专利名称：马格努斯效应的水平轴风力涡轮机的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及任何种类的流体中有关的能量转换成为机械能的系统。本发明尤其涉及在风洞中的敞开或封闭循环流体机器，用于在一敞开或封闭的风力装置站中将动能和势能转换成机械/电能。
此外，本发明涉及一在一可将压力调节和维持在大气压力之上的环境中获得这种转换的系统。
背景技术：
风力能具有许多优点遍布世界各国；它没有污染，与其它类型的能量如太阳辐射或地热能相比，它可方便地作为机械能，从而能转换成电能。
不幸的是，目前传统的叶片风力发电机(Blade aereogenerator)的功率系数有限，这种风力发电机就时间而言产生相当不稳定的功。
事实上，风能的有效使用相当程度地受到低能量浓度(叶片受到冲击的每表面单位上的功率年平均值被减少到最小值)和每日和每年的强烈的不规则和多变性的限制。
因为这些特性因素，尤其是因为仅可从风中获得很低能量密度，风力装置(eolian plant)相对于发电装置尺寸过大。同时，风力装置必须具有强的机械强度，以承受强风引起的诱发力。风能本质上是因大气压力或热气压的大气事件所引起的大部分运动空气质量的动能。
因此，有效功率与风速的立方成比例，但它也与由于地球引力所引起的空气质量的势能有直接的关系。
功率密度依赖于风速立方表明局部通风特征对于按照现有技术的风力发电机的技术和经济性能有显著影响，并使能量转换更复杂。如果风速加倍，因为经常短时期发生，就可能获得八倍功率，这就必须提供一控制系统，以避开风头，减少叶片被冲击的表面，或降低转子的效率以避免过载。相反，如果速度本身下降到二分之一，被转换的功率本身基本上减少到八分之一，就不可能依靠风力装置的所设计的名义功率。
从现有技术中可以了解到许多种转子，但在最近几年中测试较多的是具有水平轴的那些(与风向平行)，转子具有单叶、双叶、三叶、多叶及环形叶的固定叶片及轴毂。近来，具有一转子可变节距端部的单个叶片系统用在较大的装置中。
相反，具有一相对于叶片固定轴毂(包括在中心或在外周的)旋转的转子的转换系统从未采用。
1994年8月9日SILE/FLUID-SERVICE拥有的专利RM 94 A 000529涉及一种放大在机械式机器中的动力表面压力的方法，其中与任何气态或液体成分的流体动力作用有关的动力表面压力是指向一反向旋转的推力圆筒偶件的外或侧表面，从而在圆筒本身下游产生了比籍助一受到同样流体动力推力作用的对应的平面和静力两维表面所获得的更大的动力推力。
也属于SILE/FLUID-SERVICE的1994年12月16日的专利RM 94 A 000813涉及一种转换一风力装置中的动能和势能的系统，该装置开有由一集中器聚集到中心体的流体脉流(fluid vein)，在中心体中以一最佳入射角与推力转子相互作用，并具有与转子相作用的部分在尺寸上可以调节。此外，还知道加压，即以按照一种装置模型预定的压力向封闭容器充气的静力学方法，允许对入射在一旋转件的能量的动力成分起作用的能量密度在压力和密度增加时相应增加。所以，就可以在较低的流体速度下并因此也在较低的旋转速度下工作，即使工作条件的特点在于相同的功率和相同效率。在流体动力学中，这可以联想到一种环境，在该环境中，即在一水流落差的液压系统中，与流速相比，静压头是限定大坝功率(dampower)的一个基本因素，因为流速是一不随时间改变的固定值。因此，如果静液压槽(hydrostatic basin)供应一有限的功率，在相同的落差管道截面下，通过提高静液压槽可以获得一较大的落差压力。
发明公布本发明的一个目的是提供在一封闭或敞开的循环系统中运行的一种方法和一种流体机器，以在一风力环境中，更一般地说是在一流体-动力环境中转换动能和势能，其中与流体脉流相互作用的叶片具有围绕其延伸轴的自己的旋转运动。这就使它能利用由马格努斯(Magnus)效应产生的压力放大作用。
本发明的另一目的是提供一在一风力环境中、更一般的说是在一流体-动力环境中转换动能和势能的方法和流体机器，这允许将调节有关离心力转换的装置安排到旋转转子的系统中，以便是相对于流体速度的性能变化最小。
本发明的另一个目的是提供一种在一加压环境中转换与流体-动力活动有关的能量的方法，这允许籍助以应用Magus效应原理为基础的机器降低有关的工作速度，同时维持动能和势能在电机能转换中的高效率和高转换率。
本发明的又一目的是提供一在一加压环境中转换与流体-动力活动有关的能量的方法，这使装置和完成有关流体-动力活动的能量的转换的机器的尺寸缩小。
本发明的最后一个目的是提供在一加压环境中、更一般的说是在一流体-动力环境中转换风力动能和势能的一种方法和一具有在一风洞中的敞开或封闭系统的流体机器。虽然本发明根据相同发明的基本原理含有新的概念，但它应用了使发明容易实施的已知技术和组成材料。
在下面的说明中将显得清楚的这些和其它目的是通过一系统来实现的，在该系统中，构成与运动流体相互作用的装置的叶片制作成具有一球形端部的加长结构并构成手征性转子，这些转子可以除按流体前进方向的径向之外，还能在其自己的延伸轴上根据马格努斯原理旋转。这种结构和形状能够最佳利用旋转叶片和风的回转平移速度分量。由于这个原因，流体-动力作用下的叶片等效于一置于由旋转引起的一力能和势能差区域中的加速质量体。因此，加速体(手征性转子)受到由压力突变引起的吸引力，而压力突变产生气动上升和下落。
因此，手征性叶片的旋转引起在压力势能下降的空间中动力和力能差不对称的情况。
由于这正好发生在平移(或称移动)(translation)质量体(手征性转子)的附近，同样受到气动上升和下落形成的诱导压差。
为恢复相对于压力变化的对称，一暂时相对能量失衡产生一反馈使质量体(手征性转子)受到建立在两物体(手征性转子与空气)之间的势差。这在手征性转子上产生了一相当大的推压力。
此外，在构成了惯性体的手征性球的内部嵌入一离心惯性电动机，当双旋转的同步速度达到相同的外周速度值时开始工作。这样，除产生一压差之外，旋转叶片使离心惯性电动机的质量通过质量本身的同步速度旋转，对一沿平移垂直准线的力进行校直。因此，离心惯性电动机随着随后的诱导旋转产生一有效垂直反重力作用。
根据本发明的另一方面，示出了一方法，一流体以该方法引入籍助一外壳容器封闭的环境中，在该环境中，籍助安装在辅助结构中的压缩机形成增压。所述封闭的环境再被分成包括一系列双极转子的第一流体脉流输送部分和第二流体脉流返回部分，第二流体脉返回部分位于第一部分内部，并也包括一第二系列双极转子。
流体指向这样一个与第一系列的双极转子相撞的方向。每一双极转子绕其自己的轴线旋转，并以对偶的排列方式成对安装在多级系列中，相位彼此相差180°，其中外壳容器的形状是这样的，在第一多级系列的手征性球对的端部，气流沿返回方向输送，在一安装前述第二系列手征性球的一对返回输送器中，可以通过串联排列，最佳利用将到达的流体脉流和所具有的静势能。
附图简要说明下面将结合附图描述本发明的一些实施例，这仅仅是为了对本发明进行较好的解释，由此不限制其范围和其可以应用的数量。所述附图一个个单独示出
图1是一用来在一敞开循环实施例中利用本发明风力能的装置的视图；图2是支承叶片的叶片/结构装置的剖视图；图3是具有校直交替离心力的惯性离心电动机的叶片的剖视图；图4是校直交替离心力的惯性离心电动机装置的剖视图；图5是用来利用一在风洞中的封闭循环实施例中本发明动能和势能的装置的手征性球的剖视图；图6是一在加压环境中转换与流体-动力作用有关的能量的整个装置的纵向剖视图；图7是一在加压环境中将有关流体-动力作用的能量转换成电能的整个装置的横剖视图；图8是图6手征性转子装置的横剖视图；图9是图6手征性转子装置从顶部看的剖视图；图10是根据本发明的方法在一加压环境中的一循环风洞类的如一环形环的实施例的视图；以及图11是用来在一小的电加压装置中转换有关流体-动力作用的能量的装置外壳容器的外观图。
最佳实施例的描述必须强调的是，为了举例说明的目的，用示意性的图表示，因此，省略了那些轻而易举的和对于描述较佳实施例是没有必要的结构细节。此外，十一个图的标号与相同机械功能的部件相对应。图1示出了一风力装置的总视图，箭头A和B指示叶片所受到的旋转方向。
而图2示出一手征性叶片和与中心毂手征性叶片本身面接合的支承结构的截面结构。在这个图中，清楚地示出了以下组成零件-一支承旋转叶片8的轴毂1，以这样一种方式建成，以便在旋转叶片的终端部包含一个紧密装配的直流电动机。毂1要构造成考虑来自双旋转、即毂本身的旋转和旋转叶片8的旋转的静应力和动应力，它采用活动(或主动)磁性轴承(activemagnetic bearing)或其它滚动接触系统；-一驱动旋转叶片8的交流或直流电动机2，根据旋转叶片或其它磁性驱动单元上的动力载荷，在一较宽的速度范围内以可变速度工作；-一减速器3，对于这些使用是常见的；
-供给电磁到电动机2、轴承、导向件和它们的控制系统的静止环4；-匹配和平衡旋转体的磁性作用轴承5；-与手征性叶片的自支承负荷结构紧密配合的磁导向件6；-在旋转叶片的另一侧的一紧密配合的平衡重7；-一自支承类型的旋转叶片8，由具有类似含玻璃纤维的Dyneema纤维纸的强吸收作用的复合材料制成，它具有加强受到强动应力的部分的“蜂窝”状网眼的镶夹网(inserted mesh)。具有很低的比重的高材料强度的聚合复合物适用于这种用途。
旋转叶片8和终端球体以它们的最佳几何结构形状建成，考虑了由要进行实验室模型的数字模拟计算机给出的结果，和考虑了空气动力学机械要求。
当然，考虑到运动旋转叶片所增加的机械代价和支承叶片的成本，所描述的单片叶片装置也可被做成双叶片、三叶片或多叶片装置。
在几个测试中，在0.35平方米的较小规模的中试装置和1.00平方米的中试装置中，已注意到了相同的有关正负压力变化，相应于一53米每秒(m/s)平均是180公斤每平方米(Kg/m2)；而原流速从未大于10-11m/s，压力小于8Kg/m2；由此最后获得一22倍的较大压力放大和相应的负压力。
在图3中，示出了一单个手征性叶片风力装置的结构细节，其中与上述装置不相似的是在球的终端部包括一离心惯性电动机9。这种离心惯性电动机9籍助手征性叶片的旋转，当这种旋转达到适合启动这些力校直动作的旋转频率时，产生永久垂直力。
所述电动机的详细说明如下。
采用离心惯性电动机的目的是符合支承包括单个叶片装置和两个叶片、三个叶片或多个叶片装置的叶片平移旋转的低动力载荷的要求。
