具有垂直旋轉軸的單一風力電廠 UNITY WIND POWER PLANT WITH VERTICAL AXIS OF ROTATION
专利汇可以提供具有垂直旋轉軸的單一風力電廠 UNITY WIND POWER PLANT WITH VERTICAL AXIS OF ROTATION专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一種風 力 電廠係具有一渦輪機，其具有實質與風向為直 角 的旋轉軸(1)、及自軸(1)突出之翼部(2)，且翼部(2)係具有其交叉部分本質為於垂直方向上延伸。
翼部(2)係可為奇數以及偶數而分佈為環繞於旋轉軸(1)，且為由具有選用長度之翼部元件(21-24與31、32)所構成。為了翼部(2)之形成，翼部元件(21-24)係連接成為一扭轉連結架構(類似於一列之成對的叉具)，且因此彼此可同步移動。欲調整翼部元件(21-24與31、32)之延伸，沿著旋轉軸(1)之一可調整的套筒機構(4)係存在，一內側翼部元件(21)之內側端係連接至套筒機構(4)。歸因於翼部元件(21)之內側端係牢固附接至於旋轉軸(1)之一獨特的高度，且與該翼部元件(21)合作，關連於自普遍風之期望可利用的功率，藉由沿著旋轉軸(1)的套筒機構(4)高度之調整，翼部(2)之延伸係受到控制。
旋轉軸(1)係驅動一液壓 泵 (11)以提供液壓油給一或數個液壓馬達(12)，其各者係驅動一發電機(13)。 A wind power plant has a turbine with its axis of rotation (1) substantially at right angle to wind direction, and wings (2) protruding from the axis (1) and the wings (2) have their crossways extension essentially in vertical direction.
The wings (2) can be in odd as well as even number distributed around the axis of rotation (1), and composed of wing elements (21-24 and 31, 32) of optional length. For formation of the wings (2), the wing elements (21-24) are connected into a torsion link configuration (like a row of pairs of scissors), and thus synchronously movable in relation to each other. To adjust the extension of the wing elements (21-24 and 31, 32)an along the axis of rotation (1) adjustable sleeve means (4) is present, to which the inner end of an inner wing element (21) is connected. Due to the inner end of wing element (22) is firmly attached on a distinct level at the axis of rotation (1), and co-operates with said wing element (21), in relation to desired available power from the preailing wind, by means of adjustment of the sleeve means (4) level along the axis of rotation (1) the extension of the wings (2) is controlled.
The axis of rotation (1) powers a hydraulic pump (11), which provide one or several hydraulic motors (12) with hydraulic oil, each one powering an electrical generator (13). 【創作特點】 本發明所欲解決的問題係：針對於一種具有實質垂直於風向之旋轉軸的風力馬達提供一種風力渦輪機，其為可動態調整以允許針對於大區間的風速之高效率、高功率係數。此係使得獲得自風的 能量 為最大化。
本發明係特徵在於：可延伸自風力渦輪機的旋轉軸之可動態調整的翼部，以自風獲得能量。此等可動態調整的翼部係設計為扭轉連結的(torsion linked)翼部元件(類似於成對的 剪刀 (scissors))。
