DE4309286A1

DE4309286A1 - Gehäuselose Windkraftmaschine

Info

Publication number: DE4309286A1
Application number: DE19934309286
Authority: DE
Inventors: Alfred Wilhelm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1994-09-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gehäuselose Windkraftma schine, mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Rotor mit mindestens drei im wesentlichen radial angeordneten Rotorflügeln, die den Rotor in gleich große Sektoren unter teilen, wobei die Rotorflügel in mehrere Flügelblätter vertikal unterteilt sind und zwischen den Flügelblättern vertikale Spalte zum Durchtritt der Luft angeordnet sind.

Windkraftmaschinen dieser Art sind bekannt aus dem europä ischen Patent 0 317 618.

Bei der bekannten Windkraftmaschine sind die Flügel durch drei vertikal sich erstreckende Flügelblätter unterteilt, und die Flügelblätter sind zwischen zwei kreisförmigen Scheiben, welche einen Boden und eine Decke bilden, angeord net.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Windkraftmaschine zu schaffen, bei der jeder Flügel in mehr als drei Flügelblätter unterteilt ist und bei der trotz größeren maximalen Durchmessers des Rotors eine leichte und dennoch stabile Bauweise möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest die äußeren Flügelblätter eines Rotorflügels zwischen einem unteren, radial sich erstreckenden Flügel blech und einem oberen, radial sich erstreckenden Flügel blech gehalten sind und die Höhe der radial äußeren Flügel blätter jeweils kleiner ist als die Höhe der radial inneren Flügelblätter und somit das untere Flügelblech mit dem oberen Flügelblech radial nach außen konvergiert.

Durch diese Form erhält jeder Flügel der Windkraftmaschine eine relativ große Stabilität.

In jedem Flügel können vier bis acht vertikale Flügelblätter angeordnet sein. Die innersten Flügelblätter der Flügel können von einer gemeinsamen Blechkappe, die von der Dreh achse aus zum Rand hin abfällt, überdeckt sein. Diese Aus bildung hat den Vorteil, daß der Rotor nicht mit Schnee belastet wird.

Die unteren, radial sich erstreckenden Flügelbleche können im wesentlichen horizontal angeordnet sein, während die oberen, radial sich erstreckenden Flügelbleche von innen nach außen fallend geneigt sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patent ansprüchen.

In der folgenden Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Windkraftmaschine unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine Draufsicht und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Windkraftmaschine nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Ansicht nach der Schnittlinie III-III in Fig. 2.

Die aus Fig. 1 ersichtliche gehäuselose Windkraftmaschine weist einen Rotor 2 auf, der um eine vertikale Achse 1 drehbar gelagert ist. Der Rotor 2 weist vier Rotorflügel 3, 4, 5 und 6 auf. Die Rotorflügel 3, 4, 5, 6 unterteilen ihren Aktionskreis in vier gleich große Sektoren. Jeder Rotorflü gel 3, 4, 5, 6 ist durch fünf Flügelblätter 7 und 7′ vertikal unterteilt. Zwischen benachbarten Flügelblättern 7 befinden sich vertikale Spalte 8, durch welche Luft hindurchtreten kann. Die Flügelblätter 7, 7′ stehen mit ihren im wesent lichen ebenen Bereichen nicht radial, sondern sind mit der inneren Kante um eine vertikale Achse um einen Winkel von 20 bis 45° in Drehrichtung nach vorne verdreht angebracht. In Fig. 1 stehen die im wesentlichen ebenen Bereiche der Flü gelblätter 7, 7′ parallel zueinander. Es kann aber zweckmäßig sein, in Abhängigkeit vom Abstand von der Rotorachse 1 den Winkel zu ändern. Vorteilhafterweise ist die Abweichung der Flügelblätter von einer radialen Stellung einstellbar und feststellbar, so daß stets für bestimmte Windverhältnisse optimale Einstellungen der Flügelblätter 7, 7′ möglich sind.

Die Kantenbereiche der Flügelblätter 7, 7′ sind um einen Winkel von ca. 30° entgegen der Drehrichtung abgewinkelt oder abgerundet, so daß die Flügelblätter 7, 7′ in Draufsicht eine schalenförmige oder trogförmige Gestalt haben. Durch diese Form und Anordnung der Flügelblätter 7, 7′ wird er reicht, daß in dem gegen den Wind drehenden Bereich des Rotors der Wind anfangs im ersten Viertelbereich nach außen an der Vorrichtung vorbeigelenkt wird und dann im zweiten Viertelbereich auf die Aktivseite des Rotors gelenkt wird.

Auch in Draufsicht gesehen werden die Flügel von innen nach außen schmaler und die Größe der trogförmigen Flügelblätter kleiner.

Wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, sind die in Drehrichtung liegenden Ränder 13 des unteren und des oberen Flügelbleches 9 und 10 zueinander nach innen abgewinkelt, und die entgegen der Drehrichtung liegenden Ränder 12 des unteren und des oberen Flügelbleches 9 und 10 sind voneinander weg nach außen abgewinkelt. Auch diese abgewinkelten Ränder 12 und 13 des unteren und oberen Flügelbleches 9 und 10 gibt den Flügeln eine höhere Formsteifigkeit und hat zudem die Wir kung, daß die Windkraftausbeutung erhöht wird.

Bezugszeichenliste

1 Drehachse
2 Rotor
3 Rotorflügel
4 Rotorflügel
5 Rotorflügel
6 Rotorflügel
7 Flügelblatt
8 Spalt
9 unteres Flügelblech
10 oberes Flügelblech
11 Blechkappe
12 im Drehrichtung liegender Rand
13 entgegen der Drehrichtung liegender Rand.

Claims

1. Gehäuselose Windkraftmaschine, mit einem um eine vertika le Achse (1) drehbaren Rotor (2) mit mindestens drei im wesentlichen radial angeordneten Rotorflügeln (3, 4, 5, 6), die den Rotor (2) in gleich große Sektoren unterteilen, wobei die Rotorflügel (3, 4, 5, 6) in mehrere Flügelblätter (7) vertikal unterteilt sind und zwischen den Flügelblättern (7) vertikale Spalte (8) zum Durchtritt der Luft angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die äußeren Flügel blätter (7) eines Rotorflügels (3, 4, 5, 6) zwischen einem unteren, radial sich erstreckenden Flügelblech (9) und einem oberen, radial sich erstreckenden Flügelblech (10) gehalten sind und die Höhe der radial äußeren Flügelblätter (7) jeweils kleiner ist als die Höhe der radial inneren Flügel blätter (7′, 7′′) und somit das untere Flügelblech (9) mit dem oberen Flügelblech (10) radial nach außen konvergiert.

2. Windkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das untere Flügelblech (9) im wesentlichen horizon tal und das obere Flügelblech (10) von innen nach außen fallend geneigt ist.

3. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die innersten Flügelblätter (7′) der Flügel (3, 4, 5, 6) von einer gemeinsamen Blechkappe (11), die von der Drehachse (1) zum Rand (12) hin abfällt, überdeckt sind.

4. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung der vertika len Flügelblätter (7) zur Radialen einstellbar und fest stellbar ist.

5. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Draufsicht gesehen die Breite der Rotorflügel (3, 4, 5, 6) und die der Flügelblätter (7) von innen nach außen kleiner wird.

6. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Drehrichtung liegenden Ränder (13) des unteren und des oberen Flügelbleches (9 und 10) zueinander nach innen abgewinkelt sind und die entgegen der Drehrichtung liegenden Ränder (12) des unteren und des oberen Flügelbleches (9 und 10) voneinander weg nach außen abgewinkelt sind.