DE202010012708U1 - Wind turbine with vertical axis of rotation and suspended rotor - Google Patents

Wind turbine with vertical axis of rotation and suspended rotor Download PDF

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Abstract

Windturbine (10) mit
a) einer ortsfesten Grundplatte (14); mit
b) einer in vertikaler Richtung über der Grundplatte (14) angeordneten Deckplatte (16); mit
c) mit einem um eine vertikale Drehachse (120) drehbar gelagerten Rotor (100, 110), wobei
c1) eine erste Lagereinheit (130) die translatorischen Freiheitsgrade des Rotors (100, 110) in horizontaler Richtung beschränkt, wobei
c2) die erste Lagereinheit (130) an der Grundplatte (14) fixiert ist, wobei
c3) eine zweite Lagereinheit sämtliche translatorischen Freiheitsgrade des Rotors (100, 110) beschränkt, und wobei
(c4) die zweite Lagereinheit fix mit der Deckplatte (16) verbunden ist; mit
e) einer Wandlereinheit (18); mit
f) Mitteln zur Übertragung einer Drehbewegung von dem Rotor (100, 110) auf die Wandlereinheit (18); und mit
g) mindestens drei Lamellen (12), wobei
g1) die mindestens drei Lamellen (12) auf der Grundplatte (14) fixiert sind, und wobei
G2) die Deckplatte (16) auf...
Wind turbine (10) with
a) a fixed base plate (14); With
b) a cover plate (16) arranged vertically above the base plate (14); With
c) with a about a vertical axis of rotation (120) rotatably mounted rotor (100, 110), wherein
c1) a first bearing unit (130) limits the translatory degrees of freedom of the rotor (100, 110) in the horizontal direction, wherein
c2) the first bearing unit (130) is fixed to the base plate (14), wherein
c3) a second storage unit limits all translatory degrees of freedom of the rotor (100, 110), and wherein
(c4) the second bearing unit is fixedly connected to the cover plate (16); With
e) a converter unit (18); With
f) means for transmitting rotary motion from the rotor (100, 110) to the transducer unit (18); and with
g) at least three blades (12), wherein
g1) the at least three lamellae (12) are fixed on the base plate (14), and wherein
G2) the cover plate (16) on ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wandlung von Windenergie.The The invention relates to a device for conversion of wind energy.

Stand der TechnikState of the art

Vorrichtungen der Eingangs erwähnten Art sind unter der Bezeichnung ,Badgir' (persisch: Windfänger) seit mehreren Jahrhunderten bekannt. Ein ,Badgir' ist ein massiv gebauter Turm, der von den untersten Räumen eines Gebäudes bis über das Dach hinausreicht. Er ist unterteilt, meist in vier vertikal geführte Lüftungskanäle die oben in alle vier Himmelsrichtungen geöffnet sind und zur Steuerung einzeln verschlossen werden können.devices the type mentioned in the introduction are called 'Badgir' (Persian: wind catcher) known for several centuries. A 'badgir' is a massively built tower, from the lowest Clear a building up over the roof extends. It is divided, mostly in four vertically-run Ventilation channels the top in all four directions are open and closed individually for control can.

Heute werden zur Wandlung von Windenergie meist Windturbinen verwendet. Eine Windturbine weist einen Rotor auf, der durch einen Luftstrom in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Vielfach kommen Rotoren mit horizontal angeordneter Drehachse zum Einsatz. Diese besitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen. So muss der Rotor der Windrichtung nachgeführt werden. Weiterhin kommt es zu einem pulsierenden Schattenwurf und störenden Geräuschimmissionen. Da ein großes, die Windturbine umgebendes Volumen von den Rotorblättern überstrichen werden kann, ist es nur vielfach nicht möglich eine Windturbine mit horizontaler Drehachse in bestehende Strukturen, wie zum Beispiel Gebäude oder Fahrzeuge, zu integrieren.today Wind turbines are usually used to convert wind energy. A wind turbine has a rotor through an air flow is set in a rotational movement. Often come rotors with horizontally arranged axis of rotation used. Own this however, a number of disadvantages. So the rotor must track the wind direction become. Furthermore, it comes to a vibrant shadow and disturbing noise emissions. Because a big, the wind turbine swept surrounding volume from the rotor blades a wind turbine is often not possible with horizontal axis of rotation in existing structures, such as Buildings or vehicles to integrate.

Aus den Druckschriften DE 20 2008 015 173 U1 , US 4,047,834 , EP 1 350 952 A1 und DE 31 26 749 A1 sind Windturbinen mit einer vertikal angeordneten Drehachse bekannt. Dabei ist ein Rotor von mehreren Lamellen umgeben, die eine von außen auf die Windturbine treffende Luftströmung dem Rotor zuleiten.From the pamphlets DE 20 2008 015 173 U1 . US 4,047,834 . EP 1 350 952 A1 and DE 31 26 749 A1 Wind turbines are known with a vertically arranged axis of rotation. In this case, a rotor is surrounded by a plurality of fins, which forward an impinging on the outside of the wind turbine air flow to the rotor.

An die in den genannten Druckschriften offenbarten Windturbinen werden keine besonderen Anforderungen hinsichtlich der Größe und/oder der Proportionen. Dies erlaubt eine stehende Lagerung des Rotors. Bei einer stehenden Lagerung befindet sich in der Bodenplatte der Windturbine ein Lagerelement, das die Gewichtskraft des Rotors aufnimmt.At become the wind turbines disclosed in the cited references no special size requirements and / or the proportions. This allows a standing storage of the Rotor. In a standing storage is located in the bottom plate The wind turbine is a bearing element that determines the weight of the rotor receives.

Da die Achse des Rotors durch dessen Eigengewicht auf Schub belastet wird, erweist sich eine stehende Lagerung als nachteilig, wenn eine Windturbine mit einer im Verhältnis zur Breite sehr großen Höhe realisiert werden soll. Bei insgesamt großen Abmessungen der Windturbine führen kleine Exzentrizitäten des Rotors aufgrund dessen hoher Masse zu Problemen.There the axis of the rotor loaded by its own weight on thrust becomes, a standing storage proves disadvantageous, if one Wind turbine with a very high height in relation to the width to be realized. With overall large dimensions The wind turbine carry small eccentricities the rotor due to its high mass problems.

Aufgabetask

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Windturbine anzugeben, die mit beliebigen Abmessungen realisiert werden kann.task The invention is to provide a wind turbine, with any Dimensions can be realized.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Die Erfindung umfasst auch alle sinnvollen und insbesondere alle erwähnten Kombinationen von unabhängigen und/oder abhängigen Ansprüchen.These The object is achieved by the invention with the features of the independent Claim solved. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims. The wording all claims are hereby incorporated by reference made to the content of this description. The invention also includes all sensible and especially all mentioned combinations independent and / or dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Windturbine weist eine ortsfeste Grundplatte auf. Dies bedeutet, die Grundplatte ist unbeweglich an einem Objekt, beispielsweise ein Bauwerk oder ein Fahrzeug, montiert. Um einen Windstau im Inneren der Windturbine zu vermeiden, kann die Grundplatte mit einer Perforation versehen sein. Vorzugsweise ist die Grundplatte horizontal ausgerichtet. Ein Körper ist dann horizontal ausgerichtet, wenn der Inhalt der Fläche einer lotrechten Parallelprojektion des Körpers auf eine Ebene, horizontal ausgerichtete Fläche maximal ist.A Wind turbine according to the invention has a stationary Base plate on. This means that the base plate is immovable on an object, such as a building or a vehicle mounted. To avoid a windstorm inside the wind turbine can the base plate be provided with a perforation. Preferably the base plate is aligned horizontally. A body is then aligned horizontally when the content of the area a vertical parallel projection of the body on a plane, horizontally aligned surface is maximum.

Eine Deckplatte ist in vertikaler Richtung über der Grundplatte angeordnet. Dazu muss sich mindestens ein Punkt der Grundplatte lotrecht unter einem Punkt der Deckplatte befinden. Wie auch die Grundplatte ist die Deckplatte bevorzugt horizontal ausgerichtet. Vorzugsweise stimmt die äußere Berandung der Grundplatte mit der äußeren Berandung der Deckplatte überein, wobei die Deckplatte über der Grundplatte zentriert angeordnet ist. Dies ist genau dann der Fall, wenn jede lotrechte Gerade, die eine der beiden Platten schneidet, auch die andere Platte schneidet. Um zu verhindern dass sich Wasser auf der Deckplatte ansammelt und/oder in den Windgenerator eindringt, kann die Deckplatte einen Wasserablauf, beispielsweise in Form einer Wassertropfnase, aufweisen.A Cover plate is in vertical direction above the base plate arranged. This requires at least one point of the base plate vertically under a point of the cover plate. As well as the base plate the cover plate is preferably oriented horizontally. Preferably agrees with the outer boundary of the base plate the outer boundary of the cover plate match, wherein the cover plate is centered over the base plate is. This is exactly the case when every vertical line, the one the two panels cut, also the other panel cuts. To prevent water from accumulating on the cover plate and / or penetrates into the wind generator, the cover plate can drain a water, for example in the form of a water droplet.

Ein Rotor ist erfindungsgemäß um eine vertikale Drehachse mittels einer ersten Lagereinheit und einer zweiten Lagereinheit drehbar gelagert. Die erste Lagereinheit ist so an der Grundplatte fixiert, dass eine erste der beiden Hälften der ersten Lagereinheit relativ zu der Grundplatte mindestens in horizontaler Richtung gegen translatorische Verschiebung gesichert ist, während die zweite Hälfte des ersten Lagers zusammen mit dem Rotor um eine vertikale Drehachse drehbar ist. Die andere Hälfte des ersten Lagers und der Rotor sind entsprechend so miteinander fixiert, dass der Rotor relativ zu der zweiten Hälfte des ersten Lagers mindestens in horizontaler Richtung gegen translatorische Verschiebung gesichert ist. Infolgedessen beschränkt die erste Lagereinheit sämtliche translatorischen Freiheitsgrade des Rotors in horizontaler Richtung.A rotor according to the invention is rotatably mounted about a vertical axis of rotation by means of a first bearing unit and a second bearing unit. The first bearing unit is fixed to the base plate such that a first of the two halves of the first bearing unit is secured relative to the base plate at least in the horizontal direction against translational displacement, while the second half of the first bearing is rotatable together with the rotor about a vertical axis of rotation , The other half of the first bearing and the rotor are correspondingly fixed together so that the rotor is secured relative to the second half of the first bearing at least in the horizontal direction against translational displacement. As a result, the first storage unit limited all Liche translational degrees of freedom of the rotor in the horizontal direction.

Weiterhin ist der Rotor mittels einer zweiten Lagereinheit gelagert. Die zweite Lagereinheit ist fix mit der Deckplatte verbunden. Hierzu kann die zweite Lagereinhit unter der Deckplatte fixiert sein. Die zweite Lagereinheit kann aber auch an oder innerhalb einer Wandlereinheit fixiert sein, wobei die Wandlereinheit an der Deckplatte fixiert ist. Durch die feste Verbindung der zweiten Lagereinheit mit der Deckplatte ist eine erste der beiden Hälften der zweiten Lagereinheit relativ zu der Deckplatte vollständig gegen translatorische Verschiebungen gesichert, während die zweite Hälfte des zweiten Lagers zusammen mit dem Rotor um eine vertikale Drehachse drehbar ist. Das zweite Lager ist weiterhin so ausgeführt, dass es translatorische Bewegungen der beiden Lagerhälften zueinander nicht zulässt. Die zweite Hälfte des zweiten Lagers und der Rotor sind so miteinander fixiert, dass der Rotor relativ zu der zweiten Hälfte des zweiten Lagers vollständig gegen translatorische Verschiebung gesichert ist. Infolgedessen beschränkt die zweite Lagereinheit sämtliche translatorischen Freiheitsgrade des Rotors.Farther the rotor is mounted by means of a second bearing unit. The second Bearing unit is fixed to the cover plate. For this purpose, the second Lagereinhit be fixed under the cover plate. The second But storage unit can also be on or within a transducer unit be fixed, with the transducer unit fixed to the cover plate is. By the firm connection of the second storage unit with the Cover plate is a first of the two halves of the second Bearing unit relative to the cover plate completely against translational Shifts secured while the second half of the second bearing together with the rotor about a vertical axis of rotation is rotatable. The second bearing is still designed that there are translational movements of the two bearing halves to each other does not allow. The second half of the second camp and the rotor are fixed together so that the rotor is relative completely to the second half of the second camp is secured against translational displacement. Consequently limits the second storage unit all translational degrees of freedom of the rotor.

Die oben beschriebene Lagerung des Rotors führt dazu, dass das zweite Lager die Gewichtskraft des Rotors aufnimmt, während das erste Lager entlastet ist, Der Rotor hängt mithin an dem zweiten Lager. Hierdurch werden die Elemente des Rotors, die sich im Lastpfad befinden – vorzugsweise befindet sich eine Rotorwelle im Lastpfad – auf Zug beansprucht. Das ermöglicht eine sparsame Dimensionierung dieser Elemente, so dass eventuell vorhandene Exzentrizitäten des Rotors wenige Probleme bereiten. Weiterhin können infolgedessen Windturbinen mit großer Bauhöhe realisiert werden. Da eine hängende Lagerung des Rotors selbststabilisierend wirkt, treten in dem ersten Lager nur vergleichsweise geringe Kräfte auf. Das erste Lager kann somit preisgünstig und gewichtsgarend ausgeführt werden.The The above-described mounting of the rotor causes the second bearing receives the weight of the rotor while the first bearing is relieved, the rotor hangs accordingly the second camp. This will cause the elements of the rotor to become in the load path - preferably there is a Rotor shaft in the load path - stressed to train. This allows a sparing sizing of these elements, so that eventually existing eccentricities of the rotor cause few problems. Furthermore, as a result, wind turbines with large Height can be realized. As a hanging storage the rotor acts self-stabilizing, occur in the first camp only comparatively small forces. The first camp can thus run inexpensively and weight saving become.

Die Wandlereinheit wandelt die mechanische Energie einer rotatorische Bewegung vorzugsweise in mechanische Energie mit abweichenden Bewegungskenngrößen oder in elektrische Energie. Entsprechend kann beispielsweise ein Getriebe oder ein Generator als Wandlereinheit verwendet werden.The Converter unit converts the mechanical energy of a rotary Movement preferably in mechanical energy with different motion characteristics or in electrical energy. Accordingly, for example, a Gearbox or a generator can be used as a converter unit.

Die Windturbine weist Mittel auf, die eine Drehbewegung des Rotors auf die Wandlereinheit übertragen. Vorzugsweise fixieren diese Mittel den Rotor an der Antriebswelle des Generators. Alternativ kann der Rotor an der Antriebswelle eines Getriebes fixiert sein, wobei die Abtriebswelle des Getriebes an der Antriebswelle des Generators fixiert ist.The Wind turbine has means that rotational movement of the rotor transmit the transducer unit. Preferably, fix these Means the rotor on the drive shaft of the generator. alternative the rotor can be fixed to the drive shaft of a transmission, the output shaft of the transmission to the drive shaft of the generator is fixed.

Mindestens drei Lamellen sind auf der Grundplatte fixiert. Weiterhin ist die Deckplatte auf den mindestens drei Lamellen fixiert.At least three blades are fixed on the base plate. Furthermore, the Cover plate fixed on the at least three blades.

Die mindestens drei Lamellen leiten einen horizontal verlaufenden Luftstrom, der auf Windturbine trifft in Richtung des Rotors. Dazu sind die Lamellen um den Rotor herum angeordnet und in Richtung von dessen Drehachse orientiert. Der in Richtung des Rotors geleitete Luftstrom versetzt den Rotor in eine Drehbewegung.The at least three blades conduct a horizontal airflow, which hits the wind turbine in the direction of the rotor. These are the Slats arranged around the rotor and in the direction of the Oriented axis of rotation. The guided in the direction of the rotor airflow puts the rotor in a rotary motion.

Neben der Grundplatte ist auch die Deckplatte ortsfest. Hierzu kann die Deckplatte – wie die Grundplatte – ortsfest am selben Objekt montiert sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Deckplatte aber mittels der mindestens drei Lamellen fix mit der Grundplatte verbunden, so dass ausschließlich die mindestens drei Lamellen die Deckplatte fixieren. Die mindestens drei Lamellen dienen in diesem Fall neben der Führung des Luftstroms auch als Tragelemente, welche die Deckplatte und damit zudem den Rotor halten. Hierzu sind die mindestens drei Lamellen so ausgeführt, dass sie mindestens das Gewicht der Grundplatte, der zweiten Lagereinheit und des Rotors tragen können. Sind weitere Komponenten, wie etwa die Wandlereinheit oder die Mittel zur Übertragung der Drehbewegung an der Deckplatte fixiert, tragen die mindestens drei Lamellen auch das Gewicht dieser Mittel. Durch die tragend ausgeführten mindestens drei Lamellen führt ein Lastpfad von dem Rotor durch die zweite Lagereinheit, durch die Deckplatte und durch die mindestens drei Lamellen in die Grundplatte. Auf den Rotor wirkt dabei keine Last, da dieser frei hängt.Next the base plate is also the cover plate stationary. For this purpose, the Cover plate - like the base plate - fixed on be mounted same object. In a preferred embodiment However, the cover plate is fixed by means of at least three fins connected to the base plate, so that only the at least three lamellae fix the cover plate. The least In this case, three blades are used in addition to the leadership of the Air flow as support elements, which the cover plate and thus also hold the rotor. These are the at least three lamellae designed so that they are at least the weight of the base plate, the second bearing unit and the rotor can carry. Are other components, such as the transducer unit or the means fixed for transmitting the rotational movement to the cover plate, The at least three lamellae also carry the weight of these agents. By carrying at least three blades guides a load path from the rotor through the second bearing unit, through the cover plate and through the at least three slats in the Baseplate. There is no load on the rotor as it releases it hangs.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Wandlereinheit an der Deckplatte fixiert, wobei die zweite Lagereinheit an oder innerhalb der Wandlereinheit fixiert istIn Another preferred embodiment is the transducer unit fixed to the cover plate, wherein the second bearing unit on or is fixed within the transducer unit

Die Grundflächen der Grundplatte und der Deckplatte können kreisförmig sein. Die Grundplatte und die Deckplatte können aber auch eine beliebige nicht-kreisförmige Grundfläche, beispielsweise eine polygonförmige Grundfläche, aufweisen. Dies ermöglicht eine Integration der Windturbine in verschiedenartig geformte Objekte. Insbesondere Objekte, die bereits eine Leitungsinfrastruktur besitzen, können mit einer Windturbine versehen werden. Vorteil hierbei sind geringen Installationskosten.The Base surfaces of the base plate and the cover plate can be circular. The base plate and the cover plate can but also any non-circular base area, for example, a polygonal base, exhibit. This allows integration of the wind turbine in variously shaped objects. In particular, objects that already have a line infrastructure, can with a wind turbine to be provided. Advantage here are small Installation costs.

Unter der Grundfläche eines Objekts ist die größte aller Flächen, die durch eine Parallelprojektion des Objekts senkrecht auf eine Ebene gebildet werden, zu verstehen.Under the footprint of an object is the largest all surfaces through a parallel projection of the object be formed perpendicular to a plane, to understand.

Ebenso wie die mindestens drei Lamellen der Windturbine können auch die Flügel eines Gebäudes einen Luftstrom in Richtung des Rotors leiten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist daher die Windturbine in das Gebäude integriert, wobei mindestens eine der mindestens drei Lamellen als ein Flügel des Gebäudes ausgeführt ist. Dies verbessert die Energieausbeute der Windturbine signifikant.Like the at least three blades of the wind turbine, the wings of a building can also direct an air flow in the direction of the rotor. In a further preferred embodiment, therefore, the wind turbine is integrated into the building, wherein at least one of the at least three fins is designed as a wing of the building. This significantly improves the energy yield of the wind turbine.

Beansprucht wird ferner ein Transportmittel, zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, eine Zug oder ein Schiff, das mit einer erfindungsgemäßen Windturbine versehen ist. Die Windturbine kann dabei als Antriebsquelle dienen oder Hilfsenergie, die beispielsweise in einer Batterie gespeichert werden kann, erzeugen.claimed Furthermore, a means of transport, for example a motor vehicle, a train or a ship with an inventive Wind turbine is provided. The wind turbine can be used as a source of power Serve or auxiliary energy, for example, stored in a battery can generate.

Ebenso beansprucht wird ein Bauwerk, zum Beispiel ein Verkehrstunnel oder ein Strommast, das eine erfinddungsgemäße Windturbine aufweist.As well is claimed a building, for example, a traffic tunnel or a power pole, the wind turbine according to the invention having.

Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.Further Details and features will become apparent from the following description of preferred embodiments in connection with the dependent claims. Here, the respective features alone or in combination with each other be realized. The possibilities to solve the task are not limited to the embodiments.

So umfassen beispielsweise Bereichsangaben stets alle – nicht genannten – Zwischenwerte und alle denkbaren Teilintervalle.So For example, range statements always include all - not - intermediate values and all conceivable subintervals.

Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:The Embodiments are shown schematically in the figures. The same reference numerals in the individual figures indicate same or functionally identical or with regard to their functions corresponding elements. In detail shows:

1 einen Längsschnitt einer Windturbine; 1 a longitudinal section of a wind turbine;

2 einen Querschnitt einer Windturbine; 2 a cross section of a wind turbine;

3a eine Windturbine mit kreisförmiger Querschnittsfläche; 3a a wind turbine with a circular cross-sectional area;

3b eine Windturbine mit quadratischer Querschnittsfläche; 3b a wind turbine with a square cross-sectional area;

3c eine Windturbine mit rechteckiger Querschnittsfläche; 3c a wind turbine with a rectangular cross-sectional area;

3d eine Windturbine mit dreieckiger Querschnittsfläche; 3d a wind turbine with a triangular cross-sectional area;

3e eine Windturbine mit sechseckiger Querschnittsfläche; 3e a wind turbine with hexagonal cross-sectional area;

4a ein Gebäude mit integrierter Windturbine; 4a a building with integrated wind turbine;

4b ein Gebäude mit zwei Flügeln und integrierter Windturbine; 4b a building with two wings and integrated wind turbine;

4c ein Gebäude mit drei Flügeln und integrierter Windturbine; 4c a building with three wings and integrated wind turbine;

4d ein Gebäude mit vier Flügeln und integrierter Windturbine; 4d a building with four wings and integrated wind turbine;

5 einen Strommast mit einer Windturbine; 5 a power pole with a wind turbine;

6 einen Verkehrstunnel mit mehreren Windturbine; und 6 a traffic tunnel with several wind turbines; and

7 ein Fahrzeug mit mehreren Windturbinen. 7 a vehicle with several wind turbines.

1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Windturbine 10. In dem in 1 dargestellten Längsschnitt der Windturbine 10 ist zu erkennen, dass die Lamellen 12 auf der Grundplatte 14 fixiert sind. Die Deckplatte 16 ist auf den Lamellen 12 fixiert, so dass sie sich über der Grundplatte 14 befindet. Unter der Deckplatte 16 befindet sich die Wandlereinheit 18. Diese ist an der Deckplatte 16 fixiert. 1 and 2 show a wind turbine according to the invention 10 , In the in 1 illustrated longitudinal section of the wind turbine 10 it can be seen that the slats 12 on the base plate 14 are fixed. The cover plate 16 is on the slats 12 fixed so that they are above the base plate 14 located. Under the cover plate 16 is the converter unit 18 , This is on the cover plate 16 fixed.

Eine Rotorwelle 100 bildet zusammen mit mehreren Rotorblättern 110 den Rotor. Gelagert ist die Rotorwelle 100 in einer ersten Lagereinheit 130 und einer zweiten, in 1 nicht abgebildeten zweiten Lagereinheit.A rotor shaft 100 forms together with several rotor blades 110 the rotor. Mounted is the rotor shaft 100 in a first storage unit 130 and a second, in 1 not shown second storage unit.

Die zweite Lagereinheit fixiert den Rotor in vertikaler Richtung nimmt dazu die Gewichtskraft des Rotors auf. Die zweite Lagereinheit selbst ist an der Wandlereinheit 18 befestigt, die wiederum an der Deckplatte 16 befestigt ist. Hierdurch führt ein Lastpfad von dem Rotor durch die zweite Lagereinheit, durch die Wandlereinheit 18, durch die Deckplatte 16 und durch die Lamellen 12 in die Grundplatte 14.The second bearing unit fixes the rotor in the vertical direction increases the weight of the rotor. The second storage unit itself is on the converter unit 18 attached, in turn, to the cover plate 16 is attached. As a result, a load path leads from the rotor through the second bearing unit, through the transducer unit 18 , through the cover plate 16 and through the slats 12 in the base plate 14 ,

Der in 2 abgebildete Querschnitt der Windturbine 10 lässt eine kreisförmige Grund fläche der Grundplatte 14 erkennen. Die Lamellen 12 sind so angeordnet, dass die Richtung einer in die Windturbine 10 eintretenden Luftströmung im Uhrzeigersinn um einen bestimmten Winkel abgelenkt wird. Dazu weist jede der Lamellen 12 zwei Luft leitende Flächen auf. Diese sind in 2 als Begrenzungslinien der schraffierten Flächen dargestellt, welche die Lamellen 12 darstellen. Weist die Windturbine 10 eine Anzahl n von Lamellen 12 auf, so ist jede der Lamellen 12 um 360°/n um die Vertikalachse gegenüber einer anderen Lamelle 12 verdreht angeordnet.The in 2 pictured cross-section of the wind turbine 10 leaves a circular base surface of the base plate 14 detect. The slats 12 are arranged so that the direction of one in the wind turbine 10 entering air flow is deflected clockwise by a certain angle. For this purpose, each of the slats 12 two air conductive surfaces. These are in 2 shown as delineation lines of the hatched areas which the slats 12 represent. Indicates the wind turbine 10 a number n of slats 12 on, so is each of the slats 12 360 ° / n about the vertical axis with respect to another lamella 12 arranged twisted.

Weist der Rotor der Windturbine 10 eine Anzahl m von Rotorblättern 110 auf, so ist jedes der Rotorblätter 110 analog um 360°/m um die Vertikalachse gegenüber einem anderen Rotorblatt 110 verdreht angeordnet.Indicates the rotor of the wind turbine 10 a number m of rotor blades 110 on, so is each of the rotor blades 110 analogous to 360 ° / m around the vertical axis with respect to another rotor blade 110 arranged twisted.

Die Figuren 3a bis 3e zeigen Ausführungsbeispiele der Windturbine 10 mit verschiedenartigen Querschnittsflächen. So kann die Windturbine unter anderem entsprechend 3a eine kreisförmige Querschnittsfläche, entsprechend 3b eine quadratische Querschnittsfläche, entsprechend 3c eine rechteckige Querschnittsfläche, entsprechend 3d eine dreieckige Querschnittsfläche oder entsprechend 3e eine sechseckige Querschnittsfläche aufweisen. Die Grundflächen der Deckplatte 16 und der Grundplatte 14 stimmen jeweils mit der Querschnittsfläche der Windturbine 10 überein.The figures 3a to 3e show embodiments of the wind turbine 10 with different cross-sectional areas. So the wind turbine can, among others, accordingly 3a a circular cross-sectional area, accordingly 3b a square cross-sectional area, corresponding 3c a rectangular cross-sectional area, accordingly 3d a triangular cross-sectional area or equivalent 3e have a hexagonal cross-sectional area. The base areas of the cover plate 16 and the base plate 14 each agree with the cross-sectional area of the wind turbine 10 match.

4a stellt ein Ausführungsbeispiel einer Windturbine 10 mit quadratischer Querschnittsfläche dar. Diese Windturbine 10 kann so in ein Gebäude 40 mit gleichfalls quadratischer Querschnittsfläche integriert werden, dass die Umrisse der Windturbine 10 bündig mit den Außenwänden des Gebäudes 40 abschließen. 4a represents an embodiment of a wind turbine 10 with square cross-sectional area. This wind turbine 10 can be so in a building 40 be integrated with equally square cross-sectional area that the outlines of the wind turbine 10 flush with the exterior walls of the building 40 to lock.

Die in den Figuren 4b bis 4e gezeigte Gebäude bestehen mindestens aus einem ersten Flügel 42 und einem zweiten Flügel 44. Weiterhin ist jeweils eine Windturbine 10 in das Gebäude integriert. Der erste Flügel 44 und der zweite Bestanteil 44 des Gebäudes sind relativ zu der Windturbine 10 so angeordnet, dass sie einen Luftstrom in Richtung der Windturbine 10 leiten. Damit übernehmen sie jeweils die Funktion einer Lamelle 12. Auch der dritte Gebäudeteil 46 in 4c und der vierte Gebäudeteil 48 in 4e wirken als eine Lamelle 12 der Windturbine 10.The in the figures 4b to 4e shown buildings consist of at least a first wing 42 and a second wing 44 , Furthermore, each is a wind turbine 10 integrated into the building. The first wing 44 and the second best part 44 of the building are relative to the wind turbine 10 arranged so that they provide a flow of air in the direction of the wind turbine 10 conduct. In each case, they assume the function of a lamella 12 , Also the third part of the building 46 in 4c and the fourth part of the building 48 in 4e act as a slat 12 the wind turbine 10 ,

Die Figuren 5 und 6 veranschaulichen die Integration einer erfindungsgemäßen Windturbine 10 in ein Bauwerk, wie etwa einen Strommast oder einen Verkehrstunnel.The figures 5 and 6 illustrate the integration of a wind turbine according to the invention 10 into a building, such as a power pole or a traffic tunnel.

Auch ist es möglich, wie in 7 dargestellt, Fahrzeuge zur Energierückgewinnung mit einer oder mehreren erfindungsgemäßen Windturbinen 10 zu versehen.Also it is possible, as in 7 illustrated, vehicles for energy recovery with one or more wind turbines according to the invention 10 to provide.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Windturbinewind turbine
1212
Lamellelamella
1414
Grundplattebaseplate
1616
Deckplattecover plate
1818
Wandlereinheitconverter unit
100100
Rotorwellerotor shaft
110110
Rotorblattrotor blade
120120
Drehachseaxis of rotation
130130
erste Lagereinheitfirst storage unit
4040
Gebäudebuilding
4242
erster Flügel eines Gebäudesfirst Wing of a building
4444
zweiter Flügel eines Gebäudessecond Wing of a building
4646
dritter Flügel eines Gebäudesthird Wing of a building
4848
vierter Flügel eines Gebäudesfourth Wing of a building

zitierte Patentliteraturcited patent literature

  • DE 20 2008 015 173 U1DE 20 2008 015 173 U1
  • US 4,047,834US 4,047,834
  • EP 1 350 952 A1EP 1 350 952 A1
  • DE 31 26 749 A1DE 31 26 749 A1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 202008015173 U1 [0004] - DE 202008015173 U1 [0004]
  • - US 4047834 [0004] - US 4047834 [0004]
  • - EP 1350952 A1 [0004] EP 1350952 A1 [0004]
  • - DE 3126749 A1 [0004] - DE 3126749 A1 [0004]

Claims (7)

Windturbine (10) mit a) einer ortsfesten Grundplatte (14); mit b) einer in vertikaler Richtung über der Grundplatte (14) angeordneten Deckplatte (16); mit c) mit einem um eine vertikale Drehachse (120) drehbar gelagerten Rotor (100, 110), wobei c1) eine erste Lagereinheit (130) die translatorischen Freiheitsgrade des Rotors (100, 110) in horizontaler Richtung beschränkt, wobei c2) die erste Lagereinheit (130) an der Grundplatte (14) fixiert ist, wobei c3) eine zweite Lagereinheit sämtliche translatorischen Freiheitsgrade des Rotors (100, 110) beschränkt, und wobei (c4) die zweite Lagereinheit fix mit der Deckplatte (16) verbunden ist; mit e) einer Wandlereinheit (18); mit f) Mitteln zur Übertragung einer Drehbewegung von dem Rotor (100, 110) auf die Wandlereinheit (18); und mit g) mindestens drei Lamellen (12), wobei g1) die mindestens drei Lamellen (12) auf der Grundplatte (14) fixiert sind, und wobei G2) die Deckplatte (16) auf den mindestens drei Lamellen (12) fixiert ist.Wind turbine ( 10 ) with a) a stationary base plate ( 14 ); with b) one in the vertical direction above the base plate ( 14 ) arranged cover plate ( 16 ); with c) with a about a vertical axis of rotation ( 120 ) rotatably mounted rotor ( 100 . 110 ), wherein c1) a first storage unit ( 130 ) the translatory degrees of freedom of the rotor ( 100 . 110 ) in the horizontal direction, where c2) the first storage unit ( 130 ) on the base plate ( 14 ), wherein c3) a second bearing unit all translatory degrees of freedom of the rotor ( 100 . 110 ), and wherein (c4) the second bearing unit fixed to the cover plate ( 16 ) connected is; with e) a transducer unit ( 18 ); with f) means for transmitting a rotational movement from the rotor ( 100 . 110 ) to the transducer unit ( 18 ); and with g) at least three fins ( 12 ), where g1) the at least three lamellae ( 12 ) on the base plate ( 14 ) and where G2) the cover plate ( 16 ) on the at least three lamellae ( 12 ) is fixed. Windturbine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Lamellen (12) das Gewicht mindestens der Deckplatte (16), der zweiten Lagereinheit und des Rotors (100, 110) tragen.Wind turbine ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the at least three lamellae ( 12 ) the weight of at least the cover plate ( 16 ), the second bearing unit and the rotor ( 100 . 110 ) wear. Windturbine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinheit (18) an der Deckplatte (16) fixiert ist, wobei die zweite Lagereinheit an oder innerhalb der Wandlereinheit (18) fixiert ist.Wind turbine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transducer unit ( 18 ) on the cover plate ( 16 ), wherein the second bearing unit on or within the transducer unit ( 18 ) is fixed. Windturbine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Grundplatte (14) und die Deckplatte (16) eine nicht-kreisförmige Grundfläche aufweisen.Wind turbine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the base plate ( 14 ) and the cover plate ( 16 ) have a non-circular base. Windturbine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der mindestens drei Lamellen (12) als Flügel (42, 44, 46, 48) eines Gebäudes (40) ausgeführt ist.Wind turbine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the at least three lamellae ( 12 ) as wings ( 42 . 44 . 46 . 48 ) of a building ( 40 ) is executed. Transportmittel mit einer Windturbine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Means of transport with a wind turbine ( 10 ) according to one of claims 1 to 5. Bauwerk mit einer Windturbine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Building with a wind turbine ( 10 ) according to one of claims 1 to 6.
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