风力发电机的制作方法

本发明涉及一种用于发电的风力发电机。

背景技术：

1、以下对背景技术的讨论仅旨在促进对本发明的理解。应当意识到，该讨论并不是确认或承认所提及的任何材料是截至本技术的优先权日的公知常识的一部分。

2、清洁能源，特别是可再生能源，是为了应对气候的持续变化以及为了减少/消除对不可再生能源(例如，化石燃料)的依赖而开发的。清洁能源和可再生能源来自许多不同的来源，包括但不限于水电、太阳、风和核能。

3、从广义上说，用于发电的风力涡轮包括在塔上具有大的径向延伸叶片的涡轮。叶片响应于风流而使涡轮旋转。涡轮连接到驱动发电机的驱动轴。

4、风力涡轮在环境和心理上存在许多缺点，这些缺点阻碍了风力涡轮的使用。风力涡轮露天布置，因此，位于风力涡轮的区域内的野生动物可能受到影响，被叶片杀死或受伤。组件的高度给安装和维护人员引入风险。

5、此外，居住在风力涡轮周围地区的居民通常表达烦恼或担忧，例如噪音、叶片带来的危险、在居民上方如此高处存在的重物。这造成了一种被称为“不要在我的后院(not inmy backyard)”的现象，这种现象的特点是居民反对在他们当地进行被认为是令人不快和/或危险的开发(例如，风力涡轮)，同时针对在别的地方进行此类开发，没有提出反对或支持使用。

6、正是在此背景下，开发了本文的实施例。

7、除非上下文另有要求，否则在整个说明书中，词语“包括”或变体例如“包含”或“具有”将被理解为暗示包括指定的整数或整数组，但是不排除任何其它整数或整数组。

8、除非上下文另有要求，否则在整个说明书中，词语“包含”或变体例如“包括”或“具有”将被理解为暗示包含指定的整数或整数组，但是不排除任何其它整数或整数组。

技术实现思路

1、根据第一方面，提供一种风力发电机，风力发电机包括：

2、桅杆，桅杆沿着桅杆的长度具有多个塔出口；

3、一个或多个入口；

4、内部流体流动路径，内部流体流动路径位于入口和塔出口之间；

5、涡轮，涡轮位于流体流动路径中，

6、其中，入口和塔出口布置成使得风产生经过流体流动路径的气流，以推动涡轮。

7、在一个实施例中，一个或多个塔出口布置在桅杆的低压力部分上，入口布置在桅杆的高压力部分上。

8、在一个实施例中，一个或多个塔出口布置在桅杆的一侧上。

9、在一个实施例中，风力发电机包括面向迎风面的开口，该开口构造成将空气引导到一个或多个入口中。

10、在一个实施例中，开口是斗形开口。

11、在一个实施例中，开口位于桅杆上。

12、根据第二方面，提供一种风力发电机，风力发电机包括：

13、桅杆，桅杆可旋转地联接到基座，桅杆构造成进行旋转以根据风的方向将迎风部分定向成面向风；

14、一个或多个入口；

15、一个或多个塔出口，一个或多个塔出口布置在桅杆的一侧上，使得当风流经一个或多个塔出口时，在一个或多个塔出口和一个或多个入口之间产生压力差，以产生经过一个或多个塔出口和一个或多个入口之间的内部流体流动路径的气流；以及

