ВЕТРОРОТОР Российский патент 2000 года по МПК F03D5/00 

Изобретение относится к ветроэнергетикe и может быть использовано для устойчивой работы ветродвигателей при высоких скоростях ветра.

Известны конструкции шнековых ветророторов с вертикальной или наклонной осью вращения (см. патент РФ 2101560 C1, 10.01.98).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является ветроротор (ветродвигатель), содержащий вал и закрепленные на нем винтовые лопасти (см. SU, 1225912 A, 23.04.86). Недостатком указанного ветроротора является недостаточная эффективность использования энергии ветра при разных его скоростях, неудобство регулирования мощности.

Технический результат, заключающийся в повышении эффективности использования ветрового потока, улучшении автоматического регулирования мощности ветроротора и повышении надежности его работы, достигается тем, что в ветророторе, содержащем вал и закрепленные на нем винтовые лопасти, согласно изобретению лопасть выполнена спирально-винтовой, выкроенной из плоской круглой заготовки путем разрезания ее по кривой, близкой к спирали Архимеда, и растянута вдоль оси полого и регулировочного валов, причем первый виток спирально-винтовой лопасти жестко закреплен на полом валу, диаметр винтовой лопасти возрастает в сторону направления ветра, а последующие витки прикреплены к стержням, проходящим через продольные пазы, которые выполнены внутри полого вала, и жестко прикреплены к регулировочному валу, соосно находящемуся внутри полого вала, с возможностью перемещения регулировочного вала вдоль полого вала.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, 2.

На фиг. 1 представлен общий вид ветроротора; на фиг. 2 - винтовая лопасть, выкроенная из плоской круглой заготовки по спирали Архимеда.

Ветроротор содержит спирально-винтовую лопасть 1, полый вал 2, регулировочный вал 3, стержни крепления лопасти 4, продольные пазы 5 полого вала 2.

Первый виток спирально-винтовой лопасти 1 жестко закреплен на полом валу 2. Последующие витки спирально-винтовой лопасти 1 расположены вокруг полого вала 2. Витки винтовой лопасти 1 через определенные промежутки закреплены на стержнях крепления 4, которые проходят через продольные пазы 5, выполненные внутри полого вала 2 и жестко закрепленные на регулировочном валу 3. Регулировочный вал 3, вращаясь вместе с закрепленной на нем спирально-винтовой лопастью 1 и соосным полым валом 2, имеет возможность перемещаться внутри полого вала 2 вдоль его оси. При осевом перемещении регулировочного вала 3 внутри полого вала 2 посредством стержней 4, перемещающихся в продольных пазах 5 полого вала 2, спирально-винтовая лопасть 1 имеет возможность "растягивать" или "сжимать" витки спирально-винтовой лопасти 1 вдоль полого вала 2 с целью регулирования мощности ветроротора в зависимости от скорости ветра, т. к. изменение расстояния между винтами спиральной лопасти ведет к изменению диаметра ветроротора (D и d).

Спирально-винтовая лопасть 1 ветроротора выкраивается из плоской круглой заготовки диаметром D путем разрезания ее по кривой, близкой к спирали Архимеда, и растянута вдоль оси полого 2 и регулировочного 3 валов.

Работает ветроротор следующим образом.

Перед началом работы ветроротор устанавливается началом спирального винта (узким кольцом) навстречу ветровому потоку. Ветровой поток, ударяясь в витки спирально-винтовой лопасти 1, вращает ее вместе с прикрепленным к ней полым валом 2, а также находящимся внутри него регулировочным валом 3.

При изменении скорости ветра для изменения мощности ветроротора перемещением регулировочного вала 3 вдоль оси полого вала 2 посредством закрепленных на валу стержней 4, движущихся по продольным пазам 5 полого вала 2, изменяется расстояние между витками спирально-винтовой лопасти 1, что приводит к изменению диаметра ветроротора, а следовательно, и его мощности.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для устойчивой работы ветродвигателей при высоких скоростях ветра. Технический результат, заключающийся в повышении эффективности использования ветрового потока, улучшении автоматического регулирования мощности ветроротора и повышении надежности его работы, достигается тем, что в ветророторе, содержащем вал и закрепленные на нем винтовые лопасти, лопасть выполнена спирально-винтовой, выкроенной из плоской круглой заготовки путем разрезания ее по кривой, близкой к спирали Архимеда, и растянута вдоль оси полого и регулировочного валов, причем первый виток спирально-винтовой лопасти жестко закреплен на полом валу, диаметр винтовой лопасти возрастает в сторону направления ветра, а последующие витки прикреплены к стержням, проходящим через продольные пазы, которые выполнены внутри полого вала, и жестко прикреплены к регулировочному валу, соосно находящемуся внутри полого вала, с возможностью перемещения регулировочного вала вдоль полого вала. 2 ил.

Ветроротор, содержащий вал и закрепленные на нем винтовые лопасти, отличающийся тем, что лопасть выполнена спирально-винтовой, выкроенной из плоской круглой заготовки путем разрезания ее по кривой, близкой к спирали Архимеда, и растянута вдоль оси полого и регулировочного валов, причем первый виток спирально-винтовой лопасти жестко закреплен на полом валу, диаметр винтовой лопасти возрастает в сторону направления ветра, а последующие витки прикреплены к стержням, проходящим через продольные пазы, которые выполнены внутри полого вала, и жестко прикреплены к регулировочному валу, соосно находящемуся внутри полого вала, с возможностью перемещения регулировочного вала вдоль полого вала.