能量产生设备

技术领域

本发明涉及一种用于从流动的流体中、尤其从风流和/或从水流中产生能量的能量产生设备。此外，本发明涉及一种用于能量产生设备的旋转体。

背景技术

已知呈许多形式和变型形式的能量产生设备，所述能量产生设备基于不同的基本原理。例如，已知呈不同形式的风能设备或风力设备，所述风能设备或风力设备从流动的风中以电功率的形式或以用于推进的驱动力的形式生成能量。此外，也已知呈不同形式的水力设备，所述水力设备从流动的水中生成能量，例如从河流或洋流中生成能量。

这种从再生能量源中产生能量的再生能量系统在许多不同地点使用以及用于不同应用目的。

例如，用于大型工业的能量产生的大型发电设备是已知的，同样也已知例如用于对移动储能装置充电或用于产生光等的小型发电设备。

对于这种能量产生设备，一个特别的使用地点在此是船舶或船只。合乎自然规律地，在所述船舶或船只上通常有风以及在许多地方空气通过太阳辐射加热。

在此，在帆船上可能需要产生能量，其中用于这种目的的小型风能设备是已知的。

在已知的小型风能设备中，有问题的是，所述小型风能设备通常难以运输。此外，在风停滞时，每个风能设备丧失其产生能量的能力。

对于所述应用领域，期望的是，提供一种例如用于户外活动或船舶应用的多功能设备，借助于所述多功能设备不仅可以利用风流而且可以利用另一流动流体流、如水流。因此，换言之，期望尽可能广泛的应用领域。

德国专利商标局在优先权申请中检索到如下现有技术：DE 10 2013205 781A1和FR 2 968 726A1。文献DE 10 2013 205 781A1涉及一种风力设备，所述风力设备可以通过浮力体部的移来和移走运动置于运动中，并且由此可以将用于产生电能的能量传递到底侧的设备部分的发电机设备上。文献FR 2 968 726A1涉及一种具有可充气的叶片的风力设备。

发明内容

因此，本发明的目的是，解决上述问题之一，改进常见的现有技术或者对迄今的已知方案提供替选方案。尤其应提出一种用于能量产生设备的解决方案，所述能量产生设备除了广泛的应用领域之外，也可以运输和易于操作。

因此，根据本发明，提出根据权利要求1的能量产生设备，即用于从流动的流体中产生能量的能量产生设备。

因此，提出能量产生设备，所述能量产生设备将从流动的流体中存储的势能转换为另一能量形式，例如转换为电能或驱动能量或推进力。流体可以是气态的或液态的。能量优选地从风流中获得，以及替选地或附加地，从水流中获得。此外，优选的是，能量以电能的形式产生，但是也可以附加地以推进能量的形式获得能量，例如以便产生用于船舶或船只的推进力。

此外提出，能量产生设备包括至少一个旋转体，其中旋转体沿着旋转轴线在第一点和第二点之间延伸，以及旋转体设立用于围绕旋转轴线旋转。

因此，提出，旋转体在空间上沿着旋转轴线延伸，其中第一点和第二点应理解为不同的空间点。因此，旋转体沿着路径段延伸且可旋转地支承。例如，旋转体构成为设立用于围绕旋转轴线旋转的长形的柱体。

旋转轴线可以不同地定向，例如，轴线可以水平或竖直地设置，以及可以根据能量产生设备的使用地点而不同。例如，在静止运行中的能量产生设备可以具有竖直的旋转轴线。在另一示例中，在飞行运行或水运行中的能量产生设备可以具有水平轴线。

在一个优选的实施方式中，旋转体具有轴承机构，以用于围绕旋转轴线可旋转地支承旋转体。旋转体例如可以借助轴支承在滑动轴承或滚珠轴承上，以用于围绕旋转轴线可旋转地支承旋转体。

在一个特别优选的实施方式中，轴构成为固定轴或旋转轴并与旋转体机械连接，例如固定连接或经由轴承机构连接。

此外，提出，旋转体由至少一个第一旋转区段、第二旋转区段和第三旋转区段构成，其中旋转区段彼此连接并沿着旋转轴线设置，以及构成至少部分地被流体绕流的区域。

因此，提出，旋转体由至少三个或更多个旋转区段构成，或由大量旋转区段构成。

旋转区段彼此连接，即优选地直接彼此相邻。旋转区段例如可以经由分离屏障彼此机械连接，使得每个旋转区段或多个旋转区段构成可闭合的和气密的空气室或气体室，所述空气室或气体室在旋转区段中保持围住的气体。旋转区段优选地粘接或焊接地构成。在使用其他材料的情况下，区段的连接稳定地构成。

旋转区段沿着旋转轴线设置，即例如旋转对称地并排地设置以及机械连接，使得多个旋转区段构成旋转体的形状，所述形状例如可以是柱形。作为机械连接，优选地提出粘接或焊接。

借助所述设置，旋转区段构成至少部分地被流体绕流的区域。

被流体绕流的区域是旋转体的表面处或旋转区段的表面处的区域，在所述区域处流体与表面接触并在其处顺流而下。因此，换言之，流体在其中碰到旋转区段的表面或与表面接触的区域构成柱形的旋转体的完全或部分环流。

此外，提出，第二旋转区段设置在第一旋转区段与第三旋转区段之间，以及第二旋转区段具有与第一旋转区段和第三旋转区段不同的直径。因此，提出，至少第二旋转区段与第一旋转区段或第三旋转区段相比具有另一直径或具有不同的直径，所述第一旋转区段和第三旋转区段与第二旋转区段相邻地设置。

因此，提出旋转体的特别的形状，所述形状从相邻设置的基于不同直径的旋转区段沿着旋转区段的旋转轴线的交替排列得出。

在此可看出，所提出的特别的形状引起一些对于旋转体有利的特性，即例如旋转体的空气动力学收缩是可行的。

收缩在此表示旋转体的面变小的过程，以便为绕流的流体提供更小的作用面。

此外，可看出，旋转区段的形状或不同的直径可以引起改进的运动稳定性，以及可以产生增大的绕流区域从而可以提高能量产出。

此外，提出与旋转体机械连接的发电机设备，其中发电机设备设立用于产生能量，所述能量从旋转体的旋转中获得，例如产生电能、热能或驱动能量。

因此，提出使用与旋转体连接的发电机，以用于产生能量。发电机例如可以具有作为转子和定子已知的旋转部分和固定部分。

发电机的机械连接在此可以不同地实现，例如经由与旋转体的直接连接，其方式为旋转体与发电机的转子机械耦联或旋转体构成转子。

在一个特别优选的实施方式中，发电机构成用于产生电能，例如构成为永久磁铁励磁交流发电机，所述交流发电机优选地以在1W至50kW的功率范围中的单位时间的功率的方式产生电能。在能量产生设备用作大型风力设备时，所述功率范围对应地更大地确定。

在另一特别优选的实施方式中，发电机构成为内转子或外转子，且具有电连接机构，以便可以建立与电消耗器或电储存器的电连接以及消耗或存储所产生的能量。

考虑到物理限制，所提出的概念原则上也可以扩展到更高的功率范围。在一个优选的实施方式中，该概念作为小型发电机提出，以便例如运行电消耗器或为电储存器充电，如移动电话、无线电设备、LED发光机构、移动电源、热水器。因此扩大应用领域。

旋转区段优选地柱形或环形地构成，即如具有盘厚度的盘或空心柱体一样。

旋转区段优选地在其内部中围成填充有例如空气或氦气的空间体积，以及以所述形式由空腔构成。旋转区段同样可以由可弹性变形的材料构成，例如由形状弹性聚合物或折纸状的折叠织物构成。旋转区段可以自承地构成或借助承载结构支撑，即例如构成为充气薄膜柱体。

在一个特别优选的实施方式中，旋转区段由至少一种抗撕裂的和薄层的塑料薄膜或塑料层构成，以便提供特别轻的旋转体。

在另一实施方式中，旋转区段可以完全或部分地以气体传导的方式彼此连接，使得对应地所有旋转区段彼此连接或仅一些旋转区段彼此连接。

优选地，第一旋转区段具有第一直径，第二旋转区段具有第二直径，以及第三旋转区段具有第三直径，其中第一直径大于第二直径以及第三直径对应于第一直径，尤其以便构成旋转体的柱状的塔状蛋糕形状(Baumkuchenform)。旋转体的相邻的旋转区段的直径重复交替的这种形状称为塔状蛋糕形状，或者在三个旋转区段的情况下称为哑铃形状。因此，沿着旋转体的第一点和第二点之间的路径段产生一种波浪形状，所述波浪形状具有峰和谷并且从例如环形地或盘状地构成的旋转区段的直径变换中得出。通过这种形状，特别简单的和符合空气动力学的收缩是可行的，因为具有较大直径的旋转区段放置到具有较小的直径的旋转区段上，借此减少不利于空气动力学形状的旋转区段的折叠部。此外，通过交替的直径变化曲线实现，能量产生设备比例如不具有交替的直径变化曲线的简单的柱体更稳定地保持在流体中。基于特别的塔状蛋糕形状。

附加地或替选地提出，第一直径小于第二直径以及第三直径对应于第一直径，尤其以便构成旋转体的椭圆形状或扁平的金刚石形状。旋转体的这种直径从旋转体的中心向外递减的形状称为椭圆形状或金刚石形状，其中椭圆形状也可以称为球形或圆形以及金刚石形状可以称为三角形。因此，沿着旋转体的第一点和第二点之间的路径段，根据旋转区段的数量产生椭圆形状或扁平的金刚石形状。因此，旋转体的直径首先沿着第一点和第二点之间的路径段增大，即首先增大直至到达第二旋转元件，并且然后又减小。

附加地或替选地提出，第一直径大于第二直径以及第二直径大于第三直径，尤其以便构成旋转体的锥形形状。因此，旋转体的直径根据旋转体的定向沿一个方向增大或减小。锥形形状也可以理解为梯形。通过锥形实现，旋转体的重心处于预先确定的位置中。因此，在能量产生设备的静止运行中，例如可以设定靠近地面的重心，使得设备更稳定地站立。

在上述所有情况下，应理解的是，旋转体的形状与旋转元件的数量有关，并且也可以实现混合形状。

附加地或替选地提出，旋转区段环形地构成，尤其以便空心地构成旋转体以及提供打开的桶形形状，其中环形的旋转区段经由承载结构紧固在旋转的轴上，以用于紧固旋转体。因此，提出，旋转区段环形地构成，以减轻重量和更方便地运输。应理解的是，设有由承载元件构成的承载结构，以便可旋转地支承旋转体。

在一个特别优选的实施方式中，旋转体或旋转区段构成为，使得旋转体具有基本上长形的柱形。

优选地提出，旋转体由多于五个旋转区段构成，优选地由多于十个旋转区段构成，其中分别直接相邻的旋转区段分别具有不同的直径，尤其以便构成旋转体的先前描述的形状中的一个形状。因此，以优选的方式提出使用彼此成排的多个旋转区段，其中分别直接相邻的旋转区段分别具有不同的直径。例如可以使用九个旋转区段，其中第一旋转区段、第三旋转区段、第五旋转区段、第七旋转区段和第九旋转区段具有相同的第一直径，以及第二旋转区段、第四旋转区段、第六旋转区段和第八旋转区段具有比第一直径小的相同的第二直径。因此，通过柱形的旋转区段的交替的直径变换得到塔状蛋糕形状。

优选地提出，旋转体自起动地构成。自起动在此应理解为，在不具有附加的驱动装置或力作用的情况下，旋转体从静止状态过渡到旋转状态中，其中旋转状态通过沿着被流体绕流的区域流动的流体引起。

在一个优选的实施方式中，旋转区段中的至少一个旋转区段具有关于旋转轴线相对置的至少两个起动元件，以用于增加被流体绕流的区域中的流体阻力。因此，提出，旋转区段中的至少一个旋转区段具有增加旋转体的流动阻力的至少两个机构。流动阻力也可以称为流动阻力。

在此，在另一实施方式中，起动元件具有朝向流体的侧和背向流体的侧，其中朝向流体的侧具有比背向流体的侧更高的流体阻力。因此，提出，起动机构构成为，使得当流体不仅在旋转体的上侧处而且在旋转体的下侧处均匀地沿着被流体绕流的区域流动时，自起动也是可行的。

起动元件例如可以叶片形地或翼形地构成，以及具有近似凹状地构成的朝向流体的侧和近似凸状地构成的背向流体的侧，以及可以构成为翼、连接板或其他类型的设备。

在一个特别优选的实施方式中，至少一个旋转区段具有设置在至少一个旋转区段的整个环周上的多个起动元件，例如具有十二个或更多个起动元件。借助多个起动元件实现，多个旋转区段或一个旋转区段的形状基本上是圆形的，以及尤其可以更有效地利用马格努斯效应(Magnus-Effekt)。但是，多个旋转区段或所有旋转区段也可以具有多个起动机构。

优选地提出，旋转体可收缩地构成。

这在一个优选的实施方式中通过如下方式实现：旋转区段中的至少一个旋转区段充气地构成，以及在至少一个充气的旋转元件的内部区域中，在未收缩的状态中存在比环境压力更大的压力，以及收缩通过气体交换引起。因此，提出在旋转区段内产生比能量产生设备的使用区域中的外部大气压力更高的压力。借此旋转体自承地构成。然后，可以实现例如收缩，其方式为各个旋转区段经由一个或多个阀填充有气体，尤其填充有压力空气或氦气。旋转体的自承的实施方案在此关于能量产生设备的运输是特别有利的，因为例如气体可以简单地从旋转区段中排出，以便压缩能量产生设备并以较小的体积运输。通过气体进入和排出的可行性，旋转体因此可以收缩从而可收缩地构成。

在一个附加的或替选的实施方式中，旋转体构成用于收缩，其方式为旋转区段中的至少一个旋转区段以填充有记忆泡沫的方式构成，所述记忆泡沫在未收缩的状态中是未压缩的，且当对记忆泡沫施加力作用、尤其通过收缩机构施加力作用时，记忆泡沫力求达到未压缩的状态中。借此旋转体自承地构成。收缩例如可以通过如下方式实现：借助收缩机构压缩弹性记忆泡沫，以及当不再期望收缩时，记忆泡沫又呈现其先前的形状。在一个示例中，记忆泡沫如海绵可以通过力作用压缩，并且当释放力作用时，海绵或记忆泡沫又展开。

在一个附加的或替选的实施方式中，旋转体构成用于收缩，其方式为旋转区段中的至少一个旋转区段构成有可折叠的弹性栅格结构，所述栅格结构在未收缩的状态中是未压缩的，且当对栅格结构施加力作用、尤其通过收缩机构施加力作用时，栅格结构力求达到未压缩的状态中。借此旋转体自承地构成。收缩例如可以通过如下方式实现：借助收缩机构压缩栅格结构，以及当不再期望收缩时，栅格结构又呈现其先前的形状。可折叠的栅格结构也可以理解为折纸状的结构。在借助粘胶或记忆泡沫构成的其他旋转体中，通过压缩以重复的方式可逆地收缩区段。

应理解的是，当两种材料力求达到压缩状态中时，也可以借助记忆泡沫以及附加地或替选地借助栅格结构引起收缩。然后至少一个旋转区段借助张紧机构展开并且通过释放张紧机构，旋转区段又压缩。因此，同样可以引起收缩。

此外，优选地提出，旋转体具有收缩机构，借助所述收缩机构可以调节充气的旋转区段的被流体绕流的区域。因此，提出，例如可以在能量产生设备运行之前或运行期间减小被流体绕流的区域。如上所述，收缩是旋转体的面变小的过程，以便为绕流的流体提供更小的作用面。能量产生设备借此可以以有利的方式适配于当前的条件和流体的流动速度，以及能量产生设备例如也可以在风暴的情况下运行或在非常强烈的水流中运行。收缩机构也可以是张紧机构，借助所述张紧机构如上所述地引起收缩。

优选地，作为收缩机构提出机械的连接机构，所述机械的连接机构设立用于机械地连接第一旋转区段和第三旋转区段。机械的连接机构在此例如可以构成为建立第一旋转区段与第三旋转区段之间的机械连接的按钮系统、锄头系统或连接板系统。

附加地或替选地，作为收缩机构提出牵引力系统，所述牵引力系统设立用于借助于牵引力沿着旋转轴线压缩充气的或填充材料的旋转区段中的至少一个旋转区段。因此，提出，旋转区段的长度由与牵引力系统一起工作且设置在旋转体处或设置在旋转体内的系统改变。牵引绳索系统优选地构成为绳索牵引系统或构成为杆系统或液压系统，或构成为电系统。例如，绳索牵引系统构成为被驱动的绞盘，所述绞盘卷绕或展开绳索元件，其中绳索元件的一个端部紧固在旋转区段上。以所述方式的收缩是有利的，在运行中从远处收缩是可行的。

在一个特别优选的实施方式中，牵引力系统设立用于从远处运行且为此具有接收器。

附加地或替选地，作为收缩机构提出阀系统，所述阀系统设立用于借助于空气从充气的空腔或从记忆泡沫中的进入或排出引起被流体绕流的区域的变化。

在一个特别的实施方式中，阀系统具有过压释放装置，以便在存在预先确定的过压时自动排出气体。

所提出的所有收缩机构可以彼此组合，例如气体可以借助于阀系统从第二旋转区段中释放，以及第一旋转区段和第三旋转区段借助机械的连接机构机械连接。例如，如果机械的连接机构构成为压力按钮，则可以借助附加的牵引力系统引起压力按钮的封闭。

优选地提出，旋转区段中的至少一个旋转区段填充有密度小于空气的气体，以便产生旋转体的浮力和设定飞行运行。在一个优选的实施方式中，氦气用作所述气体。因此，提出，旋转区段在其内部空间中填充有可产生浮力的气体，并且随后可以借助对应的悬挂装置和绳索系统在飞行运行中使用。

在另一特别优选的实施方式中，旋转体具有悬挂装置，绳索系统可以紧固到所述悬挂装置上，以便设定飞行运行，其中绳索系统尤其可以具有电导线，以便以电流和/或电压的形式导出电能，或者旋转体用作推进系统，以便经由连接元件拉动船舶。绳索系统例如构成为组合的抗撕裂的绳索或构成为两个或更多个独立紧固的抗撕裂的绳索。

此外，优选地提出，旋转区段中的至少一个旋转区段可充气地构成。因此，提出，可以在至少一个旋转区段中引入气体。

在一个优选的实施方式中提出，通过如下方式提供可充气性：至少一个旋转区段、尤其所有旋转区段具有用于引入和引出气体、尤其引入和引出空气或氦气的阀。因此，提出，在每个旋转区段中可以经由阀引入或引出气体。例如，如果所有旋转区段连接，则可以仅设有一个阀。如果旋转区段仅部分地以气体交换的方式连接，则对应地设有多个阀。

优选地提出，旋转体的部件构成为，使得可以借助旋转体设定飞行运行和水运行，其中为此旋转体的旋转区段由耐抗的轻型材料构成，例如薄壁塑料薄膜或相同类型的耐抗的和抗撕裂的材料用于飞行运行。因此，提出，所述部件尽可能轻地和天气耐抗地构成。

附加地或替选地提出，发电机设备被封装地构成，即防水或水密封地构成。因此，提出，能量产生设备也附加地防水地构成。借此，以有利的方式开启广泛的应用领域以及提供在下雨时、在水上方或水面上的使用。

优选地提出，设有流体跟踪设备，所述流体跟踪设备设立用于使旋转体跟踪可变的流体流。因此，提出使用跟踪系统，以便使能量产生设备或旋转体跟踪可变的流体流，例如跟踪可变的风向。附加地或替选地提出设有稳定设备，所述稳定设备设立用于使旋转体运动稳定地保持在流体流中。作为稳定设备和流体跟踪设备的特别简单的方式，例如可以在能量产生设备处设有尾翼或舵，例如风筝或滑翔器的尾翼或舵是已知的。

优选地提出，发电机设备具有旋转部分和固定部分，其中旋转部分与旋转体机械连接以及固定部分具有紧固机构，以用于紧固在地面结构上或紧固在例如由一个、两个或更多个绳索构成的绳索系统上。因此，提出，发电机设备的旋转部分直接与旋转的旋转体连接，或旋转体构成发电机的转子以及形成机械单元。因此，在发电机处设有紧固元件，可以实现静止运行或设置用于飞行运行或水运行。

在另一特别优选的实施方式中，在旋转体处设置有紧固机构，以用于紧固在地面结构或绳索系统上。

附加地或替选地，发电机设备经由牵引绳系统与旋转体机械连接，以便从通过旋转体的旋转而产生的浮力和附加地或替选地推进力中获得电能。因此，提出，旋转体和发电机设备彼此分离地构成以及经由绳索系统连接。在此提出利用马格努斯效应，例如，当风正面碰到旋转体时，所述马格努斯效应通过旋转体的旋转产生向上指向的浮力。所述向上指向的力可以由与发电机设备连接的绳索系统利用，以用于产生能量。如果绳索完全松开，则实现收缩，所述收缩引起系统下降以及可以重新启动过程。因此，提出，能量产生设备用作具有连接到发电机设备上的一个绳索或多个绳索的牵引风筝。此外设有悬挂装置或支撑设备，以用于容纳旋转体用于飞行运行。

优选地提出，发电机设备永久磁铁励磁地构成且设立用于将所产生的电流输出给电端子，以及在另一优选的实施方式中，发电机构成为外转子。

此外，优选地提出，旋转体具有旋转产生机构，以便将旋转体置于或保持在预先确定的旋转中，其中旋转产生机构设立用于引起旋转体的旋转角动量。因此，提出推进机构，所述推进机构设置用于将旋转体保持在预先确定的旋转中或加速所述旋转。本发明基于如下认知：借助预先确定的旋转速度可以更有效地利用马格努斯效应，以用于获得能量。

在一个优选的实施方式中，旋转产生机构构成为定向的喷嘴，所述喷嘴从旋转区段的内部区域排出所产生的过压。因此，提出，喷嘴设置在旋转区段的表面处，当气体从旋转区段的内部流出时，所述喷嘴以指向期望的方向的方式引起角动量。

附加地或替选地，旋转产生机构构成为压力空气喷嘴，所述压力空气喷嘴借助所产生的过压机械地驱动旋转体。因此，提出，借助压力空气喷嘴将将旋转体置于旋转中，其中借助压力空气喷嘴的驱动可以不同地构成。例如，借助压力空气喷嘴可以驱动与旋转体机械耦联的叶轮，使得叶轮引起旋转体上的角动量。

在另一实施方式中提出，所产生的过压借助压力空气产生单元产生，例如借助压力空气瓶或压缩机来产生。压力空气产生单元在此经由压力空气管路与旋转产生机构连接，尤其当所述旋转产生机构以压力空气驱动的方式构成时。

在另一优选的实施方式中提出，所产生的过压借助压力空气瓶产生。

附加地或替选地提出，所产生的过压借助太阳能压力产生单元产生，所述太阳能压力产生单元通过加热引起过压，其中加热流入到旋转区段的内部区域中的环境空气。

为此，在另一特别的实施方式中提出，旋转体或旋转区段构成有透光的薄膜，以便在旋转体或一个或多个旋转区段的内部区域中引入光，并且其中在内部区域中设有光吸收区域，所述光吸收区域吸收所引入的光并加热，以及环境空气沿着光吸收区域从入口流动至出口，以便通过环境空气通过加热引起的膨胀在旋转体的内部区域中引起过压。因此，提出，也利用太阳能热效应，以用于产生压力。

此外，在根据本发明的另一个实施例中，提出了一种用于能量产生设备的旋转体，所述能量产生设备用于从流动的流体中、尤其从风流和附加地或替选地从水流中产生能量，其中旋转体沿旋转轴线在第一点和第二点之间延伸，以及旋转体柱形地构成，以及旋转体由至少一个第一旋转区段、第二旋转区段和第三旋转区段构成，其中旋转区段彼此连接并且沿着旋转轴线设置，以及构成至少部分地被流体绕流的区域，其中第二旋转区段设置在第一旋转区段与第三旋转区段之间且具有与第一旋转区段和第三旋转区段不同的直径，尤其以便构成旋转体的柱形的塔状蛋糕形状或球形或圆锥形状。

在一个优选实施例中，旋转体根据上述实施方式中的一个实施方式构成。

附图说明

现在，下面参照附图示例性地根据实施例详细阐述本发明，其中相同的或类似的组件使用相同的附图标记。

图1示意性示出在竖直定向和水平定向的实施方式中的能量产生设备的立体图，

图2示意性示出在未收缩的状态和收缩状态中的实施方式中的能量产生设备的立体图；

图3A、B示意性示出收缩机构的两个实施方式，

图4A、B示意性示出具有多个起动元件的能量产生设备的侧视图和立体图，

图5A-C示意性示出静止运行、水运行和飞行运行中的能量产生设备，

图6示意性示出具有旋转产生机构的能量产生设备的另一实施方式。

具体实施方式

图1示出能量产生设备100，所述能量产生设备例如可以设定为静止运行、水运行和飞行运行中，如在图5A至图5C中所示出的那样。

能量产生设备100具有旋转体200，所述旋转体沿着旋转轴线在第一点和第二点之间延伸。旋转轴线在此以黑色箭头表明以及此外图解说明旋转体的旋转方向。在视图A中，旋转轴线竖直地定向，以及在视图B中，旋转轴线水平地定向。因此，提出并通过图1图解说明，能量产生设备100不仅可以竖直定向地运行，而且可以水平定向地运行，或可以在任何其他的轴线位置中运行。

旋转体200是柱形的以及由多个充气的旋转区段构成，即由七个旋转区段210至216构成。旋转区段210至216彼此连接并且沿着旋转轴线设置。

旋转体200与发电机设备300机械连接，其中发电机设备设立用于产生电能，所述电能从旋转体的旋转中获得。发电机设备300构成为旋转体200的可旋转地支承的轴紧固在其上的发电机。在发电机300中所产生的电能可以经由电导线310以电压U

旋转体200具有第一旋转区段210、第二旋转区段211和第三旋转区段212。在此，第二旋转区段212设置在第一旋转区段210与第三旋转区段212之间并且具有比第一旋转区段210和第三旋转区段212小的直径。

随后，在第四区段213至第七区段216中重复所述设置，使得直接相邻的旋转区段分别具有不同的直径。因此，基于旋转区段的不同直径，构成旋转体的柱形的塔状蛋糕形状。

旋转体200在此自支承地构成并且具有可充气的和填充了气体的旋转区段210至216，其中旋转区段的内部区域中的压力大于环境压力。

图2在视图A中在未收缩的状态中以及在视图B中在收缩状态中示意性地示出如在图1中所示的能量产生设备100的立体图。因此，图2图解说明在两种不同运行状态中的能量产生设备100。

在图2的左边的视图A中，能量产生单元100的旋转体200的所有旋转区段210至216都完全填充有气体，例如完全填充有空气。因此，在视图A中，充气的旋转区段210至216在其相应的内部区域中具有比环境压力更大的压力。

在右边的视图B中，旋转体200借助收缩机构收缩，其中收缩机构在图2中未示出。因此，在视图B中，借助收缩机构，旋转体200的面缩小，以便为绕流的流体提供更小的作用面。薄膜元件213至216的高度借助收缩机构改变、即降低。例如，借助阀系统，气体从旋转区段213至216中排出。

充气的旋转区段构成至少部分地流体绕流的区域220、221。因此，流体绕流的区域是旋转体200的表面处或旋转区段的表面处的区域，流体在所述区域处与表面接触并在其处顺流而下。流体在图2中以波浪线示出以及旨在说明例如风流或风流的一部分。

通过借助收缩机构的收缩，视图A中的旋转体200的长度S1变为长度S2、即缩短，如在视图B中可看出的那样。因此，在收缩状态中，构成用于流体流的不同作用面，其中不同作用面通过图2中不同长的双箭头图解说明，所述双箭头同时图解说明旋转体的长度。因此，借助收缩机构，视图A中的流体绕流的区域220移置到变化的流体绕流的区域221。

旋转区段210至216在此彼此机械连接，例如每个旋转区段210至216经由相应的旋转区段的内部区域中的分离屏障分别与相邻的旋转区段机械连接，使得每个旋转区段210至216构成封闭的空气室或气体室，所述空气室或气体室分别与其他旋转区段无关地容纳围住的气体。气体为此可以经由至少一个阀从旋转区段210至216中排出，例如每个旋转区段210至216具有一个阀。

由于如先前描述的特别的塔状蛋糕形状，提供特别符合空气动力学的收缩，因为具有较大直径的旋转区段放置到具有较小的直径的旋转区段上，从而减少例如不利于空气动力学形状的折叠部。如在图2中在视图B中所示，具有比旋转区段215和213更小的直径的旋转区段216和214放置到旋转区段215和213上。

此外，旋转区段210至216可充气地构成，其中至少一个旋转区段具有用于引入和导出气体的阀，例如以用于引入和导出空气，其中阀未示出。

图3A示出收缩机构的实施方式。旋转体200由至少一个第一充气的旋转区段、第二充气的旋转区段和第三充气的旋转区段210、211和212构成，其中旋转区段彼此连接并沿着旋转轴线并排设置和/或上下叠置地设置。第二旋转区段211设置在第一旋转区段210与第三旋转区段213之间并具有比第一旋转区和第三旋转区段小的直径。构成塔状蛋糕形状或哑铃形状。

旋转体200具有收缩机构，借助所述收缩机构可以调节充气的旋转区段210至212的流体绕流的区域，即具有至少一个机械连接机构230，所述机械连接机构设立用于机械连接第一旋转区段210和第三旋转区段212，其中机械连接机构230由彼此接合的按钮构成。此外，旋转区段211具有阀系统240，所述阀系统设立用于借助于空气的进入和排出而引起流体绕流的区域的改变，即具有另一收缩机构。

图3B示出另一收缩机构的实施方式，其中旋转体200的构造如针对图3A所描述的那样构成。牵引力系统250设为收缩机构，所述牵引力系统设立用于借助于牵引力沿着旋转轴线压缩充气的旋转区段中的至少一个充气的旋转区段。在所示出的实施方式中，牵引力系统250构成为绳索牵引系统，并且可以与先前描述的如在图3A中所示的压缩机构组合。牵引力系统250具有绳索元件、例如牵引稳定的绳，所述绳在第一端部处经由紧固元件紧固在元件212上。绳索元件的第二端部与驱动的绞盘连接，以便将牵引力施加到绳索元件上。如果绞盘缠绕绳索元件，则从中产生牵引力，所述牵引力经由绳索元件作用到元件212上。因此，牵引力系统250设立用于借助于牵引力沿着旋转轴线压缩充气的旋转区段中的至少一个充气的旋转区段从而实现收缩。

图4A示意性示出具有旋转体200的能量产生设备100的立体图，所述旋转体具有多个起动元件260。能量产生设备100的旋转体200与先前在图1至图3中所描述和所示出类似地构成，即以具有七个旋转区段的塔状蛋糕状地构成。

与先前所示的参照的实施方式不同，图4A图解说明旋转体自起动地构成。为此，旋转区段、即所有旋转区段中的至少一个旋转区段具有关于旋转轴线相对置的至少两个起动元件260，以用于增加在流体绕流的区域中的流体阻力。在此，在图4A中示出多个起动元件，所述多个起动元件设置在至少一个旋转区段的整个环周上。所有七个旋转区段具有多个起动元件。

图4B示出具有带有多个起动元件260、261的旋转体200的能量产生设备100的侧视图、即例如示出图4A中的能量产生设备的侧视图。起动元件260、261在此分别具有朝向流体的侧262和背向流体的侧263，其中朝向流体的侧具有比背向流体的侧更高的流体阻力。借此实现，即使当流体流均匀地和在整个环周上到达旋转体时，也通过不同的流体阻力结合旋转体200的旋转支承，提供能量产生设备100的自起动。

图5A至图5C示出如先前针对图1至图4所描述的能量产生设备100的三种不同的运行类型，即图5A中的静止运行、图5B中的水运行以及图5C中的飞行运行。

在图5A中，能量产生设备100设定用于地面运行以及具有竖直的旋转轴线。发电机设备300具有旋转部分和固定部分，其中旋转部分与旋转体200机械连接，即经由轴与旋转体200机械连接，以及固定部分具有紧固机构330，以用于紧固在地面结构上。

对于静止运行，例如船只或船舶可以设为适合的使用地点，所述船只或船舶的船头在图5A中示意性表明。如果现在有风吹过并碰到能量产生设备，则系统生成呈电能的形式的能量，如上所述。为了自起动，能量产生设备100在此具有分别成对地相对置地设置的六个起动元件，所述起动元件翼状地构成，以及作为起动元件如图4A和图4B中所描述的那样工作和构成。除了电能之外，由于马格努斯效应，能量产生设备100也对应地产生推进力。

在图5B中，能量产生设备100设定用于水运行以及具有水平的旋转轴线。发电机设备300经由绳索系统与固定点连接，以便将能量产生设备100固定在固定的点上，例如固定在船只或船舶上。此外，发电机设备300借助两个被封装的发电机构成从而是防水的。如果水沿着流体绕流的区域流动，则能量产生设备100开始从水流中产生能量。翼状的起动元件有利于所述效果。因此，能量产生设备100也设置用于水运行，并且可以从河流或洋流中获得电能。应理解的是，由于充气的旋转区段，旋转体具有用于水运行的充足的浮力，即不会下沉。

在图5C中，能量产生设备100设定用于飞行运行以及具有竖直的旋转轴线。旋转体200的旋转区段为此由耐抗的轻型薄膜构成，以及旋转体的部件构成为，使得可以借助旋转体设定飞行运行。在飞行运行中，可以设置，旋转区段中的至少一个旋转区段填充有气体，所述气体的密度比空气小，例如填充有氦气，以便产生超过相反作用的重力的足够大的浮力。与旋转体机械连接的具有两个发电机300的发电机设备产生电能，所述电能经由电导线导出。因此，发电机设备具有旋转部分和固定部分，其中旋转部分与旋转体机械连接，即直接连接，以及固定部分具有紧固机构，以用于紧固在绳索系统上。发电机设备设立用于产生电能，所述电能直接从旋转体的旋转中获得。

优选地，抗撕裂的保持绳紧固到紧固机构上，所述保持绳优选地包括电导线或是电导线，以便引出所产生的能量。

在图5C中未示出的附加的或替选的实施方式中，发电机设备300经由牵引绳系统与旋转体200机械连接，以便从通过旋转体的旋转而产生的浮力和/或推进力中获得电能。

因此，提出，附加地或替选地，借助发电机获得能量，所述发电机经由具有一个或多个抗撕裂的绳索的牵引绳系统与旋转体200连接，即不直接设置在旋转体200处，例如设置在地面站处。换言之，提出，旋转体200用作牵引风筝，即当旋转体200由于浮力而上升时，发电机经由绞盘驱动。当达到全绳索长度时，旋转体收缩，使得所述旋转体下降以及绳索又可以收回，以便随后可以再次触发用于获得能量的过程。旋转体200的浮力在此归因于旋转体200的旋转，所述旋转通过马格努斯效应引起，其原理原则上从弗莱特纳转子(Flettner-Rotoren)已知。因此，所描述的发电机设备设立用于产生电能，所述电能间接从旋转体的旋转中获得。所述发电机设备也可以经由水上的牵引绳系统用于以光能或热能的形式进行能量转换。

在图6中，能量产生设备100设定在飞行运行中以及具有竖直的旋转轴线。与所参照的图5C不同的是，旋转体200具有旋转产生机构，以便将旋转体200置于或保持在预先确定的旋转中，其中旋转产生机构设立用于引起旋转体的旋转角动量。作为旋转产生机构，在图5C中，在此通过小黑点以流出的箭头图解说明定向的薄膜喷嘴，所述薄膜喷嘴从旋转区段的内部区域中排出所产生的过压。必要的过压例如可以来自压力空气产生单元，所述压力空气产生单元作为压力空气瓶在图6中示出。压力空气的路径通过白色小箭头表示。

附加地，可以设有压力空气喷嘴，所述压力空气喷嘴经由叶轮直接驱动旋转体200，所述叶轮在图6中未示出。稳定设备和流体跟踪设备同样未示出。

因此，概括地提出能量产生设备，所述能量产生设备利用不同物理效应，即普遍已知的马格努斯效应(Magnus-Effekt)、达里厄斯效应(Darrieus-Effekt)和萨沃尼乌斯效应(Savonius-Effekt)。

所提出的能量产生设备具有一系列优点，所述优点要点式地总归纳如下：

-提供多功能的风力设备和/或水力设备，以用于从流、光、热等中产生能量，所述能量产生设备也作为推进设备适用于运输工具如船舶或其他交通工具。

-通过可以改变能量产生设备的尺寸和形状和可以水平或竖直或以其他空间位置地设置能量产生设备的可行性，提供广泛的使用可行性。此外，独立的可组装和可拆卸原理和与此关联的简易运输的优点是明显的。

-此外，当在风变强的情况下使用如所提出的能量产生设备时，可以降低船只或船舶的颠覆风险。