PL196478B1 - Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami - Google Patents

Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami

Info

Publication number
PL196478B1
PL196478B1 PL352937A PL35293799A PL196478B1 PL 196478 B1 PL196478 B1 PL 196478B1 PL 352937 A PL352937 A PL 352937A PL 35293799 A PL35293799 A PL 35293799A PL 196478 B1 PL196478 B1 PL 196478B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hub
blades
engine according
rotor
diameter
Prior art date
Application number
PL352937A
Other languages
English (en)
Other versions
PL352937A1 (pl
Inventor
Nabour Marcel Le
Christophe Hagopian
Original Assignee
Cie Internationale De Turbines
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 Cie Internationale De Turbines filed Critical Cie Internationale De Turbines
Publication of PL352937A1 publication Critical patent/PL352937A1/pl
Publication of PL196478B1 publication Critical patent/PL196478B1/pl

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
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • 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
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/60Cooling or heating of wind motors
    • 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
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/10Stators
    • F05B2240/13Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • 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
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • 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
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

1. Silnik wiatrowy z uko snymi lopatami, zamon- towany na pionowym maszcie, zawieraj acy smig lo poruszane przez wiatr, wyposa zone w lopaty osa- dzone w pia scie o du zej srednicy i o poziomej osi, oraz pr adnic e pr adu przemiennego wspó lpracuj ac a ze smig lem i wyposa zon a w wirnik przymocowany do piasty korzystnie w miejscu najwi ekszej srednicy piasty, oraz w stojan, z cewkami przylegaj acymi do wirnika, przymocowany do sta lej ramy polaczonej z ko low a os lon a stanowi ac a przed lu zenie piasty, wspó losiowo z ni a, tak ze tworz a one op lywow a obudow e, w której znajduje si e pr adnica pr adu przemiennego, znamienny tym, ze piasta (7) jest przed lu zona w swojej przedniej, zamocowanej obro- towo cz esci o g lowic e aerodynamiczn a (20) zakry- waj ac a korzystnie stopy lopat (6), a w swojej cz esci tylnej jest przed lu zona o sta la ko low a os lon e (9) po laczon a ze stojanem (5), za s lopaty (6) s a otoczo- ne w pobli zu swoich ko nców (55) przez rozbie zny, krótki ko lowy wieniec op lywowy (8), zamontowany wspó losiowo wzgl edem piasty (7). PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196478 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 352937 (13) (22) Data zgłoszenia: 05.11.1999 (51) Int.Cl.
F03D 1/04 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: F03D 9/00 (2006.01)
05.11.1999, PCT/FR99/02705 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
23.11.2000, WO00/70219 PCT Gazette nr 47/00 (54)
Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami
(30) Pierwszeństwo: 12.05.1999,FR,99/06076 (73) Uprawniony z patentu: COMPAGNIE INTERNATIONALE DE TURBINES ATMOSPHERIQUES,Alfortville,FR
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 22.09.2003 BUP 19/03 (72) Twórca(y) wynalazku: Marcel Le Nabour,Maisons Lafitte,FR Christophe Hagopian,Creteil,FR
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.01.2008 WUP 01/08 (74) Pełnomocnik: Kuczyńska Teresa, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.
(57) 1. Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami, zamontowany na pionowym maszcie, zawierający śmigło poruszane przez wiatr, wyposażone w łopaty osadzone w piaście o dużej średnicy i o poziomej osi, oraz prądnicę prądu przemiennego współpracującą ze śmigłem i wyposażoną w wirnik przymocowany do piasty korzystnie w miejscu największej średnicy piasty, oraz w stojan, z cewkami przylegającymi do wirnika, przymocowany do stałej ramy połączonej z koł ową osłoną stanowiąc ą przedłużenie piasty, współosiowo z nią, tak że tworzą one opływową obudowę, w której znajduje się prądnica prądu przemiennego, znamienny tym, że piasta (7) jest przedłużona w swojej przedniej, zamocowanej obrotowo części o głowicę aerodynamiczną (20) zakrywającą korzystnie stopy łopat (6), a w swojej części tylnej jest przedłużona o stałą kołową osłonę (9) połączoną ze stojanem (5), zaś łopaty (6) są otoczone w pobliżu swoich końców (55) przez rozbieżny, krótki kołowy wieniec opływowy (8), zamontowany współosiowo względem piasty (7).
PL 196 478 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami zamontowany na pionowym maszcie i wyposażony w śmigło poruszane wiatrem i współpracujące z prądnicą prądu przemiennego w celu dostarczania energii elektrycznej.
Specjaliści próbują już od dłuższego czasu odzyskiwać energię wiatru, która ma zaletę energii nie powodującej zanieczyszczenia środowiska, emisji ciepła oraz skażenia chemicznego, a jednocześnie praktycznie nie do wyczerpania.
Takie zalety są jednakże zrównoważone w znacznej mierze szeregiem niedogodności związanych zwłaszcza z rozproszonym i przerywanym charakterem wiatru, a poza tym dobrze wiadomo, że parki maszyn wiatrowych zajmują dużo miejsca i powodują dokuczliwe hałasy.
Te niedogodności sprawiają, że zapotrzebowanie na silniki wiatrowe było mniejsze niż można by oczekiwać, przy czym perspektywy rozwoju w tej dziedzinie są obecnie bardzo szerokie.
Mówiąc dokładniej, stosowane aktualnie silniki wiatrowe są wyposażone najczęściej w śmigła z promieniowymi łopatami i osią poziomą, analogicznymi do łopat i osi umoż liwiających napęd samolotów, lecz na ogół o wiele większymi. Takie śmigła z napędami, które zwielokrotniają prędkość obrotową współpracują z prądnicami prądu stałego albo prądnicami prądu przemiennego, co powoduje, że stają się one ciężkie, kosztowne i mają niewielką efektywność.
Zaproponowano już także turbiny z osią pionową i pionowymi łopatami, nazywanymi panemonami, które mają zaletę polegającą na tym, że są mniej uciążliwe i nie są zależne od elementów umożliwiających ich orientację względem wiatru, lecz mają za to niewielką efektywność.
W obydwóch tych układach łopaty są mało odporne na drgania i rezonanse, co powoduje złamanie albo na skutek zmęczenia albo gwałtownych wiatrów. Te elementy, słabo zabezpieczone, mogą wtedy stać się bardzo niebezpieczne.
Trzeci rodzaj silnika wiatrowego, opisany w różnych publikacjach, lecz jeszcze nie stosowany na skalę przemysłową, jest wyposażony w ukośne łopaty, które wychodzą z wielkiej piasty i których tworzące są usytuowane wzdłuż stożka ściętego przodem do wiatru. Wiatr wprawia w ruch obrotowy łopaty, które są prowadzone przez zespół dyfuzora, utworzony przez piastę, łopaty i w danym przypadku przez współosiowy wieniec opływowy zamontowany dookoła ich końców.
W takim silniku wiatrowym efektywność jest większa. Poza tym ukośne łopaty są dłuższe niż łopaty promieniowe o tej samej użytkowej średnicy i są czynne na całej długości bez końcowych strat aerodynamicznych, co zwiększa jeszcze sprawność.
Silniki wiatrowe tego rodzaju są znane z amerykańskiego opisu patentowego nr US-4 781 523, niemieckiego opisu patentowego nr DE-804 090 albo francuskiego opisu patentowego nr FR-2 627 812.
Silnik wiatrowy ujawniony w opisie patentowym DE 804090 posiada dwa śmigła, których łopaty są nachylone wzajemnie odmiennie. Śmigła te współpracują z generatorem elektrycznym połączonym z korpusem. Silnik wiatrowy zawiera opływowy wieniec zamocowany na łopatach ś migieł.
W rozwiązaniu ujawnionym w opisie patentowym DE 757548 obrotowa piasta silnika wiatrowego jest usytuowana w kierunku wiatru, w tylnej części stabilnego opływowego korpusu, który jest zamocowany do stojana. Stała obudowa jest przedłużona o głowicę aerodynamiczną. Głowica aerodynamiczna zawiera mechanizm regulacyjny nastawnego deflektora. Śmigło jest usytuowane w wewnętrznej części zbieżnego wieńca opływowego, który jest zamontowany blisko końców łopat, współosiowo względem piasty i który ma stosunkowo dużą długość. Piasta napędza wirnik, obracając się w łożyskach, które są zamocowane na rurowym pręcie przymocowanym do stałego korpusu, i do tego stałego pręta jest przymocowany stojan.
Ponadto, z francuskiego opisu patentowego nr FR-2 763 759 jest znany silnik wiatrowy wyposażony w generator prądu, którego wirnik jest związany z opływowym wieńcem, który z kolei łączy ze sobą końce łopat. Silnik wiatrowy tego samego rodzaju jest znany z amerykańskiego opisu patentowego nr US-1 352 960. Ten silnik wiatrowy zawiera obwodowy wieniec wyposażony w magnesy indukcyjne, tworzące wirnik umieszczony naprzeciwko zespołu trzech płytkowych biegunów magnetycznych owiniętych przewodnikami elektrycznymi zasilanymi w prąd w taki sposób, że tworzą stojan zewnętrzny względem wirnika.
We francuskim opisie patentowym nr FR-967 895 przedstawiono maszyny elektryczne o wielkiej średnicy i pionowych osiach, w których wirnik indukcyjny i indukowany stojan są rozmieszczone albo zgodnie z nałożonymi płaskimi wieńcami o tej samej wielkości, albo jeden we wnętrzu drugiego.
PL 196 478 B1
Generatory elektryczne opisane w tych dokumentach są ciężkie i wymagają wytrzymałych konstrukcji utrzymujących i kosztownych masztów.
Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami, zamontowany na pionowym maszcie, zawierający śmigło poruszane przez wiatr, wyposażone w łopaty osadzone w piaście o dużej średnicy i o poziomej osi, oraz prądnicę prądu przemiennego współpracującą ze śmigłem i wyposażoną w wirnik przymocowany do piasty korzystnie w miejscu największej średnicy piasty, oraz w stojan, z cewkami przylegającymi do wirnika, przymocowany do stałej ramy połączonej z kołową osłoną stanowiącą przedłużenie piasty, współosiowo z nią, tak że tworzą one opływową obudowę, w której znajduje się prądnica prądu przemiennego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że piasta jest przedłużona w swojej przedniej, zamocowanej obrotowo części o głowicę aerodynamiczną zakrywającą korzystnie stopy łopat, a w swojej części tylnej jest przedłużona o stałą kołową osłonę połączoną ze stojanem, za ś łopaty są otoczone w pobliżu swoich końców przez rozbieżny, krótki kołowy wieniec opływowy, zamontowany współosiowo względem piasty.
