NL1001163C2 - Windmill for generation of electrical power - Google Patents

Windmill for generation of electrical power Download PDF

Info

Publication number
NL1001163C2
NL1001163C2 NL1001163A NL1001163A NL1001163C2 NL 1001163 C2 NL1001163 C2 NL 1001163C2 NL 1001163 A NL1001163 A NL 1001163A NL 1001163 A NL1001163 A NL 1001163A NL 1001163 C2 NL1001163 C2 NL 1001163C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
wind
wind guide
blades
rotor
basic construction
Prior art date
Application number
NL1001163A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Pieter Arie Jan Eikelenboom
Original Assignee
Pieter Arie Jan Eikelenboom
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pieter Arie Jan Eikelenboom filed Critical Pieter Arie Jan Eikelenboom
Priority to NL1001163A priority Critical patent/NL1001163C2/en
Priority to GBGB9523965.3A priority patent/GB9523965D0/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1001163C2 publication Critical patent/NL1001163C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/0608Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/20Geometry three-dimensional
    • F05B2250/23Geometry three-dimensional prismatic
    • F05B2250/232Geometry three-dimensional prismatic conical
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The hub of the rotor is a conical case mounted on a conical core assembly. The core assembly is mounted on the top of a braced mast. The vanes of the rotor are up to 50 metres long. The inner ends of the vanes are mounted on a frame consisting of rods, rings spokes and rollers. Pneumatic or hydraulic actuators are used to vary the pitch of the blades. Inside the conical hub are a work surface for maintenance personnel and a fixed crane for moving components, during installation or repair. Speed monitors and other sensing instruments can also be mounted inside the cone.

Description

Korte aanduiding: Windmolen.Short designation: Windmill.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de omzetting van windstromingsenergie in mechanische en eventueel elektrische energie, omvattende een met een land-of wateroppervlak verbonden basisconstructie en een op de 5 basisconstructie draaibaar gelegerde rotor voor een aantal elk met een om zijn as zwenkbare draagarm verbonden wieken waarvan de hoofdrichting een hoek maakt met de asrichting van de draagarm, en waarbij, in de windrichting gezien, stroomopwaarts ten opzichte de wieken een toelopende wind-10 geleider is opgesteld.The invention relates to a device for the conversion of wind flow energy into mechanical and possibly electrical energy, comprising a basic construction connected to a land or water surface and a rotor rotatably mounted on the basic construction for a number each connected to a supporting arm which can pivot about its axis. vanes, the main direction of which makes an angle with the axis direction of the supporting arm, and wherein, viewed in the wind direction, a tapering wind guide is arranged upstream of the vanes.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de octrooiaanvrage PCT/NL93/00090.Such a device is known from patent application PCT / NL93 / 00090.

Anders dan bij de meest voorkomende types van windmolens voor de omzetting van windenergie in mechanische of 15 elektrische energie, waarbij een basisconstructie of mast een generatorhuis draagt en de wieken, in de windrichting gezien, stroomopwaarts ten opzichte van het generatorhuis zijn aangebracht, bevinden de wieken zich hier aan de stroomafwaartse zijde van een huis waarin of waaronder de 20 stroomgeneratoren zijn ondergebracht. De windgeleider dient ervoor om de aanstromende wind op een zo groot mogelijke straal ten opzichte van de draaias naar de wieken te geleiden, omdat op die grotere straal een belangrijk hoger rendement voor de omzetting van windstromingsenergie in 25 mechanische energie kan worden behaald. De opstelling van windgeleider en wieken ten opzichte van de basisconstructie leidt ertoe, dat de inrichting in hoge mate zichzelf in een gunstige positie in de wind kan richten, zonder bijzondere besturing.Unlike the most common types of windmills for the conversion of wind energy into mechanical or electrical energy, where a base structure or mast carries a generator housing and the blades, when viewed in the wind direction, are arranged upstream of the generator housing is located here on the downstream side of a house in which or under which the 20 power generators are housed. The wind conductor serves to conduct the incoming wind at the largest possible radius relative to the axis of rotation to the blades, because at that larger radius a considerably higher efficiency for the conversion of wind flow energy into mechanical energy can be achieved. The arrangement of the wind deflector and vanes relative to the basic construction results in the device being able to direct itself to a favorable position in the wind to a great extent, without special control.

30 De uitvinding beoogt verschillende verbeteringen van het eerdere type voor te stellen, in het bijzonder, maar niet uitsluitend, gericht op vergroting van de afmetingen, en dat uiteraard met het oog op een vergroting van het omgezette vermogen.The object of the invention is to propose various improvements of the earlier type, in particular, but not exclusively, aimed at increasing the dimensions, and of course with a view to increasing the converted power.

35 Allereerst is de uitvinding daartoe gekenmerkt doordat 10 0 i 1 63.First of all, the invention is characterized for this purpose in that 10 0 1 1 63.

- 2 - de windgeleider t.o.v. de basisconstructie draaibaar rond een in hoofdzaak vertikale as is opgesteld, en de rotor draaibaar rond een in hoofdzaak horizontale as is gelegerd ten opzichte van de windgeleider.- 2 - the wind deflector is arranged rotatably about a substantially vertical axis with respect to the basic construction, and the rotor is rotatably mounted about a substantially horizontal axis with respect to the wind deflector.

