| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2223414
РОТОР-СПІРАЛЬ
Ім'я винахідника: Морозов В.А.
Ім'я патентовласника: ЗАТ "Подольскінновація"; Морозов Володимир Олександрович
Адреса для листування: 115573, Москва, Горіховий б-р, 39, корп.1, кв.249, В.А. Морозову
Дата початку дії патенту: 2003.07.20
Винахід відноситься до області вітроенергетики і може бути використано для сталої роботи вітродвигунів як при низьких, так і при високих швидкостях вітрових потоків. Технічний результат, що полягає в підвищенні ефективності використання вітрового потоку при малих і великих його швидкостях, забезпечується за рахунок того, що в ветроротор, що містить вал і закріплену на ньому конусоподібну спірально-гвинтові лопать, відповідно до винаходу найбільший, перший, виток спіралі встановлений назустріч вітровому потоку , наступні менші витки спіралі розтягнуті уздовж осі вала і витки нахилені під гострим кутом відносно напрямку вітрового потоку і осі вала, а й є підпружинені ветроотбойнікі на внутрішніх частинах спірально-гвинтовий лопаті для забезпечення максимального відбору кінетичної енергії у вітрового потоку.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано для сталої роботи вітродвигунів при низьких і високих швидкостях вітрових потоків.
Відомо пристрій для використання енергії вітрового потоку, що містить шнековий ветроротор з похилою віссю обертання (див. RU 2101560 C1, 10.01.98).
Як прототип (найближчого аналога) вибрано пристрій, в якому ветроротор має вал і закріплені на ньому конусоподібні спірально-гвинтові лопаті, спіраль близька до спіралі Архімеда. Спірально-гвинтові лопать розтягнута вздовж осі порожнього і регулювального валів, причому перший виток спірально-гвинтових лопатей жорстко закріплений на підлогою валу, діаметр гвинтовий лопаті зростає в бік напрямку вітру, а наступні витки прикріплені до стержнів, які проходять через поздовжні пази, які виконані всередині порожнього вала, і жорстко прикріплені до регулювального валу, співвісно знаходиться всередині порожнього вала, з можливістю переміщення регулювального вала уздовж порожнього вала (див. RU 2148185 C1, кл. F 03 D 5/00, 27.04.2000).
Недоліки пристрою наступні:
1. ветроротор працює тільки при високих швидкостях вітру. Відомо, що в більшості регіонах більший період часу року вітри дмуть помірної сили без різких поривів і з малою їх амплітудою. Це призводить до бездіяльності зазначеного пристрою значний час.
2. Значна частина енергії вітру витрачається на розтяжку гвинтовий лопаті.
3. Низький ККД за рахунок високої турбулентності вітрового потоку, що створюється першим (меншим) і наступними (збільшуються в діаметрі) витками спіралі.
4. В пристрої немає регулювання кута нахилу спірально-гвинтовий лопаті, мається тільки розтяжка наступних витків щодо найменшого, першого, що недостатньо для зміни нахилу лопаті і не створює оптимальний режим роботи ветроротор.
5. Ширина витків, викроєних з плоскою круговою заготовки шляхом розрізання її по кривій, близькій до спіралі Архімеда, залишається практично одного розміру, що створює нерівномірність моменту обертання ротора.
6. Обробка кругової заготовки технічно ускладнена в разі, коли спірально-гвинтовий ветроротор буде великих розмірів, наприклад 10 м в діаметрі.
7. Пристрій має складний вал, який ускладнює монтажні та експлуатаційні роботи.
8. Лопаті відхилені під тупим кутом до напрямку вітру, що дозволяє вітрі рикошетити і не віддавати частину своєї кінетичної енергії ротора.
Технічний результат, що полягає в підвищенні ефективності використання вітрового потоку при малих і великих його швидкостях, забезпечується за рахунок того, що в ветроротор, що містить вал і закріплену на ньому конусоподібну спірально-гвинтові лопать, відповідно до винаходу, найбільший перший виток спіралі встановлений назустріч вітровому потоку, наступні менші витки спіралі розтягнуті уздовж осі вала і витки нахилені під гострим кутом відносно напрямку вітрового потоку і осі вала, а й є підпружинені ветроотбойнікі на внутрішніх частинах спірально-гвинтовий лопаті для забезпечення максимального відбору кінетичної енергії у вітрового потоку.
На кресленні зображений загальний вид пропонованого ветроротор.
 |
Ветроротор містить конусоподібну спірально-гвинтові лопать 1 з пружними ветроотбойнікамі 2; вал 3, до якого прикріплений перший виток спірально-гвинтовий лопаті 1 за допомогою обрамляє колеса 4 зі спицями (не показані), до якого кріпиться передня кромка першого витка, спиці якого нерухомо кріпляться до валу 3; рухливе ковзне по валу 3 заднє колесо зі спицями 5, до якого кріпиться останній, найменший виток спіралі; підтримуючу втулку 6, в горизонтальному круглому отворі (не показаний) якої обертається вал 3 і яка утримує вал 3 і ротор в цілому в горизонтальному положенні, а за допомогою вертикального кругового паза, в який може бути вставлений вертикальний шест (не показаний), дозволяє ветроротор рухомо орієнтуватися по максимальному напрямку вітру; колесо 7, жорстко закріплене на валу 3 для механічної передачі обертання ветроротор до споживачів механічної енергії; обмежувальні передню 8 і задню 9 втулки. |
Пристрій працює наступним чином
Потік вітру вдаряється в витки спіралі 1 і ветроотбойнікі 2, передає їм свою кінетичну енергію, змушуючи обертатися спірально-гвинтові лопать 1 і вал 3, до якого лопать 1 прикріплена за допомогою обрамляє колеса 4. При цьому, утворюється закручений потік вітру всередині конуса ротора, що збільшує кінетичну енергію вітру обернено пропорційно радіусу витка спіралі (згідно закону нерозривності потоку), в силу чого менші витки отримують додаткову кінетичну енергію вітру, що і підвищує потужність і ККД пристрою.
Подпружініванієм ветроотбойніков 2 встановлює задану потужність ротора. При сильних поривах вітру ветроотбойнікі 2 відхиляються за вітром, чому енергії відбирається менше, тим самим забезпечується рівномірність потужності і обертання ротора.
При сильних поривах вітру спірально-гвинтові лопать 1 розтягується завдяки ковзанню по валу 3 заднього колеса 5, при цьому зменшується кут лопаті 1 щодо горизонталі, збільшення щілини між витками, що призводить до зменшення тиску вітру і відбирання його кінетичної енергії. При ослабленні вітру кут площини збільшується, що збільшує відбір кінетичної енергії вітру.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Ветроротор, що містить вал і закріплену на ньому конусоподібну спірально-гвинтові лопать, що відрізняється тим, що найбільший перший виток спіралі встановлений назустріч вітровому потоку, наступні менші витки спіралі розтягнуті уздовж осі вала і витки нахилені під гострим кутом відносно напрямку вітрового потоку і осі вала, а і є підпружинені ветроотбойнікі на внутрішніх частинах спірально-гвинтовий лопаті для забезпечення максимального відбору кінетичної енергії у вітрового потоку.
Версія для друку
Дата публікації 30.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.