专利名称：水平式风力涡轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于产生电能的轻量型水平式风力涡轮机。
背景技术：
能源的高成本和自然资源的耗尽已导致非昂贵的替代能源资源和环境安全的逐渐发展。本发明涉及使用风能来开发电能，具体地，涉及风力涡轮机。风力涡轮机已存在多年，但这些风力涡轮机通常制造昂贵且通常在很低风速即5km/h以下不可工作。这些风力涡轮机中的一些具有不美观的庞大结构并因此通常位于偏远地区，而所产生的电则通过在高处或地下的线缆而传导到配电转换器(distribution transformer)。这些大型风力涡轮机结构安装也昂贵，需要重型装备和技术人员。在这种涡轮机的安装前，还需要得到区域政体的环境影响研究和批准，而所述研究和批准需要进行公众商讨。这些大型风力涡轮机是垂直安装的涡轮机，并且不美观、不适合用来为单个工业建筑或住宅建筑发电。然而，水平式风力涡轮机已被证明更美观，但它的结构通常难看并且它们常常太昂贵太重而不能安装在建筑结构的顶部上。在美国专利号6，981，839和7，540，705以及英国专利GB2, 185，786 中公开了水平式风力涡轮机的典型示例。这些专利所公开的风力涡轮机都有一定的限制例如不能在低风速下运转，它们沉重而且噪声大，要求大量的维护并且当安装在建筑的顶部时不美观。
发明内容
本发明的一个特征是提供一种水平式风力涡轮机，该水平式风力涡轮机大致消除了现有水平式风力涡轮机的上述缺点。本发明的另一特征是提供一种水平式风力涡轮机，其中，转子以独特的方式而构成使得它的重量很轻并且能够在很低风速下工作。本发明的另一特征是提供一种水平式风力涡轮机，该水平式风力涡轮机可工作在万向式或双向式状态下而无需将涡轮机位移。本发明的另一特征是提供一种水平式风力涡轮机，该水平式风力涡轮机易于安装并且对于它的安装和维修不要求技术人员。本发明的另一特征是提供一种水平式风力涡轮机，该水平式风力涡轮机能由程序化的控制器模块进行自动控制。本发明的另一特征是提供一种水平式风力涡轮机，该水平式风力涡轮机可被串联联接，并且所述串联联接能布置在背对背隔开地串联连接的涡轮机组件中。本发明的另一特征是提供一种具有空气进气通道结构的水平式风力涡轮机，该空气进气通道结构设置有确定了一定形状的可调节型间以将文丘里效应传递给进入涡轮机的气流。根据以上特征，从广义方面，本发明提供一种水平式风力涡轮机，包括框架，在所述框架上，转子被水平地且可旋转地支承在转子轴上。转子由经由固定机构而固定到转子轴的三个或更多个径向叶片构件形成。所述径向叶片构件等距地相互隔开。各所述径向叶片构件具有支承臂和固定到支承臂的外端部的风导叶。风导叶成型用于捕捉与它方向对立的气流以引起它的位移以产生围绕转子轴的旋转力来使转子轴围绕它的纵向中心轴线旋转。所述径向叶片构件在它们的外端部经由张紧可调节型支撑机构而刚性地相互连接到彼此。风通道引导机构，用于加速气流和将所述气流导入致动气流通路以撞击在定位于致动气流通路中的风导叶的至少一个上从而使风导叶受风拖曳而位移。
现在将参考附图描述本发明的优选实施例，其中图IA是示出本发明的水平式风力涡轮机的结构的简化透视图；图IB是与图IA相似的透视图，但示出涡轮机壳体处于关闭状况，其中，空气进气通道结构被关闭；图2是涡轮机支承框架的透视图，而转子被移除，该图示出框架的结构和布置成处于打开状况的空气进气通道结构，并且示出可调节型文丘里闸的可调节型机构；图3是示出转子处于已组装状况的透视图；图4A是示出径向叶片构件的结构的透视图；图4B是径向叶片的结构的另一实施例的透视图；图5是示出轴连接组件的结构的透视图，该轴连接组件固定到转子轴，并且径向叶片构件的支承臂保持到该轴连接组件；图6A是示出可调节型线连接器的结构的透视图；图6B是示出绑线的回路端的俯视图，该绑线围绕线附接套筒而布置并且叠加有相邻的线的回路端；图7是示出形成有垂直引导肋的引导斜壁的结构的透视图；图8A是本发明的水平式风力涡轮机当与类似的水平式风力涡轮机并排连接时的透视图；图8B是示出图8A的串联连接的涡轮机的转子轴的相互连接示例的截面图；图8C是示出两个串联式布置在表面上呈背对背隔开设置的本发明的风力涡轮机的简化示意图；图9是示出本发明的风力涡轮机的简化侧视图，该风力涡轮机设置有布置在风力涡轮机壳体的出口处的顶部出口闸和底部出口闸，由此该涡轮机能以双向模式运转，即从涡轮机的后部或背部；图10是示出本发明的风力涡轮机的简化框图，该风力涡轮机联接到电网设施并且结合有系统控制器以操作涡轮机和再生式驱动；和图11是示出一种建筑，该建筑具有多个串联连接的、根据本发明构造的并且安装在建筑的顶部结构上的水平式风力涡轮机。
具体实施例方式现在参考附图，更具体地参考图IA和图1B，其中，附图标记10大体示出本发明风力涡轮机的实施例。涡轮机10包括框架11，在框架11上，附图标记大体为12的转子组件水平地和可旋转地支承在转子轴13上。转子轴13支承在标准轴承上，轴承未示出。转子组件12由经由如后述的固定机构而固定到转子轴13的三个或更多个径向叶片构件14形成。如在此所示，有七个径向叶片构件14，所述径向叶片构件14围绕转子轴13等距地相互隔开。各径向叶片构件14具有支承臂15和固定到支承臂15的外端部的风导叶16。 如图8C所示，风导叶16成型用于捕捉与它方向对立的气流20以引起它的位移从而产生围绕转子轴13的旋转力来使转子轴围绕它的纵向中心轴线旋转。转子轴13连接到借助本领域中所熟知的常规手段进行联接的电机19的驱动轴上。支承臂15和风导叶由铝构成以便轻量化。径向叶片构件14经由构成可调节型支撑机构的张紧可调节型支撑绑线18而在它们的外端部刚性地彼此相互连接。这些绑线是钢线，并且它们的可调节性能提供一种非常轻量又坚固的转子结构，从而提供一种轻量的转子轴由此大大减小转子轴和组件14的重量，并且允许转子在5km/h以下的极低风速下被致动或位移。绑线18可由其它的适合的材料包括复合材料而构成。本发明的风力涡轮机还具有空气进气通道结构17以将进气气流加速并导向到定向于壳体的相邻于凸起式弯曲顶壁22的上部中的致动气流通路21 (见图8C)中，所述进气气流在此以箭头20表示。径向叶片构件14延伸到此加速式气流通路22中，并且与顶壁22 隔开，由此气流撞击在布置于此致动气流通路中的导叶上，以使风导叶位移从而引起因风拖曳而产生的叶片构件的位移。进口能捕捉大约140°范围内的风。如图8C所示，此气流通路位于风力涡轮机的后端23中。使空气以30°至50°之间的角度进入涡轮机壳体。这增大风速并且减小在导叶16返回时的拖曳。如图IB所示，框架可设置有侧壁22 ‘并且如图9所示具有后部闸以形成完整的遮蔽来保护涡轮机免受恶劣天气情况的影响，例如雪、雹、暴雨和狂风。该遮蔽对于涡轮机的功能不是必需的，但提供了更佳的性能。如图4A所示，风导叶16具有半圆形截面。图4B示出另一种替代形状，其中，风导叶16"具有半椭圆形状。风导叶还固定在至少两个支承臂15之间。如果风导叶较长，则也可设置一个或多个中间支承臂15'，由此要求附加的支承。风导叶16由此确定出弯曲的内壁沈。它还具有横向端壁27，当风有角度时所述横向端壁27是捕风端壁。如果设置了附加的支承臂例如支承臂15'，则可设置中间捕风壁27'。这些横向端壁27和中间壁27' 分别固定在支承臂15和15'的后方。现在参考图5，示出一种固定机构，该固定机构用于将径向叶片构件14固定到转子轴13。如在此所示，此固定机构由轴连接组件35构成，有两个这种组件用于连接具有两个支承臂15的风导叶。