SE505221C2 - Vindrotor - Google Patents

Vindrotor

Info

Publication number
SE505221C2
SE505221C2 SE9403358A SE9403358A SE505221C2 SE 505221 C2 SE505221 C2 SE 505221C2 SE 9403358 A SE9403358 A SE 9403358A SE 9403358 A SE9403358 A SE 9403358A SE 505221 C2 SE505221 C2 SE 505221C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
rotor
wind
blade
gutter
blades
Prior art date
Application number
SE9403358A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9403358L (sv
SE9403358D0 (sv
Inventor
Kari Rajalahti
Original Assignee
Kari Rajalahti
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kari Rajalahti filed Critical Kari Rajalahti
Publication of SE9403358D0 publication Critical patent/SE9403358D0/sv
Publication of SE9403358L publication Critical patent/SE9403358L/sv
Publication of SE505221C2 publication Critical patent/SE505221C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • F03D3/061Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

505 221 10 15 20 25 30 35 2 Det finns emellertid stora funktionella skill- nader i de ovan anförda vindrotortyperna. Till exempel fungerar Savonius-rotorn mycket väl vid làga varvtal och även en liten luftström får den att rotera runt sin vertikalaxel. Emellertid sjunker dess effektfaktor vid stora luftströmmar, och dess användning som kraftkälla är inte längre lönsam. Pâ motsvarande sätt fungerar Darrieus-rotorn väl även i stora luftströmmar. Emeller- tid t.ex. då luftströmmen blir så stor att den motsva- rar stormtillstând minskar Darrieus-rotorns effektfak- tor mycket brant, varvid dess skyddsarrestering lätt kan utföras utan stora stoppdon. Ett problem vid användningen av Darrieus-rotorn är dock att för att börja rotera behöver Darrieus-rotorn en separat kraft- källa som t.ex. en elmotor eller liknande. Pà detta sätt fàs Darrieus-rotorns rotationshastighet tillräck- ligt stor så att den själv kan generera tillräckligt med kraft för att rotera. Giro-kvarnen påminner till sin funktion mycket om Darrieus-rotorn, men för att börja rotera behöver den inte någon separat hjälp utan dess operationsomràde är större än Darrieus-rotorns.
Emedan Giro-kvarnens operationsomràde är mycket stort stannar den inte av sig själv t.ex. i stormvind. Häri- genom màste konstruktionen göras mycket kraftig och stormsäker, varvid Giro-kvarnen blir mycket dyr.
Emedan de olika vindrotorerna till sin funktion är så olika, kan deras bästa egenskaper kombineras.
Speciellt kombinationen av Savonius-rotorn och Darri- eus-rotorn är en bra kombination, varvid igángsättning- en sker med Savonius-rotorn och då man uppnått Darri- eus-rotorns operationsomràde kan Darrieus-rotorn ut- nyttjas för att generera effekt. En kombinerad Sa- vonius- och Darrieus-rotor är även känd, varvid Sa- vonius-rotorn har kopplats till vertikalaxeln pà så sätt att Darrieus-rotorns vingar är fästa i vertikal- 10 15 20 25 30 505 221 3 axeln vid Savonius-rotorns övre och nedre ände. Som ovan har anförts sköter Savonius-rotorn anordningens igångsättning och Darrieus-rotorns ändamål är att gene- rera effekt ur vindkraften. Problemet med ifrågavarande lösning är emellertid att då Savonius-rotorer anordnas mellan Darrieus-rotorns blad blir helheten mycket klum- pig och tung och på samma sätt vid de största rota- tionshastigheterna fungerar Savonius-rotorerna som hin- der för luftströmmen. Ytterligare har konstruktionen många delar, varvid den lätt skadas och sålunda är dess konstruktionskostnader mycket höga.
US-patentskriften 3 918 839 anger en anordning i vilken två Savonius-rotorer är fästa i Darrieus-ro- torns mittstång som igångsättningsutrustning, varvid Savonius-rotorernas uppgift är att accelerera helhetens rotationshastighet upp till Darrieus-rotorns opera- tionsområde, varefter Darrieus-rotorn själv fungerar med tillräckligt hög verkningsgrad för att generera effekt. Ett problem med ifrågavarande anordning utgörs dock av dess komplicerade konstruktion. Därigenom är konstruktionslösningen mycket tung och mycket dyr.
Avsikten. med föreliggande uppfinning är att eliminera de ovannämnda problemen och möjliggöra en fördelaktig och enkel vindrotorkonstruktion.
Föreliggande uppfinning är kännetecknad av att den uppvisar en rännformig rotordel för varje rotor- vinge, att de rännformiga rotordelarna och rotorvingar- na parvis är utformade som sammanhängande helheter på så sätt att varje rännformig rotordel är utformad som en i rotorvingens nedre ände belägen stödstomshelhet, vilka stödstomshelheter är sammankopplade med varandra, och att rotorvingarna på motsvarande sätt har kopplats samman i sin övre ände, varvid en självbärande rotor- konstruktion uppburen av stödstomshelheten utformas. 505 221 10 15 20 25 30 35 4 Den väsentliga idén med föreliggande uppfinning är att man kombinerar Darrieus-rotorns vinge med Savo- nius-rotorns konstruktion, varvid vindrotorn blir en mycket enkel och driftsäker enhet med goda igångsätt- ningsegenskaper och på motsvarande sätt är dess vindyta i stormsituationer mycket liten, varför den är lätt att arrestera och vindrotorn inte utsätts för överstora påfrestningar. En väsentlig idé är ytterligare att Sa- vonius-rotorn placeras i Darrieus-rotorns blad på så sätt att ingen separat Savonius-rotorhelhet behövs i samband med Darrieus-rotorn. På motsvarande sätt är en väsentlig idé att ifrågavarande vindrotorblad kan till- verkas av ett lätt material, som t.ex. kolfiber, varvid vindrotorbladet blir förutom lätt även mycket hållbart.
Ytterligare är en väsentlig idé att placera Savonius- rotorn i fastsättningspunkten för Darrieus-rotorns ver- tikalaxel, varvid man får helheten mycket enkel och varvid Savonius-rotorn utgör stödstommen för Darrieus- rotorn och helheten bildar en självbärande lätt helhet.
Sålunda är vingbladet för ifrågavarande vindrotor även billigt och lättillverkat.
Uppfinningen kommer att beskrivas mera detal- jerat i bifogade ritningar, i vilka figur 1 visar ett vingblad för en vindrotor enligt uppfinningen, sett från sidan, figur 2 visar vingbladet enligt uppfinningen, sett från andra sidan och figur 3 visar en trevingblads vindrotor kon- struerad med vingblad enligt uppfinningen.
I figur l visas vindrotorns vingblad l, som för sin del utformas av en i och för sig känd utàtbuktande rotorvinge, dvs. av ett Darrieus-rotorvingblad 2, och av en i och för sig känd rännformig rotordel, dvs. en Savonius-rotorvinge 3, vilka i denna ansökan inte när- mare behandlas. I figur J. visas för åskådlighetens 10 15 20 25 30 35 505 221 5 skull endast ett vindrotorvingblad 1. För att fungera bör vindrotorn ha åtminstone två helheter i enlighet med vingbladet 1. Det är fördelaktigast att tvärsnittet för vingbladets l Darrieus-vinge 2 är tjockare i vin- dens anfallskant än i luftströmmens utloppskant. I figur 1 är luftströmmens utloppskant betecknad med hän- visningssiffran 4a och i figur 2 vindrotorvingbladets l anfallskant med hänvisningssiffran 4b. Vingbladets l fastsättningsdel 5 är till sin konstruktion mycket hållbart utformad, emedan i fastsättningsdelen har ut- formats en stödstomshelhet som består av stödstommar 6a, 6b och 6c samt en stödstomme 6d som visas i figur 2. På detta sätt har en Savonius-rotorvinge 3 kunnat utformas mellan stödstommarna 6a - 6d. Med hjälp av ifrågavarande stödstomshelhetsarrangemang 6a - 6d blir Darrieus-rotorvingen 2 sålunda en mycket stadig och självbärande konstruktion, och ingen skild mittstång mellan Vingbladets 1 punkter 7a och 7b behövs. I den ände 8 av vindrotorvingbladet 1 som är motsatt mot fastsättningsdelen 5 har gjorts en utvidgning för att underlätta fastsättning av vingbladet J. i ett annat motsvarande vingblad. På motsvarande sätt får man till stånd Vingbladets l självbärande konstruktion med hjälp av stödstomskonstruktionen 6a - 6d i Vingbladets 1 fastsättningsdel 5. När ifrågavarande vingblad fogas till ett annat motsvarande vingblad får man till stånd en helhet som mycket väl tål påfrestningar, och ytter- ligare då tre vingblad används blir vindrotorn en ännu hållbarare och mycket stadig fungerande helhet.
I figur 2 visas vindrotorns vingblad 1 sett från andra sidan. Stödstommens del 6d har utformats pàsformig, varvid den mycket väl stöder Darrieus-ro- torns vinge 2 mot kraften som förorsakas av egenvikten av den mot Vingen 2 motsatta änden 8. Den pàsformiga utformningen av stödstommen 6d underlättar även ledan- 505 221 10 15 20 25 6 det av luft i Savonius-rotorvingen 3. På motsvarande sätt uppnår man med den påsformiga utformningen en mycket god aerodynamisk form för vindrotorns vingblad 1, varvid man med ifrågavarande vingblad uppnår mycket goda verkningsgrader.
I figur 3 visas en vindrotor 9 bildad av tre vingblad, i vilken fastsättningen kan utföras medelst fastsättningsdelarna 5 som utformas av de tre vingbla- dens stödstomshelheter 10a - lOc. På motsvarande sätt stöder de motsatta ändarna 8 varandra och bildar på så sätt en stadig helhet. Ytterligare underlättar Sa- vonius-rotorvingarna 3 igångsnurrningen av vindrotorn.
Eftersom vingbladen placerats i förhållande till var- andra med 120 graders mellanrum, börjar vindrotorn snurra oberoende av luftströmmens riktning.
Uppfinningen. och den därtill anslutande be- skrivningen är endast avsedda att åskådliggöra uppfin- ningens idé. Till sina detaljer kan ett vindrotorving- blad enligt uppfinningen variera inom ramen för patent- kraven. Sålunda kan till exempel utformningen av fast- sättningsdelens 5 stödstomme 6a - 6d ändras på önskat sätt. Det mest väsentliga är dock att tack vare inver- kan av fastsättningsdelens 5 stödstomme 6a - 6d behövs ingen separat mittstångskonstruktion mellan punkterna 7a och 7b utan vingbladet 1 är en självbärande kon- struktion.

Claims (3)

10 15 20 25 30 505 221 7 Patentkrav
1. l. Vindrotor som omfattar tvà olika rotorkon- struktioner, i vilken en första rotorkonstruktion ut- formas av utàtbuktande rotorvingar (2) anordnade att rotera runt en vertikalaxel och vilka rotorvingar i tvärsnitt utformats så att vindrotorn (9) kan överföra vindenergi för att utnyttjas i en till vindrotorns (9) axel kopplad kraftmaskin eller liknande, då rotorving- arnas (2) högsta periferihastighet i förhållande till vindens hastighet väsentligen är minst 3, och en andra rotorkonstruktion utformas av till varandra kopplade rännformiga rotordelar (3) vilka är koaxiellt kopplade till nämnda rotorvingar för att rotera med dem med samma hastighet och vilka rotordelar är anordnade i samma riktning som 'vindrotorns perifeririktning> och medelst vilka, med hjälp av den påverkande vinden, hela vindrotorns rotationsrörelse igàngsätts, k ä n n e - t e c k n a d av att den uppvisar en rännformig rotor- del (3) för varje rotorvinge (2), att de rännformiga rotordelarna (3) och rotorvingarna (2) parvis är utfor- made som sammanhängande helheter pà så sätt att varje rännformig rotordel (3) är utformad som en i rotorving- ens (2) nedre ände belägen stödstomshelhet (lOa), vilka stödstomshelheter (lOa - lOc) är sammankopplade med varandra, och att rotorvingarna (2) på motsvarande sätt har kopplats samman i sin övre ände (8), varvid en självbärande rotorkonstruktion uppburen av stödstoms- helheten (lOa - lOc) utformas.
2. Vindrotor enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att de rännformiga rotordelarna (3) är sammanförda i en separat luftkanal som löper i vind- rotorns (9) axelriktning, för att leda luften som träf- far dem genom luftkanalen för annan användning. 505 221 8
3. Vindrotor enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att vindrotorn (9) är utförd av kolfiber eller motsvarande fibermaterial.
SE9403358A 1993-10-04 1994-10-04 Vindrotor SE505221C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934351A FI96133C (sv) 1993-10-04 1993-10-04 Vindrotor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9403358D0 SE9403358D0 (sv) 1994-10-04
SE9403358L SE9403358L (sv) 1995-04-05
SE505221C2 true SE505221C2 (sv) 1997-07-14

Family

ID=8538704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9403358A SE505221C2 (sv) 1993-10-04 1994-10-04 Vindrotor

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI96133C (sv)
SE (1) SE505221C2 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8105034B2 (en) 2006-09-21 2012-01-31 Ecofys Investments B.V. Vertical-axis wind turbine and method for the production thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8105034B2 (en) 2006-09-21 2012-01-31 Ecofys Investments B.V. Vertical-axis wind turbine and method for the production thereof

Also Published As

Publication number Publication date
SE9403358L (sv) 1995-04-05
FI934351A (sv) 1995-04-05
FI934351A0 (sv) 1993-10-04
SE9403358D0 (sv) 1994-10-04
FI96133B (sv) 1996-01-31
FI96133C (sv) 1996-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100828234B1 (ko) 발전용 풍력 터빈
EP1994279B1 (en) Wind turbine
US8258645B2 (en) Wind turbine with sail extensions
KR20120018332A (ko) 풍력 터빈
EP0610905A1 (en) Wind powered turbine
KR20180121542A (ko) 개선된 효율을 가지는 트윈 수직 축 터빈들을 가지는 부유식 풍력 터빈
KR20120042746A (ko) 수중 동력 발생기
EP0449979A1 (en) Vertical axis sail bladed wind turbine
US8002526B2 (en) Rotor drum for multiple rotor wind turbine
US7014416B2 (en) Control vane for a wind turbine
JP2013534592A (ja) 垂直軸風車
US8038383B2 (en) Vertical axis turbine apparatus
CA2624639C (en) Wind sail receptor
SE505221C2 (sv) Vindrotor
AU2008235238A1 (en) Wind wheel
US8038400B2 (en) High-efficiency windmill
GB2476830A (en) Vertical axis wind powered generator
WO2012011812A1 (en) Wind turbine with nose wing
WO1982002747A1 (en) Fluid driven rotor
US4878808A (en) Airfoil for a wind-driven wheel
EP1295033A1 (en) Vertical axis wind turbine
SE455115B (sv) Vindturbin
RU2213253C1 (ru) Перьевая ветротурбина
WO2009056959A2 (en) Wind turbine
KR20110139811A (ko) 수직축 방식의 풍력발전장치

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed