[发明专利]大规模垂直轴式混合涡轮、转子和飞轮系统

说明书

 

相关申请的交叉引用

本申请请求享有以下在先申请中所示和所述内容的权益：

2009/04/20提交的61/214,151；

2009/10/13提交的61/278,813以及

2010/04/20提交的12/799,202。

 

技术领域

本发明涉及一种发电站，更具体地涉及一种大规模垂直轴式混合涡轮系统，其基本上包括垂直轴式转子系统，该转子系统特征在于固定在诸如建筑物、浮船等的包围系统中的大型飞轮，且配备有附接到所述转子的心轴上的多个发电机组。

本发明还涉及一种飞轮，且更具体地涉及一种垂直轴式分段的飞轮系统，其包括配备有多个横向杆部件的固定垂直轴式心轴部件，杆各自由至少一个线缆或支持部件克服重力悬挂而达到平衡状态。

本发明还涉及一种飞轮，且更具体地涉及一种垂直轴式分段的有轮圈的飞轮系统，其包括具有所述杆部件中的一些的上述分段的飞轮，所述杆部件还称为辐条部件，辐条部件连接到轮圈部件上，且一起围住分别在所述辐条部件内部和之间的杆部件。

最后，本发明涉及一种转子，且更具体地涉及一种垂直轴式转子系统，其包括具有轮圈的上述分段轮圈的飞轮系统，所述轮圈与至少一个固定驱动组件接合并由至少一个固定驱动组件旋转地驱动。

 

背景技术

我的观察是，且特别是从专利局看到的申请文件中，大多数发电站由来自于以下任何一种的热能来供能：煤、原子核、天然气或石油，令人遗憾的是，专家认为这些可能引起灾难，或至少是危害环境的方式。我们都知道这些问题且必须做一些事情。

与热能相反，其他发电机由产生可再生电力的动能供能，如水利发电站和风力涡轮机。然而，认作是我们最佳能源的水电至今并不足以满足需求，且如果有办法，改变自然则是不合理的。

由于风力涡轮机行业，风力涡轮机尽管有其一些局限（如批评家所说那样，其移动的叶片对飞行的野生动物有危险，对于其输送的相对较小功率来说，尺寸太大且嘈杂，导致大多数单元是离岸安装，从而增加了成本），但可能是我们下一个最佳可再生能源。当然就需要一种更好的风力涡轮机设计。

尽管来自于风或水的动能已经在电力生产中应用了上百年，但并未大批商业化地用在固体材料如飞轮上，而飞轮已用在车辆、风车和飞轮储能装置中。

小尺寸的飞轮储能装置在计算机上是常见的，保护其免受潜在的电力中断，而大尺寸的由电力公司使用，稳定电网—为他们省钱，因为其在低需求期期间储存了否则会浪费的电能，以备以后使用。

然而，不论尺寸和构造，在任何发电系统中使用的飞轮所有都在结构上是整体式的，或至少轮圈分别构造为单个刚性件部件。

令人遗憾的是，大型整体式飞轮很难运输且操作可能有危险，因为大型的自旋飞轮可分裂成尺寸不可预计的飞散碎片，且较大的碎块可极大地破坏周围环境，使得这些现有的飞轮脱离了本发明。

 

发明内容

1. 因此，本发明的目的在于为我们提供充足可再生电力来大量消耗于建筑物、公园和街道上好看的更多灯上，使房间、地铁等中的这些供热通风与空气调节（HVAC）开启，而实际上没有燃料成本且没有污染。

2. 本发明的另一目的在于提供一种转子系统，其大而重，但消除了破碎成可引起周围环境严重破坏和难以处理的大碎块的可能。

3. 本发明的另一目的在于提供一种部分地由小电动机供能的发电系统，小电动机由系统自身激活—消耗其产生的比如说5%至10%的电力而换来可靠性。

4. 本发明的又一目的在于提供一种具有包围系统的发电系统，该包围系统结构类似于具有大量空间的典型多层建筑物或大型浮船，空间用于硬件和服务人员在需要时容易地操纵重型设备周围。

5. 本发明的又一目的在于提供一种发电系统，其可容易地升级来适应未来随着人口增长而更大的发电机。

6. 最后，本发明的另一目的在于提供一种发电系统，其垂直地模块化，使其在其可占据的每平方单位土地上的成本效益更合算。

本发明为一种大规模垂直轴式混合涡轮、转子和飞轮系统，其特征在于产生成本效益合算地且可靠的可再生能量、有利于环境保护、可升级、模块化且可构建成更接近最终消费者，其至少包括：

包围系统；

垂直轴式转子系统；以及

多个适合的发电机组部件。