verlängerung jedes der piezoelektrischen Biegeelemente bildet.

26. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 22, bei der die Vorrichtung zum Antreiben eine Kanalanordnung zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit der auf die Oberfläche des piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Luft enthält, um den Druck in diesem Bereich zu verringern und jedes der piezoelektrischen Biegeelemente zur Kanalanordnung hinzuziehen.

27. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 22, die weiterhin eine Trichteranordnung zum Fokussieren der Luftströmung auf jedes der piezoelektrische Biegeelemente enthält.

28. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 22, bei dem die Mehrzahl von" piezoelektrischen Biegeelementen mindestens zwei verschiedene Gruppen enthält., die jeweils so eingestellt sind, daß sie optimal auf eine verschiedene Windgeschwindigkeit ansprechen.

29. Piezoelektrischer fluidelektrisCher Generator mit

einem piezoelektrischen Biegeelement;

einer Vorrichtung zum Haltern eines Endes des Biegelements in.einem Fluidstrom;

einer Flügelanordnung, die am freien Ende des

piezoelektrischen Biegeelements montiert ist, um das

piezoelektrische Biegeelement mit der Energie des sich

längs der Oberfläche des Flügels bewegenden Fluidstroms schwingen zu lassen,

einer Elektrodenanordnung, die mit dem piezoelektrischen Biegeelement verbunden ist, um Strom zu fuhren, der durch die Schwingungsbewegung des piezoelektrischen Biegeelements erzeugt wurde.

30. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator mit

einem piezoelektrischen Biegeelement;

einer Vorrichtung zum Haltern eines Endes des Biegeelements in einem Fluidstrom;

einer Kanalanordnung zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des auf die Oberfläche des piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Fluids, um den Druck in diesem Bereich zu verringern und das piezoelektrische Biegeelement zur Kanalanordnung hinzuziehen; und

einer mit dem piezoelektrischen Biegeelement verbundenen Elektrodenanordnung zum Leiten von Strom, der durch die Schwingungsbewegurig des piezoelektrischen Biegeelements erzeugt wurde.

Geänderte Patentansprüche

2. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 31 , bei dem das piezoelektrische Biegeelement länglich geformt ist.

4. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 31 , bei dem der Flügel eine integrale Verlängerung des jeweiligen piezoelektrischen Biegeelements ist.

5. Piezoelektrischer f1uidelektrischer Generator nach Anspruch 31 , bei dem die Vorrichtung zum Antrieb eine Kanalanordnung zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des auf die Oberfläche des jeweiligen piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Fluids enthält, um den Druck in diesem Bereich zu verringern und das piezoelektrische Biegeelement zur Kanalanordnung zu ziehen.

6. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 31 , welcher außerdem eine Trichteranordnung zum Fokussieren der Fluidströmung auf das jeweilige piezoelektrische Biegeelement enthält.

10. Piezoelektrischer ["luidelektrischer Generator nach Anspruch 33, bei dem das piezoelektrische Biegeelement länglich geformt ist.

12. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 33, bei dem die Flügel jeweils eine integrale Verlängerung der jeweiligen piezoelektrischen Biegelemente sind. ·

14. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 33, der außerdem eine Trichteranordnung zum

Fokussieren des Fluidstromes auf das jeweilige piezoelektrische Biegeelement enthält.

17. Windmühle· nach Anspruch 35, bei der das piezoelektrische Element länglich geformt ist.

19. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 35, bei welcher der Flügel eine integrale Verlängerung des jeweiligen piezoelektrischen Biegeelements ist.

21. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 35, die weiterhin eine Trichteranordnung zum Fokussieren des Luftstromes auf jedes der genannten piezoelektrischen .Biegeelemente enthält.

23. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 37, bei der jedes piezoelektrischen Biegelement eine längliche Form hat.

25. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 37, bei der jeder Flügel eine integrale Verlängerung jedes der piezoelektrischen Biegeelemente bildet.

27. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 37, die weiterhin eine Trichteranordnung zum Fokussieren der Luftströmung auf jedes piezoelektrische Biegeelemente enthält.

28. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 37, bei dem die Mehrzahl von piezoelektrischen Biegeelementen mindestens zwei verschiedene Gruppen enthält, die jeweils so eingestellt sind, daß sie optimal auf eine verschiedene Windgeschwindigkeit ansprechen.

'31. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator mit

mindestens einem piezoelektrischen Biegeelement;

einer Vorrichtung zum festen Montieren eines Endes jedes dieser piezoelektrischen Biegeelemente mit dem fernen Ende jedes piezoelektrischen Biegeelements ...in solcher Anordnung, daß es in einem Fluidstrom schwingt;

einer Flügelanordnung, die am entfernten Ende jedes piezoelektrischen Biegeelements angebracht ist, um das piezoelektrische Biegeelement zu Schwingungen mit der Energie des Fluidstroms anzutreiben und

einer Elektrodenanordnung, die mit jedem der genannnten piezoelektrischen Biegeelemente verbunden ist, um Strom zu leiten, der durch die Schwingungsbewegung des piezoelektrischen Biegeelements erzeugt wurde.

32. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß jedes piezoelektrische Biegeelement optimal auf eine vorgegebene Fluidgeschwindigkeit anspricht.

33. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator mit:

mindestens einem piezoelektrischen Biegeelement;

einer Vorrichtung zum festen Montieren eines Endes jedes piezoelektrischen Biegeelements mit dem entfernten Ende jedes piezoelektrischen Biegeelements-so angeordnet, daß es in einem Fluidstrom schwingt;

einer Kanalanordnung zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des auf die Oberfläche jedes piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Fluids, um den Druck in diesem Bereich zu verringern und jedes piezoelektrische Biegeelement zur Kanalanordnung zu ziehen; und

einer mit jedem piezoelektrischen Biegeelement verbundenen Elektrodenanordnung zum Leiten von Strom, der durch die schwingende Bewegung jedes piezoelektrischen Biegeelements erzeugt wurde.

34. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß jedes piezoelektrische Biegeelement optimal auf eine vorgegebene Fluidgeschwindigkeit anspricht.

35· Piezoelektrische Windmühle mit:

einem piezoelektrischen Biegeelement;

einer Vorrichtung zum festen Montieren eines Endes des piezoelektrischen Biegeelements mit dem entfernten Ende des piezoelektrischen Biegeelements in solcher Anordnung, daß es in einem Luftstrom schwingt;

einer am fernen Ende des piezoelektrischen Biegeelements angebrachten Flügelanordnung zum Antreiben des piezoelektrischen Biegeelements zu Schwingungen mit der Energie des Luftstroms; und

einer Elektrodenanordnung, die mit dem piezoelektrischen Biegeelement verbunden ist, um Strom zu leiten, der durch die Schwingungsbewegung des piezoelektrischen Biegeelements erzeugt wurde.

36. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Kanalanordnung zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des auf die Oberfläche des piezoelektrischen Biegeelements gerichteten Luftstroms enthält, um den Druck in dem Bereich zu verringern und das piezoelektrische Biegeelement zur Kanalanordnung zu ziehen. :

37· Piezoelektrische Windmühle mit:

einer Mehrzahl von piezoelektrischen Biegeelementen;

einer Vorrichtung zum festen Montieren eines Endes jedes der piezoelektrischen Biegeelemente mit dem entfernten Ende jedes der piezoelektrischen Biegeelemente in einer Anordnung zum Schwingen in einem Luftstrom;

einer Flügelanordnung, die am entfernten Ende jedes der piezoelektrischen Biegeelemente angeordnet ist, um jedes der piezoelektrischen Biegeelemente zu Schwingungen mit der Energie des Luftstromes anzutreiben; und

einer mit jedem der piezoelektrischen Biegeelemente verbundenen Elektrodenanordnung zum Leiten von Strom, der durch die Schwingungsbewegung der piezoelektrischen Biegeelemente erzeugt wurde.

38. Piezoelektrische Windmühle nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Kanalanordnung zum Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit der auf die Oberfläche jedes der piezoelektrischen Biegeelemente gerichteten Luft enthält, um den Druck in diesem Bereich zu verringern und jedes piezoelektrische Biegeelement zur Kanalanordnung zu ziehen.

39. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator mit:

einem piezoelektrischen Biegeelement;

einer Vorrichtung zum festen Montieren eines Endes des piezoelektrischen Biegeelements mit einer Anordnung des entfernten Endes des piezoelektrischen Biegeelements zum Schwingen in einem Fluidstrom;

einer am entfernten Ende des piezoelektrischen Biegeelements angebrachten Flügelanordnung, um das piezoelektrische Biegeelement zu Schwingungen mit der Energie des Luftstroms anzutreiben; und

einer mit dem piezoelektrischen Biegeelement verbundenen Elektrodenanordnung zum Leiten von Strom, der durch die Oszillatorbewegung des piezoelektrischen Biegeelements erzeugt wurde.

40. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem eine Flügelanordnung enthält, um jedes der piezoelektrischen Biegeelemente zu Schwingungen in dem Fluidstrom anzutreiben.

41. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Rückstellkraft jedes piezoelektrischen Biegeelements proportional ansteigt, wenn der Grad der Verformung erhöht wird.

42. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Rückstellkraft jedes piezoelektrischen Biegeelements schließlich die Verformungskraft überschreitet, wenn der Grad der Verformung erhöht wird.

43. Piezoelektrischer fluidelektrischer Generator nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der piezoelektrischen Biegeelemente in seine ursprüngliche Position zurückkehrt, wenn die elastische Rückstellkraft die Verformungskraft überschreitet.