[发明专利]流体涡轮机

说明书

相关申请

本申请要求2010年11月19日提交的美国临时专利申请No.61/415,626和2011年4月1日提交的美国专利申请No.13/078,382的优先权。本申请涉及2008年3月24日提交的美国专利申请No.12/054,050和2007年3月23日提交的美国临时专利申请No.60/919,588。这些申请的公开内容整体通过引用全部结合在此。

技术领域

本申请涉及具有各种构造的护罩式流体涡轮机。

背景技术

用于发电的传统水平轴风力涡轮机(HAWT)具有2-5个类似螺旋桨布置的开放叶片，叶片安装到附接到驱动发电机的齿轮箱的水平轴。HAWT在捕捉流经其的风势能方面的效率不会超过59.3％的贝兹极限。HAWT还很沉，需要实质的支承并增加了部件的运输成本。希望的是通过收集来自流体的额外能量来增加流体涡轮机的效率。

发明内容

本发明涉及具有各种构造的护罩式流体涡轮机。流体涡轮机包括各种构造的叶轮、涡轮机护罩和喷射器护罩。在一些构造中，多个流体管道用来代替喷射器护罩。在其他构造中，外部定子从喷射器护罩径向延伸。

流体涡轮机可用作例如风力涡轮机或水力涡轮机。

实施方式中公开一种流体涡轮机，包括：叶轮；环绕叶轮的涡轮机护罩，涡轮机护罩包括：导缘和形成雉堞状尾缘的多个混合凸角；和完全环绕涡轮机护罩的喷射器护罩，喷射器护罩包括导缘和尾缘。

在一些实施方式中，涡轮机护罩的导缘与喷射器护罩的导缘共面。在其他实施方式中，涡轮机护罩的导缘在喷射器护罩的导缘的下游。

在特别形式中，涡轮机护罩的导缘具有大致圆形形状。在其他实施方式中，喷射器护罩的导缘具有大致圆形形状。喷射器护罩可具有环形翼面形状。

流体涡轮机可进一步包括舱体、环绕舱体的叶轮，舱体具有尾缘，其中舱体、涡轮机护罩和喷射器护罩彼此同轴。舱体的尾缘可在喷射器护罩的尾缘的上游或下游。

叶轮可以是转子/定子组件。

还公开一种流体涡轮机，包括：叶轮；环绕叶轮的涡轮机护罩，涡轮机护罩包括：叶轮下游的多个开放狭槽；和用于将来自涡轮机护罩外侧的流体流引导经过多个开放狭槽的外部结构。

在一些实施方式中，用于引导流体流的外部结构是围绕涡轮机护罩设置的喷射器护罩，涡轮机护罩和喷射器护罩在多个开放狭槽的下游彼此密封。

在其他实施方式中，用于引导流体流的外部结构是沿着涡轮机护罩的外表面定位的多个流体管道，每个流体管道包括入口和出口，出口连接到涡轮机护罩中的开放狭槽中的一个。

每个流体管道还可包括流体管道叶轮。

多个流体管道的入口在涡轮机护罩的入口端的下游，并平行于涡轮机护罩的入口端。

还公开一种流体涡轮机，包括：叶轮；环绕叶轮的涡轮机护罩，在涡轮机护罩下游的喷射器护罩，涡轮机护罩的尾缘延伸到喷射器护罩的入口端中；和连接到喷射器护罩的外表面的定子。

在一些实施方式中，涡轮机护罩包括大致圆形的导缘和形成雉堞状尾缘的多个混合凸角。

定子可具有环形翼面形状。喷射器护罩可具有环形翼面形状。

本发明的这些和其他非限制性特征或特点将在下面进一步描述。

附图说明

以下是附图的简要说明，用来说明这里公开的发明的目的而不用于限制本发明的目的。

图1是护罩式流体涡轮机的前左立体图；

图2是图1的护罩式流体涡轮机的后右立体图；

图3是第一示例性护罩式流体涡轮机的前立体图；

图4是图3的流体涡轮机的第一右侧立体截面图；

图5是图3的流体涡轮机的第二右侧立体截面图；

图6是图3的流体涡轮机的侧截面图；

图7是第二示例性护罩式流体涡轮机的前立体图；

图8是图7的流体涡轮机的右侧立体截面图；

图9是图7的流体涡轮机的侧截面图；

图10是第三示例性护罩式流体涡轮机的左前立体图；

图11是图10的护罩式流体涡轮机的前视图；

图12是图10的护罩式流体涡轮机的左截面图；

图13是具有流体管道的第三示例性护罩式流体涡轮机的左前立体图；

图14是图13的护罩式流体涡轮机的前视图；

图15是图13的护罩式流体涡轮机的左截面图，舱体被去除使得涡轮机护罩的各方面可见；