PL69604Y1 - Turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu wirnika - Google Patents

Description

Opis wzoru Przedmiotem wzoru użytkowego jest turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu wirnika, przetwarzająca energię wiatru na energię mechaniczną napędu urządzenia prądotwórczego. Znane rozwiązanie turbiny wiatrowej przedstawione w opisie patentowym PL 216244 zawiera wał łożyskowany w oprawie osadzonej na górnym końcu masztu, którego dolny koniec utwierdzony jest w bloku fundamentowym. Wirnik zamocowany jest piastą na wystającym z oprawy górnym końcu wału i ma wsporniki poziome rozstawione na obwodzie piasty według równego kąta środkowego. Na końcach wsporników poziomych zamocowane są - w środkowej strefie swej wysokości - łopaty napędowe, z których każda ma skrzydło górne i dolne, sztywno połączone ze sobą i odgięte końcami na zewnątrz. Oba skrzydła mają aerodynamiczny profil o przekroju poprzecznym malejącym w kierunku końców skrzydeł. Długości cięciw profilu na końcach skrzydeł i w strefie środkowej połączenia z wspornikiem poziomym są odwrotnie proporcjonalne do ich promieni względem osi obrotu wirnika. Rozwiązanie cechuje niezależność od kierunku wiatru, wysoka sprawność przetwarzania energii oraz bardzo niska hałaśliwość. Znane są również turbiny o pionowej osi obrotu wirnika, który łożyskowany jest na maszcie o konstrukcji przestrzenno-kratowej i kształcie wyznaczonym belkami słupowymi w postać smukłego ostrosłupa ściętego o podstawie kwadratu. Turbina według niniejszego wzoru posiada konstrukcję zbliżoną do powyżej opisanej, natomiast wyróżnia się tym, że wsporniki poziome wirnika są sztywno połączone współosiową obręczą o średnicy w zakresie od 30 do 40% średnicy okręgu zakreślanego przez zewnętrzne krawędzie wsporników poziomych. Maszt turbiny ma postać smukłego ostrosłupa ściętego, o podstawie sześciokąta foremnego. Krawędzie boczne wyznaczają belki słupowe, z których sąsiadujące ze sobą połączone są konstrukcją przestrzeń no-kratową. Korzystną jest postać wzoru turbiny, w której obręcz w strefach między wspornikami poziomymi połączona jest z piastą przez promieniowe żebra usztywniające. Również korzystną jest postać z masztem, którego sąsiadujące belki słupowe połączone są kratowym układem poprzeczek i krzyżulców, przy czym węzły dolnych poprzeczek połączone są zastrzałami w układzie litery „V” z usytuowaną w ich wierzchołku dodatkową stopą fundamentową. Turbina wiatrowa według wzoru użytkowego ma wirnik, w którym w strefach połączeń wsporników poziomych z piastą występują obniżone naprężenia zginające, a ponadto sztywniejszym jest utwierdzenie masztu do bloku fundamentowego. Rozwiązanie turbiny według wzoru przedstawione jest na rysunku, którego fig. 1 przedstawia widok z boku turbiny, fig. 2 - w widoku z góry, a fig. 3 - w ujęciu perspektywicznym. Turbina posiada wirnik 2, którego pionowy wał łożyskowany jest w oprawie osadzonej na górnym końcu masztu 1. Wirnik 2 ma trzy połączone z piastą 3 wsporniki poziome 4, rozstawione w tym wykonaniu co 120°. Na końcach wsporników poziomych 4 zamocowane są łopaty napędowe 5, połączone w środkowej strefie ich wysokości oraz mające odgięte końcami na zewnątrz skrzydło górne 5a i skrzydło dolne 5b. Skrzydła 5a i 5b mają aerodynamiczny profil o poprzecznym przekroju malejącym w kierunku obu końców skrzydeł. Wsporniki poziome 4 są sztywno połączone współosiową obręczą 6 0 średnicy d wymiarowo dobranej w zakresie od 30 do 40% D średnicy okręgu zataczanego przez zewnętrzne krawędzie wsporników poziomych 4. W strefach między wspornikami poziomymi 4 obręcz 6 połączona jest z piastą 3 przez promieniowe żebra 7 usztywniające. Maszt 1 turbiny ma konstrukcję szkieletowo-kratową o kształcie wyznaczonym przez belki słupowe 8 w postać smukłego ostrosłupa ściętego o podstawie sześciokąta foremnego. Sąsiadujące belki słupowe 8 połączone są kratowym układem poprzeczek 10 i krzyżulców. Węzły dolnych poprzeczek 10 połączone są zastrzałami 11 w układzie „V” z usytuowanymi w ich wierzchołkach dodatkowymi stopami fundamentowymi 12. Maszt 1 zakotwiony jest do bloku fundamentowego 9 przez stopy belek słupowych 8 i usytuowane między nimi dodatkowe stopy fundamentowe 12.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia ochronne

   1. Turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu wirnika, zawierająca wał łożyskowany w oprawie osadzonej na górnym końcu masztu, którego dolny koniec utwierdzony jest w bloku fundamentowym, oraz posiadająca wirnik zamocowany piastą na wystającym z oprawy górnym końcu wału i mający wsporniki poziome rozstawione na obwodzie piasty według równego kąta środkowego, ponadto na których końcach zamocowane są w środkowej strefie swej wysokości łopaty napędowe, każda mająca sztywno połączone ze sobą i odgięte na zewnątrz skrzydło górne i dolne, przy czym oba skrzydła mają aerodynamiczny profil o przekroju poprzecznym malejącym w kierunku końców skrzydeł, znamienna tym, że wsporniki poziome (4) wirnika (2) są sztywno połączone współosiową obręczą (6) o średnicy (d) w zakresie od 30 do 40% średnicy okręgu (D) zakreślanego przez zewnętrzne krawędzie wsporników poziomych (4), natomiast maszt (1) turbiny ma postać smukłego ostrosłupa ściętego, o podstawie sześciokąta foremnego, i którego krawędzie boczne wyznaczają belki słupowe (8), z których sąsiadujące ze sobą połączone są konstrukcją przestrzenno-kratową.
2. 2. Turbina według zastrz. 1, znamienna tym, że obręcz (6) w strefach między wspornikami poziomymi (4) połączona jest z piastą (3) przez promieniowe żebra (7) usztywniające.
3. 3. Turbina według zastrz. 1, znamienna tym, że sąsiadujące belki słupowe (8) połączone są kratowym układem poprzeczek i krzyżulców, przy czym węzły dolnych poprzeczek (10) połączone są zastrzałami (11) w układzie litery „V” z usytuowaną w ich wierzchołku dodatkową stopą fundamentową (12).