風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種用于產(chǎn)生能量的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備(1)，其包括軸向被流過的、可轉(zhuǎn)動地支承在一根軸(3)上的、旋轉(zhuǎn)的、形成渦流的聚風(fēng)器(2)，該聚風(fēng)器具有環(huán)形的外殼(4)，在其外側(cè)在360°上分布設(shè)置有導(dǎo)向裝置，并且該聚風(fēng)器在所述軸(3)與所述環(huán)形的外殼(4)之間配備有成圓形分布的聚風(fēng)器葉片(7)。為了創(chuàng)造有利的條件，而建議：所述導(dǎo)向裝置包括鋸齒形的、彎曲的導(dǎo)向成型件(5)，這些導(dǎo)向成型件生成邊緣渦流，所述邊緣渦流在所述環(huán)形的外殼(4)的整個橫截面上順流而下地造成一個渦流芯。
【專利說明】風(fēng)力發(fā)電設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生能量的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其包括軸向被流過的、可轉(zhuǎn)動 地支承在一根軸上的、旋轉(zhuǎn)的產(chǎn)生渦流的聚風(fēng)器，該聚風(fēng)器具有環(huán)形的外殼，在其外側(cè)在 360°上分布設(shè)置有導(dǎo)向裝置，并且該聚風(fēng)器在所述軸與所述環(huán)形的外殼之間配備有成圓 形分布的聚風(fēng)器葉片（W002/057625 A1)。
【背景技術(shù)】
[0002] 這種已知的裝置在其外殼上配備有一渦旋發(fā)電機(jī)，但是總體上具有非常復(fù)雜的渦 輪機(jī)式的結(jié)構(gòu)形式。此外可以借助不同的系統(tǒng)來利用風(fēng)力中所包含的動能。
[0003] 已知的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備大多具有螺旋槳式的轉(zhuǎn)輪，它們?yōu)榱水a(chǎn)生能量而沿著或逆著 風(fēng)向利用升力地定位取向。但是該螺旋槳式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具有下述缺點：其經(jīng)濟(jì)性特別 是在低風(fēng)速和在較小直徑的情況下根據(jù)貝茲理論非常地小。此外普遍為人所知的是，螺旋 槳式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生很高的噪聲級，超過了在居住區(qū)域內(nèi)對于較小型家用設(shè)備的噪聲 級準(zhǔn)則。螺旋槳式的轉(zhuǎn)輪也需要相應(yīng)的輪轂高度，因為氣流的可用能量密度和其內(nèi)能隨著 轉(zhuǎn)子葉片尺寸規(guī)格的增大而在所掠過的總橫截面上劇烈變化。
[0004] 為了對這一點進(jìn)行改進(jìn)，已知的是（EP 1415089)，通過一種軸向被流過的轉(zhuǎn)輪以 更高的能量密度及提高的內(nèi)能來輸送氣流，并使自然風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換為電能。
[0005] 所述軸向被流過的、在一個可轉(zhuǎn)動地支承的軸上設(shè)有轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)輪具有一個在 軸向上加速氣流的導(dǎo)向裝置。該已知的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可以通過軸向氣流有利地利用所在位 置存在的風(fēng)的流動分量，由此可以在貝茲理論的允許范圍內(nèi)通過進(jìn)行加速的導(dǎo)向裝置以更 高效率利用該氣流的動能，然后將其轉(zhuǎn)換為電能。
[0006] 同樣已知的是：底部/地面的粗糙度越顯著，則氣流受到的制動作用越大。另一個 事實在于所說的取決于位置的風(fēng)剪切力，這意味著：越靠近底部/地面，則風(fēng)速越小。這種 情況能明顯覺察：越來越靠近底部/地面，就致使強(qiáng)風(fēng)過渡到渦流吹風(fēng)，其不利地影響粗糙 度長度，并且大大減少了氣流的內(nèi)能。關(guān)于這些條件的更為詳盡的細(xì)節(jié)可以從瑞索國家實 驗室（Risoe National Laboratory)的風(fēng)力潤輪機(jī)設(shè)計指導(dǎo)手冊（Hand buch Guidlines for Design of Wind Turbines)中找到。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 因此本發(fā)明的目的在于：消除所述缺陷，并提供一種簡單和高效的開頭所述類型 的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，它以更佳的效率利用可供使用的風(fēng)能并且特別是對于所有可用風(fēng)速都能 以更佳粗糙度長度和更高內(nèi)能將風(fēng)供送給被流過的、旋轉(zhuǎn)的和形成渦流的聚風(fēng)器。
[0008] 本發(fā)明通過下述方式實現(xiàn)了上述目的：導(dǎo)向裝置包括鋸齒形的、彎曲的導(dǎo)向成型 件，這些導(dǎo)向成型件生成邊緣渦流，所述邊緣渦流在環(huán)形外殼的整個橫截面上順流而下地 造成一個渦流芯。尤其是，設(shè)置在外殼上的、在360°上分布的鋸齒形的并且在流動方向上 卷起的、彎曲的導(dǎo)向成型件在聚風(fēng)器的后面生成邊緣渦流，所述邊緣渦流在導(dǎo)向成型件上 分離。
[0009] 所述邊緣渦流在氣流中一起流動，并由于彼此間的感應(yīng)影響在下游相互螺旋形圍 繞地旋轉(zhuǎn)并且順流而下地形成一個渦流芯，該渦流芯在聚風(fēng)器后面構(gòu)成一個聚風(fēng)器孔眼， 該聚風(fēng)器孔眼在環(huán)形外殼的整個橫截面上具有強(qiáng)烈的負(fù)壓。
[0010] 在該渦流芯的內(nèi)部形成了提高的流動速度，該提高的流動速度在聚風(fēng)器后面導(dǎo)致 局部壓力的降低，從而由于更大的壓力落差而可以提高所述旋轉(zhuǎn)的聚風(fēng)器的功率。
[0011] 由流體技術(shù)可以知道的是，負(fù)壓在鄰接著遠(yuǎn)離的區(qū)域內(nèi)繼續(xù)延伸，因此也通過聚 風(fēng)器葉片提高了在所述的聚風(fēng)器中的空氣流動，這樣也造成提高的能量功率，因為強(qiáng)制發(fā) 生更大的通過量。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的形成渦流的聚風(fēng)器具有鋸齒形的自身卷起的、彎曲的導(dǎo)向成型件， 這些導(dǎo)向成型件在360°上分布地以圓形布置方式設(shè)置于環(huán)形罩殼的下游，該聚風(fēng)器順流 而下地除了形成渦流芯（其在聚風(fēng)器后面在環(huán)形外殼的整個橫截面上構(gòu)成一個具有強(qiáng)烈 負(fù)壓的聚風(fēng)器孔眼），有利地還造成在所有風(fēng)速情況下在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備軸處的流動加速和 轉(zhuǎn)矩提高。這一點導(dǎo)致更佳的粗糙度長度，此外尤其是使強(qiáng)風(fēng)之間在驅(qū)動轉(zhuǎn)速中由于風(fēng)力 引起的短時波動得到平滑。為此，導(dǎo)向成型件可以是沿成型件縱向以及必要時繞成型件縱 軸線彎曲的。
[0013] 因此每m2掠過面積的電能收獲率由于往所述旋轉(zhuǎn)的形成渦流的聚風(fēng)器上加強(qiáng)作 用的升力而提高，所述升力同樣也加強(qiáng)地對轉(zhuǎn)矩并進(jìn)而對每m 2掠過面積的實際功率產(chǎn)生影 響。這樣能使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在較小風(fēng)力強(qiáng)度情況下更早地啟動并且因此對于所有可用風(fēng)速 情況下的功率曲線產(chǎn)生積極影響。
[0014] 附加地或者另選地，所述外殼可以配備有形式上為帶有一體成形的小翅的翼端的 導(dǎo)向成型件，其具有特別好的和可預(yù)計的渦流分離特性。
[0015] 為了改善特別是即使在很小風(fēng)速情況下的流動特性、驅(qū)動和渦流分離，所述外殼、 導(dǎo)向成型件以及必要時還有小翅可以具有一支承面橫截面（TragflSchenquerschnitt， 翼橫截面）。
[0016] 所述形成渦流的、逆著轉(zhuǎn)動方向自身卷起的、彎曲的導(dǎo)向成型件也可以被使用在 潤輪機(jī)和轉(zhuǎn)子的固定罩殼中。
[0017] 在另一設(shè)計形式中，根據(jù)本發(fā)明的該聚風(fēng)器可以通過電動機(jī)驅(qū)動也作為通風(fēng) 機(jī)-聚風(fēng)器產(chǎn)生推進(jìn)力地使用。在這種使用形式中，逆流而上地形成一個負(fù)壓區(qū)域，該負(fù)壓 區(qū)域本身順流而下地也在聚風(fēng)器的鄰接著遠(yuǎn)離的局部區(qū)域內(nèi)由于抽吸效應(yīng)而繼續(xù)延伸，并 且相對根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)通風(fēng)機(jī)來說由于局部壓力的降低而減小了用于電動機(jī)驅(qū)動的 能量需求。
[0018] 如果根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的效率還應(yīng)該進(jìn)一步提升或者說可供使用的風(fēng) 能還應(yīng)該更好地利用，建議：在所述旋轉(zhuǎn)的聚風(fēng)器下游設(shè)置一個安置于一根附加軸上的、軸 向被流過的輔助聚風(fēng)器，它們二者都用一個在水平方向上連續(xù)貫通的環(huán)形或者擴(kuò)散器形的 固定的罩殼所包圍。
[0019] 如果試圖附加地提高在所述水平延伸的、環(huán)形或者擴(kuò)散器形的固定的罩殼中的風(fēng) 速，有利的是：該罩殼在進(jìn)風(fēng)側(cè)被設(shè)計成噴嘴形狀，逐漸變窄，而在出風(fēng)側(cè)該罩殼則呈拉瓦 爾噴嘴形擴(kuò)寬。
[0020] 為了可以根據(jù)需要將所述聚風(fēng)器或者所述輔助聚風(fēng)器在運行中作為相應(yīng)另一聚 風(fēng)器的導(dǎo)向裝置使用，為所述聚風(fēng)器和/或輔助聚風(fēng)器配置有制動裝置，借助它可以對其 中一個或者另一個聚風(fēng)器進(jìn)行制動直至靜止?fàn)顟B(tài)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的具有旋轉(zhuǎn)的形成渦流的聚風(fēng)器的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備以逆風(fēng)定向的水 平旋轉(zhuǎn)軸被設(shè)置成在塔桿上借助旋轉(zhuǎn)環(huán)圈連接或類似方式的迎風(fēng)面或者背風(fēng)面轉(zhuǎn)子 (Luv- Oder Lee-LSufer)。同樣地，與設(shè)置在下游的輔助聚風(fēng)器串聯(lián)連接的聚風(fēng)器也 配有在塔桿上借助旋轉(zhuǎn)環(huán)圈連接或類似方式的水平延伸的、固定的環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉 瓦爾噴嘴形罩殼。
[0022] 如果希望根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可以利用太陽能，則堅直延伸的形成渦流的 聚風(fēng)器配備有柔韌的薄層的用于利用太陽能的太陽能板。帶有柔韌的太陽能板的外層不僅 在所述聚風(fēng)器、所述成圓形設(shè)置的形成渦流的導(dǎo)向成型件上延伸，而且也在所述水平延伸 的固定的環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾噴嘴形罩殼或者其部件上延伸。
[0023] 由太陽能板獲取的熱能被導(dǎo)出并轉(zhuǎn)換為電能。通過所述太陽能板，通過導(dǎo)出熱能 而實現(xiàn)對聚風(fēng)器表面的冷卻，由此附加地對流動道道內(nèi)的氣流進(jìn)行冷卻，從而提高空氣的 比重，因而也提高了能量效率。普遍為人熟知的是，太陽能板上以后可能會形成冰，或者可 能積雪。
[0024] 作為根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的另一種使用方案，建議：分離出首先是軸向、螺 旋形引入到所述水平延伸的、固定的拉瓦爾噴嘴形罩殼中的氣流的包含于空氣濕度中的水 的部分水分，所述罩殼沿進(jìn)風(fēng)方向上首先變窄，接著其細(xì)窄部又重新朝出風(fēng)側(cè)方向擴(kuò)寬。
