CN105705784A - 具有多块叶片构成的多块平板、支撑横向轴端部、并且用于发电的改良风力涡轮机 - Google Patents

具有多块叶片构成的多块平板、支撑横向轴端部、并且用于发电的改良风力涡轮机 Download PDF

Info

Publication number
CN105705784A
CN105705784A CN201480059083.XA CN201480059083A CN105705784A CN 105705784 A CN105705784 A CN 105705784A CN 201480059083 A CN201480059083 A CN 201480059083A CN 105705784 A CN105705784 A CN 105705784A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind turbine
blade
wind
lateral shaft
piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480059083.XA
Other languages
English (en)
Inventor
里卡多·莫西劳·莫利纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN105705784A publication Critical patent/CN105705784A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/002—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being horizontal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/20—Geometry three-dimensional
    • F05B2250/21—Geometry three-dimensional pyramidal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/20—Geometry three-dimensional
    • F05B2250/23—Geometry three-dimensional prismatic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

一种发电用的风力涡轮机，其包括轴，轴两端支撑在两座混凝土或钼或其它物料制成的塔上，风力涡轮机的下半部由锥状平截头体闭合，而使风不会穿过其中产生“山丘”效应，相反只是应用了***上半部的风力。本发明***的翼板包括叶片构成的平板(双弧)，其自转，从而完全利用不同的风速。本发明也包括可以停止旋转的设置。有需要时，风力涡轮机的平板叶片可以绑在一起，使它们同一时间作同一移动。由于其安全性和稳定性，多部本发明的风力涡轮机可以朝风的来向连接设置。

Description

具有多块叶片构成的多块平板、支撑横向轴端部、并且用于发电的改良风力涡轮机
技术领域
本发明涉及风力涡轮机发电工艺。
背景技术
已知技术公开了不同型号的风力涡轮机，它们一般都需要藉助输入风力以外的动力来启动旋转。另一方面，这些已知的风力涡轮机以单一装置的形式安装(例如安装在塔上)，这样会使每一装置都占用大量地方面积，而且，因为无法连接数个独立的装置，大型发电设施占用的地方非常大。
发电用的风力涡轮机最好不需使用风力以外的动力来启动旋转，而且提供足够的安全性和稳定性，使个别的风力涡轮机可以彼此连接，因此尽用可使用的地方面积，更好地运用自然资源。
本案发明人在其另一西班牙专利公开号ES2387373中公开了一种风力涡轮机，尝试解决上述问题，但叶片的形状和连接、叶片所在的支撑件的配置，以至它们共同的轴心都有导至功能缺陷的设计，可以进一步改善。
本发明提供的风力涡轮机可以克服上述的缺陷。
发明内容
本发明提供一种具有多块叶片构成的多块平板和一横向轴，且用于发电的改良风力涡轮机，其中叶片的旋转可以个别地调节。
本发明的风力涡轮机具有数块平板，每块平板由多块叶片构成，每块叶片的一端连接风力涡轮机的横向轴或旋转轴，横向轴的两端支撑于空心的锥状平截头体或其它合适的结构上，锥状平截头体的所有侧面是闭合的。叶片被配置成多个匀称地绕着风力涡轮机的旋转轴设置的平面(叶片面平)，每个平面都有数块互相平行的叶片，并且每一块叶片都可以绕着各自的叶片轴心旋转，从而个别地调节，所述叶片轴心垂直于风力涡轮机的横向轴或旋转轴。平板和叶片的数量、长度和大小取决于需要产生的风能。
风力涡轮机的横向轴或旋转轴的两端通过两件结构元件分别支撑于四侧闭合的锥状平截头体的两个侧边上。发电和操作以及控制风力涡轮机所需要的机械构件(如传动件、倍增器和制动***)都设置在其中一个结构元件内。此外，可以设有金属梁柱构成的结构支撑在加固的混凝土基底上，从而使空心的锥状平截头体更加稳固。
如有需要，平板的叶片可以绑在一起，确保叶片移动的一致性。
另一个可行的配置方案是，如果风力涡轮机所在之处的环境状况需要的话，可以完全固定叶片，使叶片完全不能绕其叶片轴心旋转。
为了使直接撞击叶片的风力能发挥最大的效果，并且减低风力损失(风力损失是指风力涡轮机的横向轴或旋转轴以下的叶片暴露于风中)，锥状平截头体外壳的所有侧面是闭合的。因此，锥状平截头体完全覆盖了位于风力涡轮机的横向轴或旋转轴以下的叶片，换言之，它覆盖了位于风力涡轮机下半部的叶片。这样，当风撞击风力涡轮机上半部的叶片时，风力涡轮机便会绕其横向轴或旋转轴开始旋转，这是因为风力没有被风力涡轮机下半部所抵销。因此，本发明提供的风力涡轮机不需要额外的电力来启动旋转。
这样，连接风力涡轮机横向轴或旋转轴的叶片会一直绕着横向轴或旋转轴旋转，直至风力停止或按需要终止旋转。要终止风力涡轮机旋转，可以使用旋转机构中设置的机械制动器，或者使叶片绕其纵向的叶片轴心朝风的来向旋转90度，使其被风力撞击的表面面积减至最小，从而降低旋转速度。旋转速度可以通过调节叶片的角度来控制。叶片的角度加上机械制动器***可以完全终止风力涡轮机的旋转。
要实现个别叶片的旋转，叶片具有双传动装置，其结合叶片连接风力涡轮机的横向轴或旋转轴设置。
风力涡轮机的横向轴或旋转轴可以具有圆形或多棱状的横截面，具有多棱状横截面的横向轴或旋转轴具有一定数量的侧面，每一侧面可以根据发电要求和受风参数设置不同数量的叶片。
由于其安全性和稳固性，多部本发明的风力涡轮机可以朝风的来向互相连接，但不会减弱它们的表现，也不需要在它们之间保持一段安全的距离。因此，多部本发明用于发电的风力涡轮机可以在细小的地方安装，从而更有效地使用地方和自然资源。
附图说明
以下通过非限定的示例描述本发明一个优选的实施方式，从而更好地了解本发明。本发明是一风力涡轮机，其用于发电，其具有可独立调节的旋转叶片，其横向轴的两端支撑在锥状平截头体壳体的结构元件上，所述锥状平截头体的侧面闭合。
图1是本发明的风力涡轮机的示意图，其中示出数块叶片3构成一平板4，并且连接风力涡轮机的横向轴5；横向轴5的两端支撑在结构元件2上，结构元件2位于锥状平截头体壳体1相对的两侧面上。
图2.1和2.2简化地示出图1中的风力涡轮机，其中示出两个可行的实施方式。图2.1示出的风力涡轮机机型中，每一平板4具有四块窄长的叶片3。图2.2示出相同的风力涡轮机，但每一平板4具有三块较短和较宽的叶片3。上述两种施方式中其余的部件可以相同，包括：锥状平截头体壳体1、旋转机构6、用作支撑的结构元件2以及横向轴5。
图3示出风力涡轮机的横向轴5的细节以及令每一叶片3旋转的双传动装置(6，7)。如图所示，横向轴5具有多棱的六角形横截面。
图4示出风力涡轮机的横向轴5设有三块平板4的配置方式，其中每块平板4具有四块叶片3，三块平板4分别连接具有多棱六角形横截面的横向轴5的三块侧面。
图5示出横向轴5另一种配置方式，其中设有六块平板4，每块平板具有四块叶片3，六块平板4分别连接具有多棱六角形横截面的横向轴5的六块侧面。
图6是三部本发明的风力涡轮机互相连接的示意图。
具体实施方式
如图1、2.1和3所示，在本发明一个优选的实施例中，风力涡轮机具有四块平板4，每块平板由四块平行的叶片构成，每块叶片的一端连接风力涡轮机旋转的横向轴5，横向轴5的两端支撑于锥状平截头体壳体1两相对的侧边上，锥状平截头体的所有侧面是闭合的。叶片3被配置在多个匀称地绕风力涡轮机的横向轴5设置的平板4所构成的平面上，每块平板4都有数块互相平行的叶片3，并且每一块叶片3都可以通过双传动装置6，7绕着各自的纵向叶片轴心旋转，从而个别地调节，所述纵向的叶片轴心垂直于风力涡轮机的横向轴5。平板4和叶片3的数量、长度和大小取决于需要产生的风能。
风力涡轮机的横向轴5的两端通过两件结构元件2分别支撑于四侧闭合的锥状平截头体壳体1的两个侧边上，优选位于两个侧边的中点上。发电和操作以及控制风力涡轮机所需要的机械构件(如传动件、倍增器和制动***)都设置在其中一个结构元件2内。此外，可以设有金属梁柱构成的结构支撑在加固的混凝土基底上，从而使锥状平截头体壳体1更加稳固。
锥状平截头体壳体1覆盖了位于风力涡轮机的横向轴5以下的叶片3，换言之，它覆盖了位于风力涡轮机下半部的叶片，即锥状平截头体壳体1内腔中的叶片。这样，当风撞击风力涡轮机上半部的叶片3时，风力涡轮机便会绕其横向轴5开始旋转，这是因为风力没有被风力涡轮机下半部所抵销。
这样，连接风力涡轮机横向轴5的叶片3会一直绕着横向轴旋转，直至风力停止或按需要终止旋转。要终止风力涡轮机旋转，可以使用旋转机构中设置的机械制动器，或者使叶片3朝风的来向旋转90度，使其被风力撞击的表面面积减至最小，从而降低旋转速度。旋转速度可以通过调节叶片的角度来控制。叶片的角度加上机械制动器***可以完全终止风力涡轮机的旋转。
要实现个别叶片的旋转，叶片具有双传动装置6，7，其结合叶片一起连接风力涡轮机的横向轴5。
风力涡轮机的横向轴5可以具有圆形或多棱状的横截面，具有多棱状横截面的横向轴或旋转轴具有一定数量的侧面，可以根据发电要求和受风参数设置不同组合的叶片。
金属梁柱构成的结构支撑在加固的混凝土基底上，使锥状平截头体壳体1更加稳固。
由于其安全性和稳固性，多部本发明的风力涡轮机可以朝风的来向互相连接，但不会减弱它们的表现，也不需要在它们之间保持一段安全的距离。因此，多部本发明用于发电的风力涡轮机可以在细小的地方安装，从而更有效地使用地方和自然资源。
以上描述了本发明以及其优选的实施方式，但必须理解，在不偏离所附权利要求界定的本发明范围下，可以改进以上描述的本发明特征。

Claims (5)

1.风力涡轮机，其用于发电，其包括：
空心的锥状平截头体壳体(1)，其所有侧面均闭合；
多块平板(4)，每一块平板包括数块互相平行的叶片(3)；
旋转的横向轴(5)，其具有多棱的横截面，其两端通过结构元件(2)支撑在锥状平截头体壳体(1)两个相对的侧边上；
所述风力涡轮机的特征在于：
每块叶片(3)的一端通过双传动装置(6，7)连接风力涡轮机旋转的横向轴(5)；每一块叶片(3)都可以通过双传动装置(6，7)绕着各自的纵向叶片轴心旋转；所述纵向的叶片轴心垂直于风力涡轮机的横向轴(5)；
锥状平截头体壳体(1)的侧面覆盖了位于横向轴(5)以下的叶片(3)，因此覆盖了位于风力涡轮机下半部锥状平截头体壳体(1)中空内腔中的叶片(3)，从而在风撞击风力涡轮机上半部的叶片(3)时，风力涡轮机便会绕其横向轴(5)开始旋转，因为没有任何风力撞击风力涡轮机下半部的叶片(3)。
2.如权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于：每块叶片(3)绕其纵向叶片轴心旋转的角度最多是90度。
3.如前述权利要求所述的风力涡轮机，其特征在于：叶片(3)的数量、表面和大小以及叶片(3)在横向轴(5)上的配置方式是可变的，从而获得更大范围的风能和获取更多不同强弱的风能。
4.如前述权利要求所述的风力涡轮机，其特征在于：横向轴(5)的两端通过两件结构元件(2)分别支撑于锥状平截头体壳体(1)的两个相对的侧边的中点上。
5.如前述权利要求所述的风力涡轮机，其特征在于：锥状平截头体壳体(1)设置在金属梁柱构成的结构上，所述金属梁柱设置在加固的混凝土基底上。
CN201480059083.XA 2013-10-30 2014-10-13 具有多块叶片构成的多块平板、支撑横向轴端部、并且用于发电的改良风力涡轮机 Pending CN105705784A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201300927U ES1096780Y (es) 2013-10-30 2013-10-30 Aerogenerador mejorado para producción de energía eléctrica con palas de álabes múltiples y eje horizontal apoyado sobre los extremos
ESU201300927 2013-10-30
PCT/ES2014/070774 WO2015063354A1 (es) 2013-10-30 2014-10-13 Aerogenerador mejorado para producción de energía eléctrica con palas de álabes múltiples y eje horizontal apoyado sobre los extremos

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105705784A true CN105705784A (zh) 2016-06-22

Family

ID=49727280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480059083.XA Pending CN105705784A (zh) 2013-10-30 2014-10-13 具有多块叶片构成的多块平板、支撑横向轴端部、并且用于发电的改良风力涡轮机

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP3064769B1 (zh)
CN (1) CN105705784A (zh)
AU (1) AU2014343570A1 (zh)
CA (1) CA2929299A1 (zh)
CL (1) CL2016001018A1 (zh)
ES (1) ES1096780Y (zh)
MX (1) MX2016005430A (zh)
PT (1) PT3064769T (zh)
RU (1) RU2016120668A (zh)
WO (1) WO2015063354A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2409439A (en) * 1944-09-19 1946-10-15 Thomas E Law Wind power plant
CN2095949U (zh) * 1991-04-28 1992-02-12 徐子瑜 开收式帆轮机
GB2444334A (en) * 2006-12-02 2008-06-04 Benjamin Christopher Collins Shrouded wind turbine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB110850A (en) * 1917-01-26 1917-11-08 Jesse Clements New or Improved Wind Operated Motive Power Apparatus.
GB2264754A (en) * 1992-03-04 1993-09-08 Zoysa Garumuni Newton De A wind turbine.
ES2387373B1 (es) 2009-02-13 2013-06-05 Ricardo Morcillo Molina Molino eólico para producción de energía eléctrica con aspas, y eje horizontal apoyado sobre los extremos.
ITPD20110199A1 (it) * 2011-06-15 2012-12-16 Marco Bosello Impianto eolico ad asse verticale o orizzontale
US20130033043A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 Ching Yuan Huang Wind turbine generator set
ITMC20120074A1 (it) * 2012-09-06 2012-12-06 Ambrosio Giuseppe D Turbina multi pale con nucleo centrale a sezione poligonale.
CN202900534U (zh) * 2012-11-17 2013-04-24 大连天力风能开发有限公司 多叶式卧式海上风力发动机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2409439A (en) * 1944-09-19 1946-10-15 Thomas E Law Wind power plant
CN2095949U (zh) * 1991-04-28 1992-02-12 徐子瑜 开收式帆轮机
GB2444334A (en) * 2006-12-02 2008-06-04 Benjamin Christopher Collins Shrouded wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015063354A1 (es) 2015-05-07
MX2016005430A (es) 2017-04-27
ES1096780Y (es) 2014-03-21
EP3064769B1 (en) 2019-08-21
EP3064769A4 (en) 2017-08-02
RU2016120668A (ru) 2017-11-30
CL2016001018A1 (es) 2017-06-23
CA2929299A1 (en) 2015-05-07
EP3064769A1 (en) 2016-09-07
ES1096780U (es) 2013-12-26
AU2014343570A1 (en) 2016-06-16
PT3064769T (pt) 2019-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180023543A1 (en) A wind turbine comprising two or more rotors
EP3473851B1 (en) Wind turbine generator
RU2560642C2 (ru) Ветроэнергетическая установка
US20090196753A1 (en) Blade support limb for vertical axis wind turbine
EP2837820B1 (en) Segmented wind turbine hub
NO20064791L (no) Fremgangsmate for reduksjon av aksielle kraftvariasjoner i et vindkraftverk.
CN101008376A (zh) 活叶减阻型旋翼式风力发电机组
JP2016014364A (ja) 風力発電装置及びそのブレードピッチ角調整方法
ECSP099095A (es) Turbina eólica provista de un rotor con un eje vertical
CN104948387A (zh) 一种双叶轮风力发电机组及其捕获风能的方法
AU2000266814B2 (en) Windmill
CN105705784A (zh) 具有多块叶片构成的多块平板、支撑横向轴端部、并且用于发电的改良风力涡轮机
US20170306924A1 (en) Wind turbine for the production of electric power with multiple-blade vanes and horizontal shaft supperted at the ends
Plumley et al. Supplementing wind turbine pitch control with a trailing edge flap smart rotor
EP2806161B1 (en) Structural member for a wind turbine
WO2011131792A3 (en) Wind turbine direction control
JP2011085080A (ja) 風車
JP2006132515A (ja) 風力発電用の直線翼垂直軸型風車
KR20160076623A (ko) 수직축형 풍력 발전장치용 블레이드
CN1924351A (zh) 立轴多叶风轮万向式低微风力发电机组
BR112015032316A2 (pt) “turbina eólica para um veículo elétrico”
CN2911236Y (zh) 立轴多叶风轮万向式低微风力发电机组
CN104847583A (zh) 平衡叶式万向风车
JP2019074023A (ja) 風力発電装置
RU2550718C2 (ru) Универсальный ротор онипко

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160622

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication