[发明专利]风力转子和用于以此产生能量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力转子(Windkraft-Rotor)、一种风力设备(Windkraftanlage)、风力转子在风力设备中的应用以及一种用于将风能转换成驱动能以产生电流的方法。

背景技术

为了能够利用风能例如用于产生电能，使用转子，其被风置于旋转中并且在此例如驱动发生器(Generator)。在此至少将风能的一部分转换成电能。转子的另一应用领域是用于做功、例如为了泵送或输送目的的风力设备。结合可再生能源的利用，风能的利用也越来越重要。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供风能的尽可能有效的利用。

该目的通过根据独立权利要求的一种风力转子、一种风力设备、风力转子在风力设备中的应用以及通过一种用于将风能转换成驱动能以产生电流的方法来实现。示例性的实施形式在从属权利要求中示出。

根据本发明的第一方面，设置有一种风力转子，其具有第一转子装置和第二转子装置。第一转子装置围绕第一旋转轴线旋转并且具有至少两个转子叶片(Rotorblatt)，其在运行轨道(Umlaufbahn)上围绕第一旋转轴线运动。转子叶片布置成使得其在围绕第一旋转轴线旋转时描画虚拟的第一旋转体的虚拟的第一柱面(Mantelflaeche)。第二转子装置围绕第二旋转轴线旋转并且具有带有闭合的第二柱面的第二旋转体。第二旋转体至少部分地布置在虚拟的第一旋转体之内。第一转子装置通过风在第一旋转方向上可驱动以将风力转换成驱动力，而第二转子装置具有驱动装置并且在第二旋转方向上可驱动，第二旋转方向与第一旋转方向相反地伸延。

根据本发明的一示例性的实施形式，第二转子装置设立成与第一旋转方向相反地在背对风的侧面上造成在第一转子装置之内由风引起的空气流动的偏转。

示例性地，在第一转子装置的转子叶片中的至少一个处的转向引起产生附加的推动(Vortrieb)和因此附加的驱动转矩的绕流(Anstr?mung)。

通过内部旋转体、也就是第二旋转体的旋转，产生马格纳斯效应(Magnus-Effekt)，其导致流经的空气流动的转向。通过空气的转向或空气流动的偏转，使转子叶片(其由于在前的旋转已位于旋转轨道的背对风的区域中)进一步暴露于空气流动，从而产生相应的推动并且引起第一转子装置的旋转。该转向即引起，使位于后部的区域中的转子叶片暴露于附加的风绕流(Windanstr?mung)，从通过该附加的环流可产生相应的推动，其作为附加的驱动力供使用。由此提供改善的效率。

该转向此外引起风力转子的改善的起动性能(Anfahreigenschaft)。与不带第二、也就是内部的转子的解决方案相比，根据本发明的风力转子已在更小的风速下起动。该转向可以说用作起动辅助。因此已可在其它转子还不能被运行的相对低的风速下来利用。

根据本发明的一示例性的实施形式，第一旋转轴线是第一竖直旋转轴线而第二旋转轴线是第二竖直旋转轴线。

根据本发明的一备选的示例性的实施形式，第一旋转轴线是第一水平旋转轴线而第二旋转轴线是第二水平旋转轴线。

示例性地，第一旋转轴线还有第二旋转轴线可构造为关于水平线和垂直线斜地或倾斜地伸延的旋转轴线。

概念“竖直”和“水平”涉及装配状态、也就是运行状态。

示例性地，第一和第二旋转轴线彼此平行伸延。第一和第二旋转轴线也可同心地来布置，也就是说第一旋转轴线在其位置中对应于第二旋转轴线。

这些所提及的实施变体不仅适用于竖直的、而且适用于水平的或倾斜的旋转轴线，这尤其还适用于下面所提及的实施例以及根据附图所说明的实施形式。

第一和第二旋转轴线也可彼此错位地伸延，其中，该错位(Versatz)构造成使得第二旋转体在围绕第二旋转轴线旋转期间至少部分地布置在虚拟的第一旋转体之内并且尤其不与虚拟的第一柱面接触或交叉。

该错位例如能够借助于调节装置可调节，例如根据风强或者还有风向。

第一旋转轴线也可倾斜于第二旋转轴线伸延，其中，该倾斜构造成使得第二旋转体在围绕第二旋转轴线的旋转期间至少部分地布置在虚拟的第一旋转体之内并且尤其不与虚拟的第一柱面接触或交叉。

这两个旋转轴线彼此间的倾斜可借助于倾斜调节装置同样构造成可调节。

转子叶片在旋转期间至少部分地绕行过第二旋转体，也就是说第二旋转体的至少一个子区域被转子叶片围绕。