[发明专利]竖直轴风轮机

说明书

根据本发明的装置(10)包括基座(11)、安装在基座(11)上并且沿着竖直轴线(Z)延伸的中空桅杆(12)，以及至少一个围绕桅杆(12)可旋转的模块(13)。所述模块(13)包括至少一个绕着枢接链(26)在回缩位置和展开位置之间可移动的翼片(18)，以及根据所述翼片(18)围绕桅杆(12)的角位置而使得所述翼片(18)在其展开位置和回缩位置之间移动的机构(40)。该装置还包括传动轴(15)，所述传动轴(15)位于中空桅杆(12)内部，与所述模块(13)旋转连接，并且与转换器(17)相配合从而将传动轴(15)的机械转动能量转换为机械能或电能。

技术领域

本发明涉及一种用于将风能(即来自风的动能)转换为另一类能量(尤其是机械能和/或电能)的装置。

背景技术

现有技术中已知用于将风能转换为电能的装置。这样的装置通常被称为″风轮机″。该已知的装置包括桅杆以及设置有叶片并且安装在桅杆尖端的转子。

转子由来自风的动能而旋转。换句话说，风能对转子施加转矩。

此外，转子与转换器动力连接，该转换器将施加到转子的转矩的能量转换为机械能或电能。

由于叶片转子的结构，驱动那些叶片转动的风流被大大阻断。因此，不可能将多个风轮机设置成彼此靠得太近，被一个风轮机阻断的风流不能被用于驱动另一个风轮机的转子旋转。

此外，这样的风轮机能够被使用的时间范围仅仅限于大约2800小时以内。

发明内容

本发明通过提供一种对风流阻断小、能够在更长的时间内被使用、而且具有最佳输出的风能转换装置，尤其解决了上述缺陷。

为了上述目的，本发明尤其涉及一种用于将风能转换为另一类能量的装置，其特征在于，包括：

基座；

中空桅杆，安装在基座上并且沿着大体竖直的轴线延伸；

至少一个具有围绕轴线的基本回转形状的模块，所述模块与桅杆同轴放置并且围绕所述桅杆可旋转，所述模块包括：

至少一个翼片，所述翼片在被枢接链所连接的一端与自由端之间延伸，所述翼片绕着所述枢接链在回缩位置和展开位置之间可移动；

用于根据所述翼片围绕桅杆的角位置而使得所述翼片在其展开位置和回缩位置之间移动的机构，该移动机构能够被停用；

传动轴，所述传动轴位于与所述模块同轴设置的中空桅杆内部，与围绕所述轴线的所述模块旋转连接，并且与转换器相配合从而将所述传动轴的机械转动能量转换为另一类能量。

通过将翼片在其展开位置和回缩位置之间的位置与该翼片围绕桅杆的角位置相关联，可以仅当翼片顺风推进之时打开翼片，而当翼片逆风移动之时关闭它。这样，就没有能量因为翼片逆风向前移动而损失，从而改善了转换装置的输出。

此外，因为仅顺风推进的翼片是打开的，该装置不会显著地阻断流经该装置的风流。特别地，流经处于回缩位置的翼片的风流受到的阻断非常小。其结果是，可以将这样的能量转换装置设置为彼此更加靠近而不会妨碍它们的运行。

最后，根据本发明的能量转换装置能够被使用超过4000小时的时长。此外，这样的能量转换装置能够在至少为40m/s的风速条件下运行。

此外，因为能够停用用于移动翼片的机构，例如在可能损坏该装置的大风的情况下，可以将所有翼片都保持在闭合位置而不论它们的角位置如何。

根据本发明的风能转换装置还可以包括以下的一个或多个特征，可以单独地或根据任何技术上可能的组合来考虑这些特征：

所述桅杆具有对应于每一个模块的至少一个周向滚动轨道，每个模块包括至少一个套环，所述套环上支撑有与所述滚动轨道相配合的互补的滚动件。