Роторный ветродвигатель

Ветродвигатель относится к ветроэнергетике, выполнен с направляющим ветер устройством 2 и роторным механизмом 8, расположенным внутри устройства 2. Устройство 2 выполнено в виде цилиндра с верхним 3 и нижним 4 основаниями и боковой поверхностью 5. Поверхность 5 образована стойками 6 и створками 7. Стойки 6 закреплены между основаниями 3 и 4. Створки 7 (направляющие ветер элементы) навешаны на стойки 6 с ограничением вращения относительно их осей и с возможностью поворота на открытие и закрытие. Механизм 8 выполнен из верхнего 9 и нижнего 10 роторных дисков. Между дисками 9 и 10 размешены роторные лопатки 11. Лопатки 11 (улавливающие ветер элементы) закреплены на роторных дисках 9 и 10. Роторные лопатки 11 имеют специальную аэродинамическую форму. Техническое решение позволяет повысить эксплуатационные качества и надежность конструкции, упростить проведение монтажных работ, расширить возможности использования, 4 ил.

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована для преобразования энергии движения ветра посредством ветродвигателя с направляющим ветер устройством и роторным механизмом, расположенным внутри направляющего устройства.

Известен ветродвигатель, содержащий вертикальный вал с опорными подшипниковыми узлами, установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной вертикальной оси, кинематически связанный с потребителем механической энергии, ветроколесо, состоящее из жестко закрепленных на валу верхнего и нижнего горизонтальных дисков, по периферии которых и между ними равномерно установлены лопасти, направляющий аппарат, установленный на валу, RU 81774 U1, F03D 3/00, 27.03.2009; RU 79948 U1, F03D 3/02, 20.01.2009; RU 69934 U1, F03D 3/04, 10.01.2008.

Известен ветродвигатель, содержащий вертикальный вал с круговыми опорами, между которыми на валу закреплены радиальные ветровые лопасти и направляющий ветровой аппарат, выполненный в виде створок, снабженых тарированными упругими элементами и ограничительными упорами, RU 93472 U1, F03D 3/04, 27.04.2010.

Известен ветродвигатель, содержащий ветроколесо с вертикальной осью вращения, снабженное ветровоспринимающими элементами в виде лопастей, RU 2289722 С2, F03D 3/06, 20.12.2006; RU 2283968 С1, F03D 3/00, 20.09.2006; RU 2235901 С2, F03D 3/00, 10.09.2004; RU 85564 U1, F03D 3/02, 10.08.2009; RU 73922 U1, F03D 3/04, 10.06.2008; RU 62435 U1, F03D 7/02, 10.04.2007; RU 46818 U1, F03D 9/00, 27.07.2005; RU 28897 U1, F03D 3/06, F03D 7/04, F03D 7/06, 20.04.2003.

Известны лопасти для ветродвигателей, выполненные изогнутыми по вертикали, установленные с встречным наклоном к потоку ветра и снабженные закрепленными на их внутренней стороне вихреобразующими козырьками, имеющими профиль винтообразно изогнутого полуцилиндра, или лопасти, выполненные с профилем, образованным параболой, или лопасти из композиционного материала, или лопасти из листового материала с фигурными вырезами, или лопасти с аэродинамическими поверхностями переменного сечения с крыльевыми (или винтовыми) профилями, RU 2328620 C1, F03D 3/00, 10.07.2008; RU 2314433 С2, F03D 3/00, 10.01.2008; RU 108504 U1, F03D 3/06, 20.09.2011; RU 31614 U1, F03D 1/06, F03D 3/12, F03D 5/00, 20.08.2003; RU 30872 U1, F03D 1/06, 10.07.2003.

Известен ротор для ветродвигателя, содержащий вертикальный вал с лопастями, установленными на его внешней поверхности, RU 2347104 C2, F03D 3/06, 20.02.2009; RU 2327057 C1, F03D 3/06, 20.06.2008; RU 2293211 C1, F03D 5/00, 10.02.2007; RU 90850 U1, F03D 7/06, 20.01.2010.

