CN109505729B - 具有用于除冰和/或防冰的遮挡热空气排气的盖板的风力涡轮机叶片 - Google Patents

Abstract

转子叶片使用热空气、例如来自被定位在风力涡轮机的机舱内部的发电机的废气来除冰和/或防冰。所述转子叶片具有翼型件部分和包围在其中的腔。所述腔内部的用于所述热空气的流的流动路径从根部部分朝向尖部部分延伸。与所述流动路径流体地连接的位于所述翼型件部分的外表面处的排气孔从所述翼型件部分散发热空气。所述转子叶片包括盖板，所述盖板被定位在所述翼型件部分的外表面处并遮挡所述排气孔，由此在所述排气孔与所述盖板的内表面之间形成外部流动空间。在所述热空气经由所述排气孔离开所述翼型件部分之后并且在所述热空气逸出所述转子叶片之前，所述盖板在所述翼型件部分的外表面上方引导所述热空气。

Description

具有用于除冰和/或防冰的遮挡热空气排气的盖板的风力涡 轮机叶片

技术领域

本发明总体上涉及风力涡轮机，并且特别地涉及风力涡轮机转子叶片，所述转子叶片在转子叶片的外表面处具有热空气排气。此外，本发明涉及包括这样的转子叶片的风力涡轮机。

背景技术

风力涡轮机被安装在具有各种各样的天气状况的位置处。当被安装在寒冷的位置处时，可能在风力涡轮机的任何暴露的部分上、尤其是在风力涡轮机的转子叶片上发生结冰并且导致风力涡轮机的性能降低从而导致产量损失。此外，当冰在风力涡轮机的转子叶片中的一个或多个上累积时，可能发生由不均匀的叶片结冰引起的过度振动问题。累积的冰可能在风力涡轮机转子叶片上生成过度的机械载荷，从而对转子叶片的结构完整性造成问题并最终导致风力涡轮机停止运转或导致风力涡轮机故障。

可以通过两种不同的措施中的至少一种来防止与风力涡轮机的转子叶片的结冰有关的问题：第一措施是除冰，在该措施中从转子叶片去除累积的或积聚的冰；以及另一措施是防冰，在该措施中避免或免除冰在转子叶片上的积聚或累积。

在风力涡轮机的领域中存在用于除冰和/或防冰的多种方法。一个这样的方法是通过使用在转子叶片的腔内部的热空气。

美国专利号7,217,091公开了用于对涡轮机转子叶片除冰的方法，所述涡轮机转子叶片包括叶片根部、叶片尖部和前缘，其中，所述涡轮机转子叶片联接到涡轮机的毂。该方法包括使被加热的空气通过外流通道从叶片根部朝向叶片尖部循环，使被加热的空气经由返回通道从叶片尖部再循环到叶片根部，于是所述再循环的被加热的空气变成返回的空气，并且再加热所述返回的空气以用于进一步的循环。使被加热的空气再循环回到叶片根部的要求需要复杂的设计，由于转子叶片内、并且特别是叶片根部内的空间约束，这种设计可能是困难的。此外，使用这样的技术以用于除冰的风力涡轮机需要例如风扇等的机构来实现被加热的空气从叶片尖部到叶片根部的再循环。

美国专利号7,637,715公开了用于风力涡轮机的防冰系统。在该公开的系统中，WECS（风能转换系统，即风力涡轮机）包括塔、具有由于风力而旋转的多个叶片的转子、机舱，所述机舱包括用于将转子的旋转运动转变成电能的第一装置和用于允许来自由转子叶片限定的体积的流体的流动的第二装置。所述转子叶片包括具有开口的外表面，所述开口与所述叶片内部的体积流体连接以用于允许流体流动到叶片外侧以与撞击叶片表面的部分的风流体热力学地相互作用，并且由此防止或消除冰在叶片的外表面上的积聚。美国专利号7,637,715还提到，此外，为了增大外流的流体空气的焓量，这样的系统利用来自存在于发电机中的电气设备的热量，该热量为在电气设备的操作期间必然散出的热量。因此，与前述美国专利号7,217,091不同，在美国专利号7,637,715中，不需要被加热的流体或空气从叶片内部的体积朝向叶片根部再循环回来或再循环回到风力涡轮机的机舱或毂。然而，由于在所述转子叶片的外表面上存在这样的开口，因此转子叶片的空气动力轮廓被扰乱，从而导致噪音和转子叶片上增大的阻力影响。此外，外流的流体可以在表面上方沿任何方向任意地流出，例如一离开开口就不与所述表面接触地流动，这可能会导致不能得到对表面部分的期望的加热并降低的除冰和/或防冰效果。

因此，存在对用于如下技术的需求：引导或指引在这样的转子叶片中的气流并因此使得能够实现对所述表面的期望部分的加热并因此实现有效的除冰和/或防冰效果，所述转子叶片具有在表面上用于排出热空气的开口。还存在减小由于在转子叶片的外表面上存在这样的开口而造成的噪音和转子叶片上的阻力影响的需求。

发明内容

本发明的目的是提供用于根据期望来引导和指引在具有表面上的开口的这样的转子叶片中的热空气的技术，并且因此实现有效的除冰和/或防冰效果。本发明的目的还在于减少由于在转子叶片的外表面上存在这样的开口而造成的噪音和转子叶片上的阻力影响。

通过根据本技术的权利要求1的用于风力涡轮机的转子叶片以及通过根据本技术的权利要求13的风力涡轮机来实现上述目的。在从属权利要求中提供了本技术的有利实施例。

在本技术的第一方面中，提出了用于风力涡轮机的转子叶片。为了除冰和/或防冰的目的，在所述转子叶片中使用了热空气，例如具有来自被定位在所述风力涡轮机的机舱内部的发电机的废热的热空气。所述转子叶片具有根部部分和翼型件部分。所述翼型件部分在其内包围有腔。所述翼型件部分包括具有前缘的前缘部分、具有后缘的后缘部分、压力侧、吸力侧和具有尖部的尖部部分。所述转子叶片具有用于热空气的流动路径。所述流动路径在所述翼型件部分的腔内至少部分地延伸。所述流动路径从所述翼型件部分的根部部分朝向尖部部分延伸。所述流动路径被构造成接收热空气，例如来自所述机舱内部的发电机废气的热空气。在所述转子叶片中，一个或多个排气孔位于所述翼型件部分的外表面处。在下文中也被称为孔的所述一个或多个排气孔流体地连接到用于热空气的所述流动路径，即呈热空气形式的流体能够从所述翼型件部分内部的流动路径经由所述孔流动到所述翼型件部分的外侧。所述孔构被造成散发（即，允许）热空气离开所述翼型件部分，即，所述热空气能够经由所述孔流动到所述翼型件部分的外侧。

本技术的转子叶片还包括被定位在所述翼型件部分的外表面处的盖板。所述盖板可以由用于风力涡轮机应用的合适材料形成或制造，例如但不限于由热成型的塑料和/或玻璃纤维材料形成或制造。所述盖板遮挡或覆盖所述孔，即所述盖板的至少一部分在所述翼型件的外表面上方悬置或在其上方悬空，使得所述外表面具有所述孔的区域被所述盖板的该部分重叠。可以注意到的是，所述盖板不关闭或挡住或遮住所述孔，并且相反，所述盖板被定位成使得在所述孔与所述盖板的内表面之间形成外部流动空间。由于所述盖板，离开所述孔的热空气不能任意地流动或射出，而是所述热空气在离开所述翼型件部分之后被所述盖板指引成朝向所述转子叶片的外侧。所述盖板、特别是所述盖板的内表面起作用以在所述热空气离开所述翼型件部分之后但在所述热空气逸出所述转子叶片之前引导所述热空气，优选地在所述翼型件部分的外表面上方引导。换句话说，所述盖板确保离开所述翼型件部分的热空气在离开所述转子叶片之前在所述翼型件的外表面的所述孔附近的期望部分上方扩散或流动。

由于所述盖板的一部分（例如所述盖板的一个或多个边缘）被附接到所述外表面，而所述盖板的其他部分（例如所述盖板的在边缘之间的部分）在所述孔和邻接的外表面上方悬置，所以形成了部分包围的体积，即外部流动空间。所述部分包围的体积，即外部流动空间，可以由所述盖板的被附接的部分这样包围，使得在一个或多个方向上挡住所述外部流动空间，而所述外部流动空间在一个或多个其他方向上是开放的或打开的，由此指定在所述热空气离开所述翼型件部分之后且在所述热空气离开所述转子叶片之前的热空气的流的路径。可以通过将所述盖板的至少一部分（即，被附接的部分）粘附或胶合或粘贴（例如，通过使用粘合剂或胶合剂）到所述翼型件部分的外表面来将所述盖板附接到外表面。

因此，在外表面上具有孔或开口以用于排出热空气的这样的转子叶片中，在热空气离开所述翼型件部分之后并且所述热空气离开所述转子叶片之前，所述盖板引导或指引所述热空气流动到所述翼型件部分的外表面的一个或多个期望的区域或部分，因此实现对所述外表面的期望的部分或区域的加热，并且由此实现有效的除冰和/或防冰效果。

在所述转子叶片的实施例中，所述孔和遮挡所述孔的盖板位于后缘部分处。替代地，在所述转子叶片的另一实施例中，所述孔和遮挡所述孔的所述盖板位于前缘部分处。在所述转子叶片的又另一实施例中，所述孔（即，第一组孔）和遮挡所述孔的所述盖板（即，第一盖板）位于后缘部分处，而所述孔（即，第二组孔）和遮挡所述孔的所述盖板（即，第二盖板）位于前缘部分处。

在所述转子叶片的另一实施例中，所述孔和遮挡所述孔的盖板位于所述翼型件部分的压力侧处。替代地，在所述转子叶片的另一实施例中，所述孔和遮挡所述孔的盖板位于所述翼型件部分的吸力侧处。在所述转子叶片的又另一实施例中，所述孔（即，第一组孔）和遮挡所述孔的所述盖板（即，第一盖板）位于所述翼型件部分的压力侧处，而所述孔（即，第二组孔）和遮挡所述孔的所述盖板（即，第二盖板）位于所述翼型件部分的吸力侧处。

在所述转子叶片的另一实施例中，所述孔和遮挡所述孔的所述盖板位于尖部部分处。所述尖部部分包括所述翼型件部分的尖部。

在所述转子叶片的另一实施例中，所述盖板的外表面是空气动力学成形的，即所述盖板的外表面是根据所述翼型件部分的外表面的一部分的轮廓来成形或定轮廓或形成的，所述盖板被定位在所述部分上或上方或所述部分处，由此保持了所述转子叶片的空气动力学形状。这引起噪声的减小和所述转子叶片上阻力的减小。

在所述转子叶片的另一实施例中，所述盖板的内表面被定轮廓成限定所述外部流动空间内的多个单独的流动路径，并且其中，所述单独的流动路径中的至少一个朝向所述转子叶片的外侧引导离开所述一个或多个排气孔的热空气。换句话说，一个这样的单独的流动路径对应于所述孔中的一个，并且因此指引或引导离开该孔的热空气流。

在所述转子叶片的另一实施例中，所述盖板被构造成指引所述热空气大致沿翼弦方向地和/或大致沿翼展方向地朝向所述转子叶片的外侧。

在所述转子叶片的另一实施例中，所述盖板包括锯齿，所述锯齿在所述盖板的边缘处被定位成朝向所述翼型件部分的后边缘。所述锯齿可以与所述盖板的其余部分形成为一个部件或者可以被单独地形成并且然后附接到所述盖板。

在本技术的第二方面中，提出了风力涡轮机。所述风力涡轮机具有连接到毂的机舱、被容纳在所述机舱中的热量生成设备（例如，发电机）、连接到所述毂的一个或多个转子叶片、以及被限定在所述机舱和所述毂内的主流动路径，其中，所述转子叶片是根据前述的本技术的第一方面的转子叶片。所述主流动路径流体地连接到所述翼型件部分的流动路径，使得具有从所述热量生成设备生成的热量（例如，来自所述发电机的废热）的热空气从所述机舱经由所述主流动路径被指引到所述翼型件部分的流动路径中。所述风力涡轮机具有如在上文针对前述的本技术的第一方面所描述的相同优点。

附图说明

通过结合附图参考下文对本技术的实施例的描述，上文所提到的本技术的特性和其他特征和优点以及实现它们的方式将变得更加显而易见，并且本技术本身也将得到更好的理解，在附图中：

图1示出了本技术的风力涡轮机的示例性实施例；

图2示例性地示出了在图1的风力涡轮机的示例性实施例的一部分中根据本发明的方面的热空气流；

图3示例性地示出了图1和图2的风力涡轮机的风力涡轮机转子叶片的示例性实施例，并且描绘了根据本技术的方面的在所述转子叶片内的热空气流；

图4示例性地示出了图3的转子叶片的剖切截面的透视图；

图5示例性地示出了图4的转子叶片的剖切截面的截面图；

图6示例性地示出了本技术的风力涡轮机的转子叶片的另一示例性实施例的一部分的透视图；

图7示例性地示出了本技术的风力涡轮机的转子叶片的又另一示例性实施例的一部分的透视图；以及

图8示例性地示出了根据本技术的方面的当沿着翼弦方向看时本技术的转子叶片的示例性实施例的一部分的截面图。

具体实施方式

在下文中，详细地描述了本技术的上述特征和其他特征。参考附图描述了多种实施例，其中，相同的附图标记自始至终用于指代相同的元件。在下文的描述中，为了解释的目的，提出了多个具体细节以便提供对一个或多个实施例的全面理解。可以注意到的是，所示出的实施例意图于解释而不是限制本发明。可以显而易见的是，可以在不存在这些具体细节的情况下实施这样的实施例。

可以注意到的是，在本公开中，术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中仅用于促进讨论，并且除非另有指示，其不带有特别的时间或时序意义。

图1示出了本技术的风力涡轮机100的示例性实施例。风力涡轮机100使用热空气以用于除冰和/或防冰。结合图2与图1示出了在风力涡轮机100的部分内的热空气流。风力涡轮机100包括被安装在基部（未示出）上的塔120。机舱122被安装在塔120的顶部上并且可借助于诸如偏航轴承和偏航马达的偏航角调节机构123来相对于塔120旋转。所述偏航角调节机构123起作用以使机舱122围绕被称为偏航轴线的竖直轴线（未示出）旋转，所述偏航轴线与塔120的纵向延伸对准。偏航角调节机构123使机舱122在风力涡轮机100的操作期间旋转以确保机舱122与风力涡轮机100所经受的当前风向适当地对准。

风力涡轮机100还包括转子110，转子110具有至少一个转子叶片10并且通常具有三个转子叶片10。从图1的角度来看，仅两个转子叶片10是可见的。转子110可围绕旋转轴线110a旋转。转子叶片10在下文中也被称为多个叶片10，或者当指代转子叶片10中的一个时也被称为一个叶片10，转子叶片10通常被安装在驱动套管112处，驱动套管112也被称为毂112。毂112借助于主轴承（未示出）被安装成可相对机舱122旋转。毂112可围绕旋转轴线110a旋转。叶片10中的每个相对于旋转轴线110a径向地延伸并且具有翼型件部分20。

在毂112与转子叶片10中的每个之间设置了叶片调节机构116以便通过使相应的叶片10围绕叶片10的纵向轴线（未示出）旋转来调节叶片10的叶片浆距角。每个叶片10的纵向轴线与相应的叶片10的纵向延伸大致平行地对准。叶片调节机构116起作用以调节相应的叶片10的叶片浆距角。

风力涡轮机100包括主轴125，主轴125将转子110、特别是毂112可旋转地联接到被容纳在机舱122内的发电机128。毂112被连接到发电机128的转子。在风力涡轮机100的示例性实施例（未示出）中，毂112直接连接到发电机128的转子，因此风力涡轮机100被称为无齿轮的直接驱动风力涡轮机100。作为替代，如图1的示例性实施例中所示出，风力涡轮机100包括设置在机舱122内的齿轮箱124并且主轴125将毂112经由齿轮箱124连接到发电机128，由此风力涡轮机100被称为齿轮风力涡轮机100。齿轮箱124用于将转子110的旋转数量转换成主轴125的更高的旋转数量，并因此转换成发电机128的转子的更高旋转数量。此外，设置了制动器126以便例如在非常强劲的风的情况下和/或在突发状况的情况下停止风力涡轮机100的操作或者减小转子110的旋转速度。

风力涡轮机100还包括控制系统150用于以期望的操作参数来操作风力涡轮机100，例如在期望的叶片间距下以期望的偏航角、以期望的转子110的旋转速度等等来操作风力涡轮机100。执行对操作参数的控制和/或调节以在现有状况下（例如在现有风状况和其他天气状况下）得到优化的发电量。

风力涡轮机100还可以包括不同的传感器，例如旋转速度传感器143、电力传感器144、角度传感器142等，所述传感器向风力涡轮机100的控制机构150或其他部件提供输入以优化风力涡轮机100的操作。

在风力涡轮机100中，一个或多个叶片10包括一个或多个排气孔3和遮挡排气孔3的盖板30。之后特别地参考图4至图8更具体地解释排气孔3和盖板30。

如前所述，在风力涡轮机10中，热空气用于除冰和/或防冰。结合图2与图1示出了热空气5在机舱122和毂112内的流动以及随后进入叶片10中的一个或多个中的流动。热空气5可以由热量生成设备128生成，所述热量生成设备例如是被定位在机舱122内部的发电机128。热空气5可以是来自发电机128的废气。在图2中，以及在随后的图3中，使用标注有附图标记7的箭头来描绘热空气5在机舱122和毂112内的流动方向。机舱122具有空气进气127，其是来自机舱122外部的冷空气。冷空气然后由热量生成设备128（例如，空气加热元件）加热，或者可以由机舱122中的任何其它设备（例如，由发电机128）加热，该设备继而被所述冷空气冷却。然后所述冷空气变成热空气5，例如来自发电机128的废气，并且从机舱122流动到毂112中。热空气5可以流动通过机舱122的内部空间，如由标注有附图标记7的箭头所示出的，或者可以流动通过替代性路径，该替代性路径由安装在机舱122内部或外部并且将热空气5从发电机128带到毂112的软管、流动通道或管道形成，如由标注有附图标记7’的箭头所示出的。为了促进热空气5的流7从机舱122到毂112，关闭或密封了热空气5的任何潜在的泄露点，例如关闭了基架130以限制或消除流7进入塔120而不是进入毂112。一旦在毂112内，则热空气5流动到叶片10中，特别地流动到翼型件部分20中。在图2中，并且随后在图3至图8中以及在图1中，用标注有附图标记8的箭头描绘了热空气5在翼型件部分20内的流动方向。

在下文中，已经参考图3来解释转子叶片10和在转子叶片10的翼型件部分20内的热空气5的流8。图3示意性地示出了图1的风力涡轮机100的一个转子叶片10。转子叶片10包括具有根部111的根部部分11和翼型件部分20。通常，转子叶片10包括在根部部分11与翼型件部分20之间的过渡部分90。在下文中也被称为翼型件20的翼型件部分20包括具有尖部121的尖部部分12。根部111和尖部121被转子叶片10的翼展16分离，所述翼展遵循转子叶片10的形状。沿着翼展16或平行于翼展16的方向被称为翼展方向。在其中包括尖部121的尖部部分12从尖部121朝向根部111延伸直到如从尖部121起测量的近似33.3%（百分比）的翼展方向位置，即叶片的总长度的三分之一的翼展方向位置。尖部121在尖部部分12内朝向根部111延伸直到近似一米的翼展方向位置。转子叶片10包括具有前缘141的前缘部分14和具有后缘131的后缘部分13。后缘部分13围绕后缘131。类似地，前缘部分14围绕前缘141。

在垂直于翼展16的每个翼展方向位置处，可以限定连接前缘141与后缘131的翼弦线17。沿翼弦线17或平行于翼弦线17的方向被称为翼弦方向。图3描绘了在两个不同翼弦方向位置处的两条这样的翼弦线17。转子叶片10具有肩部18，肩部18是转子叶片10的翼弦线17具有最大翼弦长度的部分，即在图3的示例中，其位于朝向根部111描绘的翼弦线17处。

在下文中，结合图3、图4和图5解释了转子叶片10的其他细节。在图4和图5中可以很好地分辨升力生成轮廓，即，转子叶片10的翼型件部分20的翼型件形状。转子叶片10具有主体21，主体21通常被称为壳体21。翼型件20的壳体21或主体21具有外表面25，外表面25具有由前缘141和后缘131界定的吸力侧151和压力侧152。前缘141和后缘131由翼弦线17连接。翼型件20特别是翼型件20的主体21包含翼型件20的腔22。腔22与在转子叶片10的过渡部分90和根部部分11内部的腔（未示出）连续，或者换句话说，腔22延伸到根部部分11中并且在根部111处打开到毂112中，因此从机舱122流动8到毂112中的热空气5进一步流动到腔22中。当风力涡轮机10操作时，即，当转子叶片10正在环境空气中旋转时，由于转子叶片10的旋转而生成的离心力促进了热空气5的如下流动：从毂112出发并进入转子叶片10的根部111中以及从该处经由腔22内的流动路径222朝向翼型件部分20的尖部121。

