ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2246635

Ветродвігатель З ВЕРТИКАЛЬНОЇ ВІССЮ ОБЕРТАННЯ

Ветродвігатель З ВЕРТИКАЛЬНОЇ ВІССЮ ОБЕРТАННЯ

Ім'я винахідника: Бутаков Олександр Миколайович
Ім'я патентовласника: Бутаков Олександр Миколайович
Адреса для листування: 660075, г.Красноярск, вул. Залізничників, 21, кв.43, А.Н. Бутакова
Дата початку дії патенту: 2003.05.16

Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано для створення вітроелектростанцій. Технічний результат полягає у спрощенні конструкції вітродвигуна і збільшенні коефіцієнта використання енергії вітру. Вітродвигун з вертикальною віссю обертання є ротор, що містить вертикальний вал, який має яруси з кронштейнів і лопаті, жорстко встановлені вздовж осі обертання. Додатково двигун містить кожух у вигляді призми, розташований між кронштейнами соосно з валом, і горизонтальні екрани, при цьому лопаті виконані у вигляді аеродинамічних крил з односторонніми елеронами, зверненими в бік кожуха і знаходяться на відстані не більше довжини носка крила, причому кожен з елеронів закріплений шарніром в тіло носка крила таким чином, що вільним кінцем може бути обпертий на грань кожуха.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано для створення вітроелектростанцій.

Відомий вітродвигун з вертикальною віссю обертання, що представляє собою ротор, що містить вертикальний вал, який має яруси з кронштейнів і лопаті, жорстко встановлені вздовж осі обертання (див., Наприклад, SU 1455036 А1, кл. F 03 D 3/00, 30.01.1989) , за сукупністю суттєвих ознак прийнятий за найближчий аналог винаходу (прототип).

До недоліків прототипу відносяться складність конструкції, невисока надійність і низький коефіцієнт корисної дії (ККД).

Технічний результат полягає у спрощенні конструкції вітродвигуна і збільшенні коефіцієнта використання енергії вітру і забезпечується за рахунок того, що вітродвигун з вертикальною віссю обертання, що представляє собою ротор, що містить вертикальний вал, який має яруси з кронштейнів і лопаті, жорстко встановлені вздовж осі обертання, відповідно до винаходу, додатково містить кожух у вигляді призми, розташований між кронштейнами соосно з валом, і горизонтальні екрани, при цьому лопаті виконані у вигляді аеродинамічних крил з односторонніми елеронами, зверненими в бік кожуха і знаходяться на відстані не більше довжини носка крила, причому кожен з елеронів закріплений шарніром в тіло носка крила таким чином, що вільним кінцем може бути обпертий на грань кожуха.

Елерони пружними шарнірнотелескопіческімі тягами попарно з'єднані з встановленими вздовж стінок кожуха вертикальними поворотними лопатями.

З протилежного боку, що служить опорою елерони, кожна грань кожуха має скіс, що становить з дотичній до окружності обертання кут не менше 15 градусів.

На фіг.1 зображений вітродвигун з двома неповоротними лопатями, загальний вигляд;

на фіг.2 зображено вітродвигун, розріз по А-А;

на фіг.3 зображений вітродвигун з трьома неповоротними лопатями, загальний вигляд;

на фіг.4 зображений вітродвигун, розріз по Б-Б.

Вітродвигун являє собою вертикальний вал 1, розташовані в два яруси і жорстко приєднані до нього кронштейни 2 і 3, між якими співвісно з валом поміщений кожух 4, охоплений з торців екранами 5.

Кінці кронштейнів 2, 3 попарно з'єднані неповоротними вертикальними лопатями 6, що представляють собою аеродинамічний крило з елеронів 7, який з внутрішньої сторони лопаті 6 приєднаний шарніром 8 до носку розміром 1.

Крило може бути в стислому (вихідному) або в розгорнутому (робочому) положенні. У другому випадку поворот елерона 7 обмежений його опорою на грань кожуха 4.

Крім зазначеного, кожен елерон 7, за допомогою розміщених в його хвостовій частині петель 9, пружними шарнірнотелескопіческімі тягами 10 з'єднаний з вертикальними поворотними лопатями 11, які шарнірами 12 приєднані до кронштейнів 2, 3 і кожуха 4.

Принцип дії вітродвигуна полягає в тому, що незалежно від напрямку вітру вал 1 приводиться в обертальний рух навколо осі "0" і працює наступним чином.

Так, при одному з найгірших для пуску розташування рухомих частин вітродвигуна, коли все елерони 7 і лопаті 11 знаходяться в початковому положенні, напрямок вітру може виявитися для одних лопатей 6 зустрічним, а для інших - попутним. Зустрічний напрямок вітру притисне лопать 11 до кожуха 4, елерон 7 до лопаті 6. У такому стані вони не роблять вітрі великого опору.

З іншого боку вітродвигуна при попутному напрямку вітру потік повітря, діючи на хвостову частину елерона 7 і по скосам з кутом , Що становить щонайменше 15 градусів, впираючись в хвостову частину лопаті 11, поверне їх навколо власних осей обертання 8, 12 так, що елерон 7 буде обпертий на грань кожуха 4.

Одночасно з цим, амортизуючи можливі поштовхи, досягне граничної довжини тяга 10, яка утримає лопать 11 в крайньому робочому положенні, що в свою чергу дасть можливість утримувати в робочому положенні елерон 7.

При подальшому впливі напору повітря на лопать 11, огороджену кожухом 4 і екраном 5 з трьох сторін, відбудеться збільшення крутного моменту, який може перевершити момент опору на валу 1. Він буде повернений на кут, при якому елерон 7, огороджений по периметру кожухом 4, екранами 5 і лопатою 6, виявиться в робочому положенні, ніж значно збільшить крутний момент і кутову швидкість повороту вала.

В результаті вал 1 буде повернений так, що інші наступні лопаті 6 і 11 займуть початкове, аналогічне розглянутому вихідне положення. Цикл буде повторений раз по раз, що призведе до обертання валу з відповідною швидкістю.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. вітрових з вертикальною віссю обертання, що представляє собою ротор, що містить вертикальний вал, який має яруси з кронштейнів і лопаті, жорстко встановлені вздовж осі обертання, що відрізняється тим, що додатково містить кожух у вигляді призми, розташований між кронштейнами соосно з валом, і горизонтальні екрани , при цьому лопаті виконані у вигляді аеродинамічних крил з односторонніми елеронами, зверненими в бік кожуха і знаходяться на відстані не більше довжини носка крила, причому кожен з елеронів закріплений шарніром в тіло носка крила таким чином, що вільним кінцем може бути обпертий на грань кожуха.

2. Ветродвігатель по п.1, що відрізняється тим, що елерони пружними шарнірно-телескопічними тягами попарно з'єднані з встановленими вздовж стінок кожуха вертикальними поворотними лопатями.

3. вітрових по п.1 або 2, який відрізняється тим, що з протилежного боку, що служить опорою елерони, кожна грань кожуха має скіс, що становить з дотичній до окружності обертання кут не менше 15 градусів.

Версія для друку
Дата публікації 11.01.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів