ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК F03D3/00 F03D3/06 

Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано для создания ветроэлектростанций.

Известен двигатель, содержащий вертикальный вал с кронштейнами и прикрепленными к ним поворотными лопастями, взаимодействующими с упорами, выполненными в виде лопастей ротора Савониуса, установленных на валу.

Недостатком этого двигателя является то, что лопасти ротора Савониуса имеют сложные криволинейные формы и не дают существенного эффекта, так как при расположении их непосредственно на валу вблизи его оси вращения они не могут создать большего крутящего момента.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение эффективности работы двигателя.

Цель достигается тем, что упоры выполнены в виде установленных вокруг вала плоских панелей, которые своими краями соединены между собой и кронштейнами, причем каждая из вершин углов, образованных соединенными панелями, расположены на оси симметрии соответствующего кронштейна.

На фиг. 1 показан ветродвигатель (с наветренной стороны); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Двигатель представляет собой вертикальный вал 1 с кронштейном 2, к концам которых прикреплены поворотные лопасти 3 с эксцентрично расположенными осями вращения, делящими лопасти на разные по ширине части.

Вокруг вала 1 установлены плоские панели 4, которые своими краями соединены между собой и с кронштейнами 2. Вершины углов, образованных соединенными панелями 4, расположены в средней по ширине части кронштейнов 2 и на одинаковых расстояниях от вала 1.

К кронштейнам 2 на расстояниях от их концов, равных меньшей по ширине части лопасти 3, прикреплены вертикальные стержни 5.

В нижней части вал 1 через обычную систему передач соединен с электрогенератором, расположенным в здании 6. Механизмы, расположенные в этом здании, не показаны, так как объектом данного изобретения является только двигатель, а не электростанция.

Двигатель действует следующим образом.

При наличии ветра лопасти 3, расположенные с одной стороны от вала 1, прижимаются своими краями к панелям 4, воспринимая давление ветра на свои боковые поверхности, а лопасти 3, расположенные с другой стороны от вала 1, занимают положение, параллельное направлению ветра, не оказывая ему существенного сопротивления. В результате двигатель получает вращательное движение.

Лопасти 3 при прохождении ими подветренной стороны отклоняются от панелей 4 и, поворачиваясь, занимают положение, параллельное направлению ветра, как это показано на фиг.2 штриховыми линиями.

Поворот лопастей 3 ограничивается, когда они своими меньшими по ширине частями касаются вертикальных стержней 5. Это обеспечивает вращение двигателя в одну и ту же сторону при любом направлении ветра.

При повороте панелей 4 под острыми углами к направлению ветра его потоки отклоняются от середины двигателя к его периферии, как показано на фиг.2 штриховыми линиями со стрелками, усиливая прямое давление ветра, действующее на лопасти 3, удаленные от вала 1. В результате вал 1 получает значительно больший крутящий момент, чем при наличии лопастей ротора Савониуса, которые, воспринимая давление ветра непосредственно на себя и располагаясь вблизи оси вала 1, не могут создать ему существенного крутящего момента.

Предлагаемая прямолинейная конструкция упоров значительно проще криволинейных конструкций прототипа, а увеличение крутящего момента за счет отклонения части ветрового потока от середины к периферии повышает эффективность работы двигателя.

Использование: в ветроэнергетике. Сущность изобретения: ветродвигатель состоит из вертикального вала с кронштейнами и закрепленными на них поворотными лопастями, контактирующими с упорами. Упоры выполнены в виде установленных вокруг вала плоских панелей, которые своими краями соединены между собой и с кронштейнами, причем каждая из вершин углов, образованных соединенными панелями, расположена на оси симметрии соответствующего кронштейна. 2 ил.

ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий вертикальный вал с кронштейнами и прикрепленные к ним поворотные лопасти, контактирующие с упорами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности в работе, упоры выполнены в виде установленных вокруг вала плоских панелей, которые своими краями соединены между собой и кронштейнами, причем каждая из вершин углов, образованных соединенными панелями, расположена на оси симметрии соответствующего кронштейна.