包括葉片的族的水平軸線風力機的制作方法
【專利摘要】本發明涉及風力機(1),包括:?轉子(5),圍繞與風向基本上平行的旋轉水平軸線(15)旋轉,轉子(5)具有面向風且與風軸線基本上垂直的前表面(6)以及朝向轉子的支撐件定位的后表面(7);葉片(9、9a、9b、9c)的至少兩個不同的族(8),分布在轉子(5)上,葉片的每個族(8)均包括具有自由端以及連接至所述轉子的葉片根端的至少三個葉片(9、9a、9b、9c);根據本發明,葉片(9、9a、9b、9c)的每個族均包括捕獲葉片(9a),該捕獲葉片朝向受力葉片(9c)引導風,該受力葉片具有布置為與風軸線基本上垂直的表面(13),葉片(9、9a、9b、9c)的每個族(8)的葉片根端(11)在轉子(5)的外表面(12)上沿著其旋轉軸線(15)連續偏移。
【專利說明】
包括葉片的族的水平軸線風力機 1.
技術領域
[0001] 本發明設及電能生產領域。具體地,旨在一種具有基本上平行于風向的水平旋轉 軸線的風力機,其用于將風的動能轉化成機械能,該機械能本身將被轉化成電能。 2.
【背景技術】
[0002] 現今,為了獲取更大的技術和能量性能,運個領域的專家提出配備有逐漸增大長 度的葉片的風力機。運些風力機的葉片跨度由于令人不滿意的美觀及其較大尺寸而不會真 的適合風景。運些風力機還要求相當強的邏輯性和特別的基礎設施,W便運輸部件并對其 進行組件,具體地,在海上風力機的情況下。
[0003] 最大跨度(70米至130米(m)之間)在從9至15米/秒(中風)的范圍內的風速下可達 到2至巧b瓦的額定功率。風力機在運個范圍W上和W下都不能產生更多能量。然而,為了增 加其效率,正在開發旨在W140米的預期跨度(即,相當于并排的2架A380飯飛機)產生10兆 瓦(麗)的功率的風力機。
[0004] 在強風中,特別是15m/sW上的風,關鍵因素是風力機的完整性(可靠性、堅固性、 應力載荷)而不是其能量效率。雖然可提高扭矩,但限制因素是關于功率系數(Cp)(由風力 機供應的能量相對于進入通過葉片掃風的表面的風能之間的比例)的物理定律。上生產極 限(最大額定功率)通常達到12至15m/s(45至55km/h)之間,在該點處在葉片尖端捕獲的且 跨越整個掃風表面的風量進而被最大化。除此之外的事實是超過其額定運行范圍,其功率 系數(Cp)開始顯著減少;風力機減慢W便維持已獲得的最大額定功率。
[0005] 在25m/sW上(暴風、贓風),通過風施加至風力機(并且特別是葉片)的機械應力載 荷變得很高,并且大多數風力機自動關閉W便對其進行保護。在25m/sW上存在破壞風力機 的完整性的風險W及很高的破損風險。在在岸市場中,噪聲和暴風發作是證明在過大強風 到達之前與網絡良好斷開的因素。
[0006] 3.發明目標
[0007] 本發明的顯著目標是減輕現有技術的所有或者一些缺點。
[000引本發明的一個目標是提供能夠在任何類型的風中運行的風力機,更具體地,通過 對除輕風和強風條件下W外的其他情況提供更好的效率。
[0009] 具體地,本發明的一個目標是提供與具有相等跨度的傳統風力機相比產生更多機 械功率的風力機或者與傳統風力機相比W較小跨度產生相等機械功率的風力機。
[0010] 本發明的又一目標是為風力機的后方減少剪切和尾流端流的效應,使風力發電場 的風力機與其相鄰的風力機分隔開。換言之,允許風力發電場具有更密集的風力機。 4.
【發明內容】
[0011] 使用風力機來實現運些目標,該風力機包括:
[0012] 轉子,用于圍繞與風向基本上平行的水平旋轉軸線旋轉,轉子具有面向風的前表 面并且所述前表面與風向基本上垂直,W及朝向轉子的支撐件定位的后表面;W及
[0013] 葉片的至少兩個不同的族,分布在所述轉子(5)上,所述葉片的每個族均包括具有 自由端W及連接至所述轉子的葉片根端的至少=個葉片;每個族的葉片均包括捕獲葉片, 該捕獲葉片朝向導向葉片引導風,該導向葉片朝向受力葉片引導風,受力葉片具有布置為 與風向基本上垂直的表面,葉片的每個族中的葉片的葉片根端在轉子的外表面上沿著轉子 的旋轉軸線連續偏移,并且捕獲葉片具有相比于導向葉片減小的長度,并且導向葉片本身 具有相比于受力葉片減小的長度。
[0014] 因此,葉片的族的運種構造使得可W通過增加族中的葉片的數量的供應具有與包 括非常長的葉片的傳統風力機的表面積基本上相同的葉片表面積的風力機。面向風的相同 機械表面面積由族中的葉片的實際尺寸表示。與傳統葉片相比,葉片的表面被風掃較長時 間。因此,不管風速如何,引導的風施加不間斷的最大推力。葉片具有在輕風并且特別是強 風下加速的能力。因此,運些葉片的布置使得可W增加補償葉片尖端(當葉片長度與傳統風 力機相比減小時,葉片尖端杠桿臂較低)處的力矩(葉片長度*風的強度)的損失部分所需的 效率。運種布置還可W減小葉片的跨度,由此允許風力發電場具有更密集的風力機。例如, 通過平分跨度W便具有與傳統風力機相等的效率,通常受到限制的相同表面面積中的風力 機的數量可W加倍,因此使風力發電場的效率相對于可利用的面積加倍。
[0015] 根據本發明的一個具體特征,捕獲葉片可沿著轉子的旋轉軸線定位在受力葉片的 前面,從而產生不同的風力影響。因此,W此方式布置的葉片稍微像一連串的帆船航行一樣 運轉。有利地,捕獲葉片在長度上可較小,但其寬度大于受力葉片的寬度。捕獲葉片在風吹 的方向上遇到風并且將試圖朝向較長的下一葉片引導第一風,并且因此將享有較大的杠桿 臂;因此,運些族的布置將能夠生成促使隨后葉片的加速的低壓微域,使下一葉片的長度的 結果減少并且在轉子和葉片族組件的風速和加速度之間產生相干性(在強風條件下,與傳 統風力機相比,轉子和葉片族組件仍然具有加速的能力)。因此,存在較少的防風效應并且 促使減少風力機后面的尾流效應。
[0016] 根據一個實施方式,每個葉片根端W轉子的旋轉軸線與葉片根端的方向之間形成 的預定角度a布置在轉子的表面上,W便將風更好地引導至每個族的隨后葉片上。
[0017] 具體地,葉片沿縱向方向從轉子突出,該縱向方向與轉子的表面形成預定角度0。 運樣,葉片在轉子上的位置結合其定向(成角度的葉片)允許風朝向葉片的內部集中。此外, 運種構造使得可W減少端流的效應,其不再不像傳統風力機一樣同時在一個葉片作用,而 是在整個族的葉片上作用。
[0018] 有利地,預定角度a或0大于0°并且小于或等于90°。
[0019] 根據另一實施方式,風力機包括移動裝置,該移動裝置使葉片的族在W下位置之 間移動:初始位置,在初始位置中,葉片的族接近于轉子的水平軸線;W及展開位置,在展開 位置中,葉片的族處于與轉子的水平軸線相距一些距離。運樣,風力機能夠在輕風和強風的 情況下運行并且特別是在強風情況下同時保證安全。
[0020] 仍在相同目標下,移動裝置在W下運動中改變葉片的族的布置:
[0021 ]-相對于轉子的旋轉軸線的徑向運動;和/或
[0022] -在從后表面朝向前表面定位的方向上或者反過來與轉子的表面基本上平行的平 移運動。
[0023] 移動裝置可安裝在轉子中或者轉子外部。
[0024] 根據運個實施方式,葉片的每個族均安裝在連接至移動裝置的單個支撐件上,從 而使得能夠容易地同時移動整個族的葉片。
[0025] 根據運個實施方式的一個可替換形式和另一實施方式,葉片的每個族8安裝在支 撐件上,該支撐件包括沿著導軌滑動的基部,所述導軌被布置在定位于轉子中的結構的異 形區段上,該異形區段連接至移動裝置。
[0026] 根據另一實施方式,該結構至少包括設置有第一端和第二自由端的異形區段,該 異形區段布置在具有內表面的第一平臺與較接至第一端的第二平臺之間,使得異形區段能 夠經由移動裝置在第一運行位置與順獎位置之間移動,在第一運行位置中,第二自由端位 于與表面齊平,在順獎位置中,第二自由端處于與表面相距一些距離。
[0027] 有利地,支撐件包括將將所述支撐件相對于轉子的表面圍繞穿過所述支撐件的根 部的旋轉軸線到360°之間的角度旋轉地設定的裝置。
[0028] 根據本發明的另一實施方式,風力機可包括導向裝置,該導向裝置使族的每個葉 片基本上圍繞轉子的旋轉軸線旋轉地在初始位置與收回位置之間移動,在初始位置中,葉 片接近于旋轉軸線,在收回位置中,葉片接近于旋轉軸線且一個接一個地放置。運種構造使 得可W增加族的葉片之間排出的空氣并且在強風情況下減少葉片上的風力作用,例如相對 于(旋轉的)受力葉片的掃風表面。
[0029] 根據運些前述實施方式的另一具體特征,轉子可包括壁,該壁包括從轉子的前表 面朝向后表面縱向延伸或者在曲線中延伸的通孔,該曲線板包括從前表面朝向后表面基本 上縱向延伸的第一部分W及在與受力葉片的葉片根端的方向基本上平行的方向上延伸的 第二部分。
[0030] 有利地,每個通孔被設計成接收至少一個元件,該元件連接至在初始位置與展開 或收回位置之間穿過通孔的移動裝置或者導向裝置。
[0031] 有利地,移動裝置或導向裝置可包括可由電動機驅動的至少一個液壓致動器或蝸 桿。
[0032] 根據另一實施方式,轉子可具有圓柱形或截頭圓錐形截面。圓柱形轉子允許葉片 適當地分布于其上。在街頭圓柱形截面的轉子的情況下,運個構造的目標是迫使風覆蓋與 傳統轉子相比更大距離。此外,風的推力被從葉片的葉片根端更好地分布至自由端,從而提 高風力機的效率并且提供更大的穩定性。 5.【附圖說明】
[0033] 在下文通過參考附圖的非限制性指示的方式給出的說明書中,其他創新優勢和特 征將變得顯而易見,附圖中:
[0034] 圖1是根據本發明的風力機的前視圖;
[0035] 圖2是安裝有根據本發明的葉片的風力機轉子的立體圖;
[0036] 圖3、圖4和圖5示意性地描述了包括被稱為靜態葉片的葉片的風力機的一個實施 方式,該葉片W特定定向被布置在轉子上,圖3是從轉子上的葉片的上方看的視圖,圖4是轉 子上的葉片的前視圖,并且圖5是轉子的側視圖;
[0037] 圖6曰、圖6b和圖6d示意性地示出了包括被稱為動態葉片的葉片的風力機的另一實 施方式,該風力機處于輕風情形下;
[0038] 圖7a和圖7b示出了根據前一實施方式的處于中風情形下的風力機;
[0039] 圖8a和圖8b示出了根據前一實施方式的處于強風情形下的風力機;
[0040] 圖6c、圖7c、圖8c描述了圖6曰、圖6b、圖6d、圖7曰、圖7b、圖8a和圖8b中示出的實施方 式的替換形式;
[0041 ] 圖9曰、圖9b和圖9c示出了包括"動態"葉片并處于順獎位置(feathered position) 的風力機的另一實施方式;
[0042] 圖IOa和圖IOb示意性地描述了包括"動態"葉片的風力機的又一實施方式;
[0043] 圖11和圖12示意性地描述了包括"動態"葉片的風力機的另一實施方式;圖11示意 性地示出了轉子的表面的展平部分,該部分具有通孔;圖12是轉子上的葉片的前視圖;
[0044] 圖13、圖14、圖15、圖16、圖17、圖22和圖23描述了 W移動和/或導向裝置協作的結 構及其替換形式;
[0045] 圖18和圖19是圖6至圖8中示出的實施方式的又一替換形式;
[0046] 圖20和圖21是風力機的又一示例性實施方式;
[0047] 圖24a和圖24b描述了轉子的內部部分的詳細視圖,特別是提供移動和抑止移動的 裝置的詳細視圖;
[0048] 圖25和圖26示出了處于安全位置的"動態"風力機的另一實施方式的側視圖;
[0049] 圖27描述了處于安全位置的靜態風力機的一個實例;
[0050] 圖28至圖33示出了處于順獎位置的"動態"風力機的另一實施方式,并且其中,對 葉片進行支承的支撐件旋轉;W及
[0051 ]圖34和圖35是圖28至圖33中示出的移動裝置的詳細視圖。 6.【具體實施方式】
[0052] 本發明設及風力機1,該風力機被設計成在任何類型的風中(即,在輕風、中風和強 風條件下)運行。W下說明為:
[0053] -輕風指的是風速在0至巧Ij7米/秒(m/s)之間的風;
[0054] -中風指的是風速在5到7m/s至10到15m/s之間的風;
[0055] -強風指的是風速在15m/sW上的風;W及
[0056] -狂風(暴風、贓風)指的是風速在25m/sW上的風。