Известен роторный ветродвигатель, содержащий вертикальный вал, к которому жестко прикреплены горизонтально верхний и нижний диски с размещенными между ними двумя лопастями ротора типа Савониуса, и двумя роторными лопастями, выполненными в виде пластины с цилиндрической частью снаружи и вогнутой навстречу ветровому потоку, RU 2418191 C1, F03D 3/00.

Известен роторный ветродвигатель с использованием эффекта Савониуса, содержащий лопасти, установленные между дисками на центральной оси вращения и выполненные поворотными, RU 31151 U1, F03D 1/02, 20.07.2003.

Известен роторный ветродвигатель, содержащий вал, лопасти, жеско закрепленные на валу, выполненные в виде цилиндра и через шарниры связанные с подвижными плоскими лопастями, RU 2413870 С1, F03D 3/06, 10.03.2011; RU 2253038 C2, F03D 3/00, 27.05.2005.

Известен роторный ветродвигатель, содержащий ротор, вертикально установленный в подшипниковых опорах, вал отбора мощности, конфузоры, установленные неподвижно вокруг роторного колеса, и заслонки конфузоров с щелевыми продольными отверстиями, RU 71707 U1, F03D 3/04, 20.03.2008.

Известен роторный ветродвигатель, содержащий каркас, закрепленный на нем с помощью подшипников вал и рабочие лопасти, соединенные с валом с возможностью вращения с ним, RU 2422673 C1, F03D 3/06, F03D 3/04, 27.06.2011; RU 2210000 C1, F03D 3/00, 10.08.2003; RU 106921 U1, F03D 3/04, 27.07.2011; RU 64296 U1, F03D 3/00, 27.06.2007.

Известные ветродвигатели, конструкции роторов и лопастей к ним, системы управления движением воздуха, различные направляющие элементы выполнены индивидуально и не содержат признаков, предложенных в настоящей полезной модели.

Известен ротор турбины, включающий вал, роторный диск, установленный на вале, направляющие ветер элементы и улавливающие ветер элементы, закрепленные на диске и вращающие вал, RU 2354843 С1, F03D 3/06, 10.05.2009.

Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.

В «ближайшем аналоге» диск выполнен одинарным и установлен на вале ротора, направляющие ветер элементы выполнены в виде отверстий, проходящих через диск вблизи его края и расположенных под одинаковым углом, а улавливающие ветер элементы выполнены в виде лопастей, закрепленных на верхней и нижней поверхностях диска, и в виде лопаток, прикрепленных к валу и диску.

Выполнение ротора в «ближайшем аналоге» способствует стабилицации воздушного потока и обеспечивает вращение даже при сильном ветре, однако он имеет сложное конструктивное выполнение.

Вал «ближайшего аналога» закреплен на раме, что значительно увеличивает габаритные характеристики размещения ротора, а незащищенность вращающихся дисков увеличивает опасность при работе.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить конструкцию, уменьшить габариты и повысить безопасность.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в выполнении направляющего устройства в виде цилиндра с верхним и нижним основаниями и боковой поверхностью в виде стоек и створок, навешанных на стойки с возможностью поворота на открытие и закрытие, в выполнении роторного механизма из верхнего и нижнего роторных дисков и роторных лопаток аэродинамической формы, закрепленных на верхнем и нижнем роторных дисках, в установлении роторного механизма внутри цилиндра.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что роторный ветродвигатель включает ротор, вал, роторный диск, установленный на вале, направляющие ветер элементы и улавливающие ветер элементы, закрепленные на диске и вращающие вал.

Ветродвигатель состоит из направляющего устройтва и роторного механизма.

Направляющее устройство выполнено в виде цилиндра с верхним и нижним основаниями и боковой поверхностью.

Боковая поверхность образована стойками, закрепленными между верхним и нижним основаниями, и направляющими ветер элементами в виде створок, навешанными на стойки с ограничением вращения относительно их осей и с возможностью поворота на открытие и закрытие.

Роторный механизм установлен во внутрь цилиндра, выполнен из верхнего и нижнего роторных дисков, между которыми размешены улавливающие ветер элементы в виде роторных лопаток аэродинамической формы, закрепленных в верхней и нижней частях к верхнему и нижнему роторным дискам, соответственно.

Заявителями не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - Роторный ветродвигатель, в сборе;

на фиг.2 - Роторный ветродвигатель, вид сверху;

на фиг.3 - Схема движения воздушного потока, схематично;

на фиг.4 - Роторный ветродвигатель, общий вид.

Роторный ветродвигатель содержит:

Вал - 1,

Направляющее устройтво в виде цилиндра - 2,

верхнее основание (цилиндра 2) - 3,

нижнее основание (цилиндра 2) - 4,

боковую поверхностью (цилиндра 2) - 5,

стойки (между основаниями 3 и 4) - 6,

створки (поверхности 5) - 7.

Роторный механизм - 8,

верхний роторный диск (механизма 8) - 9,

нижний роторный диск (механизма 8) - 10,

роторные лопатки (механизма 8) - 11.

Ветродвигатель состоит из направляющего устройтва 2 и роторного механизма 8.

Направляющее устройство 2 выполнено в виде цилиндра с верхним 3 и нижним 4 основаниями и боковой поверхностью 5.

Боковая поверхность 5 образована стойками 6 и створками 7.

Стойки 6 закреплены между верхним 3 и нижним 4 основаниями.

Створки 7 (направляющие ветер элементы) навешаны на стойки 6 с ограничением вращения относительно их осей и с возможностью поворота на открытие и закрытие.

Роторный механизм 8 выполнен из верхнего 9 и нижнего 10 роторных дисков.

Между роторными дисками 9 и 10 размешены роторные лопатки 11.

Роторные лопатки 11 (улавливающие ветер элементы) закреплены на верхнем 9 и нижнем 10 роторных дисках.

Роторные лопатки 11 имеют аэродинамическую форму.

Верхнее 3 и нижнее 4 основания цилиндра 2 направляющего устройства установлены неподвижно.

Вал 1 установлен в подшипниках, закреплен на верхнем основании 3 цилиндра 2 и содержит механизм привода (не показан) створок 7.

Механизм привода связан со стойками 6 и регулирует угол их поворота (открытие и закрытие створок 7).

В зависимости от поворота створок 7 регулируется поток поступающего воздуха в роторный механизм 8, уменьшая или увеличивая скорость его вращения.

При полностью открытых створках 7 поток воздуха в роторный механизм 8 увеличивается, при частично открытых створках 7 поток воздуха уменьшается, а при полностью закрытых створках 7 прекращается поступление воздуха в роторный механизм 8.

Поскольку площадь проходного сечения между створками 7 значительно больше площади проходного сечения между роторными лопатки 11 роторного механизма 8 - движущая сила воздуха усиливается.

Выполнение направляющего устройтва 2 со створками 7 и роторного механизма 8 с дисками 9 и 10 и с роторными лопатками 11 уменьшает количество деталей, по сравнению с «ближайшим аналогом», и упрощает конструкцию ветродвигателя.

Размещение роторного механизма 8 внутри цилиндра 2 направляющего устройства уменьшает габариты ветродвигателя.

Отсутствие роторных элементов снаружи ветродвигателя, как в «ближайшем аналоге», повышает безопасность.

Предложенный роторный ветродвигатель содержит детали и узлы, широко применяемые в ветроэнергетике, и проведенные проектно-конструкторские и технологические проработки обусловливают, по мнению заявителей, соответствие его критерию «промышленная применимость».

Роторный ветродвигатель, включающий ротор, вал, роторный диск, установленный на валу, направляющие ветер элементы и улавливающие ветер элементы, закрепленные на диске и вращающие вал, отличающийся тем, что ветродвигатель состоит из направляющего устройства и роторного механизма, направляющее устройство выполнено в виде цилиндра с верхним и нижним основаниями и боковой поверхностью, образованной стойками, закрепленными между верхним и нижним основаниями, и направляющими ветер элементами в виде створок, навешанными на стойки с ограничением вращения относительно их осей и с возможностью поворота на открытие и закрытие и образующими боковую поверхность, а роторный механизм установлен вовнутрь цилиндра, выполнен из верхнего и нижнего роторных дисков, между которыми размещены улавливающие ветер элементы в виде роторных лопаток аэродинамической формы, закрепленных в верхней и нижней частях к верхнему и нижнему роторным дискам соответственно.