用于将风能至少转换成机械能的装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于将风能至少转换成机械能的装置，其包括转子和设置在转子周围的管道，该转子具有多个转子叶片，所述转子叶片通过风围绕旋转轴线可旋转地驱动，其中所述管道的中心轴线与转子的旋转轴线大体上重合。

背景技术：

这种用于将风能至少转换成机械能的装置本身是已知的，并且也被称为风力涡轮机或风车。本实用新型尤其可以涉及相对较小的风力涡轮机，也被称为微型涡轮机或城市风力涡轮机，该风力涡轮机可以设置在城市环境中，并且尤其可选地设置在建筑物上。本实用新型更具体地涉及所谓的水平风力涡轮机，其中在使用风力涡轮机时，转子的旋转轴线和管道的中心轴线基本水平地设置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是改进前序中所述类型的本身已知的装置。本实用新型的特定目的可以是提高本身已知的装置的效率。

本实用新型提供了一种用于将风能至少转换成机械能的装置，包括：-转子，所述转子具有多个转子叶片，所述转子叶片通过风而围绕旋转轴线旋转地驱动，以及-设置在转子周围的管道，其中所述管道的中心轴线与转子的旋转轴线大体上重合，其特征在于，设置在所述转子的上游的用于引导风的引导装置在所述装置的使用期间引导风围绕所述中心轴线大体上螺旋地移动，从而将风围绕所述中心轴线以大体上螺旋移动的方式供应到所述转子。

所述引导装置包括设置在所述管道中的多个定子叶片，所述定子叶片从所述中心轴线径向向外延伸。

所述定子叶片具有从所述中心轴线径向延伸的主平面，所述主平面相对于所述中心轴线以倾斜角度设置。

所述定子叶片能够调节以用于调节所述倾斜角度。

每个定子叶片经由相对于所述中心轴线径向延伸的连接轴而连接至所述管道，使得所述定子叶片围绕所述连接轴枢转或与所述连接轴一起枢转，以用于调节定子叶片相对于中心轴线的倾斜角度。

所述倾斜角度是在10°至80°之间，或者能够在10°至80°之间进行调节。

所述倾斜角度是在20°至60°之间，或者能够在20°至60°之间进行调节。

每个定子叶片具有布置在其中的至少一个通过开口。

至少一个开口的表面积的最小值和最大值分别为所述定子叶片的主平面的表面积的5％和60％，或所述定子叶片的所述主平面的5％和 60％。

每个定子叶片设置有从其压力侧延伸的多个直立肋部，所述肋部从叶片的进风侧延伸到定子叶片的出风侧，其中，在径向方向看，所述肋部倾斜地延伸超过所述侧，使得每个肋部在出风侧位于距离中心轴线的径向距离比在进风侧更大的距离处。

所述肋部的高度介于所述定子叶片的最大高度的0.1％与25％之间。

每个定子叶片包括进风侧和出风侧，其中所述定子叶片在其出风侧设置有端部边缘，所述端部边缘的二阶导数变号次数大于一次。

所述端部边缘呈正弦形、块状齿形或锯齿形。

所述端部边缘设置有多个元件，所述多个元件在所述定子叶片的主平面中延伸，并且每个元件呈抛物线形状或圆的一部分的形状。

所述端部边缘设置有多个元件，所述多个元件在所述定子叶片的主平面中延伸，并且每个元件呈大体上羽毛形状。

每个转子叶片包括进风侧和出风侧，并且在转子叶片的进风侧设置有前端边缘，所述前端边缘包括内端部和外端部，所述内端部靠近所述旋转轴线设置，并且所述内端部与所述外端部之间的所述前端边缘的主线呈弧形形状。

靠近所述前端边缘的内端部的所述主线相对于所述内端部与所述外端部之间的直线的角度大于-45°且小于45°。

靠近所述前端边缘的内端部的所述主线相对于所述内端部与所述外端部之间的直线的角度大于-25°且小于25°。

靠近所述前端边缘的外端部的所述主线相对于位于所述内端部与所述外端部之间的直线或者所述位于所述内端部与所述外端部之间的直线的角度大于-60°并且小于60°。

所述转子叶片相对于所述旋转轴线成角度地设置，其中该角度大于35°且小于75°。

所述转子叶片相对于所述旋转轴线成角度地设置，其中该角度大于40°且小于65°。

所述管道的至少内侧从进风开口到至少靠近所述转子的位置具有沿流动方向变窄的文氏管的形状。

所述管道在其外侧设置有径向向外延伸的至少一个捕风元件，所述至少一个捕风元件设置有延伸到所述管道的内侧的至少一个通道。

所述至少一个通道沿其长度的至少一部分通过所述管道以大体上螺旋形状绕所述中心轴线在流动方向上延伸，以使风以所述大体上螺旋移动的方式供应至管道的内侧。

所述通道的所述部分利用所述管道的内表面上的出口开口出去。

所述至少一个通道的截面表面积的尺寸沿其长度的至少一部分在下游方向上减小。

所述定子叶片设置有一种结构，所述结构具有用于接收大体上静止的空气的凹部的图案。

所述结构具有以下特征之一：

-每个凹部的深度为每个凹部的长度的0.1倍至2倍；

-每个凹部的宽度为每个凹部的长度的0.8倍至3.5倍；

-所述凹部具有椭圆形的形状，其纵向轴线相对于中心轴线成一定角度；

-每个凹部的外周壁与所述管道的内表面成一定角度延伸；

-每个凹部的外周壁以倒圆角与每个凹部的底部连接，其中该倒圆角的优选为每个凹部的长度的半径的0倍至1倍；

-所述凹部彼此相邻地设置在多条直线上，其中所述直线相对于所述中心轴线成一定角度延伸。

换言之，上述目的通过在前序部分中所述类型的装置来实现，根据本实用新型该装置的特征在于设置在转子的上游的引导装置，该引导装置用于在装置的使用过程中引导风围绕中心轴线大体上螺旋移动，以将风围绕中心轴线以大体上螺旋移动的方式供应到转子。

通过将风气流围绕中心轴线以所述螺旋移动的方式供应到转子，气流大体上被供应到转子的外周围区域，由此压力在转子的外周围区域增加而在旋转轴线的区域减小。这在转子的转子叶片上提供了增加的扭矩，由此转子的效率可以增加。

气流围绕中心轴线的所述螺旋移动的另一个效果是，管道中的气流的阻力因此可以相对于流过管道的非螺旋气流减小。

应注意的是，引导装置特别设置在管道中，更具体地在流动方向上看设置在转子的前方。

进一步注意的是，管道可以包括任何合适的截面形状。此处管道优选地至少在转子的区域中具有圆形的截面形状，使得设有转子的管道部分大体上是圆柱形的。管道的进风开口和/或出风开口也可以具有大体上圆形的截面。在那种情况下，管道在沿其长度的任何随机位置处优选地具有圆形的截面形状。可替代地，进风开口和/或出风开口可以具有任何其他合适的截面形状，例如椭圆形。在进风开口和/或出风开口的这种非圆形截面形状的情况下，管道优选地在转子的区域中逐渐转变成圆形截面形状。

所述大体上螺旋移动可以在此以大体上圆形的方式围绕中心轴线延伸，可选地具有增大的截面尺寸或直径，如将在下面进一步阐明的那样，但也可以以非圆形方式，例如卵形。围绕中心轴线的螺旋移动的形式在此可以大体上适应于管道的截面形状。

在根据本实用新型的装置的实施方案中，引导装置包括设置在管道中的多个定子叶片，所述定子叶片从中心轴线径向向外延伸。

通过选择适当的定子叶片的几何形状和/或布置，有效地产生围绕所述中心轴线以所述大体上螺旋移动的方式来引导风的预期效果。

在根据本实用新型的装置的另一实施方案中，定子叶片具有从中心轴线径向延伸的主平面，该主平面相对于中心轴线成倾斜角度设置。

相对于中心轴线倾斜设置的定子叶片在倾斜方向(该倾斜方向由定子叶片相对于中心轴线而限定)引导气流，由此气流围绕中心轴线以所述螺旋移动方式被引导。这里的定子叶片的倾斜角度大体上决定了螺旋气流与中心轴线的角度。

定子叶片的倾斜角度以及由此螺旋气流相对于中心轴线的角度优选地根据管道中气流的速度和/或转子的旋转速度来选择。由于该速度和/或旋转速度可以变化，所以有利的是定子叶片是可调节地以用于调整倾斜角度。

实际上，定子叶片可根据管道中气流的速度和/或转子的旋转速度自动调节。装置可以为此设置有用于测量管道中气流的速度和/或转子的旋转速度的测量装置，其中该装置被构造成根据所测量的速度和/或旋转速度来调节定子叶片相对于中心轴线的倾斜角度。

在根据本实用新型的装置的又一实施方案中，每个定子叶片经由相对于中心轴线径向延伸的连接轴连接至管道，使得定子叶片围绕连接轴枢转或与连接轴一起枢转，以用于调节定子叶片相对于中心轴线的倾斜角度。

该装置可选地包括与中心轴线重合的中心轴，其中每个定子叶片经由相对于中心轴径向延伸的连接轴连接至中心轴，使得定子叶片围绕连接轴枢转或者与连接轴一起枢转，以用于调节定子叶片相对于中心轴线的倾斜角度。

连接轴可以选择性地连接至管道和中心轴。

实际上，每个定子叶片固定地连接至相应的连接轴，从而通过枢转连接轴而将相应的定子叶片调节到与中心轴(轴线)成选定的角度。

倾斜角度例如可以在10°至80°之间，或者可以在10°至80°之间调节，优选在20°至60°之间。

在根据本实用新型的装置的又一实施方案中，每个定子叶片具有布置在其中的至少一个通过开口。

该至少一个开口限制定子叶片后面的空气涡流的形成。可选地或另外地，所述至少一个开口使定子叶片的前表面面积减小。

定子叶片例如可以设置有相对较少的数量并且相对较大的开口，例如一个。替代地，定子叶片可以设置有相对较大数量且相对较小的开口，例如三个或四个，例如最多十个。因此开口的数量可以例如在1 到10之间。要注意的是，开口的数量不限于此。每个定子叶片可以包括任何合适数量的开口。

在实践中，至少一个开口的表面积或多个开口的组合表面积的最小值和最大值分别为所述定子叶片的表面积的5％和60％或所述定子叶片的主平面的表面积的5％和60％。

该至少一个开口可以具有任何合适的和/或期望的形状，例如圆形，但不限于圆形。最小的截面尺寸(例如在圆形开口的情况下的直径) 优选地大于定子叶片厚度的四分之一。

该至少一个开口可以由任何合适的和/或期望的实施方案组成，例如但不限于孔或切口。

在根据本实用新型的装置的又一实施方案中，每个定子叶片设置有从其压力侧延伸的多个直立肋部，所述肋部从叶片的进风侧延伸到定子叶片的出风侧，其中，在径向方向看，所述肋部倾斜地延伸超过所述侧，使得每个肋部在出风侧位于距离中心轴线的径向距离比在进风侧更大的距离处。

肋部支持气流的流动方向的改变以实现所述螺旋移动。此外，气流沿径向方向向外被引导，从而将气流供应到转子的外周围区域，由于扭矩增加，该转子具有提高的效率。

所述肋部可以特别地在所述侧以确定的曲率径向地向外延伸，使得在出风侧，使得每个肋部在出风侧位于距离中心轴线的径向距离比在进风侧更大的距离处。

所述肋部的高度可以介于所述定子叶片的最大高度的0.1％与 25％之间。

此处定子叶片的高度在径向方向上被限定，特别是被限定在从靠近中心轴线的位置到靠近管道的位置。

在根据本实用新型的装置的又一实施方案中，每个定子叶片包括进风侧和出风侧，其中所述定子叶片在其出风侧设置有端部边缘，所述端部边缘的二阶导数变号次数超过一次。

根据本实用新型的该实施方案的装置的这种端部边缘提供了如下优点，即在流出边缘后面形成的空气涡流是有限的，由此可以改善叶片上的气流。

申请人已经发现，大体上正弦形的端部边缘在限制流出边缘后面的空气涡流的形成方面特别有效。

然而，端部边缘也可能是大体上块状齿形或锯齿形，这些形状同样能够至少部分地提供预期的效果。

作为进一步的替代方案，端部边缘可以设置有多个元件，所述多个元件在所述定子叶片的主平面中延伸，并且每个元件呈抛物线形状或圆的一部分的形状。这些形状也可以至少部分地提供预期的效果。

在又一个替代方案中，端部边缘可以设置有多个元件，所述多个元件在所述定子叶片的主平面中延伸，并且每个元件呈大体上羽毛形状。这种形状也可以至少部分地提供预期的效果。

端部边缘可选地具有沿其长度变化的厚度。

在根据本实用新型的装置的另一实施方案中，每个转子叶片包括进风侧和出风侧，并且在转子叶片的进风侧设置有前端边缘，所述前端边缘包括内端部和外端部，所述内端部靠近所述旋转轴线设置，并且所述内端部与所述外端部之间的所述前端边缘的主线呈大体上弧形形状。

转子叶片的前端边缘的形状在此适配于定子叶片，以便获得由气流提供的转子上的尽可能大的扭矩。

这里，靠近所述前端边缘的内端部的所述主线相对于所述内端部与所述外端部之间的直线的角度能够大于-45°且小于45°，优选大于 -35°且小于35°。

靠近所述前端边缘的外端部的所述主线相对于位于所述内端部与所述外端部之间的直线或者所述直线的角度大于-60°且小于60°。

转子叶片可以相对于所述旋转轴线成角度地设置，其中所述角度大于35°且小于75°，优选地大于40°且小于65°。

转子所包括的转子叶片的数量优选地等于定子叶片的数量，该数量例如在两个至八个之间。

在根据本实用新型的装置的又一实施方案中，所述管道的至少内侧从进风开口到至少靠近所述转子的位置具有沿流动方向变窄的文氏管的形状。

文氏管形状的优点在于，气流在转子方向上的速度被加速，由此即使在相对低的风力下，该装置也能够通过驱动转子产生能量。

文氏管形状可以特别有利地与所述引导装置相结合，这是因为由此也可以在管道的上游引导气流围绕中心轴的所述螺旋移动。因为螺旋移动具有径向向外的分量，所以在管道上游的气流的螺旋移动将具有更大的截面尺寸，例如在具有圆形截面形状的进风开口的情况下具有比管道本身更大的直径。因此，相对于装置的物理尺寸(特别是相对于管道的流入表面积)风的前表面积被有效地增大，装置可以从中提取能量。

在根据本实用新型的装置的又一个实施方案中，管道在其外侧设置有径向向外延伸的至少一个捕风元件，所述至少一个捕风元件设置有延伸到所述管道的内侧的至少一个通道。

捕风元件的优点在于，在管道的外侧流动的风被捕获并且被送入到管道的内侧，使得供应到转子的风量可以增加和/或增强可能的文丘里效应。

捕风元件(特别是与上面阐明的定子叶片相结合)提供了这样的优点，即风力涡轮机的效率在湍流风流中不会减小，或者至少减小程度降低，这可以是本身已知的风力涡轮机。这在可能发生许多湍流的建筑区域中是特别有利的。根据包括捕风元件和定子叶片的这种实施方案，风力涡轮机因此可以立在相对较低的脚座上。

所述至少一个通道优选可以沿其长度的至少一部分通过所述管道围绕所述中心轴线以大体上螺旋形状在流动方向上延伸，以使风以所述大体上螺旋移动的方式到达管道的内侧。

具有通道的捕风元件在该实施方案中可以是引导装置，用于引导风围绕中心轴线进行所述大体上螺旋移动。

在该实施方案中，具有通道的捕风元件可替代地设置为另外的用于引导风的所述大体上螺旋移动的其他引导装置，从而增强了螺旋移动的效果。

实际上，通道的所述部分利用所述管道的内表面上的出口开口出去。

通道(特别是其在内表面上出去的部分)例如相对于中心轴线以大于0°且小于120°的角度延伸。

至少一个通道的截面表面积的尺寸沿其长度的至少一部分在下游方向上减小。

由此加速了通道中气流的流动速度。

例如可以设置三个至六个捕风元件，每个捕风元件均在管道的外周围的一部分上延伸并且可选地均匀地排列分布在外周围上。

该或每个捕风元件的高度例如可以是该管道的最大截面尺寸的 0.05倍至0.2倍。

所述捕风元件或每个捕风元件的宽度例如可以是所述捕风元件或每个捕风元件的高度的1倍至10倍。

在根据本实用新型的装置的又一个实施方案中，定子叶片设置有一种结构，所述结构具有用于接收大体上静止的空气的凹部的图案。

用于接收大体上静止的空气的根据本实用新型的凹部的图案的优点在于，与在管道中流动的气流接触的定子叶片的表面包括部分地存在于凹部中的静止空气。对于气流与存在于凹部中的静止空气接触的部分，将发生空气与空气的摩擦，这提供比气流与定子叶片接触的部分更低的摩擦。由于气流的空气摩擦减小，因此可以增加装置的效率。

