专利名称：风能转换系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于建筑物的风能转换系统。
背景技术：
已公知使用风驱动转子或涡轮，从而将风能转换成替代形式的动力，和 /或驱动各种机器。也已公知在建筑物的屋顶上使用风力驱动涡轮，用于给建
筑物提供电。这样的系统的例子在国际公开No. WO 01/57397中被揭露。该 文献公开了一具有旋转轴线的伸长的风力涡轮，该旋转轴线显现出延伸屋顶 的整个长度并且沿横穿流过涡轮的气流方向的方向。
应理解，如果在此参考任何现有技术出版物，那么在澳大利亚或任何其 它国家，这些参考并不构成对这些出版物形成现有才支术中7>知常识的一部分
的承认。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于建筑物的风能转换系统，包括 一个或多个风力驱动转子，所述转子配置成将风能转换成另一种形式的 育bf;
具有第 一斜度的斜屋顶结构，所述转子或每个转子安装在所述屋顶结构 上；和
盖，所述盖由所述斜屋顶结构支撑并处于所述转子或每个转子上方，所 述盖具有小于所述第 一斜度的第二斜度。
在一个实施例中，所述斜屋顶结构包括屋脊区域，所述转子或每个转子 安装在所述屋脊区域内，并且其中所述盖延伸到所述屋脊区域的相对侧。
所述转子或每个转子具有的旋转轴线平行于穿过每个转子的风流动的 方向。风能转换系统系统还包括用于每个转子的整流罩，每个整流罩围绕相 应的转子且具有敞开的相对端，以引导空气向上流过所述斜屋顶结构以流过 所述转子。风能转换系统系统还包括沟槽，所述沟槽由所述斜屋顶结构支撑并位于 所述转子下方。
风能转换系统系统还包括与每个所述转子耦联的两个发电机，其中各发 电机由驱动轴的相对端驱动，所述驱动轴通过所述转子而旋转，当由于流过 所述转子的空气的作用导致所述转子旋转时，每个发电机产生电能。
现在仅参考附图并通过示例的方式对本发明的实施例进行描述，其中 图1是根据本发明的第一实施例的风能转换系统的端视图；和 图2是在图1中示出的系统的部分侧视图。
具体实施例方式
参考附图，用于建筑物的风能转换系统10包括一个或多个风力涡轮机 12、涡轮机12安装在其上的具有第一斜度(pitch)的斜屋顶结构14、和支 撑在斜屋顶结构14上处于涡轮机12上方的盖16。盖16具有小于第一斜度 的第二斜度，也就是小于斜屋顶结构14的斜度。
斜屋顶结构14具有沿向上的方向朝向彼此会聚的两个倾斜侧边18和 20。在屋脊区域22中涡轮机12支撑在结构14上，该屋脊区域22由会聚的 侧边18和20形成并处于其间。除了使得结构14的冠部或屋脊区域22敞开 而用于涡轮机12的安装之外，该屋顶结构14通常被常规地形成和构造，且 因而将包括多个屋顶梁24以及椽(rafter )、托梁(joist)和板条(batten )(未 示出)。
盖16位于屋顶结构14的上部26的上面，且延伸到屋脊区域22的相对 侧。实际上，盖16和屋顶结构14的上部26产生或充当风通道28,该风通 道引导风W向上在侧边18和20上流动穿过涡轮机12。
如前所述，盖16的斜度小于屋顶结构14的斜度，使得盖16和第一结 构14的上部26之间的垂直距离D沿朝向屋脊区域22的方向减小。因而， 风通道28的横截面积朝向屋脊区域22减小。这具有增加空气压力的效果， 因而增加流过涡轮机12的空气速度。应意识到，风通道28的结构具有从结 构14的相对侧引导风流过涡轮机12的效果。
每个涡轮机12包括耦联到驱动轴32的风力转子30,驱动轴32穿过风力转子30的旋转轴线。驱动轴32以及叶轮30的旋转轴线垂直于或横过屋 脊区域22的延长方向或延长线。因而，驱动轴32基本平行于流过涡轮机12 的空气的方向。
为了进一步有助于让流过涡轮机12的空气会聚，系统IO还包括用于每 一个涡轮机12的各个整流罩34。每个整流罩34围绕在梁24上方延伸的相 应的涡轮机12的上部，并且具有敞开的相对端，引导空气向上流过屋顶结 构14并穿过涡轮机12。整流罩34具有理想的空气动力形状，并配置成使流 过或穿过风力转子30的空气会聚。在此方面，例如整流罩34的内表面可被 配置成从相对的开口到中心区域逐渐变细(taper )，风力转子30在该中心区 域内旋转。每个整流罩34沿垂直方向在盖16的内表面和屋顶结构14的外 表面之间延伸。
马区动轴32的相对端耦联到各自的发电机38,用于发电。发电机38可被 配置或驱动为产生同样相位的电流，电流经由电缆39依次提供给电力管理 系统(未示出)。电力管理系统可选择性地将由发电机38提供的电能分配给 诸如电池(未示出)这样的存储装置、在建筑物内支撑屋顶结构14的器具、 或分配纟会电力网。
应意识到，沿相对的方向流过涡轮机12的风导致风力转子30沿相对的 方向旋转。取决于合并到系统10的发电机38的类型，重要的是保持由发电 机38产生的电流的相位，而不管叶轮30的旋转方向如何。这可通过在轴32 和发电机38之间提供齿轮箱而得以实现，使得不管叶轮30和驱动轴32的 旋转方向如何，发电机38的转子(未示出)的旋转方向保持相同。
沿屋脊区域22在涡轮机12下方设置有沟槽40，用于捕获可能被吹过通 道28的任何水。沟槽40可垂直进入用于屋顶结构14的雨水槽系统(未示 出)。
既然已经详细描述了本发明的实施例，那么应意识到，可能得到大量的 不脱离基本发明构思的修改和变换，这对于相关领域技术人员而言是显然 的。例如，示出的涡轮机12沿屋顶结构14的屋脊区域22设置。然而，在 替换的配置中，涡轮机12可沿屋顶结构14的侧边18和20中的一个或两者 设置，且设置有分开的盖16,每个盖具有的斜度小于屋顶结构14的斜度， 或更特别地，小于支撑该盖的各侧边18或20的斜度。所有这些修改和变换 以及其它对本领域普通技术人员而言是显而易见的变换都应视为落入本发明的范围内，本发明的特征从上述描述中确定。
在本申请的权利要求中和本发明的描述中，除了在内容需要的地方之
外，其他由于语言表达或需要暗含之处，词语"包括"或如"包括"或"包 含"的变化形式都用作包括的含意，也就是，在本发明的各种实施例中，用 以说明陈述的特征的存在，而不是排除另外的特征的存在或增加。
权利要求
1.一种用于建筑物的风能转换系统，包括一个或多个风力驱动转子，所述转子配置成将风能转换成另一种形式的能量；具有第一斜度的斜屋顶结构，所述转子或每个转子安装在所述屋顶结构上；和盖，所述盖由所述斜屋顶结构支撑并处于所述转子或每个转子上方，所述盖具有小于所述第一斜度的第二斜度。
2. 如权利要求l所述的系统，其中，所述斜屋顶结构包括屋脊区域， 所述转子或每个转子安装在所述屋脊区域内，并且其中所述盖延伸到所述屋 脊区;或的相只十侧。
3. 如权利要求1或2所述的系统，其中，所述转子或每个转子具有的 旋转轴线平行于穿过每个转子的风流动的方向。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的系统，还包括用于每个转子的整 流罩，每个整流罩围绕相应的转子且具有敞开的相对端，以引导空气向上流 过所述斜屋顶结构以流过所述转子。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的系统，还包括沟槽，所述沟槽由 所述斜屋顶结构支撑并位于所述转子下方。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的系统，还包括与每个所述转子耦 联的两个发电机，其中各发电机由驱动轴的相对端驱动，所述驱动轴通过所 述转子而旋转，当由于流过所述转子的空气的作用导致所述转子旋转时，每 个发电机产生电能。
全文摘要
一种用于建筑物的风能转换系统(10)，包括一个或多个风力转子(12)、涡轮(12)安装在其上的具有第一斜度的斜屋顶结构(14)和支撑在斜屋顶结构(14)上处于涡轮(12)上方的盖(16)。盖(16)具有小于第一斜度的第二斜度。盖(16)和屋顶结构(14)一起形成风通道(28)，以引导风流过涡轮(12)。对于每个涡轮(12)还设置有整流罩(34)。每个整流罩(34)围绕相应的涡轮(12)的上部。整流罩(34)具有空气动力形状，并配置成会聚空气流过或穿过各自的涡轮(12)的风力转子(30)。整流罩(34)沿垂直方向在盖(16)和屋顶结构(14)之间延伸。
文档编号E04H5/02GK101408151SQ20081012847
公开日2009年4月15日 申请日期2008年7月1日 优先权日2007年10月9日
发明者克里斯托弗·G·E·奈廷格尔 申请人:龙源有限公司