显然，由于有限的动力载荷，即使有一个相当大重要的支承马格努斯效应，叶片的平移旋转也会很慢。在手征性球(chiral bulb)内部的一离心惯性电动机将使叶片速度显著增加，在低载荷下也产生高的平均功率。此外，由于离心惯性电动机的特性可以校直离心交替力，所述这些力的方向沿这样一个角度，以构成一沿平移轴的力准线(force directrix)，尤其在高载荷情况下，力的各分量将设定为脱离相位准线(phase directrix)。
因此，离心惯性电动机成为既是一个力载荷件，又是一个导致合力最佳方向的装置。
在本文中，在下面的描述中，校直交替离心力的离心惯性电动机、也称为流体动力堆(fluid-dynamic pile)的实施例作为本发明风力装置的一个辅助设备来审查。
参考附图4，设备包括-含有伴随物体(stellitar mass)驱动环的Kevlar纤维和碳惯性飞轮11，该飞轮有与传统机械飞轮相同的功能，但在这种情况下，它籍助旋转磁刷表现为一惯性同步电动机。
-由适用于伴随物体的磁容器(magnetic containment)的薄钢板或其它材料制成的驱动环12。
驱动环是机器的核心。它们还有通过磁环形结构以由电子程序固定的同步速度将推力和加速度传输到伴随物体的任务。
此外，它们还有在必要时籍助一用于低能量载荷维持的圆环形辅助线路，和尤其是当伴随物体符合时用于双点终端部的椭圆形线路来产生一磁容器的任务。
当然，驱动环和伴随物体通过合适的环形压力的动能加载，因此，每一驱动环是一其本身还有伴随物体的单独的部件。
然后，加载的驱动环与其余的部件安装在一起，拼成一个惯性体。可以将驱动管与一具有铁磁元件的感应器相比较，其中含有定子电枢或缓动电枢(slugarmature)(伴随物体)。
当然，导向管维持在从10-6到10-8范围的高真空中。
-一作为一个完整球状电磁体的典型电枢工作的伴随物体13(磁活动或不活动(magnetically active or passive)可籍助磁片或通过类似Niodimio的磁不活动体制成。
如前所述，伴随物体可通过一磁性圆环(magnetic torus)加速，并导致一考虑驱动环作用范围的最佳速度。
因此，即使伴随物体的性质受到其速度和可能在其自己的轴上、特别是在椭圆环上的旋转所给予的限制，它们也类似其几何形状可具有一些变型，在两个相对端极端上的速度增加可导致自然进动(natural precession)。因而椭圆驱动环是具有最高逃逸速度梯度的驱动环，所以它是最适用于改进显著校直的离心力；-具有数量根据堆功率(pile power)为八个或十六个的径向放置的静刷的定子线圈14。
定子线圈在放电周期的过程中接受电流以送到电源，并在通过感应磁场的充电周期的过程中使流体动力堆的惯性质量体充电，直到达到旋转体的同步速度。每对伴随物体以同步速度对应于每一周期四次通过相同位置的两个伴随物体提供一校直的离心力；-数量根据流体动力桩功率为八个或十六个的径向放置的旋转磁刷15；-与惯性转子单元紧密配合并包含在磁性导向件中的磁性导向件保持板16。该板或盘是整个惯性系统的匹配单元。
-根据整个惯性体所遭受的动力可变载荷，为了提高整个惯性体的动力匹配的磁场导向件17；-用于运动零件的容器的磁性作用轴承18和传送与匹配轴19；-与惯性单元的中心部紧密装配的飞轮轴20；-由适用于外大气压力并因此没有任何气孔和水气的材料制成的外覆盖件22，万一由于任何可能的原因引起的惯性单元失灵或外界压力，具有高的动能吸收能力。
如上所述的转换动能和势能的装置仅仅是用各种流体工作的各种装置中的一种类型的举例说明，但它可使用相同的基本原理。典型的例子是液压应用，类似于河流大坝，或更一般地说是进行有关水的动能和势能转换的河流阻挡物体。