[0025] 通過在所述水平延伸的拉瓦爾噴嘴形罩殼中呈螺旋形引入的氣流，位于兩個聚風(fēng) 器之間的氣流得到冷卻，由此水分便在罩殼的底部上分離出來。該脫離氣流的部分水分可 收集在儲水容器中，并被經(jīng)濟(jì)地用于灌溉或者其他的工程技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。該水可以在地下 收集或者通過泵汲而被收集于地上的儲水池中。
[0026] 如果試圖對在所述水平延伸的、拉瓦爾噴嘴形罩殼中流過的氣流進(jìn)行進(jìn)一步的冷 卻，以便從該氣流抽走包含于空氣濕度中的水分的較高份額，建議：對所述聚風(fēng)器在進(jìn)風(fēng)側(cè) 以及對所述拉瓦爾噴嘴形罩殼通過內(nèi)置的冷卻線和/或冷卻蛇管或者類似措施根據(jù)需要 相應(yīng)地進(jìn)行冷卻。這種冷卻線和/或冷卻蛇管也可以平行地、網(wǎng)柵形地設(shè)置在兩個聚風(fēng)器 之間。
[0027] 為了在無風(fēng)情況或者很弱的風(fēng)流情況下也可以使用所述用于從氣流中分離出水 分的裝置，使串聯(lián)設(shè)置的聚風(fēng)器中的一個在所述特別是在水平延伸的拉瓦爾噴嘴形罩殼內(nèi) 通過電動機(jī)驅(qū)動經(jīng)由發(fā)電機(jī)作為通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生推進(jìn)力地驅(qū)動。可選地，要么是所述聚風(fēng)器要 么是所述輔助聚風(fēng)器以電動機(jī)方式作為通風(fēng)機(jī)運行，從而使其逆流而上產(chǎn)生推進(jìn)力地吸入 氣流。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 本發(fā)明在附圖中借助一個實施例得到示意性說明。這里示出：
[0029] 圖1作為迎風(fēng)面轉(zhuǎn)子的根據(jù)本發(fā)明的具有旋轉(zhuǎn)的形成渦流的聚風(fēng)器的風(fēng)力發(fā)電 設(shè)備的前視圖。
[0030] 圖2作為迎風(fēng)面轉(zhuǎn)子的根據(jù)本發(fā)明的具有旋轉(zhuǎn)的形成渦流的聚風(fēng)器的風(fēng)力發(fā)電 設(shè)備的側(cè)視圖。
[0031] 圖3根據(jù)本發(fā)明的在水平延伸的固定的拉瓦爾噴嘴形罩殼中具有旋轉(zhuǎn)的形成渦 流的聚風(fēng)器以及具有設(shè)置在下游的在附加軸上平行延伸的輔助聚風(fēng)器的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的 局部剖開的側(cè)視圖，帶有內(nèi)置的冷卻線和儲水池。
[0032] 圖4至6在360°上成圓形設(shè)置的鋸齒形的逆著轉(zhuǎn)動方向自身卷起的、彎曲的導(dǎo) 向成型件的不同視圖。
[0033] 圖7至12在360°上成圓形設(shè)置的形成渦流和壓縮氣流的逆著轉(zhuǎn)動方向自身卷 起的、彎曲的導(dǎo)向成型件的其他一些實施例的不同視圖，和
[0034] 圖13至21根據(jù)圖4至12的實施例的結(jié)構(gòu)變型方案，具有一種帶有支承面橫截面 的導(dǎo)向成型件。
【具體實施方式】
[0035] 用于產(chǎn)生能量的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1 (其具有旋轉(zhuǎn)的形成渦流的聚風(fēng)器2)主要包括一 個軸向被流過的、可轉(zhuǎn)動地支承在軸3上的旋轉(zhuǎn)的聚風(fēng)器2,該聚風(fēng)器具有一個環(huán)形的外殼 4,從而可以在整個流入的橫截面上利用空氣流動。
[0036] 在環(huán)形包圍的外殼4的外側(cè)，在360°上分布設(shè)置有成圓形固定的、自身卷起的壓 縮氣流和形成渦流的導(dǎo)向裝置，它們具有鋸齒形的逆著轉(zhuǎn)動方向自身卷起的、彎曲的導(dǎo)向 成型件5,所述導(dǎo)向成型件可以在流動方向上擴(kuò)展（在橫截面中加寬）。
[0037] 聚風(fēng)器2在輪轂6和環(huán)形的外殼4之間配備有圍繞輪轂6呈圓形、福射狀地設(shè)置 的聚風(fēng)器葉片7,它們根據(jù)使用目的具有低速剖面或者高速剖面。所說低速剖面在本文中被 理解為支承面剖面（翼剖面），它在較低的流入速度上設(shè)計。據(jù)此，高速剖面在更高的或者 說高的流入速度上設(shè)計。
[0038] 這種形成渦流的導(dǎo)向成型件5可強(qiáng)迫流入的氣流生成邊緣渦流，所述邊緣渦流在 聚風(fēng)器2后面在被流過的聚風(fēng)器2的整個橫截面上合并成一個渦流芯。在該渦流芯的內(nèi)部 形成了更強(qiáng)的環(huán)流，此環(huán)流在其內(nèi)部造成速度增大以及由此產(chǎn)生負(fù)壓。在封閉的圓環(huán)面中 在聚風(fēng)器2、聚風(fēng)器孔眼的后面，在環(huán)形外殼的整個橫截面上實現(xiàn)了局部壓力的減小。由于 渦流芯中的低壓，流過聚風(fēng)器2的空氣從周圍逆流而上地被吸入，因為在局部負(fù)壓下分子 以分子速度流動并因此具有自行加速的效果。這種加速造成了更好的粗糙度長度，伴有更 高的氣流內(nèi)能，并使在強(qiáng)風(fēng)之間風(fēng)力的短時波動得到平滑。
[0039] 如同各實施例（圖4至12)中所示，形成渦流的自身卷起的、彎曲的導(dǎo)向成型件5 在成型件端部處具有不同的流出構(gòu)造形式，并且也可以設(shè)計成克服彈簧力或者通過使用柔 韌的材料隨著風(fēng)流能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0040] 聚風(fēng)器2被固定在軸3上，該軸可轉(zhuǎn)動地支承在殼體8內(nèi)并通過變速器9和離合 器10連接于發(fā)電機(jī)11，從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1對風(fēng)的跟蹤借助一個嵌置 到旋轉(zhuǎn)環(huán)圈2中的電動機(jī)13實現(xiàn)。根據(jù)圖1和2,本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1被安裝在鋼管 塔桿14上。
[0041] 聚風(fēng)器2與軸3同軸地具有一個中間排擠體，它同時形成用于安裝聚風(fēng)器2的輪 轂6并將氣流從內(nèi)部的渦輪區(qū)域（在該內(nèi)部的渦輪區(qū)域中，利用效率由于與旋轉(zhuǎn)軸的距離 很小而非常之低）引向更靠外的渦輪區(qū)域，從而附加地提高聚風(fēng)器2前的滯止壓力（動壓 頭）以及由此提高聚風(fēng)器葉片在低速成型件（低速剖面）處的升力。
[0042] 針對用于利用太陽能的設(shè)計變型，堅直延伸的聚風(fēng)器2自身以及形成渦流的彎曲 的導(dǎo)向成型件5配備有柔韌的薄層的用于利用太陽能的太陽能板。由太陽能板獲取的太陽 能電流（Solarstrom)被導(dǎo)出和轉(zhuǎn)換為電能。
[0043] 聚風(fēng)器2也可以通過其發(fā)電機(jī)11以電動機(jī)方式作為通風(fēng)機(jī)-聚風(fēng)器2產(chǎn)生推進(jìn) 力地被驅(qū)動，從而逆流而上在通過降低局部壓力而產(chǎn)生一個負(fù)壓區(qū)，它由于抽吸作用也順 流而下地繼續(xù)延伸到以電動機(jī)方式運行的通風(fēng)機(jī)-聚風(fēng)器的鄰接的局部區(qū)域中，從而改善 效率。
[0044] 在根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1的另一種設(shè)計形式中，可以在聚風(fēng)器2下游設(shè)有 一個安置于一根附加軸15上的、如同聚風(fēng)器2那樣軸向被流過的輔助聚風(fēng)器16,用于更好 地利用風(fēng)能。該輔助聚風(fēng)器16同樣驅(qū)動一個發(fā)電機(jī)11。兩個聚風(fēng)器2和16由一個固定的 環(huán)形、或者擴(kuò)散器形罩殼17包圍。
[0045] 有利的是，外殼17被設(shè)計成拉瓦爾噴嘴形，并且從進(jìn)風(fēng)側(cè)向聚風(fēng)器2的方向沿流 動方向呈噴嘴形地變窄，而順流而下地在輔助聚風(fēng)器16之后朝出風(fēng)側(cè)的方向又呈擴(kuò)散器 形地擴(kuò)寬。
[0046] 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1對風(fēng)的跟蹤在平行設(shè)置了聚風(fēng)器2和16的情況下也借助嵌置到 旋轉(zhuǎn)環(huán)圈12中的電動機(jī)13實現(xiàn)。根據(jù)圖3,按照發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1被安裝在一個格構(gòu) 式塔桿18上。
[0047] 針對用于利用太陽能的設(shè)計變型，根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1的順次（串聯(lián)著） 堅直延伸的聚風(fēng)器2和16的環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾噴嘴形罩殼17配備有柔韌的薄層 的太陽能板，用于利用太陽能。由太陽能板獲取的太陽能電流被導(dǎo)出并轉(zhuǎn)換為電能。
[0048] 根據(jù)圖3的實施方式，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1的另一種設(shè)計變型能夠?qū)崿F(xiàn)將引 入環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾噴嘴形罩殼17中的氣流的包含于空氣濕度當(dāng)中的水的部分 水分分離出來。在聚風(fēng)器2和輔助聚風(fēng)器16之間，氣流在所述環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾 噴嘴形罩殼中得到冷卻，從而分離出水分。所述從氣流中分離的水可以被收集在儲水容器 19內(nèi)并被經(jīng)濟(jì)地加以利用。
[0049] 作為另一種為了從空氣濕度中分離出水而對氣流進(jìn)一步冷卻的設(shè)計形式，建議： 聚風(fēng)器2逆流而上地和/或還有所述環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾噴嘴形罩殼17配備有內(nèi)置 的冷卻線20或者冷卻管路，它們也可以平行地、網(wǎng)格形地設(shè)置在平行地順次布置的聚風(fēng)器 2和輔助聚風(fēng)器16之間。
[0050] 按圖3的根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1也可以通過所述聚風(fēng)器2或者所述輔助聚 風(fēng)器16經(jīng)由其發(fā)電機(jī)11以電動機(jī)方式驅(qū)動，以便實現(xiàn)在無風(fēng)情況或者非常弱的風(fēng)力情況 下也能夠從氣流中分離出水的應(yīng)用方案。在這種設(shè)計形式中，要么是聚風(fēng)器2要么是輔助 聚風(fēng)器16作為通風(fēng)機(jī)-聚風(fēng)器2或16產(chǎn)生推進(jìn)力地運行。
[0051] 根據(jù)圖4-12的導(dǎo)向成型件具有一支承面橫截面，以便改善在很小風(fēng)速情況下的 渦流分離和升力（旋轉(zhuǎn)驅(qū)動）。
【權(quán)利要求】
1. 用于產(chǎn)生能量的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其包括軸向被流過的、可轉(zhuǎn)動地支承在一根軸 (3)上的、旋轉(zhuǎn)的、形成渦流的聚風(fēng)器（2)，該聚風(fēng)器具有環(huán)形的外殼（4)，在其外側(cè)在360° 上分布設(shè)置有導(dǎo)向裝置，并且該聚風(fēng)器在所述軸（3)與所述環(huán)形的外殼（4)之間配備有成 圓形分布的聚風(fēng)器葉片（7)，其特征在于，所述導(dǎo)向裝置包括鋸齒形的、彎曲的導(dǎo)向成型件 (5)，這些導(dǎo)向成型件生成邊緣渦流，所述邊緣渦流在所述環(huán)形的外殼（4)的整個橫截面上 順流而下地造成一個渦流芯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，所述導(dǎo)向成型件（5)沿成型 件縱向以及必要時繞成型件縱軸線是彎曲的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，所述外殼（4)配備有形 式上為翼端的導(dǎo)向成型件（5)，所述翼端帶有一體成形的小翅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，所述外殼（4)、 所述導(dǎo)向成型件（5)以及必要時所述小翅具有一支承面橫截面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，所述聚風(fēng)器 (2)構(gòu)成為迎風(fēng)面或者背風(fēng)面轉(zhuǎn)子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，為所述聚風(fēng)器 (2)的外層設(shè)置柔韌的薄層的太陽能板，所述太陽能板通過熱量導(dǎo)出而實現(xiàn)對所述聚風(fēng)器 (2)的表面的冷卻，并且實現(xiàn)對軸向流過的氣流的冷卻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，所述聚風(fēng)器 (2)能夠通過發(fā)電機(jī)（11)以電動機(jī)方式作為通風(fēng)機(jī)-聚風(fēng)器（2)產(chǎn)生推進(jìn)力地運行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，在所述聚風(fēng)器 (2)下游設(shè)有一個安置于一根附加軸（15)上的軸向被流過的輔助聚風(fēng)器（16)，兩聚風(fēng)器 (2,16)各自支承在一個水平軸（13,15)上并且用一個固定的、優(yōu)選水平延伸的、環(huán)形、擴(kuò)散 器形或者拉瓦爾噴嘴形罩殼（17)包圍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，所述聚風(fēng)器（2)和/或所述輔助 聚風(fēng)器（16)配置有制動裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，為水平延 伸的、固定的環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾噴嘴形罩殼（17)的外層設(shè)置柔韌的薄層的太陽能 板，所述太陽能板通過熱量導(dǎo)出而實現(xiàn)對所述固定的環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾噴嘴形罩 殼（17)的表面的冷卻，并實現(xiàn)對軸向流過的氣流的冷卻。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，包含于空氣 濕度中的水通過冷卻氣流而在所述水平延伸的、固定的環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾噴嘴形 罩殼（17)的底部上分離出的那部分水分被導(dǎo)出，并且優(yōu)選被收集在一個儲水池（19)中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，在所述聚風(fēng) 器（2)中，特別是也在優(yōu)選水平延伸的固定的環(huán)形、擴(kuò)散器形或者拉瓦爾噴嘴形罩殼（17) 中設(shè)置有冷卻線（20)和/或冷卻蛇管（20)，它們被設(shè)計成網(wǎng)柵形并被布置在所述聚風(fēng)器 (2)與所述輔助聚風(fēng)器（16)之間，并且它們通過冷卻所構(gòu)造的表面而實現(xiàn)對軸向流過的氣 流的加強(qiáng)冷卻。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備（1)，其特征在于，所述聚風(fēng) 器（2)或者所述輔助聚風(fēng)器（16)能夠通過發(fā)電機(jī)（11)以電動機(jī)方式作為通風(fēng)機(jī)-聚風(fēng)器 (2或16)產(chǎn)生推進(jìn)力地進(jìn)行驅(qū)動，該設(shè)備因此在無風(fēng)和在微風(fēng)的情況下也能用作空氣除濕 器，以從氣流中分離出水分。
【文檔編號】F03D1/06GK104302909SQ201280067439
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月17日
【發(fā)明者】G·維澤爾 申請人:古德龍·維澤爾