ВЕТРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ЖАЛЮЗИЙНОГО ТИПА Российский патент 2014 года по МПК F03D3/00 

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано в народном хозяйстве, для получения электроэнергии из возобновляемых природных источников для осветительных приборов, перекачки жидкостей, компрессорных установок и т.п.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая парусные элементы, которые установлены на платформах, соединенных в состав так, что начало и конец их соединены вместе, а состав передвигается по замкнутому круговому рельсовому пути, причем за два прохода платформой по круговому рельсовому пути парусные элементы делают один оборот вокруг своей оси и поворот корректируется при изменении направления ветра (патент RU 2125182, F03D 5/04, 1999).

Недостатком указанной ветроэнергетической установки является малый коэффициент полезного действия (КПД).

Известна ветровая силовая установка карусельного типа балочной конструкции с вертикальной осью вращения, содержащая установленные на вращающихся радиальных горизонтальных балках приемники ветрового напора, совершающие угловые повороты вокруг вертикальных осей, беговые дорожки и контактирующие с ними катки, причем установка содержит самоуправляемую несущую балочную конструкцию наземного базирования карусельного типа, вращающуюся по одной или нескольким опорным беговым дорожкам вокруг вертикальной оси, при этом приемники ветрового напора размещены на радиальных балках и выполнены в виде напорных направляющих рамок, с вертикальными осями вращения и ограничивающими упорами (патент RU 2305795, F03D 5/04, 2007).

Недостатком данного ветрового генератора является сложность его конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является ветряк осевой с занавесками (ветряк) содержащий вертикальную ось, по сторонам которой закреплены консоли с вертикальным экраном, причем консоли выполнены в виде труб, закрепленных растяжками к вертикальной оси, вертикальный экран образован занавесками, закрепленными на металлических рамках, при этом металлические рамки закреплены снизу и сверху на трубах, по одному из вариантов выполненный таким образом, что занавеска выполнена из ткани, закрепленной на спицах, сжатых болтами в верхней части между металлическими полосами, а по другому варианту выполненный таким образом, что рамка снабжена втулками, а металлические полосы - плечиками, качающимися во втулках, с возможностью принимать под действием ветра занавеской вертикального положения во время рабочего хода, а при холостом ходе - горизонтального положения (патент RU 2298685, F03D 3/06, 2007).

Недостатком данного ветрового генератора является сложность его конструкции и ненадежность некоторых элементов его конструкции.

Задача заявленного изобретения является упрощение конструкции ветрового генератора и повышение его надежности при эксплуатации.

Технический результат от использования заявленного изобретения состоит в улучшении эксплуатационных характеристик ветрового генератора.

Поставленная задача решается и технический результат достигается за счет того, что в ветровом генераторе жалюзийного типа, содержащем вертикальную трубу-ось, на которой закреплены вертикальные рамы-экраны с подвижными элементами, держатель трубы-оси, энергоприемник, рамы-экраны закреплены непосредственно на трубе-оси короткой стороной рам-экранов в количестве не менее трех штук симметрично и выполнены в виде прямоугольных каркасов, например, из стального профиля, на которых закреплены подвижные элементы в виде жалюзи из прямоугольных пластин, выполненных из полимерного материала, например, из поливинилхлорида или фибропласта, с возможностью пластин во время рабочего хода синхронно разворачиваться своими плоскостями перпендикулярно направлению ветрового потока, с образованием сплошного экрана на встречу ветровому потоку, а при холостом ходе - параллельно направлению ветрового потока, беспрепятственно пропуская ветровой поток, причем пластины закреплены на каркасах рам-экранов с помощью осей, закрепленных на каркасах рам-экранов, а к осям пластины крепятся с помощью колец, при этом ограничителем для пластин при рабочем ходе служит металлическая сетка, закрепленная на каркасах рам-экранов, а ограничителями отклонения пластин при холостом ходе служат ограничители предельного отклонения пластин, выполненные в виде Г-образных прутов, закрепленных на осях.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого ветрового генератора жалюзийного типа по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения "новизна".

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид ветрового генератора жалюзийного типа.

На фиг.2 представлен ветровой генератор жалюзийного типа (вид сверху).

На фиг.3 представлен общий вид рамы-экрана.

На фиг.4 представлена рама-экран (вид сверху, в режиме холостого хода).

Ветровой генератор жалюзийного типа состоит из вертикально расположенных рам-экранов 1, закрепленных на вертикальной трубе-оси 2, держателя 3 трубы-оси 2, штатива 4 и прямоугольных пластин 9. Труба-ось 2 установлена в держателе 3 трубы-оси 2, с возможностью ее вращения вокруг своей оси. Держатель 3 трубы-оси 2 закреплен на штативе 4. Труба-ось 2 при помощи механической передачи 5 связана с валом 6 энергоприемника 7. Штатив 4 и энергоприемник 7 установлны на основании 8. Рамы-экраны 1 закреплены непосредственно на трубе-оси короткой стороной рам-экранов в верхней части трубы-оси 2. Количество рам-экранов должно быть не менее трех штук, и они должны быть закреплены симметрично. Например, в случае установки трех рам-экранов на трубе-оси 2, угол между рамами-экранами должен быть равен 120°. На рамах-экранах 1 установлены подвижные элементы в виде жалюзи из прямоугольных пластин 9. На рамах-экранах 1 закреплены оси 12, на которых при помощи колец 10 крепятся прямоугольные пластины 9. В каркасах рам-экранов установлены ограничители рабочего хода 11 (позиция показана на фиг.1) прямоугольных пластин 9, а на осях 12 закреплены ограничители 13 предельного отклонения прямоугольных пластин 9.

Ветровой генератор жалюзийного типа работает следующим образом. Под воздействием ветрового потока (направление ветрового потока условно показано на фиг.2) прямоугольные пластины 9, имеющие небольшой положительный угол наклона в 1-5° к ветровому потоку за счет ограничителя 10 предельного отклонения, прижимаются к ограничителю рабочего хода 11, создавая тем самым сплошную плоскость сопротивления ветровому потоку. Давление ветра на образовавшуюся плоскость сопротивления ветровому потоку обеспечивает исходный импульс для вращения рамы-экрана 1 (как показано на фиг.2 - по часовой стрелке). При дальнейшем вращении указанной рамы-экрана 1 вокруг трубы-оси 2, тот же ветровой поток отклоняет прямоугольные пластины 9 от плоскости ограничителя рабочего хода 11 и они ориентируются параллельно направлению ветрового потока, беспрепятственно пропуская его, причем, в этом случае крайнее положение прямоугольных пластин 9 задает ограничители 13 предельного отклонения, закрепленные на осях 12.

Рамы-экраны 1 могут быть изготовлены, например, из стального профиля, и закреплены с трубой-осью 2 при помощи сварного соединения. Прямоугольные пластины 9 могут быть изготовлены, например, из полимерного материала, такого как, поливинилхлорид или фибропласт. Держатель 3 трубы-оси 2 фиксируется на штативе 4, так же, при помощи сварного соединения. Ограничитель 11 рабочего хода может быть выполнен из металлической сетки с ячейками, предпочтительно, 100×100 мм.

Из описания заявленного ветрового генератора жалюзийного типа, используемых в нем материалов и технологических приемов изготовления отдельных его узлов и их сборки следует, что предлагаемое изобретение может быть реализовано промышленным способом.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для получения электроэнергии для осветительных приборов, перекачки жидкостей, компрессорных установок и т.п. Ветровой генератор жалюзийного типа содержит вертикальную трубу-ось, вертикальные рамы-экраны с подвижными элементами, держатель трубы-оси и энергоприемник. Рамы-экраны выполнены в виде прямоугольных каркасов, например, из стального профиля и закреплены короткой стороной рам-экранов симметрично в количестве не менее трех штук с вертикальной трубой-осью при помощи сварного соединения. На рамах-экранах закреплены жалюзи, представляющие собой прямоугольные пластины из поливинилхлорида или фибропласта. Пластины крепятся к рамам-экранам при помощи осей, закрепленных на рамах-экранах, а к осям - при помощи колец, что дает им возможность во время рабочего хода синхронно разворачиваться своими плоскостями перпендикулярно направлению ветрового потока, образуя сплошной экран, а при холостом ходе - параллельно направлению ветрового потока, беспрепятственно пропуская его. Ограничителем для пластин при рабочем ходе служит металлическая сетка, закрепленная на рамах-экранах, а при холостом ходе - ограничители их предельного отклонения, выполненные в виде Г-образных прутов, закрепленных на осях. Технический эффект от использования заявленного изобретения состоит в улучшении эксплуатационных характеристик ветрового генератора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ветровой генератор жалюзийного типа (ВГЖТ), содержащий вертикальную трубу-ось, на которой закреплены вертикальные рамы-экраны с подвижными элементами, держатель трубы-оси, энергоприемник, отличающийся тем, что рамы-экраны закреплены непосредственно на трубе-оси короткой стороной рам-экранов в количестве не менее трех штук симметрично и выполнены в виде прямоугольных каркасов, например, из стального профиля, на которых закреплены подвижные элементы в виде жалюзи из прямоугольных пластин, выполненных из полимерного материала, например из поливинилхлорида или фибропласта, с возможностью пластин во время рабочего хода синхронно разворачиваться своими плоскостями перпендикулярно направлению ветрового потока, с образованием сплошного экрана на встречу ветровому потоку, а при холостом ходе - параллельно направлению ветрового потока, беспрепятственно пропуская ветровой поток, причем пластины закреплены на каркасах рам-экранов с помощью осей, закрепленных на каркасах рам-экранов, а к осям пластины крепятся с помощью колец, при этом ограничителем для пластин при рабочем ходе служит металлическая сетка, закрепленная на каркасах рам-экранов, а ограничителями отклонения пластин при холостом ходе служат ограничители предельного отклонения пластин, выполненные в виде Г-образных прутов, закрепленных на осях.

2. ВГЖТ по п.1, отличающийся тем, что вращение трубы-оси передается на вал энергоприемника посредством механической передачи.

3. ВГЖТ по п.1 или 2, отличающийся тем, что он крепится к основанию при помощи штатива.