PL219532B1 - Silnik wiatrowy międzyścienny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest silnik wiatrowy międzyścienny, który nadaje się do zastosowania na między ścianami budynków jak innych budowli, do zasilania instalacji elektrycznej, jak i bezpośrednio do napędu innych urządzeń na przykład pomp odwadniających lub nawadniających.

Najbliższym rozwiązaniem jest turbina Savoniusa, której wirnik o wale pionowym ma przekrój zbliżonym do litery „S”, co umożliwia działanie tego silnika niezależnie od kierunku wiatru. Zaopatrzony jest w dwie łopaty o obrysie prostokątnym i przekroju o kształcie półokręgu, których zewnętrzne krawędzie stanowią linie śrubowe, co umożliwia unikanie kąta martwego oraz zapewnia równomierną pracę wirnika.

Z polskiego wzoru użytkowego Ru.53000 znana jest turbina wiatrowa, posiadająca wirnik z łopatkami, otoczona przez kierownice strug, która charakteryzuje się tym, że kierownice wieńca ustalone są w obrysie kwadratu między płytą dolną i górną. Kierownice górne prowadzone są od każdego naroża kwadratu do punktu przecięcia się otworu wewnętrznego wieńca z osią kwadratu występującą jako pierwsza od danego naroża w kierunku obrotu wirnika. Kierownice poprzeczne przebiegają odpowiednio między punktami równego podziału długości boku kwadratu oraz ćwiartki obwodu otworu wewnętrznego wieńca.

Z niemieckiego wzoru użytkowego DE202010003361 (U1) znany jest układ wiatrowy wyposażony w turbinę Savoniusa umieszczoną pomiędzy dwiema ścianami, przy czym strugi powietrza nakierowywane są na łopatki turbiny poprzez specjalne przysłony.

Istota silnika według wynalazku, polega na tym, że wirnik turbiny wyposażony w łopaty zamocowane na wale, ułoży skowany jest we wspornikach zamocowanych między ścianami, na których mocowane są też przysłony, a na wale zamocowana jest turbina rozruchowa.

Korzystnie, pierwsza przysłona i druga przysłona mają kształt zbliżony do trójkąta, w którym jeden bok stanowi ćwierć okręgu i osłaniają turbinę od wypukłej strony jej łopat, przy czym druga przysłona jest wydłużona o długość kompensującą różnicę odległości pomiędzy ścianami.

Korzystnie, wał obejmowany jest przez łopaty, a średnica wału jest co najmniej równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny.

Silnik według wynalazku, wykorzystuje przestrzeń między ścianami oraz zjawisko przyklejania się strugi powietrza do ściany i koncentrowania się, w niej jak i zwężenia jej przekroju, co powoduje zwiększanie jego gęstości i prędkości, a stąd energii kinetycznej. Wykorzystuje też ruch pionowy powietrza, w czym pomaga nieduży skok linii śrubowej krawędzi łopat wirnika i skierowanie ich strony wypukłej ku górze.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia silnik wiatrowy międzyścienny w widoku prostopadłym do płaszczyzny ściany, fig. 2 - przekrój poprzeczny tego silnika, fig. 3 - silnik wiatrowy międzyścienny z turbiną rozruchową, w widoku prostopadłym do płaszczyzny ściany, a fig. 4 - przekrój poprzeczny silnika z turbiną rozruchową.

P r z y k ł a d 1

Silnik wiatrowy międzyścienny zawiera wirnik turbiny wyposażony w łopaty 1 zamocowane na wale 2, ułożyskowany jest we wspornikach 3, 4 zamocowanych między ścianami 5, na których mocowane są też przysłony 6, 7. Wspornik 3 górny ma kształt ceownika ramionami opartego o górne płaszczyzny ściany 8. Pierwsza przysłona 6 i druga przysłona 7 mają kształt zbliżony do trójkąta, w którym jeden bok stanowi ćwierć okręgu i osłaniają turbinę od wypukłej strony jej łopat 1, przy czym druga przysłona 7 jest wydłużona o długość kompensującą różnicę odległości pomiędzy ścianami 5. Na wale 2 zamocowana jest turbina rozruchowa 9. Wał 2 obejmowany jest przez łopaty 1, a średnica wału 2 jest równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny. Ponadto wspornik 3 górny ma prosty kształt.

Działanie silnika według wynalazku polega na przekształcaniu energii poruszanego wiatrem powietrza na mechaniczną energię ruchu obrotowego. Realizowane to jest przez napieranie strug powietrza opływającego płaszczyzny ścian na łopaty 1, które działają na wał wirnika 2. Korzystnym jest takie ukształtowanie przysłon 6 i 7, aby nie następowało odrywanie od nich tych strug, co zapewnia odpowiedni kąt ich czynnych boków. Uzyskuje się przez to równomierny i dłuższy ich przepływ wokół wirnika, co korzystnie wpływa na jego sprawność. Realizowane jest to też przez gładkie połączenie przysłon, z płaszczyzną ścian 8. Umożliwia to działanie silnika według wynalazku nie tyko, gdy wiatr wieje prostopadle, ale i skośnie a nawet równolegle do płaszczyzny tych ścian.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Silnik wiatrowy międzyścienny zawierający wirnik turbiny wyposażony w łopaty zamocowane na wale, ułożyskowany jest we wspornikach zamocowanych między ścianami, na których mocowane są też przysłony, znamienny tym, że na wale (2) zamocowana jest turbina rozruchowa (9).
2. 2. Silnik, według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza przysłona (6) i druga przysłona (7) mają kształt zbliżony do trójkąta, w którym jeden bok stanowi ćwierć okręgu i osłaniają turbinę od wypukłej strony jej łopat (1), przy czym druga przysłona (7) jest wydłużona o długość kompensującą różnicę odległości pomiędzy ścianami (5).
3. 3. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że wał (2) obejmowany jest przez łopaty (1).
4. 4. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica wału (2) jest co najmniej równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny.