PL230891B1 - Kominowa nasada hybrydowa - Google Patents

Abstract

W kominowej nasadzie hybrydowej obrotowe osadzenie wirnika (10) silnika (8) na osi (1) pozwala na zamocowanie turbiny (3) do wirnika (10). W wersji z panelem fotowoltaicznym (2) zamocowanie turbiny (3) do wirnika (10) oraz obrotowe osadzenie wirnika (10) silnika (8) na osi (1) pozwala na wyprowadzenie osi (1) ponad turbinę (3) i zamocowanie na końcu osi (1) panela fotowoltaicznego (2). Zastosowanie przegubu kulowego (4) w połączeniu panelu fotowoltaicznego (2) z osią (1) pozwala na ustawienie panelu fotowoltaicznego (2) względem nasady zarówno pod wybranym kątem pionowym jak i poziomym, wokół pionowej osi symetrii nasady, przez poluźnienie przegubu kulowego (4) i ponowne zablokowanie po dokonaniu ustawienia. Jest możliwe sztywne połączenie osi (1) z podstawą (5) oraz wersja z zastosowaniem mechanizmu nadążnego (6). Zastosowanie osi (1) nieruchomej względem stojana (9) silnika (8) pozwala na przeprowadzenie w osi (1), wykonanej w kształcie rurki, przewodu elektrycznego (54), łączącego panel fotowoltaiczny (2) z silnikiem (8).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kominowa nasada hybrydowa służąca do zabezpieczenia wylotów z kanałów wentylacyjnych instalacji grawitacyjnej i hybrydowej oraz do wytwarzania podciśnienia, równoważnego ciągowi kominowemu, z energii wiatru i słońca.

Z opisu patentowego 202420 znana jest nasada kominowa o napędzie hybrydowym, składająca się z podstawy połączonej z wspornikiem w postaci rury, w którego osi jest zamocowany korpus układu obrotowego z ułożyskowaną pionową osią, na której od góry znajduje się turbina. Na osi pionowej turbiny, od dołu korpusu, znajduje się sprzęgło elastyczne połączone z wałkiem silnika elektrycznego. Silnik elektryczny posiada układ regulacji obrotów. Oś jest połączona z turbiną i ułożyskowana w korpusie układu obrotowego.

Znana jest nasada kominowa o napędzie hybrydowym jak w opisie patentowym 202420, w której dodatkowo nad nasadą jest umieszczony panel fotowoltaiczny, zamocowany do podstawy za pomocą trzech wsporników. Turbina znajduje się pod fotowoltaicznym panelem słonecznym oraz pomiędzy trzema wspornikami łączącymi fotowoltaiczny panel słoneczny z podstawą.

Celem przedmiotu według wynalazku jest zmniejszenie liczby elementów, zwłaszcza wyeliminowanie wsporników wokół turbiny w wersji kominowej nasady hybrydowej z panelem fotowoltaicznym, unifikacja konstrukcji kominowej nasady hybrydowej przy wykonaniu w wersji zasilanej zarówno energią elektryczną z sieci, jak i z panela fotowoltaicznego, zwiększenie wykorzystania energii słonecznej.

Istotą przedmiotu według wynalazku, posiadającego turbinę napędzaną silnikiem, przymocowaną do podstawy przystosowanej do mocowania do komina, jest obrotowo zamocowany na osi wirnik silnika oraz zamocowana do wirnika turbina.

W wersji II wykonania do osi jest przymocowany panel fotowoltaiczny.

W wersji III wykonania do osi jest przymocowany panel fotowoltaiczny. Panel fotowoltaiczny jest połączony z osią za pomocą przegubu kulowego.

W wersji IV wykonania, w przedmiocie według wynalazku wykonanym jak w wersji II lub jak w wersji III, oś jest nieruchomo zamocowana do podstawy.

W wersji V wykonania, w przedmiocie według wynalazku wykonanym jak w wersji II lub jak w wersji III, oś jest zamocowana do podstawy za pośrednictwem mechanizmu nadążnego.

W wersjach wykonania od II do V oś, zwłaszcza w kształcie rurki, ma otwór na przewód elektryczny.

Obrotowe osadzenie wirnika silnika na osi pozwala na zamocowanie turbiny do wirnika. W wersji z panelem fotowoltaicznym zamocowanie turbiny do wirnika oraz obrotowe osadzenie wirnika silnika na osi pozwala na wyprowadzenie osi ponad turbinę i zamocowanie na końcu osi panela fotowoltaicznego. Zastosowanie przegubu kulowego w połączeniu panelu fotowoltaicznego z osią pozwala na ustawienie panelu fotowoltaicznego względem nasady zarówno pod wybranym kątem pionowym jak i poziomym, wokół pionowej osi symetrii nasady, przez poluźnienie przegubu kulowego i ponowne zablokowanie po dokonaniu ustawienia. Jest możliwe sztywne połączenia osi z podstawą w wersji nasady napędzanej energią elektryczną z sieci i w wersji zasilanej panelem fotowoltaicznym oraz jest możliwe zastosowanie, w wersji zasilanej panelem fotowoltaicznym, mechanizmu nadążnego, zwiększającego wykorzystanie energii słońca przemieszczającego się w ciągu dnia po niebie. Otwór w osi wykonanej zwłaszcza w kształcie rurki, nieruchomej względem stojana silnika, pozwala na przeprowadzenie w osi kabla zasilającego, łączącego panel fotowoltaiczny z silnikiem.

Przedmiot według wynalazku jest uwidoczniony na rysunku:

Fig. 1 - w wersji I wykonania, w widoku izometrycznym,

Fig. 2 - w wersji I wykonania, w widoku izometrycznym od strony puszki przyłączeniowej, z uwidocznionym wnętrzem turbiny po usunięciu części liści turbiny,

Fig. 3 - w wersji wykonania od II do V, z panelem fotowoltaicznym, w widoku izometrycznym,

Fig. 4 - w wersji wykonania od II do V, z panelem fotowoltaicznym, w widoku izometrycznym, z uwidocznionym wnętrzem turbiny po usunięciu części liści turbiny,

Fig. 5 - w wersji I wykonania, w widoku z boku,

Fig. 6 - w wersji I wykonania, w widoku z góry,

Fig. 7 - w wersji wykonania od II do V, w widoku z boku,

Fig. 8 - w wersji wykonania od II do V, w widoku z góry,

Fig. 9 - w wersji I wykonania, w widoku z boku, z uwidocznionym przekrojem A-A przez oś,

Fig. 10 - w wersji IV wykonania, w widoku z boku, z uwidocznionym przekrojem B-B przez oś,

PL 230 891 Β1

Fig. 11 - w wersji V wykonania, w widoku z boku, z uwidocznionym przekrojem B-B przez oś,

Fig. 12 - w wersji wykonania od II do V, w widoku z boku, z podstawą wciskaną, przystosowaną do montażu przez wciśnięcie do okrągłego otworu,

Fig. 13 - w wersji wykonania od II do V, w widoku z boku, z podstawą rurową w kształcie odcinka króćca cylindrycznego,

Fig. 14 - w wersji wykonania od II do V, w widoku z boku, z podstawą wciskaną, przystosowaną do montażu przez wciśnięcie do okrągłego otworu, z turbiną w kształcie zbliżonym do walca.

