JP7269677B2 - サボニウス風力タービンの比率 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2019年4月30日に出願された、Savonius Wind Turbine Ratiosという題名の米国仮特許出願第62840929号、および2018年11月15日に出願された、Savonius Wind Turbine Variationsという題名の米国仮出願第62/767879号の利益を主張する。
彼は、全タービンの直径とシャフト直径を関連づけるだけである。彼は、自由空気空間が何であっても、効率に相違がないと信じており、これは、本出願との正反対の結論である。
―sdの実質的に3~4倍である距離aを含む。
―2つの内端点とシャフトの中心を接続する仮想線に対して水平面において実質的に垂直である、両方の羽根の内端点の端部での拡張部であるbと呼ばれる重複を含み、前記重複は各々の羽根の内端点から拡張する実質的に直線体を含み、前記重複はaの0~0.25倍である。
―15%未満の羽根の大多数の垂直の高さに沿った半円直径における変動を含む。
―シャフト直径100mmのタービンにおいて、ミリメートルでのシャフト直径の0.475~0.546倍の範囲の先端速度比率を有し、前記先端速度比率は、シャフト直径および弦cの対応する変化の各々の2倍加に応じて2倍加し、比例して、サイズも2倍加し、およびシャフト直径と弦cの半減化に応じて、ほぼ半減し、比例してサイズも半減し、および弦対シャフト直径の比率に従って他のシャフト直径にも同様である。
―シャフト直径を選択する工程と、
―一方の羽根の内部から他方の内部までシャフトの中心を通る距離をシャフト直径の約3.5倍、3~4倍の範囲にする工程と、
―重複をシャフト直径の約20%倍、0%~25%の範囲にする工程と、
―弦の長さをシャフト直径の約6.6倍にし、6~7.2倍の範囲にする工程と、を含む。
―羽根の配向を半円形から4分の1円形に比例的に変更する工程と、変更の度数に応じて羽根の間の距離をシャフト直径の約3.5~4倍にセットする工程と、変更の度数に応じて重複比率を図5に示される線に応じてシャフト直径の0~4倍にセットする工程と、弦直径を図6に示されたグラフに応じてシャフト直径の約6.6~30倍にセットする工程とを含む。
―実質的にsdの3~4倍である距離aを含む、垂直軸タービン。
―2つの内端点とシャフトの中心を接続する仮想線に対して水平面において実質的に垂直である、両方の羽根の内端点の端部での拡張部であるb(27)と呼ばれる重複を含み、、前記重複は各々の羽根の内端点から拡張する実質的に直線体を含み、前記重複はaの0~0.25倍である、請求項1、2、3または4に記載のタービン。
―15%未満の羽根の大多数の垂直の高さに沿った半円直径における変動を含む、請求項1、2、3、4、5、6、7または8に記載のタービン。
―シャフト直径100mmのタービンに対して0.475~0.546の範囲の先端速度比率を有し、前記先端速度比率は、シャフト直径および弦cの対応する変化の各々の2倍加に応じて2倍加し、比例して、サイズも2倍加し、およびシャフト直径と弦cの半減化に応じて、ほぼ半減し、比例してサイズも半減し、および弦対シャフト直径の比率に従って他のシャフト直径にも同様である、請求項、2、3、4、5、6、7、8、または9に記載のタービン。
―シャフト直径を選択する工程と、
―一方の羽根の内部から他方の内部までシャフトの中心を通る距離をシャフト直径の約3.5倍、3~4倍の範囲にする工程と、
―重複をシャフト直径の約20%倍、0%~25%の範囲にする工程と、
―弦の長さをシャフト直径の約6.6倍にし、6~7.2倍の範囲にするにする工程とを含む、方法。
―羽根の配向を半円形状から4分の1円に比例的に変更する工程と、変更の度数に応じて羽根の間の距離をシャフト直径の約3.5~4倍にセットする工程と、変更の度数に応じて重複比率を図5に示される線に応じてシャフト直径の0~4倍にセットする工程と、弦直径を図6に示されたグラフに応じてシャフト直径の約6.6~30倍にセットする工程とを含む、請求項12に記載の方法。
内端の間の距離(図2の(26))は、sd x 3.5、または350mmが理想的である。
拡張b(図2の(27))は、sd x 0.2、または20mmが理想的である。
弦距離(羽根直径)c(図2の(22)と(23)との間の距離である(29))は、sd x 6.6、または660mmが理想的である。
さらに、参考までに、全タービンの直径は、図2に(30)によって示され、(sd x6.6)+((sd*6.6)-(sd*3.5))として計算される。
Claims (11)
- 垂直軸タービンであって、タービンの高さに沿った任意の断面に対して水平面において実質的に半円形状の、垂直方向にシャフトを有する類似する羽根2枚を含み、前記羽根の凹面は部分的に対面し、各々は羽根の内面の距離を指す距離cの弦直径を有し、前記羽根が、第1の羽根の半円の内端点から第2の羽根の半円の内端点まで、直径sdのシャフトを通って直線的に通過する距離aを置いて配置され、内端点の位置は、対向する羽根の内端点から、対向する羽根の外端点までの弦の半分未満の距離で対向する羽根に面しており、
―距離aは、直径sdの3.5倍であり、
―距離cは、直径sdの6~7.2倍であり、
―0.475~0.546の範囲の先端速度比率を有し、ここで、先端速度比率はラジアンでの羽根の接線速度と実際の風速との比率である、垂直軸タービン。 - 直径sdが100mmである、請求項1に記載のタービン。
- さらに、
―2つの内端点とシャフトの中心を接続する仮想線に対して水平面において実質的に垂直である、両方の羽根の内端点の端部での拡張部であるbと呼ばれる重複を含み、前記重複は各々の羽根の内端点から拡張する実質的に直線体を含み、前記重複は直径sdの0.4倍以下である、請求項1に記載のタービン。 - 前記重複は、直径sdの0.2倍である、請求項3に記載のタービン。
- 前記羽根は、上部先端で羽根に接続される上部カバーを備えていない、請求項1に記載のタービン。
- 前記羽根は、底部で羽根に接続される下部接続ベースを備えていない、請求項1に記載のタービン。
- さらに、
―前記羽根の垂直方向の85%は同じ直径であり、外側又は内側に湾曲していない、請求項1に記載のタービン。 - 2枚の前記羽根は、二重カーブの形状である、請求項1に記載のタービン。
- 垂直軸タービンを製造する方法であって、前記垂直軸タービンは、タービンの高さに沿った任意の断面に対して水平面において実質的に半円形状の、垂直方向にシャフトを有する類似する2枚の羽根を含み、前記羽根の凹面は部分的に対面し、各々は羽根の内面の距離を指す距離cの弦直径を有し、前記羽根が、第1の羽根の半円の内端点から第2の羽根の半円の内端点まで、直径sdのシャフトを通って直線的に通過する距離aを置いて配置され、内端点の位置は、対向する羽根の内端点から、対向する羽根の外端点までの弦の半分未満の距離で対向する羽根に面しており、前記方法は、
―直径sdを選択する工程と、
―直径sdのシャフトを通って直線的に通過する距離aを直径sdの3~4倍の範囲にする工程と、
―2つの内端点とシャフトの中心を接続する仮想線に対して水平面において実質的に垂直である、両方の羽根の内端点の端部での拡張部である重複を直径sdの0.2~0.25倍の範囲にする工程と、
―弦直径を直径sdの6~7.2倍の範囲にする工程と
を含む、方法。 - さらに、
―羽根の角度の範囲を半円形状から4分の1円に変更する工程と、変更される角度に応じて羽根の間の距離を直径sdの3.5~4倍にセットする工程と、変更される角度に応じて重複比率を図5に示される線に応じて直径sdの0~4倍にセットする工程と、弦直径を図6に示されたグラフに応じて直径sdの6.6~30倍にセットする工程とを含む、請求項9に記載の方法。 - 垂直軸タービンであって、タービンの高さに沿った任意の断面に対して水平面において実質的に半円形状の、垂直方向にシャフトを有する類似する羽根2枚を含み、前記羽根の凹面は部分的に対面し、各々は羽根の内面の距離を指す距離cの弦直径を有し、前記羽根が、第1の羽根の半円の内端点から第2の羽根の半円の内端点まで、直径sdのシャフトを通って直線的に通過する距離aを置いて配置され、内端点の位置は、対向する羽根の内端点から、対向する羽根の外端点までの弦の半分未満の距離で対向する羽根に面しており、
―距離aは、直径sdの3.5倍であり、
―距離cは、直径sdの6~7.2倍であり、
さらに、
―2つの内端点とシャフトの中心を接続する仮想線に対して水平面において実質的に垂直である、両方の羽根の内端点の端部での拡張部であるbと呼ばれる重複を含み、前記重複は各々の羽根の内端点から拡張する実質的に直線体を含み、前記重複は直径sdの0.4倍以下である、垂直軸タービン。
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