5 Juist bij grote afmetingen - om de gedachten te bepa len kan de windgeleiderafmeting in de windrichting wel 50 meter of langer zijn, terwijl de wieklengte in deze zelfde orde van grootte ligt - kan men een veiliger produkt construeren wanneer de windgeleider draaibaar om een in hoofd-10 zaak vertikale as wordt opgesteld t.o.v. de basisconstructie of mast, terwijl er dan t.o.v. de windgeleider een afzonderlijk rond een in hoofdzaak horizontale as draaibare rotor wordt toegepast. Aldus neemt de veiligheid van de gebruiker bij de opbouw, inspektie, onderhoud, service en 15 reparatie toe doordat een belangrijk deel van de voornoemde werkzaamheden in de windgeleider kan plaatsvinden.5 Especially with large dimensions - to determine the thoughts, the wind guide size in the wind direction can be up to 50 meters or longer, while the blade length is in the same order of magnitude - a safer product can be constructed when the wind guide is rotatable about a head A vertical axis is arranged in relation to the basic construction or mast, while a rotor rotatable separately about a substantially horizontal axis is then used in relation to the wind deflector. Thus, the safety of the user during construction, inspection, maintenance, service and repair increases because an important part of the aforementioned work can take place in the wind deflector.

Om het hiermee verbonden bezwaar te ondervangen dat een grote windgeleider ook een dienovereenkomstig grotere windbelasting ondervindt, met de daarbij onvermijdelijke 20 consequenties voor de hele constructie maar vooral voor de constructie van de mast, wordt de inrichting volgens de uitvinding bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat de windgeleider een mantel omvat die ten dele vast is, en ten dele bestaat uit elementen die scharnierbaar zijn of eventueel 25 trapsgewijs onder elkaar of onder vaste delen van de mantel kunnen worden geschoven, ter vermindering van het oppervlak van de windgeleider en daardoor van de totale windbelasting daarop bij grote windsterkten.In order to overcome the associated drawback that a large wind conductor also experiences a correspondingly greater wind load, with the inevitable consequences for the whole construction but especially for the construction of the mast, the device according to the invention is preferably designed such that the wind conductor comprises a jacket which is partly fixed, and partly consists of elements which are pivotable or can optionally be slid under each other or under fixed parts of the jacket, in order to reduce the surface of the wind conductor and thereby the total wind load thereon at high wind strengths.

Deze gedachte is overigens ook toepasbaar bij de 30 uitvoering volgens de stand van de techniek waarbij de windgeleider deel uitmaakt van de rotor.This idea is incidentally also applicable to the prior art embodiment in which the wind guide is part of the rotor.

In een volgende voorkeursuitvoeringsvorm heeft de windgeleider van de inrichting volgens de uitvinding een vast gestel dat is voorzien van middelen, zoals een werk-35 vloer, voor het verrichten van werkzaamheden in het inwendige van de windgeleider, en het daarin opslaan van gereedschappen en/of materialen.In a further preferred embodiment, the wind deflector of the device according to the invention has a fixed frame provided with means, such as a work floor, for performing work in the interior of the wind deflector, and storing tools therein and / or materials.

Juist door de grote afmetingen die kunnen worden 10 0 1 1 63.Precisely because of the large dimensions that can be 10 0 1 1 63.

- 3 - toegepast bij gebruik van een in hoofdzaak vaste windgeleider, wordt het goed mogelijk om in het inwendige van de windgeleider onderhoud, reparatie en inspektie te verrichten. Dit is uiteraard veel gemakkelijker en comfortabeler 5 dan het verrichten van dergelijke werkzaamheden vanaf de buitenzijde van de inrichting, aan de voet van de basisconstructie of elders.- 3 - applied when using a substantially fixed wind deflector, it becomes quite possible to carry out maintenance, repair and inspection in the interior of the wind deflector. This is of course much easier and more comfortable than performing such work from the outside of the device, at the base of the basic construction or elsewhere.

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm zijn in de windgeleider hijsmiddelen opgenomen, die zodanig zijn 10 uitgevoerd dat zij tot buiten de inwendige ruimte van de windgeleider werkzaam kunnen zijn.In another preferred embodiment, lifting means are incorporated in the wind guide, which are designed such that they can operate outside the interior space of the wind guide.

Voor vereenvoudigd onderhoud aan wieken, of het (de)-monteren of vervangen daarvan is de windgeleider zodanig gedimensioneerd is dat de inwendige ruimte ervan ten minste 15 één van de wieken althans gedeeltelijk kan opnemen, waarbij middelen aanwezig zijn voor het dragen van elke opgenomen wiek. In kombinatie met de genoemde hijsmiddelen en de mogelijkheid tot het in het verlengde van de windgeleider wegklappen van de wieken is een relatief eenvoudige manipu-20 latie van wieken mogelijk zonder gebruik van externe hijsmiddelen, in het bijzonder indien de hijsmiddelen een drager met een instelbare lengte omvatten.For simplified blade maintenance, or disassembly or replacement, the wind deflector is dimensioned so that its interior space can accommodate at least one of the blades at least partially, with means provided for carrying each included blade . In combination with the aforementioned hoisting means and the possibility of folding out the wicks in line with the wind guide, a relatively simple manipulation of wicks is possible without the use of external hoisting means, in particular if the hoisting means have a carrier of an adjustable length include.

Men kan met deze maatregelen ook stroomgeneratoren en dergelijke onderdelen binnen werkbereik brengen, in het 25 bijzonder indien de hijsmiddelen werkzaam kunnen zijn door de inwendige ruimte van de basisconstructie.With these measures it is also possible to bring current generators and such parts within the operating range, in particular if the hoisting means can be active through the internal space of the basic construction.

Bij voorkeur zijn een of meer windmeters, d.w.z. meters voor windsnelheid, windrichting en/of winddichtheid, aangebracht aan een drager, welke drager zich, in de wind-30 richting gezien, in hoofdzaak stroomopwaarts uitstrekt tot een afstand van de windgeleider. Dankzij een dergelijke opstelling van de meter(s) kan vroegtijdig worden geanticipeerd op wijzigingen van windsnelheid, windrichting en/of winddichtheid voor de bijbehorende instelling van de wie-35 ken. De kans op overbelasting van de inrichting of onderdelen daarvan wordt met deze maatregel sterk gereduceerd, waarbij tevens optimaal gebruik kan worden gemaakt van de aanwezige windenergie.Preferably, one or more anemometers, i.e. meters for wind speed, wind direction and / or wind density, are arranged on a support, which support, viewed in the wind direction, extends substantially upstream to a distance from the wind guide. Such an arrangement of the meter (s) allows early anticipation of changes in wind speed, wind direction and / or wind density for the corresponding adjustment of the angles. The risk of overloading the device or parts thereof is greatly reduced with this measure, while optimum use can also be made of the wind energy present.

looi 1 e- 3.tanning 1 e- 3.

- 4 -- 4 -

Ter verhoging van het rendement van de inrichting is aan het naar de wieken toegekeerde einde van de windgelei-der langs althans nagenoeg de gehele omtrek daarvan een flap of borstel aangebracht die het manteloppervlak van de 5 windgeleider in hoofdzaak tot aan de naar de windgeleider toegekeerde zijde van de wieken in de meest gespreide stand daarvan verlengt. Aldus vindt een vloeiende overgang tussen de windgeleider en de wieken plaats, en worden ongewenste turbulenties aan het naar de wieken toegekeerde einde van 10 de windgeleider zo veel mogelijk vermeden.In order to increase the efficiency of the device, a flap or brush is provided on the end of the wind deflector facing the blades along at least almost the entire circumference thereof, which flap extends the jacket surface of the wind deflector substantially to the side facing the wind deflector. of the blades in its most widely spread position. Thus, a smooth transition between the wind guide and the blades takes place, and undesired turbulences at the end of the wind guide facing the blades are avoided as much as possible.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is aan de rotor een afzonderlijke generator voor de energievoorziening voor de wiekverstelling bevestigd, welke generator met een loopwiel een loopvlak van het vaste gestel van de windgeleider 15 raakt. Hiermee wordt bereikt, dat geen energie voor de wiekverstelling van een stilstaand systeem (windgeleider) naar een roterend systeem (rotor en wieken) behoeft te worden overgedragen; de energie wordt zowel opgewekt als ook gebruikt in het roterende systeem.In a preferred embodiment, a separate generator for the energy supply for the blade adjustment is attached to the rotor, which generator with a running wheel touches a running surface of the fixed frame of the wind guide 15. This ensures that no energy for the blade adjustment has to be transferred from a stationary system (wind deflector) to a rotating system (rotor and blades); the energy is generated as well as used in the rotating system.

20 Voor het geval waarin de energievoorziening voor de wiekverstelling wegvalt of uitvalt, is voorzien in een automatische terugstelinrichting op de rotor voor het autonoom in een veilige stand brengen van de wieken. Een dergelijke automatische terugstelinrichting kan bijvoor-25 beeld bestaan uit een onder spanning staande veer, waaronder mede een gasveer begrepen kan zijn. De veilige stand van de wieken is die, waarin de wieken zich in hoofdzaak parallel aan elkaar uitstrekken aan de stroomafwaartse zijde van de windgeleider.In the event that the energy supply for the blade adjustment is cut off or fails, an automatic reset device on the rotor is provided for autonomously placing the blades in a safe position. Such an automatic reset device can for instance consist of a tensioned spring, which may also include a gas spring. The safe position of the blades is that in which the blades extend substantially parallel to each other on the downstream side of the wind deflector.

30 Bij voorkeur is de windgeleider in hoofdzaak kegelvor mig uitgevoerd, waarbij de punt van de kegel van de wieken is afgekeerd. De punt van de kegel kan ook afgerond zijn. Ook zijn andere toelopende vormen, zoals een bolsegment, een ellipsoïde-segment of een paraboloïde-segment als 35 windgeleider bruikbaar.Preferably, the wind guide is substantially conical in shape, the tip of the cone being turned away from the blades. The tip of the cone may also be rounded. Other tapering shapes, such as a spherical segment, an ellipsoidal segment or a paraboloid segment, can also be used as a wind guide.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening.The invention will be explained below with reference to the appended drawing.

Fig. la van de tekening toont schetsmatig een vertika- 1 o c 1 - 5 - le doorsnede door een rond een vertikale as draaibare kegelvormige windgeleider, op een basisconstructie geplaatst, met slechts een gedeeltelijke weergave van de wieken; 5 fig. lb toont schetsmatig op vergrote schaal een detail van de vertikale doorsnede volgens fig. la door een aan de wieken grenzend deel van de windgeleider; fig. 2 toont de enkele windgeleidermantel; fig. 3 toont een schetsmatige dwarsdoorsnede door de 10 hele windgeleider, in een vlak loodrecht op de windgeleider ; en fig. 4 toont op dezelfde schaal als fig. lb in een gedeeltelijke vertikale doorsnede door de windgeleider, verdere bij voorkeur toe te passen maatregelen.Fig. 1a of the drawing schematically shows a vertical section through a conical wind deflector rotatable about a vertical axis, placed on a basic construction, with only a partial representation of the blades; Fig. 1b schematically shows, on an enlarged scale, a detail of the vertical section according to Fig. 1a through a part of the wind guide adjoining the blades; Fig. 2 shows the single wind deflector jacket; Fig. 3 shows a schematic cross-section through the whole wind guide, in a plane perpendicular to the wind guide; and Fig. 4 shows, in a partial vertical section through the wind deflector, on the same scale as Fig. 1b, further preferred measures to be applied.