图5还示出了转子叶片10的翼型件部分20的不同部分的相对对准。在其中包括前缘141的前缘部分14从前缘141朝向后缘131延伸直到如从前缘141起测量的10%的翼弦方向位置。在其中包括后缘131的后缘部分13从后缘131朝向前缘141延伸直到如从后缘131起测量的25%翼弦方向位置。

如在图1至图5中所示出，转子叶片10包括一个或多个排气孔3以及遮挡排气孔3的至少一个盖板。排气孔3可以局部成组地存在（即在彼此附近）以形成一组排气孔3，并且该组的所有排气孔3都被盖板30覆盖或遮挡。尽管在图1至图5中仅描绘了一组这样的排气孔3和覆盖排气孔3的一个盖板30，但是本领域技术人员可以理解的是，根据本技术的转子叶片10可以包括多于一组的排气孔3，例如第一和第二组排气孔3，以及对应数量的盖板30，例如第一和第二盖板30。例如，第一组排气孔3和第一盖板30可以存在于叶片10的一个位置上，例如在压力侧152上，而第二组排气孔3和第二盖板30可以存在于叶片10的另一位置上，例如在吸力侧151上。

如图4和图5中所示出，用于热空气5的流动路径222被限定在腔22内。流动路径222可以是腔22本身或者可以是形成在腔22内的流动通道（未示出）。流动路径222在翼型件部分20的腔22内至少部分地延伸。优选地，流动路径222在根部部分11（图3中示出）、过渡部分90（图3中示出）和翼型件部分20中延伸。流动路径222从根部部分11朝向尖部部分12延伸。流动路径222从根部111接收热空气5，如图3中所示出，所述热空气即是热空气5，该热空气然后朝向尖部121流动到翼型件部分20中，特别地流动到腔22中。

如图1至图5中所示出，一个或多个排气孔3位于翼型件部分20的外表面25处。在下文中也被称为孔3的一个或多个排气孔3流体地连接到流动路径222以用于热空气5，即呈热空气5形式的流体能够经由孔3从翼型件部分20内部的流动路径222流动到翼型件部分20的外侧。孔3从翼型件部分20散发热空气5，即热空气5经由孔3离开翼型件部分20的流动路径222并流动到翼型件部分20的外侧。

如前所述，并且如图1至图5中、特别是图4和图5中所描绘的，转子叶片10还包括被定位在翼型件部分20的外表面25处的至少一个盖板30。盖板20可以由用于风力涡轮机应用的合适材料形成或制成，例如但不限于由热成型的塑料和/或玻璃纤维材料形成或制成。盖板20遮挡或覆盖孔3，即盖板30的至少一部分在翼型件部分20的外表面25上方悬置或在其上方悬空，使得外表面25的具有孔3的区域被盖板30的所述部分重叠。可以注意到的是，盖板30不关闭或挡住或遮住孔3，并且相反，盖板30被定位成使得在孔3与盖板30的内表面31之间形成外部流动空间39。

盖板30阻止离开孔3的热空气5从翼型件部分20、特别是外表面25任意地流走或逸出。盖板30指引热空气5在离开翼型件部分20之后朝向转子叶片20的外侧。盖板20、特别是盖板20的内表面31起作用以在热空气5离开翼型件部分20之后但在热空气5逸出转子叶片10之前将热空气5引导到翼型件部分20的外表面25上方。换句话说，盖板30确保离开翼型件部分20的热空气5在离开转子叶片10之前在外部流动空间39中扩散并且然后这样离开外部流动空间39：使得热空气5在翼型件的外表面25的在孔3附近的期望的部分上方流动。在图4至图7中，标注有附图标记9的箭头描绘了热空气5在外部流动空间39中和在翼型件部分20的表面25上方的流动。

如图6中所示出，盖板20的一部分（例如，所述盖板的一个或多个边缘33、34、36、37）被附接到外表面25，而其他部分（例如，盖板30的在边缘33、34、36、37之间的中间部分35）悬置在孔3上方。因此，外表面25的邻接区域，即外表面25的在孔3附近或围绕孔3的区域被部分地包围，从而形成外部流动空间39。该部分包围的体积，即外部流动空间39，可以由盖板30包围成使得在一个或多个方向上挡住外部流动空间39，而外部流动空间39在一个或多个其他方向上则是开放的或打开的，由此指定在热空气5离开翼型件部分20之后并且在热空气5离开转子叶片20之前的热空气5的流9的路径。图6示出了盖板30的示例性实施例，盖板30在侧边或边缘33和36处附接到外表面25，而其他部分，即盖板30的边缘34、37和中间部分35在外表面25上方悬置，因此结果是热空气5沿翼展方向流出，如图6中所示出。替代地，图7示出了盖板30的另一示例性实施例，盖板30在侧边或边缘33、34和37处附接到外表面25，而其他部分，即盖板30的边缘36和中间部分35在外表面25上方悬置，因此结果是热空气5如图7中所示出地沿翼弦方向流出并且在盖板30的边缘36处离开。

