PL69234Y1 - Układ napędowy wiatrowo-cieplny przydachowy - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest układ napędowy wiatrowo-cieplny przydachowy, który nadaje się do zastosowania przy dachach budynków jak i innych budowli, wykorzystujący też ich ciepło, do zasiiania instaiacji eiektrycznej, jak i bezpośrednio do napędu innych urządzeń na przykład wenty-iatorów. Z dokumentu FR2930302 znany jest układ napędowy przydachowy wiatrowy, w którym wirnik układu schowany jest w płaszczyźnie dachu i jest zamocowany we wnęce w ścianie pod okapem. Jest to pojedyncza turbina pracująca z jedną prądnicą.

Opis FR2899651 przedstawia turbinę o pionowej osi obrotu, tzw. „wiatrak perski” z możliwością reguiacji przesłon za pomocą siłowników. Przesłona jest w kształcie bocznej powierzchni walca, osłania całą turbinę, biokując napływ strugi na niepracującą połowę turbiny. Osłona przesłaniająca pracującą część turbiny wyposażona jest w ruchome przesłony umożliwiające pracę turbiny i zabezpieczające ją przed zbyt dużą siłą wiatru.

Najbiiższym rozwiązaniem jest turbina Savoniusa, której wirnik o wale pionowym ma przekrój zbiiżony do iitery „S”, co umożiiwia działanie tego siinika niezaieżnie od kierunku wiatru. Zaopatrzony jest w dwie łopaty o obrysie prostokątnym, i przekroju półokręgu, których zewnętrzne krawędzie stanowią iinie śrubowe, co umożiiwia unikanie kąta martwego oraz zapewnia równomierną pracę wirnika. Poza tym w skład układu wchodzi jeden iub dwa wirniki śmigłowca z głowicą stałą lub uchylną.

Istota układu według wzoru, polega na tym, że wirnik turbiny zawierający łopaty zamocowane na waie, ułożyskowany jest obrotowo na pierwszej parze wsporników w płaszczyźnie dachu i zamocowany na ścianie przy krawędzi dachu. Na pierwszej parze wsporników ułożyskowana jest na osi pierwsza przysłona ustawiana siłownikami, natomiast na drugiej parze wsporników ułożyskowana jest na osi druga przysłona ustawiana siłownikami. Na końcu wału zamocowany jest wirnik drugiej turbiny i wirnik prądnicy, a na drugim końcu tego wału zamocowany jest wirnik prądnicy, ponadto na wsporniku zamocowana jest oś, na której ułożyskowany jest wirnik trzeciej turbiny wyposażony w prądnicę.

Korzystnie siłowniki są siłownikami iiniowymi i zamocowane są pomiędzy wspornikami i przysłonami.

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

Korzystnym jest również, gdy wirnik drugiej turbiny ma proste i poszerzone łopaty o zwiększonym kącie reguiacji, a wirnik trzeciej turbiny ma łopaty o kształcie krzywoiiniowym, korzystnie spiralnym i o przekroju łukowym o coraz większej krzywiżnie w miarę zmniejszania się promienia łopat.

Układ według wzoru wykazuje użyteczność w tym, że wykorzystuje przestrzeń obok ściany przy dachu oraz zjawisko przyiegania 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, jak i poosiowy, w czym pomaga nieduży skok iinii śrubowej krawędzi łopat wirników a przede wszystkim wirnik śmigłowca zamocowany obrotowo na wsporniku turbiny.

Przedmiot wzoru jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok równoległy do płaszczyzny ściany i zarazem osi tego układu, a fig. 2 - przekrój prostopadły do płaszczyzny ściany.

Układ napędowy wiatrowo-ciepiny przydachowy wyposażony jest w wirnik turbiny zawierający łopaty 1 zamocowane na waie 2, ułożyskowany jest obrotowo na pierwszej parze wsporników 3 w płaszczyźnie dachu i zamocowany na ścianie 4 przy krawędzi dachu 5. Wał 2 obejmowany jest przez łopaty 1, a średnica wału 2 jest równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny. Na pierwszej parze wsporników 3 ułożyskowana jest na osi 7 pierwsza przysłona 6 ustawiana siłownikami 8 liniowymi oraz na drugiej parze wsporników 9 ułożyskowana jest na osi 10 druga przysłona 11 ustawiana siłownikami 12 iiniowymi. Siłowniki 8, 12 zamocowane są pomiędzy wspornikami 3, 9 i przysłonami 6, 11. Na końcu wału 2 zamocowany jest wirnik drugiej turbiny 12 i wirnik prądnicy 13, a na drugim końcu tego wału zamocowany jest wirnik prądnicy 16, ponadto na wsporniku 3 zamocowana jest oś 15, na której ułożyskowany jest wirnik trzeciej turbiny 14 wyposażony w prądnicę. Wirnik drugiej turbiny 12 ma proste i poszerzone łopaty o zwiększonym kącie reguiacji, a wirnik trzeciej turbiny 14 ma łopaty o kształcie krzywoiiniowym, korzystnie spirainym i o przekroju łukowym o coraz większej krzywiżnie w miarę zmniejszania się promienia łopat.

Działanie układu według wzoru poiega na przekształcaniu energii poruszanego wiatrem powietrza na mechaniczną energię ruchu obrotowego. Reaiizowane to jest przez napieranie strug powietrza opływającego płaszczyznę ściany iub dachu na łopaty 1, które działają na wał wirnika 2. Zastosowanie

ruchomej przysłony 6 zwiększa jego skuteczność nie tylko, gdy wiatr wieje równolegle, ale i skośnie do płaszczyzny ściany 4. W takim przypadku przysłona ta jest ustawiana, za pomocą siłowników 8, w położeniach jak jest to pokazane na rysunku. Działanie układu według wzoru gdy wiatr wieje równolegle do wału 2, zapewnia wirnik 12 przekazujący energię na wirnik prądnicy 13 i w pewnym stopniu wirnik 14. Wirnik nowej turbiny wiatrowej 14 jest charakterystyczny tym, że łopaty jego mają kształt krzywoliniowy, korzystnie spiralny a przekrój łukowy o coraz większej krzywiźnie w miarę zmniejszania się promienia łopat. Umożliwia to nie tylko wykorzystywanie prądów wznoszących, ale też i opadających, przy odpowiednio dużych średnicach, ale też wiatrów wiejących z każdego kierunku.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia ochronne

   1. Układ napędowy wiatrowo-cieplny przydachowy wyposażony w turbinę, który ma wirnik turbiny zawierający łopaty (1) zamocowane na wale (2), ułożyskowany obrotowo na pierwszej parze wsporników (3) w płaszczyźnie dachu i zamocowany na ścianie (4) przy krawędzi dachu (5), znamienny tym, że na pierwszej parze wsporników (3) ułożyskowana jest na osi (7) pierwsza przysłona (6) ustawiana siłownikami (8), natomiast na drugiej parze wsporników (9) ułożyskowana jest na osi (10) druga przysłona (11) ustawiana siłownikami (12), ponadto na końcu wału (2) zamocowany jest wirnik drugiej turbiny (12) i wirnik prądnicy (13) a na drugim końcu tego walu zamocowany jest wirnik prądnicy (16), ponadto na wsporniku (3) zamocowana jest oś (15), na której ułożyskowany jest wirnik trzeciej turbiny (14) wyposażony w prądnicę, przy czym siłowniki (8, 12) są siłownikami liniowymi i zamocowane są pomiędzy wspornikami (3, 9) i przysłonami (6, 11), zaś wał (2) obejmowany jest przez łopaty (1).
2. 2. Układ według zastrz, 1, znamienny tym, że średnica wału (2) jest co najmniej równa jednej trzeciej średnicy wirnika turbiny.
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik drugiej turbiny (12) ma proste i poszerzone łopaty o zwiększonym kącie regulacji.
4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik trzeciej turbiny (14) ma łopaty o kształcie krzywoliniowym, korzystnie spiralnym i o przekroju łukowym o coraz większej krzywiźnie w miarę zmniejszania się promienia łopat.