Ветряной двигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 178721 БРЕТЕНИЯ АТЕНТУ Яо 1ементных изделий "Ком СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1341376, кл, Г 03 О 1/04, опублик. 1Авторское свидетельство СССРМ. 1325187, кл. Р 03 О 3/02, опубл. 198Авторское свидетельство СССРМ 1204777, кл. Р 03 0 3/04, опубл. 198 Р 03 О 3/00, 3/04, 7/О(57) Использование: ветроэнергетика. Сущность изобретения: ветряной двигатель с вертикальным валом 2 снабжен поворотным направляющим кожухом 4 с рассекателем 17, ветроотражательной плоскостью, закрепленной на кожухе 4, заслонкой, установленной внутри кожуха 4, регулировочными винтами 7, опорными роликами 11, контактирующими с опорным кольцом 6, и флюгером 9. Лопасти 3 ветроколеса соединены распорным креплением 12, 3 з.п, ф-лы, 3 ил. 4 ОИзобретение относится к ветроэнергетике и касается ветродвигателей с осью вращения, перпендикулярной потоку воздуха.Известен ветродвигатель, содержащийкорпус, расположенную в нем с образованием кольцевого канала обечайку с входным конфузором, установленную вобечайке воздушную турбину, выполненную в виде центрального полого обтекателя,расположенного перед ним входного полого конуса, сообщающихся с атмосферой, илопастей, закрепленных на обтекателе,Конфузор и конус выполнены с окнами срасположенными в них поворотными заслонками,Ветродвигатель имеет низкий КПД, таккак энергия ветра расходуется на преодоление аэродинамического сопротивлениямногочислен н ых заслонок. Кроме того, поток ветра в окнах делится на отдельные потоки, которые в корпусе взаимно гасятся.Большое количество заслонок снижает надежность в эксплуатации,Известен ветродвигатель, содержащийзакрепленные на вертикальном валу горизонтальные траверсы, установленные наних парусные лопасти, копир, связанныйцепной передачей с лопастями, и механизмориентации на ветер, а цепная передачавключает ведущие валики, расположенныена траверсах у вала и контактирующие скопиром, ведомые валики, установленныена периферии траверс, и цепи, натянутыепри гюмощи шкивов на валики и соединенные с лопастями,Ветродвигатель обеспечивает повышение КПД, но сложная кинематическая связьснижает надежность и стабильность в работе, так как при повышении скорости ветранарушается соосность кинематической связи, что приводит к частым остановкам ветроколеса. Кроме того, лопасти не закрытысверху от атмосферного воздействия и имеют низкую эксплуатационную надежность,Наиболее близким по технической сущности и достигаемой цели к предлагаемомуявляется ветродвигатель, содержащий ветроколесо с вертикальным валом и лопастями, укрепленными на последнем, поворотныйнаправляющий кожух, частично охватывающий ветроколесо и снабженный ветроотражательной плоскостью, фл югер и опору, По во ротн ы йкожух имеет решетку лопаток переменнойдлины, уменьшающейся в направлении вращения ветроколеса.Недостатком ветродвигателя являетсяневысокий КПД, обусловленный тем, что поток воздуха преодолевает большое аэродинамическое сопротивление в решеткелопаток направляющего кожуха, Наличие25 опорным кольцом, Лопасти соединены рас 30 55 5 10 15 20 35 40 45 50 лопаток снижает эксплуатационную надежность, кроме того, отсутствие опорных элементов приводит к неустойчивому положению кожуха, что снижает его надежность в работе.Целью изобретения является повышение КПД ветродвигателя и надежность в работе.Цель достигается тем, что ветряной двигатель, содержащий ветроколесо с вертикальным валом и лопастями, укрепленными на последнем, поворотный направляющий кожух, частично охватывающий ветроколесо и снабженный ветроотражательной плоскостью, флюгер и опору, согласно изобретению снабжен опорным кольцом, расположенным под направляющим кожухом, регулировочными винтами, установленными параллельно вертикальному валу и контактирующими с опорным кольцом и поворотной заслонкой, размещенной внутри кожуха вдоль его направляющей стенки, Кожух снабжен опорными роликами, закрепленными на его периферии и контактирующими с порным креплением, выполненным в виде стержня, Ветроотражательная плоскость укреплена на кожухе со стороны открытого участка и установлена под острым углом к нему,Снабжение ветрянного двигателя опорным диском, расположенным под направляющим кожухом, и регулировочными винтами, установленными параллельно вертикальному валу и контактирующими с опорным диском, обеспечивает устойчивое положение кожуха к ветру, что повышает КПД, надежность в работе,Снабжение ветрянного двигателя поворотной заслонкой, размещенной внутри кожуха вдоль его направляющей стенки, позволяет регулировать нагрузку на лопасти в зависимости от скорости и направления ветра путем перекрытия открытого участка кожуха, что повышает надежность в эксплуатации и аэродинамические качества,Снабжение кожуха опорными роликами, установленными по его периферии и контактирующими с опорным диском, также способствует устойчивому положению кожуха к ветру,Соединение лопастей распорным креплением, выполненным в виде стержня, обеспечивает жесткость ветроколеса и повышает тем самым его надежность и аэродинамические качества. Установка ветроотражательной плоскости на кожухе со стороны открытого участка под острым углом к нему ориентирует потокветра на лопасти ветроколеса и придает потоку центробежное ускорение, что повышает КПД двигателя,На фиг, 1 изображен общий вид ветряного двигателя; на фиг,2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг,3 - вид Б на фиг,1.Ветряной двигатель содержит ветроколесо 1 с вертикальным валом 2 и лопастями 3, укрепленными на валу 2, поворотный направляющий кожух 4, частично охватывающий ветроколесо 1, ветроотражательную плоскость 5, опорное кольцо 6, расположенное под направляющим кожухом 4, регулировочные винты 7, установленные параллельно вертикальному валу 2 и контактирующие с опорным кольцом 6, заслонку 8, размещенную внутри кожуха 4 вдоль по направляющей стенки, флюгер 9 и опору 10, Кожух 4 снабжен опорными роликами 11, закрепленными по его периферии и контактирующими с опорным кольцом 6, Лопасти 3 соединены распорным креплением 12, выполненным в виде стержня, Опора 10 включает радиальные подшипники 13, 14 и упорные подшипники 15, 16. Кожух 4 имеет рассекатель 17 и разгрузочное отверстие 18, Вертикальный вал 2 связан с генератором тока на фигурах не показан).Ветряной двигатель работает следующим образом,Поток воздуха через открытый участок кожуха 4 и при помощи рассекателя 17 и ветроотражательной пластины 5 воздействует на лопасти 3, вызывая тем самым вращение ветроколеса 1 и вертикального вала 2, От вала 2 вращение передается на генератор, преобразующий механическую энергию вращения в электрическую, Поток воздуха движется внутри кожуха 4 и выходит через разгрузочное отверстие 18, при этом поток дополнительно воздействует на лопасти 3, находящиеся внутри кожуха 4, что повышает КПД двигателя, При больших скоростях воздушного потока заслонка 8 перекрывает часть открытого участка кожуха 4, что позволяет регулировать нагрузку на лопасти 3 и получить требуемый профиль скоростей воздушного потока через лопасти, увеличить тем самым КПД и надежность двигателя, В зависимости от направлениявоздушного потока поворотный направляющий кожух 4 с помощью опорных роликов11, контактирующих с опорным кольцом 6,5 поворачивается и устанавливается по направлению воздушного потока, Регулировочные винты 7, контактирующие с опорнымкольцом 6, также регулируют установку поворотного кожуха 4 по направлению воз 10 душного потока и путем поджатияобеспечивают жесткость кожуха, что повышает надежность в работе, Флюгер 9 служитдля определения направления ветра,Ветряной двигатель прост в изготовле 15 нии, не требует особых материальных затрат, Его можно устанавливать на любойвысоте в городской или сельской местности,в гористых или степных районах. Единичнаямощность зависит от размеров ветроколеса,20 количества лопастей, Можно получить типоразмерный ряд ветродвигателей в зависимости от потребности в электроэнергии,Формула изобретения1, Ветряной двигатель, содержащий25 ветроколесо с вертикальным валом и лопастями, поворотный направляющий кожух,частично охватывающий ветроколесо иснабженный ветроотражательной плоскостью, флюгер и опору. о т л и ч а ю щ и й с я30 тем, что, с целью повышения КПД и надежности в работе, двигатель снабжен опорнымкольцом, расположенным под направляющим кожухом, регулиравочными винтами,установленными параллельно вертикально 35 му валу и контактирующими с опорнымкольцом, и поворотной заслонкой, размещенной внутри кожуха вдоль его направляющей стенки,2. Двигатель по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я40 тем, что кожух снабжен опорными роликами,закрепленными по его периферии и контактирующими с опорным кольцом,3, Двигатель по п,1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что лопасти соединены распорным креп 45 лением, выполненным в виде стержня.4, Двигатель по п,1 о т л и ч а ю щи й с ятем, что ветроотражательная плоскость укреплена на кожухе со стороны открытогоучастка и установлена под острым углом к50 нему..Юрковецк дакто 01 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагар аказ 270 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5