根据本实用新型，该结构的特征在于以下特征之一或其随机组合：

-每个凹部的深度为每个凹部的长度的0.1倍至2倍；

-每个凹部的宽度为每个凹部的长度的0.8倍至3.5倍；

-所述凹部具有椭圆形的形状，其纵向轴线相对于中心轴线成一定角度，其中所述角度例如在0°至45°之间；

-每个凹部的外周壁与所述管道的内表面成一定角度延伸，其中该角度例如在90°至100°之间；

-每个凹部的外周壁以倒圆角与每个凹部的底部连接，其中该倒圆角的半径例如为每个凹部的长度的0倍至1倍；

-所述凹部彼此相邻地设置在多条大体上直线上，其中所述直线相对于所述中心轴线成一定角度延伸，其中所述角度例如在0°与90°之间，其中在一条线上彼此相邻设置的两个凹部之间的中心距例如为每个凹部的宽度的1倍至4倍，并且其中凹部中两条彼此相邻设置的线上的凹部例如相对于彼此偏置地布置，其中偏移量例如大于每个凹部的长度的0倍，并且最大偏移量为每个凹部的长度的2倍。

附图说明

参考附图中所示的附图将进一步阐明本实用新型，其中：

-图1A至图1D示意性地示出了根据本实用新型的第一实施方案的风力涡轮机，其中图1A为进风侧的立体图，图1B为侧视图，图1C 为出风侧的立体图，图1D为纵向竖直截面图；

-图2示意性地示出了设置在图1A至图1D的风力涡轮机的管道中的转子和引导叶片的立体图；

-图3A和3B示意性地示出了出风开口处的具体的阀门，其中图3A示出了处于打开状态的阀门，图3B示出了处于关闭状态的阀门；

-图4A至图4C示意性地示出了可布置在风力涡轮机的多个表面上的纳米结构，其中图4A为纳米结构的附视图，图4B示出了图4A 的细节，而图4C示出了纳米结构的截面图。

-图5A至图5E示意性地示出了图1A至图1D的风力涡轮机的转子，其中图5A为主视立体图，图5B为主视图，图5C为图5B的转子的纵向方向的截面图；图5D示出了转子叶片的压力侧，图5E为该转子叶片的后视图；

-图6A和图6B示意性地示出了根据本实用新型的第二实施方案的风力涡轮机，其中图6A为进风侧的立体图，图6B为主视图。

具体实施方式

将参考附图来阐明本实用新型的各个方面。这里相同的元件将用相同的附图标记表示。本实用新型的不同方面可以单独应用或以任意随机的组合方式应用。

图1A至图1D示出了根据本实用新型的第一实施方案的风力涡轮机1。风力涡轮机1包括具有中心轴线3的管道2。在管道2中设置有转子4，其中管道2的中心轴线3与转子4的旋转轴线大体上重合。管道2具有进风开口5和出风开口6。在第一实施方案中，进风开口5 和出风开口6是圆形的。

根据本实用新型的一个方面，管道2在其靠近进风开口5的外侧设置有多个捕风元件7，在该示例中为三个径向向外延伸的捕风元件7。每个捕风元件7设置有延伸到管道2的内侧的通道8。三个捕风元件7 以彼此相等的角距离排列分布在管道2的外表面上。每个通道8通过管道2围绕中心轴线在流动方向上使它的全部长度大体上以螺旋形状延伸，并且利用管道2的内表面上的出口开口9延伸出去。捕风元件7 捕获在管道2的外侧流动的风并且将该风以螺旋形状经由出口开口9 送入到管道2的内表面。

根据本实用新型的另一方面，还参见图2，风力涡轮机2包括多个定子叶片10，在该示例中为六个定子叶片10，其在管道2中设置在转子4的上游并且从中心轴线3径向向外延伸。定子叶片10具有从中心轴线3径向延伸并且相对于中心轴线3倾斜设置的主平面。由于定子叶片10的主平面的倾斜角度，在管道2中流动的风流在相对于中心轴线3的倾斜方向上被引导，使得风流以围绕中心轴线3的大体上螺旋移动的方式被引导。每个定子叶片10(特别是其主平面上)设置有多个直立肋部11，该示例中为三个直立肋部11。直立肋部11从每个定子叶片10的压力侧从叶片10的上游进风侧延伸到定子叶片10的下游出风侧。肋部11从径向方向看向外倾斜延伸超过导风面，使得每个肋部11在出风侧位于距离中心轴线的径向距离比在进风侧更大的距离处。所述肋部支持气流的流动方向改变成围绕中心轴线3的所述螺旋移动。风围绕中心轴线3的螺旋移动的期望角度优选是可调节的。为此，定子叶片10连接至从中心轴线3径向延伸的连接轴12，所述连接轴12各自在其径向外端部连接至管道2。定子叶片10围绕连接轴12 枢转或与连接轴12一起枢转用于调节定子叶片10相对于中心轴线3 的倾斜角度的目的。每个定子叶片10设置有多个开口13，在该示例中为三个开口13。在出风侧，每个定子叶片10设置有大体上正弦形的端部边缘14，其二阶导数不止一次地变号。

根据本实用新型的另一方面，参见图1D，管道2的内侧呈文氏管的形状(其在流动方向上从进风开口5直到例如设置连接轴12的位置变窄)。在管道2的设置有转子4的部分中，管道2的内侧大体上是圆柱形的。特别地，管道2的内侧的文氏管形状和定子叶片10的组合确保了风利用定子叶片10上游的径向向外部件以螺旋形状流动，使得供应到进风开口5的上游的风力涡轮机2的风流直径在上游方向上增加，也参见图1A。

根据本实用新型的另一方面，参见图1D和图2，风力涡轮机2包括多个后部定子叶片20，在该示例中为六个后部定子叶片20，其设置在转子4下游的管道2中并且大体上连接至位于转子4下游的管道2，以用于大体上在下游方向上引导风离开转子4。后部定子叶片20从中心轴线3径向向外延伸。每个后部定子叶片20设置有多个直立肋部21，在该示例中为三个直立肋部21。直立肋部21从每个后部定子叶片20 的压力侧从叶片20的上游进风侧延伸到后部定子叶片20的下游出风侧。肋部21从径向方向看以确定的曲率向外倾斜延伸超过导风面，使得每个肋部21在出风侧位于距离中心轴线3的径向距离比在进风侧更大的距离处。肋部21大体上将来自转子4的可能的螺旋气流转化为大体上平行于中心轴线3流动的径向向外扩张的气流。后部定子叶片20 相对于中心轴线的角度优选是可调节的。为此，后部定子叶片20连接至从中心轴线3径向延伸的连接轴22，所述连接轴22各自在其径向外端部连接至管道2。后部定子叶片20围绕连接轴22枢转或者与连接轴 22一起枢转，用于调节后部定子叶片20相对于中心轴线3的角度的目的。在出风侧，每个后部定子叶片20设置有大体上正弦形的端部边缘 24，其二阶导数不止一次地变号。每个后部定子叶片20具有两个叶片部25、26，两个叶片部25、26大体上相对于彼此成角度α4设置，其中叶片部25大体上连接至转子4，叶片部26设置在叶片部分25的下游。根据后部定子叶片20的调节后的角度，叶片部25可以大体上与中心轴线3成一定角度延伸，叶片部26可以大体上平行于中心轴线3 延伸。叶片部25、26之间的角度α1在该示例中大约为130°。叶片部26具有增加的高度，使得风大体上径向向外被引导，并由此扩张。如下面将进一步阐明的那样，叶片部26的增加高度可选地适应于管道 2的设置有叶片部26的部分的内侧的形状。

根据本实用新型的另一方面，参见图1D，从转子4延伸到出风开口6的管道2的一部分在流动方向上变宽，特别是以文氏管的形状变宽。管道2特别是在其内侧和外侧都以文氏管形状变宽。由于管道2 的外侧的文氏管形状，在管道2的外侧上流动的气流被一定程度上径向向外地引导，由此在出风开口6的区域中产生负压。出风开口6相对于中心轴线3的出口角度α11在该示例中约为60°。

如以上参考后部定子叶片20所阐明的，并且如图1D和图2所示，叶片部26的高度在这里可以适应于以文氏管形状变宽的管道2的内侧。每个后部定子叶片20(特别是其叶片部26)的上部边缘27的切线可以与中心轴线3形成角度α2，该角度α2适应于以文氏管形状变宽的管道2的内侧，并因此在该示例中沿其长度在下游方向上从大约 20°增加到大约80°。

根据本实用新型的另一方面，管道2的厚度和/或形状使得通过管道2的风的流动距离小于围绕管道2的外侧的流动距离，并且由于这样的形状，围绕管道2的外侧的流动方向在出风开口6的位置处改变方向。由此在出风开口6的区域中产生负压。

根据本实用新型的另一方面，管道的出风开口6的直径大于管道2 的进风开口5的外径。

根据本实用新型的另一方面，管道2的外周围设置有螺旋形的直立肋部30。相比于通过管道2内侧的风的流动距离，这延长了管道2 外侧上的风的流动距离，并且其改变了围绕管道2的外侧的流动方向。由此在出风开口6的区域中产生负压。

根据本实用新型的另一方面，还参见图3A和图3B，风力涡轮机 1在管道2的出风开口6的区域中设有多个环形元件40(在这种情况下为两个)，所述环形元件40与出风开口6同心设置。环形元件40 各自具有不同的直径，环形元件40的直径均小于出风开口6的直径。环形元件40各自包括圆柱形外周围表面，该外周围表面沿下游方向与中心轴线3成一定角度向外倾斜延伸。因此环形元件40是大体上成圆锥形地变宽的环形元件。由于环形元件40的向外逐渐变细的形状，因此流出出风开口6的风被径向向外地引导。布置在管道2上并延伸超过出风开口6的外周围的柔性阀门41利用一个端部区域连接至管道2。布置在外部环形元件40上的柔性阀门41延伸超过所述外部环形元件 40的外周围并且利用一个端部区域连接至环形元件40。在图3A中，阀门41被示出处于其打开状态，在该状态下它们使出风开口6大体上清空。从出风开口6流出的风使阀门自动地移动到该打开状态。当风转向并且预示将经由出风开口6流入管道2时，风将自动推动阀门41 使其处于关闭状态，如图3B所示。在关闭状态下，连接至管道2的阀门41以其自由端区域抵靠在外部环形元件40上，并且连接至外部环形元件40的阀门抵靠内部环形元件40，使得阀门41大体上关闭至少出风开口6的外周围区域。特别是连接至出风开口6的阀门41大体上关闭出风开口6与外部环形元件40之间的空间。特别是连接至外部环形元件40的阀门41大体上关闭外部环形元件40与内部环形元件40 之间的空间。为杆42形状的限制元件在管道2的出风开口6的外周围端部区域与外部环形元件40之间以及外部环形元件40与内部环形元件40之间延伸。这些杆42防止被预示将会流入出风开口6中的风将柔性阀41从其关闭状态进一步向内吹动。在该示例中内部环形元件40 没有设置阀门，使得出风开口6的中央部分不能关闭。如果需要，该内部环形元件40也可以设置有阀门，使得出风开口6的中央部分可以关闭并且出风开口6可以大体上完全关闭。

根据本实用新型的风力涡轮机1尤其可以是相对较小的风力涡轮机，也被称为微型涡轮机或城市风力涡轮机，该风力涡轮机可以设置在城市环境中，并且特别地可选地设置在建筑物上。为此，风力涡轮机2可以为包括支腿50，可以利用支腿50安装风力涡轮机。如图所示，风力涡轮机1特别是所谓的水平风力涡轮机，其中在风力涡轮机1的使用期间，转子的旋转轴线和管道2的中心轴线3大体上水平地设置。

管道的内表面和/或转子的转子叶片设置有一种结构，该结构具有用于接收大体上静止的空气的凹部的图案。

图4A至图4C示出了纳米结构60，其可以例如布置在管道2的内表面上和/或定子叶片10上和/或后部定子叶片20上。纳米结构60具有凹部61的图案，用于接收基本静止的空气。凹部61的尺寸位于几μm至几mm的数量级。在该示例中，尺寸大体上是椭圆形的，但可以呈任何期望的形状。在该示例中，每个凹部的长度62约为4.2mm。在该示例中，每个凹部的宽度63约为2.3mm。在该示例中，每个凹部的深度64约为0.7mm。在该示例中，每个凹部61的外周壁以与管道的内表面和/或定子叶片10的表面和/或后部定子叶片20的表面成角度α3延伸，其中角度α8在该示例中约为95°。在该示例中，每个凹部 61的外周壁以倒圆角65连接至每个凹部的底部，其中该示例中的倒圆角65具有约0.6mm的半径。在该示例中，凹部61彼此相邻地设置在多条大体上直线69中，其中该直线相对于中心轴线3以角度α4延伸，其中在该示例中的角度α4约为41°。在该示例中，设置成彼此相邻的在一条线中的两个凹部61之间的中心距66约为3.8mm。在该示例中，凹部61中两条彼此相邻的线69上的凹部61相对于彼此偏置设置，其中在垂直于管道2的纵向方向的偏移量67在该示例中约为1.1mm。相邻线69的两个相邻凹部61之间的中心距68在该示例中约为5.2mm。

图5A至图5E示出了根据本实用新型的一个方面的转子。转子包括多个转子叶片70，在该示例中为六个转子叶片70，其利用外周围边缘连接至发电机的转子本体71，也参见图1D。转子4由在管道2中流动的风流旋转地驱动，由此转子本体71一起共同旋转。设置在管道2 中的发电机的定子本体77围绕转子本体71布置，参见图1D。如图5C 所示，转子叶片70相对于旋转轴线3成角度α5设置，在该示例中，该角度α5约为53°。尤其如图5A、图5B和图5D所示，转子叶片具有带有前端边缘72进风侧和带有端部边缘73的出风侧。端部边缘73 是在弧形主线74上大体上呈正弦形。靠近端部边缘73的内端部的主线74相对于直线75(其位于端部边缘73的内端部与外端部之间)的角度α6在本示例中约为38°，端部边缘73的内端部靠近与中心轴线 3重合的旋转轴线设置，端部边缘73的外端部靠近转子本体71设置。靠近端部边缘73的外端部的主线74相对于位于内端部与外端部之间的直线75的角度α7在该示例中约为17°。前端边缘72为大体上拱形。靠近前端边缘72的内端部的前端边缘72相对于位于前端边缘72 的内端部与外端部之间的直线76的角度α8在本示例中约为28°，前端边缘72的内端部靠近与中心轴线3重合的旋转轴线设置，前端边缘 72的外端部靠近转子本体71设置。靠近前端边缘72的外端部的前端边缘72的角度α14相对于位于内端部与外端部之间的直线76在该示例中约为48°。尤其从图5C和图5E中可以看出，转子叶片70在内端区域与连接至发电机本体71的外周围边缘之间的方向上扭转(在该示例中扭转大约5°的角度α15)。

图6A和图6B示出了根据本实用新型的第二实施方案的风力涡轮机1。这里将仅阐明与图1A至图1D到图5A至图5E的风力涡轮机的区别，并且对于图6A和图6B的进一步说明将参考对图1A至图1D至图5A至图5E相关联的图的说明。

根据本实用新型的第二实施方案的风力涡轮机1与根据第一实施方案的风力涡轮机的不同之处在于，进风开口5和出风开口6大体上是椭圆形的而不是圆形的。正如在根据第一实施方案的风力涡轮机中的一样，管道2从其椭圆形端部区域或开口5、6逐渐转变为圆形截面形状，使得管道2的布置有转子4的部分大体上是圆柱形的。

应注意的是，本实用新型不限于所示的实施方案，而是还延伸到在所附权利要求范围内的变体形式。

因此，所述尺寸、角度等的值仅作为示例给出。申请人已经发现所述值是特别合适的，但是本实用新型因此并不限于此。

同样显而易见的是，进风开口和/或出风开口的形状不限于所示的圆形或椭圆形，而是可以具有任何合适的形状。然而，设置转子的部分优选具有圆形截面，并因此是圆柱形的，其中在非圆形进风开口或非圆形出风开口的情况下，将产生到该圆柱形部分的逐渐过渡。