轴连接组件35具有三个或更多个刚性中空的柱体36，在此七个刚性柱体36用于容纳图IA所示实施例的风导叶16，并且这些刚性柱体36不可动地固定到适合于以间隔关系固定到转子轴的金属盘41和轮毂37。刚性柱体36是具有开放的顶端38 以将支承臂15的底端部15"接收在其中的中空的金属柱体。支承臂15是铝杆，并且具有一定的截面，所述截面用于关闭处于中空的管形柱体36中的相应一些的开放端中的滑动装配结合。呈锁止螺钉39形式的阻止机构(arresting means)，在张紧绑线18之前，将实体杆不可动地固定在中空的管形柱体中。呈线圈弹簧40形式的弹簧偏置机构保持受缚于中空的管形刚性柱体36的底部中，而支承臂15坐落于这些弹簧上，并且锁止螺钉39被设定成在绑线18的初始张紧过程中将所述臂15保持在中空的柱体36中。现在参考图6和图6B，将对张紧可调节型支撑机构进行描述。如上述，张紧可调节型支撑机构由绑线18构成。这些绑线18具有等长度，并且被固定到可调节型线连接器25， 而所述可调节型线连接器25固定到径向叶片构件的支承臂15的顶端。可调节型线连接器 25是具有螺纹轴部四的可调节型螺栓观，所述螺纹轴部四以螺纹方式连接在支承臂15 的自由外端，由此用以调节在导叶上方的螺栓的长度。具有对立的端部凸缘30'的线附接套筒30，围绕调节螺栓观的顶端而受支承，并且将绑线18的端附接回路18'束缚地接收在其中，如图6B所示。螺栓连接器25具有可结合的外在头部31以将螺栓观的旋转传递到支承臂15的顶端，以便调节线附接套筒的向外的位移，由此来对围绕所述套筒固定的而沿相反方向延伸的绑线实施张紧。通过将可调节型螺栓轴向地位移，线附接套筒进行位移以增大或减小在相反绑线18中的张紧，如图6B所示。绑线18被张紧，同时支承柱体在它们的下端部被保持固定在刚性中空的柱体中，而柱体的底端坐落在它们的线圈弹簧40上。 这提供一种围绕径向叶片构件14的刚性平衡的支撑的结构。由此，获得由刚性地相互连接的、呈隔开关系的径向叶片构件而组成的轻量框架结构，并且增强了围绕转子轴的径向叶片构件组件。然后松开锁止螺母32，而支承柱体的下端静置于它们的弹簧40上。弹簧的目的是允许由温度波动引起变形的支承臂15中的膨胀的吸收。如果支承臂将要被不可动地固定到轴连接组件35，则这防止支承臂中的扭曲。还要指出，线附接套筒30可制成为围绕静止的柱体或螺栓观可位移的，以提供这种调节。通过将螺母31和32沿螺纹轴位移，使得套筒位置为可调节的，而所述螺母31和 32现在是静止的。已发现，这些可调节型线连接器都是非常有效的、精确的且经济的可调节型机构。围绕转子组件的外周而相互连接到一起的绑线，将支承臂保持受缚于轴连接组件 35的中空的管形柱体36中，如图5所示。刚性柱体和轮毂结构被焊接在平的钢盘41上，用于当风导叶13所产生的扭矩经由驱动转子轴13的连接组件35而传递到轴中时维持刚性柱体处于稳定的结构中。转子的直径被制成适合于涡轮机的用途，并且通过增加它的直径能使所产生的能量大大增加。例如，使直径增大一倍将产生增加5倍的所得能量。现在参考图1A、图1B、图2和图7至图9，将描述由空气进气通道结构17构成的通道引导机构的结构和工作，如图IA所示。此结构由倾斜的引导斜壁45和可调节型文丘里闸47构成，所述倾斜的引导斜壁45固定在框架11的空气进气端的下方，所述可调节型文丘里闸47在空气进气开口 46或空气进气端的顶端46'处铰接地连接到框架11。引导斜壁呈30°至50°之间的角度。可调节型文丘里间47具有内壁表面48，所述内壁表面48 确定出凸型曲度以将文丘里效应传递到进口气流20的区域20'(见图8C)中，由此来加速气流20以在风力涡轮机内部产生致动气流通路21。弧形顶部22遵循风力涡轮机弧度并且限制由壳体和/或框架所产生的涡流。弧形顶部22还为框架结构1增加了刚度，并且有助于将雪从顶部清除以及将雨水向外引出。它还为风的流动提供符合空气动力学的形状。通过一对减震器49和线与滑轮机构50使可调节型文丘里间抵抗活塞49'的偏置力而位移，从而将适当的距离设定在闸的内侧文丘里表面48与倾斜的引导斜面的顶表面45'之间，由此可调节型文丘里闸47受压偏置处于打开位置，所述线与滑轮机构50由线51、引导滑轮52和电机53构成。这种偏置配置消除了昂贵又麻烦的液压系统的使用。如图IB所示，可调节型文丘里闸被位移到关闭位置，其中，闸47抵靠倾斜的引导斜壁45，由此来大致地阻隔空气进气端。这在非常高的风速情况下或在未使用涡轮机的情况下可能是理想的。当然，其它的机构也可设置来构成闸位移机构和压力施加机构，以将可调节型文丘里闸维持在期望的位置。例如，开槽型引导杆可以在一端可枢转地连接到框架，而在另一端连接到可调节型文丘里间，而在槽中延伸的锁止螺栓用以将可调节型文丘里间刚性地固定在期望的角度。如图7所示，倾斜的引导斜壁45设置有多个垂直的引导肋55，所述垂直的引导肋 55被隔开布置并且轴向地定向成朝向空气进气端46，以将如箭头55'所示的来自气流通路的、有角度地撞击在该处的气流和来自它的任一侧的气流重导向。这有助于捕捉和重定向来自风力涡轮机壳体的侧面的风。现在参考图9，示出本发明的风力涡轮机10的另一变型。如在此所示，涡轮机10 适于作为双向式涡轮机工作，即形成它的前端或后端并且定向成捕捉大部分的主导风。为了有效地实现此目的，在壳体的出口端分别连接了顶部出口闸60和底部出口闸61，并且这些闸分别由减震器62和63偏置、并且以相似的方式工作，而电机所操纵的线与滑轮组件用于调节所述顶部出口闸和底部出口闸的位置。这些闸可由如后述的感应风方向和风速的系统控制器75进行自动操纵，如图10所示。如在此所示，顶部出口闸60在附图标记64处铰接地连接到框架11的后端的顶端，而底部出口闸61铰接地连接在框架的后端的大致中间， 如附图标记65所标识。如图9所示，出口闸60和61处于它们的常开位置，而风被导入风力涡轮机壳体10 的前端中并且从被定位成提供不受阻隔的空气流的闸60和61之间的后部离开。当风从壳体的后部被导入时，顶部出口闸10位移到它的如虚线66所示的位置，而底部出口闸61位移到它的如虚线67所示的位置。因此，空气被允许进入壳体的下半部以产生撞击在框架或壳体的下部中的导叶16或径向叶片构件上的逆向致动气流通路68。为了不阻隔此逆向气流通路68的出口，倾斜的引导斜壁45具有铰接斜部45'，所述铰接斜部45'是可向内铰接的，如图9中实线所示，以产生在空气进气端46下方、供逆向致动气流68通过的开口 69。 此外，铰接斜部45为逆向致动气流通路提供引导壁表面。如在此所示，斜部45'由减震器 70和未示出的滑轮与线缆机构致动，所述滑轮与线缆机构可由系统控制器75或由控制器单元所控制的活塞进行操纵，虽然这不是理想的。因此可见，风力涡轮机能从它的前方或后方进行工作，并且能够捕捉与之呈角度的风。现在参考图8A，示出根据本发明构造的、并且呈并排关系地相互连接的两个风力涡轮机10和10'。为使这种相互连接有效，各风力涡轮机10和10'的转子轴13和13' 需要相互连接。如图8B所示，这通过一种挠性联接而实现，由所述挠性联接来联接转子轴以形成共有的转子轴从而驱动连接在串联连接的风力涡轮机的一端的电机19。可以有多个这种相互并排连接的涡轮机10，10'，如图10所示。如图8B所示，挠性联接在此由链轮80和80'构成，所述链轮80和80‘分别固定到相邻的转子轴13和13'的相邻端，并且经由环形链环带81而相互连接到一起，所述链环带81围绕链轮80和80'而结合并且保持它们处于并排关系以允许相互连接的转子轴13 和13'之间的挠性，这是因为各涡轮机是独立的从而使得经组合的转子轴由于各转子所产生的扭矩而发生振动。挠性联接可具有多种不同的结构，例如由橡胶轴衬联接或其它的机械式联接结构构成。如图8C所示，这些相互串联连接的涡轮机也可在表面79上布置成背对背隔开的关系，所述表面79可以是建筑的顶部或在这种安装为理想之处的任何其它便利的表面。虽然未示出，但是可以设想水平式风力涡轮机可安装在摇摆的基底上，并且还可有风翼或传感器以沿风的方向对涡轮机定向。这种安装可用于一些地方，在这些地方没有可用的电能来提供有限的用户负载。现在参考图10，示出一种典型的自动化系统的框图，本发明的风力涡轮机10可连接到该自动化系统以允许供电的比例性再生。如前所述，风力涡轮机的转子轴操纵电机19， 所述电机19根据转子轴的旋转速度产生变化的电输出。这种变化的输出被送到再生式驱动器，该再生式驱动器利用扭矩设定点进行控制。所述设定点随实际的风速而变化。高风速涉及高的扭矩设定点，这在现有的电网设施上产生更多能量。在非常高的风速中，最大再生被最大化到发生器的极限，使得即使在非常高的风速情况中也永不停止能量产生。ABB公司提供了这种再生式驱动，并在此由方框80示意地示出。它可适于驱动可选的转换器81 和/或建筑的电网设施82。与这种已知的电气装备集成的是系统控制器75，该系统控制器 75根据风向操纵文丘里间47和后部间60和61 (当提供的话)。来自风速传感器83、振动传感器84和噪声传感器85的信号也送至控制器75，以使控制器75提供对文丘里间和出口闸的适当调节来对转子进行适当操作以控制所述各种参数。图11是建筑90的正视图，而在该建筑的顶部91上已固定了根据本发明构造的风力涡轮机10。如在此所示，有七个这种相互连接成并排关系的风力涡轮机。它们与建筑良好地融合并且为建筑提供了美感。当然，它们也能加以油漆来融合于建筑美学中。因为它们的轻量结构，所以多个这种涡轮机能支承在建筑的顶部。它还易于捕捉建筑顶部的风，通常捕捉由涡轮机下方的建筑壁所产生的上升气流。而电气设施也接近该顶部。本发明的风力涡轮机具有多种优点-能被安装在平的或倾斜的顶板上-它的水平式构造-它的模块式外型(并排)-遮蔽结构保护免受恶劣天气情况影响-闸可调节成增大、减小或阻止进风口。-各涡轮机段为10英尺长(然而此尺寸可变)-轻量的结构-低高度使部件易于接近-能被安装在现有的建筑上-特定的组件尺寸，从而可免于特殊安装许可-能由例如5km/h低速的风产生电能，在一些地区通常80%的风处于该风速
-能承受达到200km/h速度的风-风偏转使风向着捕风导叶聚集并且改善能源产生效能-组件的结构只用步梯就可轻易地接近以进行维护；-如果捕风导叶失效，可容易地对它更换
-组件可手动地拆装-能安装用于住宅、工业和研究用途-维护简单-成本低-整体尺寸可调节成适于不同的应用-组件可容易地从一个地方运输到另一地方-与要求建造特定通行路的大风力涡轮机相反，本发明组件不要求这种设施以供现场安装-易于制造-能抵抗狂风-可由相同的思路和简单地对部件进行适当的比例缩放设计出小型、中型、和大型的能源应用-在支承风力涡轮机的建筑内的工作人员能监督涡轮机的运作。不要求特定资格的工作人员-替换部件易于接近并且能在临时通知的情况下予以提供-它还可直接产生氢气或热水供将来使用。本发明的范围包含在此所述的优选实施例的任何显而易见的变型，只要这种变型落在随附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种水平式风力涡轮机，包括框架，在所述框架上，转子被水平地且可旋转地支承在转子轴上，所述转子由经由固定机构而固定到所述转子轴的三个或更多个径向叶片构件形成，所述径向叶片构件等距地相互隔开，各所述径向叶片构件具有支承臂和固定到所述支承臂的外端部的风导叶，所述风导叶成型用于捕捉与它方向对立的气流以引起它的位移从而产生围绕所述转子轴的旋转力来使所述转子轴围绕它的纵向中心轴线旋转，所述径向叶片构件在它们的外端部经由张紧可调节型支撑机构而刚性地相互连接到彼此；和风通道引导机构，用于加速所述气流和将所述气流导入致动气流通路以撞击在定位于所述致动气流通路中的所述风导叶上从而使所述风导叶受风拖曳而位移。
2.如权利要求1所述的水平式风力涡轮机，其中，所述张紧可调节型支撑机构由固定到可调节型线连接器的等长度绑线构成，所述可调节型线连接器固定到所述径向叶片构件的所述支承臂。
3.如权利要求2所述的水平式风力涡轮机，其中，所述可调节型线连接器固定到各所述支承臂的自由外端，所述风导叶固定在两个支承臂之间。
4.如权利要求3所述的水平式风力涡轮机，其中，所述可调节型线连接器是线保持构件，所述线保持构件是借助于沿所述支承臂的纵向轴线的定位机构而可位移的。
5.如权利要求4所述的水平式风力涡轮机，其中，所述线保持构件是线附接套筒，相反绑线的回路端围绕所述线附接套筒保持受缚，所述线附接套筒沿固定在所述支承臂的顶端中的螺纹型螺栓位移，所述定位机构是以螺纹方式固定到所述螺纹型螺栓的锁止螺母，而所述套筒保持受缚于它们之间。
6.如权利要求3所述的水平式风力涡轮机，其中，所述可调节型线连接器是具有以螺纹方式连接在所述自由外端的螺纹轴部的可调节型螺栓连接器，所述螺纹轴部所支承的线附接套筒用于束缚地接收相反绑线的端附接回路，所述螺栓连接器具有可结合的外在头部以传递所述螺栓连接器的旋转来引起所述线附接套筒的位移，从而增大或减小所述相反绑线中的张紧以平衡和加强围绕所述转子轴的所述径向叶片构件。
7.如权利要求3所述的风力涡轮机，其中，所述固定机构由两个轴连接组件构成，每个轴连接组件具有三个或更多个刚性柱体，所述柱体不可动地固定到所述轴、并且被隔开使得与所述三个或更多个径向叶片构件的所述两个支承臂的内连接端部可位移地相互连接。
8.如权利要求7所述的风力涡轮机，其中，所述刚性柱体是中空的管形柱体，所述支承臂是具有截面的直杆，所述截面用于关闭在所述中空的管形柱体的相应一些柱体中的滑动装配结合，并且阻止机构用于临时地将所述直杆不可动地固定在所述中空的管形柱体中在预定的位置。
9.如权利要求8所述的风力涡轮机，其中，还设置了弹簧偏置机构，所述弹簧偏置机构保持受缚在所述中空的管形柱体中，以允许因热膨胀和收缩引起的所述直杆的轴向位移， 所述绑线保持所述实体杆受缚于所述中空的管形柱体中。
10.如权利要求7所述的风力涡轮机，其中，所述两个轴连接组件还包括平的盘式连接器，所述盘式连接器具有固定到所述轴的轮毂，所述三个或更多个刚性柱体固定到所述平的盘式连接器的侧壁。
11.如权利要求10所述的风力涡轮机，其中，所述轴连接组件由钢制成，所述两个支承臂和所述风导叶由轻量的铝材料制成。
12.如权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述风导叶成型为支架，所述支架具有长形的向内弯曲的内壁和对立的横向端壁，所述对立的横向端壁具有笔直前边缘，所述支承臂是直的支承臂，所述支承臂的所述外端部固定到所述横向端壁的所述笔直前边缘之中相应的一个。
13.如权利要求12所述的风力涡轮机，其中，所述向内弯曲的内壁具有半椭圆或半圆之一的截面形状。
14.如权利要求12所述的风力涡轮机，其中，所述横向端壁是捕风端壁，并且在所述端壁之间还设置了一个或多个隔开的中间捕风壁。
15.如权利要求14所述的风力涡轮机，其中，所述支承臂之中的至少另有一个固定到一个或多个所述中间捕风壁的所述笔直前边缘。
16.如权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述风通道引导机构包括空气进气通道结构，所述空气进气通道结构由在所述框架的空气进气端下方的倾斜的引导斜壁和在所述空气进气端上方铰接地固定到所述框架的可调节型文丘里间构成，所述可调节型文丘里闸具有确定出一定曲度的内壁表面，所述内壁表面当定位成与所述斜壁隔开预定距离时用于将文丘里效应传递给所述空气进气端的所述逆风气流以加速所述气流。
