專利名稱：風(fēng)力裝置和風(fēng)力渦輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力裝置和用于該風(fēng)力裝置的風(fēng)力發(fā)動機，該風(fēng)力發(fā)動機有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子繞與風(fēng)向垂直的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
國際專利申請W02006/096091 (2006年9月14日)公開了一種現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力裝
置，它包括風(fēng)力渦輪機，該風(fēng)力渦輪機安裝在基座上，并具有轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪繞豎向旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及殼體，該殼體具有穩(wěn)定器和用于將空氣流同時導(dǎo)向各轉(zhuǎn)輪葉片的元件。這種現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力裝置有缺點，因為需要將裝置內(nèi)部的風(fēng)向從水平改變?yōu)樨Q直，因此產(chǎn)生能量損失。另一現(xiàn)有技術(shù)為美國專利No. 6860720 (2005年1月1日)，它公開了一種風(fēng)力渦輪機，該風(fēng)力渦輪機具有繞與風(fēng)向垂直的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪，特別地，風(fēng)力渦輪機具有繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪，并包括殼體，該殼體提供有將空氣流同時導(dǎo)向轉(zhuǎn)輪的至少多個葉片的元件，特別地，所述殼體布置有將空氣流同時導(dǎo)向各轉(zhuǎn)輪葉片的元件。該風(fēng)力渦輪機是本發(fā)明的最接近現(xiàn)有技術(shù)。該現(xiàn)有技術(shù)渦輪機具有缺點，因為在空氣推動轉(zhuǎn)輪葉片后該空氣的流出受到限制，出口開口比風(fēng)力渦輪機殼體的進口開口小得多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明尋求的技術(shù)效果是通過升高在進口處的風(fēng)力以及通過將空氣流導(dǎo)向全部或更大比例的轉(zhuǎn)輪葉片和自由地從風(fēng)力渦輪機中排出“用過的”空氣而增加風(fēng)力渦輪機的效率。空氣流無阻礙地通過轉(zhuǎn)輪的開口端排出，該開口端具有中空的中心部分。風(fēng)力裝置設(shè)計成具有殼體和轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪具有軸，該軸單獨安裝在基座上，以便可以在現(xiàn)有的風(fēng)狀態(tài)下在轉(zhuǎn)輪上獲得最大風(fēng)力，且不阻礙空氣流從轉(zhuǎn)輪的中空中心部分排出ο根據(jù)本發(fā)明的第一組權(quán)利要求，風(fēng)力渦輪機設(shè)計成使轉(zhuǎn)輪的底表面布置在軸的端部上。施加在轉(zhuǎn)輪葉片上的均勻風(fēng)力使得轉(zhuǎn)輪的頂表面保持不固定，因此，空氣無阻礙地從轉(zhuǎn)輪的中空中心部分排出。根據(jù)本發(fā)明的第二組權(quán)利要求，風(fēng)力渦輪機設(shè)計成通過利用風(fēng)來推出而進一步加強空氣從轉(zhuǎn)輪的中空中心部分流出。根據(jù)本發(fā)明的第三組權(quán)利要求，風(fēng)力渦輪機設(shè)計成通過提供在轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的整流罩而進一步加強空氣從轉(zhuǎn)輪的中空中心部分流出。這些技術(shù)結(jié)果在一種風(fēng)力渦輪機中實現(xiàn)，該風(fēng)力渦輪機具有繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪，所述風(fēng)力渦輪機具有殼體，其中，轉(zhuǎn)輪具有中空中心部分和沿柱形表面的母線 (generating lines)布置在它的周邊處的葉片，且轉(zhuǎn)輪具有布置在軸或軸端上的底表面， 所述殼體提供有將空氣流同時導(dǎo)向各轉(zhuǎn)輪葉片的元件，殼體提供有穩(wěn)定器，以便將殼體沿風(fēng)向定向；以及空氣導(dǎo)管，該空氣導(dǎo)管布置在轉(zhuǎn)輪的中心部分之上，以便在空氣流經(jīng)過葉片之間至轉(zhuǎn)輪的中心部分中之后使得空氣流沿風(fēng)向排出。上述技術(shù)結(jié)果在一種風(fēng)力渦輪機中實現(xiàn)，該風(fēng)力渦輪機具有轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪具有與風(fēng)向垂直的旋轉(zhuǎn)軸線，且該風(fēng)力渦輪機具有殼體，其中，轉(zhuǎn)輪提供有沿柱形表面的母線布置在它的周邊處的葉片，所述殼體提供有將空氣流同時導(dǎo)向至少多個轉(zhuǎn)輪葉片的元件，且殼體具有穩(wěn)定器，以便將殼體沿風(fēng)向定向；以及空氣導(dǎo)管，以便使得空氣流從轉(zhuǎn)輪的中心部分沿穩(wěn)定器排出至周圍環(huán)境中，該穩(wěn)定器朝著空氣導(dǎo)管變狹窄，并使得風(fēng)能夠用于從空氣導(dǎo)管排出空氣。風(fēng)力渦輪機可以具有轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且該轉(zhuǎn)輪的底表面布置在一軸或軸端部上，且殼體可以提供有將空氣流同時導(dǎo)向各轉(zhuǎn)輪葉片的元件。上述技術(shù)結(jié)果在一種風(fēng)力渦輪機中實現(xiàn)，該風(fēng)力渦輪機具有轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪繞與風(fēng)向垂直的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，且該風(fēng)力渦輪機具有殼體，其中，轉(zhuǎn)輪具有沿柱形表面的母線布置在它的周邊處的葉片，該殼體提供有將空氣流同時導(dǎo)向至少多個轉(zhuǎn)輪葉片的元件，且沿轉(zhuǎn)輪軸線變狹窄的整流罩布置在轉(zhuǎn)輪的中心部分中，以便將已經(jīng)經(jīng)過葉片之間的空氣流通過轉(zhuǎn)輪的開口頂表面而排出。整流罩可以提供有葉片，該葉片使得轉(zhuǎn)輪的中心部分中的空氣流變直。而且，風(fēng)力渦輪機可具有轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)輪的底表面布置在轉(zhuǎn)子軸或軸端部上，且殼體提供有將空氣流同時導(dǎo)向轉(zhuǎn)輪的各葉片的元件。殼體可以設(shè)計成在支承它的基座上轉(zhuǎn)動，并提供有穩(wěn)定器，用于將殼體沿風(fēng)向定向。殼體可以提供有在轉(zhuǎn)輪的中心部分上面的空氣導(dǎo)管，以便將已經(jīng)經(jīng)過葉片之間的空氣流沿風(fēng)向排出。上述技術(shù)結(jié)果在一種風(fēng)力裝置中實現(xiàn)，該風(fēng)力裝置包括風(fēng)力渦輪機，該風(fēng)力渦輪機安裝在基座上，并具有繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪以及殼體，轉(zhuǎn)輪具有沿柱形表面的母線布置在它的周邊處的葉片，并且轉(zhuǎn)輪的底表面布置在裝配于基座上的軸上或軸端部上， 該殼體包含穩(wěn)定器和將空氣流同時導(dǎo)向每一個轉(zhuǎn)輪葉片的元件。殼體提供有圓形路徑，用于在布置于基座上的輥子上轉(zhuǎn)動。殼體的圓形路徑可以置于支承輥上，還與布置在基座上的止推輥接觸。


圖1是風(fēng)力裝置的剖視圖。圖2是風(fēng)力渦輪機的轉(zhuǎn)輪葉片的氣流分布的示意圖。圖3是利用風(fēng)而從空氣導(dǎo)管排出空氣的風(fēng)力渦輪機的視圖。
具體實施例方式圖1中所示的風(fēng)力裝置包括風(fēng)力渦輪機殼體1，該殼體1具有在左側(cè)的、用于空氣流進入的開口，該空氣流與沿柱形表面的母線布置在轉(zhuǎn)輪2的周邊的葉片作用結(jié)合，然后進入轉(zhuǎn)輪的中空中心部分。整流罩3將進入轉(zhuǎn)輪中心部分的空氣流向上導(dǎo)入空氣導(dǎo)管中， 該空氣導(dǎo)管是殼體1的一部分，用于使得空氣流從轉(zhuǎn)輪2的中心部分沿穩(wěn)定器4排出至周圍環(huán)境中。轉(zhuǎn)輪2的底表面布置在軸5上，該軸5通過斜齒輪6而將輸出傳遞給發(fā)電機(未示出)。軸5裝配在基座中的支承止推軸承7內(nèi)。殼體1布置有圓形單軌8，該圓形單軌8 設(shè)置在布置于基座上的支承輥9上。止推輥10也布置在基座11上，以便防止殼體1徑向運動。百葉窗12布置在用于空氣流進入的殼體開口中，該百葉窗12在裝置的操作模式中打開，并在故障檢修、維護和狂風(fēng)中關(guān)閉。所述百葉窗在轉(zhuǎn)軸13上轉(zhuǎn)動。圖2是空氣流通過殼體1的引導(dǎo)元件14而分配給風(fēng)力渦輪機轉(zhuǎn)輪2的葉片的示意圖。圖3是具有殼體1的風(fēng)力渦輪機的視圖，該殼體1提供有穩(wěn)定器15，以便使得殼體1整體沿風(fēng)向定向。殼體1提供有空氣導(dǎo)管，以便將空氣流從轉(zhuǎn)輪的中心部分沿穩(wěn)定器 15朝著排出空氣的空氣導(dǎo)管開口而排出至周圍環(huán)境中，該穩(wěn)定器15朝著空氣導(dǎo)管變窄，或者，更準確地說該穩(wěn)定器朝著排出空氣的空氣導(dǎo)管開口變窄。這樣，風(fēng)用于使得空氣從空氣導(dǎo)管排出。圖1顯示了風(fēng)力渦輪機具有繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪。應(yīng)當知道，具有中空中心部分和沿柱形表面的母線布置在周邊的葉片的轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)軸線可以水平或傾斜，只要它保持與風(fēng)向垂直即可。在該實施例中，除了上述設(shè)計(其中，轉(zhuǎn)輪的底表面布置在軸上)，止推輥可以布置在殼體中，以便防止轉(zhuǎn)輪的徑向運動。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力渦輪機，具有繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪，并包括殼體，其中，轉(zhuǎn)輪具有中空中心部分和沿柱形表面的母線布置在轉(zhuǎn)輪周邊處的葉片，且轉(zhuǎn)輪的底表面布置在軸上， 所述殼體提供有用于將空氣流同時導(dǎo)向各轉(zhuǎn)輪葉片的元件，殼體具有穩(wěn)定器，以便將殼體沿風(fēng)向定向；以及空氣導(dǎo)管，該空氣導(dǎo)管在轉(zhuǎn)輪的中心部分上面，以便將已經(jīng)經(jīng)過葉片之間至轉(zhuǎn)輪的中心部分中的空氣流沿風(fēng)向排出至周圍環(huán)境中。
2.一種風(fēng)力渦輪機，具有繞與風(fēng)向垂直的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪，并包括殼體，其中，轉(zhuǎn)輪布置有沿柱形表面的母線布置在該轉(zhuǎn)輪周邊處的葉片，所述殼體提供有將空氣流同時導(dǎo)向至少多個轉(zhuǎn)輪葉片的元件，還具有穩(wěn)定器和空氣導(dǎo)管，以便使得空氣流從轉(zhuǎn)輪的中心部分沿穩(wěn)定器排出至周圍環(huán)境中，該穩(wěn)定器朝著空氣導(dǎo)管變狹窄，并使得風(fēng)能夠用于從空氣導(dǎo)管排出空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力渦輪機，還包括轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)輪的底表面裝配在一軸上，且殼體具有將空氣流同時導(dǎo)向各轉(zhuǎn)輪葉片的元件。
4.一種風(fēng)力渦輪機，具有繞與風(fēng)向垂直的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪，并包括殼體，該殼體提供有將空氣流同時導(dǎo)向至少多個轉(zhuǎn)輪葉片的元件，其中，轉(zhuǎn)輪提供有沿柱形表面的母線布置在該轉(zhuǎn)輪周邊處的葉片，且沿轉(zhuǎn)輪軸線變狹窄的整流罩布置在轉(zhuǎn)輪的中心部分中，以便將已經(jīng)經(jīng)過葉片之間的空氣流通過轉(zhuǎn)輪的頂表面而排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力渦輪機，其中所述整流罩提供有葉片，以使得轉(zhuǎn)輪的中心部分中的空氣流變直。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力渦輪機，還包括轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)輪的底表面布置在轉(zhuǎn)子軸上，且殼體提供有將空氣流同時導(dǎo)向各轉(zhuǎn)輪葉片的元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力渦輪機，其中殼體設(shè)計成在支承它的基座上轉(zhuǎn)動，并提供有穩(wěn)定器，用于將殼體沿風(fēng)向定向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力渦輪機，其中殼體提供有在轉(zhuǎn)輪的中心部分上面的空氣導(dǎo)管，以便將已經(jīng)經(jīng)過葉片之間的空氣流沿風(fēng)向排出。
9.一種風(fēng)力裝置，包括風(fēng)力渦輪機，該風(fēng)力渦輪機安裝在基座上，并具有繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪以及殼體，該殼體包含穩(wěn)定器和將空氣流同時導(dǎo)向每一個轉(zhuǎn)輪葉片的元件， 其中，轉(zhuǎn)輪具有中空中心部分和沿柱形表面的母線布置在轉(zhuǎn)輪周邊處的葉片，并且轉(zhuǎn)輪的底表面布置在裝配于基座上的軸的端部上，殼體提供有圓形路徑，用于在布置于基座上的輥子上轉(zhuǎn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)力裝置，其中殼體的圓形路徑布置在與止推輥接觸的支承輥上。
全文摘要
一種風(fēng)力裝置包括風(fēng)力渦輪機，該風(fēng)力渦輪機安裝在基座上，并具有繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪，以及殼體，該殼體包含穩(wěn)定器和將空氣流同時導(dǎo)向每一個轉(zhuǎn)輪葉片的元件，轉(zhuǎn)輪的葉片沿柱形表面的母線布置在其周邊處且轉(zhuǎn)輪的底表面布置在裝配于基座上的一軸上。殼體提供有圓形路徑，用于在布置于基座上的輥子上轉(zhuǎn)動。
文檔編號F03D1/06GK102562432SQ201010607428
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者I·V·菲洛諾夫 申請人:弗拉迪米爾·尼古拉耶維奇·菲洛諾夫