15 Fig. la toont schematisch een basisconstructie of mast 1, hier gedacht als vakwerkconstructie, die een in zijn geheel door 2 aangeduide windgeleider draagt, die in het navolgende met "kegel" zal worden aangeduid. Deze kegel 2 is opgebouwd uit een kegelgestel 3 met daarop aangebracht 20 een kegelmantel 4.FIG. 1a schematically shows a basic construction or mast 1, here conceived as a lattice construction, which carries a wind deflector indicated in its entirety by 2, which will hereinafter be referred to as "cone". This cone 2 is built up from a cone frame 3 with a cone jacket 4 mounted thereon.

Het kegelgestel kan opgebouwd zijn uit een stel liggers zoals 5 (cf. de schematische doorsnede van fig. 3) die verlopen volgens beschrijvende lijnen van de kegelvorm en die op geschikte plaatsen, in het bijzonder rondom de 25 opening van de kegel aan de naar de wieken toegekeerde zijde, voorzien kunnen zijn van (niet weergegeven) dwarsliggers. Verder kan het gestel d.m.v. een staander 6 een werkvloer 7 in de inwendige ruimte van de kegel 2 dragen.The cone frame may be composed of a set of beams such as 5 (cf. the schematic cross-section of Fig. 3) which run along descriptive lines of the cone shape and which are arranged in suitable places, in particular around the opening of the cone on the blades facing side, may be provided with sleepers (not shown). Furthermore, the frame can be dm.v. an upright 6 supporting a work floor 7 in the interior space of the cone 2.

In de kegel 2 bevindt zich tevens een rotorgestel 11 30 dat in hoofdzaak uit drie ringen 12a, 12b en 12c bestaat die onderling zijn verbonden d.m.v. spaken 13, waarbij in fig. la slechts een gedeelte van het totale aantal spaken is weergegeven. Het aldus opgebouwde rotorgestel 11 is d.m.v. op niet nader getoonde wijze draaibaar gelegerde 35 rollen 14 ondersteund en rond een in hoofdzaak horizontale as roteerbaar. Het rotorgestel is via een geschikte overbrenging op niet nader getoonde wijze gekoppeld met een of meer stroomgeneratoren, bijvoorbeeld op een gelijksoortige 10 0 1 1 63- - 6 - wijze als die welke is beschreven in de octrooiaanvrage PCT/NL93/00090.In the cone 2 there is also a rotor gear 11 30 which mainly consists of three rings 12a, 12b and 12c which are mutually connected by means of spokes 13, Fig. 1a showing only a part of the total number of spokes. The rotor gear 11 thus constructed is by means of Rotatably alloyed rollers 14 supported in a manner not shown in detail and rotatable about a substantially horizontal axis. The rotor gear is coupled via a suitable transmission in a manner not shown in more detail to one or more power generators, for example in a similar manner as that described in patent application PCT / NL93 / 00090.

Het rotorgestel 11 draagt in de getoonde uitvoering vier bedieningselementen 15 waarmee armen 16 die wieken 17 5 van de rotor dragen om de assen van de bedieningselementen draaibaar zijn. Door deze draaibeweging krijgen de wieken 17 een gecombineerde beweging waardoor ze kunnen inklappen tot in een stand in hoofdzaak tegenzijdig aan de kegelas, zoals beschreven in de genoemde octrooiaanvrage 10 PCT/NL93/00090.In the embodiment shown, the rotor gear 11 carries four operating elements 15 with which arms 16 carrying blades 17 of the rotor can rotate about the axes of the operating elements. This rotational movement gives the blades 17 a combined movement which allows them to collapse into a position substantially opposite to the cone shaft, as described in the said patent application 10 PCT / NL93 / 00090.

In fig. lb is een wiek 17 met een bedieningselement 15 meer in detail getoond, echter zonder dat nader wordt ingegaan op de bevestiging van het bedieningselement 15 aan het rotorgestel 11. Het bedieningselement 15 bevat een as 15 15a, die op twee plaatsen draaibaar is gelegerd in legers 15b. De as 15a is d.m.v. een flensverbinding 15c verbonden met de arm 16 die de wiek 17 draagt. Een rotatie van de as 15a heeft een verplaatsing van de wiek 17 tot gevolg in het gebied dat met een dubbele pijl is aangeduid tussen de met 20 ononderbroken lijnen weergegeven stand en de met onderbroken lijnen weergegeven stand van de wiek 17. De stand van de wiek 17 wordt ingesteld door een met het van de wiek 17 afgekeerde uiteinde van de as 15a verbonden hefboomarm 15d aan te drijven met behulp van een daarmee gekoppelde cylin-25 der-zuigereenheid 15e. De cylinder-zuigereenheid 15e kan een veer bevatten die ervoor zorgt dat de zuigerstang de in fig. lb met ononderbroken lijnen getoonde veilige positie inneemt bij wegvallen van de druk in de cylinder-zuigereenheid 15e bij onderbreking van de energievoorziening voor de 30 wiekverstelling.In Fig. 1b, a wick 17 with an operating element 15 is shown in more detail, but without further detail of the attachment of the operating element 15 to the rotor gear 11. The operating element 15 comprises a shaft 15a, which can be rotated in two places encamped in armies 15b. The shaft 15a is by a flange connection 15c connected to the arm 16 carrying the wick 17. Rotation of the shaft 15a results in a displacement of the wick 17 in the area indicated by a double arrow between the position indicated by 20 solid lines and the position indicated by broken lines of the wick 17. The position of the wick 17 is adjusted by driving a lever arm 15d connected to the end of the shaft 17a away from the wick 17 by means of a cylinder piston unit 15e coupled thereto. The cylinder piston unit 15e may include a spring which causes the piston rod to assume the safe position shown in solid lines in Fig. 1b when the pressure in the cylinder piston unit 15e drops when the power supply for the wick adjustment is interrupted.

Om de windbelasting op het kegeloppervlak te verminderen wordt volgens de uitvinding voorgesteld om delen van het kegelvlak wegklapbaar of verschuifbaar te maken, zoals schematisch is weergegeven in fig. 2 en 3. D.m.v. scharnie-35 ren zoals 20 die verlopen volgens beschrijvende lijnen van de kegel, zijn stukken 4a van de kegelmantel 4 zwenkbaar gemaakt. Zij kunnen daardoor naar binnen worden gezet, ongeveer in radiale vlakken, zoals aangeduid is door 4'. In 10 01 1 63.In order to reduce the wind load on the conical surface, it is proposed according to the invention to make parts of the conical surface foldable or slidable, as is schematically shown in fig. 2 and 3. D.m.v. hinges such as 20 that run along descriptive lines of the cone, pieces 4a of the cone jacket 4 are pivoted. They can therefore be inserted inwardly, approximately in radial planes, as indicated by 4 '. In 10 01 1 63.

- 7 - deze stand is het windremmend oppervlak van de windgeleider vanzelfsprekend niet geheel tot nul teruggebracht maar wel sterk verkleind.- 7 - this position, of course, has not reduced the wind-braking surface of the wind deflector completely to zero, but has greatly reduced it.

Er zijn ook andere oplossingen dan de zwenkbaarheid 5 denkbaar om deze gedachte te realiseren. Zo kunnen delen achter elkaar worden geschoven. Secties van het kegelvlak nabij de top kunnen dan een kleine binnenwaartse verplaatsing uitvoeren en achter een volgende sectie worden geschoven, gezamenlijk achter een derde sectie enzovoorts. De 10 kegelmanteldelen komen op die manier op de wijze van schubben over elkaar heen te liggen. Deze gedachte is ook uitvoerbaar in de omtreksrichting van het kegelvlak, d.w.z. in de richting loodrecht op de beschrijvende lijnen.There are also conceivable solutions other than the pivotability 5 to realize this idea. For example, parts can be pushed one behind the other. Sections of the cone face near the top can then perform a small inward displacement and slide behind a next section, together behind a third section and so on. The 10 cone casing parts are thus superimposed in the manner of scales. This idea is also feasible in the circumferential direction of the conical plane, i.e. in the direction perpendicular to the descriptive lines.

Volgens fig. la en 3 is in de kegel 2 een telesco-15 perende hijsbalk 21 geplaatst. De hijsbalk kan worden uitgeschoven tot voorbij het vlak van de rotorring 12b om er dan werkzaamheden mee te kunnen verrichten aan de wieken 17, in het bijzonder om deze naar binnen in de windgeleider te kunnen brengen zodat er onderhoudswerkzaamheden aan 20 kunnen worden uitgevoerd. Ook kunnen de wieken 17 na demontage buiten de kegel naar beneden worden gelaten resp. daarvandaan worden opgehaald. Vanzelfsprekend is ook een andere plaatsing en uitvoering van de hijsbalk 21 mogelijk dan op de werkvloer 7 zoals die in fig. la is geschetst. In 25 het bijzonder is een andere oplossing dat de ruimte binnen de basisconstructie 1 wordt gebruikt voor het ophijsen en neerlaten van materialen, waaronder ook de wieken. Bij voorkeur is de basisconstructie daartoe opgebouwd uit minimaal vijf onderling door tuidraden 8 verbonden vakwerk-30 staanders 9. In dit geval zijn de staander 6 en de werkvloer 7 van een afsluitbare doorlaat voorzien.According to Figs. 1a and 3, a telescopic lifting beam 21 is placed in the cone 2. The lifting beam can be extended beyond the plane of the rotor ring 12b in order to then be able to carry out work on the blades 17, in particular to bring them inwards into the wind guide so that maintenance work can be carried out on them. The blades 17 can also be lowered or removed outside the cone after disassembly. be picked up from there. Naturally, a different placement and design of the lifting beam 21 is also possible than on the work floor 7 as outlined in Fig. 1a. In particular, another solution is that the space within the base structure 1 is used for lifting and lowering materials, including the blades. The basic construction is preferably built up for this purpose from at least five lattice girders 9 connected by guy wires 8, in which case the upright 6 and the work floor 7 are provided with a lockable passage.

Weer verwijzend naar fig. la ziet men dat de punt van de kegel 2 voorzien is van een uitstekende draagstang 22 voor een of meer windmeetinstrumenten 23. Terwijl het bij 35 bekende windmolens gebruikelijk is om de windsnelheidsmeter achter de rotor te plaatsen - in het bijzonder op het huis van de generator in de gevallen waarin de rotor zich vóór het huis met generator bevindt - krijgt men nu bij de 10 0 1 1 63.Referring again to Fig. 1a, it can be seen that the tip of the cone 2 is provided with a protruding carrying rod 22 for one or more wind measuring instruments 23. While it is usual in windmills known to place the wind speed meter behind the rotor - in particular on the house of the generator in cases where the rotor is in front of the house with generator - one now gets to the 10 0 1 1 63.

- 8 - windmolen waarin de generators ondergebracht zijn binnen de kegel waardoor de wind naar een grotere diameter wordt geleid, de mogelijkheid om de stand van de wieken reeds te wijzigen wanneer de windmetingen ter plaatse van de meetin-5 strumenten daartoe aanleiding geven. Om de gedachten te bepalen: wanneer de kegelafmeting volgens de asrichting 50 meter zou zijn en de lengte van de drager 22 nog eens 10 meter, krijgt men bij een windsnelheid van 48 km per uur 5 sec. regeltijd voordat de wind waarvan de eigenschappen bij 10 23 gemeten wordt, de wieken 17 bereikt. Door een meer nauwkeurige aanpassing van de stand van de wieken aan de windsnelheid op elk moment wordt het rendement verhoogd en wordt de inrichting als geheel gelijkmatiger belast dan in de stand van de techniek.- windmill in which the generators are housed within the cone through which the wind is guided to a larger diameter, the possibility of already changing the position of the blades if the wind measurements at the location of the measuring instruments give cause to do so. To determine the thoughts: if the cone size according to the axis direction would be 50 meters and the length of the carrier 22 another 10 meters, then at a wind speed of 48 km per hour, 5 sec. control time before the wind whose properties are measured at 10 23 reaches the blades 17. By more accurately adapting the position of the blades to the wind speed at any time, the efficiency is increased and the device as a whole is loaded more evenly than in the prior art.

15 Vervolgens ziet men in fig. 1 dat aan de open zijde van de kegel langs de hele omtrek daarvan een in hoofdzaak evenwijdig aan het kegelvlak gerichte flap 24 is aangebracht. Deze kan uit een rubberachtig materiaal bestaan, of eventueel uit een bundel haren i.c. een borstel. De flap 24 20 reikt juist tot aan de plaats van de wieken 17 in de meest gespreide stand daarvan. De flap 24 dient om de tussenruimte tussen het einde van de eigenlijke kegel en de wieken, als gevolg van de aanwezigheid van de draagstang 16 voor elk van die wieken, zodanig te overbruggen dat in die 25 ringvormige zone geen energie nutteloos verbruikt wordt doch integendeel alle langs het kegelvlak afstromende lucht effektief naar de wieken wordt geleid.It can subsequently be seen in Fig. 1 that on the open side of the cone along the entire circumference thereof a flap 24 is arranged which is substantially parallel to the conical surface. This can consist of a rubber-like material, or optionally of a bundle of hair, i.e. a brush. The flap 24 extends just to the location of the blades 17 in its widest position. The flap 24 serves to bridge the gap between the end of the actual cone and the blades, due to the presence of the carrying rod 16 for each of those blades, in such a way that no energy is consumed in that annular zone, but on the contrary all air flowing off the conical surface is effectively guided to the blades.

Fig. 4 laat een ander aspekt van de uitvinding zien. Vast ten opzichte van het rotorgestel 11 is een stroomgene-30 rator 25 aangebracht. Deze wordt in draaiing gebracht met behulp van een looprol 26 die voortdurend aanligt tegen een deel 27 van het vaste gestel van de kegel 2. Het door de generator 25 ontwikkelde elektrische vermogen kan worden benut voor de verstelling van de wieken 17. Eventueel kan 35 elke wiek 17 zijn eigen generator 25 hebben. De elektrische verbindingen tussen de generator 25 en het bedieningsele-ment 15 dat zorgt voor de draaiing van de wiekarm 16 zijn niet getekend, evenmin als het elektronische besturingssys- 1001163 - 9 - teem voor de wiekversnelling.Fig. 4 shows another aspect of the invention. A current generator 25 is arranged fixedly with respect to the rotor frame 11. This is rotated by means of a roller 26 which is continuously in contact with a part 27 of the fixed frame of the cone 2. The electric power developed by the generator 25 can be used to adjust the blades 17. If desired, any wick 17 have its own generator 25. The electrical connections between the generator 25 and the operating element 15 which ensures the rotation of the wing arm 16 are not shown, nor are the electronic control system for the wing gear.

Tenslotte is in fig. la nog aangegeven, dat de kegel een dek 30 kan omvatten met een afsluitbare toegangsopening naar het inwendige van de kegel 2. Een dergelijke voorzie-5 ning is bijzonder nuttig voor het bijvoorbeeld m.b.v. een helicopter afzetten van personen en materialen op een zich op een wateroppervlak bevindende windmolen voor het plegen van onderhoud, inspektie e.d. Om gelijksoortige redenen kan de kegel ook zijn voorzien van toegangen aan de zijkanten 10 daarvan.Finally, it is also indicated in Fig. 1a that the cone can comprise a deck 30 with a closable access opening to the interior of the cone 2. Such a provision is particularly useful for, for example, using e.g. depositing a helicopter of persons and materials on a windmill located on a water surface for carrying out maintenance, inspection, etc. For similar reasons, the cone can also be provided with entrances on the sides thereof.

1001 1 bl1001 1 bl

Claims (12)

1. Inrichting voor de omzetting van windstromingsenergie in mechanische en eventueel elektrische energie, omvattende een met een land- of wateroppervlak verbonden basisconstructie en een op de basisconstructie draaibaar gelegerde 5 rotor voor een aantal elk met een om zijn as zwenkbare draagarm verbonden wieken waarvan de hoofdrichting een hoek maakt met de asrichting van de draagarm, en waarbij, in de windrichting gezien, stroomopwaarts ten opzichte de wieken een toelopende windgeleider is opgesteld, met het kenmerk, 10 dat de windgeleider (2) t.o.v. de basisconstructie (l) draaibaar rond een in hoofdzaak vertikale as is opgesteld, en de rotor (11) draaibaar rond een in hoofdzaak horizontale as is gelegerd ten opzichte van de windgeleider (2).1. Device for the conversion of wind flow energy into mechanical and possibly electrical energy, comprising a basic construction connected to a land or water surface and a rotor rotatably mounted on the basic construction, for a number each of which is connected with a supporting arm pivotable about its axis, the main direction of which makes an angle with the axial direction of the support arm, and in which, viewed in the wind direction, a tapering wind guide is arranged upstream of the blades, characterized in that the wind guide (2) is rotatable with respect to the basic construction (1) around an a substantially vertical axis is disposed, and the rotor (11) is rotatably mounted about a substantially horizontal axis relative to the wind deflector (2). 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 de windgeleider (2) een mantel omvat die ten dele vast is, en ten dele bestaat uit elementen (4*S) die scharnierbaar zijn of eventueel trapsgewijs onder elkaar of onder vaste delen van de mantel kunnen worden geschoven.2. Device according to claim 1, characterized in that the wind guide (2) comprises a jacket which is partly fixed and partly consists of elements (4 * S) which are pivotable or optionally stepped under each other or under fixed parts can be slipped off the jacket. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, 2. dat de windgeleider (2) een vast gestel (3) heeft dat is voorzien van middelen, zoals een werkvloer (7) , voor het verrichten van werkzaamheden in het inwendige van de windgeleider (2) , en het daarin opslaan van gereedschappen en materialenDevice according to claim 1 or 2, characterized in that 2. the wind deflector (2) has a fixed frame (3) provided with means, such as a work floor (7), for carrying out work in the interior of the wind deflector (2), and storing tools and materials therein 4. Inrichting volgens een van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de windgeleider (2) zodanig gedimensioneerd is dat de inwendige ruimte ervan ten minste één van de wieken althans gedeeltelijk kan opnemen, waarbij middelen aanwezig zijn voor het dragen van elke opgenomen wiek. 3 0Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the wind guide (2) is dimensioned such that its internal space can at least partially accommodate at least one of the blades, wherein means are provided for carrying each included wick. 3 0 5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat in de windgeleider (2) hijsmiddelen (21) zijn opgenomen, die zodanig zijn uitgevoerd dat zij tot buiten de inwendige ruimte van de windgeleider werkzaam kunnen zijn.Device according to claim 3 or 4, characterized in that the wind guide (2) includes lifting means (21) which are designed such that they can operate outside the interior space of the wind guide. 6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat 35 de hijsmiddelen een drager met een instelbare lengte omvat- 10 0 1 1 63. - 11 - ten.6. Device as claimed in claim 5, characterized in that the hoisting means comprise a carrier with an adjustable length. 7. Inrichting volgens een van de conclusies 3-6, net het kenmerk, dat de hijsmiddelen werkzaam kunnen zijn door de inwendige ruimte van de basisconstructie (1).Device according to any one of claims 3-6, characterized in that the hoisting means can act through the internal space of the basic construction (1). 8. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, et het kenmerk, dat een of meer windmeters (23) zijn aangebracht aan een drager (22), welke drager zich, in de windrichting gezien, in hoofdzaak stroomopwaarts uitstrekt tot een afstand van de windgeleider (2).Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more anemometers (23) are arranged on a support (22), which support, viewed in the wind direction, extends substantially upstream to a distance from the wind guide. (2). 9. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, •t het kenmerk, dat aan het naar de wieken toegekeerde einde van de windgeleider langs althans nagenoeg de gehele omtrek daarvan een flap of borstel is aangebracht die het manteloppervlak van de windgeleider in hoofdzaak tot aan de 15 naar de windgeleider toegekeerde zijde van de wieken in de meest gespreide stand daarvan verlengt.9. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that a flap or brush is arranged at least at the entire circumference thereof at the end of the wind guide which faces the blades and which extends the jacket surface of the wind guide substantially up to the 15 extends the side of the blades facing the wind guide in its most spread position. 10. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan de rotor een afzonderlijke generator (25) voor de energievoorziening voor de wiekverstel- 20 ling is bevestigd, welke generator met een loopwiel (26) een loopvlak (27) van het vaste gestel (3) van de windgeleider (2) raakt.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a separate generator (25) for the energy supply for the blade adjustment is attached to the rotor, which generator with a running wheel (26) has a running surface (27) of touches the fixed frame (3) of the wind deflector (2). 11. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de rotor (11) is voorzien van een 25 automatische terugstelinrichting voor het in een veilige stand brengen van de wieken bij uitvallen van de energievoorziening voor de wiekverstelling.11. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the rotor (11) is provided with an automatic reset device for bringing the blades in a safe position in the event of failure of the energy supply for the blade adjustment. 12. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de windgeleider in hoofdzaak kegelvor- 30 mig is. 10 01165.12. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the wind guide is substantially conical. 10 01165.
NL1001163A 1995-09-08 1995-09-08 Windmill for generation of electrical power NL1001163C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1001163A NL1001163C2 (en) 1995-09-08 1995-09-08 Windmill for generation of electrical power
GBGB9523965.3A GB9523965D0 (en) 1995-09-08 1995-11-23 Windmill

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1001163 1995-09-08
NL1001163A NL1001163C2 (en) 1995-09-08 1995-09-08 Windmill for generation of electrical power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1001163C2 true NL1001163C2 (en) 1997-03-11

Family

ID=19761552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1001163A NL1001163C2 (en) 1995-09-08 1995-09-08 Windmill for generation of electrical power

Country Status (2)

Country Link
GB (1) GB9523965D0 (en)
NL (1) NL1001163C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009131460A2 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Ocean Wave Rocker As Wind energy system
EP2394052A1 (en) * 2008-11-10 2011-12-14 Organoworld Inc. Turbine annular axial rotor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422820A (en) * 1982-09-29 1983-12-27 Grumman Aerospace Corporation Spoiler for fluid turbine diffuser
US4632637A (en) * 1981-06-04 1986-12-30 Analytics, Inc. Wind turbine
WO1987007328A1 (en) * 1986-05-22 1987-12-03 Alfred Frohnert Wind force plant
US4757211A (en) * 1987-07-10 1988-07-12 Danregn Vidraft A/S Machine for generating electricity
US5062765A (en) * 1990-06-25 1991-11-05 Mcconachy H Reginald High tower wind generating system
DE4202649A1 (en) * 1992-01-30 1993-08-05 Hans Dr Med Moelzer Wind energy converter e.g. for poor wind conditions - has parabolic housing for generator swivelling on vertical axis and rear-mounted rotor blades with outer shroud
WO1993022555A1 (en) * 1992-04-29 1993-11-11 Pieter Arie Jan Eikelenboom Rotor construction for windmill
WO1994025387A1 (en) * 1993-04-26 1994-11-10 Hiab Ab Extendible crane boom

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4632637A (en) * 1981-06-04 1986-12-30 Analytics, Inc. Wind turbine
US4422820A (en) * 1982-09-29 1983-12-27 Grumman Aerospace Corporation Spoiler for fluid turbine diffuser
WO1987007328A1 (en) * 1986-05-22 1987-12-03 Alfred Frohnert Wind force plant
US4757211A (en) * 1987-07-10 1988-07-12 Danregn Vidraft A/S Machine for generating electricity
US5062765A (en) * 1990-06-25 1991-11-05 Mcconachy H Reginald High tower wind generating system
DE4202649A1 (en) * 1992-01-30 1993-08-05 Hans Dr Med Moelzer Wind energy converter e.g. for poor wind conditions - has parabolic housing for generator swivelling on vertical axis and rear-mounted rotor blades with outer shroud
WO1993022555A1 (en) * 1992-04-29 1993-11-11 Pieter Arie Jan Eikelenboom Rotor construction for windmill
WO1994025387A1 (en) * 1993-04-26 1994-11-10 Hiab Ab Extendible crane boom

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009131460A2 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Ocean Wave Rocker As Wind energy system
WO2009131460A3 (en) * 2008-04-24 2010-06-10 Ocean Wave Rocker As Wind energy system
EP2394052A1 (en) * 2008-11-10 2011-12-14 Organoworld Inc. Turbine annular axial rotor
EP2394052A4 (en) * 2008-11-10 2014-01-15 Organoworld Inc Turbine annular axial rotor

Also Published As

Publication number Publication date
GB9523965D0 (en) 1996-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6935841B2 (en) Fan assembly
AU2010224449B2 (en) Apparatus and method for manipulating a component of a wind turbine
US7821148B2 (en) Wind turbine
CN101294549B (en) Wind turbine
US6394745B1 (en) Straight-bladed vertical axis wind turbine
US20050082839A1 (en) Wind energy conversion system
EP3443221B1 (en) A multirotor wind turbine with a platform
EP1677006A2 (en) Wind turbine with detachable crane
WO2008067083A9 (en) Turbine blade assembly
FR2731795A1 (en) Helicopter rotor testing facility
US20040247438A1 (en) Wind energy conversion system
CN103423100B (en) The blade of rotating wind turbine or the method and apparatus of blade part between production or installation period
BE1018581A4 (en) DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK.
NL9200786A (en) WIKE CONSTRUCTION FOR WINDMILL.
NL1001163C2 (en) Windmill for generation of electrical power
BE1017434A3 (en) Wind motor for generating electricity, includes drive mechanism for tilting pivotally mounted wind guide up or down
GB2175350A (en) Wind-driven aerodynamic devices
NL2006276C2 (en) CONSTRUCTION WITH MULTIPLE WIND TURBINE.
CN107084099B (en) It is a kind of convenient for climbing and fall arrest environmentally friendly wind-driven generator
CN107973224A (en) The crane of wind turbine
RU2703590C1 (en) Folding wind-driven power plant
CA3107373A1 (en) Wind power plant
CA2309850C (en) Straight-bladed, vertical axis wind turbine
GB2413367A (en) Wind turbine
JPS62282178A (en) Tower for windmill

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20010401