專利名稱：：具有氣流偏導(dǎo)器的風(fēng)力渦輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及風(fēng)力渦輪機(jī)。
背景技術(shù)：
：風(fēng)力發(fā)電被認(rèn)為是可產(chǎn)生電力而不消耗非可再生資源的能源。其優(yōu)點(diǎn)是以這樣的方式生產(chǎn)能量既不產(chǎn)生化學(xué)污染又將能量生產(chǎn)成本保持在低水平。然而，傾向于通過具有多個(gè)風(fēng)車或風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力場(chǎng)利用風(fēng)力，以產(chǎn)生充分的能量和發(fā)電量。這種風(fēng)車通常為水平軸風(fēng)車，具有繞著大體水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的多個(gè)葉片。這些葉片通過阻力、作用在傳送能量的葉片的表面上的空氣壓力來操作。這種風(fēng)力場(chǎng)被批判為引起其他形式的污染，特別是視覺和噪聲污染。因此，這種風(fēng)力場(chǎng)傾向于坐落在相對(duì)較遠(yuǎn)的區(qū)域或在海上，在這些區(qū)域，上述污染因素可被降至最低，同時(shí)生產(chǎn)充分的電力以向電網(wǎng)供電。風(fēng)力渦輪機(jī)已經(jīng)被用來產(chǎn)生電力。然而，常規(guī)的風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜，對(duì)風(fēng)速非常敏感，易于產(chǎn)生故障和噪聲。第2275085號(hào)英國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種風(fēng)力渦輪機(jī)，其具有與鼓狀框架的軸成切角的多個(gè)翼或葉片。這些翼被設(shè)置為從外殼的周緣向內(nèi)。翼上的迎角可由管理者通過包括兩相對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)的同軸環(huán)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。這種配置機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜。第WO2006/095369號(hào)國(guó)際申請(qǐng)公開了一種風(fēng)力渦輪機(jī)，該風(fēng)力渦輪機(jī)具有多個(gè)葉片和沿著轉(zhuǎn)子的直徑設(shè)置的多個(gè)氣流偏導(dǎo)裝置。這些氣流偏導(dǎo)裝置軸向地位于葉片的外部。第4362470號(hào)美國(guó)專利公開了一種風(fēng)力渦輪機(jī)，該風(fēng)力渦輪機(jī)具有在非機(jī)翼型葉片意義下的非空氣動(dòng)力學(xué)方式的兩甲板(上甲板和下甲板)，該非機(jī)翼型葉片從轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心向轉(zhuǎn)子的圓周延伸。葉片固定地連接渦輪機(jī)的軸，用于與其共同轉(zhuǎn)動(dòng)。沒有提供氣流偏導(dǎo)器。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是通過利用風(fēng)作為能源來產(chǎn)生風(fēng)力，通過風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生用于家用、商業(yè)和工業(yè)區(qū)域的發(fā)電量，而避免或最大程度減少機(jī)械復(fù)雜性、對(duì)風(fēng)速的敏感、以及易于損壞和產(chǎn)生噪聲中的一個(gè)或多個(gè)問題。根據(jù)這個(gè)目的，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力渦輪機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直延伸通過所述轉(zhuǎn)子；多個(gè)葉片，安裝于所述轉(zhuǎn)子以響應(yīng)于氣流而驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子，所述葉片相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心具有固定的節(jié)距；以及氣流偏導(dǎo)器，被定位為引導(dǎo)氣流通過所述轉(zhuǎn)子，以增加所述風(fēng)力渦輪機(jī)的效率，其中，所述氣流偏導(dǎo)器位于圍繞所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的所述葉片的內(nèi)部，所述葉片以空氣動(dòng)力學(xué)方式配置為提供由通過所述轉(zhuǎn)子和所述氣流偏導(dǎo)器的氣流行為引起的提升。通過“空氣動(dòng)力學(xué)配置”有利地形成機(jī)翼形狀，允許可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體或轉(zhuǎn)子利用來自葉片上兩個(gè)方向的氣流。為此，每個(gè)葉片有利地設(shè)置有蒙皮表面和開放表面。蒙皮表面在逆風(fēng)時(shí)具有較少的誘導(dǎo)阻力，敞開表面在逆風(fēng)時(shí)具有稍微較大的阻力。蒙皮表面在順風(fēng)時(shí)不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，開放表面在順風(fēng)時(shí)產(chǎn)生顯著較大的轉(zhuǎn)矩。蒙皮表面的前緣在順風(fēng)時(shí)產(chǎn)生極大的阻力。開放表面的前緣在順風(fēng)時(shí)產(chǎn)生微小的阻力。葉片被配置為使得每個(gè)葉片前緣上的正向氣流產(chǎn)生提升，附加地可被配置使得提升中心被定位為朝向殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的前方。這作用為增加通過葉片上的提升產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩，由此導(dǎo)致轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子效率增加。每個(gè)葉片可形成圍繞優(yōu)選地為圓形或圓筒形的轉(zhuǎn)子圓周的離散包圍體。轉(zhuǎn)子的縱橫比或高度與直徑的比率被選擇為在期望的風(fēng)況下實(shí)現(xiàn)期望的轉(zhuǎn)速和發(fā)電量。氣流偏導(dǎo)器被便利地設(shè)置為朝向且圍繞轉(zhuǎn)子的中心，且有利地與轉(zhuǎn)子的垂直中心軸同軸。每個(gè)葉片相對(duì)于空氣偏導(dǎo)器的位置引起文丘里效應(yīng)，從而增加了并入到每個(gè)葉片中的提升表面的效率。由所應(yīng)用的文丘里效應(yīng)引起的、所產(chǎn)生的提升的增加提高了轉(zhuǎn)子前緣的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，盡管有利地需要按如下所述控制轉(zhuǎn)速。空氣偏導(dǎo)器可具有圓形或彎曲表面。空氣偏導(dǎo)器是非常有利的圓筒形，并且盡管其尺寸足以引起上述的文丘里效應(yīng)，但是可被設(shè)計(jì)為具有基本小于轉(zhuǎn)子直徑的直徑。氣流偏導(dǎo)器的尺寸是通過平衡加速的氣流、寄生阻力(由葉片和偏導(dǎo)器上氣流引起的阻力)和流體阻力確定的。氣流偏導(dǎo)器的位置、形狀和比例被選擇以遮蔽或遮蓋最遠(yuǎn)順風(fēng)位置的葉片。該氣流偏導(dǎo)器作用以通過減少由該葉片引起的阻力來增加渦輪機(jī)的效率。為了進(jìn)一步提高性能，氣流偏導(dǎo)器被調(diào)整為增大其自身與逆風(fēng)葉片之間的氣流，從而使用柏努利原理來進(jìn)一步增加提升中心朝向轉(zhuǎn)動(dòng)中心的提升表面的效率。以空氣動(dòng)力學(xué)方式配置的葉片被設(shè)置為與轉(zhuǎn)子的掠形成90度。葉片角被設(shè)置為使得葉片的攻角不超過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的失速角。失速將造成風(fēng)力渦輪機(jī)作為發(fā)電機(jī)時(shí)損失效率。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可通過使用具有所選擇的特征的翼來控制，從而當(dāng)轉(zhuǎn)子到達(dá)預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，提升表面上的氣流分離，引起極大的阻力并且減慢轉(zhuǎn)速。氣流在提升表面上的這種分層造成引發(fā)的氣流與提升表面之間的氣穴。由(分層的)氣流與葉片的后表面之間產(chǎn)生的真空引起的氣穴在翼上引入極大的阻力。此外，分層的氣流以一定的角度沖擊朝上的后緣，進(jìn)一步增加了阻力。這又引起制動(dòng)作用，該制動(dòng)作用在不使用復(fù)雜制動(dòng)機(jī)制的情況下限制轉(zhuǎn)速。形成用于發(fā)電的交流發(fā)電機(jī)的靜止部分的定子可被方便地設(shè)置或結(jié)合到可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體的底板內(nèi)，而不需要?jiǎng)恿D(zhuǎn)換軸，并且使移動(dòng)部件的數(shù)量最少，從而減少風(fēng)力渦輪機(jī)的成本和復(fù)雜性。風(fēng)力渦輪機(jī)可在家用、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中被方便地使用，而不需要構(gòu)造風(fēng)力場(chǎng)。葉片的氣動(dòng)構(gòu)造即使在氣穴現(xiàn)象中，增加了效率，減少了噪聲?？深A(yù)見，在極限風(fēng)況下，風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的最大噪聲小于IlOdB,并且大概在30dB的級(jí)別，小于背景噪聲。參照附圖，根據(jù)下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的描述，更加全面地理解本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中圖1是根據(jù)本的一個(gè)實(shí)施方式的風(fēng)力渦輪機(jī)的側(cè)面立體圖；圖2是圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)的截面正視圖；圖3是圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)的截面俯視圖；以及圖4是在圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)中使用的葉片的平面圖；圖5是風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的俯視截面圖，示出了操作中通過轉(zhuǎn)子的氣流狀態(tài)。具體實(shí)施例方式參見圖1，示出了風(fēng)力渦輪機(jī)10，風(fēng)力渦輪機(jī)10包括大體圓筒形的可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體或轉(zhuǎn)子12。轉(zhuǎn)子的高度和直徑(或縱橫比)被選擇為在風(fēng)力渦輪機(jī)10位置的期望風(fēng)況下實(shí)現(xiàn)期望的轉(zhuǎn)速和發(fā)電量。轉(zhuǎn)子12是大體圓筒結(jié)構(gòu)，具有大體圓形的底板14和頂板16，在底板14與頂板16之間延伸的多個(gè)葉片18相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心具有固定的節(jié)距。轉(zhuǎn)子12具有部件35，其被制造為提供大的起伏。轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直延伸通過轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。這種“垂直軸”是垂直軸渦輪機(jī)的特征。轉(zhuǎn)子12被配置為繞著延伸通過氣流偏導(dǎo)器30的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子12被放置在足夠的高度以迎著風(fēng)力。葉片18可被焊接或者以其它方式固定至轉(zhuǎn)子12的底板14和頂板16，并位于從空氣偏導(dǎo)器30軸向向外。葉片之間的節(jié)距不變，允許更簡(jiǎn)單且更有效的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，可對(duì)葉片18采用這樣一種安裝排列，即在損壞的情況下允許對(duì)葉片18進(jìn)行替換。在附圖的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子12內(nèi)裝有三個(gè)葉片18，每個(gè)葉片被設(shè)置為圍繞轉(zhuǎn)子12的中心?？衫斫?，葉片18的數(shù)目可由操作者根據(jù)期望的發(fā)電量、期望的風(fēng)況和成本進(jìn)行選擇。注意葉片18不能被連接至動(dòng)力軸和空氣偏導(dǎo)器30。氣流偏導(dǎo)器30與轉(zhuǎn)子的12的底板14和頂板16被構(gòu)造成一體。其形狀、尺寸和位置被設(shè)計(jì)為遮蔽最遠(yuǎn)順風(fēng)處的葉片18。示出了圓筒形的曲面或圓形偏導(dǎo)器形狀，因?yàn)檫@是增強(qiáng)渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和相關(guān)發(fā)電量的最佳形狀。例如三角形、六角形和淚狀的其它形狀提供了較小的發(fā)電量，該發(fā)電量通過如下面表1所示的在給定風(fēng)速下可達(dá)到的最大轉(zhuǎn)子速度反映。表1偏導(dǎo)器形狀和在給定風(fēng)速下的最大轉(zhuǎn)子速度<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>可注意到氣流偏導(dǎo)器30的直徑基本上小于轉(zhuǎn)子12的直徑，因?yàn)闅饬髌珜?dǎo)器30位于葉片18的內(nèi)部。在該方式下，優(yōu)化了作用在更接近風(fēng)的葉片上的升力，增加了轉(zhuǎn)速(在下面所描述的控制下)，以及通過交流發(fā)電機(jī)的操作提高了發(fā)電量。圓筒形氣流偏導(dǎo)器30使氣流通過轉(zhuǎn)子12的中心朝最接近風(fēng)的葉片ISaa傳送，產(chǎn)生文丘里效應(yīng)，從而增大作用在該葉片上的升力，由此增加葉片18aa的轉(zhuǎn)速。圖5簡(jiǎn)單地示出了氣流狀態(tài)。同時(shí)，作用在葉片18bb開放側(cè)的阻力也增加了葉片18bb的轉(zhuǎn)速?？捎^察到，提升的中心在轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(cr)的前方，這增加了轉(zhuǎn)子12上由葉片18aa上的升力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，還增加了葉片18bb和轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)速。通常地，較大的轉(zhuǎn)速與較高的發(fā)電量相關(guān)聯(lián)并且是所期望的。然而，由于風(fēng)力渦輪機(jī)10具有機(jī)械極限，因此在操作中需要對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行某些控制，如下所述。在操作中，響應(yīng)于在風(fēng)況下作用在葉片18上的氣流，轉(zhuǎn)子12自由地繞著延伸通過轉(zhuǎn)子12的垂直軸12a轉(zhuǎn)動(dòng)。通常地，轉(zhuǎn)子12被安裝為使其縱向軸垂直放置，因此風(fēng)力渦輪機(jī)10是垂直軸類型。底板14與定子32、或交流發(fā)電機(jī)的固定部分結(jié)合，從而當(dāng)轉(zhuǎn)子12隨著通過風(fēng)引入的氣流而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)允許發(fā)電，如交流電。因此，風(fēng)力渦輪機(jī)10適用于發(fā)電，發(fā)電量與轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)速相關(guān)。該電力可提供給住宅、商業(yè)或工業(yè)裝置或市政電力網(wǎng)。葉片18可通過空氣動(dòng)力學(xué)方式被配置，具有機(jī)翼設(shè)計(jì)。也就是說，葉片18通常為翼形和空氣動(dòng)力的。葉片18的細(xì)節(jié)如圖4所示，一個(gè)表面18a是蒙皮的(skinned)，另一表面18b是敞開的。弦線18c是表示轉(zhuǎn)子底板14和頂板16的圓周弧的彎曲弧。這種弧的優(yōu)點(diǎn)是減少噪聲并增加有效轉(zhuǎn)矩。彎曲的弦線18c在葉片的平均中高線(即表面18a和18b中途線)的末端處連接機(jī)翼的前緣和后緣。采用這種葉片形狀允許從葉片18的兩個(gè)方向，即在兩個(gè)表面18a和18b上，的氣流產(chǎn)生動(dòng)力。每個(gè)葉片18被定位為相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)中心與弦線18c之間的連線具有固定的節(jié)距。特別地，空氣動(dòng)力學(xué)葉片18被設(shè)置為具有10°到18°之間的預(yù)定入射角(根據(jù)頂板14和底板16的直徑和連續(xù)弧選擇角度)，該角度是從轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)動(dòng)中心到弦線18c計(jì)算得到的?？衫斫?，葉片18的任何部分都不會(huì)延伸超出轉(zhuǎn)子12的圓周19。每個(gè)葉片18還繞著轉(zhuǎn)子12的圓周等距設(shè)置以形成圍繞轉(zhuǎn)子12圓周的一部分的離散包圍。葉片18的這種等距排列提供了轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定性和自啟動(dòng)能力，并且允許氣流流過葉片18的基本所有部分，可應(yīng)用和使用柏努利原理增強(qiáng)渦輪機(jī)10的效率。入射角被選擇以向每個(gè)葉片18提供最大的提升和最小的阻力。固定節(jié)距的使用去除了變化角度或節(jié)距葉片的復(fù)雜性和不可靠性，節(jié)距葉片需要管理者或者其它機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。下面描述風(fēng)力渦輪機(jī)10的操作。使轉(zhuǎn)子12通過如由風(fēng)在轉(zhuǎn)子12的葉片18之間引入的氣流行為而轉(zhuǎn)動(dòng)。具有蒙皮和敞開表面18a和18b的葉片18的配置分別允許轉(zhuǎn)子12利用來自每個(gè)葉片18上的兩個(gè)方向的氣流。在該方式中，由于交流發(fā)電機(jī)的操作，因此可實(shí)現(xiàn)風(fēng)能到轉(zhuǎn)子12機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的有效轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生電力。通過氣流偏導(dǎo)器30的使用進(jìn)一步提高了操作效率，氣流偏導(dǎo)器30將圍繞轉(zhuǎn)子12中心的氣流偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生文丘里效應(yīng)，增加了引導(dǎo)葉片18(即最接近風(fēng)的葉片)的提升表面的效率。葉片18的前緣上的正向氣流產(chǎn)生提升，即彎曲形狀上流體流動(dòng)變形所導(dǎo)致的氣流壓力變化，這減少了作用在葉片上的外部壓力或阻力，而通過相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)的操作，相對(duì)地增加了內(nèi)側(cè)上的壓力、產(chǎn)生提升、轉(zhuǎn)動(dòng)和發(fā)電。更具體地，當(dāng)引導(dǎo)葉片18(最接近風(fēng)的葉片)迎著風(fēng)氣流時(shí)，產(chǎn)生了提升，使轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)，并使葉片18移動(dòng)進(jìn)入從動(dòng)位置。從動(dòng)葉片的內(nèi)表面的曲率將當(dāng)前的負(fù)氣流引入前緣的內(nèi)側(cè)，允許進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)力作用在葉片18上，而不會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能連續(xù)產(chǎn)生氣流壓力而引起能量浪費(fèi)。對(duì)轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制是必要的，以防止超速情況下的電損壞和機(jī)械損壞?？赏ㄟ^實(shí)現(xiàn)具有所選擇特征的機(jī)翼來控制轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)速。使用太薄的葉片將導(dǎo)致渦輪機(jī)10不能自啟動(dòng)，并需要在產(chǎn)生有用轉(zhuǎn)矩之前到達(dá)更高的速度。使用太厚的葉片不能達(dá)到有效的轉(zhuǎn)速。使用彎曲部件(表示圓周底板14和頂板16的弧的彎曲弦)允許葉片18掠過氣流時(shí)使噪聲最小。還允許空氣在達(dá)到預(yù)定流速后與葉片18的表面分層，從而當(dāng)轉(zhuǎn)子12到達(dá)預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，提升表面上的氣流分離，從而產(chǎn)生阻力并減慢渦輪機(jī)10的轉(zhuǎn)速。提升表面上的氣流分層在所引起的氣流與提升表面之間產(chǎn)生氣穴。這種氣穴導(dǎo)致將限制轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)速的制動(dòng)作用，從而避免超速，并且不需要采用復(fù)雜的機(jī)械制動(dòng)機(jī)制。如圖2所示，風(fēng)力渦輪機(jī)10可被采用以向住宅區(qū)內(nèi)的建筑物(未示出)提供電功率。安裝柱40被選擇為使得轉(zhuǎn)子12置于建筑物的屋頂100上方，以產(chǎn)生由風(fēng)引起的氣流。通常地，這種氣流是非分層的，突出了常規(guī)風(fēng)力渦輪機(jī)的弱點(diǎn)即噪聲和低效率。然而，如上所述的風(fēng)力渦輪機(jī)10的設(shè)計(jì)特征通過在葉片18表面上建立分層流，使噪聲最小(大概發(fā)出30dB或更小的噪聲)并增加效率，使風(fēng)力渦輪機(jī)10能在先前不可用的位置處被有效地使用。這種風(fēng)力渦輪機(jī)10還對(duì)鳥類的傷害較小，因?yàn)榕c風(fēng)車相比，旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)對(duì)鳥視覺呈現(xiàn)實(shí)體對(duì)象，從而防止事故。對(duì)本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)的修改和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。這種修改和變化在本發(fā)明的范圍內(nèi)。權(quán)利要求一種風(fēng)力渦輪機(jī)，包括(a)轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直延伸通過所述轉(zhuǎn)子；(b)多個(gè)葉片，安裝于所述轉(zhuǎn)子以響應(yīng)于氣流而驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子，所述葉片相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心具有固定的節(jié)距；以及(c)氣流偏導(dǎo)器，被定位為引導(dǎo)氣流通過所述轉(zhuǎn)子，以增加所述風(fēng)力渦輪機(jī)的效率，其中，所述氣流偏導(dǎo)器位于圍繞所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的所述葉片的內(nèi)部，所述葉片以空氣動(dòng)力學(xué)方式配置為提供由通過所述轉(zhuǎn)子和所述氣流偏導(dǎo)器的氣流行為引起的提升。2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述葉片具有蒙皮的表面和敞開的表面，以優(yōu)化在迎風(fēng)和順風(fēng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生性質(zhì)。3.如權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述葉片被配置為使得每個(gè)葉片的前緣上的正向流產(chǎn)生提升。4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述葉片被配置為使得提升中心被定位在所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的前方，以增加由所述葉片的提升在可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)子的高度與直徑的比率被選擇為在期望的風(fēng)況下實(shí)現(xiàn)期望的轉(zhuǎn)速和發(fā)電量。6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述葉片中每一個(gè)相對(duì)于所述氣流偏導(dǎo)器的位置引起文丘里效應(yīng)，從而增加并入每個(gè)葉片內(nèi)的提升表面的效率。7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述氣流偏導(dǎo)器的尺寸是通過平衡選自加速氣流、寄生阻力和流體阻力的至少一個(gè)參數(shù)確定的。8.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述氣流偏導(dǎo)器的位置、形狀和比例被選擇為遮蔽或遮蓋最遠(yuǎn)順風(fēng)位置處的葉片。9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述氣流偏導(dǎo)器具有圓形或彎曲表面。10.如權(quán)利要求9所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述氣流偏導(dǎo)器是圓筒形。11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述葉片實(shí)現(xiàn)為在所述轉(zhuǎn)子的預(yù)定轉(zhuǎn)速下分離所述提升表面上的氣流，氣流分離引起制動(dòng)作用以限制所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述葉片形成圍繞所述轉(zhuǎn)子的圓周的一部分的包圍。13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，定子被設(shè)置或結(jié)合到所述轉(zhuǎn)子的所述底板內(nèi)。14.一種用于建筑物的發(fā)電裝置，包括如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)被設(shè)置在所述建筑物附近的安裝柱上。15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)電裝置，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的最大噪聲小于110dB。16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)電裝置，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的最大噪聲小于30dB。全文摘要一種風(fēng)力渦輪機(jī)，包括轉(zhuǎn)子(12)，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直延伸通過轉(zhuǎn)子(12)；多個(gè)葉片(18)，安裝于轉(zhuǎn)子以響應(yīng)于氣流而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子(12)；以及氣流偏導(dǎo)器(30)，被定位為引導(dǎo)氣流通過轉(zhuǎn)子(12)，以增強(qiáng)所述風(fēng)力渦輪機(jī)(10)的效率。氣流偏導(dǎo)器(30)位于相對(duì)于轉(zhuǎn)子(12)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心具有固定節(jié)距的葉片(18)的內(nèi)部。氣流偏導(dǎo)器(30)被定位為圍繞轉(zhuǎn)子(12)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。葉片(18)以空氣動(dòng)力學(xué)方式被配置為提供由轉(zhuǎn)子(12)和氣流偏導(dǎo)器(30)的氣流行為引起的提升。文檔編號(hào)F03D11/00GK101802392SQ200880022505公開日2010年8月11日申請(qǐng)日期2008年6月27日優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日發(fā)明者安東尼·格蘭·因特爾蘭迪,羅納德·艾倫·埃利斯申請(qǐng)人:Altaus有限公司