Ротор с вертикальным валом Российский патент 2024 года по МПК F03D3/06 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к роторам с вертикальным валом.

Известен ротор вертикальный по п. РФ №2557147, опубл. 20.07.2015 бюл. №20. Данный ветродвигатель содержит вертикальный вал с активными лопастями, согласно изобретению лопасти выполнены в виде верхней и нижней групп пассивных элементов, причем нижняя группа пассивных элементов установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вниз и шарнирно установленной в нижней части вертикального вала, а верхняя группа установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вверх и шарнирно расположенной на вертикальном валу, при этом пассивные элементы снабжены крыльями, а угловые рамы связаны с вертикальным валом упругими элементами. Технико-экономическим преимуществом данного ротора являются его высокие эксплуатационные показатели, а именно увеличенный рабочий момент и уменьшенный противодействующий момент, который уменьшается и вследствие уменьшения плеча, и вследствие эффекта затенения.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является ротор с вертикальным валом по п. РФ №2384733, опубл. 20.03.2010 бюл. №8. Изобретение направлено на повышение надежности путем упрощения конструкции клапанов пропуска воздуха. Это достигается тем, что в роторе, содержащем вал, ступицу и лопасти, согласно изобретению каждая лопасть выполнена в виде 2-х горизонтальных планок, между которыми установлены вращающиеся стержни, при этом вращающиеся стержни снабжены шторкой, а сами шторки соединены между собой гибкой связью. Достижение технического результата обусловлено тем, что шторки с гибкими связями используются в качестве клапанов. Таким образом, ротор с вертикальным валом содержит вертикальный вал с активными лопастями, снабженными клапанами с отверстиями.

Тем не менее, недостатком данной конструкции является довольно сложная конструкция клапанов пропуска воздуха, состоящая из многих элементов и, следовательно, имеющая пониженную надежность.

Достижение технического результата достигается тем, что ротор с вертикальным валом, содержащий вертикальный вал и лопасти, снабженные клапанами с отверстиями, согласно изобретению, клапаны выполнены в виде гибких пластин, выполненных с возможностью отгибания при движении лопасти против потока ветра, и перекрытия отверстия при движении по потоку ветра, причем одна из сторон гибких пластин имеет выступающий край, снабженный крепежными отверстиями, расположенный над краем отверстия.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан ротор с вертикальным валом, вид спереди, на фиг. 2 показана активная лопасть, функционирующая при закрытом отверстии, на фиг. 3 схематично показана лопасть при открытом отверстии, на фиг. 4 показана сама пластина, служащая в качестве клапана.

Ротор с вертикальным валом содержит основание 1, рабочую машину, например, генератор 2, вертикальный вал 3, лопасти 4 с отверстиями 5, лопасти установлены на перекладине 6 и снабжены клапанами, которые выполнены в виде пластин 7. Каждая пластина снабжена выступом 8 с крепежными отверстиями 9.

Работа устройства. В присутствии ветрового потока, направленного на плоскость чертежа фиг. 1, происходит прижатие пластины 7 к отверстию 5, то есть перекрытию этого отверстия. Это иллюстрирует правая лопасть на фиг. 1 и она же, показанная на фиг. 2 только сбоку. Левая лопасть на фиг. 1 движется против потока, под его воздействием пластина 7 отгибается, реализуя тем самым клапан пропуска воздуха, дополнительно показанный на фиг. 3. При этом происходит уменьшение аэродинамического сопротивления лопасти, движущейся против потока. Сама пластина 7 снабжена выступом 8, который выполнен на одной из ее сторон, например, верхний, показанный на фиг. 4, выступ 8 снабжен крепежными отверстиями 9. Размеры выступа показаны на фиг. 4 пунктиром и могут варьироваться в зависимости от конкретной ветровой обстановки, в которой функционирует ротор. Перегиб гибкой пластины осуществляется по штрих-пунктирной линии, показанной на фиг. 4

Технико-экономическим преимуществом данного ротора является обеспечение возможности с одной стороны уменьшения аэродинамического сопротивления лопасти, движущейся против потока, а с другой стороны полезное увеличение аэродинамического сопротивления лопасти, движущейся по потоку и осуществляющей создание полезного момента, который через перекладину 6 и вал 3 передается генератору 2.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к роторам с вертикальным валом. Ротор с вертикальным валом содержит вертикальный вал и лопасти, снабженные клапанами с отверстиями. Клапаны выполнены в виде гибких пластин, выполненных с возможностью отгибания при движении лопасти против потока ветра и перекрытия отверстия при движении по потоку ветра. Одна из сторон гибких пластин имеет выступающий край, снабженный крепежными отверстиями, расположенный над краем отверстия. Техническим результатом является упрощение конструкции клапанов пропуска воздуха. 4 ил.

Ротор с вертикальным валом, содержащий вертикальный вал и лопасти, снабженные клапанами с отверстиями, отличающийся тем, что клапаны выполнены в виде гибких пластин, выполненных с возможностью отгибания при движении лопасти против потока ветра и перекрытия отверстия при движении по потоку ветра, причем одна из сторон гибких пластин имеет выступающий край, снабженный крепежными отверстиями, расположенный над краем отверстия.