17.如权利要求16所述的风力涡轮机，其中，所述可调节型文丘里闸可从打开位置位移到关闭位置，当处于所述关闭位置时所述可调节型间大致阻隔所述空气进气端，所述可调节型闸经由压力施加机构而偏置到所述打开位置，而闸位移机构用于抵抗所述压力施加机构而使所述间位移和保持在期望的位置。
18.如权利要求17所述的风力涡轮机，其中，所述压力施加机构由一个或多个减震器构成。
19.如权利要求16所述的风力涡轮机，其中，所述斜壁设置有多个垂直引导肋，所述垂直引导肋被隔开布置且轴向地定向成朝向所述空气进气端以将来自所述气流通路的、有角度地撞击于该处的空气重导向。
20.如权利要求17所述的风力涡轮机，其中，所述闸位移机构由受控制器单元控制的线缆电机被动机构和滑轮构成。
21.如权利要求17所述的风力涡轮机，其中，所述闸位移机构由机械方式可调节型机构构成。
22.如权利要求16所述的风力涡轮机，其中，所述框架设置有向外弯曲的顶壁，所述向外弯曲的顶壁被隔开在所述径向叶片构件上方并且从所述空气进气端延伸到出口端。
23.如权利要求16所述的风力涡轮机，其中，所述风力涡轮机是双向的涡轮机，并且， 所述框架的后端设置有顶部出口闸和底部出口闸，所述顶部出口闸和底部出口闸铰接地固定到所述框架的上半部和下半部处于所述各半部上方，所述出口间经由压力施加机构而偏置处于打开位置；和闸位移机构，用于定位所述出口闸以将后面的风引导到所述框架的所述下半部中，以产生逆向致动气流通路来撞击在所述框架的下部中的所述径向叶片构件上；所述倾斜的引导斜壁具有铰链式斜部，所述铰链式斜部可向内铰接以产生在所述空气进气端下方的开口供所述逆向致动气流通路的通过和引导，从而所述铰链式斜部为所述逆向致动气流通路提供引导壁表面。
24.如权利要求1所述的风力涡轮机，其中，两个或更多个所述风力涡轮机被布置成并排关系，而它们的转子轴经由挠性联接而相互连接以形成由所述两个或更多个风力涡轮机驱动的共同的转子轴。
25.如权利要求M所述的风力涡轮机，其中，所述挠性联接由链轮构成，所述链轮固定到所述转子轴的相邻端部，所述链轮经由围绕所述链轮结合的链环带而相互连接在一起， 以容许所述相互连接的转子轴之间的挠性。
26.如权利要求M所述的风力涡轮机，其中，所述风力涡轮机还布置成背对背隔开的关系。
27.如权利要求17所述的风力涡轮机，其中，所述转子轴以驱动方式连接到电机以产生变化的电压，带扭矩设定点的再生式驱动器将经调整的输出电压提供到将由所述风力涡轮机进行供电的建筑的电网设施。
28.如权利要求27所述的风力涡轮机其中，还包括用于控制所述风力涡轮机的系统控制器，所述控制器控制所述间位移机构；和传感器，固定到所述控制器以监测风速、噪声和振动。
全文摘要
一种风力涡轮机，包括框架，在所述框架上，转子被水平地且可旋转地支承在转子轴上。转子由固定到转子轴的三个或更多个径向叶片构件形成。径向叶片构件等距地相互隔开，并且各径向叶片构件具有支承臂和固定到所述支承臂的外端部的风导叶。风导叶成型用于捕捉与它方向对立的气流以引起它的位移从而产生围绕所述转子轴的旋转力来使所述转子轴围绕它的纵向中心轴线旋转。所述径向叶片构件在外端部经由张紧可调节型支撑绑线而刚性地相互连接到彼此。风通道引导机构，用于加速气流和将气流导入致动气流通路以撞击在定位于致动气流通路中的风导叶上。
文档编号F03D3/06GK102459882SQ201080025502
公开日2012年5月16日 申请日期2010年4月8日 优先权日2009年4月14日
发明者R.昆塔尔 申请人:R.昆塔尔