翼部可調整的翼部元件係兩個兩個地連接於一種扭轉連結配置之其長度的約一半處。該等翼部元件之一者的一端係固定附接於旋轉軸，而另一個翼部元件的一端係可垂直調整為沿著旋轉軸。於延伸為遠離旋轉軸之自由端，可能附接另外的翼部元件，此等者亦為於一扭轉連結配置。附接於一扭轉連結配置之數個翼部元件於遠離旋轉軸之一列係可能的，最外側的翼部元件係一半長度且與第二最外側的翼部元件一起構成一閉合的菱形。當最內側的翼部元件(沿著旋轉軸可調整端)係改變垂直 位置 ，亦為影響外部存在之扭轉連結的菱形者。翼部元件係可調整至其菱形的形狀為可調整自具有於實質 水 平或實質垂直方向之其最長對角線的程度。不必要的是：發生於翼部之所有的菱形者係類似的尺寸，例如：最外側的菱形者係可設計為具有較長的翼部元件且相較於其他的菱形者而掠過較大的面積。一切均為欲獲得自風的較多能量。藉由設計一翼部為一最接近旋轉軸的三角形(即：半個菱形)與一完整的菱形、或數個完整的菱形，則得到一可動態調整的翼部。該種風力渦輪機係設有二、三或更多個該種翼部，以達成一種空氣動力為有利的設計。
根據本發明之一種風力渦輪機的一個優點係在於：不需要設計風力渦輪機為採用根據於不同地區之不同韋布爾分佈的風速，因為根據本發明之一種風力渦輪機係可動態調整，以最佳化針對於不同風速之功率係數，因此亦可根據不同的韋布爾分佈而調整不同的風速。根據本發明之一種風力渦輪機係不需要採用針對於將安裝之地區，反之，其為針對於一標稱的額定功率之一種標準設計，其可調整為針對於所有的地方。誠然，此係提供於大量生產之極為經濟的優點。
欲控制自旋轉軸之翼部的突出，扭轉連結係可調適於不同菱形架構之間。此係藉由固定附接最內側的翼部元件於旋轉軸之一固定高度而作成，而此扭轉連結之互補翼部元件的最內側端係附接至一環形裝置，其係可調整為沿著旋轉軸之高度。調整係可藉由機械機構而作成，其升高或降低該環形裝置。因此，改變於最內側扭轉連結之翼部元件的最內側端之間的距離。當此等端係成為彼此較為接近，於翼部元件與旋轉軸之間的角度係增大，且外側的扭轉連結係朝 外延 伸，因而增大該風力渦輪機之直徑。反之，若於旋轉軸之環形裝置係位移為使得於翼部元件端之間的距離為增大且於翼部元件與旋轉軸之間的角度為減小，則風力渦輪機之直徑係減小。
用於調整於旋轉軸的環形裝置之機械機構係可由氣壓、或較佳為液壓致動器、或藉由電氣驅動式致動器所構成。環形裝置係亦可安裝於一管狀旋轉軸之內側，且透過於管狀旋轉軸之槽部而附接至扭轉連結式翼部元件。不論調整扭轉連結之動力源為何，此調整係應為一個使扭轉連結係應能夠成為接近接觸於旋轉軸之範圍。此係保護於極高的風速之扭轉連結與風力渦輪機。
風力渦輪機之扭轉連結朝上展開係基於二個理由：機械理由，以得到致動器之儘可能為不複雜的設計，允許扭轉連結之調整；及空氣動力理由，因為風速係通常於距離地面較高處較高。
根據本發明之一種具有風力渦輪機的風力電廠係於其基本設計為可能建立於極多變化尺寸。歸因於其高效率，當存在一受限制的能量需求時，經濟上為可行以建立甚至是相當小的風力電廠。因此，可能供應電力給消費者，即使其為遠離電力線路。接著，可能安裝一風力電廠於例如一工廠之 天花 板、或於一塔之頂部、或於工廠附近之一構架桅柱。
風力渦輪機係驅動一液壓泵，較佳為針對於低轉速(rpm)之一種多個 活塞 泵設計，且配備具有一位移調整裝置。該泵係驅動針對於高轉速所設計之一或多個液壓馬達，其各者係驅動一發電機。此配置係使得可能於低風速而分離一馬達或發電機以供維修，而其他者係維持為作業中。
液壓泵(其可以具有一個額外的備用泵、或當獲得大量能量時為數個泵)係具有適合的傳動裝置而置放於渦輪機之附近。亦為可以 抽取 液壓油至一壓力槽且然後於一小工廠之內的液壓馬達及發電機。
因為風力渦輪機之扭轉連結翼部係可拉動成為極小的徑向延伸，可能供應風力電廠為具有摺疊(folding)機構，其使得摺疊風力渦輪機以供運轉係可能的。
摺疊機構係亦使得：當存在針對於極端風況(諸如：颱風)之風險時而摺疊風力渦輪機及運用摺疊位置以保護該風力渦輪機於適當設備之中係可能的。
本發明之動態調整風力渦輪機的特徵係發生如下文所述。
於低風速下，風力渦輪機係調整至其最大延伸位置，以儘可能多降低“切入”風速，且提高針對於低風速之功率係數。
針對於中級至強級的風速，風力渦輪機係調整以掠過最大的面積且維持一高效率，即：高功率係數。
最後，針對於高風速，風力渦輪機係調整以維持一高功率係數，但是掠過一較小的面積，且因此限制獲得自風的能量為低於發電機所設計的能量。
根據本發明之一種風力渦輪機係無異於習用、非可調整式風力渦輪機而必須於高風速下停止。反之，該種風力渦輪機係調整至於扭轉連結翼部之適合半徑，且因此繼續產生能量而直達到其極高的“切出”速度，同時維持一高效率、高功率係數。
根據本發明之一種風力渦輪機係亦可配備具有置放於翼部元件之於使用期間可動態調整的零件(諸如： 襟翼 (flap))或類似的裝置，以得到一空氣動力為較佳的設計，獲得自風的較多能量，且使得可能自風取出能量，風係於一歪斜的角度(即：非為直角)下吹送通過風力渦輪機。此係使得：置放根據本發明之一種具有風力渦輪機的風力電廠於具有變動地面狀況之區域及於建築物頂部且概括於風為並未水平吹送處之地方係可能的。藉此，由於風力渦輪機對於不同風速的適應性，而增加總功率效率。
本發明係亦使得可能連接另外的發電機，以使得可能獲得於高風速之風的極高功率。，下面是具有垂直旋轉軸的單一風力電廠 UNITY WIND POWER PLANT WITH VERTICAL AXIS OF ROTATION专利的具体信息内容。
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