[发明专利]线性发电站

说明书

技术领域

本发明涉及流体操动的涡轮机。更具体而言，本发明涉及将多个流体操动的涡轮机整合成线性发电站，尤其是与人居建筑结构整合于一起的线性发电站。

相关申请案

本申请案主张基于在2007年7月7日提交的美国第60/958781号临时申请案的权利，其全文以引用方式并入本文中。

相关技术说明

本文所述的流体涡轮机阐述并主张于在1988年5月3日颁布的加拿大第1,236,030号专利中，该专利与本申请案具有共同的所有权且其全文以引用方式并入本文中。在此不主张该专利的优先权。

背景技术

已知的风力涡轮机通常具有耦合至多个径向安装的叶片的可旋转中心轮毂，这非常像由螺旋桨驱动的飞机的螺旋桨。这些叶片与轮毂沿大体垂直的弧线运转。在叶片以足以产生所需电量的速度旋转时，会引起相对高的叶片尖端速度。这种高的尖端速度会产生与健康问题有关的不良噪声。此外，此种风力涡轮机造成风力涡轮机安装地域当地的许多鸟死亡或伤残。

另外，上述风力涡轮机不是全向的。此种风力涡轮机必须被调整成顺应主风的风向，通常是通过在支撑桅杆上水平地大体旋转轮毂和螺旋桨进行调整，以捕获主风的能量。此种涡轮机运转所需的空间体积在垂直方向和水平方向上均至少是叶片尖端与尖端之间的距离。这是一个人们所不期望的相当大的体积，尤其是在居民区域中使用时。由于叶片相对于轮毂沿径向设置，需要有很大的体积专用于风力涡轮机。当试图将非垂直式(或螺旋桨型)风力涡轮机与人居建筑结构整合于一起时，此种专用体积会降低非垂直式风力涡轮机的适用性并且对建筑设计产生不利影响。

因此，业内需要提供一种可耦合成线性发电站的相对安静的风力涡轮机，其不会因其旋转而产生潜在的健康问题且不会对当地的鸟类产生不利影响。此外，在线性发电站中需要一种全向风力涡轮机，其不需被调整成顺应主流体流的方向便能实现其旋转。另外，希望提供一种对于所发的电量而言尺寸缩小的风力涡轮机，以便于并入线性发电站中。

发明内容

大体而言，本发明的线性发电站实质满足业内和社会的上述需要。被并入所述线性发电站的涡轮机的螺旋状设计使得涡轮机是全向的。来自任何方向的流体流均会作用于螺旋状叶片并带动涡轮机的叶片部旋转。

此外，如University of Vaasa在2006年10月27日的WS-0.30BN噪声关系(sic)(随附于本文)中所述，Windside^tm WS-0.30B型垂直式风力涡轮机经过标准噪声实验被测定为实际上没有噪声。

另外，并入本发明的线性发电站的本发明涡轮机与同等发电量的已知的非垂直式(螺旋桨型)风力涡轮机相比，所占据的体积明显更小。

本发明是一种线性发电站，包含：由多个涡轮机构成的涡轮机阵列，这些涡轮机利用运动流体的动力，且每一个各别涡轮机均可在相对于涡轮机为全向的流体流的作用下围绕固定的旋转轴旋转；以及由至少一个发电机构成的发电机阵列，所述至少一个发电机可操作地耦合至涡轮机阵列，以被涡轮机阵列的所述多个各别涡轮机带动旋转。本发明还涉及一种产生电力的方法。

附图说明

图1为与人居建筑结构整合于一起的包含多个垂直式风力涡轮机的线性发电站的透视图；

图1a为沿人居建筑结构的顶部周边整合的包含多个垂直式风力涡轮机的线性发电站的透视图；

图2为图1中所示线性发电站的透视图；

图2a为用于为城市环境照明的标准的灯供电的线性发电站的透视图；

图2b为用于为乡村或公园环境照明的标准的灯供电的线性发电站的透视图；

图2c为包含在电力线路结构上的线性发电站的透视图；

图3为形成为两座高楼形式的人居建筑结构的透视图，在这两座高楼之间以阵列形式设置有线性发电站；

图4为包含本发明的线性发电站的隔音屏障的正视图；

图4a为包含本发明的线性发电站的防暴风雨/洪水屏障的正视图；

图5为与各自的相邻人居建筑结构整合在一起的两个线性发电站的正视图，其中这些垂直式风力涡轮机以垂直堆叠形式安装且以相反的方向旋转；

图5a为与各自的相邻人居建筑结构整合在一起的两个线性发电站的正视图，其中这些垂直式风力涡轮机以垂直堆叠形式安装且以相同的顺时针方向旋转；

图5b为与各自的相邻人居建筑结构整合在一起的两个线性发电站的正视图，其中这些垂直式风力涡轮机以垂直堆叠形式安装且以相同的逆时针方向旋转；