Przedmiot według wynalazku posiada wirnik (10) silnika (8) osadzony obrotowo za pomocą łożysk (11) i (12) na osi (I). Do wirnika (10) jest zamocowana turbina (3) składająca się z łopatek (13) z cienkiej profilowanej blachy połączonych jednym końcem nitami (17) z pierścieniem (15) oraz drugim końcem połączonych nitami do czaszy (19) o kształcie koła posiadającego przetłoczenie usztywniające. Pierścień (15), zwinięty z blachy, posiadający otwory i profilowania usztywniające, jest przymocowany do cylindrycznej obudowy (23) wirnika (10) za pomocą trzech wsporników (16) z profilowanego paska blachy. Do pierścienia (15) wsporniki (16) są przymocowane nitami (17). Wsporniki (16) są połączone kolejno ze sobą nitami (18) i są zaciśnięte na cylindrycznej obudowie (23) wirnika (10). W górnej części turbiny (3) czasza (19) jest zamocowana do wirnika (10) nitami (20). Czasza (19) jest połączona z pierścieniem (15) za pomocą wspornika (14) z paska profilowanej blachy, usztywniającego turbinę (3). Wykonany z metalu wirnik (10) w dolnej części ma kształt cylindrycznej obudowy (23), posiadającej od dołu otwór. Wewnątrz cylindrycznej obudowy (23) wirnika (10), do cylindrycznej ścianki, są zamocowane magnesy (21). W gnieździe wirnika (10), nad magnesami (21), jest osadzone łożysko (12). W gnieździe (22), w górnej części wirnika (10), jest osadzone łożysko (11). Gniazdo (22) o cylindrycznym kształcie, posiada kołnierz połączony nitami (20) z czaszą (19). Między, umieszczoną na dole, cylindryczną obudową (23) i będącym w górnej części gniazdem (22) wirnik (10) ma kształt rurki. Wewnątrz cylindrycznej obudowy (23) wirnika (10), na wysokości magnesów (21), są umieszczone elektromagnesy (24) przymocowane do stojana (9) silnika (8). Stojan (9) jest zamocowany do osi (1) oraz jest połączony ze sterownikiem (25) silnika (8). Oś (1) jest zamocowana do podstawy (5) składającej się z blaszanego cylindrycznego króćca (27) połączonego z kwadratową blaszaną płytą (28) za pomocą zawiasu (29) i dwóch zamków (30). Do płyty (28) od spodu jest przymocowana uszczelka (31).

W wersji I wykonania oś (1) jest osadzona w metalowej tulejce (32) i unieruchomiona za pomocą sworznia (33) umieszczonego w otworze poprzecznym w osi (1) z metalowego pręta i w otworze w tulejce (32), połączonej z podstawą (5) trzema blaszanymi wspornikami (35). Wyprofilowane końce wsporników (35) znajdują się w podtoczeniu tulejki (32), są ze sobą połączone nitami (34) i są zaciśnięte na tulejce (32). Drugie końce wsporników (35) są podgięte i posiadają otwory na nity (36). Wsporniki (35) są połączone z króćcem (27) podstawy (5) za pomocą nitów (36). Do króćca (27) jest przymocowana puszka przyłączeniowa (26). Wewnątrz puszki przyłączeniowej jest płytka przyłączeniowa (37). Silnik (8) jest połączony z płytką przyłączeniową (37) za pomocą kabla elektrycznego (38).

W wersji II wykonania oś (1) o kształcie rurki jest wyprowadzona powyżej turbiny (3) przez otwór w czaszy (19). Na osi (1) jest zamocowana metalowa osłona (39) w postaci kołpaka z krótką częścią cylindryczną z otworem od dołu. Wewnątrz osłony (39) jest łożysko (11) umieszczone w gnieździe (22) wirnika (10) oraz cylindryczna część gniazda (22). Wewnętrzny pierścień łożyska (11) jest oparty o płaską ścianę osłony (39). Panel fotowoltaiczny (2) jest przymocowany trwale na końcu osi (1).

W wersji III wykonania, w porównaniu z wersją II wykonania, panel fotowoltaiczny (2) jest przymocowany do osi (1) za pomocą przegubu kulowego (4). Koniec osi (1) jest umieszczony i zamocowany w otworze w kuli (40). Do szklanej płyty (41) o kształcie sześciokąta, panelu fotowoltaicznego (2), jest przymocowana tulejka (42), posiadająca sferyczne gniazdo oraz cztery otwory gwintowane. Kula (40) jest umieszczona w gnieździe tulejki (42) i dociśnięta z drugiej strony metalowym pierścieniem (43), posiadającym gniazdo sferyczne i cztery otwory na obwodzie, połączonym z tulejką (42) za pomocą czterech śrub (44), zabezpieczonych przed odkręceniem podkładkami sprężystymi (45). Pierścień (43) jest na osi (1) między kulą (40), a osłoną (39).

W wersji IV wykonania, w przedmiocie według wynalazku wykonanym jak w wersji II lub jak w wersji III, oś (1) jest osadzona w metalowej tulejce (32) i jest unieruchomiona za pomocą sworznia (33) umieszczonego w otworze poprzecznym w osi (1) oraz w otworze poprzecznym tulejki (32). Tulejka (32) jest połączona z podstawą (5) trzema blaszanymi wspornikami (35). Wyprofilowane końce wsporników (35) znajdują się w podtoczeniu tulejki (32), są ze sobą połączone nitami (34) i są zaciśnięte na tulejce (32). Drugie końce wsporników (35) są podgięte i posiadają otwory na nity (36). Wsporniki (35) są połączone z króćcem (27) podstawy (5) za pomocą nitów (36).

PL 230 891 Β1

W wersji V wykonania, w przedmiocie według wynalazku wykonanym jak w wersji II lub III, oś (1) z metalowej rurki jest zamocowana do podstawy (5) za pośrednictwem mechanizmu nadążnego (6). Oś (1) jest osadzona obrotowo w metalowej tulejce (46) za pomocą łożysk (47) i (48). Tulejka (46) jest połączona z podstawą (5) trzema blaszanymi wspornikami (35). Wyprofilowane końce wsporników (35) znajdują się w podtoczeniu tulejki (46), są ze sobą połączone nitami (34) i są zaciśnięte na tulejce (46). Na osi (1), poniżej tulejki (46), jest osadzony układ napędowy (50) mechanizmu nadążnego (6). Układ napędowy (50) jest unieruchomiony względem osi (1) za pomocą sworznia (51) oraz nakrętki koronowej (52) nakręconej na końcu osi (1) i zabezpieczonej zawleczką (53). Sworzeń (51) jest poprzecznie ustawiony względem osi symetrii osi (1) i jest w otworach w ściance osi (1) oraz w wybraniu układu napędowego (50). Zapadki układu napędowego (50) są zazębione o wieniec zębaty (49) osadzony trwale w podtoczeniu w tulejce 46.

W wersjach wykonania od II do V przewód elektryczny (54), łączący panel fotowoltaiczny (2) z silnikiem (8) oraz z układem napędowym (50) mechanizmu nadążnego (6), jest umieszczony wewnątrz osi (1) wykonanej w kształcie metalowej rurki.

Obrotowe osadzenie wirnika (10) silnika (8) na osi (1) pozwala na zamocowanie do wirnika (10) turbiny (1). Silnik (8), zasilany energią elektryczną, powoduje obracanie się wirnika (10) wraz z turbiną (3). Łopatki (3) turbiny tłoczą powietrze z wnętrza nasady na zewnątrz turbiny (3). Podczas wiatru turbina (3) jest napędzana przez opływający ją wiatr działający na łopatki (13).

W wersji I wykonania silnik (8) pobiera energię elektryczną z sieci. Energia elektryczna z sieci jest doprowadzona za pomocą przewodu elektrycznego wpiętego w zaciski na płytce przyłączeniowej (37) będącej w puszce przyłączeniowej (26).

W wersji wykonania od II do V silnik (8) oraz mechanizm nadążny (6) jest zasilany z panela fotowoltaicznego (2). Zamocowanie turbiny (3) do wirnika (10) oraz obrotowe osadzenie wirnika (10) silnika (8) na osi (1) pozwala na wyprowadzenie osi (1) ponad turbinę (3) i zamocowanie na końcu osi (1) panela fotowoltaicznego (2).

W wersji III wykonania zastosowanie przegubu kulowego (4) w połączeniu panelu fotowoltaicznego (2) z osią (1) pozwala na ustawienie panelu fotowoltaicznego (2) względem nasady zarówno pod wybranym kątem pionowym jak i poziomym, wokół pionowej osi symetrii nasady, przez poluźnienie śrub (44) łączących pierścień (43) z tulejką (42) przegubu kulowego (4) i ponowne dokręcenie śrub (44) po dokonaniu ustawienia. Dokręcenie śrub (44) spowoduje zaciśnięcie kuli (40) pomiędzy tulejką (42) i pierścieniem (43).

W wersji IV wykonania jest możliwe nieruchome mocowanie osi (1) do podstawy (5) w wersji nasady napędzanej energią elektryczną z sieci oraz w wersji z zasilanej panelem fotowoltaicznym (2).

W wersji V wykonania, zasilanej panelem fotowoltaicznym (2), zastosowanie mechanizmu nadążnego (6), zwiększa wykorzystanie energii słońca przemieszczającego się w ciągu dnia po niebie. Układ napędowy (50) zamocowany do osi (1), obraca oś (1), wraz ze wszystkimi zamontowanymi na niej elementami,, względem tulejki (46), podążając za słońcem. Obrót jest realizowany przez zazębienie się zapadek układu napędowego (50) z wieńcem zębatym (49), osadzonym w tulejce (46). Zastosowanie układu nadążnego (6) pozwala zwiększyć czas wykorzystania energii słonecznej z około 7 godzin, maksymalnie osiąganych dla panela fotowoltaicznego (2) sztywno zamocowanego do nasady, do maksymalnie 17 godzin w czasie najdłuższych dni w roku.

Zastosowanie osi (1) nieruchomej względem stojana (9) silnika (8) pozwala na przeprowadzenie w osi (1), wykonanej w kształcie rurki, przewodu elektrycznego (54), łączącego panel fotowoltaiczny (2) z silnikiem (8) oraz mechanizmem nadążnym (6). Energia elektryczna z panela fotowoltaicznego (2) jest transportowana przewodem elektrycznym (54) do silnika (8) i układu napędowego (50) mechanizmu nadążnego (6).

Przedmiot według wynalazku może mieć różne podstawy, służące do mocowania do kanału wentylacyjnego. Przykładowo podstawa wciskana (55), posiadająca blaszane sprężyny po bokach oraz pierścień oporowy, pozwala na montaż przez wciśnięcie do okrągłego otworu. Podstawa rurowa (56) jest w formie króćca rurowego, posiadającego nypel, pasujący do kielicha rury kanału wentylacyjnego.

Przedmiot według wynalazku może mieć różny kształt turbiny. Turbina (3) ma kształt zbliżony do kuli. Turbina (7) ma kształt zbliżony do walca.

PL 230 891 Β1

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kominowa nasada hybrydowa, posiadająca turbinę napędzaną silnikiem, przymocowaną do podstawy przystosowanej do mocowania do komina, znamienna tym, że na osi (1) jest obrotowo zamocowany wirnik (10) silnika (8) oraz do wirnika (10) jest zamocowana turbina (3).
2. 2. Kominowa nasada hybrydowa według zastrz. 1, znamienna tym, że do osi (1) jest przymocowany panel fotowoltaiczny (2).
3. 3. Kominowa nasada hybrydowa według zastrz. 1 i 2, znamienna tym, że panel fotowoltaiczny (2) jest połączony z osią (1) za pomocą przegubu kulowego (4).
4. 4. Kominowa nasada hybrydowa według zastrz. 1 i 2 lub 1,2 i 3, znamienna tym, że oś (1) jest nieruchomo zamocowana do podstawy (5).
5. 5. Kominowa nasada hybrydowa według zastrz. 1 i 2 lub 1,2 i 3, znamienna tym, że oś (1) jest zamocowana do podstawy (5) za pośrednictwem mechanizmu nadążnego (6).
6. 6. Kominowa nasada hybrydowa według zastrz. 1 i 2 lub 1, 2 i 3 lub 1, 2 i 4 lub 1, 2, 3 i 4 lub 1,2 i 5 lub 1, 2, 3 i 5, znamienna tym, że oś (1), zwłaszcza w kształcie rurki, ma otwór na przewód elektryczny (54).