FI99261C - Virtausvoimalaite - Google Patents

Description

99261

Virtausvoimalaite

Keksinnön kohteena on virtausvoimalaite, erityisesti tuuli-5 voiman hyödyntämiseksi, johon laitteeseen kuuluu pystysuora voimansiirtoakseli, johon on kiertymättömästi liitetty voimansiirtoakseliin nähden poikittain ulottuva vääntövarsi, johon puolestaan voimansiirtoakselin pyörimisakselin suhteen oleellisesti symmetrisesti molemmille vastakkaisille puolil-10 le on järjestetty pystysuora akseli pystysuunnassa ulottuvan virtausvoimalaitteen lavan laakeroimiseksi etureunastaan kiertyvästi akselin suhteen.

Edellämainitunlainen virtausvoimalaite tuulivoiman hyödyntä-15 miseksi, niin sanottu purjeroottori, jossa lavan takareuna on yhdistetty köydellä vääntövarren kanssa, on tunnettu jo vuosituhansia. Tällaisessa ratkaisussa lavan ohjaus on kuitenkin puutteellinen, mikä aiheuttaa huomattavia säätöon-gelmia ja tehohäviöitä.

20 Näiden epäkohtien poistamiseksi on keksinnön mukaisessa virtausvoimalaitteessa järjestetty siten ja se on tunnettu siitä, että virtausvoimalaitteen kunkin lavan takareunaan on : ' kiertyvästi liitetty ohjausvarsi, joka ohjausvarsi toisesta 25 päästään on liitetty kiertyvästi yhteiseen ohjausakseliin, • 1 että ohjausakseli on laakeroitu kiertymään voimansiirtoakse- *·'" Iin ympäri valin päässä siitä, ja että ohjausakseli on : varustettu tuuliohjaimella ohjausakselin kiertämiseksi • · · ;1·1: voimansiirtoakselin ympäri ja ohjausakselin saattamiseksi 30 tuulensuunnassa voimansiirtoakseliin nähden tuulen alapuolelle.

• · · * · · • · · « « I ' · · • · ·

• · «» M

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa lapojen kiertyminen on : jäykän ohjausvarren ansiosta joka hetki hallittua. Tällaisen : 35 laitteen säätö on myös monin tavoin mahdollista kuten myö- hemmin tarkemmin selostetaan.

2 99261

Keksinnön edullisia sovellutusmuotoja on esitetty alivaati-muksissa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla 5 oheiseen piirustukseen, jossa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista virtausvoimalaitetta kaaviollisena sivukuvantona.

10 Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista virtausvoimalaitetta kaaviollisena päällikuvantona.

Keksinnön mukaiseen virtausvoimalaitteeseen, joka on tarkoitettu erityisesti tuulivoiman hyödyntämiseksi, kuuluu pys-15 tysuora voimansiirtoakseli 1, joka on sinänsä tunnetulla tavalla laakeroitu pyörivästi mastoon 15. Voimansiirtoakse-liin 1 on kiertymättömästi liitetty voimansiirtoakseliin nähden kohtisuorasti poikittain ulottuva vääntövarsi 2. Vääntövarren 2 molempiin vastakkaisiin päihin on järjestetty 20 voimansiirtoakselin 1 suhteen oleellisesti symmetrisesti pystysuora akseli 3, johon pystysuunnassa ulottuva virtaus-voimalaitteen lapa 4 on etureunastaan 5 laakeroitu kierty-västi akselin 3 suhteen.

25 Virtausvoimalaitteen kunkin lavan 4 takareunaan 6 on kierty- västi liitetty ohjausvarsi 7, joka ohjausvarsi toisesta ·;··: päästään on liitetty kiertyvästä yhteiseen ohjausakseliin 8.

.,..t Ohjausvarren 7 muodostaa jäykkä tanko, joka kykenee välittä- : .·. mään sekä veto- että työntövoimia.

• · * ·· 30 # · · • · ·

Ohjausakseli 8 on laakeroitu kiertymään voimansiirtoakselin . 1 ympäri välin a päässä siitä. Ohjausakselin 8 molemmista ♦j·* päistä ulkonee tukivarsi 11, 12, jolloin toinen tukivarsi 11 • ' ·· ·· ·· ·« ·· on toisesta päästään laakeroitu vapaasti kiertyvasti voiman- 35 siirtoakselin 1 yläpäähän ja toinen tukivarsi 12 on toisesta päästään liitetty voimansiirtoakselin 1 kanssa sama-akseli- seen akseliin 13, joka puolestaan on vapaasti kiertyvästi 3 99261 laakeroitu apuvääntövarteen 10, joka apuvääntövarsi 10 yhdistää vääntövarresta 2 ulkonevat pystysuorat akselit 3 vapaasta päästään toisiinsa. Ohjausakseli 8 on laakeroitu kiertymään vääntövarren 2 ja apuvääntövarren 10 välissä.

5

Ohjausakseli 8 on varustettu tuuliohjaimella 9 ohjausakselin kiertämiseksi voimansiirtoakselin 1 ympäri ja ohjausakselin saattamiseksi tuulen suunnassa 14 voimansiirtoakseliin 1 nähden tuulen alapuolelle. Piirustuksessa esitetyssä esimer-10 kissä tuuliohjaimen 9 muodostaa apuvääntövarteen 10 laakeroituun akseliin 13 apuvääntövarren ohjausakseliin 8 nähden vastakkaiselle puolelle liitetty akselista 13 oleellisesti samassa tasossa ja akselista 13 samaan suuntaan tukivarren 12 kanssa ulkoneva levymäinen kappale.