16、涡轮，涡轮位于流体流动路径中，涡轮构造成在流体流动路径中产生气流时被操作。

17、根据第三方面，提供一种风力发电机，风力发电机包括：

18、桅杆，桅杆可旋转地联接到基座，桅杆构造成进行旋转以根据风的方向将迎风部分定向成面向风；

19、一个或多个塔出口和一个或多个入口，一个或多个塔出口布置在桅杆的一侧上，并且一个或多个入口布置在桅杆的迎风部分上；

20、内部流体流动路径，内部流体流动路径位于一个或多个塔出口和一个或多个入口之间；以及

21、涡轮，涡轮位于流体流动路径中，使得当一个或多个入口接收气流时，气流移动经过流体流动路径，以操作涡轮。

22、根据第四方面，提供一种风力发电机，风力发电机包括：

23、桅杆，桅杆可旋转地联接到基座，桅杆构造成进行旋转以根据风的方向将迎风部分定向成面向风；

24、一个或多个塔出口和一个或多个入口，一个或多个塔出口布置在桅杆的低压力部分上，并且一个或多个入口布置在桅杆的高压力部分上；

25、内部流体流动路径，内部流体流动路径位于一个或多个塔出口和一个或多个入口之间；

26、涡轮，涡轮位于流体流动路径中，使得一个或多个塔出口与一个或多个入口之间的压力差产生操作涡轮的气流。

27、根据第五方面，提供一种风力发电机，风力发电机包括：

28、桅杆，桅杆可旋转地联接到基座，桅杆构造成进行旋转以根据风的方向将迎风部分定向成面向风；

29、一个或多个塔出口，一个或多个塔出口相对于桅杆上的一个或多个入口的位置布置在桅杆上的不同高度处；

30、导管，导管在一个或多个塔出口和一个或多个入口之间限定内部流体流动路径；

31、涡轮，涡轮位于流体流动路径中，使得一个或多个塔出口与一个或多个入口之间的压力差产生操作涡轮的气流。

32、在一个实施例中，桅杆上的一个或多个塔出口与一个或多个入口竖直地间隔开。

33、在一个实施例中，桅杆上的一个或多个塔出口高于一个或多个入口。

34、在一个实施例中，塔出口布置在桅杆的侧部上。

35、在一个实施例中，塔出口布置在桅杆的迎风部分到桅杆的背风部分的过渡处附近或布置在该过渡处之前。

36、在一个实施例中，存在沿着桅杆的纵向长度均匀地间隔开的多个塔出口。

37、在一个实施例中，存在沿着桅杆的水平长度均匀地间隔开的多个塔出口。

38、在一个实施例中，入口布置在桅杆的迎风部分上。

39、在一个实施例中，一个或多个入口中的每一个入口的横截面积基本上大于一个或多个塔出口中的每一个塔出口的横截面积。

40、在一个实施例中，塔出口的横截面积的组合总和大于一个或多个入口的横截面积的组合总和。

41、在一个实施例中，一个或多个入口的重量提高了风力发电机的基础完整性。

42、在一个实施例中，一个或多个入口的重量使得装置的重心和质心处于较低的高度。

43、在一个实施例中，风力发电机包括斗。

44、在一个实施例中，斗构造成将空气引导到一个或多个入口中。

45、在一个实施例中，斗构造成使斗开口处的流体流速减小85％至95％。

46、在一个实施例中，斗的重量降低了装置的质心。在一个实施例中，质心接近地面。

47、在一个实施例中，风力发电机包括位于流路中的一个以上的涡轮。

48、在一个实施例中，一个或多个涡轮位于基座中。

49、在一个实施例中，一个或多个涡轮位于桅杆中。

50、在一个实施例中，至少一个涡轮位于基座中，并且至少一个涡轮位于桅杆中。

51、在一个实施例中，风力发电机包括位于流动路径内的一个或多个流量调节装置。

52、在一个实施例中，一个或多个流量调节装置是止回阀。

53、在一个实施例中，一个或多个流量调节装置是闸阀。

54、在一个实施例中，一个或多个止回阀是簧片阀。

55、替代地，一个或多个止回阀是单向阀。

56、在一个实施例中，风力发电机包括位于流动路径内的至少两个流量调节装置，其中，流量调节装置中的至少一个流量调节装置是闸阀，并且流量调节装置中的至少一个流量调节装置是止回阀。

57、在一个实施例中，风力发电机包括至少一个闸阀，至少一个闸阀构造成对进入涡轮中的气流进行节流。

58、在一个实施例中，风力发电机包括至少一个止回阀，至少一个止回阀构造成选择性地或自动地操作一个或多个塔出口。

59、在一个实施例中，至少一个止回阀进一步构造成防止空气反向流过一个或多个塔出口。

60、在一个实施例中，风力发电机包括多个柱状转向叶片，多个柱状转向叶片构造成引导气流向上行进到桅杆的内部柱状腔，朝向背风部分流出，使得气流在离开桅杆时基本上与风的方向对齐(align)。

61、在一个实施例中，桅杆包括挡板，挡板构造成更好地使塔出口处的气流对齐。

62、在一个实施例中，桅杆包括出口腔、背风腔和多个出口通道转向叶片，多个出口通道转向叶片构造使气流从背风腔中的背风转向到出口腔中的迎风。

63、在一个实施例中，柱状转向叶片包括止回阀，止回阀构造成限制背风腔和柱状腔之间的反向流动。

64、在一个实施例中，出口通道转向叶片包括止回阀，止回阀构造成限制出口腔和背风腔之间的反向流动。

65、在一个实施例中，桅杆包括多个出口转向叶片，多个出口转向叶片构造成使气流从出口腔中的迎风转向到离开塔出口时的背风。

66、在一个实施例中，出口转向叶片包括止回阀，止回阀构造成限制自由流气流反向流动到出口腔中。

67、在一个实施例中，基座包括桩和桩顶部组件。

68、在一个实施例中，基座还包括轴承，从而使得桅杆能够相对于桩旋转。

69、在一个实施例中，轴承是回转轴承。

70、根据第六方面，提供一种产生电力的方法，该方法包括：

71、将桅杆联接到基座以旋转，使得根据风的方向，迎风部分面向风；

72、在桅杆上设置一个或多个入口；

73、在桅杆的侧部上设置桅杆上的一个或多个塔出口，使得当风流经一个或多个塔出口时，在一个或多个塔出口和一个或多个入口之间产生压力差，以产生经过一个或多个塔出口和一个或多个入口之间的内部流体流动路径的气流；以及

74、在流体流动路径中设置涡轮，涡轮构造成在流体流动路径中产生气流时被操作，使得涡轮产生电力。

75、根据第七方面，提供一种产生电力的方法，该方法包括：

76、使桅杆旋转以面向风；

77、通过一个或多个入口接收气流；

78、将气流引导到流体流动路径中，并使气流通过桅杆上的一个或多个塔出口离开；

79、利用流体流动路径中的气流推动流体流动路径内的涡轮，其中，涡轮可操作地联接到发电机；

80、产生电力，或者推动旋转驱动装置，例如水泵。

81、在一个实施例中，桅杆的形状使得桅杆根据风的方向旋转。

82、在一个实施例中，手动地使该结构根据风的方向旋转。

83、在一个实施例中，通过马达使该结构根据风的方向旋转。

84、在一个实施例中，马达是电动马达。