УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 1999 года по МПК F03B17/06 

Изобретение относится к устройствам для преобразования энергии текучей среды и может быть использовано в ветроэнергетических установках.

Известно устройство для использования энергии текучей среды, содержащее колесо с лопастями, установленными с возможностью поворота относительно их осей. При этом каждая лопасть разделена осью на две части с неравными площадями.

Однако известное устройство работает только под водой при постоянном направлении течения воды, что ограничивает возможности его применения, в частности, в ветроэнергетических установках, где направление ветра меняется.

Известное устройство для использования энергии текучей среды (2), принятое в качестве прототипа, содержит корпус с установленными на нем валом, лопасти, установленные с возможностью поворота относительно их осей, при этом каждая лопасть разделена осью на две части с неравными площадями. Кроме того, устройство снабжено рычагами, закрепленными одним своим концами на осях лопастей у корневой их части, а также на концах осей лопастей установлены катки, устройство снабжено флюгером и жестко связанным с ним кулачковым диском, шарнирно установленным на валу и взаимодействующим с катками.

Недостатком прототипа является то, что оно содержит лопасти, расположенные в одной плоскости, а это приводит к ограничению мощности устройства из-за небольшой площади, принимающей поток воздуха.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлено устройство для использования энергии текучей среды, вид сверху, на фиг. 2 показано устройство, вид сбоку, на фиг. 3 показана установка для ограничения движения лопастей, на фиг. 4 - изображен рычаг для поворота лопастей.

Устройство для использования текучей среды содержит корпус 1, который снабжен тремя направляющими 2, проходящими сквозь него и образующими 6 симметричных концов, на которых расположены плоские лопасти 3, установленные с возможностью поворота относительно их осей 4. Внутри направляющих, выполненных полыми, размещены валы, соединяющие лопасти попарно. На равноудаленных от корпуса одних концах направляющих расположены устройства 5, ограничивающие движения лопастей, выполненные в виде насадки с подшипником 6, снабженной двумя прямоугольными пластинами 7, расположенными под углом 60^o друг к другу с помощью распорки 8.

К нижним внешним углам пластин прикреплены концы жесткого прута 9, повторяющего форму насадки и образующего разорванный круг, верхняя часть которого свободна от пружин 10, надетых на концы прута. Установка содержит рычаги 11, закрепленные одними своими концами на осях лопастей 3 у корневой их части, а вторые концы рычагов 12 для поворота лопастей выполнены подвижными по сегменту круга из прута свободному от пружин 9.

Лопасти 3 разделены осями на две части с неравными площадями и выполнены из легкосжимаемого материала и закреплены на направляющих с помощью пружин, при этом соотношение сторон лопастей равно 3:1, неравные площади лопастей находятся в соотношении 1:2, а меньшая часть лопасти расположена над осью.

Устройство работает следующим образом.

Лопасти 3 разделены осями на две части с неравными площадями и выполнены из легкосжимаемого материала. Они закреплены на несущих с помощью пружин, расположенных вдоль направляющих. Под действием интенсивного потока воздуха лопасти принимают форму паруса. Как только они выходят из области интенсивного движения воздуха, они поворачиваются относительно своей оси и принимают форму крыла. Таким образом, на несущей одновременно находятся две лопасти, из них одна - в форме паруса, а другая - в форме крыла.

Под воздействием воздуха лопасти приводят в движение рычаги, которые в свою очередь регулируют движение лопастей, не допуская их вращения вокруг оси.

Предложенная конструкция устройства предотвращает лопасти от разрушения, значительно повышает производительность за счет увеличения мощности. Устройство работает даже при очень слабых потоках воздуха. Кроме того, оно дешевле ранее известных и не требует специального обслуживания.

Изобретение относится к устройствам для преобразования энергии текучей среды и может быть использовано в ветроэнергетических установках. Технический результат заключается в повышении производительности устройства и одновременном снижении его стоимости за счет предложенной конструкции лопастей, расположенных попарно на полых направляющих, проходящих через корпус устройства и образующих шесть симметричных концов, внутри направляющих размещены валы, а также на равноудаленных от корпуса одних концах направляющих расположены устройства, ограничивающие движения лопастей, рычаги, одни концы которых закреплены у основания лопастей, а другие выполнены подвижными. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для использования энергии текучей среды, содержащее корпус с установленным на нем валом, лопасти, установленные с возможностью поворота относительно их осей, при этом каждая лопасть разделена осью на две части с неравными площадями, кроме того, устройство снабжено рычагами, закрепленными одними своими концами на осях лопастей у корневой их части, отличающееся тем, что корпус снабжен тремя направляющими, проходящими сквозь него и образующими шесть симметричных концов, внутри направляющих, выполненных полыми, размещены валы, соединяющие лопасти попарно, на равноудаленных от корпуса одних концах направляющих расположены устройства, ограничивающие движения лопастей. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство, ограничивающее движения лопастей, выполнено в виде насадки с подшипником, снабженной двумя прямоугольными пластинами, расположенными под углом 60^o одна к другой с помощью распорки, при этом к нижним внешним углам пластин прикреплены концы жесткого прута, повторяющего форму насадки и образующего разорванный круг, верхняя часть которого свободна от пружин, надетых на концы прута. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лопасти выполнены из легкосжимаемого материала и закреплены на направляющих с помощью пружин, при этом соотношение сторон лопастей равно 3 : 1. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неравные площади лопастей находятся в соотношении 1 : 2, при этом меньшая часть лопасти расположена над осью. 5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что вторые концы рычагов для поворота лопастей выполнены подвижными по сегменту круга из прута, свободному от пружин.