一种风力涡轮机具有外壳，外壳具有进口和出口。位于外壳中的是圆柱形定子阵列，该定子阵列具有位于其中的多个间隔开的定子。环状圆柱形转子阵列具有围绕中心轴线旋转并装配在定子阵列的内部的多个杯形转子。定子被定位使得围绕定子阵列的外周流动的空气冲击转子，空气处理系统使得进入外壳的空气大致围绕定子阵列的外围分布。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的主题涉及风力涡轮机。
技术介绍
许多年来，风力已经被用作动力源。历史上，风车被用于磨碎谷物、抽吸水以及提供其它形式的机械能量。近来，它们被用于产生电力。然而，风车通常利用叶片(blade)或翼片，风经过它们而不显著地改变方向。 另一方面，水力涡轮机通常是冲击式涡轮机，其中，水的方向在它与涡轮机叶片相互作用时被显著地改变。 一个典型的例子是帕尔顿水轮机。然而，冲击式涡轮机还未被用于将风能转换成电力。
技术实现思路
在本专利技术的主题中，一种风力涡轮机具有外壳，其外壳具有进口和出口。安装在外壳中的是多个间隔开的定子，其被布置成固定的环状圆柱形定子阵列。多个杯状的转子布置成环状圆柱形转子阵列，所述转子阵列是可围绕中心轴线旋转的，且装配在定子阵列的内部。定子被定位使得围绕定子阵列的外周流动的空气冲击转子。空气处理系统使得进入外壳的空气围绕定子阵列的外周流动。 本专利技术的前述的和其它的目的、特征以及优点在结合附图、考虑本专利技术的随后的详细描述时将变得更容易理解。附图说明 图1是实现本专利技术主题的风力涡轮机的透视图。 图2是外壳在不同方向上的图1的风力涡轮机的透视图。 图3是沿图2中的线3-3截得的放大尺度的横截面视图。 图4是沿图3中的线4-4截得的放大尺度的横截面视图。 图5是显示转子是如何连接至转子环的分解的局部视图。 图6是沿图3中的线6-6截得的放大尺度的横截面视图。 图7是显示定子是如何连接至定子环的分解的局部视图。 图8是显示涡轮机的一部分的分解视图。 图9是沿图8中的线9-9截得的横截面视图。 图10是沿图8中的线10-10截得的横截面视图。 图11是沿图2中的线11-11截得的横截面视图。3 图12是类似于图2的本专利技术的可替代的实施例的透视图。 图13是沿图12中的线13-13截得的放大尺度的横截面视图。具体实施例方式现在参考图1和2，风力涡轮机10包括外壳12，外壳12具有包括进口 14的进口端24和包括出口 16的出口端22。在图1-3中示出的实施例中，整个进口端12a是开放的以提供进口 14，整个出口端12b是开放的以提供出口 16。外壳12安装在转台18上，转台18又安装在塔20的顶部上。另外，现在参考图ll，转台18具有连接至塔20的外部环19。外部环20具有形成在其内周上的槽21。圆柱形板25的外周23延伸到槽21中。滚柱轴承27设置在板25的顶部、底部和边缘与环19之间。因此，板25自由地旋转且支撑外壳来承受垂直和径向负载。通过支柱29将外壳12连接至所述板。支柱将外壳10支撑在转台18上方足够高的位置上，使得转台不影响风进入外壳。在示出的实施例中，支柱以等于进口14的高度的50%的量将外壳与转台分离开。转台允许外壳12完全旋转使得进口可面向风。外壳12的横截面形状在出口端22处比在进口端24处大。这使得穿过外壳的被风驱动的空气随着它从进口端24移动至出口端22而加速，从而使得在外壳出口 16处的压力小于在外壳进口 14处的压力。之后将更加充分地描述这种布置的优点。在显示的实施例中，外壳的横截面是正方形，但它可具有许多其它的横截面形状。优选地，整个外壳是对称的，使得从进口端到出口端的距离约等于其整个范围。 现在参考图3，圆柱形涡轮机组件26安装在外壳中进口端和出口端之间的位置上。最好参见图4、6和8，涡轮机组件26包括多个定子28，其布置成环状圆柱形定子阵列30。定子阵列被分割成彼此分离的第一节30a和第二节30b。第一定子节位于环状的上部定子环32和环状的中间定子环34之间，第二定子节位于中间定子环34和环状的下部定子环36之间。中间定子环的外周包括圆形的外圆角(bull nose)37，其从定子向外突出，以帮助在第一和第二节30a、30b之间分隔进入涡轮机组件26的空气。每个定子28具有位于中心地延伸贯穿其的孔38和穿过孔38的杆40，杆40连接至上部定子环、中间定子环以及下部定子环。因此，杆将定子和定子环连接成一体的单元。定子是泪珠状且面对面地对称。如之后将要描述的，它们形成一定角度以需要的方式引导进入涡轮机的空气。图7中，销42从定子的顶部和底部之间延伸到定子环中，以防止定子在杆40上旋转。定子的数目并且因此形成的它们之间的间距被设定，使得进入涡轮机组件26的空气围绕定子阵列30的整个外周被相对均衡地分布。 再次参考图3，上部定子环32连接至管状上部通风管44，上部通风管弯曲90度且朝外壳12的出口端22延伸。未显示将上部定子环连接至上部通风管的支架。上部通风管44的端部向外张开以覆盖约出口 16的一半。这使得流过通风管的空气在到达出口 16时减速。下部定子环36连接至管状下部通风管46，下部通风管46也弯曲90度且朝外壳12的出口端22延伸。下部通风管也向外张开以覆盖出口 16的剩下的一半。如之后将要说明的，在标号48处示意性地显示的阀位于两个通风管中，以允许它们被选择性地打开和关闭。通过一对隔离壁47将通风管连接至外壳，且将定子阵列30保持在适当位置处。隔离壁还迫使所有进入进口 14的空气穿过涡轮机组件且从通风管44、46流出。 涡轮机组件26还包括多个杯形的转子50，其被设置成环形转子阵列52，所述转子阵列52直接装配在定子阵列30的内部。转子阵列也被分割成彼此间隔开的第一节52a和第二节52b。转子在帕尔顿水轮机中工作时，转子的杯形形状使得冲击它们的空气方向改变很多。在示出的实施例中，空气以相对于它进入转子的位置约164度的角度从转子中流出，但增加或减小这个角度可能增加涡轮机的效率。在示出的实施例中，在图4中，转子被定向使得连接它们的尖端的线A延伸通过转子阵列的中心。 第一转子节52a位于环形上部转子环54和圆柱形横截面转子板56之间，第二转子节52b位于转子板56和环形下部转子环58之间。在示出的实施例中，转子板在靠近其中心处比其周边部宽，以帮助在第一和第二节52a、52b之间分割空气。每个转子50具有位于中心地延伸通过它的孔60和穿过孔60的杆62，杆62被连接至上部和下部转子环与转子板。因此，杆将转子、转子环以及转子板连接成一体的单元。在图5中，销63在转子的顶部和底部之间延伸到转子环和转子板中，以防止转子在杆62上旋转。在示出的实施例中，具有与定子相同数量的转子。轮轴66被连接至中心板56，轮轴66向下从外壳伸出延伸到驱动装置(例如，发电机、压縮机、飞轮等等(未显示))。轮轴66通过轴颈被安装在稳定器轴承68中，该轴承68安装在外壳12中。位于地面上的推力轴承70在轮轴的底部支撑轮轴。位于轮轴66上的滑轮74通过带78连接至小的交流发电机76，其被安装在外壳上。交流发电机使在隔离壁47之间的隔离空间81中的电池80保持充电。电池为小的计算机82供电，计算机82监控环境状况并且在显示例如大风或冰雪的状况时关闭涡轮机。 位于外壳的进口端22中的矩形喷嘴72将进入外壳的被风驱动的空气引导到涡轮机组件26上。 起初，涡轮机在处于通风管44、46中的阀48关闭时被开启，使得没有空气通过进口 14进入外壳12。如上所述，由于外壳的形状，流过它的空气使得在出口 16处的压力小于进口 14处的压力，且也低于周围气体压力。在阀48被打开时，这种负压拉动空气通过通风本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于风力涡轮机的外壳，包括：（ａ）进口端和出口端以及外部形状，所述外部形状使得在所述外壳周围穿过的被风驱动的空气的行进速度在所述出口端比在所述进口端高；（ｂ）连接到所述外壳的进口，所述进口位于所述进口端处；和（ｃ）连接到所述外壳的出口，所述出口位于所述出口端处。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：琼C卡西迪，
申请(专利权)人：杰法国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。