15

Piirustuksen mukaisessa virtausvoimalaitteessa on kaksi pystysuoraa lapaa 4, joiden etureuna kiertää ympyrää A (kuvio 2) ja takareuna ympyrää B. B-ympyrän keskipiste (ohjausakseli 8) pääsee kiertymään A-ympyrän keskipisteen 20 (voimansiirtoakseli 1) ympäri. Tuuliohjain 9 ohjaa B-ympyrän keskipisteen aina A:n keskipisteestä katsoen tuulesta poispäin. Tämä pakottaa lavat 4 ilman virtaussuunnan suhteen sellaiseen asentoon, että ne saavat vääntövarren 2 ja apuvääntövarren 10 liikkeelle ja virtausvoimalaitteen pyöri-25 mään.

, 1 k ·

Virtausvoimalaitteen lapojen 4 lapakulmaa tuulen suuntaan ...j nähden voidaan säätää kahdella tavalla, joko ympyröiden A ja

B keskinäistä mitoitusta muuttaen tai ympyröiden A ja B

·.* 30 keskipisteiden välistä etäisyyttä a muuttamalla.

« »

Jos ohjausympyrän B sädettä pienennetään suhteessa pääympy- t · * ;·* rän A säteeseen, on virtausvoimalaitteen tuulen yläpuolella . oleva lapa 4 pienemmässä kulmassa tuulen suunnan suhteen 35 kuin tuulen alapuolinen lapa 4. Tällöin moottorin pyörimis-··: nopeuden mukautuessa tuulen nopeuteen, tuulen alapuolelle 4 99261 kiertyvän lavan sakkaamisvaara vähenee, koska tuulen yläpuolinen lapa hidastaa tuulen virtausnopeutta.

Ympyröiden A ja B keskipisteiden eli voimansiirtoakselin 1 5 ja ohjausakselin 8 välistä etäisyyttä a muuttamalla voidaan kaikkien lapojen 4 lapakulmaa joko lisätä tai vähentää. Näin laitteen pyörimisnopeutta voidaan säätää.

Lavan 4 leveys vaikuttaa virtausvoimalaitteen käynnistyvyy-10 teen. Heikkotuulisilla paikoilla kannattaa käyttää leveämpiä lapoja kuin tuulisilla paikoilla.

Pääympyrän A ja ohjausympyrän B keskipisteiden 1, 8 tulee sijaita molempien ympyröiden A, B kehien sisäpuolella.

• · 0 0 0 t : : • · · • · · • · · • · · m • · m • · · ··· • 0 0 • 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 t *

Claims (5)

1. 5 99261
2. 1. Virtausvoimalaite, erityisesti tuulivoiman hyödyntämiseksi, johon laitteeseen kuuluu pystysuora voimansiirtoakseli 5 (1), johon on kiertymättömästi liitetty voimansiirtoakseliin nähden poikittain ulottuva vääntövarsi (2), johon puolestaan voimansiirtoakselin (1) pyörimisakselin suhteen oleellisesti symmetrisesti molemmille vastakkaisille puolille on järjestetty pystysuora akseli (3) pystysuunnassa ulottuvan vir-10 tausvoimalaitteen lavan (4) laakeroimiseksi etureunastaan (5) kiertyvästi akselin (3) suhteen, tunnettu siitä, että virtausvoimalaitteen kunkin lavan (4) takareunaan (6) on kiertyvästi liitetty ohjausvarsi (7), joka ohjausvarsi toisesta päästään on liitetty kiertyvästi yhteiseen ohjaus-15 akseliin (8), että ohjausakseli (8) on laakeroitu kiertymään voimansiirtoakselin (1) ympäri välin (a) päässä siitä, ja että ohjausakseli (8) on varustettu tuuliohjaimella (9) ohjausakselin kiertämiseksi voimansiirtoakselin (1) ympäri ja ohjausakselin saattamiseksi tuulensuunnassa (14) voiman-20 siirtoakseliin (1) nähden tuulen alapuolelle. .. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu : " siitä, että vääntövarresta (2) ulkonevat pystysuorat akselit *·*·' (3) on vapaasta päästään liitetty toisiinsa apuvääntövarrel- 25 la (10). t • «
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnet- • ·· t u siitä, että ohjausakseli (8) on laakeroitu kiertymään vääntövarren (2) ja apuvääntövarren (10) välissä. . 30 ♦ · ♦
4. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu • · · 9 « · · siitä, että ohjausakselin (8) molemmista päistä ulkonee • · · : *.· tukivarsi (11, 12), jolloin toinen tukivarsi (11) on toises- i,,/ ta päästään laakeroitu vapaasti kiertyvästi voimansiirtoak- 35 seliin (1) ja toinen tukivarsi (12) on toisesta päästään ‘‘ _ liitetty voimansiirtoakselin (1) kanssa sama-akseliseen 6 99261 akseliin (13), joka puolestaan on vapaasti kiertyvästi laakeroitu apuvääntövarteen (10).
5. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu 5 siitä, että apuvääntövarteen (10) laakeroituun akseliin (13) on apuvääntövarren ohjausakseliin (8) nähden vastakkaiselle puolelle liitetty akselista (13) oleellisesti samassa tasossa akselista (13) ja samaan suuntaan tukivarren (12) kanssa ulkoneva tuuliohjain (9). » · · t • · · • · · s : : • · « k · * • · · m * · * · · * • · · • · · • · • · Γ 99261 7