可以通过将所述盖板30的至少一部分（即，被附接的部分）粘附或胶合或粘贴（例如，通过使用粘合剂或胶合剂）到翼型件部分20的外表面25来将盖板30附接到外表面25。在图6的示例中，盖板30的被附接的部分是边缘33和36，而在图7的示例中，盖板30被附接的部分是边缘33、34和37。

如图4和图5中所示出，在转子叶片10的实施例中，孔3和遮挡孔3的盖板30位于后缘部分13处。替代地，在转子叶片10的另一实施例（未示出）中，孔3和遮挡所述孔的盖板30位于前缘部分14处。在转子叶片10的又另一实施例中，孔3，即第一组（未示出）孔3，和遮挡第一组孔3盖板30，即第一盖板（未示出），位于后缘部分13处，而孔3，即第二组（未示出）孔3，和遮挡第二组孔3的盖板30，即第二盖板（未示出），位于前缘部分14处，因此转子叶片10包括两个盖板30和两组孔3。

如在图4和图5中所示出，在转子叶片10实施例中，孔3和遮挡孔3的盖板30位于翼型件部分20的吸力侧151处。替代地，如图6和图7中所示出，在转子叶片10的另一实施例中，孔3和遮挡孔3的盖板30位于翼型件部分20的压力侧152处。在转子叶片10的又另一实施例（未示出）中，孔3，即第一组（未示出）孔3，和遮挡所述第一组孔3的盖板30，即第一盖板（未示出），位于翼型件部分20的压力侧152处，而孔3，即第二组（未示出）孔3，和遮挡所述第二组孔3的盖板，即第二盖板（未示出），位于翼型件部分20的吸力侧151处，因此转子叶片10包括两个盖板30和两组孔3。

如图6和图7中所示出，在转子叶片10的实施例中，孔3和遮挡孔3的盖板30位于翼型件部分20的尖部部分12处。如前所述，尖部部分12包括翼型件部分20的尖部121。

在转子叶片10的另一实施例中，如图6和图7中所示出，盖板30的外表面32是空气动力学成形的，即盖板30的外表面32是根据所述翼型件部分20的外表面25的部分的轮廓来成形或定轮廓或形成的，盖板20被定位在所述部分上或上方。如图6和图7中所示出，盖板30、特别地盖板30的中间部分35、并且更特别地盖板30的中间部分35的外表面32是根据转子叶片10的翼型件部分20的后缘部分13处的压力侧152的形状来成形的。

在下文中参考图7和图8，解释了本技术的转子叶片10的另一示例性实施例。在转子叶片10的实施例中，如特别地在图8中看到的，盖板30的内表面31被定轮廓成或成形以限定外部流动空间39内的多个单独的流动路径99。如在图7和图8的示例中见到的，盖板30的内表面31，即盖板30的面向翼型件20的外表面25的表面具有交替的突起和凹槽，所述突起和凹槽被形成以限定由所述凹槽和翼型件部分20的外表面25限制的单独的流动路径99。单独的流动路径99中的每个对应于孔3中的至少一个并且朝向转子叶片10的外侧引导离开该孔3的热空气5。如图7中所示出，一个单独的流动路径99对应于在图7中所描绘的三个孔3中的中间的孔3并且将离开该孔3的热空气5引导到转子叶片10的外侧。

如图7中所示出，在转子叶片10的又另一实施例中，盖板30包括在盖板30的边缘（即，在图7的示例中的边缘36）处被定位成朝向翼型件部分20的后缘131的锯齿38。锯齿38可以与盖板30的其余部分形成为一个部件或可以被单独地形成并且然后附接到盖板30。

虽然已经参考某些实施例详细描述了本技术，但是应当理解的是，本技术不限制于那些精确的实施例。相反，考虑到描述了用于实施本发明的示例性方式的本公开，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员将能够想到许多修改和变型。因此，本发明的范围由下文的权利要求来指示而不是由前述描述来指示。落入权利要求的等同物的意义和范围内的所有改变、修改和变型都应被认为在权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种用于风力涡轮机（100）的转子叶片（10），所述转子叶片（10）使用热空气（5）来防止和/或消除在所述转子叶片（10）上的冰积聚，所述转子叶片（10）包括：

- 根部部分（11）和翼型件部分（20），

- 所述翼型件部分（20）包括腔（22）并且具有前缘部分（14）、后缘部分（13）、压力侧（152）、吸力侧（151）和尖部部分（12），

- 用于所述热空气（5）的流动路径（222），其中，所述流动路径（222）在所述翼型件部分（20）的腔（22）内至少部分地延伸并且从所述根部部分（11）朝向所述尖部部分（12）延伸，并且其中，所述流动路径（222）被构造成接收所述热空气（5），

- 一个或多个排气孔（3），所述排气孔位于所述翼型件部分（20）的外表面（25）处并且流体地连接到用于所述热空气（5）的所述流动路径（222），其中，所述一个或多个排气孔（3）被构造成散发所述热空气（5）离开所述翼型件部分（20），

其特征在于，

所述转子叶片（10）还包括至少一个盖板（30），所述盖板被定位在所述翼型件部分（20）的所述外表面（25）处并且遮挡所述一个或多个排气孔（3），其中，在所述一个或多个排气孔（3）与所述盖板（30）的内表面（31）之间形成外部流动空间（39），使得离开所述翼型件部分（20）的热空气（5）被所述盖板（30）朝向所述转子叶片（10）的外侧指引。

2.根据权利要求1所述的转子叶片（10），其中，所述一个或多个排气孔（3）和遮挡所述排气孔（3）的所述盖板（30）位于所述后缘部分（13）处。

3.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述一个或多个排气孔（3）和遮挡所述排气孔（3）的所述盖板（30）位于所述前缘部分（14）处。

4.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述一个或多个排气孔（3）和遮挡所述排气孔（3）的所述盖板（30）位于所述翼型件部分（20）的所述压力侧（152）上。

5.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述一个或多个排气孔（3）和遮挡所述排气孔（3）的所述盖板（30）位于所述翼型件部分（20）的所述吸力侧（151）上。

6.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述一个或多个排气孔（3）和遮挡所述排气孔（3）的所述盖板（30）位于所述尖部部分（12）处。

7.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述盖板（30）的外表面（32）是空气动力学成形的。

8.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述盖板（30）的所述内表面（31）被定轮廓成限定所述外部流动空间（39）内的多个单独的流动路径（99），并且其中，所述单独的流动路径（99）中的至少一个朝向所述转子叶片（10）的外侧引导离开所述一个或多个排气孔（3）中的一个的所述热空气（5）。

9.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述盖板（30）被构造成大致沿翼弦方向地和/或大致沿翼展方向地朝向所述转子叶片（10）的外侧指引所述热空气（5）。

10.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述盖板（30）包括热成型的塑料和/或玻璃纤维材料。

11.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述盖板（30）的至少一部分（33，36）被粘附到所述翼型件部分（20）的所述外表面（25）。

12.根据权利要求1或2所述的转子叶片（10），其中，所述盖板（30）包括锯齿（38），所述锯齿在所述盖板（30）的边缘（36）处被定位成朝向所述翼型件部分（20）的后缘（131）。

13.一种风力涡轮机（100），所述风力涡轮机包括：

- 连接到毂（112）的一个或多个转子叶片（10），其中，所述转子叶片（10）是根据权利要求1至10中的任一项的转子叶片，

- 连接到所述毂（112）的机舱（122），

- 被容纳在所述机舱（122）内的热量生成设备（128），以及

- 主流动路径（129），所述主流动路径（129）被限定在所述机舱（122）和所述毂（112）内并且流体地连接到所述翼型件部分（20）的所述流动路径（222），以使得来自所述热量生成设备（128）的呈热空气（5）形式的热量从所述机舱（122）经由所述主流动路径（129）被指引到所述翼型件部分（20）的所述流动路径（222）中。

14.根据权利要求13所述的风力涡轮机（100），其中，所述热量生成设备（128）是发电机，并且其中，来自所述热量生成设备（128）的所述热量是来自所述发电机的废热。

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