在水中可使用具有外周球状体的相同的手征性叶片系统和双叶片、三叶片或多叶片，并获得已在空气中得到检证的相同的效果。这种类型的装置的性质本质上是不变的，只有相对于水(液)流的旋转速度有所改变。即使在这种情况下，也可用离心惯性电动机使叶片压载稳定。
但是，考虑水流流量的相当大质量和其速度相当低，所包括的功率是很高的，使其允许用相当简单的装置一起工作，换句话讲使用手征性叶片。
所提议的装置特别适用于具有显著静液压梯度的潮流，尤其适用于具有大的奔流渠道的河。
在图5中，示出了本发明设备的另一实施例，应强调的是，标号所指即为前面图中所标的相同的部件，旋转方向A和B表示两个旋转系统的组合旋转运动。在该实施例中，具有单个旋转手征性叶片的插入管子的风力装置不同于前述的风力装置，那是因为它被插在一在具有毂1的外导向件上的圆环外周容器结构中，毂1保持具有取决于动力应力的结构的旋转叶片8，而该动力应力是毂1本身和旋转叶片8籍助活动轴承或其它滚动接触系统旋转和平移所产生的。所述叶片固定件毂1在前述装置中完成中心毂的功能，手征性球的有效物理和动力功能保持不变。此外，球8相对于前面的结构改小到一特定的最大速度外周区域事实上省略了支承叶片的杆和包括一效率远小于一的相对速度减速器。各个球8可等角度放置在该特定实施例的外圆周上。
籍助这样一个系统，力可直接排放到有效地成为一线性电动-发电机的容器磁性圆形导向件。在这个实施例中，手征性球实质上成为-线性电流发生器，至于具有加长形状的单个叶片或双叶片手征性球，可籍助匹配和平衡旋转质量体的适用的磁性作用轴承(magenatic active bearing)5来改进该实施例。
这样，可获得比从传统机器获得的效率更好的最佳性能减速器的互连，(如前所述，其特征是低效率)，可以省略，装置被构造在具有按顺序的诸手征性叶片的闭合循环系统中，该系统充分利用在手征性单元的任何通道中的剩余动能。
在图6中，示出在加压环境中的转换装置的截面。
图6中的电力风扇40(但在下面也应用于图10中的装置中)在一风洞中产生一气流，即籍助一外壳容器41而从外面封闭的环境。在该风洞通道中，籍助诸安置在辅助结构42’、42”中的压缩机产生加压。风洞通道再分成两部分-一包括一系列两极转子44’、44”、…44n的输送部分；-一包括一系列两极转子46’、46”、…46n的返回部分。
由电力风扇40产生的气流的方向在X’、X”方向，以笼罩或包围一系列两极转子44’、44”、…44n，每一转子在自己的轴上转动。两极转子以多级顺序成对安装-在图6的特定情况中为四级顺序-两极转子对彼此相位相差180°。外壳容器的形状是这样的，在手征性球对44的多级顺序的端部，气流以方向Y’、Y”在一对返回输送器45’、45”中输送，在此安装了另一系列的手征性球46’、46”。这样就可以最佳利用由电力风扇40产生的流体脉流(fluid vein)，至于空气流本身返回再进入封闭循环。
应指出的是，顺序设置的几个两极转子44和46也产生由单个球产生的单个功率的串联总和总输出功率是有关全部流体脉流的势能及动能的最佳利用的结果。
使有关功率和速度的值具体化的一直观例子可阐明这类结构中的加压效果。以40m/s的流体速度工作的流体动力单元(fluid-dynamic cell)设备供应一139MW额定功率；在速度上升到80m/s、加压不变的情况下可获得750MW的额定功率。为了获得这样的额定功率，但又不在80m/s速度状态下工作，将容器结构11中的压力增加至8大气压(atm)就足够了，以便使流体速度下降到40m/s。
应指出的是，根据力能观点，获得加压的有效费用是最少，那是因为它取决于在一相对于大气压力变化或相对于流量密度的封闭/隔离环境中特定压力水平的维持，即使由于有关的活动手征性(active chiral)装置的影响使这相对于万有引力不会发生。
在图7和8中，示出了体现本发明方法的设备的另一截面(沿对应于图6的线A’-A”的平面)。这些图考虑了一手征性球44的的结构，即示出了绕其轴的用于球旋转的两个电磁线圈51’-51”以及轻型材料的球体结构。
此外，还可考虑相对于图中一个的径向相反、相位相差180°放置的另一个球，该另一个球在体现本发明的设备的更外面的区域；还可计划在图8中所示的一个外面的另一对手征性球，这样允许利用来自电力风扇的返回流量，而所示的球被安排成仅仅被输送流X”所冲击。
当球开始转动，它表现为一线性电动机的转子，其中定子部件由两个框架GA和GB构成，而这些框架放置如图9清楚地示出的具有其相对极靴53’和53”的刷装置52’和52”。图9是一个从图8所示的相同的手征性球的从顶部看的截面，所述系统具有通过偏差马格努斯效应，将能量从静态和流体一动力势能和从原流体-动力机械装置40转换成电能的任务。应特地指出的是最好是钢制部分框架含有在整个框架的两侧通过的线性发电机定子部件。
两个限定上升和下落的相对的两极手征性转子，其行为具有Flettner转筒船(roto-ship)的两个转子的性质，起载荷作用的线性发生器是船。由于籍助允许高垂直效率的加压而获得的低速状态，类比是更合适的。当然，初级鼓风机电动机(primary blower motor)的实用实施例可通过一直接插入通道框架和的一外周叶片涡轮来实现，如果必要，把驱动功率分成两个通道部分；这种系统允许减少空间，提高运动中的动力流的流体-动力效率。
现今，籍助特别轻的工艺及复合材料，有可能来实施这种结构，其结构特征是即使它们完全不是重型结构，也能很好地抵御坚难的工作和动应力。
这种重量显著减少允许耗费在电力部分和在电磁速度调节部分两右角很有限的电磁驱动动力。
因此，使手征性转子活动的力能成本很低并在系统的总效率中可以忽略。
在图10中，示出了本发明另一实施例的沿平面A’-A”的截面。这个实施例是以环形封闭结构为基础的，它具有在风洞通道中没有返回部分的优点，并获得均匀的循环，和空气压力沿插入管子的环路41中有限的下降。
如前所述，通过使用相同的动能，这种系统允许静力和动力势位以最大效率转换，考虑到允许使有效空间减少、本发明的动力系统的改进的“质量因素”和简化结构的加压工作要求。
在又一实施例中，取代了手征性球安排在一两极结构中，可以这样一种方式插入在三极和四极结构中的通道结构中，以便降低球本身的外周速度。这样，满足了在产生与电磁工作载荷相一致的相同的电能情况下的低外周速度的运行要求。
图11示出一根据本发明方法的一加压室的外形图。所述室建成一矩形形状，而不是通常的压力罐的圆筒形形状。矩形形状来自于经验和电磁及运动机械零件进行维修的需要。
根据在真空工作站进行的测试，所述系统具有显著的空间优势，拆卸方便，室可完全打开，电磁零件维修快速。如图11所示的这些室的组件是已知的。它们的长度达11m，横截面面积为9m2。
当然，仅仅对于工业应用，专门的职员已经能够进行高压热能站的维修，加压可上升到50巴(bar)。
工业应用这些微型电站尤其适用于小的工厂、医院、旅馆、民用和工业小区、军舰等等。
更一般而言，在诸如电动车、卡车、公共汽车、电动铁路货车、飞机、轨道空间站、船舶、摩托艇等电动交通工具中，本发明的方法和装置可用作动能蓄能器。由于采用流体或混合物，这种动能和势能的积聚具有最大的能量节省和最小的污染。
