JP2014513233A5

JP2014513233A5 -

Info

Publication number: JP2014513233A5
Application number: JP2014503215A
Authority: JP
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2015-05-21

Claims

拡散器により増強された水平軸風力タービンであって、
タービンロータカウリングを形成するために配置された第１拡散器リングであって、該第１拡散器リングは流入口と流出口とを備え、前記流出口の面積は前記流入口の面積と等しいか、または前記流入口の面積よりも大きく、前記第１拡散器リングは前記水平軸の周りに回転可能でないように設けられ、前記拡散器は少なくとも部分的に空気弾性材料から成り、且つ風の負荷の下で制御された変形を提供する、第１拡散器リングと、
該拡散器リングの流出口の後縁に配置された、１つ以上の渦取込みデバイスと、を具備していることを特徴とする風力タービン。
前記拡散器はさらに、前記第１拡散器リングと同軸の且つ該第１拡散器リングから下流にある１つ以上のさらなる拡散器リングを具備し、該１つ以上のさらなる拡散器リングは各々が流入口と流出口とを備え、該１つ以上のさらなる拡散器リングの各々の流入口の面積は直前の上流の拡散器リングの流出口の面積よりも小さく、前記１つ以上のさらなる拡散器リングの各々の流出口の面積は自身の前記流入口の面積よりも大きいか、または自身の前記流入口の面積と等しく、前記１つ以上のさらなる拡散器リングのすべては前記水平軸の周りに回転可能でないように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の風力タービン。
前記拡散器はさらに、１つ以上の通気構造と１つ以上の吸気スロットとを具備し、該１つ以上の通気構造は前記第１拡散器リングの外側面に配置され、前記通気構造の１つまたは各々の通気構造は１つ以上の前記吸気スロットに接続されており、前記吸気スロットは前記第１拡散器リングの全厚さを通じて略径方向に伸びていることを特徴とする請求項１または２に記載の風力タービン。
前記第１拡散器リングの流入口の面積に対する前記拡散器の流出口の総面積の比は、前記第１拡散器リングの流入口の面積に対する前記拡散器の最大断面積の比よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の風力タービン。
径方向に向けられた複数のガイドベーンをさらに具備し、該ガイドベーンは、第１端部が前記拡散器の第１部分に接続され、且つ第２端部が前記拡散器の第２部分または中心シャフトに接続されるように配置されており、前記ガイドベーンは前記拡散器に構造的支持を提供するように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の風力タービン。
前記ガイドベーンは前記拡散器を通過する気流内のねじれを減少するために配置され、且つタービン面の上流に配置された少なくとも１つの前方回転ベーンおよび／または前記タービン面の下流に配置された少なくとも１つの後方回転ベーンから成ることを特徴とする請求項５に記載の風力タービン。
第１タービンロータを形成するための１つ以上のタービンブレードを具備し、
該１つ以上のタービンブレードは少なくとも部分的に空気弾性材料から成り、且つ風の負荷の下で制御された変形を提供するように配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の風力タービン。
前記拡散器はさらに、前記第１拡散器リングの厚さの少なくとも一部を通じて内側面から伸びた１つ以上のスロットギャップを具備していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の風力タービン。
前記１つ以上のタービンロータブレードは少なくとも１つの取り付けられた攪拌機および／または少なくとも１つの取り付けられた渦発生器を備えていることを特徴とする請求項７に記載の風力タービン。
前記第１タービンロータは前記タービンの原理的垂直軸の下流に配置されていることを特徴とする請求項７または９に記載の風力タービン。
１つ以上の追加のタービンロータをさらに具備し、該タービンロータの各々は、前記第１タービンロータと同軸に且つ前記第１タービンロータの下流に組み付けられた１つ以上のタービンロータブレードを具備していることを特徴とする請求項７、９、および１０のいずれか一項に記載の風力タービン。
前記１つ以上の追加のタービンロータは逆回転タービンロータであることを特徴とする請求項１１に記載の風力タービン。
前記１つ以上の追加のタービンロータの１つ以上のタービンブレードは少なくとも部分的に空気弾性材料から成り、且つ風の負荷の下で制御された変形を提供するように配置されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の風力タービン。
１つ以上のさらなる動力学的空気弾性的な渦取込みデバイスが、前記拡散器のさらなる後縁に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の風力タービン。
発電機を含み、該発電機は発電機ステータと発電機ロータとを具備し、前記発電機ステータまたは前記発電機ロータの一方は前記１つ以上の拡散器リング内に固定されているか、または前記１つ以上の拡散器リング内に組み込まれており、前記発電機ステータまたは前記発電機ロータの他方は少なくとも１つのタービンブレードの先端に固定されているか、または少なくとも１つのタービンブレードの先端に組み込まれていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の風力タービン。