[發明專利]豎直軸風輪機

有效

• 申請號: 201380053243.5
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN104995401B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 皮埃爾-阿曼德·托馬斯
• 申請（專利權）人: 帕尼帕公司
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D3/02;F03D7/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 吳黎

根據本發明的裝置(10)包括基座(11)、安裝在基座(11)上并且沿著豎直軸線(Z)延伸的中空桅桿(12)，以及至少一個圍繞桅桿(12)可旋轉的模塊(13)。所述模塊(13)包括至少一個繞著樞接鏈(26)在回縮位置和展開位置之間可移動的翼片(18)，以及根據所述翼片(18)圍繞桅桿(12)的角位置而使得所述翼片(18)在其展開位置和回縮位置之間移動的機構(40)。該裝置還包括傳動軸(15)，所述傳動軸(15)位于中空桅桿(12)內部，與所述模塊(13)旋轉連接，并且與轉換器(17)相配合從而將傳動軸(15)的機械轉動能量轉換為機械能或電能。

技術領域

本發明涉及一種用于將風能(即來自風的動能)轉換為另一類能量(尤其是機械能和/或電能)的裝置。

背景技術

現有技術中已知用于將風能轉換為電能的裝置。這樣的裝置通常被稱為″風輪機″。該已知的裝置包括桅桿以及設置有葉片并且安裝在桅桿尖端的轉子。

轉子由來自風的動能而旋轉。換句話說，風能對轉子施加轉矩。

此外，轉子與轉換器動力連接，該轉換器將施加到轉子的轉矩的能量轉換為機械能或電能。

由于葉片轉子的結構，驅動那些葉片轉動的風流被大大阻斷。因此，不可能將多個風輪機設置成彼此靠得太近，被一個風輪機阻斷的風流不能被用于驅動另一個風輪機的轉子旋轉。

此外，這樣的風輪機能夠被使用的時間范圍僅僅限于大約2800小時以內。

發明內容

本發明通過提供一種對風流阻斷小、能夠在更長的時間內被使用、而且具有最佳輸出的風能轉換裝置，尤其解決了上述缺陷。

為了上述目的，本發明尤其涉及一種用于將風能轉換為另一類能量的裝置，其特征在于，包括：

基座；

中空桅桿，安裝在基座上并且沿著大體豎直的軸線延伸；

至少一個具有圍繞軸線的基本回轉形狀的模塊，所述模塊與桅桿同軸放置并且圍繞所述桅桿可旋轉，所述模塊包括：

至少一個翼片，所述翼片在被樞接鏈所連接的一端與自由端之間延伸，所述翼片繞著所述樞接鏈在回縮位置和展開位置之間可移動；

用于根據所述翼片圍繞桅桿的角位置而使得所述翼片在其展開位置和回縮位置之間移動的機構，該移動機構能夠被停用；

傳動軸，所述傳動軸位于與所述模塊同軸設置的中空桅桿內部，與圍繞所述軸線的所述模塊旋轉連接，并且與轉換器相配合從而將所述傳動軸的機械轉動能量轉換為另一類能量。

通過將翼片在其展開位置和回縮位置之間的位置與該翼片圍繞桅桿的角位置相關聯，可以僅當翼片順風推進之時打開翼片，而當翼片逆風移動之時關閉它。這樣，就沒有能量因為翼片逆風向前移動而損失，從而改善了轉換裝置的輸出。

此外，因為僅順風推進的翼片是打開的，該裝置不會顯著地阻斷流經該裝置的風流。特別地，流經處于回縮位置的翼片的風流受到的阻斷非常小。其結果是，可以將這樣的能量轉換裝置設置為彼此更加靠近而不會妨礙它們的運行。

最后，根據本發明的能量轉換裝置能夠被使用超過4000小時的時長。此外，這樣的能量轉換裝置能夠在至少為40m/s的風速條件下運行。

此外，因為能夠停用用于移動翼片的機構，例如在可能損壞該裝置的大風的情況下，可以將所有翼片都保持在閉合位置而不論它們的角位置如何。

根據本發明的風能轉換裝置還可以包括以下的一個或多個特征，可以單獨地或根據任何技術上可能的組合來考慮這些特征：

所述桅桿具有對應于每一個模塊的至少一個周向滾動軌道，每個模塊包括至少一個套環，所述套環上支撐有與所述滾動軌道相配合的互補的滾動件。