当然，所产生的能量可用来籍助合适的透热油热交换器(diathermic oil heatexchanger)产生电能和热，从而产生热水、过热蒸汽、低压蒸汽、中压蒸汽以及为工业或公共和私人建筑的所有一般的服务。
起源于可逆性是所有流体-动力机器的一固有条件这一事实的手征性转子和马格努斯效应应用的另一方面是值得考虑的。如果手征性转子不是作为一势能和动能的转换器工作，而是用在一逆向作用，也就是说靠一电动机运动，保持其由各个驱动电动机所产生的手征性转动的特征，可以获得一流体-动力运动，以地球为参照系统分别根据右旋或左旋作为上升或下落而送到的一势位空穴(a hole ofpotential)。考虑到用这种系统作为象由一传统直升飞机产生的垂直上升系统的可能性，与传统转子的主要差异在于手征性转子没有入射空气的泵送和自旋运动而有与一相当大的势能和压力空穴有关的构件，从定性观点来看，这种压力空穴类似于当飞机进入一气袋时工作，但沿相反的方向。
权利要求
1．用来转换有关流体-动力作用的能量的系统，其特征在于，构成与运动流体相互作用的装置的叶片制作成具有一球形端部的加长结构，并构造成除在流体前进方向的径向之外，还能绕其自己的延伸轴根据马格努斯效应原理旋转的手征性转子，这种结构和形状适于最佳利用旋转叶片和所存在的风或其它所存在的流体的回转平移速度分量；其特征还在于所述叶片以产生与一加速体有关的条件的方式受到一流体-动力作用，它在由旋转引起的势差区域中，使得加速体受到由势压力突变引起的吸引力；由此通过手征性叶片的旋转出现在势能减少的空间中力能差不对称的条件，这种能量梯度直接与运动体有关；暂时的相对力能失衡，恢复相对于压力变化的对称，同时产生使运动体受到已建立在旋转体与空气或其它流体之间的力能势差的反馈，在同一转子上压力和负压力随后放大。
2．转换动能和势能的装置，其特征在于，采用如权利要求1所述的技术和包括-支承一旋转叶片(8)的中心轴毂(1)，构成旋转叶片时考虑由双旋转即毂本身的旋转和旋转叶片(8)的旋转所引起的静应力和动应力，所述轴毂使用活动磁性轴承或其它滚动接触系统；-一驱动电动机(2)；-一减速器(3)；-一静环(4)，以便电磁供应到电动机(2)、轴承和导向件以及它们的控制系统；-匹配和平衡旋转体的磁性作用轴承(5)；-紧密安装在手征性叶片的自支承结构的磁导向件(6)；-一自支承类的旋转叶片(8)。
3．如权利要求1和2所述的用于转换动能和势能的装置，其特征在于，在手征性叶片的球体终端部设置一离心惯性电动机(9)，它用叶片本身的旋转产生永久性垂直力，当旋转达到适于启动力校直的旋转频率时，使它们指向这样一个角度，以构成沿平移轴线的力准线，尤其是对于高载荷，力分量脱离相位准线，这样也有利于用于轻动力载荷的叶片平移旋转。
4．采用如前述权利要求所述的具有一球或圆筒结构的旋转手征性转子来转换动能和势能的装置，其特征在于，在外导向件上的一外周圆形容器结构中插入轴毂(1)，该毂保持适于支承轴毂自己和球的旋转和平移的旋转球体(8)，所述球体被减小到在一特定的最大速度区域，以便省略叶片支承杆和相对速度减速器，所述球(8)以等角度对称地设置在特定实施例的外圆周上；由此合力呈现其方向适于直接向一线性电动发动机充电。
5．如权利要求1,2,3和4所述的采用具有活动手征性球的旋转叶片转换动能和势能的装置，其特征在于，它用来通过与流体脉流相互作用的单个叶片装置来产生机械能和电能。
6．如权利要求1,2,3和4所述的采用具有活动手征性球的旋转叶片转换动能和势能的装置，其特征在于，它用来用与流体脉流相互作用的双叶片、三叶片或多叶片装置来产生机械能和电能。
7．如权利要求1,2,3,4,5和6所述的采用具有活动手征性球的旋转叶片转换动能和势能的装置，其特征在于，它用来在大气(open air)中的适当地方间歇和/或连续产生电能。
8．如权利要求1,2,3,4,5和6所述的采用具有活动手征性球的旋转叶片转换动能和势能的装置，其特征在于，它用来在风洞型封闭装置中间歇和/或连续产生电能。
9．如权利要求8所述的转换有关流体-动力作用的能量的方法，其特征在于，流体引入一籍助一外壳容器(41)而封闭的环境中，籍助诸安装在辅助结构中的压缩机获得加压，所述封闭的环境再被分成一包括一系列两极转子(44’、44”、…44n)第一流体脉输送部分，和一第二流体脉返回部分，该部分位于第一部分内，并包括一第二系列两极转子(46’、46”、…46n)；其特征还在于一流体沿方向(X’、X”)，以便与第一系列的双极转子(44)相撞，每一双极转子绕自己的轴线转动，并以多级系列、以彼此位相相差180°的成对排列方式而成对安装，外壳容器的形状是这样的，在手征性球对(44)的第一多级系列的端部，气流以返回方向(Y’、Y”)在一对返回输送器(45’、45”)中输送，在该处安装了所述第二系列的手征性球(46)，这样就能通过它们的串联设置最佳利用流体脉流。
10．如权利要求9所述的转换有关流体-动力作用的能量的方法，其特征在于，在一增压环境中，来自第二系列手征性球(46)的流体脉流回到输入端，以再在封闭循环中工作。
11．如前述权利要求所述的转换有关流体-动力作用的能量的方法，其特征在于，按序设置在一增压环境中的双极转子(44,46)完成由单个球产生的单个功率的总和，提供一利用整个流体脉流势能和动能的结果的总输出功率。
12．如前述权利要求所述的转换有关流体-动力作用的能量的方法，其特征在于，在一加压环境中，每个旋转球作为线性电动机的转子有效工作，其中定子部件是由两个放置具有其相对极靴的刷装置的框架(GA,GB)构成，所述刷装置具有把原来的势能和流体动力/机械能转换成电能的任务。
13．如前述权利要求所述的转换有关流体-动力作用的能量的方法，其特征在于，在一加压环境中，籍助安装在辅助结构中的压缩机完成加压的外壳容器是一个被构造成一环形圆环的封闭环境，该环形圆环包括逐个设置在圆周上、彼此间隔开的一系列双极转子，以便利用在每一通道中剩余动能。
14．如前述权利要求所述的转换有关流体-动力作用的能量的方法，其特征在于，在一加压环境中，环形圆环结构包括沿圆周逐个设置的六个或八个的一系列双极转子。
15．如前述权利要求所述的转换有关流体-动力作用的能量的方法，其特征在于，在一加压环境中，手征性球不是安装在一双极结构中，而是插在三极和四极形状的的风洞结构中，在同样产生与电磁工作载荷一致的电能的情况下，以这种插入方式降低球本身的外周速度符合低外周速度的运行要求。
全文摘要
一种采用流体的动能和势能以获得机械能和/或电能的机器的构造技术,用于与流体相互作用的旋转叶片(马格努斯效应),每一叶片具有一绕其轴线以及流体本身的水平方向旋转的球形终端结构(8)。球形结构适于容纳一校直有关交替离心力的离心惯性电动机(9)装置。此外,描述了在加压环境中转换有关流体动力作用的能量的方法。
文档编号F03D1/06GK1213424SQ97192929
公开日1999年4月7日 申请日期1997年2月14日 优先权日1996年3月13日
发明者保罗·斯卡尔帕 申请人:西乐有限公司, 麦迪拿贸易股份有限公司, 保罗斯卡巴及C.流体服务S.N.C.