【発明の詳細な説明】
自己制御式流体エネルギタービン
発明の背景
何世紀もの間、そして、現在まで、特に、主要エネルギ源として自然風内で使
用することに関するような流体エネルギ変換機械の変換効率および耐久性を向上
するために、多くの試みがなされてきた。これまで案出された多くの形式の動力
出力は、量産エネルギユニットからの出力を容易に利用することができない遠隔
地における場合を除き、ガス、石炭、石油、水力発電および原子力システムから
のエネルギの量産によって影が薄くなった。近年、アメリカ合衆国、特に、カリ
フォルニアにおいて、一つには技術の進歩の結果としてであるが、主として、以
前の税の助成金および制定されたままの調整規定によって、風力発電地帯が急速
に増大している。
カリフォルニアにおいて使用されるような現代の風力タービンは、税の助成金
がなくなるときには、経済的に衰え、そのうえ、気まぐれな突風と義務不履行の
保守プログラムに対する本質的な脆弱さに病んでいる。
この発明は、圧力変換タービンに適用されるときには、高い変換効率と、低い
保守必要性と、現代のシステムを悩ませている風の特性に対する最小限の脆弱さ
とを提供するものである。
発明の分野
風のような、自然に流れる流体内において作動するように設計された現代のタ
ービンは、一般に、一定しない速度または設計限界を超える速度にうまく対処す
る必要がある。この発明は、概略軸方向の流体入口と流体出口とを周方向に間隔
をあけて分布されるブレードの間に有するとともに補助のゲート出口をも有する
半径流式ロータと、流体動力学を制御し、かつ／または、余分な流れを解放する
手段とを具備している。
従来の技術
従来技術の風力タービンには、概して、２つの形式のものがある。すなわち、
（１）水平な回転軸を有し、半径方向に延びる複数のプロペラブレードを有する
タービンと、（２）垂直な回転軸と、その軸回りに周方向に間隔をあけて垂直方
向に配される複数のブレードとを有するタービンとがある。垂直軸と、回転軸に
沿って間隔をあけた点から延びる湾曲した泡立て器形式のブレードに類似した形
態で垂直および水平方向の両方のベクトルを有するブレードとを有するダリウス
ロータタービンのようなハイブリッドタービンも存在する。
この発明の目的は、移動流体エネルギを、有用な用途に、他の多くの公知の風
力変換装置の効率をしのぐ効率で変換することができる流体エネルギタービンを
提供するとともに、広い範囲の風速にわたって回転速度を制御する手段を提供す
ることである。
この発明の他の目的は、逆風条件を免れかつ保守の必要性の少ない、低コスト
の耐久性のある機械を提供することである。
この発明の他の目的は、強風または嵐の間においてさえも、そのような条件下
において完全に閉鎖するという通常の必要性なしに、風力変換を行うことができ
る手段を提供することである。
極めて強い風内におけるその作動能力に加えて、この発明の特徴は、先端渦を
生じる開放型旋回ブレードにおいて経験されるよりもより小さい作動騒音のため
に、そこをわたる空気流の層流化への順応性である。
この発明は、特に、１９８８年１１月１日に許可された出願人自身の米国特許
に開示された半径流式風力タービンとともに使用するのに向いているのみならず
、装置の駆動構成要素に向けられる空気流が迂回されるように適合可能である、
他の風力エネルギ変換器とともに使用するのに向いている。
発明の概要
この発明は、概略水平な回転軸と、前方の軸方向の流体入口と、間隔をあけて
並び、前記ロータ軸に概略平行に延びる主要方向成分を有する複数の長手方向の
流体引込みブレードの間の複数の出口とを有する半径流式ロータを利用する。加
えて、複数の補助の出口ポートが入口側とは反対のロータの後ろ側に設けられて
おり、該ポートの各々は、ロータが停止するときに閉じられるが回転中に所定の
強度の出口を通る流れが生じたときには完全に開かれる、ヒンジ結合されバネで
付勢されたフラップまたはゲートによって流体流れに対して密封される。加えて
、各ゲートフラップは、合成されたゲート組立体の重心をヒンジ軸から離れた選
択した位置に配置することを許容するような方法で、取り付けたフライウェイト
またはカウンターウェイトによって、随意に平衡される。カウンターウェイトは
、ヒンジ回転軸のより近くに持っていくことを許容するためにスライド式に位置
決めできるようにし、それによって相応じて所定の超過流体圧力のための調節を
提供することにより、重心の所望の位置について位置調整を行うことができる。
カウンターウェイトの有効性は、それをヒンジ回転軸の近くに位置決めすること
により、またはこれに代えて、それをサポートから取り外すことによって最小化
され、どちらの場合においても、ゲートフラップの付勢動作が、フラップの重量
およびゲートフラップを圧迫するヒンジ結合されたバネ負荷を主に当てにするこ
とになる。
フラップ組立体の重心が、ヒンジ軸から離れて位置決めされるときには、流体
流れの動力学および回転速度の一定の組合せにおいて、遠心力および流れが各フ
ラップをその理想的な出口ポートとの密封された関係から移動させてしまうこと
になる。それが望ましくあるべきであると判定されたときには、ゲートフラップ
は、カウンターウェイトの調節または取り外しによって流体流れのみに主に応答
させられ得る。
もし、流体速度が増加し続ける場合には、重心のゼロ力または対抗する力にか
かわらず、動圧および静圧が、さらに補助のポートを開くようにフラップに強制
する。嵐において直面するような、極限の流体流れ条件は、フラップをその移動
限界に維持し、余分な流れを最大限に「放出」するために、ポートを全開状態に
維持する。これらの特徴は、一般に、嵐による損傷に対して装置を保護し、さも
なければ閉鎖が必要とされる強風条件においてさえも、継続した動力の発生およ
びＲ．Ｐ．Ｍ．制御を可能にしている。
装置がいわゆるハリケーン領域における極度の強風にかけられるような場合の
ように、さらなる保護が必要な場合には、フラップの開位置への移動の前の予め
選択された高い風速において、タービンからの流れの放出が、ロータブレードの
ピッチを、より受動的な角度配置に変更することを許容する付勢手段を組み込む
ことによって提供され得る。これに代えて、ゲートフラップおよびロータブレー
ドは、ケーブルまたは押し棒のような手段によって随意に相互に接続されてもよ
く、このために、ゲートフラップおよび１つまたはそれ以上のブレードの移動が
、調和した態様の関係で、風力の変化に一致する予め選択された異なるピッチ角
度に移動することになる。
この発明の目的は、移動流体エネルギを、有用な用途に、他の多くの公知の風
力変換装置の効率をしのぐ効率で変換することができる流体エネルギタービンを
提供するとともに、広い範囲の風速にわたって回転速度を制御する手段を提供す
ることである。
この発明の他の目的は、逆風条件を免れかつ保守の必要性の少ない、低コスト
の耐久性のある機械を提供することである。
他の目的およびこの発明の特徴であると考えられる特徴は、特に、添付請求の
範囲に述べられている。しかしながら、この発明は、構成および構築方法の両方
において、そのさらなる目的および特徴とともに、添付図面に関連して与えられ
た以下の説明を参照することにより、最もよく理解されるものと考える。
図面の簡単な説明
図１は、この発明を組み入れた風力タービンロータ組立体の背面図である。
図２は、図１に示された風力タービンロータ組立体の側面図である。
図３は、図１の風力タービンロータの部分的に破断した正面図である。
図４は、図３に示されたロータの破断した部分の拡大図である。
図５は、図４に示されたロータの線５−５に沿って切断した部分を示す側面図
である。
図６は、流体圧力または回転速度に受動的に応答する手段を組み込んだこの発
明の実施形態を表す単一のブレードを示している。
図７は、図１のロータの他の実施形態の拡大した断片的な図であって、風力作
動フラップが、該フラップの位置をロータの調節可能なブレードのピッチと調和
させる押し棒により相互に接続されている状態を示している。
図８は、図７に示されるロータの部分を示す側面図である。
好ましい実施形態の説明
ここで、図面を詳細にみると、図１は、この発明に係る風ゲートフラップ１０
を組み込んだ半径流式風力タービンロータ９のためのハウジングの後部壁を示す
背面図である。ここに示された６個のフラップ１０の各々は、前記後部壁の外縁
近傍に周方向に分布しているヒンジ１１により回転可能に支持されている。ヒン
ジ動作を提供するトルクバー／ヒンジピン１２は、ブラケット１３によって支持
されている。したがって、ゲートフラップ１０は、ロータの軸方向の中心の近傍
に開口を提供するように周囲のベースにおいて回転する。フライウェイト１４は
、各フラップ１０の先端の半径方向内方の開口の近くに配置された状態に図示さ
れている。フラップ１０がヒンジ軸回りに動作すると、空気は、前記トルクバー
の一端における中心から離れた腕４２を従わせる。そのような移動がタービン内
への風の流れによって生ずると、トルクバー１２は、ロータ９の壁に対して押し
付けられる半径方向外方に延びる腕４３によって回転を妨げられ、フラップ１０
を開くように作用する空気負荷に抗して平衡するねじり力を印加する。
図２は、図１に示された発明の側面図であり、大きな「Ｘ」の記号１５は、図
３〜図５により明確に示されるロータブレード１６により専有される領域を示し
ている。空間１７は、フラップ１０とそれらの対応するトルクバーヒンジ組立体
の領域を表している。
図３は、図１に示されたこの発明の実施形態の正面図であり、３つのロータブ
レード１６とそれらの支持縦通材１９を示すために前方入口リング１８の一部を
破断して取り外したものを示している。また、図４により良好に示されているケ
ーブル２３のためのケーブルガイドプーリ２４の形態で、フラップ１０とブレー
ド１６とを相互接続する装置も示されており、それによって、フラップの移動お
よびブレードピッチ角度の変更が調和される。
図４は、図３の取り去られて露出した部分を示す拡大図である。図４は、各ブ
レード１６が、相互接続されたフラップ１０の各々による動作により作動される
ときにブレードがその回りを回転できる棒またはチューブ状の縦通材１９にどの
ように回転可能に支持されるかを示している。各回転縦通材１９は、一連のスポ
ーク２０の内の半径方向に延びるスポークのそれぞれによって支持されている。
一連のスポークの内の他のスポークは、関連するフラップの隣接した対の間の空
間に一致しかつ覆うように配置されている。該他のスポークは、閉じたフラップ
とスポーク２０との間を空気が流れることを防止するためのフラップの座として
機能するように配列されている。ゲートフラップ１０は、ロータが静止している
ときには通常閉じられており、流体圧力が予め選択されたレベルまで、そして／
または、ロータ９の予め選択された回転速度まで、閉じられた状態に維持される
ように設けられている。前記ブレードの空気動力学的中心は、それらの回転軸の
適当な位置決めおよび輪郭形成によって、それらの縦通材１９の前方に配される
ように設けられ、その結果、予め選択された空気流速におけるブレードに、半時
計回りの持ち上げトルクが適用されることになる。このトルクは、各ブレードの
持ち上げトルク力を、ケーブル２３を含むケーブルシステムを介してゲートフラ
ップ１０に伝達するように作用する。ケーブル２３は、ブレード１６の前縁にお
いて固定され、プーリ２４をまわって、その後、図５に示されるように、連続し
てプーリ２５，２６をわたって、その各々のフラップ１０上の接続箇所２７に接
続されている。したがって、ブレード１６に作用する空気動力学的負荷は、各フ
ラップ１０の空気流速およびロータの回転速度に一致した開動作位置を提供する
ように、トルクバー１２の付勢作用と平衡した関係を達成する。
予め選択された空気圧力において、フラップ１０は、スポーク２０とともに形
成しているその出口ポートに対する気密接触を破壊するように強制される、これ
によって、ロータからの空気の通過が可能となる。これにより、半径流式ロータ
内部の静圧が減じられ、その結果、さもなければより強い風からロータによって
生成されることになる駆動トルクが減じられる。他方、フラップ１０の強風流れ
による移動は、ロータ回転の間にブレードのピッチを増大するために、接続ケー
ブル２３によってそれぞれ関連するブレード１６に伝達される。これにより、ブ
レード１６間の間隙が増大され、さらに、ロータ内部からの空気が吐き出され、
内部の静圧が低減する。
ブレード１６のより険しいピッチも、ロータ９の回転速度を低減するように機
能し、その動作は、増大する風速とともに漸次継続する。これと同時に、結局、
風が十分に強いときには、ブレード１６の最大ピッチ位置２９に対応する完全に
開いた位置２８までフラップ１０が移動するように、動作を強調するフライウェ
イト１４に、フラップを開くように、遠心力が作用する。開いたフラップ１０お
よびフェザリング(feathered)されたブレード１６の上述した極限の制限位置の
効果は、風速に対する回転速度の低減を伴った、ロータへの負荷および支持塔へ
の制動負荷(drag load)の低減である。
図６は、この発明の実施形態を示しており、受動的に応答するブレード３０は
、ゲートフラップ１０に相互接続されていないが、自己フェザリングする。この
実施形態において、ブレード３０の空気動力学的中心３１は、縦通材１９の後方
に配置されるように輪郭形成することにより設計されている。空気動力学的負荷
は、ブレードを時計回りに移動するように機能し、その動作は、ロータ９に固定
されその前縁の近傍においてブレード３０に接続されたバネ３２により対抗され
ている。ストッパ部材３３は、ブレード３０の半時計回りの動作を制限する。フ
ライウェイト３４は、ブレードの下側に孤立した関係で固定されるように設けら
れ、ロータの回転の遠心力の理由により、空気動力学的負荷の作用を補うように
重量に作用する。フライウェイト３４に作用する遠心力は、ブレードのピッチ角
度が増大するにしたがって、漸次、より突出するようになり、空気動力学的力は
ブレード３０における迎え角が漸次小さくなる結果の理由により、消滅する。し
たがって、風、および／または、ロータ９の回転速度が増大すると、ブレードピ
ッチ角度は、破線で示されかつ参照符号３５により参照され、ロータへの負荷を
低減することになるブレードの制限位置を達成する。ここで、湾曲したベクトル
矢印により示されたロータの回転速度は、ブレードのピッチ角度を反転すること
より反転されることを明記しておく。
図７および図８は、この発明の他の実施形態を示している。この実施形態は、
ロッドまたはバーのような剛体接続部材と、図８に、ゲートフラップ３６とブレ
ード５３との相互接続のために、ロッドまたはバーの両端に符号を付さない円形
によって概略的に示されたようなそれらの両端におけるボールアンドソケット継
手のような調節可能な継手とを含んでいる。単一のフラップとともに例示されて
いるように、フラップ３６から延びる相互接続ロッド３７は、連結部材３８，３
９によって、前記ブレード５３の各々の端部からロータ５２の後部壁の弓形の溝
４１を通して突出するバー４０に接続されている。フローゲートフラップ３６が
開かれるときには、各ブレード５３は、究極的なピッチ角度を増大させるために
ブレードの前縁の近傍に接続された回転縦通材４５の回りを移動させられる。こ
の位置は、フラップ３６が図８に示される破線位置４７に持ち上げられるときに
は、位置４６において破線で示されている。一対のヒンジブラケット４９により
支持されるトルクバネ４８は、低い風速のときには、ゲートフラップ３６をロー
タ５２の流れポート５１に対して閉鎖した状態に保持する。フラップの重量およ
びロータ５２の所望の設計性能に依存して、随意に、カウンタウェイト５０が設
けられ得る。
動作中は、フラップ３６は、所定の空気圧力で最初に開くようにバネ付勢され
ているが、ロータが回転すると、ロータ組立体およびフラップの回転の遠心力が
、フラップをさらにもっと開くように補助する。したがって、強い風のエネルギ
の解放は、該強い風の効果を制限するガバナーとして機能するようにゲートフラ
ップ組立体に作用する遠心力によって達成される。言い換えると、強い風がある
ときには、その風は、第１に、ゲートフラップを閉じた状態に保持するバネの付
勢作用に抗するように機能するが、回転が発生すると、回転の遠心力が各フラッ
プ組立体をさらにもっと開くように作用し、さもなければ、回転速度の増大を生
じてしまう風の追加の作用を解放する。したがって、フラップを通した強い風の
解放とフラップ３６の回転の遠心力との平衡が達成される。すなわち、フラップ
およびカウンタウェイト組立体の遠心力は、ブレードを通した通過を許容するよ
りもむしろフラップ３６を通した空気の迂回により生じるロータ速度の低減によ
って減じられ、それにより、回転速度の調節が達成される。
そのような速度の調節のためのゲートフラップ３６を通した空気の迂回に加え
て、ブレード５３は、それらの間を通過する空気量を調節するように、所定の位
置に自動的に調節可能に形成されてもよい。この点については、フェザリング可
能な各ブレードを、バネのようなもので付勢することにより、それらの間からの
空気の解放の異なる程度の所定のパターンが異なるロータ速度において達成され
得る。すなわち、ブレードの自動フェザリングを供給することにより、さもなけ
れば高い回転速度を生じてしまう強い風力の作用を抑制することができる。
３つの機構が、強風下におけるロータの速度の調節のためにこのように作動可
能である。同時にまたは連続して機能するように設けられ得るこれらの機構は、
すなわち、開くことのできるゲートフラップ、フェザリング可能なブレードおよ
び位置合わせ可能なフライウェイトである。空気解放のためのロータの後部にお
けるゲートフラップ３６の解放は、ブレードのフェザリングと同時に生ずるよう
に設けられてもよく、または、一方の前に他方が連続して、または、タービンの
回転速度を調節するために各々に連結されたバネの張力に依存して一緒に作動さ
れてもよい。この点に関して、ブレードおよびフラップは、特定の使用地域にお
ける天候経験に依存した構成要素の選択的な調節により配置され得る。すなわち
、風速が増大すると、ブレードのフェザリングはフラップが開き始める前または
後に、またはフラップと同時に開くことを開始し、若しくは、フラップまたはブ
レードのいずれかが、まず、他が開き始める前に、それらの最大開位置まで開く
ことになる。
フラップは、フラップ３６の各々の後ろに備えられた平衡用カウンタウェイト
５０を設けることにより、ロータの回転速度に応じて機能するように設けられ得
る。フラップ３６およびカウンタウェイト５０の回転の結合した遠心力は、各ゲ
ートフラップ３６に対するカウンタウェイト５０の位置により決定される回転速
度パターンに従って、フラップ３６を開くために機能するように設けられ得る。
この点において、カウンタウェイト５０はそれぞれ、それぞれのゲートフラップ
３６上におけるそれらの位置を、ゲートフラップの背面からの突出の程度のみな
らずそれらのゲートフラップの回転軸に対する高さ位置の両方において、調節可
能にすることができる。フラップがロータ回転中に移動し切ると、フラップヒン
ジ回りのカウンタウェートのモーメントの腕が増大し、回転軸回りのそれらの回
転半径も増大する。フライウェイトと組み合わせてフラップ３６に機能する付勢
バネは、したがって、フラップの即座の全開を避け、かつ、閉鎖を回復するため
に非常に低い回転速度が必要となることを避けるために、ロータ速度の変化に対
して非線形な力を印加するように選択されかつ調節される。ゲートフラップ３６
とそれに取り付けられたカウンタウェイト５０の塊の遠心力は、それによって、
ロータの回転速度を調節するための空気の放出における有効性を変化させること
ができる。したがって、所望のパターンの動作が、フライウェイト１４の試行錯
誤による調節および位置決めにより決定されたように達成される。
所定の地域において吹きそうであると予測される低レベル最大風条件のような
さらに他の状況下においては、フラップ上に据え付けられるカウンターウェイト
はなくてもよく、各ゲートフラップに作用するバネ４８の付勢作用のみが、直面
される最も強い風に対してフラップの全開を達成するために必要な調節範囲を供
給するのにふさわしいことがわかる。
前述の観点から、開示された発明の多くの変形が、この明細書に例示された原
理の広い視野の範囲内でなされ得ることを特筆しておく。したがって、特定の好
ましい実施形態が示されかつ説明されたけれども、添付の請求の範囲により、こ
の発明の真の精神および視野の範囲内にある全てのそのような変更を網羅するこ
とを意図している。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Self-Controlling Fluid Energy Turbine Background of the Invention For centuries and to date, particularly, the conversion efficiency and efficiency of fluid energy conversion machines, such as with respect to use in natural winds as the primary energy source Many attempts have been made to improve durability. Many types of power output that have been devised so far have been used to transfer energy from gas, coal, oil, hydroelectric and nuclear systems, except in remote locations where output from production energy units is not readily available. Mass production has reduced the shadows. In recent years, in the United States, and especially California, the wind farms have grown rapidly, largely as a result of technological advances, primarily due to previous tax subsidies and regulatory covenants that remain in place. I have. Modern wind turbines, such as those used in California, are economically declining when tax subsidies run out, and suffer from inherent vulnerabilities to whimsical gusts and default maintenance programs. The present invention, when applied to a pressure conversion turbine, provides high conversion efficiency, low maintenance requirements, and minimal vulnerability to wind characteristics that plague modern systems. FIELD OF THE INVENTION Modern turbines designed to operate in naturally flowing fluids, such as wind, generally need to cope with varying speeds or speeds that exceed design limits. The present invention controls a radial flow rotor having a generally axial fluid inlet and a fluid outlet between circumferentially spaced blades and also having an auxiliary gate outlet, and controlling fluid dynamics. And / or means for releasing excess flow. Prior Art There are generally two types of prior art wind turbines. (1) a turbine having a plurality of propeller blades having a horizontal rotation axis and extending in a radial direction; (2) a vertical rotation axis, and being vertically arranged at intervals around the axis in the circumferential direction. And a turbine having a plurality of blades. A hybrid turbine, such as a Darrieus rotor turbine, having a vertical axis and blades having both vertical and horizontal vectors in a manner similar to curved whisk-type blades extending from spaced points along the axis of rotation Also exists. It is an object of the present invention to provide a fluid energy turbine capable of converting moving fluid energy into useful applications with efficiencies that surpass the efficiencies of many other known wind power conversion devices, and to provide rotation over a wide range of wind speeds. It is to provide a means to control the speed. It is another object of the present invention to provide a low cost, durable machine that is free of headwind conditions and requires little maintenance. It is another object of the present invention to provide a means by which wind conversion can be performed, even during high winds or storms, without the usual need to completely close under such conditions. In addition to its ability to operate in extremely strong winds, a feature of the present invention is the ability to laminarize the air flow therethrough due to less operating noise than is experienced with open swirling blades that create tip vortices. Is adaptive. The present invention is particularly suited for use with the radial flow wind turbine disclosed in Applicants' own U.S. Patent granted on November 1, 1988, as well as to the drive components of the device. It is suitable for use with other wind energy converters, which can be adapted to divert the airflow to be diverted. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a plurality of longitudinal fluid retraction blades having a major directional component spaced apart from a generally horizontal axis of rotation and a forward axial fluid inlet and extending generally parallel to the rotor axis. And a radial flow rotor having a plurality of outlets therebetween. In addition, a plurality of auxiliary outlet ports are provided on the rear side of the rotor opposite the inlet side, each of which is closed when the rotor stops and provides an outlet of a predetermined strength during rotation. A hinged, spring-loaded flap or gate, which is fully opened when flow through occurs, is sealed against the fluid flow. In addition, each gate flap is optionally balanced by an attached flyweight or counterweight in a manner that allows the center of gravity of the composite gate assembly to be located at a selected location away from the hinge axis. You. The counterweight can be slidably positioned to allow it to be taken closer to the hinge axis of rotation, thereby providing an adjustment for a predetermined excess fluid pressure accordingly, thereby reducing the center of gravity. Position adjustment can be performed for a desired position. The effectiveness of the counterweight is minimized by positioning it near the hinge axis of rotation or, alternatively, by removing it from the support, and in either case, the biasing action of the gate flap is reduced. , The weight of the flaps and hinged spring loads that compress the gate flaps will be mainly relied upon. When the center of gravity of the flap assembly is positioned away from the hinge axis, for a fixed combination of fluid flow dynamics and rotational speed, centrifugal force and flow cause each flap to be sealed with its ideal outlet port. You have to move it out of the relationship. When it is determined that it should be desirable, the gate flap may be primarily responsive to fluid flow only by adjusting or removing the counterweight. If the fluid velocity continues to increase, dynamic and static pressure will force the flap to open additional ports, regardless of zero or opposing forces at the center of gravity. Extreme fluid flow conditions, such as those encountered in storms, keep the flaps at their travel limits and keep the ports fully open to maximize "discharge" excess flow. These features generally protect the equipment against damage from storms, and sustained power generation and R.O.M., even in high wind conditions where closure would otherwise be required. P. M. Control is possible. If additional protection is required, such as when the equipment is subjected to extreme winds in the so-called hurricane area, the flow from the turbine at a preselected high wind speed before the flaps move to the open position. Discharge can be provided by incorporating biasing means that allow the pitch of the rotor blades to be changed to a more passive angular configuration. Alternatively, the gate flaps and rotor blades may optionally be interconnected by means such as cables or push rods, so that movement of the gate flaps and one or more blades is coordinated. In the context of the manner described above, it will move to a different preselected pitch angle that corresponds to the change in wind force. It is an object of the present invention to provide a fluid energy turbine capable of converting moving fluid energy into useful applications with efficiencies that surpass the efficiencies of many other known wind power conversion devices, and to provide rotation over a wide range of wind speeds. It is to provide a means to control the speed. It is another object of the present invention to provide a low cost, durable machine that is free of headwind conditions and requires little maintenance. Other objects and features which are considered as characteristic of the invention are set forth in particular in the appended claims. However, it is believed that the present invention, as well as further objects and features thereof, in both structure and construction, will be best understood by referring to the following description taken in conjunction with the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a rear view of a wind turbine rotor assembly incorporating the present invention. FIG. 2 is a side view of the wind turbine rotor assembly shown in FIG. FIG. 3 is a partially cutaway front view of the wind turbine rotor of FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a broken portion of the rotor shown in FIG. FIG. 5 is a side view showing a portion of the rotor shown in FIG. 4 taken along line 5-5. FIG. 6 shows a single blade representing an embodiment of the present invention incorporating means for passively responding to fluid pressure or rotational speed. FIG. 7 is an enlarged fragmentary view of another embodiment of the rotor of FIG. 1, wherein the wind-operated flaps are connected to each other by push rods that match the position of the flaps with the pitch of the adjustable blades of the rotor. This shows a connected state. FIG. 8 is a side view showing a portion of the rotor shown in FIG. Here the description of preferred embodiments, referring to the drawings in detail, Figure 1 is a rear view showing a rear wall of the housing for radial flow incorporating wind gate flap 10 wind turbine rotor 9 according to the present invention . Each of the six flaps 10 shown here is rotatably supported by hinges 11 distributed circumferentially near the outer edge of the rear wall. A torque bar / hinge pin 12 that provides hinge operation is supported by a bracket 13. Thus, the gate flap 10 rotates at the surrounding base to provide an opening near the axial center of the rotor. The flyweights 14 are shown positioned near a radially inward opening at the tip of each flap 10. As the flap 10 moves about the hinge axis, the air follows the off-center arm 42 at one end of the torque bar. When such movement is caused by wind flow into the turbine, the torque bar 12 is prevented from rotating by the radially outwardly extending arms 43 pressed against the wall of the rotor 9 and acts to open the flap 10 1. A torsional force that balances against the applied air load is applied. FIG. 2 is a side view of the invention shown in FIG. 1, where the large "X" symbol 15 indicates the area occupied by the rotor blades 16 more clearly shown in FIGS. The space 17 represents the area of the flaps 10 and their corresponding torque bar hinge assemblies. FIG. 3 is a front view of the embodiment of the invention shown in FIG. 1 with a portion of the front inlet ring 18 broken away and removed to show three rotor blades 16 and their supporting stringers 19. Are shown. Also shown is a device for interconnecting the flap 10 and the blade 16 in the form of a cable guide pulley 24 for the cable 23, better shown in FIG. 4, whereby the movement of the flap and the blade pitch Angle changes are coordinated. FIG. 4 is an enlarged view showing the removed and exposed portion of FIG. FIG. 4 shows how each blade 16 is rotatably supported on a rod or tube-like stringer 19 around which the blades can rotate when actuated by operation of each of the interconnected flaps 10. Is shown. Each rotating stringer 19 is supported by each of the radially extending spokes of a series of spokes 20. The other spokes in the series are arranged to coincide with and cover the space between adjacent pairs of associated flaps. The other spokes are arranged to function as seats on the flap to prevent air from flowing between the closed flap and the spokes 20. The gate flap 10 is normally closed when the rotor is at rest and is kept closed until the fluid pressure reaches a preselected level and / or up to a preselected rotational speed of the rotor 9. It is provided so that. The aerodynamic centers of the blades are provided to be arranged in front of their stringers 19 by appropriate positioning and profiling of their axes of rotation, so that at a preselected air flow rate A counterclockwise lifting torque will be applied to the blade. This torque acts to transmit the lifting torque of each blade to the gate flap 10 via the cable system including the cable 23. The cable 23 is secured at the leading edge of the blade 16 and wraps around the pulley 24 and then continuously across the pulleys 25 and 26, as shown in FIG. It is connected to the. Thus, the aerodynamic load on the blades 16 achieves a balanced relationship with the biasing action of the torque bar 12 to provide an open operating position consistent with the air flow rate of each flap 10 and the rotational speed of the rotor. . At a preselected air pressure, the flap 10 is forced to break the hermetic contact to its outlet port that is forming with the spokes 20, thereby allowing the passage of air from the rotor. This reduces the static pressure inside the radial rotor, thereby reducing the drive torque that would otherwise be generated by the rotor from stronger winds. On the other hand, the movement of the flap 10 due to the strong wind flow is transmitted by the connecting cable 23 to the respectively associated blade 16 in order to increase the pitch of the blade during the rotation of the rotor. Thereby, the gap between the blades 16 is increased, and further, air is discharged from the inside of the rotor, and the internal static pressure is reduced. The steeper pitch of the blades 16 also serves to reduce the rotational speed of the rotor 9, the operation of which continues progressively with increasing wind speed. At the same time, when the wind is sufficiently strong, the flaps are opened by the fly weights 14, which emphasize the movement, so that the flaps 10 move to the fully opened position 28 corresponding to the maximum pitch position 29 of the blade 16. Thus, the centrifugal force acts. The effect of the above-described extreme limiting position of the open flap 10 and the feathered blade 16 is that the load on the rotor and the drag load on the support tower, with a reduction in rotational speed on wind speed, Is reduced. FIG. 6 illustrates an embodiment of the present invention, wherein the passively responding blades 30 are not interconnected to the gate flap 10 but self-feather. In this embodiment, the aerodynamic center 31 of the blade 30 is designed by being contoured to be located behind the stringer 19. The aerodynamic load serves to move the blade clockwise, its movement being countered by a spring 32 fixed to the rotor 9 and connected to the blade 30 near its leading edge. The stopper member 33 limits the counterclockwise movement of the blade 30. The flyweight 34 is mounted in an isolated relationship below the blade and acts on the weight to compensate for the effect of the aerodynamic load due to the centrifugal force of rotation of the rotor. The centrifugal force acting on the flyweight 34 becomes progressively more prominent as the blade pitch angle increases, and the aerodynamic forces vanish due to the result of the progressively smaller angle of attack at the blade 30. I do. Thus, as the wind and / or the rotational speed of the rotor 9 increases, the blade pitch angle is shown in dashed lines and referenced by reference numeral 35 to achieve a blade limit position that will reduce the load on the rotor. I do. Here, it is specified that the rotation speed of the rotor indicated by the curved vector arrow is inverted by inverting the pitch angle of the blade. 7 and 8 show another embodiment of the present invention. This embodiment is illustrated schematically by a rigid connecting member, such as a rod or bar, and in FIG. 8, for the interconnection between the gate flap 36 and the blade 53, by a circle with no sign at both ends of the rod or bar. And adjustable joints such as ball and socket joints at their ends as shown. As illustrated with a single flap, an interconnecting rod 37 extending from the flap 36 is connected by linking members 38, 39 from each end of said blade 53 through an arcuate groove 41 in the rear wall of the rotor 52. It is connected to a protruding bar 40. When the flow gate flap 36 is opened, each blade 53 is moved around a rotating stringer 45 connected near the leading edge of the blade to increase the ultimate pitch angle. This position is shown in dashed lines at position 46 when the flap 36 is raised to the dashed position 47 shown in FIG. The torque spring 48 supported by the pair of hinge brackets 49 holds the gate flap 36 closed with respect to the flow port 51 of the rotor 52 at a low wind speed. Optionally, depending on the weight of the flap and the desired design performance of the rotor 52, a counterweight 50 may be provided. In operation, the flaps 36 are spring-loaded to initially open at a predetermined air pressure, but as the rotor rotates, the centrifugal force of rotation of the rotor assembly and the flaps causes the flaps to open even more. To assist. Thus, the release of strong wind energy is achieved by centrifugal forces acting on the gate flap assembly to function as governors that limit the effects of the strong wind. In other words, when there is a strong wind, the wind first functions to resist the urging action of the spring that holds the gate flap closed, but when rotation occurs, the centrifugal force of the rotation reduces It acts to open each flap assembly even further, releasing the additional effect of wind which would otherwise cause an increase in rotational speed. Thus, a balance between the release of the strong wind through the flap and the centrifugal force of the rotation of the flap 36 is achieved. That is, the centrifugal force of the flap and counterweight assembly is reduced by the reduction in rotor speed caused by the diversion of air through the flap 36, rather than allowing passage through the blades, thereby adjusting the rotational speed. Achieved. In addition to diverting air through the gate flap 36 for such speed adjustment, the blades 53 can be automatically adjusted to predetermined positions to adjust the amount of air passing therebetween. It may be formed. In this regard, by biasing each featherable blade with something like a spring, a predetermined pattern of different degrees of air release between them can be achieved at different rotor speeds. That is, by providing automatic feathering of the blades, the effects of strong wind forces that would otherwise result in high rotational speeds can be suppressed. Three mechanisms are thus operable for adjusting the speed of the rotor under high winds. These features that can be provided to function simultaneously or sequentially are: gate flaps that can be opened, featherable blades and alignable flyweights. The release of the gate flap 36 at the rear of the rotor for air release may be provided to occur at the same time as feathering of the blades, or one before the other, or to reduce the rotational speed of the turbine. They may be operated together depending on the tension of the springs connected to each other to adjust. In this regard, the blades and flaps can be positioned by selective adjustment of components depending on the weather experience in a particular area of use. That is, as the wind speed increases, feathering of the blades begins to open before or after the flaps begin to open, or at the same time as the flaps, or when either the flaps or blades first begin to open before the other begins to open. Will open to the maximum open position. The flaps may be provided to function in response to the rotational speed of the rotor by providing a counterweight 50 provided behind each of the flaps 36. The combined centrifugal force of the rotation of the flap 36 and the counterweight 50 may be provided to function to open the flap 36 according to a rotational speed pattern determined by the position of the counterweight 50 with respect to each gate flap 36. In this regard, the counterweights 50 each adjust their position on the respective gate flap 36, both in terms of the degree of protrusion from the back of the gate flaps, as well as their height relative to the axis of rotation of the gate flaps. Can be made possible. As the flaps move all the way during rotor rotation, the counterweight moment arms around the flap hinges increase and their radius of rotation about the axis of rotation also increases. The biasing spring, which acts on the flap 36 in combination with the fly weights, therefore reduces the rotor speed to avoid the immediate full opening of the flap and the need for very low rotational speeds to restore closure. Are selected and adjusted to apply a non-linear force to changes in The centrifugal force of the mass of the gate flap 36 and the counterweight 50 attached thereto can thereby alter the effectiveness in releasing air to regulate the rotational speed of the rotor. Thus, the desired pattern of motion is achieved as determined by trial and error adjustment and positioning of flyweight 14. Under still other circumstances, such as low level maximum wind conditions which are expected to be blown in a given area, there may be no counterweight installed on the flaps and the spring 48 acting on each gate flap It can be seen that the biasing action alone is adequate to provide the necessary adjustment range to achieve full flap opening for the strongest winds encountered. In view of the foregoing, it is noted that many variations of the disclosed invention may be made within the broad scope of the principles illustrated herein. Thus, while certain preferred embodiments have been shown and described, the appended claims are intended to cover all such modifications that fall within the true spirit and scope of the invention. I have.
【手続補正書】
【提出日】１９９８年２月１６日
【補正内容】
特許請求の範囲
１． ロータと、該ロータを駆動するために該ロータに含まれる複数の隣り合う
空気引込みブレードとを具備し、
前記ロータが、前記ブレードの間の空間を通して解放するための空気の受入用
入口を有し、
前記ロータが、通常は閉じられていて、前記ロータ内において生ずる所定のレ
ベルを超える空気圧力の増大に応じて開くように設けられた補助の空気出口手段
を具備することを特徴とする空気駆動式タービン。
２． 前記ブレードをフェザリングするための手段を具備し、
該手段が、各々についての回転軸と、ブレードと、所定の空気圧力に合致した
その回転軸回りの前記各ブレードのフェザリングされた方向付けを達成するため
の手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の空気駆動式タービン。
３． 前記ブレードと前記補助の空気出口手段とを相互接続する手段と、
異なる風の条件下において前記ロータの回転速度を抑制するために、前記ブレ
ードおよび前記補助の出口手段の動作を調和させる手段とを具備することを特徴
とする請求項２記載の空気駆動式タービン。
４． 前記ロータが、前記ブレードの回転軸回りに回転可能であり、前記各ブレ
ードが、前記ロータの回転軸に概略平行に延びる主要寸法成分を有しかつ該軸回
りに間隔をあけていることを特徴とする請求項１記載の空気駆動式タービン。
５． 前記補助の空気出口手段が、前記入口の反対側の前記ロータの側面に配置
されていることを特徴とする請求項１記載の空気駆動式タービン。
６． 前記補助の空気出口手段が、前記ロータの前記側面において旋回するゲー
トを具備することを特徴とする請求項５記載の空気駆動式タービン。
７． 前記補助の空気出口手段の前記ゲートが、付勢手段によって通常は閉じた
状態に保持されていることを特徴とする請求項６記載の空気駆動式タービン。
８． 前記付勢手段が、バネ手段を具備することを特徴とする請求項７記載の空
気駆動式タービン。
９． 前記付勢手段が、前記ゲートの各々に、各ゲートの回転軸からずれた位置
関係に支持されるカウンタウェイトを具備し、それによって、前記ゲートの開き
が、前記カウンタウェイトに作用する遠心力に付加的に応答することを特徴とす
る請求項４または請求項５記載の空気駆動式タービン。
１０． 前記ブレードが、長手方向の回転軸回りに各々回転可能であり、前記ロ
ータ内の空気圧力が前記所定のレベル以上に増大するときに、より大きな角度に
漸次フェザリングされるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の
空気駆動式タービン。
１１． 前記ブレードが、通常時は、それらの間隔を閉じる方向に向けて前記ブ
レードを付勢するように作用する付勢手段を具備することを特徴とする請求項７
記載の空気駆動式タービン。
１２． 前記付勢手段が、その回転軸から突出してかたよった関係で、前記ブレ
ードの各々に支持されるフライウェイトを具備し、
該フライウェイトが、前記ロータの高い空気圧力による回転下で、前記ブレー
ドのフェザリング角度を決定するように前記付勢手段と協動的に機能するように
設けられていることを特徴とする請求項１１記載の空気駆動式タービン。
１３． 前記ブレードのための前記付勢手段が、バネ手段を具備することを特徴
とする請求項１１または請求項１２記載の空気駆動式タービン。
１４． 前記ブレードが、前記補助の空気出口手段を開き始めるように作用する
空気流の圧力よりも小さい、前記ロータ内の所定の空気圧力レベルにおいて、そ
れらの間の空間をより開くために、前記ブレードのフェザリングを開始するよう
に設けられていることを特徴とする請求項１０記載の空気駆動式タービン。
１５． 前記ブレードが、前記補助の空気出口手段を開き始めるように作用する
空気圧力よりも大きい、前記ロータ内の所定の空気圧力レベルにおいて、それら
の間の空間をより開くために、フェザリングを開始するように設けられているこ
とを特徴とする請求項１０記載の空気駆動式タービン。
１６． 異なる風の条件下において、前記ロータの回転速度を調節するために、
前記ブレードと前記補助の空気出口手段との動作を調和させるように、前記ブレ
ードと前記補助の空気出口手段とを相互に接続する相互接続手段を具備すること
を特徴とする請求項１０記載の空気駆動式タービン。
１７． 前記相互接続手段が、前記補助の空気出口手段と前記回転可能なブレー
ドとを相互に接続するケーブルシステムを具備することを特徴とする請求項１６
記載の空気駆動式タービン。
１８． 前記相互接続手段が、前記補助の空気出口手段と前記フェザリング手段
とを相互接続するための調節可能な継手手段が端部に設けられた剛体部材のシス
テムを具備することを特徴とする請求項１６記載の空気駆動式タービン。
１９． ロータを具備する空気駆動式タービンであって、前記ロータが、該ロー
タを駆動するための隣り合う複数の空気を引き込むブレードを有し、該ブレード
が、前記ロータの回転軸に概略平行に延びる主要寸法成分を有しかつ前記軸回り
に間隔をあけて配置され、前記ロータが、前記ブレード間の空間を通して解放さ
れるように、前記ロータ内に空気を取り入れるための軸方向空気流入口を有し、
前記ブレードが、フェザリング手段を具備し、それによって前記ブレードが、前
記長手軸回りにそれぞれ回転可能であり、前記ブレードが、その軸線回りに、隣
接するブレードとの空間を閉鎖する方向に向けて各々を付勢し、所定レベルを超
える流れの圧力下において、フェザリング角度およびそれらの間の空間をより開
くことを達成するための付勢手段をも具備することを特徴とする空気駆動式ター
ビン。
２０． 前記ロータが、通常閉じられていて、前記ロータ内に生ずる流体圧力に
おける所定の超過に応じて開くように設けられている補助の空気出口手段を具備
することを特徴とする請求項１９記載の空気駆動式タービン。
２１． 各ブレードについての回転軸と、所定の空気圧力に合致する各ブレード
の前記回転軸回りの前記ブレードのフェザリング方向を達成する手段とを具備す
る前記ブレードをフェザリングする手段を含むことを特徴とする請求項１９また
は請求項２０記載の空気駆動式タービン。
２２． 前記ブレードおよび前記補助の空気出口手段を相互接続する手段と、異
なる風の条件下において前記ロータの回転速度を抑制するために、前記ブレード
および前記補助の空気出口手段の動作を調和させる手段とを具備することを特徴
とする請求項２０記載の空気駆動式タービン。
２３． 前記相互接続手段が、ケーブルシステムを具備することを特徴とする請
求項２２記載の空気駆動式タービン。
２４． 前記相互接続手段が、前記補助の空気出口手段と前記フェザリング手段
とを相互接続する調節可能な継手手段が両端に設けられた剛体接続部材のシステ
ムを具備することを特徴とする請求項２２または請求項２３記載の空気駆動式タ
ービン。２５． 流体の流れの方向に略平行な回転軸を有するロータと、前記ロータの周 りに周方向に配列された隣り合う複数の流体引込みブレードと、隣接するブレー ドの対の間に画定される複数の流体出口の隙間とを具備し、
前記ロータが、前側と後ろ側とを有し、該ロータの前側が、流入する流体を受 け入れるための入口を有し、前記ロータの後ろ側が流入する流体を流体出口の隙 間を通して外部に向かわせるために流体流れの方向に概略対面する後部壁部材を 有し、それによって、ロータを回転させ、前記後部壁部材が、少なくとも１つの 流体出口ポートと、該ポートを前記流入する流体の速度に依存して可変する程度 で覆うゲートとを有することを特徴とする流体駆動式タービン。 ２６． 前記後部壁部材が、複数の流体出口ポートを有し、各ポートが、流入す る流体の速度に依存して可変する程度で該ポートを覆うゲートを有することを特 徴とする請求項２５記載のタービン。 ２７． タービンに動力を与えるために使用される前記流体が、風の形態の空気 であることを特徴とする請求項２５記載のタービン。 ２８． 前記流体出口ポートが、各ポートが回転軸に向かって狭くなる幅を有し ていることを特徴とする請求項２５記載のタービン。 ２９． 前記ゲートが、前記後部壁部材に対して移動可能であることを特徴とす る請求項２６記載のタービン。 ３０． 前記ゲートが、前記後部壁にヒンジ結合されていることを特徴とする請 求項２９記載のタービン。 ３１． 前記ポート上の閉じた位置に向けて前記ゲートを付勢する付勢手段をさ らに具備し、該付勢手段が風力に応じてゲートを可変式に開くことを可能として いることを特徴とする請求項３０記載のタービン。 ３２． 風速がゼロに近いときに前記ポート上の完全に閉じた位置に前記ゲート を維持し、風速が所定のレベル以上に増加したときには前記ゲートの開度を増大 する、ゲートのための開閉機構をさらに具備することを特徴とする請求項２５記 載のタービン。 ３３． 前記付勢手段が、風速に応じて、前記ゲートを受動的に開くことを可能 とすることを特徴とする請求項３２記載のタービン。 ３４． 前記境界線が前記ロータの周囲の近くに配されていることを特徴とする 請求項２９記載のタービン。 ３５． 風速の増減に従ってゲートの所望の開度を許容するために、前記付勢手 段と関連して動作する釣合いおもりをさらに具備することを特徴とする請求項３ １記載のタービン。 ３６． 前記開閉機構が、所定の速度を超える最大風力において完全に開いた位 置にゲートを移動させることができることを特徴とする請求項３２記載のタービ ン。 ３７． 略水平な回転軸と、該ロータの周りに周方向に配列された複数の隣り合 う流体引込みブレードと、流体流れの方向に概略対面する後部壁部材とを有する 半径流式ロータ内部の流体圧力を解放する方法において、
前記ロータの回転軸が前記流体の力の方向に実質的に平行となるようにロータ を向けるステップと
前記後部壁部材に略垂直に衝突する流体の力に応じて前記後部壁部材のポート を開くステップと、
流体の速度の増減に従って前記ポートの開度を変更するステップとを具備する ことを特徴とする方法。 ３８． 前記変更するステップが、流体の力の変化に応じて、受動的に行われる ことを特徴とする請求項３７記載の方法。 ３９． 前記流体が風であることを特徴とする請求項３７記載の方法。 ４０． 前記流体の力の速度がゼロに近いときに前記ポートを閉じた位置に維持 するステップをさらに具備することを特徴とする請求項３７記載の方法。 ４１． 前記変更するステップが、前記流体の力が所定のしきい値を超えるとき に前記ポートの開度を増大させるステップを具備することを特徴とする請求項３ ７記載の方法。 [Procedural amendment] [Date of submission] February 16, 1998 [Content of amendment] Claims 1. A rotor, and a plurality of adjacent air retraction blades included in the rotor for driving the rotor, the rotor having an inlet for receiving air for releasing through a space between the blades. The pneumatic drive wherein the rotor is normally closed and comprises auxiliary air outlet means provided to open in response to an increase in air pressure above a predetermined level occurring in the rotor. Type turbine. 2. Means for feathering the blades, the means for defining an axis of rotation for each, a blade, and a feathered orientation of each of the blades about the axis of rotation matched to a predetermined air pressure. 2. An air-powered turbine according to claim 1, further comprising means for accomplishing. 3. Means for interconnecting the blades and the auxiliary air outlet means, and means for harmonizing the operation of the blades and the auxiliary outlet means to suppress the rotational speed of the rotor under different wind conditions. The air-powered turbine according to claim 2, wherein the turbine is provided. 4. The rotor is rotatable about an axis of rotation of the blades, wherein each blade has a major dimension component extending generally parallel to the axis of rotation of the rotor and is spaced around the axis. The air-driven turbine according to claim 1, wherein 5. 2. An air driven turbine according to claim 1, wherein said auxiliary air outlet means is located on a side of said rotor opposite said inlet. 6. The air driven turbine of claim 5, wherein said auxiliary air outlet means comprises a gate pivoting on said side of said rotor. 7. 7. An air driven turbine according to claim 6, wherein said gate of said auxiliary air outlet means is normally kept closed by biasing means. 8. The air-driven turbine according to claim 7, wherein said biasing means comprises a spring means. 9. The urging means includes a counter weight supported on each of the gates in a positional relationship deviated from the rotation axis of each gate, whereby the opening of the gate causes a centrifugal force acting on the counter weight. An air-driven turbine according to claim 4 or 5, characterized in that it responds additionally. 10. The blades are each rotatable about a longitudinal axis of rotation, and are provided such that when air pressure in the rotor increases above the predetermined level, the blades are progressively feathered to larger angles. The air-driven turbine according to claim 1, wherein: 11. The air-driven turbine according to claim 8, wherein the blades include biasing means that normally acts to bias the blades in a direction to close the gap therebetween. 12. The biasing means comprises fly weights supported on each of the blades in a protruding relationship from the rotation axis thereof, and the fly weights rotate the blades under rotation by high air pressure of the rotor. The air-driven turbine according to claim 11, wherein the air-driven turbine is provided to function cooperatively with the biasing means to determine a feathering angle. 13. 13. An air driven turbine according to claim 11 or claim 12, wherein the biasing means for the blade comprises spring means. 14． At a predetermined air pressure level in the rotor, where the blades are less than the pressure of the air flow acting to start opening the auxiliary air outlet means, to open more space between them, The air-driven turbine according to claim 10, wherein the turbine is provided to start feathering. 15. At a predetermined air pressure level in the rotor, which is greater than the air pressure at which the blades begin to open the auxiliary air outlet means, begin feathering to open the space therebetween. The air-driven turbine according to claim 10, wherein the turbine is provided as follows. 16. Interconnecting the blade and the auxiliary air outlet means so as to coordinate the operation of the blade and the auxiliary air outlet means in order to adjust the rotation speed of the rotor under different wind conditions An air-powered turbine according to claim 10, comprising interconnecting means for connecting. 17． The pneumatically-operated turbine of claim 16, wherein the interconnecting means comprises a cable system interconnecting the auxiliary air outlet means and the rotatable blade. 18. The interconnecting means comprises a system of rigid members provided with adjustable coupling means at an end for interconnecting the auxiliary air outlet means and the feathering means. 17. An air-driven turbine according to claim 16. 19. An air-powered turbine comprising a rotor, the rotor having a plurality of adjacent air-pulling blades for driving the rotor, the blades extending generally parallel to an axis of rotation of the rotor. A rotor having an axial air inlet having a dimensional component and spaced around the axis for introducing air into the rotor such that the rotor is released through a space between the blades; The blades are provided with feathering means, whereby the blades are each rotatable about the longitudinal axis, and the blades are oriented about their axis in a direction closing a space with an adjacent blade. And a bias to achieve greater opening of the feathering angle and the space between them under flow pressures above a predetermined level. An air-driven turbine, further comprising means. 20. 20. Air according to claim 19, wherein said rotor is normally closed and comprises auxiliary air outlet means arranged to open in response to a predetermined excess in fluid pressure generated in said rotor. Driven turbine. 21. Means for feathering the blades, comprising: a rotation axis for each blade; and means for achieving a feathering direction of the blade about the rotation axis of each blade that matches a predetermined air pressure. 21. The air-driven turbine according to claim 19 or claim 20. 22. Means for interconnecting the blades and the auxiliary air outlet means, and means for harmonizing the operation of the blades and the auxiliary air outlet means to reduce the rotational speed of the rotor under different wind conditions. The air-powered turbine according to claim 20, comprising: 23. The air-powered turbine of claim 22, wherein said interconnecting means comprises a cable system. 24. 23. The system according to claim 22, wherein said interconnecting means comprises a system of rigid connecting members provided at both ends with adjustable coupling means interconnecting said auxiliary air outlet means and said feathering means. An air-driven turbine according to claim 23. 25. A rotor having a substantially parallel rotational axis in the direction of fluid flow, and a plurality of fluid retraction blade adjacent arranged in a circumferential Rinishu direction of the rotor, a plurality defined between pairs of adjacent blade ; and a gap fluid outlet of the rotor, and a front and back side, the front side of the rotor, has an inlet for you accept a fluid flowing, behind the rotor flows fluid having a rear wall member schematic facing the direction of fluid flow to direct to the outside through between the gap of the fluid outlet, thereby to rotate the rotor, said rear wall member includes at least one fluid outlet port And a gate that covers the port to a degree that varies depending on the velocity of the incoming fluid . 26. Said rear wall member has a plurality of fluid outlet ports, each port, depending on the speed of the fluid you inflow claim 25, wherein the feature that it has a gate covering the ports in the extent of the variable Turbine. 27. The turbine of claim 25 , wherein the fluid used to power the turbine is air in the form of wind . 28. 26. The turbine of claim 25 , wherein the fluid outlet ports have a width such that each port narrows toward a rotational axis . 29. It said gate, turbine of claim 26 shall be the being movable relative to said rear wall member. 30. It said gate, turbine 請 Motomeko 29, wherein the being hinged to said rear wall. 31. And characterized in that there as possible to open provided in the al biasing means for biasing the gate toward the closed position on the port, the gate according biasing means to wind the variable 31. The turbine according to claim 30, wherein 32. An opening and closing mechanism for the gate, further comprising: maintaining the gate in a completely closed position on the port when the wind speed is close to zero, and increasing the opening of the gate when the wind speed increases above a predetermined level. 25. Symbol mounting of the turbine, characterized by comprising. 33. 33. The turbine according to claim 32 , wherein the biasing means enables the gate to be passively opened according to a wind speed . 34. 30. The turbine of claim 29, wherein the perimeter is located near a perimeter of the rotor . 35. To permit the desired degree of opening of the gate in accordance with increase or decrease in wind speed, according to claim 3 1, wherein the turbine, characterized in that it comprises a counterweight further operatively associated with the biasing hand stage. 36. The opening and closing mechanism, turbines according to claim 32, wherein the can move the gate to the position to the fully open at maximum wind exceeds a predetermined speed. 37. Substantially horizontal axis of rotation, a plurality of adjacent coupling the Hare fluid retraction blades arranged in the circumferential direction around the rotor, radial flow rotor internal fluid pressure and a rear wall member schematic facing the direction of fluid flow a method for releasing the rear in response to forces of the fluid axis of rotation of said rotor impinge substantially perpendicularly to said rear wall member and the step of directing the rotor so as to be substantially parallel to the direction of the force of the fluid A method comprising: opening a port in a wall member; and varying an opening of said port according to an increase or decrease in fluid velocity . 38. 38. The method of claim 37 , wherein said changing is performed passively in response to a change in fluid force . 39. The method of claim 37, wherein the fluid is wind. 40. 38. The method of claim 37, further comprising maintaining the port in a closed position when the velocity of the fluid force is near zero . 41. 38. The method of claim 37 , wherein the altering comprises increasing the port opening when the fluid force exceeds a predetermined threshold .
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，
ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ
Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ
，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，
ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ
Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ
，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，
ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ────────────────────────────────────────────────── ───
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