Obrotowa piasta ma dzwonokształtny element, który w swojej tylnej części o większej średnicy, przylegającej do osłony jest wyposażony w wirnik, a w jego części przedniej są zamocowane stopy łopat.
Głowica aerodynamiczna jest wyposażona w otwór wlotowy dla powietrza połączony z komorą do usuwania wody, która jest połączona z przewodami chłodzącymi dla powietrza, zaś te przewody chłodzące są z drugiej strony połączone z dyszami usytuowanymi w sąsiedztwie obwodów elektrycznych.
Piasta jest wyposażona w swojej wewnętrznej części w płaski pierścień o osi usytuowanej poziomo, i pokrywającej się z osią obrotu piasty, zaś boki i/lub obwodowy brzeg wewnętrzny albo obwodowy brzeg zewnętrzny płaskiego pierścienia współpracują z grupą obrotowych rolek o wałkach zamocowanych do ramy przy czym podczas obrotu piasty obrotowe rolki stanowią prowadnicę piasty.
Płaski pierścień współpracuje z hamulcami, zwłaszcza hamulcami tarczowymi rozmieszczonymi pomiędzy grupami rolek.
Osłona jest przedłużona na swoim przednim końcu sąsiadującym z obrotową piastą o rynienkę wchodzącą do jej wnętrza.
Wieniec opływowy może być osadzony na łopatach.
Wieniec opływowy może być stałym elementem zamontowanym na ramionach połączonych na sztywno z ramą i z końcami łopat jest pasowany z niewielkim luzem.
Opływowy wieniec ma gruby opływowy korpus o zaokrąglonej krawędzi przedniej i ma rozbieżną cienką krawędź spływu.
Łopaty są łopatami spiralnymi nachylonymi w kierunku do przedniego końca pod kątem zawartym pomiędzy 30° i 45° przy czym średnica powierzchni omiatanej łopat jest dwa albo cztery razy większa niż średnica piasty albo osłony.
Silnik wiatrowy według wynalazku jest bardziej solidny, o większej mocy i mniej hałaśliwy niż proponowane aktualnie silniki wiatrowe.
Piasta wyposażona w głowicę aerodynamiczną i osłonę usytuowaną w jej przedłużeniu są przystosowane do opływowej obudowy stanowiącej integralną część zespołu dyfuzora i przyczyniającej się do optymalizacji przepływu powietrza przez śmigło.
Dzięki temu, że głowica piasty jest wyposażona w otwór wlotowy dla wiatru, połączony z jednej strony z komorą do usuwania wody, a z drugiej strony z przewodami prowadzącymi powietrze chłodzące, można łatwo odprowadzać wodę i chłodzić obwody elektryczne. Ponadto, do odbierania wód deszczowych na przednim końcu osłony przylegającym do obrotowej piasty, przewidziano rynienkę wchodzącą do jej wnętrza.
Zastosowanie łopat spiralnych, nachylonych w kierunku przedniego końca pod kątem zawartym pomiędzy 30° i 45° i o średnicy powierzchni omiatanej dwa albo cztery razy większej niż średnica piasty albo osłony umożliwia uzyskanie maksymalnej mocy.
Zastosowanie wieńca opływowego pozwala na zmniejszenie hałasu, a przede wszystkim stworzenie we współpracy z piastą i łopatami śmigła zespołu dyfuzora umożliwiającego uzyskanie optymalnych warunków zasysania powietrza.
Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w rzucie aksonometrycznym śmigło z opływowym wieńcem, fig. 2 - w przekroju osiowym pierwsze rozwiązanie silnika wiatrowego, fig. 3 - pierwsze rozwiązanie w widoku z przodu, fig. 4 - w widoku z boku drugie korzystne rozwiązanie wynalazku, fig. 5 - rozwiązanie wynalazku
PL 196 478 B1 z fig. 4 w widoku z tył u, fig. 6 - szczegół w przekroju osiowym silnika wiatrowego przedstawionego na fig. 4, fig. 7 - szczegół z fig. 6 przedstawiający płaski pierścień i grupę rolek, fig. 8 - w przekroju wariant silnika wiatrowego przedstawionego na fig. 4 do 7.
Silnik wiatrowy posiada śmigło 1 zamontowane na maszcie 2 i współpracujące z prądnicą prądu przemiennego, która ma wirnik 4 i stojan 5.
Wirnik 4 jest wirnikiem ze stałymi magnesami rozmieszczonymi w regularnych odstępach w wień cu, natomiast stojan 5 jest stojanem z cewkami indukcyjnymi, przylegają cymi do wirnika 4.
Śmigło 1 jest wyposażone w spiralne łopaty 6 nachylone do przodu w kierunku V wiatru, których tworzące są usytuowane wzdłuż stożka ściętego.
Te łopaty 6 są utrzymywane przez piastę 7 o dużej średnicy z osią poziomą i są otoczone w pobliżu swoich końców przez rozbieżny kołowy wieniec opływowy 8 o stosunkowo małej długości, który jest zamontowany współosiowo względem piasty 7.
Wirnik 4 jest przymocowany do piasty 7 w miejscu największej średnicy.
Stojan 5 jest połączony na sztywno z obrotową osłoną 9, która stanowi przedłużenie piasty, osiowo względem niej, w taki sposób, że tworzą one opływową obudowę.
Zgodnie z fig. 2 łopaty 6 są przymocowane do piasty, osadzonej obrotowo dokoła łożysk 10, 11 osadzonych na stałej osi 12. Ta oś jest podparta z przodu w kierunku V wiatru przez profilowy pręt 13, który podpiera wieniec opływowy 8, który jest pasowany z niewielkim luzem z końcami łopat 6. Końce łopat 6 są poza tym połączone ze sobą stożkowym pierścieniem 14.
Zgodnie z fig. 2 pręt 13 jest wyposażony w ukośny wspornik 15, który przyczynia się do podpierania z tyłu stałej osi 12 oraz stałej osłony 9, która stanowi przedłużenie obrotowej piasty 7.
Tak utworzony zespół jest zamontowany obrotowo na górnym końcu masztu 2 za pośrednictwem łożyska 16 o pionowej osi, tak że umożliwia ustawienie silnika wiatrowego do wiatru.
Zgodnie z fig. 6 piasta 7 jest utworzona przez dzwonokształtny element 17 wyposażony w ukośne wnęki 18, w których zamocowane są końce wewnętrzne nośnych belek 19 łopat 6, zaś zewnętrzne końce nośnych belek 19 są przymocowane do stóp łopat 6.
Ten element 17 jest wyposażony w swojej przedniej części o mniejszej średnicy w stożkową głowicę aerodynamiczną 20 o opływowym kształcie, usytuowaną w jego przedłużeniu, zaś w swojej części tylnej, o większej średnicy jest przedłużony o stałą kołową osłonę 9 połączoną na sztywno ze stojanem 5. Zespół utworzony przez piastę 7, głowicę aerodynamiczną 20 oraz kołową osłonę 9 tworzy w ten sposób opływową obudowę przedstawioną zwłaszcza na fig. 4.
Jak przedstawiono na fig. 6 i 7 dzwonokształtny element 17 jest wyposażony w swojej tylnej części w rozszerzony brzeg 21 wyznaczający pierścieniowy kołnierz, którego wewnętrzne obrzeże utrzymuje wirnik 4.
Stojan 5 jest usytuowany naprzeciwko wirnika 4 i w jego wnętrzu i jest zamocowany na ramie 22, utworzonej przez profile zgrzewane mechanicznie. Kołowa osłona 9, która stanowi przedłużenie piasty 7, osiowo względem niej, jest także przymocowana do ramy 22.
Stała rama 22 jest także połączona z innymi elementami silnika wiatrowego, takimi jak na przykład wysięgnik 32 umożliwiający podnoszenie materiałów konstrukcyjnych albo konserwacyjnych, jak również z masztem 2.
Zgodnie z fig. 4 drabina 33 ułatwia dostęp do wewnętrznej części osłony 9, która jest wycięta w celu umoż liwienia podnoszenia tych materiałów.
Zgodnie z fig. 6 i 7 dzwonokształtny element 17 jest poza tym wyposażony w swojej wewnętrznej części w płaski pierścień 23 przymocowany do niego śrubami 24 (fig. 7) i tworzący prowadnicę dla piasty 7 w czasie obracania się.
Ten płaski pierścień 23 ma dwa boki 25, 25' oraz wewnętrzny obwodowy brzeg 26, po których toczą się grupy rolek rozmieszczonych w różnych punktach jego obrzeża.
Dokładniej i zgodnie z fig. 7 każda z grup rolek zawiera z jednej strony rolkę 27 o poziomej osi 28, która toczy się po wewnętrznym obwodowym brzegu 26 pierścienia 23, a z drugiej strony dwie rolki 29, 29' o promieniowych osiach 30, 30', które prowadzą z małym luzem odpowiednie boki 25, 25' pierścienia 23 w celu utrzymywania go w jego płaszczyźnie obrotu.
Osie 28, 30 i 30' rolek są także przymocowane do ramy 22', na której jest zamocowany stojan 5 oraz kołowa osłona 9.
Zgodnie z fig. 6 płaski pierścień 23 jest poza tym poddawany działaniu hamulców 31 typu hamulców tarczowych, które są rozmieszczone pomiędzy zespołami rolek 27, 29 i 29'.
PL 196 478 B1
Zgodnie z fig. 6 głowica aerodynamiczna 20 piasty 7 zawiera w swojej części osiowej otwór wlotowy 35 dla powietrza połączony za pośrednictwem w zasadzie poziomego przewodu 36 z komorą 37 do usuwania wody, dzięki czemu woda może być odprowadzana do dołu zgodnie ze strzałką f. Komora 37 do usuwania wody jest połączona poza tym z przewodami chłodzącymi 38, tak że doprowadza świeże powietrze do obwodów elektrycznych prądnicy prądu przemiennego 4, 5 przez dysze 39.
Jak przedstawiono bardziej szczegółowo na fig. 8, silnik wiatrowy jest wyposażony także w rynienkę 40, która stanowi przedłużenie kołowej osłony 9 we wnętrzu obrotowej piasty 7, tak że przyjmuje ona wodę deszczową i odprowadza ją do dołu.
Zgodnie z fig. 4 i 5 opływowy wieniec 8 jest przymocowany do stałej ramy 22 za pomocą ramion 41 nachylonych w kierunku do przodu, które przecinają kołową osłonę 9.
