[发明专利]一种内部设有收集装置的风力发电机叶片

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于风力发电机的叶片，所述叶片由至少两个叶片部分构成，所述叶片包括一腔。

背景技术

叶片常常是由两片或两片以上的叶片部分、壳或者叶片半部的强化纤维薄板彼此相互粘合、或者与一个或多个内部支撑柱粘合构成。从而在这样的叶片中形成一个或多个的腔。在将这些叶片部分彼此粘合在一起时，胶或填充物要用的足够多以保证填满胶缝。厚块堆积在胶缝周围或者掉落在模具内的那些多余的胶会被刮掉，并且移到尽可能远的地方去；但不可避免地，还是有相当多的胶不可避免地残留在叶片上，特别是残留在叶片最外且最窄部分上的胶缝处。在叶片被使用时，叶片动态地弯曲和变形，因此在胶缝处的胶块会作为结块脱落下来掉落在叶片内。理论上，可以想象到在粘合时或随后的维护过程中，工具、工作手套、壳的残余物等都会被无意地拉在叶片中。如上所述，胶块残余物、工具以及类似物在以下的内容中将被称为术语“松动物体”。

出于以下几个原因，不希望在叶片内出现这样的松动物体。第一、也是最重要的原因是，当叶片旋转时，它们会在叶片内部到处碰撞，并且重复撞击叶片的内部结构，从而可能会损坏叶片。此外，由这些物体引起的噪声也是相当大的。在涡轮机启动或关闭时，噪声会特别的大，这样的噪声可能会让在风力涡轮机附近的人或动物对风力涡轮机感到不适，因此让人们产生成见，从而反对建立更多的风力发电机。同时，这些松动物体也会带来额外的、不必要的重量，进而不利地影响风力发电机的性能。最后，还存在这样相当大的风险，就是这些物体会戳破或牢固地锲在叶片内的某些不合适的地方，例如在叶片根部，并因此使得叶片结构不能如预期那样地变形和运行。这样会使得叶片的强度和刚性变差。

经过一段时间后，在叶片内部到处碰撞的这些残余胶块有可能会变成粉末，从而成为灰尘或者比灰尘大点的微粒。即使叶片在装配前被仔细冲洗过，在一段时间后它还是不可避免地会有在相当数量的灰尘。由于灰尘或微粒在吸收水分后会凝结成牢固坚硬的大块，接着会出现前面提及的那些问题，因此，在叶片内也不希望有灰尘或者微粒。在这里以及在接下来的部分内提到的水分，可以理解为各种液相或气相物质或具有两相的物质，例如水或水蒸汽。

另一个方面是关于叶片中的腔，即，水分总是能够进入叶片。一方面，雨水通过连接处和孔渗入叶片；另一方面，通过冷凝作用。为了确保即使是在使用时也能够让湿气离开叶片，通常在叶片上的不同位置上设有多个排水孔。排水孔可以以多种方式获得，最简单的就是在叶片上钻一个其典型直径为3-6mm的孔。这样的排水孔的孔径要足够大，使得能保证湿气被排出，却又不至于大到会让过多的雨水进来叶片。但是当排水孔直径大到某一值时，那么在叶片旋转时就开始会发出噪音，这种情况当然也是不希望发生的。此外，如果排水孔有大的孔径，松动物体可能会从孔中甩出。虽然在这种方案下叶片内松动物体的问题得到了解决，但是由于松动物体被高速甩出且能飞过一段较长的距离，就有可能会对附近的人或动物造成伤害，因此，这种方案也是不合适的。相反地，如果排水孔较小的话，那么就有可能被叶片内部的松动物体或凝结成块的微粒和灰尘堵住。

发明内容

本发明的目的是解决上面提到的由风力发电机叶片内部的一个或多个腔内的松动物体、微粒或者灰尘带来的问题。

本发明涉及一种用于风力发电机的叶片，所述叶片由至少两个叶片部分构成，从而所述叶片包括腔，其中，在腔内设置多个收集装置，该收集装置包括至少一个容器，该容器具有至少一个开口，该容器用于接收来自腔体内的例如灰尘、微粒或者松动物体。据此，解决由这些松动物体引起的碰撞冲击和噪音问题。此外，也能够防止排水孔被堵住，从而不需要对排水孔进行维护；同时，由于松动物体通过叶片排水孔甩到外面而危及周围环境的问题也得到了解决。同时，松动物体、微粒和灰尘带来的额外的重量也被集中到对于叶片结构最合适的地方；收集装置可以是任意地构造成能将收集到的物质完全地从叶片中移走以保证叶片重量不变的结构。而且有利地是，本发明还使得在将各部件粘合成叶片过程中和之后不再需要针对于胶残余物和灰尘所进行的耗时且工作强度大的收集和移除工作。

此外，除了前面提到的这些优点外，这样的容器还有利的是，它可被构造成能将收集到的物质倒出、或者是可更换、或者是可随意整体移动，由此保证叶片重量不变的结构。此外，容器可以由柔性材料制成，或者采用与叶片结构相配的形状。

此外，还涉及一种具有至少一个如前所述的容器的叶片，其中所述容器还包括固定物，例如粘合剂，或者所述容器的开口包括至少一块活动盖。所述实施例的优点在于制造简单、便宜，并且能够有效保证收集在容器中的物质留在该容器中。