[发明专利]转子叶片、带转子叶片的风能系统及构造转子叶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及带有闪电防护单元的转子叶片(rotor blade)、具有所述转子叶片的风能系统以及构造转子叶片的方法。

背景技术

由于风能系统的高度不断增大，闪电防护问题变得越来越重要。由于风能系统通常建在没有或仅有很少高大障碍物(例如树)的区域中，因而这些区域中的雷击主要集中于所装设的风能系统上。因此，尤其是必须保护风能系统的挂舱及转子叶片免遭雷击。

发明内容

有鉴于上文所述，本发明提供一种用于风能系统的转子叶片，所述转子叶片具有：转子叶片本体；转子叶片本体腔；以及闪电防护单元。所述闪电防护单元包括导电部件，所述导电部件连接至下行(down)导体并紧靠或在所述转子叶片本体尖端处位于所述转子叶片本体腔内。所述导电部件具有凸伸出所述转子叶片本体的延伸部。所述延伸部适于接纳接受器。

所述导电部件的“延伸部(extension)”这一术语是指导电部件凸伸出转子叶片本体腔外的部分。在典型实施例中，导电部件本体与导电部件延伸部形成一体。如果导电部件的位置使导电部件的延伸部在转子叶片本体尖端处延伸出转子叶片本体之外，则称导电部件的位置“靠近(close to)”转子叶片本体尖端。

因此，本发明使接受器能够容易地附装至下行导体上并同样容易地拆下。

根据本发明的另一方面，提供一种具有至少一个此种转子叶片的风能系统。

根据本发明的另一方面，提供一种用于构造在风能系统中所用转子叶片的方法，其具有下列步骤：

制造所述转子叶片的压力侧壳体及吸力侧壳体；

在所述压力侧壳体或所述吸力侧壳体的内侧贴合导电部件，其中所述导电部件包括本体及延伸部；以及

以一种使所述导电部件的本体处于所述转子叶片内且所述导电部件的延伸部凸伸出所述转子叶片的方式将所述压力侧壳体与所述吸力侧壳体接合于一起，从而形成所述转子叶片。

术语“贴合(applying)”囊括所有用于将导电部件连接至相应转子叶片的技术，例如安装、固定、附装、粘合等等。

在典型实施例中，转子叶片本体是由复合材料制成。然而，接受器通常是由例如铝、不锈钢或铜等导电材料制成。一旦将接受器附装至转子叶片本体上，其便成为转子叶片的尖端。也就是说，一旦将接受器安装至导电部件延伸部上，接受器便通常覆盖延伸部。

在本发明转子叶片本体的典型生产中，制造标准长度的转子叶片，并切下顶尖，使被切下的该部分的长度对应于可安装于转子叶片本体尖端上的接受器。另一可能是：转子叶片本体铸模在其顶尖处包括虚设部位，以使所浇铸转子叶片的长度减小一对应于打算要附装至转子叶片本体上的接受器的长度。或者，可直接制造具有正确长度的转子叶片本体。通常，接受器的形状对应于转子叶片本体中在转子叶片制造中已省略的部分。也就是说，接受器的形状通常是转子叶片本体尖端的形状的延伸。

根据独立权利要求项、说明书及附图，本发明的其他方面、优点及特征将一目了然。

附图说明

在本说明书的其余部分中参照附图更具体地说明本发明对所属领域一般技术人员的完整且有效公开，包括其最佳模式，附图中：

图1是根据本发明具有三个转子叶片的风轮机的示意图；

图2是根据本发明的转子叶片的示意图；

图3是根据本发明的转子叶片的剖视图；

图4是根据本发明的导电部件的示意图；

图5是根据本发明的接受器的示意图；

图6A显示根据本发明的转子叶片的具有导电部件及下行导体的一侧；

图6B显示根据本发明的转子叶片的具有导电部件、下行导体及接受器的一侧；

图7是根据本发明的将接受器附装至导电部件上的转子叶片尖端的示意图；

图8是根据本发明的转子叶片的敞开图；以及

图9A及9B是根据本发明的凸伸出转子叶片之外的导电部件的两个不同实施例。

标号列表

100            风能系统

110            杆塔

120            挂舱

130            毂

140            转子叶片

200            转子叶片根部

210            转子叶片本体尖端

220            吸力侧(suction side)壳体

230            压力侧(pressure side)壳体