[0化7] 在圖1中,風力機1包括豎直立柱2,該豎直立柱旨在通過底座3而固定至地面(基于 陸地的(陸上)風力機)或者海床(海上風力機)。保持或錯固系統可提供用于牢固地固定至 地面或者用于浮式底座3。立柱2的頂部配備有機艙4,該機艙容納生產電力(未描述)所需的 元件,諸如,發電機和增速齒輪組。機艙4安裝在底架39(圖5)上,該底架能夠經由滾動軸承 (未描述)而相對于立柱2移動。風力機1還包括轉子5,該轉子禪接至機艙4并且允許發電機 的驅動。轉子5相對于立柱2圍繞旋轉水平軸線15旋轉。旋轉軸線15基本上平行于風向16。表 達基本上平行指的是并行或者基本上平行。轉子5包括聚合物材料、共聚物材料、金屬材料 或者復合材料。復合材料可W是樹脂W及合成的或天然纖維或者可包括金屬或含有金屬的 合金。
[0058]為了使本發明更易于理解,人們認為立柱2在豎直的縱向方向Z上延伸。還描述了 橫向的水平方向Y,轉子5的旋轉軸線15在該橫向的水平方向上延伸,該旋轉軸線垂直于豎 直的縱向方向Z并垂直于縱向方向X,運樣使得運=個方向X、Y、Z形成如圖I中所描述的直接 正交參考系。
[0059] 術語"下"、"上"、"頂"、"底"和"側"是相對于豎直方向Z限定的,并且術語"前"和 "后"是相對于方向邱良定的。
[0060] 轉子5具有:前表面6,該前表面迎風并且基本上垂直于風向;后表面7,該后表面位 于朝向轉子5的支撐件;W及外表面12。實際上,后表面7面向機艙4。表達基本上垂直指的是 垂直或者基本上垂直。前表面6可具有楠圓形形狀的整流罩(nose cone,鼻錐,前錐體Hll W提高轉子5的空氣動力性。
[0061] 根據圖1和圖2中示出的實施方式,轉子5具有圓柱形截面。根據圖3至圖33中示出 的各種實施方式,轉子5具有截頭圓錐形截面。轉子5支承均勻分布在轉子5的外表面12上的 葉片9的至少兩個獨特的族8。表達"葉片的族"指的是將預定數量的葉片組合在一起的組 合。葉片9的族8在其葉片數量方面W及在轉子5上的葉片的位置方面是相同的。葉片9的每 個族8均包括沿主方向14從轉子5突出的至少兩個葉片9;運些葉片是捕獲葉片9a和受力葉 片9c。
[0062] 在示出的各種實施方式中,轉子5支承的角度分布在轉子5上的葉片9的= 個族8。每個族8包括=個葉片9。每個葉片9具有自由端IOW及連接至轉子5的葉片根端11。 族的每個葉片9具有與其他葉片的族不同的尺寸、植入(implantation)、定向和/或功能。每 個族包括:捕獲葉片9a、導向葉片9b和受力葉片9c。風首先被捕獲葉片9a捕獲。該捕獲葉片 捕獲風,然后將其朝向導向葉片9b引導。導向葉片9b還將風朝向受力葉片9c引導,風在受力 葉片9c上積聚。利用運種布置,風被截獲并且反過來僅通過將推力F施加至葉片9a、9b、9c而 排出。因此,應理解的是,導向葉片9b沿著轉子5的旋轉軸線15被定位在受力葉片9c的前面。 捕獲葉片9a沿著轉子5的旋轉軸線15被定位在導向葉片9b的前面。W此方式,通過促使風傳 輸其動能的=倍(或者n倍,n是族中的葉片的數量),風通過葉片的族8的時間增加。如果族8 中有n個葉片,其中,n大于S,則位于捕獲葉片9a與受力葉片9c之間的所有葉片9都是導向 葉片%。葉片9的每個相鄰的族8之間存在與排放區域34對應的空間,一些空氣(風)經由該 排放區域從風力機1排出。更具體地,排放區域34形成在一個族8的捕獲葉片9a的葉片根端 11至自由端10與葉片的相鄰的族8的受力葉片9c的葉片根端11至自由端10之間。
[0063] 捕獲葉片9a具有與導向葉片9b相比減小的長度,導向葉片9b本身具有與受力葉片 9c相比減小的長度。換言之,每個族8的葉片9a、9b、9c具有沿著轉子5的旋轉軸線15從轉子5 的前表面6朝向后表面7增大的尺寸。相反地,捕獲葉片9a的葉片端11 (在其底部)的寬度大 于導向葉片9b和受力葉片9c的寬度。受力葉片9c的葉片端11的寬度(在其底部)小于捕獲葉 片9a和導向葉片9b的寬度。每個葉片9的葉片根端11具有小于自由端10的長度。運種布置也 有助于使風從捕獲葉片9a朝向受力葉片9c集中,使得受力葉片存儲起來最大量的能量。更 具體地,定位在族的其他葉片的上游的捕獲葉片9a(小葉片)允許未被在空氣(風)經過葉片 的相鄰的(上游的)族8的受力葉片9c(最后的葉片)之后生成的低壓所擾動的新鮮空氣盡快 被捕獲。運個捕獲葉片9a然后將能量傳輸至其族的隨后的葉片,同時從某種程度上來說已 經存儲了第一推力。
[0064] 每個葉片9還具有如圖1至圖5中所描述的平坦表面13或者如圖6b、圖7b、圖8b、圖 9b、圖10b、圖12、圖18、圖20和圖25中所描述的基本上彎曲表面13'。優選地,所有葉片都可 W是平坦的(沒有彎曲)。葉片9在其主縱向方向14上也可具有彎曲。
[0065] 如上所述,葉片9的每個族8的每個葉片9a、9b、9c在轉子5上具有植入和特定定向; 運些根據圖3、圖4和圖5中描述的實施方式進行了描述。在運個實施方式中,轉子5具有截頭 圓錐形截面。葉片族8的葉片9被稱為"靜態的",運意味著葉片9相對于轉子5被固定。
[0066] 從上面看,圖3描述了在由方向Y和X形成的水平面Y、X中對葉片9進行支承的轉子 5。在此僅描述了葉片9的一個族8。每個葉片9的葉片根端11(其為葉片9的族8的構件)沿著 其旋轉軸線15在轉子5的外表面12上連續偏移。換言之,葉片9W不同高度定位在外表面12 上,高度為h的(圓柱形的或截頭圓錐形的)轉子在方向Y上具有穿過該轉子的旋轉軸線15。 葉片9根端11沿平面Y、X中的方向17在外表面12上延伸并且基本上橫向于轉子5的旋轉軸線 15。在運種情況下,每個葉片9根端11都是直線性的。相鄰葉片根部的方向17基本上形成從 轉子5的后表面7朝向前表面6定向的曲線。每個葉片根端11W在轉子的旋轉軸線15與平面 Y、X中的葉片根端11的方向17之間形成的預定角度a被布置在轉子5的外表面12上。更具體 地,通過繪制與旋轉軸線15平行的直線A (其與確定每個葉片端11的方向17的直線相交), 然后在平面Y、X中獲取預定角度a。運個角度a大于0°并且小于或等于90°。受力葉片9c可形 成基本上等于90°的角度日3。角度日1可在35°到50°之間。角度日2可在45°到75°之間。角度曰2優 選地在03與ai之間;應當理解,葉片越長,角度a越大。
[0067] 在圖4中,轉子5支承由方向X和Z形成的豎直面X、Z中的葉片9的族8。平面X、Z垂直 于平面Y、X。葉片9根端11定位在(圓柱形的或者截頭圓錐形的)轉子5的周緣上。先前可見的 是,葉片根端11相對于轉子5的高度(旋轉軸線15)偏移并且在平面Y、X中與旋轉軸線15具有 角度〇。為了更易于理解圖4的說明,假設葉片根端11位于相同高度處。還將假設方向Y限定 橫坐標I的參照系〇、X、Z中的S角學圓周18的中屯、OW及引導(逆時針的)方向,葉片根端11 定位在S角學圓周18的周緣上。捕獲葉片9a的葉片根端11的長度的中屯、限定屬于圓周的點 A。因此,例如,角度IOA在平面Z、X中形成與約75°對應的約5V12弧度的角度。導向葉片9b的 葉片根端11的長度的屬于圓周的中屯、B在平面Z、X中形成與90°對應的約V2弧度的角度 I0B。受力葉片9c的葉片根端11的長度的屬于圓周的中屯、C在平面Z、X中形成與約105°對應 的約7V12弧度的角度I0C。換言之,葉片9a、9b和9c在轉子5的外表面12上相對于平面Z、X中 的軸線Z彼此偏離。當然,葉片9在轉子5的周緣上的位置取決于葉片9的族8中的葉片9的數 量并且取決于風力機1的跨度。我們應當理解,葉片相對于轉子5的表面的運種構造(定向和 植入)有助于轉子5的加速能力。具體地,在風穿過捕獲葉片9a之后生成的第一低壓區域允 許下一個導向葉片9b加速。導向葉片9b仍然可W接收更多的風/能量,運是因為導向葉片大 于捕獲葉片9a等。因此,導向葉片9b在將一些風/能量傳遞至下一葉片等時加速并存儲能 量。此外,低壓區域被引導,從而降低離開轉子的空氣的擾動。圖5是在由方向Z和Y形成的豎 直面Z、Y中對葉片進行支承的轉子5的葉片9的側視圖。平面Z、Y垂直于平面Y、X。在此僅描述 了葉片的一個族。每個族9的葉片9a、9b、9c都具有相對于轉子5的外表面12的傾斜,該傾斜 被定向為朝向轉子5的前表面6。風向16被定向為朝向轉子5的前表面6。從轉子5突出的葉片 9a、9b、9c的縱向方向14在平面Z、Y中與轉子5的外表面12形成預定角度0。在平面Z、Y中,預 定角度e大于0°并且小于或等于90°。更具體地,捕獲葉片9a的主縱向方向14與轉子5的外表 面12形成角度01。導向葉片9b的主縱向方向14與轉子5的外表面12形成角度阮。受力葉片9c 的主縱向方向14與轉子5的外表面12形成角度03。角度&小于角度阮。角度阮還小于角度抗。 在平面Z、Y中,角度抗可W基本上等于90°。在平面Z、Y中,角度&可W在45°到75°之間。優選 地,角度阮在01與03之間。在平面Z、Y中,角度01可W在35°到50°之間。還應當理解,葉片9越 大,角度e越大。
[0068] 提供了尺寸較小且不很笨重的風力機1,W及中等尺寸風力機1或具有傳統風力機 的尺寸的風力機。只要設及小的風力機,轉子5和葉片9就由如圖20所示的單一件形成或者 由模制部件的組件形成。有利地,轉子5通過模制獲取。小的靜態風力機可提供用于每種類 型的風。在中等和大型靜態風力機的情況下,例如,參見圖21,如上所述,葉片9的族8的每個 葉片9a、9b、9c都W相同的植入和定向安裝在基部上。基部72借助于穿過轉子5所包括的管 口 74的套筒73而安裝在轉子5上。套筒73配合到固定至軸44的組件76的腔75中。
[0069] 根據圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖13、圖14、圖16、圖17、圖18、圖25、圖26、圖28中描 述的其他實施方式(動態風力機),風力機1包括動態的葉片族8,葉片9的每個族8能夠相對 于轉子5移動,在此其具有截頭圓錐形截面W便適應輕風、中風或強風。對于被稱為"動態 的"版本而言,重新使用將族8中的葉片9安裝在轉子5上的與先前對于"靜態"族可見的相同 的精確定位情況(尺寸、植入、定向)。然而,在運種情況下,葉片9的每個族8被認為是相對于 支撐件24固定并且可相對于轉子5在空間中移動的塊或組件。換言之,葉片的族8保持了靜 態葉片的構造和布置(轉子的外表面12上的定向、傾斜角),但可在塊中并W同步的方式移 動,從而根據各種風的強度優化風力機的效率。
[0070] 移動裝置23被設置為使葉片9的族8在初始位置與展開位置之間移動,在初始位置 中,葉片的族8接近于轉子5的水平旋轉軸線15(接近于前表面6),在展開位置中,葉片9的族 8位于距轉子5的旋轉軸線15的一些距離(接近于后表面7)。在初始位置中,移動裝置23包括 至少一個致動器32或者蝸桿。優選地,運些致動器32均包括汽缸25的,活塞26和桿27組件在 汽缸中滑動。
[0071] 例如,稱為動態的風力機1包括如圖6至圖9和圖13并且具體地圖17中描述的結構 19。結構19也具有截頭圓錐形截面W適應轉子5的形式。結構19包括W內置連接安裝在使轉 子5旋轉的軸44上的第一平臺20和第二平臺21。例如,結構19包括在圖6至圖8和圖17、圖28 至圖33中固定地安裝在第一平臺20與第二平臺21之間布置的兩個橫構件115a和11加上的 異形區段(profiled sect ion) 22。異形區段22還相對于第一平臺20和第二平臺21被固定 (例如,在圖17中)。異形區段22還可W安裝成能夠相對于橫構件115a和11化(例如,在圖13 至圖16中)且相對于第一平臺20和第二平臺21移動。在異形區段22能夠移動的情況下,每個 異形區段22具有朝向第二平臺21的周緣52與樞轉連接件53連接的第一端35W及自由的第 二端36。板37固定地安裝在軸44上并且位于第一平臺20與第二平臺21之間。板37具有接收 橫構件115a、11加的切口54或開口,并且每個切口或開口都允許異形區段22隨著其相對于 樞轉連接件53樞轉而穿過。在切口54之間,板37在異形區段22之間形成間隔件55,從而維持 其之間的空間并且使結構19加強。該結構在此包括葉片9的每個族8的異形區段22。第一平 臺20與第二平臺21之間的直徑的差值意味著每個異形區段22延伸的方向相對于第一平臺 20和第二平臺21形成傾斜。
[0072] 葉片的族8均安裝在至少連接至移動裝置23的支撐件24上。W運種方式,在移動 中,支撐件24的移動引起葉片9的族8同時移動。支撐件24定位在轉子5的外表面12上并且能 夠相對于運個表面移動。支撐件24包括在其一個端部59處對安裝板57進行支撐的根部58。
[0073] 安裝板57(例如,在圖15、圖16中)可具有任何類型的形狀:具有四個或更多個角或 者圓形。安裝板57的主長度基本上等于族8中的葉片9的葉片根端11的長度總和。安裝板57 的主寬度基本對應于轉子5的高度的一部分,該高度的一部分對應于捕獲葉片9a的葉片根 端11的一個端部(最靠近前表面6的端部)與受力葉片9c的葉片根端11的一個端部(最靠近 后表面7的端部)之間的距離。安裝板57可懸掛風力機的整流罩111。因此,支撐件24可發現 其在風力機1的前表面6的前方,從而允許葉片的族在輕風構造中盡可能多地隔離排放區域 34。
[0074] 轉子5的壁33包括直接穿過壁33的通孔28和2穿'。
[0075] 根據圖6曰、圖化、圖6d、圖7曰、圖7b、圖8a和圖8b的實施方式,致動器32被布置在每 個異形區段22中。致動器32的汽缸25相對于異形區段22被固定并且平行于轉子5的外表面 12被安裝。通孔2的往著轉子5的旋轉軸線15縱向延伸。通孔28允許臂29穿過,該臂包括:第一 端30,該第一端固定至支撐件24的根部58的自由端;W及第二端31,該第二端固定至致動器 32的活塞的桿27的遠端40。有利地,臂29在與軸線Z平行的方向上被固定至桿27。每個通孔 28具有基本上等于轉子5的高度的長度。(圖6d和圖24a中示意性描述的)至少一個測力元件 (load cell)50通過任何合適的方式固定至移動裝置23。在運個特定實例中,測力元件50被 固定至致動器32的桿27的遠端40。測力元件50電連接至電子電路(未描述),該電子電路定 位在轉子5中或者定位朝向轉子5的后表面7安裝的單元(未描述)中。測力元件50測量由風 施加至葉片的族的力,該葉片經由支撐件24連接至致動器32的桿27。電子電路包括微控制 器,該微控制器包括風參數。除此之外,致動器32具有電連接至朝向轉子5的后表面7定位的 電動機42的裝置,電動機42連接至微控制器。風速計61(示意性地表示)也可設置在機艙4、 葉片9上或者設置在風力發電場中,W便確定風速或風壓。
[0076] 當由風施加的力在預定力W上時,微控制器命令電動機42然后使致動器32致動, W便移動葉片的族。當活塞26在汽缸25中移動時,桿27W平移運動的方式驅動臂29穿過縱 向通孔28。
[0077] 在圖6a(前視圖)、圖6b和圖6d(平面I-I上的截面圖)中,風力機1面對輕風,輕風將 推力Fi施加至位于轉子5的前表面6附近的葉片的族。在運種情況下,活塞26的桿27被完全 展開。在此被稱為初始排放區域的排放區域34較小并且跨度(受力葉片的直徑)減小。在圖 7a(前視圖)和圖7b(平面Il-n上的截面圖)中,風力機1的葉片9正在經受中風的推力F2。推 力F2大于推力Fi。因此,活塞26在汽缸25上沿與轉子的外表面12平行的方向平移運動(在此, 從轉子5的前表面6朝向后表面7)。葉片的族8在平行于從前表面6朝向后表面7定向的轉子 的外表面12的平移運動中同時移動,反之亦然。因此,葉片9的族8發現其在沿著通孔28的長 度的大約中間位置。應當理解,在葉片9a、9b、9c移動之后,其仍然面向風。在移動葉片的族8 中,排放區域34的表面積被改變。在運個構造中,當葉片9接近前表面即寸,排放區域34'的表 面積大于初始排放區域%的表面積,從而增加排放區域34'允許更多空氣流動的能力。因 此,風力機的跨度增加。換言之,風越強,排放區域34、34'、34"所需的空間越大,W便排出具 有使轉子5的旋轉遲緩的風險的過量空氣。
[0078] 在圖8a(前視圖)和圖8b(平面III-III上的截面圖)中,風力機1面臨將推力F3施加 至葉片的族8的強風,推力F3大于推力F2。活塞影響朝向轉子的后表面7的平移運動,W便影 響全行程(full stroke)。葉片的族8W與圖7a和圖7b中的類似方式移動,并且因此接近于 轉子5的后表面7。因此,如前所述,應當理解,在葉片9a、9b、9c移動之后,其仍然面向風。因 此,排放區域34"的表面積大于排放區域34'的表面積,從而進一步增加通過運個區域的空 氣流動并減小(葉片9上的風阻)葉片相對于掃風表面積(隨著受力葉片旋轉由受力葉片掃 風的表面面積)的風阻的比例。
[0079] 圖6c、圖7c、圖8c、圖17和圖24a描述了圖6曰、圖6b、圖6d、圖7曰、圖7b、圖8a和圖8b中 示出的實施方式的替換形式,其中,致動器32包括允許其從支撐件24的移動軸線偏離的兩 個樞轉連接件(詳見圖24a)。致動器32的近端41經由連接件62樞轉安裝在結構19的第二平 臺21上。運個樞轉連接件62定位成更靠近平臺21的旋轉軸線15,并且因此能夠為支撐件24 朝向結構21的周緣的滑動釋放一些空間。支撐件24的根部58包括在其另一端59'處的基部 60,其具有U的形狀。運個基部60旨在與固定在結構19的每個異形區段22中的U形截面的縱 向軌道63協作。基部60還經由樞轉連接件64連接至致動器32的活塞26的桿27的遠端40。圖 17是相對于第一平臺20和第二平臺21固定的具有異形區段22的結構19的立體圖。正如在前 述實施方式中,支撐件24可W沿著由轉子5限定的傾角從底部向上移動,反之亦然。根據致 動器32的新穎布置,基部60可W向上滑動更多,并且因此允許風力機1比W前具有更大的展 開位置。
[0080] 在運個實施方式的優選的替換形式中,致動器32能夠僅通過風的推力(沒有電動 機42的作用)移動,W便經由支撐件24移動葉片9的族8。因此葉片9的族8使用施加至葉片9 的風的推力從初始位置朝向展開位置移動。葉片9的族8在其重量的影響下返回至初始位 置。根據需要將預先校準致動器32的阻力(暗指沒有外來干預,諸如從輕風到高達強風而不 是狂風中的運行的可接受范圍的電子的、電氣的或液壓干預):風越強(離屯、力越大),則致 動器32的阻力越大,當風變弱時,葉片9自然地將返回至向下位置(初始位置)。運=個致動 器32單獨運行,運是因為其不受控制。只有風的推力驅動它們。旋轉速度將意味著通過致動 器32接收的力幾乎是相同的,使得運些致動器將W相同方式并且同時起作用。如在上文中 的前述實施方式中提到的,根據與先前描述的靜態風力機的相同構造,每個族8的葉片9相 對于彼此維持其初始位置(在支撐件24上)。
[0081] 根據如在圖%、圖9c和圖15中可見的另一實施方式,動態風力機1處于"樞轉的"順I 獎位置。例如,如圖9、圖13、圖14和圖16中所示,順獎位置遵循動態風力機1可采用的安全位 置。"樞轉的"動態風力機的運個實施方式為可能遇到的狂風的區域而保留。
[0082] 葉片9的動態移動與圖6至圖8中示出的風力機的葉片的動態移動保持相同。在運 個實施方式中,并且更特別地,根據順獎或者返回至運行位置(葉片根據風的強度重新開始 沿著轉子動態移動),移動裝置23包括致動器32W及至少一個連接桿66,該連接桿的一端67 較接至沿著軸44滑動的滑動組件43。相對的另一端部67'也較接至固定于異形區段22的基 部68。基部68朝向自由端36固定至異形區段22。在運種情況下,兩個連接桿66支撐(具體地, 基部68)異形區段22。滑動組件43包括使支撐件24的樞轉抑制的中央致動器100。在我們的 特定情況下,因為致動器32連接至基部60,因此其伴隨異形區段22的樞轉運動。然而,致動 器32使異形區段22的樞轉僅被抑制至較小范圍,運個功能為中央致動器100保留。中央致動 器安裝在轉子5的軸44上并且在第一平臺20與第二平臺21之間移動。滑動組件43經由機械 和電連接裝置而連接至朝向后表面7定位的電動機42。
[0083] 在運個實施方式中(見圖15和圖22),包括滑動組件43的移動裝置23通過操作員手 動地觸發,或者通過接收來自元件50的信息的微控制器而控制,或者可替換地,由操作員經 由從風速計61接收信息的機載計算機或者根據其他氣象信息而遠程控制。運在風很劇烈且 操作員將其視作使樞轉動態風力機1順獎所必需時實現。為此,在向下安全位置中(例如,圖 15),風力機1將提前將其設定為背對風。在順獎的背景中,異形區段22能夠相對于第一平臺 20和第二平臺21移動。滑動組件43允許異形區段22在運行位置與順獎位置之間樞轉,在運 行位置中,自由端36位于與第一平臺的表面69齊平,而在順獎位置中,自由端36不與表面69 齊平并且在轉子5的內部。滑動組件43的驅動部分由致動器100和/或葉片9的重量產生。致 動器100包括通過凸緣106連接至滑塊102的桿107。該滑塊沿著軸44的旋轉軸線移動。在端 部67、67的較接位置處經由至少連接桿66和兩個樞轉連接件67a和67b引起滑動組件43和異 形區段22的移動。更具體地,在運行位置中,葉片9的族8位于前表面6附近(在運種情況下, 第一平臺20)。滑塊102位于前表面6附近。致動器100的活塞107收回并且致動器100也在第 一平臺20附近。每個基部60通過位于基部60的下部134中的阻擋裝置而被阻擋在適當位置。 結構19包括在橫構件115a、ll加上阻擋異形區段22的鎖定裝置71(參見圖23)。為了從運行 位置移動到順獎位置中,操作員使鎖定裝置71a致動W從橫構件115a、115b釋放異形區段 22。每個異形區段22然后經由樞轉連接件53朝向轉子5的中屯、旋轉(樞轉)。因此,對連接桿 66進行支撐的滑動組件43沿箭頭70方向同時執行平移運動,從而降低(在圖15的平面Z、Y 中)自由端36。然后自由端不再接近于第一平臺20的表面69。在順獎位置中,滑塊102在靠近 第二平臺21旋轉之后被定位。異形區段22的旋轉由中央致動器100抑制。根部58的一部分或 整個根部位于轉子5內部。支撐件24在順獎位置中與轉子5的表面12齊平。每個異形區段22 然后通過橫構件115a、ll加上的鎖定裝置7化而被阻擋在運個順獎位置中。順獎位置中的葉 片9的族8具有較小的周緣,由此減小了其風阻。
[0084] 當贓風已經過去并且在已經執行運行的再開始之前進行檢查時,操作員物理地或 遠程地干預風力機IW通過使鎖定裝置71b解除阻擋而使異形區段22從其順獎位置解除阻 擋。致動器100的桿127在相反方向(與70相反)上移動W使滑動組件43返回至接近第一平臺 20的位置。運允許葉片9的族8返回至運行位置。
[0085] 自由端36然后位于與第一平臺20(周緣)齊平。因此,異形區段22通過鎖定裝置71a 被鎖定。基部60通過阻擋裝置134解除阻擋,從而允許其沿著軌道63滑動。
[0086] 根據圖18和圖19中示出的運個實施方式的另一替換形式,移動裝置23還包括至少 一個致動器32,該致動器在平行于前表面6和/或后表面7的方向上布置在轉子5中。在致動 器的實例中(參見圖18),桿27的遠端40被固定至支撐件24的根部58的端部59',并且汽缸25 的近端41被固定至滑動組件43。在運個實施方式的另一替換形式中,活塞26的桿27的遠端 可被固定至安裝板57(然后支撐件24不具有根部58)。移動裝置23也可位于轉子5的外部,朝 向轉子5的后表面7,從而空出轉子5的內部中央部分。
[0087] 圖25、圖26和圖27示出了在風很強烈(非常強的風、旋風、暴風)并且要求靜態或動 態風力機1保證安全的情形下的風力機1的實例的另一實施方式。為了將風力機1帶到安全 位置中,必須將轉子5W其"后表面"放置在風中。通常,運通過相對于風力機1的立柱2的軸 來樞轉底架39而實現。葉片9的族8然后背向風的方向16。在動態風力機1的情況下,葉片優 選地處于初始位置中,在此,該初始位置對應于(輕風)初始位置,運意味著葉片9的族8靠近 前表面6 (參見圖化和圖25)。安全位置也可始于與展開(強風)位置(參考圖8b和圖26)對應 的初始位置。
[0088] 對于待被帶到安全位置(例如,圖27)的靜態風力機而言,所需要的是在葉片背向 風之前旋轉底架39。
[0089] 圖28至圖35示出了使風力機1從安全位置順獎的另一優選方式,在安全位置中,葉 片的族處于的向上位置(例如,圖26中示出的展開位置)或者優選地,葉片9的族處于的向下 位置(初始位置,例如,參見圖25))。在運個順獎位置中,支撐件24具有旋轉裝置,該旋轉裝 置允許其圍繞穿過支撐件24的根部58的軸線133旋轉。被稱為輪流順獎的順獎旨在通過提 供小于或至少等于如之前看到的樞轉順獎構造的跨度而顯著減少狂風的風力影響。運種構 造允許葉片9的族8通過將葉片9的端部10盡可能地靠近地將轉子5的旋轉軸線15更靠近在 一起。葉片9的族8的支撐件24的根部58具有軸130,該軸經由滾動軸承125相對于旋轉軸線 133樞轉。運個軸130具有連接至凹部件129的下端,該凹部件旨在與動力輸出類型的花鍵軸 128的一部分協作。運個軸128連接至通過安裝在橫構件115a、115b之間的導軌122而在橫構 件115a、115b之間滑動的電動機121。電動機在致動器126的作用下經由桿127、至少一個連 接桿124 W及樞轉連接件123和123 '在導軌122中滑動。電動機121能夠在對支撐件24旋轉進 行致動的第一位置與中性的第二位置之間移動,在第一位置中,軸128連接至凹部件129,而 在中性的第二位置中,軸128與凹部件129斷開連接。為葉片的每個族提供一個電動機121。 致動器126安裝在軸44上,并且致動器126的桿127沿著旋轉軸線15移動。
[0090] 在運個實施方式的第一替換形式中,基部60安裝在樞轉板上,該樞轉板在其下部 中配備有凹部件129,該凹部件旨在直接連接至軸128(在運個替換形式中沒有軸130)。為了 允許樞轉板和底座60旋轉,軌道63包括允許底座60的下部通過的凹槽(未描述)。
[0091] 在運個實施方式的優選的第二替換形式中,軸130的上部連接至底座60。在運個替 換形式中,異形區段22相對于橫構件115a、115bW及第一平臺和第二平臺(圖34和圖35)被 固定。鎖定裝置71d(圖35)阻擋或釋放軸130的旋轉。基部60提前由位于基部60的下部134的 阻擋裝置鎖定,W防止基部60沿著軌道63滑動。當致動器126的桿127收回時(圖35),電動機 121然后處于中性位置并且不可能驅動。當致動器126的桿127展開時(圖34),電動機121然 后處于致動位置,因此軸128驅動軸130,其允許設置有葉片9的支撐件24旋轉。為了在軸128 和凹部件129在已經連接之后允許支撐件24旋轉,使用鎖定裝置71d將軸130從基部60解鎖。 電動機121、鎖定裝置71d、致動器126和阻擋裝置可被遠程致動。支撐件24可樞轉通過0到 360°之間的旋轉角度。優選地,支撐件24在0°到180°之間樞轉。在贓風經過并且已經執行檢 查之后,電動機121被致動W將葉片9的族8返回至其運行初始位置(通過反向旋轉或者沿相 同方向實現360°旋轉)。圖30和圖31示出了樞轉通過90°角度的中間物。例如,當最后確定順 獎位置時,也就是當根部58沿順時針方向(箭頭135)樞轉180° (圖32和圖33)時,定位在軸 130與基部60之間的位置傳感器131使得電動機121的旋轉停止。當支撐件24達到180°的角 時,不像在葉片的前表面213將背向風的安全位置中,葉片的族8的每個葉片9a、9b、9c具有 的前表面213正面向風。因此,受力葉片9c的跨度el、e2、e3從el減小至e3,其中,根據支撐件 占用的角度,el〉e2〉e3。
[0092] 圖IOa和圖IOb示出了包括動態葉片族8的風力機1的又一實施方式。在圖IOa中,葉 片的族8處于接近轉子5的旋轉軸線15的初始位置中。為了應對強風,葉片的族8通過移動裝 置23朝向展開位置同時移動,在展開位置中,葉片的族8與轉子的水平軸線15相距一些距 離。葉片的族8還都安裝在支撐件24上。運些支撐件24定位在轉子5的外表面12上。在運種情 況下,每個支撐件24被固定至沿轉子5的徑向方向在汽缸25中平移運動的活塞桿27的遠端。 壁33還具有通孔28',該通孔允許活塞26的桿27的通道在初始位置與展開位置之間移動。隨 著用作支撐件24的活塞致動器組件移動,運使葉片的族8W徑向運動移動,桿27相對于轉子 5的旋轉軸線15推動支撐件24。因此,在圖IOb中,盡管葉片維持初始位置的構造,但支撐件 24和葉片9a、9b、9c與轉子5的表面相距一些距離。應當理解,在運個實施方式中,在葉片9曰、 9b、9c移動之后,其仍然面向風。通過移動葉片的族8,排放區域34的表面積也被改變。在圖 1化中,當葉片9靠近轉子5的表面時,排放區域34'的表面積大于初始排放區域34的表面積。
[0093] 圖11和圖12描述了包括動態葉片族8的風力機的又一實施方式。根據運個實施方 式,轉子5的壁33包括允許葉片9移動的通孔28"(參見圖14)。通孔28"在曲線46中延伸。具體 地,通孔28"形成的曲線46具有從前表面6朝向后表面7基本上縱向延伸的第一部分47W及 在基本上平行于受力葉片9c的葉片根端11的方向17的方向上延伸的第二部分48。在運種情 況下,安裝在轉子5中的導向裝置45沿箭頭38的方向W基本上相對于轉子5的旋轉軸線的旋 轉使族8的每個葉片在初始位置與收回位置之間移動,在初始位置中,葉片9接近于旋轉軸 線,而在收回位置中,葉片仍然接近于旋轉軸線并且一個接一個地放置。同樣,在運個實施 方式中,應當理解,在葉片9a、9b、9c移動之后,其仍然面向風。例如,導向裝置45包括至少一 個連接桿(未描述),該連接桿具有旋轉地安裝在軸44上的一端W及固定至族8的葉片中的 一個的葉片根端11的另一端。為每個葉片設置一個連接桿。能夠提供圓板代替連接桿。導向 裝置45還包括鎖定元件(未描述),該鎖定元件在初始位置中或在收回位置中阻擋葉片。微 控制器使用從元件50或從風速計61接收的信息或者操作員的遠程指令來命令鎖定裝置的 阻擋或解除阻擋。布置在彼此后面的葉片9允許排放區域34放大,使得可W除去較大量的空 氣。
[0094] 本風力機1完美適于陸上使用(特別用途:居住區域、商業區域或者活動區域)或者 適于海上使用。
[0095] 前文通過舉例的方式描述了本發明。應當理解的是,在不背離本發明的范圍的情 況下,本領域技術人員能夠W各種方式改變本發明的實施方式,例如,通過結合僅考慮或者 結合考慮的上述各種特征。
【主權項】
1 · 一種風力機(1),包括: -轉子(5),用于圍繞與風向基本上平行的水平旋轉軸線(15)旋轉,所述轉子(5)具有面 向風且與風向基本上垂直的前表面(6)以及朝向所述轉子的支撐件定位的后表面(7);以及 -葉片(9、9&、%、9幻的至少兩個不同的族(8),分布在所述轉子(5)上, 其特征在于,所述葉片的每個族(8)均包括具有自由端以及連接至所述轉子的葉片根 端的至少三個葉片(9、9a、9b、9c); 所述葉片(9、9a、9b、9c)的每個族均包括捕獲葉片(9a ),所述捕獲葉片朝向導向葉片 (9b)引導風,所述導向葉片朝向受力葉片(9c)引導風,所述受力葉片(9c)具有布置為與風 向基本上垂直的表面(13),所述葉片(9、9 &、%、9幻的每個族(8)中的葉片(9、9&、%、9(3)的 所述葉片根端(11)在所述轉子(5)的外表面(12)上沿著所述轉子的所述旋轉軸線(15)連續 偏移,并且所述捕獲葉片(9a)具有相比于所述導向葉片(9b)減小的長度,并且所述導向葉 片本身具有相比于所述受力葉片(9c)減小的長度。2. 根據權利要求1所述的風力機(1),其特征在于,所述捕獲葉片(9a)沿著所述轉子(5) 的所述旋轉軸線(15)定位在所述受力葉片(9c)的前面。3. 根據權利要求2所述的風力機(1 ),其特征在于,每個所述葉片根端(11)以在所述轉 子的所述旋轉軸線與所述葉片根端的方向之間形成的一預定角度(α)布置在所述轉子的所 述表面(12)上。4. 根據權利要求2所述的風力機(1),其特征在于,所述葉片(9、9&、%、9幻沿縱向方向 從所述轉子(5)突出,所述縱向方向與所述轉子(5)的所述表面(12)形成一預定角度⑴)。5. 根據權利要求3或4所述的風力機(1),其特征在于,所述預定角度(α、β)大于0并且小 于或等于90°。6. 根據前述權利要求中任一項所述的風力機(1),其特征在于,所述風力機包括移動裝 置(23),所述移動裝置使所述葉片(9、9 &、%、9幻的族(8)在以下位置之間移動: -初始位置,在所述初始位置中,所述葉片的族(8)接近于所述轉子的所述旋轉軸線 (15)并且被展開;以及 -展開位置,在所述展開位置中,所述葉片的族處于與所述轉子的所述旋轉軸線(15)相 距一些距離。7. 根據權利要求6所述的風力機(1),其特征在于,所述移動裝置(23)在以下運動中改 變所述葉片的族(8)的布置: -相對于所述轉子的所述旋轉軸線(15)的徑向運動;和/或 -在從所述后表面(7)朝向所述前表面(6)定位的方向上或者反過來與所述轉子(5)的 所述表面(12)基本上平行的平移運動。8. 根據前述權利要求中任一項所述的風力機(1),其特征在于,所述葉片(9)的每個族 (8)均安裝在連接至所述移動裝置(23)的支撐件(24)上。9. 根據要求要求1至7中任一項所述的或者根據權利要求8所述的風力機(1),其特征在 于,所述葉片(8)的每個族(8)安裝在支撐件(24)上,所述支撐件包括沿著導軌(63)滑動的 基部(60),所述導軌被布置在定位于所述轉子(5)中的結構(19)的異形區段(22)上,所述異 形區段(22)連接至所述移動裝置(23)。10. 根據權利要求9所述的風力機(1),其特征在于,所述結構(19)至少包括設置有第一 端(35)和第二自由端(36)的所述異形區段(22),所述異形區段(22)布置在具有內表面(69) 的第一平臺(21)與鉸接至所述第一端(35)的第二平臺(22)之間,使得所述異形區段(22)能 夠經由所述移動裝置(23)在第一運行位置與順槳位置之間移動,在所述第一運行位置中, 所述第二自由端(36)位于與所述表面(69)齊平,在所述順槳位置中,所述第二自由端(36) 處于與所述表面(69)相距一些距離。11. 根據權利要求8至10中任一項所述的風力機(1),其特征在于,所述支撐件(24)包括 將所述支撐件(24)相對于所述轉子(5)的所述表面(12)圍繞穿過所述支撐件(24)的根部 (58)的旋轉軸線(133)以0°到360°之間的角度旋轉地設定的裝置。12. 根據權利要求1至5中任一項所述的風力機(1),其特征在于,所述風力機包括導向 裝置,所述導向裝置在每個所述族(8)內使所述族(8)的每個葉片(9、9 &、%、9幻基本上圍繞 所述轉子的所述旋轉軸線(15)旋轉地在以下位置之間移動: -初始位置,在所述初始位置中,所述葉片(9、9&、%、9幻接近于所述旋轉軸線(15)并且 被展開;以及 -收回位置,在所述收回位置中,所述葉片(9、9&、%、9幻接近于所述旋轉軸線(15)且一 個接一個地放置。13. 根據前述權利要求中任一項所述的風力機(1),其特征在于,所述轉子(5)包括壁 (33),所述壁包括從所述轉子(5)的所述前表面(6)朝向所述后表面(7)縱向延伸或者在一 曲線(46)中延伸的通孔(28,28'),所述曲線包括從所述前表面(6)朝向所述后表面(7)基本 上縱向延伸的第一部分(49)以及在與所述受力葉片(9c)的所述葉片根端(11)的方向(17) 基本上平行的方向上延伸的第二部分(49)。14. 根據權利要求13所述的風力機(1),其特征在于,每個所述通孔(28,28')均被設計 成接收至少一個元件(27,29),所述元件連接至在所述初始位置與所述展開或收回位置之 間穿過所述通孔(28,28')的所述移動裝置(23)或導向裝置(45)。15. 根據權利要求13或14所述的風力機(1),其特征在于,所述移動裝置(23)或所述導 向裝置(45)包括至少一個液壓致動器或蝸桿。16. 根據權利要求1至15中任一項所述的風力機(1),其特征在于,所述轉子(5)具有截 頭圓錐形截面。17. 根據權利要求1至15所述的風力機(1),其特征在于,所述轉子(5)具有圓柱形截面。
【文檔編號】F03D1/02GK105829707SQ201480069525
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年10月16日
【發明人】塞巴斯蒂安·芒索
【申請人】塞巴斯蒂安·芒索