FI62405C - Vindkraftmaskin - Google Patents

Description

-----1 ra1 ..... KUULUTUSJULKAISU . Λ . Λ _ ^ UTLÄGGNINOSSKRI FT 624 0 5 c (45) Patentti tnyön:.; L ly 10 L2 1932 Patent oeddelat ^ v ^ (51) K».lk?/lncCI.3 F 03 D 7/06 SUOMI —FINLAND (21) IWttlhtktmw-ΛΜηβηΛΜΙη* 801009 (22) Htkemlipllvl—AraOknln|*daf 02.0U.80 (FI) (23) AtkupUvi—GIHIgh«tad«f 02.0U.80 (41) Tullut lulklMkal — Wlvlt off«ncHg 03.10.8l

Patintti* |> rekisterihallitus (44) Nlhttvtktfpanon J· kii«L|ulksi*un pvm. —

Patent· och reglsterstyrelsan ' 7 Amekm utk«d eeh utukrtfun pubtiMnd 31.08.82 (32)(33)(31) Pyy*·** utueikuus—Btjlfd priorkut (71)(72) Aarre Sinkkilä, 16630 Tennilä, Suomi-Finland(FI) (7U) Leitzinger 0y (5I+) Tuuli voimakone - Vindkraftmaskin

Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdannossa määriteltyä tyyppiä oleva tuulivoimakone. Tällainen tuulivoimakone on tunnettu hakijan aikaisemmasta suomalaisesta patenttihakemuksesta n:o 800809. Siinä on esitetty elimet koneen toiminnan tasaamiseksi vaihtelevissa tuuliolosuhteissa ja rakenteiden kestävyyden lisäämiseksi myös myrskyn aikana.

Tämän keksinnön tarkoituksena on edelleenkehittää mainitun tyyppistä tuulivoimakonetta siten, että sen toimintaa voidaan vielä edelleen tasoittaa vaihtelevissa tuuliolosuhteissa ja erityisesti siten, että kasvava tuulenvoimakkuus voidaan käyttää hyväksi kasvavana vääntömomenttina ilman olennaista pyörimisnopeuden lisäystä.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella tuulivoimakoneella oheisessa patenttivaatimuksessa 1 esitettyjen tunnusmerkkien perusteella.

, Keksinnön toteuttamiseksi tarkoitettu edullinen rakennesovellutus on esitetty patenttivaatimuksessa 2.

Seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamalla oheisiin piirustuk- 2 62405 siin, joissa kuvio 1 esittää päältä nähtynä ja kaaviollisesti keksinnön mukaisen tuulivoimakoneen toista symmetristä puoliskoa ja kuvio 2 esittää tuulivoimakoneen teleskooppivarren pituuden säädössä käytettävää hydraulista mäntäsylinterilaitetta hyd-raulipiireineen.

Tuulivoimakoneen yksityiskohtaisemman rakenteen osalta viitataan mainittuun aikaisempaan FI-patenttihakemukseen 800809. Keskeisestä, pystysuuntaisesta pääakselista 11 ulottuu sivuillepäin teleskooppi-maisesti pitenevät ja lyhenevät runkovarret, jotka muodostuvat te-leskooppimaisesti sisäkkäin menevistä putkiosista 10a ja 10b. Run-kovarsien päihin on laakeroitu pystyakselin 2 ympäri pyörivät sii-pipinnat 1, joiden pyörimisliike on siten pakko-ohjattu, että sii-pipintojen 1 pyörimisnopeus akseleidensa 2 ympäri on puolet runko-varren 10a, 10b pyörimisnopeudesta pääakselin 11 ympäri, minkä lisäksi pääakselin 11 vastakkaisilla puolilla olevat siipipinnat 1 ovat aina pääasiallisesti kohtisuorassa toisiaan vastaan. Mainitun pakko-ohjauksen voimansiirrossa voidaan käyttää esittämättä jätettyä, liuku-uraohjattua teleskooppiakselia, jonka osat eivät pääse kiertymään toisiinsa nähden, mutta pääsevät siirtymään pituussuunnassa. Jouset 30 on järjestetty palauttamaan runkovarsi 10a, 10b lyhimpään asentoonsa. Akselin 11 ympäri tapahtuvan pyörimisliikkeen aiheuttaman keskipakovoiman vaikutuksesta runkovarsi 10a, 10b pyrkii pitenemään jousen 30 voimaa vastaan. Tuulen voimakkuuden ja pyörimisnopeuden kasvaessa teleskooppivarret 10a, 10b pitenevät ja siipipinnat 1 siirtyvät ulommalle kehälle, mikä rajoittaa pyörimisnopeuden kasvamista, mutta lisää olennaisesti vääntömomenttia.

Jotta edellä selostettu järjestely olisi mahdollisimman tunteeton nopeille, puuskamaisille tuulen voimakkuuden muutoksille ja seurai-si ainoastaan pitempiaikaista tuulen voimakkuuden keskiarvon muutosta, on teleskooppivarren 10a, 10b yhteyteen järjestetty seuraavassa selostettava säätölaite. Teleskooppivarren 10a, 10b yhteyteen, esim. sen sisään on järjestetty mäntäsylinterilaite mäntineen 31 ja sylin-teritiloineen 32 ja 33. Mäntä 31 liikkuu teleskooppivarren 10b mukana ja sylinteri 32, 33 liikkuu teleskooppivarren 10a mukana. Männän-varren puolella oleva sylinteritila 33 on yhdistetty paineväliaine-säiliöön 34, esim. öljysäiliöön jousikuormitetun varaventtiilin 35 3 62405 kautta. Venttiili 35 sallii öljyn virtauksen sylinteritilasta 33 säiliöön 34 ainoastaan määrättyä vastapainetta vastaan venttiilin 35 jousikuormituksen tultua ylitetyksi. Päinvastaiseen suuntaan venttiili 35 sallii vapaan virtauksen. Sylinteritila 32 on yhteydessä säiliöön 34 venttiilin 36 välityksellä, jossa venttiilielin 37 lepää painovoiman vaikutuksella venttiilissä olevien virtausauk-kojen päällä. Venttiilielimessä 37 on lisäksi pieni virtauskäytävä 38. Virtauskäytävän 38 mitoitus suhteessa sylinteritilaan ja jousen 30 voimaan määrää mäntäsylinterilaitteen lyhenemisnopeuden. Venttiilin 35 jousen mitoitus puolestaan määrää sen keskipakovoiman, eli vastaavasti pyörimisnopeuden, jolla mäntäsylinterilaite pääsee es-teettömästi pitenemään. Täten pyörimisnopeus ei voi kasvaa olennaisesti mainittua rajanopeutta suuremmaksi, vaan lisääntynyt teho saadaan kasvaneena vääntömomenttina. Tällöin saavutetaan se olennainen etu, että myöskään kovalla tuulella ja voimakkaalla myrskyllä pyörimisnopeus ja sen aiheuttamat keskipakovoimat eivät kasva kohtuuttoman suuriksi ja riko laitetta.

s

Claims (3)

4 62405

1. Tuulivoimakone, jossa pystysuuntaisen pääakselin (11) ympäri pyörivään runkovarteen (10a, 10b) on järjestetty pääakselilta sivussa olevien pystyakseleiden (2) ympäri pyörivät siipipinnat (1), joiden pyörimisiike on siten pakko-ohjattu, että siipipintojen (1) pyörimisnopeus on puolet runkovarren pyörimisnopeudesta, jolloin mainitun pakko-ohjauksen aikaansaava elin on kytketty tuulen suuntaa tunnustelevan elimen ohjaamaksi siten, että siipipinnat (1), jotka pääakselin (11) vastakkaisilla puolilla ovat pääasiallisesti kohtisuorassa toisiaan vastaan, ovat määrätyssä kulmassa tuulen suuntaan nähden, tunnettu siitä, että runkovarret (10, 10b) on tehty teleskooppimaisesti piteneviksi ja lyheneviksi ja järjestetty pyörimisnopeuden kasvaessa sinänsä tunnetusti keskipakovoiman vaikutuksesta pitenemään joustavan elimen kuten jousen (30), paineen tai painon voimaa vastaan ja että runkovarsiin (10a, 10b) on liitetty niiden pituussuuntaiset mäntäsylinterilait-teet (31, 32, 33), joissa männän (31) vastakkaisilla puolilla olevat sylinteritilat (32, 33) ovat yhteydessä paineväliainesäiliöön (34) virtausta rajoittavien venttiileiden (35, 36) välityksellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuulivoimakone, tunnettu siitä, että venttiili (35), joka rajoittaa teleskooppivarsien (10a, 10b) pitenemistä, avautuu vasta määrätyn vastapaineen tultua ylitetyksi .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tuulivoimakone, tunnettu siitä, että venttiili (36, 37, 38), joka rajoittaa teleskooppivarren (10a, 10b) lyhenemistä, on virtausta rajoittava kuristusventtiili.