流体动力涡轮机制造技术

本发明专利技术提供了一种流体动力涡轮机，诸如风力涡轮机（10），具有中空筒体（12），旋转涡轮机容纳在中空筒体中。流体导向结构（14）被支撑在筒体（12）的远离涡轮机的端部处或附近。流体导向结构（14）具有绕周边间隔开的多个独立入口（26）并且被布置成将每个入口处的空气导向到内管（18）中。进入的空气在结构（14）内以及在离开筒体（12）时受抑制，由此其速度足以使涡轮机（20）旋转。筒体（12）的顶部的结构大体上不要求维护，并且由于易于接近，涡轮机（20）的维护比传统风力发电机容易得多。在涡轮机封闭时，比传统的风力发电机更安全且噪声更小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体动力涡轮机
本专利技术涉及用于流体动力涡轮机的流体导向结构并且涉及流体动力涡轮机。
技术介绍
近来，更多地关注将诸如风力和波浪力等自然力转变成有用功的方式。特别地，设有大量风力涡轮机的风场已经几乎变得常见。然而，当前所使用的风力发电机昂贵、噪声大且低效。最公知的风力发电机具有高塔并且具有固定到发电机的旋转毂或轴上的两个以上叶片，在高塔顶部附近支撑用于涡轮机和发电机的壳体。空气经过叶片发出噪声，并且发电机本身发出噪声。常用的风力发电机还必须经过对准从而风力能够旋转叶片并且通常这些发电机需要电力来启动。此外，由于涡轮机和发电机安装到高塔的顶部，所以维护困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供改进当前可用的那些风力发电机的流体动力涡轮机。根据本专利技术的第一方案，提供一种流体动力涡轮机，包括:细长的中空管；可旋转涡轮机，其能够借助流体流而运转，并且被容纳在所述中空管内的第一端处或所述第一端附近；以及流体导向结构，其固定在所述中空管的与所述第一端间隔开的第二端处或所述第二端附近，其中设有至少一个流体流动导管，所述至少一个流体流动导管在所述中空管内延伸且将所述流体导向结构与所述可旋转涡轮机连接，使得所述流体导向结构内的流体流能够被导向到所述可旋转涡轮机从而使所述可旋转涡轮机运转，并且所述流体导向结构具有绕周边间隔开的多个独立的入口以及将每个入口处的流体引导到与所述流体流动导管连通的流体出口的装置。本专利技术的实施例的流体动力涡轮机可用作例如风力涡轮机。不同于常见的风力发电机，本专利技术不存在外部运动部件。此外，由于流体导向结构具有绕其周边间隔开的独立入口，所以风或其他流体无论到达的方向如何能够被采集和导向。在风力涡轮机的背景下，中空管可以呈竖直中空筒体的形式，并且可旋转涡轮机将容纳在筒体的底部内。在该实施例中，可旋转涡轮机通常为具有大体水平延伸的叶片的竖直轴涡轮机。由于可旋转涡轮机在筒体内，所以处于受控环境中。在一个实施例中，对流体导向结构的每个入口处的流体进行导向的所述装置包括绕流体导向结构间隔开的多个漏斗部，并且每个漏斗部具有形成相应入口的嘴部，其中相应的出口管附接到每个漏斗部，每个出口管的出口与所述流体流动导管连通，并且其中，所述流体流动导管是在与所述流体流动导管大体同轴的细长中空管内延伸的内部中空管。优选地，可旋转涡轮机包含有用于发电的发电机。可替代地，可旋转涡轮机可被布置成向磨石、向泵或者向其他发动机提供动力。优选地，流体导向结构被布置成将流体抽入流体流动导管中并且增加被导向到可旋转涡轮机的流体的速度。此外，被导向到可旋转涡轮机的流体被限制为在离开涡轮机之后在中空管内返回流向流体导向结构，然后离开流体导向结构，所述流体从所述涡轮机的离开被设置成增加流体的质量流率。在本专利技术的涡轮机的实施例中，涡轮机具有竖直轴线，并且流体流动被向下引导到大体水平延伸的叶片上。因此，全部的叶片受流体流动驱动以便提高效率。该布置方式使得流体流动集中并且提高涡轮机上流体流动的速度。涡轮机能够具有相对大的功率，而能够保持小的覆盖区域以提高效率。流体导向结构的成形以及控制流体流的其他布置方式能够根据需要进行选择从而提闻润轮机的性能。在一个实施例中，每个入口结构是嘴部形成入口的漏斗部，并且相应的出口管附接到相应漏斗部的出口。全部漏斗部的全部出口管是相邻的且基本平行。在使用时，相邻的出口管将被布置成均与中空管或筒体的内部连通。在一个实施例中，活动挡板附接到每个漏斗部的出口处或出口附近。优选地，该布置方式使得每个活动挡板在重力作用下大体闭合相应的出口。活动挡板闭合漏斗部的出口，进入的流体流动都不通过漏斗部的出口以确保离开的流体流动能够被适当地导向。优选地，壳体包括形成为限定所述入口的框架，所述框架具有承载的顶板，所述顶板成形为对气流进行导向。如果需要，太阳能板可由壳体的顶板承载。在一个实施例中，框架包括利用竖直支柱接合的顶部和底部，其中相邻的支柱对之间限定有入口。在一个实施例中，限定支柱的入口对限定了框架中的间隙。这些间隙与管连通并且因此形成了离开流体导向结构的流体的排气口。因此，在该布置方式中，入口和间隙围绕流体导向结构的周边交替地布置。在可替代的实施例中，框架延伸，并且与管连通的排气口围绕框架延伸部的周边延伸。因此，例如，框架延伸部包括围绕周边布置的多个相邻排气口且可布置在框架的上方或下方，多个相邻入口围绕框架的周边布置。优选地安装活动挡板以闭合间隙，使得离开的流体流动能够根据要求而被导向。这些挡板同样优选地在重力作用下闭合。优选地，气流稳定板被支撑在框架的下方。可替代地，气流稳定板可以被支撑在框架的上方。在该布置方式中，气流稳定板可以形成顶板或者可以替代顶板。【附图说明】下文将参考附图通过实例方式对本专利技术的实施例进行说明，在附图中:图1示意性地示出了根据本专利技术的实施例的风力涡轮机的透视图；图2示出了图1的风力涡轮机的竖直截面；图3示出了展示风流的图2的截面；图4a示出了流体导向结构的框架的竖直截面；图4b示出了从图4a的框架上方看到的示意图,概括地示出了内置的漏斗部；图5a示出设有挡板的流体导向结构的漏斗部的竖直截面；图5b示出了图5a的漏斗部的水平截面；图6示意性地示出了根据本专利技术的第二实施例的风力涡轮机的透视图；图7示出了图6的风力涡轮机的竖直截面；图8a示出了沿图6的线A — A截取的图6的风力涡轮机的流体导向结构的截面；图8b不出了沿图6的线B — B截取的截面；图9a示出了类似于图8a的示意图，示出了风流；以及图9b示出了类似于图Sb的示意图，示出了风流。【具体实施方式】下面将具体参考风力发电机来描述本专利技术，也就是，将具体参考包含有可旋转涡轮机和发电机且布置成利用风力来发电的风动力涡轮机。然而，所描述和图示的风力涡轮机可以替代地以其他方式利用风力来做有用功。因此，众所周知的是，在风车和类似物的情况下，可旋转涡轮机不是为发电机供给动力以发电，而是可以做机械功，诸如将机动动力提供给磨石或者泵或其他发动机。而且，本专利技术被描述为如下的风力发电机，所述风力发电机布置成具有基本竖直延伸的中空管，使得流体导向结构位于顶部并且可旋转涡轮机面向呈筒体或塔体形式的管的底部。然而，中空管可布置成其他取向，例如，水平地，或者可沿其长度具有弯曲部或其他的方向变化。沿除了竖直方向以外的其它方向延伸的中空管可用于例如将风力涡轮机支撑在建筑物上。在一个实施例中，流体导向结构被支撑在建筑物的顶板或顶部上或者附近，中空管可以延伸贯通建筑物，例如，贯通电梯竖升或楼梯井。可旋转涡轮机将适当地设置在中空管内。当然，风，通常为气流，是唯一一种可获得可再生能量的流体，但是可以使用任何其他流体。最显然的替代物是水或波浪力，并且本文所描述的原理可用于这样的环境。图1示意性地示出了根据本专利技术的实施例的风力涡轮机10。能够看出，风力涡轮机具有竖直的中空管12，中空管12形成了承载风导向结构14的筒体。在中空筒体12的底部，设置有形成涡轮机腔室的部分16。图2示出了图1的风力涡轮机10的竖直截面。将看出，中空筒体或管12内部包含有同轴的中空内管18。该内管18在其底部内容纳涡轮机20，然后在筒体12内向上延伸。风导向结构14固定到筒体12和内管18。从图4a和图4b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体动力涡轮机，包括：细长的中空管；可旋转涡轮机，其能够借助流体流而运转，并且被容纳在所述中空管内的第一端处或所述第一端附近；以及流体导向结构，其固定在所述中空管的与所述第一端间隔开的第二端处或所述第二端附近，其中设有至少一个流体流动导管，所述至少一个流体流动导管在所述中空管内延伸且将所述流体导向结构与所述可旋转涡轮机连接，使得所述流体导向结构内的流体流能够被导向到所述可旋转涡轮机从而使所述可旋转涡轮机运转，并且所述流体导向结构具有绕周边间隔开的多个独立的入口以及将每个入口处的流体引导到与所述流体流动导管连通的流体出口的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.14 GB 1117758.11.一种流体动力涡轮机，包括: 细长的中空管； 可旋转涡轮机，其能够借助流体流而运转，并且被容纳在所述中空管内的第一端处或所述第一端附近；以及 流体导向结构，其固定在所述中空管的与所述第一端间隔开的第二端处或所述第二端附近， 其中设有至少一个流体流动导管，所述至少一个流体流动导管在所述中空管内延伸且将所述流体导向结构与所述可旋转涡轮机连接，使得所述流体导向结构内的流体流能够被导向到所述可旋转涡轮机从而使所述可旋转涡轮机运转，并且 所述流体导向结构具有绕周边间隔开的多个独立的入口以及将每个入口处的流体引导到与所述流体流动导管连通的流体出口的装置。2.如权利要求1所述的流体动力涡轮机结构，其中所述中空管呈竖直中空筒体的形式，并且所述可旋转涡轮机容纳在所述筒体的底部内。3.如权利要求2所述的流体动力涡轮机结构，其中所述可旋转涡轮机是具有大体水平延伸的叶片的竖直轴涡轮机并且容纳在所述中空筒体内。4.如前述权利要求中任一项所述的流体动力涡轮机结构，其中所述可旋转涡轮机包含有用于发电的发电机。5.如前述权利要求中任一项所述的流体动力涡轮机，其中对所述流体导向结构的每个入口处的流体进行导向的所述装置包括围绕所述流体导向结构间隔开的多个漏斗部并且每个漏斗部都具有形成相应入口的嘴部，相应的出口管附接到每个漏斗部，每个出口管的出口与所述流体流动导管连通，并且所述流体流动导管是在与所述流体流动导管大体同轴的细长的所述中空管内延伸的内部中空...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉杰什瓦尔·拉奥·德加拉，
申请(专利权)人：法诺海德有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB