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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2285148

Ветродвігатель (ВІТРЯК)

Ім'я винахідника: Шалупов Сергій Григорович (RU); Шалупов В'ячеслав Сергійович
Ім'я патентовласника: Шалупов Сергій Григорович (RU); Шалупов В'ячеслав Сергійович
Адреса для листування: 456020, Челябінська обл., Ашінскій р-н, м Сім, вул. Революції, 12, кв.38, С.Г. Шалупову
Дата початку дії патенту: 2003.12.29

Вітродвигун відноситься до області вітроенергетики. Для підвищення коефіцієнта використання сили вітру і зниження порогу швидкості вітру, що забезпечує працездатність, в вітродвигунів, що містить вітроколеса з дугоподібними лопатями, що мають повітряні канали, утворені дугоподібними перегородками і нижньої і верхньої кришками, скріплені між собою, вітроколеса мають три дугоподібних лопаті, розташовані під кутом 120 ° по відношенню один до одного, при цьому кожна лопать має однакове з сусідніми лопатями парне число дугоподібних повітряних каналів, одна половина яких нерозривно пов'язана з повітряними каналами сусідній лопаті, розташованої за годинниковою стрілкою, а інша половина повітряних дугоподібних каналів нерозривно пов'язана з повітряними каналами сусідній лопаті, розташованої проти годинникової стрілки. Верхня і нижня кришки вітроколіс мають увігнуту дугообразную кромку рівного радіусу в частині, яка формує лопать вітроколеса по лінії радіуса, а центри радіусів рознесені відносно один одного під кутом від 20 ° до 50 °, у однієї половини вітроколіс центр дугоподібної увігнутою кромки нижньої кришки по відношенню до центру дугоподібної увігнутою кромки верхньої кришки зміщений за годинниковою стрілкою, а в іншої половини - проти годинникової стрілки. Збірка вітродвигуна здійснюється таким чином, що увігнуті дугоподібні кромки лопатей верхніх кришок нижчих вітроколіс поєднуються з увігнутою дугоподібної крайкою лопатей нижніх кришок верхніх вітроколіс, формуючи у вітродвигуна на бічній поверхні три гвинтові, захоплюючі вітер порожнини.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до пристроїв, за допомогою яких може бути використана сила вітру для екологічно чистого отримання різних видів енергії, наприклад електричної, теплової або механічної для господарських цілей.

Відома вежа вітродвигуна, що містить корпус з вікнами і встановлені в них поворотні клапани, при цьому корпус виконаний по висоті складовим з циліндричних кілець і забезпечений з'єднаними з ним вертикальними стійками, а клапани виконані кільцевої форми з м'якого матеріалу і консольно закріплені з внутрішньої сторони кілець над вікнами / см., наприклад, SU 1451332, 1989 (1) - аналог /.

Відома рамна опора вітроустановки, у якій центральний стовбур виконаний порожнистим і забезпечений блоками, що контактують з тросовими відтягненнями і розташованими у верхній частині порожнини стовбура, і тяговим механізмом, розташованим в нижній частині порожнини стовбура і сполученим з відтяжками / см., Наприклад, SU 1451333, 1989 (2) - аналог /.

Відомий вітродвигун, який має вертикальний вал з підставою і вітроколесо з дугоподібними лопатями, зміщеними одна щодо іншої з утворенням повітряного каналу, розділеного перегородками. Внутрішні порожнини лопатей перегородками сприймають енергію вітру і призводять ветроколесо в обертання. Нижня кришка вітроколеса забезпечена катками, підстава - опорним диском. Вітродвигун має додаткові вітроколеса, які зміщені по відношенню один до одного в окружному напрямку, а верхня і нижня кришки сусідніх вітроколіс з'єднані між собою / см., Наприклад, SU 1451328, 1987 (3) - найближчий аналог /.

До недоліків перерахованих конструкцій відноситься:

1. Вежа вітродвигуна може бути використана тільки в вітроустановках малої потужності, так як при великому діаметрі вітроколеса повітряний потік не буде доходити до протилежного боку вітроколеса. Дана ветроустановка матиме низький коефіцієнт використання сили вітру з тієї причини, що входить у внутрішню порожнину вежі повітря буде підвищувати там тиск і притискати кільцеподібні клапана до стінки, а, маючи зовнішню циліндричну форму, вона буде легко обтічна повітряним потоком вітру, заходячи у внутрішнє порожнину вузькою смугою по вертикалі, створюваної відкритими клапанами. Вежа вітродвигуна буде неефективна в районах, де переважають вітру зі швидкістю менше 6 м / с, так як при таких швидкостях вітру високооборотні вітроколеса стоять.

2. Рамна опора вітроустановки є несучою конструкцією для безлічі високообертових вітроколіс, які під час роботи представляють для вітру опір одного порядку з опором вітрила. Таке опір вітру буде створювати велику силу перекидального моменту, пред'являючи до рамної опорі вітроустановки вимоги підвищеної міцності і установки її на потужної опори, що буде підвищувати вартість вітроустановки. Безліч вітроколіс створюватиме високий рівень шуму, що не дозволить будівництво таких вітроустановок в зоні проживання людини. Дана ветроустановка буде неефективна в районах з переважанням вітрів, що мають швидкість менше 6 м / с, так як в ній використовуються традиційні високошвидкісні вітроколеса, які при низьких швидкостях вітру не діють.

3. вітрових має той недолік, що кожне вітроколесо, з яких він складається, працює автономно, ніяким чином не впливаючи на роботу інших вітроколіс з метою поліпшення якості роботи вітродвигуна. Через наявність у вітроколіс тільки двох лопатей їх повітряні канали двічі за один оборот знаходяться в зоні бездіяльності по відношенню до напрямку вітру, що надає ветроколесам імпульсний характер роботи. Створювана набором вітроколіс зовнішня форма вітродвигуна має ступінчасту, що піднімається від низу до верху поверхню, по якій вітер плавно змінює напрямок, не віддаючи вітродвигун істотну частину своєї енергії.

Завдання, на вирішення якої спрямовано винахід, полягає в отриманні більшої потужності і підвищення коефіцієнта використання сили вітру по відношенню до існуючих вітродвигуна з вертикальною віссю обертання при рівних габаритах і швидкості вітру. Підвищення потужності не тільки покращує економічний показник, але і знижує поріг швидкості вітру, при якій вітроустановка починає працювати. У районах, де переважає слабкий вітер, це якість є принципово важливим.

Поставлена ​​задача вирішується тим, що в вітродвигунів, що містить вітроколеса з дугоподібними лопатями, що мають повітряні канали, утворені дугоподібними перегородками і нижньої і верхньої кришками, скріплені між собою, при цьому вітроколесо, що лежить в основі, жорстко пов'язане з вертикальним валом, вітроколеса мають три дугоподібних лопаті, розташовані під кутом 120 ° по відношенню один до одного, при цьому кожна лопать має однакове з сусідніми лопатями парне число дугоподібних повітряних каналів, одна половина яких нерозривно пов'язана з повітряними каналами сусідній лопаті, розташованої за годинниковою стрілкою, а інша половина повітряних дугоподібних каналів нерозривно пов'язана з повітряними каналами сусідній лопаті, розташованої проти годинникової стрілки, при цьому верхня і нижня кришки вітроколіс мають увігнуту дугообразную кромку рівного радіусу в частині, яка формує лопать вітроколеса по лінії радіуса, а центри радіусів дугоподібних крайок рознесені відносно один одного під кутом від 20 ° до 50 °, у однієї половини вітроколіс центр дугоподібної увігнутою кромки нижньої кришки по відношенню до центру дугоподібної увігнутою кромки верхньої кришки зміщений за годинниковою стрілкою, а в іншої половини вітроколіс на такий же кут зміщений проти годинникової стрілки, при цьому складання вітродвигуна шляхом накладення вітроколіс один на одного і їх кріплення між собою здійснюється таким чином, що увігнуті дугоподібні кромки лопатей верхніх кришок нижчих вітроколіс поєднуються з увігнутою дугоподібної крайкою лопатей нижніх кришок верхніх вітроколіс, формуючи у вітродвигуна на бічній поверхні три гвинтові, захоплюючі вітер порожнини.

Від найближчого аналога вітродвигун відрізняється значно більшим опором вітрі в робочій зоні, що підвищує тиск повітря в каналах і швидкість його руху, завдяки чому зростає потужність вітродвигуна. Конструкція вітродвигуна дозволяє практично виключити імпульсний характер крутного моменту в залежності від положення його сторін по відношенню до напрямку вітру.

До матеріалу заявки додаються креслення.

На фіг.1 зображений загальний вид вітродвигуна з позначенням основних елементів, з яких він складається.

На фіг.2 зображено вітроколесо 2 /фіг.1/ з позначенням елементів, що містяться в даному ветроколесе. Вид зверху.

На фіг.3 зображена бічна проекція вітроколеса 2 /фіг.1/ з позначенням додаткових елементів.

На фіг.4 зображений вид зверху вітроколеса 3 /фіг.1/ із зазначенням особливостей його конструкції.

На фіг.5 зображена бічна проекція вітроколеса 3 /фіг.1/ з позначенням складових його елементів.

Вітродвигун, загальний вигляд якого зображений на фіг.1, містить вал 1, на якому закріплений пакет жорстко з'єднаних між собою, покладених один на одного певним чином вітроколіс двох типів: вітроколіс 2 і вітроколіс 3, закритих обтекателями 4.

Вітроколеса 2 і 3 містять три лопаті 5, що складаються з повітряних каналів 6, утворених перегородками 7, нижній кришкою 8 і верхньою кришкою 9 у вітроколеса 2, а у вітроколеса 3 - складаються з повітряних каналів 6, утворених перегородками 7, нижньою кришкою 10 і верхньої кришкою 11. лопаті 5 мають повітряні канали 6 дугоподібної форми, одна половина яких нерозривно пов'язана з половиною подібних повітряних каналів сусідній лопаті, розташованої за годинниковою стрілкою, а інша половина повітряних каналів 6 кожної лопаті 5 - з половиною подібних повітряних каналів сусідній лопаті, розташованої проти годинникової стрілки.

У нижній кришки 8 вітроколіс 2 і верхньої кришки 11 вітроколіс 3 зовнішня кромка лопатей 5 виконана по радіусах R2 і R3. Перегородка 7, що проходить по зовнішній кромці лопатей 5, на ділянці зовнішньої кромки, виконаної радіусом R3, зрізається по діагоналі, утворюючи у вітроколіс 2 кромку «А», а у вітроколіс 3 - кромку «Д».

Верхня кришка 9 вітроколіс 2 і нижня кришка 10 вітроколіс 3 ідентичні і відрізняються від кришок 8 і 11 вітроколіс 2 і 3 тим, що зовнішня кромка зазначених кришок виконується тільки радіусом R2 до точки з'єднання з радіусом R3, що при виготовленні вітроколіс центри радіусів R1 верхніх і нижніх кришок кожного вітроколеса розносить на кут , Обираний в межах від 20 ° до 50 °, зміщуючи бічну крайку радіусом R1 лопатей 5 верхньої кришки 9 по відношенню до бічної кромці радіусом R1 нижньої кришки 8, наприклад, за годинниковою стрілкою у вітроколіс 2, а у вітроколіс 3 бічну крайку радіусом R1 верхній кришки 11, в даному випадку, зміщує щодо нижньої кришки 10 проти годинникової стрілки.

Вітродвигун збирається таким чином, що бічні кромки R1 лопатей 5 вітроколіс 2 і 3 верхніх кришок поєднуються з бічними крайками R1 вітроколіс 2 і 3 нижніх кришок при накладенні вітроколіс 2 і 3 один на одного в строгій послідовності: спочатку групу вітроколіс 2, потім групу вітроколіс 3 , жорстко поєднуючи вітроколеса один з одним. Завдяки такій послідовності складання вітродвигуна формується гвинтоподібна, захоплююча вітер порожнину «ВС», що складається з двох половин: нижній гвинтовий, що піднімається від низу до верху до середини вітродвигуна по вертикалі «В», і гвинтоподібної верхньої, що опускається зверху вниз до середини вітродвигуна по вертикалі «С» .

Таким чином, на бічній поверхні вітродвигуна формуються три захоплюючі вітер, що складаються з двох гвинтових частин "В" і "С" порожнини "ВС". У збірці вітроколеса 2 і 3 закриті обтічником 4.

Робота вітродвигуна відбувається наступним чином. Вітер будь-якого напрямку захоплюється зверненої до нього порожниною "ВС", змінюючи напрямок знизу вгору в нижній половині вітродвигуна і зверху вниз у верхній половині, створюючи в зоні захоплення підвищений тиск. Під впливом створеного тиску повітря всередині вітродвигуна починає рухатися по повітряних каналах 6. Завдяки безлічі перегородок 7 збільшується площа контакту вітродвигуна з повітряним потоком, а трилопатеві вітроколеса 2 і 3 забезпечують максимальне число працюючих повітряних каналів 6 в порівнянні з дволопатевими або чотирьох- і більш лопатевими вітроколесами, що збільшує силу крутного моменту і покращує коефіцієнт використання сили вітру.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Вітродвигун, що містить вітроколеса з дугоподібними лопатями, що мають повітряні канали, утворені дугоподібними перегородками і нижньої і верхньої кришками, скріплені між собою, при цьому вітроколесо, що лежить в основі, жорстко пов'язане з вертикальним валом, що відрізняється тим, що вітроколеса мають три дугоподібні лопаті, розташовані під кутом 120 ° один до одного, при цьому кожна лопать має однакове з сусідніми лопатями парне число дугоподібних повітряних каналів, одна половина яких нерозривно пов'язана з повітряними каналами сусідній лопаті, розташованої за годинниковою стрілкою, а інша половина повітряних дугоподібних каналів нерозривно пов'язана з повітряними каналами сусідній лопаті, розташованої проти годинникової стрілки, при цьому верхня і нижня кришки вітроколіс мають увігнуту дугообразную кромку рівного радіусу в частині, яка формує лопать вітроколеса по лінії радіуса, а центри радіусів дугоподібних крайок рознесені відносно один одного під кутом від 20 до 50 °, у однієї половини вітроколіс центр дугоподібної увігнутою кромки нижньої кришки по відношенню до центру дугоподібної увігнутою кромки верхньої кришки зміщений за годинниковою стрілкою, а в іншої половини вітроколіс на такий же кут зміщений проти годинникової стрілки, при цьому складання вітродвигуна шляхом накладення вітроколіс один на одного і їх кріплення один з одним здійснюється таким чином, що увігнуті дугоподібні кромки лопатей верхніх кришок нижчих вітроколіс поєднуються з увігнутою дугоподібної крайкою лопатей нижніх кришок верхніх вітроколіс, формуючи у вітродвигуна на бічній поверхні три гвинтові захоплюючі вітер порожнини.

Версія для друку
Дата публікації 31.01.2007гг

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