[发明专利]维拉诺瓦超高效立式风机系统和方法

说明书

一种立式风机系统，其提供被设计为与水平旋转不同地竖直旋转以便优化发电的立轴风机。风机在其最大程度上利用风动能以产生可持续能量。它确保了发电机不会随着风速的降低而减速从而提高了风能的收集效率。它按照设计提供了一种用于提高风机的效率的简化装置。

相关申请的交叉引用

本申请与2018年10月10日提交的美国临时专利申请第62/744,074号有关并要求该美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用合并于此。

发明背景

下面包括在理解本公开时可能有用的信息。不承认本文提供的任何信息是现有技术，也不承认其是目前描述或要求保护的发明的实质，也不承认任何具体或隐含引用的出版物或文献是现有技术。

技术领域

本发明总体上涉及存在技术的原动机动力设备的领域，并且更具体地涉及风力原动机动力设备。

背景技术

标准风机使用在取向上类似于常规风扇的卧轴和竖直定向的叶片来构造。尽管该风机产生可持续能量，但在这种传统设计中，风的动能可能利用不足。由于风向的突然变化，风可能会利用不足。此外，当没有风吹来时，以角动量形式储存的动能可能会显著降低，并且风机的叶片会产生更大的空气阻碍/阻力，而不是产生能量。需要合适的方案。

乔纳森·哈尔(Jonathan Haar)的美国专利第8,648,483号涉及立轴风力涡轮机系统。所描述的立轴风力涡轮机系统包括可操作地连接至第一电动机/发电机的较低风速的立轴风力涡轮机以及可操作地连接至至少一个第二电动机/发电机的较高风速的立轴风力涡轮机。来自第一电动机/发电机的电力被引导到至少一个第二电动机/发电机和磁悬浮系统，以使较高风速的涡轮机开始转动。还提供了启动辅助子系统，其像局部风加速器一样起作用并产生正转矩以辅助立轴风力涡轮机的启动。

发明内容

鉴于已知的风力原动机动力设备技术固有的前述缺点，本公开提供了一种新型的超高效立式风机系统。随后将更详细地描述的本公开的总体目的是提供一种高效且有效的立式风机系统。

本文公开了一种立式风机系统，在优选的实施方式中，该系统包括：主立轴；至少一个框架；多个立式风机鳍板组件，每个立式风机鳍板组件包括立轴(具有第一端部；第二端部；以及长度)；多个盘(每个盘具有外径部；带有槽口的半径范围；以及内径部)；至少一个板；以及轴承(以提供平稳的旋转)。按照设计，立式风机系统包括：上述主立轴；上述至少一个框架；以及以功能组合形式提供高效的发电的上述多个立式风机鳍板组件。

立轴的第一端部和第二端部均包括锥形尖端；其中每个锥形尖端包括铁磁材料。至少一个框架是空气动力学的，并且每个框架包括多个磁体；其中包括铁磁材料的每个锥形尖端与多个磁体中的对应的一个磁体接合；多个磁体使摩擦最小化。

多个框架周向地围绕主立轴安装；其中至少一个框架是拱式的，并且主立轴定向在竖直轴线上，并且根据主导的相关风向围绕竖直轴线沿顺时针方向旋转和交替地沿逆时针方向旋转。至少一个板能够旋转最多最大90度的角度(这在行程上可以通过止动件来限制)。多个盘垂直地安装到立轴上(在优选的实施方式中，多个盘包括每个立轴上的正好四个盘)。多个盘中的每个盘被形成(制造)为使得槽口包括在内径部和外径部之间移动(移除)的负容积体。至少一个板沿着立轴的长度的一部分位于两个顶部盘和两个底部盘之间，至少一个板的质量小于盘的质量；至少一个板的质量等于不存在的负槽口容积体的总质量以使质心适当地分布。本文还公开了一种方法。

为了概述本发明，本文描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应当理解，根据本发明的任何一个特定实施方式，不一定可以实现所有这些优点。因此，本发明可以以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式来实施或实现，而不一定实现本文可能教导或启示的其他优点。在说明书的结论部分中特别指出并明确要求保护被认为具有新颖性的本发明的特征。参照以下附图和详细描述，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。