PL219547B1 - Silnik wiatrowy przyścienny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest silnik wiatrowy przyścienny, który nadaje się do zastosowania na ścianach 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 zbliżony 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 Ru62733 znana jest turbina elektrowni wiatrowej, w której wirnik stanowią dwie łopatki w kształcie przeciętej spiralnie na dwie części bocznej powierzchni bryły o podstawie elipsy, opasujące oś obrotu o 90 lub 180 stopni w zależności od stosunku średnicy wirnika do jego wysokości, zachodzące na siebie poza osią obrotu i opasujące ją jedną krawędzią spiralnie w odległości do 1/10 osi elipsy podstawy bryły, z której łopatki powstały.

Istota silnika według wynalazku, polega na tym, że wirnik turbiny zawierający łopaty zamocowane na wale i obejmujące go, ułożyskowany obrotowo na wspornikach znajduje się przy ścianie, przy czym na wspornikach ułożyskowane są napędzane mechanizmem obrotu wsporniki obrotowe połączone osią, na której zamocowana jest przysłona ustawiana siłownikiem, ponadto na wspornikach zamocowana jest druga oś, na której zamocowana jest druga przysłona napędzana drugim siłownikiem.

Korzystnie, siłowniki są siłownikami liniowymi i zamocowane są pomiędzy wspornikami i przysłonami.

Korzystnie, średnica wału jest co najmniej równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny.

Silnik według wynalazku, wykorzystuje przestrzeń obok ściany oraz zjawisko przylegania strugi powietrza do płaszczyzny, którą opływa 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 przyścienny w widoku prostopadłym do płaszczyzny ściany, a fig. 2 - przekrój poprzeczny tego silnika.

Silnik wiatrowy przyścienny ma wirnik wyposażony w łopaty 1 zamocowane na wale 2, który jest ułożyskowany we wspornikach 3 i 4 zamocowanych na ścianie 5. Na wale 2 ułożyskowane są też wsporniki 6 i 7, na których końcach, za pomocą osi 8 ułożyskowana jest półokrągła przysłona 9. Wspornik 7 zaopatrzony jest w mechanizm obrotu 10. Drugi koniec przysłony 9 połączony jest ze wspornikami 6 i 7 siłownikami liniowymi 11. Podobnie przysłona płaska 12 łożyskowana we wspornikach 4 i 5 za pomocą osi 13 łączy się ze ścianą 5 za pomocą siłowników liniowych 14. Ponadto wał wirnika 2 ma znaczną średnicę a jego łopaty 1 obejmują go, co zwiększa ciśnienie powietrza na ich wklęsłej stronie a przez to moment napędowy.

Działanie silnika według wynalazku polega na przekształcaniu energii poruszanego wiatrem powietrza na mechaniczną energię ruchu obrotowego. Realizowane to jest przez napieranie strug powietrza opływającego płaszczyznę ściany na łopaty 1, które działają na wał wirnika 2. Korzystnym jest takie ukształtowanie przysłon 9 i 12, aby nie następowało odrywanie od nich tych strug, co zapewnia łukowy kształt przysłony 9. Uzyskuje się przez to równomierny i dłuższy ich przepływ wokół wirnika, gdy wiatr wieje od lewej strony jak na rysunku, co korzystnie wpływa na jego sprawność. Realizowane jest to też przez gładkie połączenie przysłony 12, z płaszczyzną ściany, gdy wiatr wieje od prawej strony. Zastosowanie ruchomych przysłon 9 i 12 umożliwia działanie silnika według wynalazku nie tyko, gdy wiatr wieje równolegle, ale i skośnie a nawet prostopadle do płaszczyzny ściany 5. W takim przypadku przysłony te są ustawiane, za pomocą mechanizmu obrotu 10 i siłowników 11, 14 w położeniach jak jest to pokazane, liniami przerywanymi, na rysunku fig. 2.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Silnik wiatrowy przyścienny wyposażony w turbinę, której wirnik zawierający łopaty zamocowane na wale i obejmujące go, ułożyskowany obrotowo na wspornikach, znamienny tym, że znajduje się przy ścianie (5), przy czym na wspornikach (3, 4) ułożyskowane są napędzane mechanizmem obrotu (10) wsporniki obrotowe (6, 7) połączone osią (8), na której zamocowana jest przysłona (9) ustawiana siłownikiem (11), ponadto na wspornikach (3, 4) zamocowana jest druga oś (13), na której zamocowana jest druga przysłona (12) napędzana drugim siłownikiem (14).
2. 2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że siłowniki (11, 14) są siłownikami liniowymi i zamocowane są pomiędzy wspornikami (3) i przysłonami (9, 12).
3. 3. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica wału (2) jest co najmniej równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny.