NL1033514C2

NL1033514C2 - Rotor in the direction, windmill and working method.

Info

Publication number: NL1033514C2
Application number: NL1033514A
Authority: NL
Inventors: Edwin Aronds
Original assignee: Edwin Aronds
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2008-09-09
Also published as: WO2008108637A3; WO2008108637A2; EP2132436A2

Description

ROTOR IN DE RICHTING, WINDMOLEN EN WERKWIJZEROTOR IN THE DIRECTION, WINDMILL AND METHOD

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 rotorinrichting voor gebruik bij het winnen van windenergie. Voorts heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een windmolen omvattende een dergelijke rotorinrichting volgens de onderhavige uitvinding voor gebruik bij het winnen van windenergie. Voorts heeft de onderhavige uit-10 vinding betrekking op een werkwijze met betrekking tot een dergelijke rotor en/of windmolen.The present invention relates to a rotor device for use in the generation of wind energy. The present invention furthermore relates to a windmill comprising such a rotor device according to the present invention for use in generating wind energy. The present invention furthermore relates to a method relating to such a rotor and / or windmill.

Het is bekend om windenergie te winnen voor het gebruik daarvan. Hiervoor worden windmolens gebruikt in vele soorten en maten. Het is bijvoorbeeld mogelijk wind-15 molens te gebruiken voor het overbrengen van windenergie in de vorm van kinetische energie. Voorts is het mogelijk om elektrische energie op te wekken onder toepassing van windenergie. Hiervoor is een veelheid aan soorten van windmolens bekend. Voorbeelden hiervan omvatten windmolens 20 met een as die is gerangschikt in de windrichting en windmolens met een as die is gerangschikt loodrecht op de windrichting. Voorbeelden van deze laatste zijn de Savoni-us rotor en de Darrieus rotor.It is known to extract wind energy for its use. Windmills are used for this in many shapes and sizes. For example, it is possible to use wind mills for transferring wind energy in the form of kinetic energy. Furthermore, it is possible to generate electrical energy using wind energy. A multitude of types of wind turbines are known for this. Examples thereof include windmills 20 with an axis arranged in the wind direction and windmills with an axis arranged perpendicular to the wind direction. Examples of the latter are the Savoni-us rotor and the Darrieus rotor.

Een voordeel van dergelijke rotoren is dat deze 25 functioneren met elke windrichting die loodrecht is gericht op de as. Een belangrijk nadeel van windmolens met een rotor als in de lengterichting van de wind is dat deze slechts bij bepaalde windsnelheden aan de wind kunnen worden blootgesteld teneinde schade daaraan te voorkomen. De 30 windmolens met de loodrecht op de windgerichte rotoras kennen dit nadeel niet. De windmolens met de verticaal op de windgerichte rotoras hebben echter een verder nadeel, namelijk dat deze slechts een beperkt rendement kennen 1033514 2 vanwege het principe van het verschil in weerstand tussen de aangedreven rotorbladen en de retourbladen.An advantage of such rotors is that they function with any wind direction that is perpendicular to the axis. An important disadvantage of wind turbines with a rotor as in the longitudinal direction of the wind is that they can only be exposed to the wind at certain wind speeds in order to prevent damage thereto. The windmills with the rotor axis perpendicular to the wind-oriented rotor axis do not have this disadvantage. However, the windmills with the rotor shaft oriented vertically to the wind direction have a further disadvantage, namely that they have only a limited efficiency because of the principle of the difference in resistance between the driven rotor blades and the return blades.

Teneinde dit nadeel te ondervangen of tenminste te beperken en de mogelijkheid te verschaffen voor een verbe-5 terd rendement verschaft de onderhavige uitvinding een ro-torinrichting voor gebruik bij het winnen van windenergie, omvattende: - ten minste een rotoras die tijdens gebruik in hoofdzaak dwars op de wind rangschikbaar is, 10 - ten minste twee met de rotoras gekoppelde rotor bladen die zodanig zijn gerangschikt dat tijdens gebruik ten minste een rotorblad in hoofdzaak beweegt in de richting van de wind en ten minste een rotorblad in hoofdzaak beweegt tegen de richting van de wind, en 15 - een eerste winddeflector die zodanig rangschik baar is dat deze tijdens gebruik wind die een rotorblad afremt, afbuigt van de rotorbladen.In order to obviate or at least limit this drawback and to provide the possibility for an improved efficiency, the present invention provides a rotor device for use in wind energy generation, comprising: - at least one rotor shaft which, during use, is substantially transverse windable, at least two rotor blades coupled to the rotor shaft and arranged such that during use at least one rotor blade moves substantially in the direction of the wind and at least one rotor blade moves substantially against the direction of the wind, and a first wind deflector which can be arranged such that during use it deflects wind that brakes a rotor blade from the rotor blades.

Door de toepassing van de winddeflector wordt een belangrijke weerstand die een standaard rotorinrichting 20 met dwars op de wind rangschikbare rotoras ondervindt weggenomen of tenminste beperkt. Het beginsel van bijvoorbeeld de Savonius rotor is dat de rotorbladen roteren dankzij een verschil in weerstand tussen de bladen die met de richting van de wind mee roteren en de bladen die tegen 25 de richting van de wind roteren. De onderhavige uitvinding is gegrond op de gedachte om de weerstand van de bladen die roteren in de richting van de wind verder te verlagen ten opzichte van de weerstand van de bladen die roteren in de richting van de wind. De oplossing omvat dat de windde-30 flector de winddruk op de terugkerende (tegen de wind in draaiende) rotoren vermindert.The use of the wind deflector removes or at least limits an important resistance encountered by a standard rotor device 20 with rotor shaft arranged transversely to the wind. The principle of, for example, the Savonius rotor is that the rotor blades rotate due to a difference in resistance between the blades that rotate with the direction of the wind and the blades that rotate against the direction of the wind. The present invention is based on the idea of further reducing the resistance of the blades rotating in the direction of the wind relative to the resistance of the blades rotating in the direction of the wind. The solution comprises that the wind deflector reduces the wind pressure on the returning (anti-wind rotating) rotors.

In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm omvat de rotorinrichting een tweede winddeflector die zodanig is 3 gerangschikt dat deze tijdens gebruik wind die een rotorblad versneld afbuigt in de richting van de rotorbladen. Hierdoor wordt de winddruk op de aandrijvende (met de wind mee bewegende) rotorbladen vergroot waardoor de efficiën-5 tie van de rotor kan worden verbeterd. De combinatie van de eerste en tweede winddeflectoren verschaft een verhoogde winddruk op het aanzichtoppervlak van de rotorbladen gezien vanaf de richting waar de wind vandaan komt.In a first preferred embodiment, the rotor device comprises a second wind deflector which is arranged such that during use it wind deflects a rotor blade in the direction of the rotor blades. As a result, the wind pressure on the driving (moving with the wind) rotor blades is increased, so that the efficiency of the rotor can be improved. The combination of the first and second wind deflectors provides increased wind pressure on the viewing surface of the rotor blades viewed from the direction from which the wind comes.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat rota-10 tiemiddelen voor het roteerbaar onder rotatie als bevestigen van de eerste en of tweede winddeflector. Hierdoor wordt het bijvoorbeeld mogelijk de eerste en/of tweede winddeflector zodanig in de wind gericht te houden dat de wind zo optimaal mogelijk zou aandrukken tegen het aange-15 dreven deel van het rotorblad of de rotorbladen.A further preferred embodiment comprises rotation means for rotatable with rotation as attachment of the first and or second wind deflector. This makes it possible, for example, to keep the first and / or second wind deflector directed in the wind in such a way that the wind would compress as optimally as possible against the driven part of the rotor blade or blades.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de rotorinrichting een deflector oriëntatie-eenheid, omvattende bij voorkeur een windvaan, voor het ten opzichte van de wind en/of de rotoras in een wenselijke oriëntatie 20 brengen en/of houden van de eerste en/of tweede windde- flector. Naast de genoemde windvaan is dit tevens mogelijk door middel van bijvoorbeeld een motoraangedreven deflec-tororiëntatie-eenheid die bijvoorbeeld windrichtinginfor-matie ontvangt van een windrichtingmeter. Voor het meten 25 van de windrichting kan eventueel informatie worden gebruikt die afkomstig is van de rotorinrichting zelf.In a further preferred embodiment the rotor device comprises a deflector orientation unit, preferably comprising a wind vane, for bringing and / or maintaining the first and / or second wind deflector relative to the wind and / or the rotor shaft. reflector. In addition to the aforementioned wind vane, this is also possible by means of, for example, a motor-driven deflector orientation unit that receives, for example, wind direction information from a wind direction meter. For measuring the wind direction, information can possibly be used that originates from the rotor device itself.

De eerste en/of tweede winddeflector omvat bij voorkeur een omhullingsdeel met bij voorkeur een in hoofdzaak cilindervorm. De cilindervorm sluit nauw aan bij een 30 Savonius rotor. Het is bijvoorbeeld evenzeer mogelijk een omhullingsdeel met een bolle vorm toe te passen die aansluit bij een Darrieus rotor. Vanzelfsprekend strekt de 4 genoemde cilindervorm zich slechts uit over een gedeelte van de omtrek van de rotor.The first and / or second wind deflector preferably comprises a casing part with preferably a substantially cylindrical shape. The cylindrical shape closely matches a Savonius rotor. For example, it is equally possible to use a casing part with a convex shape that connects to a Darrieus rotor. Of course, the aforementioned cylindrical shape extends only over a portion of the circumference of the rotor.

Met behulp van een inlaatgeleidingsorgaan kan in een verdere voorkeursuitvoeringsvorm de winddeflector aan 5 de in hoofdzaak tijdens gebruik naar de wind toegekeerde zijde. Het inlaatgeleidingsorgaan kan een bepaalde vorm van de voorzijde van de eerste winddeflector zijn. Het kan echter ook een additioneel orgaan zoals een windgelei-dingsvin omvatten. Een dergelijke windgeleidingsvin wordt 10 toegepast voor het op enige afstand van de rotorbladen splitsen van de wind. Hierbij zal een deel van de wind buiten de rotor om worden geleid waardoor effectief de weerstand van de terugkerende rotorbladen wordt verminderd. Anderzijds zal een deel van de windrichting de aan-15 gedreven rotorbladen worden geleid hetgeen op effectieve wijze veroorzaakt dat de druk hierop groter wordt. De exacte vorm van het inlaatgeleidingsorgaan en/of de windgeleidingsvin kan binnen het begrip van de onderhavige uitvinding door het vakman in detail worden bepaald bij 20 het ontwerpen van specifieke uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding.In a further preferred embodiment, with the aid of an inlet guide member, the wind deflector can be positioned on the side that is essentially facing the wind during use. The inlet guide member can be a certain shape from the front of the first wind deflector. However, it can also include an additional member such as a wind guide fin. Such a wind guide fin is used for splitting the wind at some distance from the rotor blades. A part of the wind will hereby be guided outside the rotor, as a result of which the resistance of the returning rotor blades is effectively reduced. On the other hand, a part of the wind direction will be guided to the driven rotor blades, which effectively causes the pressure thereon to increase. The exact shape of the inlet guide member and / or the wind guide fin can be determined in detail by those skilled in the art within the understanding of the present invention when designing specific embodiments of the present invention.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de eerste en/of tweede winddeflector in hoofdzaak aan de tijdens gebruik van de wind afgewende zijde een uitlaatgelei-25 dingsorgaan. Met behulp van een dergelijk uitlaatgelei-dingsorgaan kan de uitstromende of wegstromende luchtstroom zodanig worden geleid dat weerstandverhogende turbulenties kunnen worden voorkomen of verminderd. Voorts kan een optimale menging van de luchtstromen die om de ro-30 torinrichting stromen en de lucht die er doorheen stroomt worden gerealiseerd met behulp van het uitlaatgeleidings-orgaan.In a further preferred embodiment, the first and / or second wind deflector comprises an outlet guide member substantially on the side remote from use of the wind. With the aid of such an outlet guide member, the outflowing or outflowing air stream can be guided such that resistance-increasing turbulences can be prevented or reduced. Furthermore, an optimum mixing of the air flows that flow around the rotor device and the air that flows through it can be realized with the aid of the outlet guide member.

55

Een verdere maatregel die de weerstand van de re-tourrotorbladen kan doen verminderen is het verschaffen van zijdelingse luchtuitstroomopeningen. Deze kunnen bijvoorbeeld zijn aangebracht in het cilindervormige deel van 5 de eerste winddeflector. Een voordeel van een dergelijk luchtuitstroomopening is dat de remmende druk op de re-tourbladen kan worden verminderd.A further measure that can reduce the resistance of the return rotor blades is to provide lateral air outlets. These can for instance be arranged in the cylindrical part of the first wind deflector. An advantage of such an air outlet opening is that the braking pressure on the return blades can be reduced.