Śmigło 1 jest zamontowane na wierzchołku masztu za pośrednictwem łożyska, którego obudowa 42 jest połączona z serwomechanizmem sprzężonym z nieprzedstawionym wiatrowskazem, w który jest wyposażona z tyłu konstrukcja 43 w taki sposób, że umożliwia ustawianie śmigła 1 w kierunku do wiatru.
Zgodnie z fig. 1 i 4 (na której jest on przedstawiony w przekroju) wieniec opływowy 8 jest pasowany z nieznacznym luzem z końcami 55 łopat 6, przy czym ma on zaokrągloną krawędź przednią 44, a za nią gruby opływowy korpus 45 i cienką skierowaną ukośnie na zewnątrz krawędź spływu 46 podpartą przez rozpórki 47 rozmieszczone w płaszczyznach promieniowych.
Ta konfiguracja umożliwia stworzenie z tyłu rozbieżności strumienia powietrza zgodnie ze strzałkami F i F'.
Zgodnie z fig. 4 opływowy korpus 45 jest utworzony przez pustą wewnątrz belkę o przekroju trójkątnym. Mówiąc dokładniej, ta belka ma zewnętrzną stronę czołową 48 o przekroju w zasadzie prostoliniowym oraz zaokrągloną wewnętrzną stronę czołową 49.
Według wariantu wykonania przedstawionego na fig. 8, rozmieszczenie wirnika 4 i stojana 5 jest odwrócone, tak że wirnik 4 znajduje się wewnątrz stojana 5.
Taka konfiguracja umożliwia ułatwienie operacji montażu i demontażu stojana 5, który jest utworzony z odcinków demontowanych indywidualnie, za pomocą nieprzedstawionego krążka linowego, przyczepionego do wysięgnika 32.
Zgodnie z tą konfiguracją rolki 27, 29, 29' płaskiego pierścienia 23 są utrzymywane są pomocą kozła łożyskowego 56 przymocowanego do ramy 22, przy czym rolka 27 o osi poziomej jest przedstawiona nieco z tyłu płaszczyzny przekroju i toczy tu na obwodowym zewnętrznym brzegu 57 pierścienia 23.

Claims (10)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami, zamontowany na pionowym maszcie, zawierający śmigło poruszane przez wiatr, wyposażone w łopaty osadzone w piaście o dużej średnicy i o poziomej osi, oraz prądnicę prądu przemiennego współpracującą ze śmigłem i wyposażoną w wirnik przymocowany do piasty korzystnie w miejscu największej średnicy piasty, oraz w stojan, z cewkami przylegającymi do wirnika, przymocowany do stałej ramy połączonej z kołową osłoną stanowiącą przedłużenie piasty, współosiowo z nią, tak że tworzą one opływową obudowę, w której znajduje się prądnica prądu przemiennego, znamienny tym, że piasta (7) jest przedłużona w swojej przedniej, zamocowanej obrotowo części o głowicę aerodynamiczną (20) zakrywającą korzystnie stopy łopat (6), a w swojej części tylnej jest przedłużona o stałą kołową osłonę (9) połączoną ze stojanem (5), zaś łopaty (6) są otoczone w pobliżu swoich końców (55) przez rozbieżny, krótki kołowy wieniec opływowy (8), zamontowany współosiowo względem piasty (7).
  2. 2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że obrotowa piasta (7) ma dzwonokształtny element (17), który w swojej tylnej części (21) o większej średnicy, przylegającej do osłony (9) jest wyposażony w wirnik (4), a w jego części przedniej są zamocowane stopy łopat (6).
  3. 3. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że głowica aerodynamiczna (20) jest wyposażona w otwór wlotowy (35) dla powietrza po łączony z komorą (37) do usuwania wody, która jest połączona z przewodami chłodzącymi (38) dla powietrza, zaś te przewody chłodzące (38) są z drugiej strony połączone z dyszami (39) usytuowanymi w sąsiedztwie obwodów elektrycznych.
  4. 4. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że piasta (7) jest wyposażona w swojej wewnętrznej części w płaski pierścień (23) o osi usytuowanej poziomo, i pokrywającej się z osią obrotu piasty (7),
    PL 196 478 B1 zaś boki (25, 25') i/lub obwodowy brzeg wewnętrzny (26) albo obwodowy brzeg zewnętrzny (57) płaskiego pierścienia (23) współpracują z grupą obrotowych rolek (27, 29, 29') o wałkach zamocowanych do ramy (22) przy czym podczas obrotu piasty (7) obrotowe rolki (27, 29, 29') stanowią prowadnicę piasty (7).
  5. 5. Silnik według zastrz. 4, znamienny tym, że płaski pierścień (23) współpracuje z hamulcami (31), zwłaszcza hamulcami tarczowymi rozmieszczonymi pomiędzy grupami rolek (27, 29, 29').
  6. 6. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że osłona (9) jest przedłużona na swoim przednim końcu sąsiadującym z obrotową piastą (7) o rynienkę (40) wchodzącą do jej wnętrza.
  7. 7. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wieniec opływowy (8) jest osadzony na łopatach (6).
  8. 8. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wieniec opływowy (8) jest stałym elementem zamontowanym na ramionach (41) połączonych na sztywno z ramą (22) i z końcami (55) łopat (6) jest pasowany z niewielkim luzem.
  9. 9. Silnik według zastrz. 8, znamienny tym, że opływowy wieniec (8) ma gruby opływowy korpus (45) o zaokrąglonej krawędzi przedniej (44) i ma rozbieżną cienką krawędź spływu (46).
  10. 10. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że łopaty (6) są łopatami spiralnymi nachylonymi w kierunku do przedniego końca pod kątem zawartym pomiędzy 30° i 45° przy czym średnica powierzchni omiatanej łopat (6) jest dwa albo cztery razy większa niż średnica piasty (7) albo osłony (9).
PL352937A 1999-05-12 1999-11-05 Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami PL196478B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9906076A FR2793528B1 (fr) 1999-05-12 1999-05-12 Eolienne a pales obliques et generateur electrique
PCT/FR1999/002705 WO2000070219A1 (fr) 1999-05-12 1999-11-05 Eolienne a pales obliques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL352937A1 PL352937A1 (pl) 2003-09-22
PL196478B1 true PL196478B1 (pl) 2008-01-31

Family

ID=9545536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL352937A PL196478B1 (pl) 1999-05-12 1999-11-05 Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami

Country Status (13)

Country Link
US (2) US6841892B1 (pl)
EP (1) EP1177380B1 (pl)
AT (1) ATE273450T1 (pl)
AU (1) AU1052100A (pl)
CA (1) CA2355690C (pl)
DE (1) DE69919409T2 (pl)
DK (1) DK1177380T3 (pl)
ES (1) ES2228124T3 (pl)
FR (1) FR2793528B1 (pl)
HK (1) HK1045550A1 (pl)
PL (1) PL196478B1 (pl)
PT (1) PT1177380E (pl)
WO (1) WO2000070219A1 (pl)

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO322927B1 (no) * 2001-02-13 2006-12-18 Hammerfest Strom As Anordning for produksjon av energi fra strommer i vannmasser, en forankring, samt fremgangsmate for installasjon av anordningen
DE10128438B4 (de) * 2001-05-03 2006-09-28 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Windenergieanlage
BR0211946B1 (pt) * 2001-08-08 2011-11-16 sistema de energia eólica para geração de energia.
FR2832465B1 (fr) * 2001-11-19 2005-09-02 Cie Internationale Des Turbine Diffuseur statique pour eolienne
AUPS266702A0 (en) * 2002-05-30 2002-06-20 O'connor, Arthur Improved turbine
GB0306075D0 (en) * 2003-03-18 2003-04-23 Renewable Devices Ltd Wind turbine
FR2854205B1 (fr) * 2003-04-24 2006-06-02 Cita Eolienne productrice d'hydrogene
FR2857063A1 (fr) * 2003-04-30 2005-01-07 Gestion Service Entpr Financie Eolienne carenee auto-orientable
FR2857062A1 (fr) * 2003-04-30 2005-01-07 Gestion Service Entpr Financie Eolienne carenee auto-orientable
FR2855563B1 (fr) * 2003-05-26 2008-02-01 Gsef Eolienne equipee de deux diffuseurs
US7431567B1 (en) 2003-05-30 2008-10-07 Northern Power Systems Inc. Wind turbine having a direct-drive drivetrain
US7075192B2 (en) 2004-04-19 2006-07-11 Northern Power Systems, Inc. Direct drive wind turbine
JP4723295B2 (ja) * 2005-06-30 2011-07-13 株式会社ベルシオン プロペラ風車
DE102004058776B3 (de) * 2004-12-07 2006-07-13 Nordex Energy Gmbh Vorrichtung zur Belüftung einer Rotornabe einer Windenergieanlage
EP1876350A4 (en) * 2005-04-11 2014-01-01 Vidal Maria Elena Novo ELECTRIC POWER GENERATING SYSTEM USING RING GENERATORS
US7279803B1 (en) * 2005-04-17 2007-10-09 Kenneth Randall Bosley Ocean current power generator
US7344353B2 (en) * 2005-05-13 2008-03-18 Arrowind Corporation Helical wind turbine
DE102005032381A1 (de) * 2005-07-08 2007-01-11 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Turbine für eine Wasserkraftanlage
US7215038B2 (en) * 2005-07-26 2007-05-08 Bacon C Richard Wind wheel and electricity generator using same
JP4814608B2 (ja) * 2005-10-21 2011-11-16 富士重工業株式会社 風車
EP1854999A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-14 Mass Metropolitan International AG Wind turbine and wind power installation
US8803354B2 (en) * 2006-12-20 2014-08-12 Unimodal Systems Llc Modular electric generator for variable speed turbines
US8257019B2 (en) * 2006-12-21 2012-09-04 Green Energy Technologies, Llc Shrouded wind turbine system with yaw control
US9194362B2 (en) 2006-12-21 2015-11-24 Green Energy Technologies, Llc Wind turbine shroud and wind turbine system using the shroud
DK2126350T4 (da) * 2007-02-12 2017-11-27 Vestas Wind Sys As Vindmølle og en fremgangsmåde til at etablere mindst en åbning i spinneren på navet af en vindmøllerotor
DE102007008758A1 (de) * 2007-02-22 2008-08-28 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Getriebe-Nabeneinheit für eine Windkraftanlage
DE102007010561A1 (de) * 2007-03-05 2008-09-11 Möhring, Manfred, Dr. Windkraftanlage mit zusätzlicher endseitiger Flügellagerung
US8622688B2 (en) * 2007-03-23 2014-01-07 Flodesign Wind Turbine Corp. Fluid turbine
US20100270802A1 (en) * 2007-03-23 2010-10-28 Flodesign Wind Turbine Corporation Wind turbine
US20110135458A1 (en) * 2007-03-23 2011-06-09 Presz Jr Walter M Fluid turbine with shroud having segmented lobes
US8714923B2 (en) * 2007-03-23 2014-05-06 Ogin, Inc. Fluid turbine
US8657572B2 (en) * 2007-03-23 2014-02-25 Flodesign Wind Turbine Corp. Nacelle configurations for a shrouded wind turbine
US20110085901A1 (en) * 2007-03-23 2011-04-14 Presz Jr Walter M Shrouded wind turbine with scalloped lobes
US7595565B2 (en) * 2007-08-14 2009-09-29 Jetpro Technology Inc. Do-it-yourself wind power generation wall
DE102007052276B3 (de) * 2007-10-31 2009-01-15 Nordex Energy Gmbh Vorrichtung zur Belüftung einer Rotornabe einer Windenergieanlage
US7928594B2 (en) * 2007-12-14 2011-04-19 Vladimir Anatol Shreider Apparatus for receiving and transferring kinetic energy from a flow and wave
US20110076146A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Falcone Andrew J Wind turbine electrical generating system with combined structural support members and straightening vanes
WO2009129309A2 (en) * 2008-04-15 2009-10-22 Sonic Blue Aerospace, Inc. Superconducting turbine wind ring generator
GB0810149D0 (en) * 2008-06-04 2008-07-09 St Germain Andre Horizontal axis wind turbine
US20110109090A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Bolin William D Fin-Ring Propeller For A Water Current Power Generation System
CN102203408A (zh) * 2008-08-11 2011-09-28 拉尔夫-彼得·贝利 具有用于增加流量的翼状扩散体的水下涡轮机
DK2194266T3 (da) * 2008-12-08 2012-07-02 Siemens Ag Vindturbine med horisontal akse
EP2382701B1 (en) 2009-01-16 2016-11-30 Boulder Wind Power, Inc. Segmented stator for an axial field device
US8109727B2 (en) * 2009-04-20 2012-02-07 Barber Gerald L Wind turbine
US8258645B2 (en) * 2009-04-20 2012-09-04 Barber Gerald L Wind turbine with sail extensions
NO329993B1 (no) * 2009-06-12 2011-02-07 Innowind As Anordning ved vindturbin
US9004864B2 (en) 2009-06-22 2015-04-14 Kean W. Stimm Wind turbine
EP2446141B1 (en) * 2009-06-22 2018-02-28 Kean W. Stimm Wind turbine
DE102010013067B4 (de) * 2010-03-26 2013-05-16 Ksb Aktiengesellschaft Wasserkraftanlage
US9154024B2 (en) 2010-06-02 2015-10-06 Boulder Wind Power, Inc. Systems and methods for improved direct drive generators
US20120070275A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Flodesign Wind Turbine Corporation Airfoil for energy extracting shrouded fluid turbines
CN102477937A (zh) * 2010-11-23 2012-05-30 山东安华拓源能源有限公司 扩散型风轮
WO2012111532A1 (ja) * 2011-02-15 2012-08-23 三菱重工業株式会社 風力発電装置
WO2012141932A2 (en) 2011-04-13 2012-10-18 Smith James S Flux focusing arrangement for permanent magnets, methods of fabricating such arrangements, and machines including such arrangements
EP2989319A4 (en) * 2011-05-16 2020-08-05 Henry Obermeyer HYDRO-MOTOR MACHINE
US20160084218A1 (en) * 2011-05-16 2016-03-24 Henry Obermeyer Systems and Methods for Hydromotive Machines
US10215033B2 (en) 2012-04-18 2019-02-26 General Electric Company Stator seal for turbine rub avoidance
US8339019B1 (en) 2012-07-30 2012-12-25 Boulder Wind Power, Inc. Structure for an electromagnetic machine having compression and tension members
US8716913B2 (en) 2012-08-07 2014-05-06 Boulder Wind Power, Inc. Devices and methods for magnetic pole and back iron retention in electromagnetic machines
US8736133B1 (en) 2013-03-14 2014-05-27 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for overlapping windings
US9353730B2 (en) 2013-06-10 2016-05-31 Uprise Energy, LLC Wind energy devices, systems, and methods
FR3010150B1 (fr) * 2013-09-05 2018-09-21 Save Innovations Dispositif de generation de courant pour canalisation
WO2015035262A1 (en) 2013-09-06 2015-03-12 Vert Wind Engergy, Llc Independent power vertical axis wind turbine system
US9899886B2 (en) 2014-04-29 2018-02-20 Boulder Wind Power, Inc. Devices and methods for magnetic flux return optimization in electromagnetic machines
US10177620B2 (en) 2014-05-05 2019-01-08 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for segmenting a machine
TW201725314A (zh) * 2016-01-05 2017-07-16 三宅圀博 雙殼式流體發電裝置及其轉子組件
DK179742B1 (en) * 2017-10-18 2019-05-01 Envision Energy (Denmark) Aps Aeration and Water-Air Separation System for a Wind Turbine Generator
US20200102931A1 (en) * 2018-10-02 2020-04-02 Edward John Koch Wind Turbine
CN110145441B (zh) * 2019-06-19 2023-08-22 吉林大学 一种用于风机叶轮总成与机舱空中对接的引导和定位装置
US10794357B1 (en) * 2020-04-01 2020-10-06 Kevin Pyne Conical wind turbine assembly

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1352960A (en) 1916-12-28 1920-09-14 Albert H Heyroth Wind-wheel electric generator
DE757548C (de) * 1940-06-18 1953-08-03 Arno Fischer Windturbinenaggregat
FR967895A (fr) 1948-06-09 1950-11-14 Scient Et Tech Bureau Et Machine électrique à faible vitesse de rotation et ses applications
DE804090C (de) 1949-02-13 1951-04-16 Paul Duemmel Windkraftmotor
US3209156A (en) * 1962-04-03 1965-09-28 Jr Arthur D Struble Underwater generator
US4086498A (en) * 1975-04-25 1978-04-25 Joseph Szoeke Wind powered rotary electric generator
CA1109800A (en) * 1975-07-10 1981-09-29 Oliver C. Eckel Wind turbine
US4021135A (en) * 1975-10-09 1977-05-03 Pedersen Nicholas F Wind turbine
US4258271A (en) * 1977-05-19 1981-03-24 Chappell Walter L Power converter and method
US4291235A (en) * 1979-02-26 1981-09-22 Bergey Jr Karl H Windmill
SE430529B (sv) * 1982-12-30 1983-11-21 Vindkraft Goeteborg Kb Anordning vid vindturbiner
US4720640A (en) * 1985-09-23 1988-01-19 Turbostar, Inc. Fluid powered electrical generator
US4781523A (en) 1987-06-01 1988-11-01 Aylor Elmo E Fluid energy turbine
FR2627812B1 (fr) 1988-02-25 1992-06-19 Armel Louis Turbo-eolienne
GB2230565A (en) * 1989-01-24 1990-10-24 Maher Louis Helmy Axial flow wind turbine
US5149251A (en) * 1990-11-15 1992-09-22 Auto Air Composites, Inc. Metal/composite spinner cone
DE4437972A1 (de) * 1994-10-24 1996-04-25 Siemens Ag Permanentmagneterregter Windkraftgenerator
US5910688A (en) * 1997-05-12 1999-06-08 Li; Wan-Tsai Windmill
FR2763759B1 (fr) 1997-05-21 1999-10-22 Joseph Alphonse Armel Louis Generatrice electrique pour eolienne
DE19731918B4 (de) * 1997-07-25 2005-12-22 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Windenergieanlage
DE19802574A1 (de) * 1998-01-23 1999-03-11 Siemens Ag Windkraftanlage und Verfahren zum Betrieb einer Windkraftanlage
US6452287B1 (en) * 1999-06-14 2002-09-17 Ivan Looker Windmill and method to use same to generate electricity, pumped air or rotational shaft energy
JP3935702B2 (ja) * 2001-10-12 2007-06-27 三菱重工業株式会社 風力発電装置
AUPS266702A0 (en) * 2002-05-30 2002-06-20 O'connor, Arthur Improved turbine

Also Published As

Publication number Publication date
AU1052100A (en) 2000-12-05
FR2793528B1 (fr) 2001-10-26
HK1045550A1 (zh) 2002-11-29
US6849965B2 (en) 2005-02-01
CA2355690A1 (fr) 2000-11-23
US20040160063A1 (en) 2004-08-19
CA2355690C (fr) 2006-10-17
DE69919409T2 (de) 2005-08-11
EP1177380B1 (fr) 2004-08-11
ES2228124T3 (es) 2005-04-01
PT1177380E (pt) 2005-01-31
EP1177380A1 (fr) 2002-02-06
DE69919409D1 (de) 2004-09-16
PL352937A1 (pl) 2003-09-22
US6841892B1 (en) 2005-01-11
ATE273450T1 (de) 2004-08-15
FR2793528A1 (fr) 2000-11-17
DK1177380T3 (da) 2004-12-20
WO2000070219A1 (fr) 2000-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL196478B1 (pl) Silnik wiatrowy z ukośnymi łopatami
CN1249340C (zh) 集风式风力发电方法与设备
US9312741B2 (en) Wind power generator equipped with a cooling system
CA2546750C (en) Vertical axis wind turbine
KR101515642B1 (ko) 상승기류 풍력 터빈
CA2475562A1 (en) Rotor supporting structure of a windmill
CN101802392A (zh) 具有气流偏导器的风力涡轮机
US20020015639A1 (en) Horizontal axis wind turbine
CN101821160A (zh) 线性风力发电机
US10316820B2 (en) Wind turbine system
JPH11502584A (ja) 垂直軸風力タービン
WO2009016372A2 (en) Wind energy generation apparatus
KR101919509B1 (ko) 풍향 추적 풍력발전기
RU2028504C1 (ru) Ветроустановка
WO2008088921A2 (en) Vertical windmills and methods of operating the same
US20120269627A1 (en) Vertical axis windmill system
KR101136546B1 (ko) 집풍형 풍력 발전장치
CN212130670U (zh) 一种双涡轮风力发电装置
US5080553A (en) Turbo wind engine
RU181069U1 (ru) Ветроэлектростанция
CN218493724U (zh) 一种无塔筒防叶片撞击的海上漂浮风力发电机组结构
WO2020091601A1 (en) Horizontal axis wind turbine with stabilizing wing
US20150035280A1 (en) Device for the adjustment and stabilization of wind turbines
JPS62282178A (ja) 風車用タワ−
RU2240443C1 (ru) Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20121105