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

發(fā)明內容
本發(fā)明尋求的技術效果是通過升高在進口處的風力以及通過將空氣流導向全部或更大比例的轉輪葉片和自由地從風力渦輪機中排出“用過的”空氣而增加風力渦輪機的效率。空氣流無阻礙地通過轉輪的開口端排出，該開口端具有中空的中心部分。風力裝置設計成具有殼體和轉輪，該轉輪具有軸，該軸單獨安裝在基座上，以便可以在現(xiàn)有的風狀態(tài)下在轉輪上獲得最大風力，且不阻礙空氣流從轉輪的中空中心部分排出ο根據(jù)本發(fā)明的第一組權利要求，風力渦輪機設計成使轉輪的底表面布置在軸的端部上。施加在轉輪葉片上的均勻風力使得轉輪的頂表面保持不固定，因此，空氣無阻礙地從轉輪的中空中心部分排出。根據(jù)本發(fā)明的第二組權利要求，風力渦輪機設計成通過利用風來推出而進一步加強空氣從轉輪的中空中心部分流出。根據(jù)本發(fā)明的第三組權利要求，風力渦輪機設計成通過提供在轉輪內部的整流罩而進一步加強空氣從轉輪的中空中心部分流出。這些技術結果在一種風力渦輪機中實現(xiàn)，該風力渦輪機具有繞豎直旋轉軸線旋轉的轉輪，所述風力渦輪機具有殼體，其中，轉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向各轉輪葉片的元件，殼體提供有穩(wěn)定器，以便將殼體沿風向定向；以及空氣導管，該空氣導管布置在轉輪的中心部分之上，以便在空氣流經過葉片之間至轉輪的中心部分中之后使得空氣流沿風向排出。上述技術結果在一種風力渦輪機中實現(xiàn)，該風力渦輪機具有轉輪，該轉輪具有與風向垂直的旋轉軸線，且該風力渦輪機具有殼體，其中，轉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向至少多個轉輪葉片的元件，且殼體具有穩(wěn)定器，以便將殼體沿風向定向；以及空氣導管，以便使得空氣流從轉輪的中心部分沿穩(wěn)定器排出至周圍環(huán)境中，該穩(wěn)定器朝著空氣導管變狹窄，并使得風能夠用于從空氣導管排出空氣。風力渦輪機可以具有轉輪，該轉輪繞豎直旋轉軸線旋轉，并且該轉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向各轉輪葉片的元件。上述技術結果在一種風力渦輪機中實現(xiàn)，該風力渦輪機具有轉輪，該轉輪繞與風向垂直的旋轉軸線旋轉，且該風力渦輪機具有殼體，其中，轉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向至少多個轉輪葉片的元件，且沿轉輪軸線變狹窄的整流罩布置在轉輪的中心部分中，以便將已經經過葉片之間的空氣流通過轉輪的開口頂表面而排出。整流罩可以提供有葉片，該葉片使得轉輪的中心部分中的空氣流變直。而且，風力渦輪機可具有轉輪，該轉輪繞豎直旋轉軸線旋轉，該轉輪的底表面布置在轉子軸或軸端部上，且殼體提供有將空氣流同時導向轉輪的各葉片的元件。殼體可以設計成在支承它的基座上轉動，并提供有穩(wěn)定器，用于將殼體沿風向定向。殼體可以提供有在轉輪的中心部分上面的空氣導管，以便將已經經過葉片之間的空氣流沿風向排出。上述技術結果在一種風力裝置中實現(xiàn)，該風力裝置包括風力渦輪機，該風力渦輪機安裝在基座上，并具有繞豎直旋轉軸線旋轉的轉輪以及殼體，轉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向每一個轉輪葉片的元件。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是風力裝置的剖視圖。圖2是風力渦輪機的轉輪葉片的氣流分布的示意圖。圖3是利用風而從空氣導管排出空氣的風力渦輪機的視圖。
具體實施例方式圖1中所示的風力裝置包括風力渦輪機殼體1，該殼體1具有在左側的、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輪2的周邊的葉片作用結合，然后進入轉輪的中空中心部分。整流罩3將進入轉輪中心部分的空氣流向上導入空氣導管中， 該空氣導管是殼體1的一部分，用于使得空氣流從轉輪2的中心部分沿穩(wěn)定器4排出至周圍環(huán)境中。轉輪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。殼體1布置有圓形單軌8，該圓形單軌8 設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、維護和狂風中關閉。所述百葉窗在轉軸13上轉動。圖2是空氣流通過殼體1的引導元件14而分配給風力渦輪機轉輪2的葉片的示意圖。圖3是具有殼體1的風力渦輪機的視圖，該殼體1提供有穩(wěn)定器15，以便使得殼體1整體沿風向定向。殼體1提供有空氣導管，以便將空氣流從轉輪的中心部分沿穩(wěn)定器 15朝著排出空氣的空氣導管開口而排出至周圍環(huán)境中，該穩(wěn)定器15朝著空氣導管變窄，或者，更準確地說該穩(wěn)定器朝著排出空氣的空氣導管開口變窄。這樣，風用于使得空氣從空氣導管排出。圖1顯示了風力渦輪機具有繞豎直旋轉軸線旋轉的轉輪。應當知道，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輪的旋轉軸線可以水平或傾斜，只要它保持與風向垂直即可。在該實施例中，除了上述設計(其中，轉輪的底表面布置在軸上)，止推輥可以布置在殼體中，以便防止轉輪的徑向運動。
權利要求
1.一種風力渦輪機，具有繞豎直旋轉軸線旋轉的轉輪，并包括殼體，其中，轉輪具有中空中心部分和沿柱形表面的母線布置在轉輪周邊處的葉片，且轉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向各轉輪葉片的元件，殼體具有穩(wěn)定器，以便將殼體沿風向定向；以及空氣導管，該空氣導管在轉輪的中心部分上面，以便將已經經過葉片之間至轉輪的中心部分中的空氣流沿風向排出至周圍環(huán)境中。
2.一種風力渦輪機，具有繞與風向垂直的旋轉軸線旋轉的轉輪，并包括殼體，其中，轉輪布置有沿柱形表面的母線布置在該轉輪周邊處的葉片，所述殼體提供有將空氣流同時導向至少多個轉輪葉片的元件，還具有穩(wěn)定器和空氣導管，以便使得空氣流從轉輪的中心部分沿穩(wěn)定器排出至周圍環(huán)境中，該穩(wěn)定器朝著空氣導管變狹窄，并使得風能夠用于從空氣導管排出空氣。
3.根據(jù)權利要求2所述的風力渦輪機，還包括轉輪，該轉輪繞豎直旋轉軸線旋轉，并且轉輪的底表面裝配在一軸上，且殼體具有將空氣流同時導向各轉輪葉片的元件。
4.一種風力渦輪機，具有繞與風向垂直的旋轉軸線旋轉的轉輪，并包括殼體，該殼體提供有將空氣流同時導向至少多個轉輪葉片的元件，其中，轉輪提供有沿柱形表面的母線布置在該轉輪周邊處的葉片，且沿轉輪軸線變狹窄的整流罩布置在轉輪的中心部分中，以便將已經經過葉片之間的空氣流通過轉輪的頂表面而排出。
5.根據(jù)權利要求4所述的風力渦輪機，其中所述整流罩提供有葉片，以使得轉輪的中心部分中的空氣流變直。
6.根據(jù)權利要求4所述的風力渦輪機，還包括轉輪，該轉輪繞豎直旋轉軸線旋轉，并且轉輪的底表面布置在轉子軸上，且殼體提供有將空氣流同時導向各轉輪葉片的元件。
7.根據(jù)權利要求6所述的風力渦輪機，其中殼體設計成在支承它的基座上轉動，并提供有穩(wěn)定器，用于將殼體沿風向定向。
8.根據(jù)權利要求7所述的風力渦輪機，其中殼體提供有在轉輪的中心部分上面的空氣導管，以便將已經經過葉片之間的空氣流沿風向排出。
9.一種風力裝置，包括風力渦輪機，該風力渦輪機安裝在基座上，并具有繞豎直旋轉軸線旋轉的轉輪以及殼體，該殼體包含穩(wěn)定器和將空氣流同時導向每一個轉輪葉片的元件， 其中，轉輪具有中空中心部分和沿柱形表面的母線布置在轉輪周邊處的葉片，并且轉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動。
10.根據(jù)權利要求9所述的風力裝置，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
一種風力裝置包括風力渦輪機，該風力渦輪機安裝在基座上，并具有繞豎直旋轉軸線旋轉的轉輪，以及殼體，該殼體包含穩(wěn)定器和將空氣流同時導向每一個轉輪葉片的元件，轉輪的葉片沿柱形表面的母線布置在其周邊處且轉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