Bij verdere voorkeur worden deze luchtuitstroomopeningen voorzien van een bovenwindse afscherming. Een 10 voordeel hiervan is dat de uitstromende lucht niet of minder wordt belemmerd door de langsstromende lucht.These air outflow openings are further preferably provided with an upwind shield. An advantage hereof is that the outflowing air is not or less impeded by the air flowing past.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de rotorinrichting meerdere etages van rotorbladen waarbij de rotorbladen per etage onderling in een andere oriëntatie 15 ten opzichte van de rotoras rangschikbaar kunnen zijn. Een voordeel hiervan is dat met een minimaal aantal bladen per etage een maximale continuïteit in de windvang kan worden bereikt. Indien bijvoorbeeld twee bladen tegenover elkaar staan per etage is toch een windvang mogelijk met een 20 soortgelijke equivalent als met vier bladen per etage. Hierdoor wordt de aandrijving gelijkmatiger.In a further preferred embodiment, the rotor device comprises several floors of rotor blades, wherein the rotor blades can be arranged per floor mutually in a different orientation relative to the rotor axis. An advantage of this is that with a minimum number of blades per floor a maximum continuity in the windage can be achieved. If, for example, two blades are opposite each other on each floor, a windage is possible with a similar equivalent to that on four blades per floor. This makes the drive more even.

Een verder aspect van de onderhavige uitvinding betreft een windmolen omvattende een rotorinrichting volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de windmolen een 25 dynamo of generator voor het omzetten van bewegingsenergie in elektrische energie en/of een overbrengmechanisme voor overdracht van bewegingsenergie aan een aan te drijven apparaat of systeem omvat. Een dergelijke windmolen heeft voordelen die eveneens aanwezig zijn bij de rotorinrich-30 ting volgens de onderhavige uitvinding zoals in het voorgaande is omschreven.A further aspect of the present invention relates to a windmill comprising a rotor device according to the present invention, wherein the windmill is a dynamo or generator for converting motion energy into electrical energy and / or a transfer mechanism for transferring motion energy to an apparatus to be driven or system. Such a windmill has advantages which are also present in the rotor arrangement according to the present invention as described above.

Een verder aspect van de onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor het gebruiken van de inrichting 6 zoals in het voorgaande is omschreven, waarbij de werkwijze stappen omvat voor het plaatsen en aansluiten en/of stappen van de gewonnen windenergie.A further aspect of the present invention relates to a method for using the device 6 as described in the foregoing, wherein the method comprises steps for placing and connecting and / or steps of the recovered wind energy.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de on-5 derhavige uitvinding zullen in het navolgde worden beschreven aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen onder verwijzing naar de aangehechte figuren, waarbij - Fig. 1 een schematische doorsnede is van een eerste voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige 10 uitvinding met drie rotorbladen per etage, - Fig. 2 een weergave is in perspectief van een verdere uitvoeringsvorm met twee rotorbladen en twee etages .Further advantages, features and details of the present invention will be described below with reference to preferred embodiments with reference to the attached figures, wherein - FIG. 1 is a schematic cross-section of a first preferred embodiment according to the present invention with three rotor blades per floor, - FIG. 2 is a perspective view of a further embodiment with two rotor blades and two levels.

Een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavi-15 ge uitvinding (fig. 1) betreft een windmolen 1. De windmolen is in doorsnede weergegeven. De windmolen betreft een Savonius type windmolen met een rotor 2. De rotor 2 omvat drie rotorbladen 3,4,5. De drie rotorbladen zijn bevestigd aan een rotoras 6. Hoewel in deze voorkeursuitvoeringsvorm 20 drie rotorbladen zijn getoond zijn ook configuraties mogelijk met 2,4,5 of zes rotorbladen en eventueel meer.A preferred embodiment according to the present invention (Fig. 1) relates to a windmill 1. The windmill is shown in section. The windmill is a Savonius type windmill with a rotor 2. The rotor 2 comprises three rotor blades 3,4,5. The three rotor blades are attached to a rotor shaft 6. Although three rotor blades are shown in this preferred embodiment, configurations are also possible with 2,4.5 or six rotor blades and possibly more.

Zoals gebruikelijk bij een Savonius type windmolen roteren de rotorbladen. De rotorbladen roteren binnen een in hoofdzaak cilindervormige ruimte die is aangeduid mid-25 dels de onderbroken cirkelvormige lijn die de einden van de rotorbladen omschrijft.As usual with a Savonius type windmill, the rotor blades rotate. The rotor blades rotate within a substantially cylindrical space indicated by the interrupted circular line describing the ends of the rotor blades.

De centrale as 6 zal door de aandrijving van de rotorbladen roteren en middels deze bewegingsenergie kan een inrichting of een dynamo voor het genereren van elek-30 trische energie worden aangedreven. Deze onderdelen zijn op zichzelf niet getoond. Voor het aanpassen van de rota-tiesnelheid van de as aan een eventuele aan te drijven in- 7 richting of dynamo kan een eveneens niet getoonde transmissie worden voorzien.The central shaft 6 will rotate through the drive of the rotor blades and by means of this movement energy a device or a dynamo for generating electrical energy can be driven. These parts are not shown per se. A transmission (not shown) can be provided for adapting the rotational speed of the shaft to a possible device or dynamo to be driven.

De werking van de Savonius windmolen berust op het verschil in weerstand tussen de rotorbladen die met de 5 wind mee bewegen en de rotorbladen die tegen de wind in roteren. Er zijn verschillende types van Savonius rotoren bekend waaronder rotoren met twee afzonderlijke halve bollen als rotorblad en rotoren met twee gebogen bladen die tegenover elkaar staan. Een bekende optimalisatie bij 10 Savonius rotoren is dat de wind tussen de bladen geleid kan worden zodat de tegen de wind in bewegende bladen enige additionele push verkrijgen van de wind die eerst in de met de wind meebewegende bladen wordt ingevangen.The operation of the Savonius windmill is based on the difference in resistance between the rotor blades that move with the wind and the rotor blades that rotate against the wind. Different types of Savonius rotors are known, including rotors with two separate hemispheres as a rotor blade and rotors with two curved blades that face each other. A known optimization with Savonius rotors is that the wind can be guided between the blades so that the blades moving against the wind obtain some additional push from the wind that is first caught in the blades moving with the wind.

De eenvoud van de bekende Savonius rotor is ook 15 een oorzaak voor de beperkingen daarvan. De gewonnen energie wordt bijvoorbeeld beperkt tot het verschil in weerstand van de aangedreven rotorbladen ten opzichte van de retonerende rotorbladen. Teneinde dit verschil te vergroten is het een doel van de onderhavige uitvinding om de 20 weerstand op de retonerende rotorbladen te verminderen.The simplicity of the known Savonius rotor is also a cause for its limitations. The energy obtained is limited, for example, to the difference in resistance of the driven rotor blades relative to the retonating rotor blades. In order to increase this difference, it is an object of the present invention to reduce the resistance on the retoning rotor blades.

Een verder doel is om de weerstand op de aangedreven rotorbladen relatief te vergroten.A further aim is to relatively increase the resistance on the driven rotor blades.

De rotorbladen roteren onder invloed van de wind in de richting van de pijlen w in de richting van de pijl 25 R. Het tegen de wind in bewegende rotorblad 4 is onder invloed van dezelfde wind als de rotorbladen die met de wind meebewegen 3,5. In het geval dat er twee rotorbladen zijn zal het aangedreven rotorblad zich ten opzichte van het rotorblad 4 gespiegeld bevinden ten opzichte van de as 6. 30 De winddeflector 11 dient voor het tegenhouden van de wind waar het rotorblad 4 tegenin moet bewegen. In zijn eenvoudigste vorm is de winddeflector 12 een ongeveer halve ronde cilinder, hetgeen in de figuur is weergegeven 8 door de wanddelen 12 en 15. Deze wanddelen dienen voor het langs het rotorblad 4 of althans het gedeelte van de ruimte van de rotor waardoor het rotorblad tegen de wind in beweegt af te schermen. In deze eenvoudigste uitvoerings-5 vorm met alleen de wanddelen 12 en 15 is ook de deflector 21 niet aanwezig. De wind wordt derhalve afgebogen om de winddeflectorwand 12,15 en kan verder vrijelijk bewegen om de windmolen 1. Alternatieve uitvoeringsvormen omvatten verder respectievelijk de delen 13,19,17,18,20,16,21 zoals 10 in het navolgende zal worden beschreven.The rotor blades rotate under the influence of the wind in the direction of the arrows w in the direction of the arrow R. The rotor blade 4 moving against the wind is under the influence of the same wind as the rotor blades which move with the wind 3.5. In the case that there are two rotor blades, the driven rotor blade will be mirrored with respect to the rotor blade 4 relative to the shaft 6. The wind deflector 11 serves to retain the wind against which the rotor blade 4 has to move. In its simplest form, the wind deflector 12 is an approximately half-round cylinder, which is shown in the figure 8 by the wall parts 12 and 15. These wall parts serve for passing along the rotor blade 4 or at least the part of the space of the rotor through which the rotor blade shields against the wind. In this simplest embodiment with only the wall parts 12 and 15, also the deflector 21 is not present. The wind is therefore deflected about the wind deflector wall 12,15 and can further move freely around the windmill 1. Alternative embodiments furthermore comprise parts 13,19,17,18,20,16,21, respectively, as will be described below.

In een verdere uitvoeringsvorm is de winddeflec-tor 11 omvattende de wanddelen 12 en 15 uitgebreid met een vin 13 met een voorste rand 14. Deze vin heeft een zodanige vorm dat zoveel mogelijk wind voor de aandrijving van 15 de rotor geschikte richting wordt gedrongen in de richting van de rotorruimte. In de figuur is deze vin met een naar de voorzijde gebolde vorm getoond. In een alternatief is een dergelijke vorm recht of hol. Een verder doel van een dergelijke vin is het limiteren van wervelingen aan de 20 voorzijde van de rotor. Met de voorzijde wordt bedoeld de zijde waar de wind vandaan komt.In a further embodiment, the wind deflector 11 comprising the wall parts 12 and 15 is extended with a fin 13 with a front edge 14. This fin has such a shape that as much wind as possible for the drive of the rotor is forced in the direction in the direction direction of the rotor space. In the figure, this fin is shown with a shape convex to the front. In an alternative, such a shape is straight or concave. A further purpose of such a fin is to limit swirls on the front of the rotor. The front refers to the side from which the wind comes.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de deflector 11 voorzien van een windgeleidingsorgaan 16 aan de achterzijde daarvan. Met de achterzijde wordt bedoeld de 25 zijde waar de wind naartoe blaast. Dit windgeleidingsorgaan ofwel spoiler 16 dient voor het beperken van turbulentie waar de wind die onder deflector heen waait weer samen komt met de wind die de rotorbladen aandrijft. Ook bij deze spoiler kan de vorm daarvan afhankelijk zijn van 30 de omstandigheden en door de vakman binnen het begrip van de onderhavige uitvinding nader worden gespecificeerd.A further preferred embodiment is the deflector 11 provided with a wind guide member 16 at the rear thereof. The rear side means the side to which the wind blows. This wind deflector or spoiler 16 serves to limit turbulence where the wind that blows under the deflector again comes together with the wind that drives the rotor blades. Also with this spoiler the shape thereof can depend on the circumstances and be further specified by the person skilled in the art within the understanding of the present invention.

In een verdere uitvoering is de cilinderwand 12,15 voorzien van openingen 17 respectievelijk 18 voor het 9 daardoor laten uitstromen van lucht die wordt voortgestuwd door de terugroterende bladen, zoals hier in figuur middels blad 4 is getoond. Teneinde de door deze openingen 17,18 uitstromende lucht een voorspoedige doorgang te la-5 ten is verder voorzien in kleppen 19,20 die deze uitstromende opening afschermen tegen de langsstromende wind. Voorts is het voordelig dat achter de kleppen 19,20 door langsstromende wind een onderdruk zou ontstaan hetgeen de voortstuwing van de terugroterende rotor zoals die in de 10 positie van de rotor 4 is getoond wordt gestimuleerd doordat lucht uit de linkerruimte van de rotorruimte wordt gezogen door deze onderdruk. Ook hierbij kan de vorm van de kleppen 19,20 door de vakman afhankelijk van de omstandigheden experimenteel worden bepaald binnen het begrip van 15 de onderhavige uitvinding.In a further embodiment, the cylinder wall 12, 15 is provided with openings 17 and 18, respectively, for allowing air to flow out through it, which is propelled through the rotating blades, as shown here in figure 4 by means of sheet 4. In order to allow the air flowing out through these openings 17, 18 to have a successful passage, valves 19, 20 are further provided which shield this outflow opening against the wind passing past. It is furthermore advantageous that a negative pressure would arise behind the valves 19,20 due to the wind flowing past, which stimulates the propulsion of the rotating rotor as shown in the position of the rotor 4 because air is sucked out of the left space of the rotor space by this underpressure. Here too, the shape of the valves 19,20 can be determined experimentally by the person skilled in the art depending on the circumstances within the understanding of the present invention.

Een verdere uitvoering is aan de andere zijde van de deflector 11 van de rotorruimte die is weggegeven middels de onderbroken cirkellijn een tweede deflector 21 die bedoeld is voor het invangen van de wind voor het aandrij-20 ven van de rotorbladen die met hun hoge weerstandzijde worden aangedreven door de wind. Elke vorm van deze deflector kan worden bepaald afhankelijk van de omstandigheden, zoals de vorm van het rotorblad, veel voorkomende windsoorten en -snelheden en dergelijke. De vorm aan de 25 voorzijde nabij de rand 22 dient voor het minimaliseren van turbulentie en het maximaliseren van het effect van de voortstuwing van de rotorbladen. Ook aan de achterzijde van deze deflector 21 kan een vorm zijn voorzien die binnen het begrip van de onderhavige uitvinding door de vak-30 man kan worden bepaald in afhankelijkheid van de parameters van de uitvoeringsvorm.A further embodiment is a second deflector 21 on the other side of the rotor space deflector 11 that has been given away by means of the interrupted circle line, which is intended for catching the wind in order to drive the rotor blades which are mounted with their high resistance side. powered by the wind. Any shape of this deflector can be determined depending on the circumstances, such as the shape of the rotor blade, common wind types and speeds and the like. The shape at the front near the edge 22 serves to minimize turbulence and maximize the effect of propulsion of the rotor blades. Also at the rear of this deflector 21 a form can be provided which can be determined by the skilled person within the understanding of the present invention depending on the parameters of the embodiment.

Bij voorkeur is de windmolen 1 roteerbaar zodat deze kan worden gericht naar de wind. Doordat de rotor op 10 zichzelf in elke richting dezelfde werking heeft volstaat het dat de deflectoren ten opzichte van de wind roteerbaar zijn. Verder zijn de deflectoren eventueel ten opzichte van elkaar enigszins roteerbaar om een optimale werking te 5 verschaffen bij elke windrichting. Hierbij is bijvoorbeeld ook de vorm van de inlaat en uitlaat 13,16,22 van de deflectoren instelbaar met bijvoorbeeld de windsnelheid.The windmill 1 is preferably rotatable so that it can be directed towards the wind. Because the rotor per se has the same effect in every direction, it is sufficient that the deflectors are rotatable relative to the wind. Furthermore, the deflectors are optionally slightly rotatable relative to each other to provide optimum operation in any wind direction. Here, for example, the shape of the inlet and outlet 13, 16, 22 of the deflectors can also be adjusted with, for example, the wind speed.

Voor het richten van de deflectoren kan bijvoorbeeld de spoiler 16 een bepaalde lengte hebben dat deze 10 een sturende werking verkrijgt. Het is echter evenzeer mogelijk afzonderlijk van deze deflectoren een vaan hiermee te koppelen zodanig dat deze extra vaan (niet getoond) kan zorg dragen voor een juiste oriëntatie ten opzichte van de windrichting. Verder is het mogelijk een windrichtingmeter 15 met een sturingsmechanisme en een aandrijving bijvoorbeeld in de vorm van een elektromotor te verschaffen. Hierbij kan bijvoorbeeld op basis van gegevens van één windrichtingmeter een aantal windmolens in de juiste richting gericht worden.For directing the deflectors, for example, the spoiler 16 may have a certain length that it obtains a steering action. However, it is equally possible to couple a vane separately from these deflectors such that this additional vane (not shown) can ensure a correct orientation with respect to the wind direction. Furthermore, it is possible to provide a wind direction meter 15 with a control mechanism and a drive, for example in the form of an electric motor. Here, for example, a number of wind turbines can be directed in the right direction based on data from one wind direction meter.

20 In Fig. 2 wordt is een uitvoering in perspectief getoond omvattende twee etages met elk twee bladen. Hierbij is de rangschikking van de winddeflectoren in hoofdzaak gelijk aan die van de eerder beschreven uitvoeringsvorm. De etages zijn begrensd en gescheiden middels in 25 hoofdzaak ronde platen 31,32,33. De rotorbladen 23 en 24 van de bovenste etage zijn in bovenaanzicht gezien 90 graden versprongen/geroteerd ten opzichte van de rotorbladen 25 en 27 van de onderste etage.FIG. 2, an embodiment is shown in perspective comprising two floors with two blades each. The arrangement of the wind deflectors is substantially the same as that of the previously described embodiment. The floors are delimited and separated by means of substantially round plates 31.32,33. The top and bottom rotor blades 23 and 24 are offset / rotated 90 degrees with respect to the top and bottom blades rotor blades 25 and 27.

Een voordeel van de onderhavige uitvinding is dat 30 deze de Savonius rotor intrinsiek efficiënter maakt bij alle windsnelheden doordat de weerstand van de aangedreven rotorbladen vergroot wordt ten opzichte van de tegen de wind in bewegende rotorbladen. Hierdoor wordt een windmo- 11 len met bijvoorbeeld een Savonius rotor in meer omstandigheden toepasbaar danwel rendabel.An advantage of the present invention is that it makes the Savonius rotor intrinsically more efficient at all wind speeds by increasing the resistance of the driven rotor blades relative to the rotor blades moving against the wind. This makes a wind mill with, for example, a Savonius rotor applicable in more circumstances or profitable.

In het voorgaande is de onderhavige uitvinding beschreven aan de hand van enkele voorkeursuitvoeringsvor-5 men. Verschillende aspecten van verschillende uitvoeringen worden beschreven geacht in combinatie met elkaar waarbij alle combinaties die op basis van dit document door een vakman kunnen worden gemaakt dienen te worden meegelezen. Deze voorkeursuitvoeringsvormen zijn niet beperkend voor 10 de beschermingsomvang van deze tekst. De gevraagde rechten worden bepaald in de aangehechte conclusies.In the foregoing, the present invention has been described with reference to a few preferred embodiments. Different aspects of different embodiments are considered described in combination with each other, whereby all combinations that can be made by a person skilled in the art on the basis of this document must be read. These preferred embodiments are not limitative of the scope of this text. The rights requested are defined in the appended claims.

10335141033514

Claims

A rotor device for use in wind energy production, comprising: 5. at least one rotor shaft which during use can be arranged substantially transversely to the wind, - at least two rotor blades coupled to the rotor shaft and arranged such that during use at least one rotor blade substantially moves in the direction of the wind and at least one rotor blade substantially moves against the direction of the wind, and - a first wind deflector which can be arranged such that during use it deflects wind that brakes a rotor blade from the rotor blades. 15

2. Rotor device as claimed in claim 1, comprising a second wind deflector which can be arranged such that during use it deflects wind, which accelerates a rotor blade, in the direction of the rotor blades. 20

3. Rotor device as claimed in claim 1 or 2, comprising rotation means for rotatably mounting the first and / or wind deflector about the rotor axis.

4. Rotor device as claimed in one or more of the foregoing claims, comprising a deflector orientation unit, preferably comprising a wind vane, for bringing and / or maintaining the first and / or the relative and / or rotor axis in a desired orientation 30 second wind deflector.

5. Rotor device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the first and / or second wind deflector comprises a casing part with preferably a substantially cylindrical shape.

6. Rotor device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the first and / or wind deflector comprises an inlet guide member substantially on the side facing the wind during use.

7. Rotor device as claimed in claim 6, wherein the inlet guide member of the first wind deflector comprises a wind guide fin for splitting the wind at some distance from the rotor blades.

8. Rotor device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the first and / or second wind deflector comprises an outlet guide member substantially on the side turned away during use of the wind.

9. Rotor device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the first wind deflector comprises lateral air outflow openings.

10. Rotor device according to claim 9, wherein the air outflow openings are provided with an upwind shield.

11. Rotor device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the rotor shaft is in the position of use in a substantially vertical orientation.

Rotor device according to one or more of the preceding claims, comprising a plurality of floors of rotor blades, wherein the rotor blades can be arranged per floor in a different orientation relative to the rotor axis.

13. Windmill comprising a rotor device according to one or more of the preceding claims, comprising a dynamo or generator for converting motion energy into electrical energy and / or a transfer mechanism for transferring motion energy to an apparatus to be driven or system.

14. Method for using a device according to one or more of the preceding claims, comprising steps for placing and connecting and / or steps for taking the wind energy extracted. 1033514