IT9045206A1 - Turbina cilindrica polivalente ad asse verticale e orizzontale, con funzione sia eolica che idraulica - Google Patents

Description

no la loro realizzazione in grandi proporzioni, e poiché possono di= sporre di elevate pressioni, essi consentono la realizzazione di gran di potenze.

Di rilevante importanza sono anche gli impianti da installare su= gli autoveicoli a trazione elettrica e sulle imbarcazioni: essi con= tribuiscono a risolvere il problema dei gas di scarico ed a diminuire, sensibilmente, il consumo di petrolio.

DESCRIZIONE DEL TROVATO

IMPIANTO BASE - Tavola N.1

La turbina, o girante, viene installata mediante solida e stabile impalcatura metallica, assicurando alla turbina stessa la perfetta perpendicolarità del suo asse, le due estremità del quale sono munite di cuscinetti reggispinta con relativi supporti, in solidale collega= mento con la struttura di sostegno. La parte inferiore dell'asse, provvista di volano ed inserita, in presa diretta, col generatore elettrico (alternatore), completa l'impianto. Il generatore elettrico potrà, ovviamente, essere collegato - anziché in presa diretta - con cinghia o catena di trasmissione o ingranaggio tra asse della girante ed asse del generatore elettrico.

La turbina così predisposta nell'impianto, funziona regolarmente ed efficacemente, perchè il vento, proveniente da qualsiasi direzione, esercita, sulla parte concava delle pale che vengono a trovarsi nella sua direzione, una pressione superiore a quella che viene a colpire la parte delle pale in posizione convessa: trattasi del medesimo^prin cipio del mulinello a coppe dell'anemometro.

Il numero delle pale è indeterminato, come indeterminata è la mi= sura del diametro della turbina, mentre la sua misura in altezza è quasi il doppio di quella del diametro. Il numero ottimale delle pa= le si ravvisa, comunque, da otto in poi per piccoli diametri e da s£ dici in poi per medi, grandi e grandissimi diametri.

Non sembra superfluo precisare che la turbina deve essere realiz= zata in materiale leggero, come, ad esempio, leghe di alluminio o ma feriale acrilico come Plexiglas, Perspex, ecc.

Al fine di ottenere un miglior rendimento di detto impianto base, sia in velocità che in potenza, sono stati studiati e sperimentati altri tre impianti con caratteristiche assolutamente diversificate tra loro,

PRIMO IMPIANTO DIVERSIFICATO - Tavola N.2

In aggiunta all'impianto base innanzi descritto vengono inseriti due pannelli - congiunti ad un timone di orientamento - ciascuno dei quali con curvatura idonea a coprire, in parallelo ed in opposta po= sizione, un quarto del diametro della turbina e scorrevole su due guide circolari attorno ad essa.

Un pannello funge da barriera alla parte delle pale in posizione convessa ed il vento, da qualunque direzione provenga, colpisce, sol tanto, le pale in posizione concava e, di conseguenza, imprime alla macchina maggiore velocità e maggiore potenza. Il secondo pannello accoglie il vento scaricato dalle pale da esso colpite e, scaricando, lo, urta contro le altre pale che trova sempre in posizione concava.

Questo impianto risulta molto adatto anche per 1 'installa

tetti e sa terrazze, purché attorno non vi siano ostacoli che impedì scano al vento di colpire l’impianto da ogni direzione.

SECONDO IIvIPIANTO DIVERSIFICATO - Tavola N.3

In questa risoluzione la turbina dell'impianto base è collocata in posizione ad asse orizzontale; nella medesima posizione è collocato anche il generatore elettrico. Tra la turbina ed il generatore è ins£ rito un pannello che segue la curvatura della turbina e si proietta in avanti al fine di inglobare un maggior volume di vento che, urtan= do contro tale pannello, spinge alcune pale ad esso non esposte direi tamente, contribuendo così a dare maggiore velocità e potenza alla turbina. Alla base dell'impianto è anche inserito un secondo pannello di circa un quarto di cerchio che, oltre a raggiungere il medesimo fi ne del primo pannello, impedisce al vento di colpire le pale in posi= zione convessa.

L'impianto gira, per il tramite di un timone, attorno ad una piat= taforma fissa collegata alla base dell'impianto da un albero rotante di grosso diametro.

l'impianto, come quello illustrato alla Tavola N.2, risulta molto adatto alla sua installazione anche su tetti e terrazze.

TERZO IMPIANTO DIVERSIFICATO - Tavole N.4 e N.5

Questo impianto è da considerare una vera e propria centrale eoli ca, da realizzare in medie, grandi e grandissime proporzioni; in misu ra compatibile con l'ampiezza, può anche essere installato su terraz= ze. Anche in questo impianto resta fermo quello base; ad esso, però, viene aggiunta, attorno alla girante, una struttura stabile ^circolare formata da una serie di 16 o di 32 tramogge con funzionamento in sen so orizzontale (e non verticale come, comunemente, esse sono conosciu te).

Onde ottenere un efficace ottimo rendimento, il diametro esterno della serie di dette tramogge deve essere circa il triplo di quello della girante nell'impianto a 16 ed ancora maggiore in quello a 32: più profonde sono le tramogge, maggiore è il volume di vento che esse incamerano.

La struttura di sostegno, in cemento armato o in aciaio, dovrà es= sere abbastanza alta e costruita su punti ben esposti ad ogni vento.

Come precisato per l'impianto base, le pale possono essere anche elicoidali o forme simili ed elicoidali possono essere, altresì, le pareti delle tramogge.

Tale impianto ha il vantaggio di raggiungere, più facilmente, lo obiettivo dei precedenti impianti con pannello, l'obiettivo, cioè, che il vento colpisca soltanto pale in posizione concava. Ila la sua vera bontà si manifesta nel fatto che, verosimilmente, dette tramog= ge agiscono - come in un impianto a turbina idraulica - da distribu= tore e da ugelli. Il vento, infatti, da qualunque direzione provenga penetra attraverso la parte larga delle tramogge che, pertanto, agi= scono da distributore, ed esce dalla parte stretta delle medesime, fungendo così da ugelli, andando a colpire, quindi, con violenza mag= giore a quella di ingresso, le pale della turbina, pale che trova sem pre in posizione concava.

Com'è risaputo i venti conosciuti sono 32, soltanto 16, perù, sono considerati importanti o primari, gli altri 16 sono secondari. Sia l’impianto a 16 sia quello a 32 tramogge, con orientamento verso Nord di una parete divisoria o di una bocca d'entrata di esse, acco= glie ogni vento conosciuto.

TURBINA PER IMBARCAZIONI - Tavola N.6

Rastremata la già descritta semplice turbina dell'impianto base, portata cioè a forma tronco-conica, si ottiene una macchina idonea ad essere installata su piccole e medie imbarcazioni (barche a vela ed a motore, catamarani, trimarani, ecc.). Infatti, munita di quattro o più tiranti che ne assicurano la stabilità e la perpendicolarità, es= sa funziona sia in presa diretta, con elica inserita sul proprio asse, sia collegata ad un alternatore che fornisce corrente ad un motore elettrico, il quale trasmette il movimento rotatorio all'elica. In quest'ultimo caso, sia il volano che la ruota di trasmissione del mo= vimento rotatorio, sono collegati, non più all'asse, che rimane fisso, ma al dispositivo di sostegno delle pale.

Il numero delle pale può essere da 8 in poi, a seconda del diame= tro della turbina che l'imbarcazione consente di installare. Su grò si battelli e su navi è bene installare, invece, il terzo impianto diversificato innanzi descritto, e cioè quello a tramogge.

IMPIANTO PER AUTOVEICOLI A TRAZIONE ELETTRICA - Tavole N.7 e N.8 Ridotto in altezza l'impianto base di cui alla Tavola N.1 può es= sere collocato all'interno della parte anteriore di qualunque autovei^ colo (al posto cioè dove oggi trova alloggio il motore a s

sciando scoperta la metà del fronte per il passaggio dell'

tra metà coperta protegge invece le pale in posizione convessa. Que= sto impianto comporta, necessariamente, qualche lieve modifica alla parte anteriore dell'automezzo che lo ospita.

A veicolo fermo la turbina non funziona, essa funziona, invece, ininterrottamente, con veicolo in movimento, per effetto della pres= sione sercitata dall’aria tagliata dal veicolo stesso nel suo percor so: maggiore è la velocità del veicolo, maggiore risulta la velocità di giri della turbina e, quindi, maggiore anche la potenza.

Il suddetto impianto può essere collocato, altresì, in posizione ad asse orizzontale, come quello illustrato alla tavola N.3. Entram= bi gli impianti, inoltre, possono essere collocati sul tetto dell'au toveicolo. E’ evidente, però, che la turbina collocata sul tetto ren de i veicolo poco apprezzabile dal punto di vista estetico.

In posizione ad asse verticale ed in misura molto ridotta, la tur bina può, altresì, essere collocata sulle motociclette a trazione elettrica, affiancata al parafango della ruota anteriore, al posto cioò dove oggi trova alloggio il motore a scoppio.

Detti impianti forniscono l’energia elettrica necessaria a nere sempre cariche le batterie di alimentazione del motore.

IMPIANTO CON FUNZIONE IDRAULICA IN MARE - Tavole N.9 e N.10

Il mare, anche quando vien detto calmo, o è una tavola o un olio, in realtà le sue correnti continuano ad agire ed esercitano la loro pressione in direzione della costa. Tale pressione è maggiore, natu= ralmente, in rapporto al mare non calmo: mosso, agitato, perturbato, impetuoso, violento nelle mareggiate. Si sà, comunque, che le

sono movimenti irregolari, le maree movimenti periodici e le corren= ti movimenti costanti del mare.

Sulla base di queste conoscenze, e più precisamente sull'ultima, è nata la convinzione che la turbina dell'impianto base descritta al= l'inizio - in posizione ad asse orizzontale - costruita in grandi e grandissime dimensioni, è idonea ad agire in mare come turbina idrau lica.

L'impianto può essere realizzato, a breve distanza dalla costa, ad una o più turbine in acciaio, dotate di volano, il cui asse poggia, mediante appositi cuscinetti, su muri in cemento armato. La turbina b immersa per la metà del suo diametro e ciò al fine di far sì che la pressione venga esercitata esclusivamente sulla parte concava delle pale esposte alla corrente. I muri sono collegati da una piattaforma, sempre in cemento armato, nella quale è lasciato libero soltanto lo spazio o gli spazi per l'inserimento di una o più giranti. Detto pia= no accoglie uno o più generatori elettrici e le apparecchiature di controllo e di erogazione dell'energia elettrica prodotta ed è prov= visto di una solida copertura a semicerchio che, oltre a proteggere le apparecchiature dalla pioggia e dal vento, protegge, sopratutto, l'intero impianto dalla furia delle onde in caso di mare perturbate o di mareggiate

IMPIANTO CON FUNZIONE IDRAULICA NEI FIUMI Tavole N.11 e N.12 Trattasi del medesimo impianto idoneo al funzionamento in mare. In questo, però, la struttura in cemento armato è sostituita da una struttura galleggiante formata da due chiatte saldamente coliegate da un piano per l'accoglimento delle apparecchiature e completata da una sovrastante copertura a semicerchio per la protezione dalla piog= già e dal vento.

La turbina viene collocata tra le due chiatte le quali sono mante= nute ad una distanza di poco superiore alla lunghezza della turbina che poggia il suo asse, munito di volano, su cuscinetti collocati sul le chiatte stesse.

Il fiume, si sà, non ha livello costante a causa della minore o maggiore quantità di acqua che ad esso affluisce. Le chiatte, pertan= to, sono collegate a due pali o tralicci, assicurati in modo stabile al terreno sottostante, con dei tiranti rigidi le cui estremità sono unite da giunti tra le chiatte ed i pali di fondazione. In tal modo le chiatte si alzano e si abbassano in rapporto al livello del fiume, mantenendo sempre costante la posizione della turbina che, come pre= cisato per l'impianto in mare, deve essere immersa per la metà del suo diametro.

Tra i pali a prua delle chiatte è necessario inserire una robusta rete di protezione contro i corpi vari che il fiume trascina (rami, tronchi, barattoli, bottiglie, ecc.), al fine di impedire che detti corpi colpiscano l'impianto.

Come quello in mare, anche questo impianto può essere realizzato a più turbine e, quindi, a più chiatte unite saldamente insieme sì da formare un corpo unico.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) - La turbina cilindrica descritta, illustrata ed inserita njegli impianti presentati nelle Tavole dal N.1 a N.12, non è la solita ''trovata della domenica", ma il frutto di ben sei anni di studio, di ricerca e di sperimentazione. 2) - Come già precisato, trattasi di una macchina motrice dinamica polivalente - finora mai costruita al mondo - che possiede la prero= gativa di poter essere messa in movimento sia dalla pressione per flusso di vento, sia da quella delle correnti marine e delle corren ti fluviali. 3) - Per la sua multiforme e polivalente applicabilità, la macchina ha la funzione di produrre energia elettrica, energia che risulta pulita e di nessun costo, l'unico costo è quello della costruzione ed installazione degli impianti, nonché, ma in lievissima misura, quello della manutenzione. 4) - Le diverse applicazioni della macchina, illustrate nei disegni delle dodici tavole, concorrono a risolvere il crescente fabbisogno di energia elettrica e contribuiscono alla soluzione del gravissimo problema ecologico e, nel contempo, ad una sensibile riduzione di carburante tanto per le grandi centrali termiche quanto per gli au= toveicoli; per questi ultimi a trazione elettrica risolve, altresì, il problema dell'attuale loro pochissima autonomia. 5) - Si rivendica la paternità dell'invenzione della quale si ri= chiede il relativo brevetto.