Ветряной агрегат

Полезная модель относится к области энергосберегающих технологий и может найти практическое применение в ветроэнергетике, например, в качестве установки, создающей оптический или звуковой эффекты, носящие индикаторные, рекламные или развлекательные программы. Ветряной агрегат содержит поворотную головку, снабженную опорным подшипниковым узлом, с возможностью вращения, на вершине неподвижной стойки и, по крайней мере, штангу и турбинку. Отличительной особенностью является то, что штанга дополнительно снабжена соосно смонтированным на ней каркасом, внутри которого, в подшипниковых узлах, установлен вал вращения по крайней мере одной вертушки турбинки, при этом на стенке каркаса и на вращающемся валу смонтированы, по крайней мере, один магнитный элемент постоянного действия и коаксиально ему, по крайней мере, одна индукционная катушка, обмотка которой подключена, по крайней мере, к одному из электропреобразовательных элементов, воспроизводящему световой или акустический сигнал. Каркас может быть выполнен многоступенчатым и внутри него, в подшипниковых узлах, установлены дополнительные полые валы, количество которых соответствует числу ступеней каркаса, с общей осью вращения, на которых смонтирован комплект дополнительных вертушек турбинки, на каждом из вращающихся валов и соответствующей ступени каркаса коаксиально установлены индукционная катушка и магнитный элемент постоянного действия, при этом обмотки индукционных катушек подключены в электрическую цепь питания электропреобразовательных элементов, воспроизводящих акустические или световые сигналы. Предложены частные случаи конструктивного исполнения полезной модели. Так, каркас на штанге может быть смонтирован таким образом, что ось вала вращения турбинки располагается перпендикулярно оси вращения поворотной головки, либо каркас на штанге может быть смонтирован таким образом, что ось вала вращения турбинки располагается соосно оси вращения поворотной головки (совпадает с ней). Поворотная головка дополнительно может быть снабжена флюгером, выполненном в виде имеющего привлекательный вид декоративного корпуса, боковые стенки которого выполнены обтекаемыми и могут иметь вид контурного изображения одушевленного или неодушевленного объекта. Индукционная катушка может быть смонтирована на вращающемся валу, или на стенке каркаса, а при многоступенчатом каркасе, по крайней мере в одной из ступеней каркаса и, по крайней мере в одной из ступеней каркаса - на вращающемся валу. Места размещения электропреобразовательных элементов предусмотрены как на элементах, смонтированных на вращающихся валах, в частности, на лопастях вертушек турбинки, так и на неподвижных, относительно вращающегося вала, элементах поворотной головки, в частности, на каркасе, штанге, флюгере. В качестве электропреобразовательных элементов использованы светодиоды или акустические канальные устройства, при этом электрическое питание электропреобразовательных элементов осуществляется за счет контактной системы, организованной без применения вращающихся токосъемных элементов, например, посредством пайки, винтовых или пружинных зажимов. Предложен ряд вариантов конструктивного исполнения генерирующей части ветрового агрегата (от более простых до более сложных). Углы атаки лопастей, по крайней мере, части вертушек, могут быть выполнены противоположными. Предложенное устройство может являться многофункциональным, имеет широкий диапазон практического использования, как для определения погодных условий, так и в целях рекламы товаров и услуг, создания зрелищных представлений, праздничного украшения площадей, стадионов, городских улиц, на дачных массивах. 1 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Полезная модель относится к области энергосберегающих технологий и может найти практическое применение в ветроэнергетике, например, в качестве установки, создающей оптический или звуковой эффекты, носящие индикаторные, рекламные или развлекательные программы, а также как средство для контроля направления ветра.

Из описания свидетельства на полезную модель RU 36706, МПК7 F03D 1/00, F03D 7/02, F03D 9/00 от 05.12.2003 г. известна ветроэнергетическая установка, содержащая мачту, поворотную головку, расположенную на верхнем конце мачты, и установленные на поворотной головке ветроколесо, электрический генератор, связанный с ветроколесом и штангу с флюгером, присоединенным к внешнему концу штанги. Причем, генератор выполнен по обращаемому типу электрической машины, ветроколесо снабжено, по меньшей мере, двумя лопастями, жестко закрепленными на вращающемся корпусе генератора, штанга установлена на поворотной головке горизонтально, ось вращения генератора и горизонтальная продольная ось штанги находятся в одной вертикальной плоскости. Вертикальная ось вращения поворотной головки смещена относительно упомянутой вертикальной плоскости, флюгер присоединен к штанге шарнирно с возможностью поворота его относительно горизонтальной продольной оси штанги, а центр тяжести флюгера расположен ниже продольной оси штанги. Кроме того, установка может быть снабжена блоком управления. Генератор подключен к потребителю кабелем через блок управления. Также установка снабжена аккумуляторной батареей, подключенной к блоку.

Из описания свидетельства на полезную модель RU 13913, МПК7 F03D 1/00 от 14.02.2000 г. известен ветродвигатель содержащий опору, установленный на ней флюгер с поворотной головкой. Причем поворотная головка представляет собой силовой агрегат, включающий связанные между собой ветроколесо, мультипликатор и генератор. Опора выполнена в виде вертикальной штанги, на которой установлен с возможностью поворота вокруг ее оси флюгер, имеющий форму серпа с верхней консольной частью, выполненной в виде вилки, которая дополнительно оснащена, шарнирно связанной с последней, подпружиненной опорной панелью с упором, на которой установлены мультипликатор и генератор. Кроме того, флюгер оснащен дополнительными элементами жесткости. Также, дополнительные элементы жесткости выполнены в виде лестницы обслуживания и прикрепленного к ней вертикального плоского металлического листа.

Рассмотренные выше два аналога технического устройства отличаются сложностью своего конструктивного исполнения и функционально предназначены в основном для выработки электроэнергии, то есть являются одно функциональными.

Из описания свидетельства на полезную модель RU 14674, МПК7 G01P 13/02 от 02.03.2000 г. известен флюгер, состоящий из закрепленной на мачте неподвижной стойки с указателем сторон света и стержнем с острым конусом, на которой размещена с возможностью свободного вращения трубка-вертушка, в нижней части которой закреплена флюга и противовес-указатель на стержне, а в верхней - рамка с дугой и штифтами для определения скорости ветра, противовес и вертикально висящая, с возможностью ее свободного колебания под воздействием ветра относительно горизонтальной оси указательная доска. Рама и указательная доска прикреплены так, что они размещены на одной стороне трубки-вертушки, где и находятся лопасти флюги, а плоскость вертикально висящей указательной доски перпендикулярна стержню с противовесом-указателем. Неподвижная стойка снабжена подшипником скольжения, а указатель сторон света снабжен дополнительными штифтами, указывающими промежуточные угловые положения (например, северо-восток) сторон света, подвижная рамка снабжена подпятником для навешивания ее на стержень. Кроме того флюгер может быть дополнительно снабжен осветительной системой.

Рассмотренная конструкция устройства представляет собой стационарную установку для определения скорости и направления ветра и предназначена, в основном, для метеостанций и обсерваторий.

Из описания свидетельства на полезную модель RU 30019, МПК7 G09F 13/14, E01F 9/015, В41В 13/00 от 14.11.2002 г. известно техническое устройство, выполняющее рекламную функцию, установленное в поле зрения потребителя и включающее несущую подложку с отражающей поверхностью. Несущая подложка выполнена для размещения на ней различных рекламных символов, по контурам которых расположены средства их контрастного выделения. В качестве частных конструктивных исполнений предусмотрены различные варианты исполнения устройства. Здесь возможно достижение самых разнообразных, оригинальных оптических, звуковых и др. эффектов, базирующихся на создании гаммы привлекающих потребителей индикаторных, рекламных, развлекательных программ. Однако для ее функционирования требуется автономный источник электрического питания и различное дополнительное оборудование, для преобразование электрических сигналов в оптические, звуковые и так далее. Практически такое устройство может быть использовано в крупных торговых центрах, стадионах, городских площадях в виде стационарной установки и в виде мобильной портативной установки, например, перевозимой на специально оборудованном для этого автомобиле.

Из патента на изобретение RU 2366120, МПК6 Н05В 33/02, F21S 4/00, от 21.02.2008 г. известно техническое устройство светильника, относящегося к области энергосберегающих технологий, в отношении экономии электроэнергии, используемой для освещения магистралей, улиц, дорог, площадей и т.д. Светильник содержит светодиодные группы, соединенные последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, каждая из которых соединена с импульсным блоком питания, с возможностью плавного ограничения температуры нагрева светодиодов, входящих в состав каждой из указанных светодиодных групп. Светодиоды установлены на печатной плате с подложкой из стеклотекстолита или алюминия, которая закреплена на корпусе светильника путем вальцевания или прижатия к поверхности корпуса светильника с загибом краев корпуса, который выполнен из металла, выполняющего роль корпуса-радиатора. Импульсный блок питания, установленный на печатной плате, содержит электронный самовосстанавливающийся токовый предохранитель, двухполупериодный выпрямитель, импульсный преобразователь напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодных групп. В состав импульсного преобразователя напряжения в стабилизированный ток для питания светодиодных групп входит датчик температуры на основе терморезистора, который нагревается за счет конвекционных потоков воздуха внутри корпуса, датчик автоматического включения-выключения светильника при наступлении темноты-света и датчик движения, реагирующий на движение субъектов, находящихся в зоне освещения светильника. Датчик движения выполнен на основе КМОП матриц (матрица использующая КМОП технологию: комплиментарная логика на транзисторах - металл, оксид, полупроводник), ПЗС матриц (прибор с зарядовой связью) и подключен к питающей сети переменного или постоянного тока. Датчик движения электрически соединен с датчиком автоматического «включения-выключения» светильника, с возможностью управления работой последнего. Технический результат реализуемого устройства - расширение функциональных возможностей, повышение надежности при эксплуатации светильника с нестабильными сетями, защита от внешних повреждающих (механических, климатических) воздействий, улучшение теплоотвода и повышение экономии электроэнергии. В это же время, это сложное, дорогостоящее, требующее автономного источника питания устройство. Преимущественно оно может найти применение в городском хозяйстве, для освещения в ночное время улиц, дворов, автомобильных дорог.

Из патента на изобретение RU 2303785, МПК G01P 1/00, от 28.02.2005 известен радиопередающий флюгер интегрированный приемным устройством, который относится к модульным устройствам измерительной техники, а именно, к средствам контроля скорости и направления ветра и предназначено как для бытового применения, так и для оснащения маяков, метеостанций. В корпусе флюгера размещены кодовый датчик азимута, микроэлектрогенератор с ветродвижителем, преобразователь электродвижущей силы (ЭДС) микроэлектрогенератора в код, AM передатчик, коммутатор и счетчик тактовых импульсов, а также первичный источник электропитания, подзаряжаемый от ЭДС микроэлектрогенератора через стабилизатор тока. При этом функционирование приемного устройства обеспечивает на его выходе визуализацию индикации скорости и направления ветра. Вариант конструкции флюгера оснащен таймером текущего времени, формирователем интервалов сигнализации, синтезатором и излучателем звуковых сигналов, синтезатором и световым оконечным устройством. В целом рассмотренное устройство сохраняет основную функцию флюгера по определению направления и скорости ветра. Дополнительно предусмотрены технические средства для передачи измерительной информации посредством радиоволн, при этом визуальная индикация направления и скорости ветра осуществляется оператором в помещении кабинета (лаборатории), находящегося на расстоянии нескольких сотен метров от самого флюгера. С другой стороны, технические возможности данного аналога, как многофункционального устройства, весьма ограничены, поскольку он предназначен исключительно для регистрации погодных условий, осуществляемых оператором в комфортных условиях. Существующий при этом недостаток, который заключается в генерировании и восприимчивости устройства в радиочастотном диапазоне, компенсируется тем, что расстояние передачи и приема радиосигналов, как и сама работа оператора являются кратковременными, что не требует использования мощных источников излучения радиоволн и чувствительных приемных устройств.

В качестве прототипа рассмотрено техническое решение, известное из патента на изобретение RU 2346301, МПК6 G01W 1/00 от 15.06.2007 г. Ветряной агрегат, представленный в прототипе, включает турбинку и противовес (флюгер), закрепленные на оси, вращающейся в горизонтальной плоскости. Поскольку термин «флюгер» (от нем. Flugel) подразумевает несколько понятий, то в данной заявке далее под признаком «флюгер» следует понимать пластинка, стрела, флажок, вращающиеся на мачте или шесте, стрелочный указатель, см. например, Большой толковый словарь русского языка, Российская академия наук, Институт лингвистических исследований, изд. «НОРИНТ», Санкт_Петербург, 1998, с.1427. В качестве материала турбинки применен окрашенный листовой пенополиэтилен с кажущейся плотностью 80,0-100,0 кг/м³. Частный вариант применения устройства по изобретению предусматривает использование конструкции турбинки ветряного агрегата в виде 26 спаренных вертушек, расположенных на одной оси на расстоянии, соответствующем отношению высоты вертушки к расстоянию между блоком спаренных вертушек, равном 2,73,15. Также конструктивные исполнения вертушек турбинки, расположенных на одной оси попарно на заданном расстоянии, выполненные из указанного материала, могут быть окрашены в так называемые «дополнительные цвета спектра», то есть цвета, которые при физическом смешивании или оптическом наложении образуют новый цвет. Кроме того, турбинка и вертушки могут быть выполнены из листа пенополиэтилена в форме квадрата, углы которого рассечены по диагонали, а углы кроя сложены внахлест по часовой или против часовой стрелки.

К недостаткам прототипа можно отнести то, что устройство обеспечивает достижение достаточно ограниченного декоративного эффекта, получаемого в результате наложения различных цветов крыльчаток (например, в результате оптического эффекта, зеленый и желтый цвет вращающихся крыльчаток приводит к возникновению синего цвета). Какие-либо иные средства для создания оригинальных декоративных эффектов в прототипе не предусмотрены. Следует отметить и то, что практически очень сложно разместить на одной оси значительное количество разноцветных крыльчаток, что ограничивает возможности создания декоративных эффектов. Следует учесть и влияние внешних климатических факторов (солнечная радиация, запыленность, атмосферные осадки), которые неизбежно влекут за собой потерю яркости первоначального цвета крыльчаток, а следовательно и к существенной потере эффекта оптического наложения цветов в процессе длительной эксплуатации устройства. В условиях полного штиля оптический эффект наложения цветов естественно исчезает, что так же является существенным недостатком прототипа.

Решение технической задачи, согласно заявляемой конструкции полезной модели, направлено на создание ветряного агрегата, который имеет возможность создавать оптические или звуковые эффекты, носящие индикаторные, рекламные, развлекательные и им аналогичные программы, используя при этом источники питания, базирующиеся на исключительно природной энергетике, в частности, использующие естественную энергию движущихся атмосферных потоков воздуха в открытых пространствах окружающей среды. Одновременно с этим, решение технической задачи предполагает придание полезной модели дополнительной функции, одновременного контроля направления ветра.

Технический результат, объективно проявляющийся при использовании заявляемой полезной модели ветряного агрегата, заключается в расширении функциональных возможностей прототипа.

Совокупность признаков заявляемой полезной модели ветряного агрегата, находящаяся в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом представлена в независимом пункте формулы полезной модели. Сущность полезной модели заключается в том, что в известном устройстве ветряного агрегата, содержащем поворотную головку, снабженную средством установки, с возможностью вращения, на вершине неподвижной стойки и, по крайней мере, штангу и турбинку, штанга дополнительно снабжена соосно смонтированным на ней каркасом, внутри которого, в подшипниковых узлах, установлен вал вращения по крайней мере одной вертушки турбинки, при этом на стенке каркаса и на вращающемся валу смонтированы, по крайней мере, один магнитный элемент постоянного действия и, коаксиально ему, по крайней мере, одна индукционная катушка, обмотка которой подключена, по крайней мере, к одному из электропреобразовательных элементов, воспроизводящему световой или акустический сигнал.

Это дает возможность, используя исключительно энергию ветра, преобразовать часть ее в электрическую энергию, за счет наведения электродвижущей силы (ЭДС), возникающей в индукционной катушке и генерированию электрического тока при соединении обмотки катушки с источником потребления, например, светодиодом.

Каркас ветряного агрегата может быть выполнен многоступенчатым. В этом случае, внутри него, в подшипниковых узлах, установлены дополнительные полые валы, количество которых соответствует числу ступеней каркаса, с общей осью вращения, на которых смонтирован комплект дополнительных вертушек турбинки, на каждом из вращающихся валов, и соответствующей ступени каркаса, коаксиально установлены индукционная катушка и магнитный элемент постоянного действия, при этом обмотки индукционных катушек подключены в электрическую цепь питания электропреобразовательных элементов, воспроизводящих акустические или световые сигналы.

Такое конструктивное исполнение ветряного агрегата позволяет расширить технические возможности получения множественного эффекта (акустического, звукового), с расположением элементов электрического типа на конструктивных элементах поворотной головки, о чем подробнее будет указано ниже.

В частных случаях конструктивного исполнения каркас ветряного агрегата на штанге смонтирован таким образом, что ось вала вращения турбинки располагается перпендикулярно оси вращения поворотной головки. Либо в качестве эквивалентного технического решения каркас на штанге может быть смонтирован таким образом, что ось вала вращения турбинки располагается вдоль оси вращения поворотной головки (совпадает с ней).

Это определяется средством, на котором смонтирована поворотная головка. Например, в одном случае - это высотная вертикальная мачта, в другом случае - это конек крыши жилого или промышленного (административного) здания.

Дополнительно поворотная головка ветряного агрегата может быть снабжена флюгером, выполненным в виде имеющего привлекательный вид декоративного корпуса, боковые стенки которого имеют оптекаемую поверхность. При этом, боковые стенки флюгера могут иметь вид контурного изображения одушевленного или неодушевленного объекта, например, птицы, рыбы, флажка, кораблика.

Это усиливает привлекательность полезной модели и повышает ее информативность.

В различных конструктивных исполнениях, находящихся в пределах объема независимого пункта формулы полезной модели, индукционная катушка может быть смонтирована на вращающемся валу, что дает возможность осуществить запитку электропреобразовательных элементов, установленных на вращающихся на валу элементах, в частности, лопастях вертушек турбинки.

Либо индукционная катушка может быть смонтирована на стенке каркаса, что дает возможность осуществить запитку электропреобразовательных элементов, установленных на неподвижных, относительно вращающегося вала, элементах поворотной головки, в частности, на каркасе, штанге, флюгере. Либо на вращающемся валу последовательно монтируются индукционная катушка и магнитный элемент постоянного действия, а коаксиально им, на стенке каркаса (не имеет значения - внутренней или внешней) соответственно расположены магнитный элемент постоянного действия и индукционная катушка. Наиболее рационально такой технический прием выполнить в варианте с многоступенчатым каркасом, где по крайней мере в одной из ступеней каркаса индукционная катушка смонтирована на его стенке и, по крайней мере в одной из ступеней каркаса - на вращающемся валу. При таком конструктивном исполнении появляется возможность осуществить одновременную запитку электрическим током как электропреобразовательных элементов, установленных на вращающихся на валу (валах) элементах, в частности, лопастях вертушек турбинки, так и электропреобразовательных элементов, установленных на неподвижных, относительно вращающегося вала, элементах поворотной головки, в частности, на каркасе, штанге, флюгере.

В качестве электропреобразовательных элементов могут быть использованы производимые промышленностью светодиодные или акустические канальные устройства. Электрическое питание (запитка) электропреобразовательных элементов осуществляется за счет контактной системы, организованной без применения вращающихся токосъемных элементов. В этом случае не требуются токосъемные кольца (или коллекторные ламели), что значительно упрощает и удешевляет конструкцию, повышает надежность и долговечность от воздействий окружающей среды (дождь, изморось, температурные перепады и коррозия щеточных узлов).

В варианте конструкции полезной модели, преимущественно, с многоступенчатым каркасом, углы атаки лопастей, по крайней мере, некоторого числа вертушек, могут быть выполнены противоположными друг относительно друга, что, естественно, вызовет противоположное направление вращения вертушек крыльчатки. При этом, с целью достижения приемлемой статической и динамической уравновешенности конструкции, такой конструктивно-технологический прием целесообразно осуществлять в последовательном чередующемся порядке, когда лопасти каждой четной и каждой нечетной вертушек вращающегося узла имеют противоположные углы атаки.

Предпочтительно декоративному корпусу - флюгеру, сообщается привлекательный внешний вид, который, например, повторяет очертания птицы, рыбы, автомобиля, самолета, кораблика, лошади, крокодила, дракона, героев популярных сказок и мультфильмов (Бабы Яги, Карлсона, Волка, Зайца, Вини Пуха). Хотя не исключен вариант его изготовления в виде правильных геометрических фигур - плоского диска, прямоугольной, круглой, треугольной, звездообразной формы, флажка, изготовленного из металла, пластика, фанеры.

Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МПК показывает, что совокупность существенных признаков заявленного технического решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Другие особенности и преимущества заявляемой полезной модели станут понятны из чертежей и следующего детального описания.

На Фиг.1 представлен простой вариант конструктивного исполнения ветряного агрегата, когда ось вала вращения турбинки располагается перпендикулярно оси вращения поворотной головки, с одноступенчатым каркасом и индукционной катушкой смонтированной на вращающемся валу;

На фиг.2 изображен более сложный вариант конструктивного исполнения ветряного агрегата, когда ось вала вращения турбинки располагается перпендикулярно оси вращения поворотной головки, с двухступенчатым каркасом, где одна индукционная катушка смонтирована на вращающемся валу, а вторая - на стенке каркаса;

На фиг.3 представлен вариант ветряного агрегата, когда ось вала вращения турбинки располагается соосно оси вращения поворотной головки (совпадает с ней), с одноступенчатым каркасом и индукционной катушкой смонтированной на вращающемся валу;

На фиг.4 изображен вариант ветряного агрегата когда ось вала вращения турбинки располагается вдоль оси вращения поворотной головки (совпадает с ней), с двухступенчатым каркасом, где одна индукционная катушка смонтирована на вращающемся валу, а вторая - на стенке каркаса;

На фиг.5 показана генерирующая часть ветряного агрегата, на вращающемся в подшипниках валу установлена индукционная катушка, на стенке каркаса установлен магнитный элемент постоянного действия, токосъемные выводы индукционной катушки размещены внутри полого вращающегося вала.

На фиг.6 - показана генерирующая часть ветряного агрегата, на вращающемся в подшипниках валу установлен магнитный элемент постоянного действия, на стенке каркаса установлена индукционная катушка с токосъемными выводами;

На фиг.7 показана генерирующая часть ветряного агрегата, где на едином вращающемся в подшипниках валу последовательно установлены индукционная катушка и магнитный элемент постоянного действия, а на стенке каркаса соответственно установлены магнитный элемент постоянного действия и индукционная катушка.

На фиг.8 показана генерирующая часть, размещенная в двухступенчатом каркасе ветряного агрегата, в котором ось вала вращения турбинки располагается перпендикулярно оси вращения поворотной головки;

На фиг.9 показана генерирующая часть, размещенная в двухступенчатом каркасе ветряного агрегата, в котором ось вала вращения турбинки расположена соосно оси вращения поворотной головки (совпадает с ней).

На представленных на чертежах вариантах конструктивного исполнения генерирующих частей ветряного агрегата индукционные катушки и магнитные элементы постоянного действия расположены на внешней стенке каркаса. Однако возможно их расположение и на внутренней стенке каркаса, но на графике это не показано.

Ветряной агрегат, представленный в графической части, содержит, фиг.1, поворотную головку 1, снабженную средством 2 установки, с возможностью вращения, на вершине неподвижной стойки (не показана), штангу 3, флюгер 4 и турбинку 5. Штанга дополнительно снабжена соосно смонтированным на ней каркасом 6, внутри которого, в подшипниковых узлах 7, установлен вал 8 вращения по крайней мере одной вертушки 9 турбинки 5. На внешней стенке каркаса 6, смонтирован магнитный элемент постоянного действия 10 и коаксиально ему, на валу 8 вращения, смонтирована индукционная катушка 11, обмотка которой подключена, по крайней мере, к одному из электропреобразовательных элементов 12, воспроизводящих световой или акустический сигнал.

Каркас 6, фиг.2, выполнен многоступенчатым, внутри которого, в подшипниковых узлах 7, установлены дополнительные полые валы 13, количество которых соответствует числу ступеней каркаса, с общей осью O-O вращения, на которых смонтирован комплект дополнительных вертушек 14 турбинки 5. На вращающемся вале 8 установлена индукционная катушка 11, а коаксиально ей, на соответствующей стенке каркаса 6 установлен магнитный элемент постоянного действия 10. На дополнительном полом валу 13 смонтирован магнитный элемент постоянного действия 16, а на соответствующей стенке каркаса 6 коаксиально установлена индукционная катушка 15. Обмотки индукционных катушек 11 и 15 подключены в электрическую цепь питания электропреобразовательных элементов 12, воспроизводящих акустические или световые сигналы.

В частных случаях, фиг.1 и 2, конструктивного исполнения, каркас 6 на штанге 3 смонтирован таким образом, что ось О-О вала 8 вращения турбинки располагается перпендикулярно оси Х-Х вращения поворотной головки 1. Либо каркас 6 на штанге может быть смонтирован таким образом, фиг.3 и 4, что ось O-O вращения вала 8 турбинки 5 располагается соосно оси Х-Х вращения поворотной головки 1 (совпадает с ней). В качестве электропреобразовательных элементов 12 могут быть использованы производимые промышленным способом светодиоды или сигнальные (музыкальные, свистковые) акустические канальные устройства. Электрическое питание этих электропреобразовательных элементов 12 осуществляется за счет применения пайки или винтовых или пружинных зажимов без применения вращающихся токосъемных элементов.

В заявляемой конструкции с многоступенчатым каркасом 6, фиг.2, 4, углы атаки лопастей вертушек 9 и 14, могут быть выполнены противоположными.

Работает ветряной агрегат обычным образом. Вначале, для приведения ветряного агрегата в рабочее состояние, имеющимся в составе его конструкции средстве 2, которое может представлять собой опорный подшипниковый узел, он монтируется и надежно фиксируется (например, шплинтом, см. фиг.1) на стационарном, жестком неподвижном элементе, например высотной мачте, либо коньке жилого или административного здания, или промышленного сооружения. При этом, имея возможность свободного вращения в опорном подшипниковом узле 2 поворотная головка 1, ориентируется флюгером 4 навстречу вектору движения воздушного потока окружающей среды (т.е. устанавливается по ветру). Воздействующее при этом давление воздушной массы на вертушки 9 и 14 крыльчатки 5 поворачивает и раскручивает их по- или против часовой стрелки, в зависимости от направления угла атаки лопастей вертушек. Это вызывает появление крутящего момента и соответствующее вращения валов 8 и 13, с закрепленными на них, в зависимости от конкретного конструктивного исполнения, индукционными катушками 11 и 15, или магнитными элементами постоянного действия 10 и 16, создающими постоянное магнитное поле. При этом, в обмотках катушек 11 и 15 наводится соответствующая электродвижущая сила (ЭДС), которая при подключении обмоток к потребителю (электропреобразовательным элементам), в частности, светодиодам, или акустическим электропреобразовательным элементам 12, обуславливает протекание электрического тока, что и вызывает свечение или акустический сигнал, воспроизводимые электропреобразовательными элементами. Последние могут создавать самые различные комбинации и интерпретации. Возможно создание только акустических эффектов, или только световых эффектов, причем различной цветовой гаммы, либо одновременно могут быть использованы акустические и световые сигналы. Здесь все зависит от того, какое конкретно конструктивное исполнение генерирующей части ветряного агрегата выберет потребитель заявляемой полезной модели. Например, в варианте, представленном на фиг.5, подвод электрического тока возможен только на электропреобразовательные элементы, установленные на лопастях вертушек турбинки. В варианте представленном на фиг.6 подвод электрического тока возможен только на электропреобразовательные элементы, установленные на неподвижных, относительно вращающегося вала, элементах поворотной головки, в частности, на каркасе, штанге или флюгере. Генерирующая часть ветрового агрегата, представленная на фиг.7, позволяет осуществить запитку электрическим током электропреобразовательных элементов, смонтированных как на вращающемся валу, так и на неподвижных относительно вращающегося вала элементах, то есть одновременно, например, на флюгере и лопастях крыльчаток вертушки.

На фиг.8 и 9 представлена генерирующая часть ветрового агрегата с повышенной производительностью ЭДС, за счет обеспечения увеличения количества вертушек в турбинке и, соответственно, увеличения количества индукционных катушек, в которых наводится ЭДС. Это позволяет, либо применять более энергопотребляемые электропреобразовательные элементы, либо существенно увеличить их количество в составе элементов ветряного агрегата. В конечном итоге, это расширит возможности создания оптических, звуковых, каких-либо иных эффектов, носящих самые разнообразные индикаторные, рекламные или, например, развлекательные программы.

Дополнительную оригинальность придает художественное исполнение декоративного корпуса флюгера 4, который может быть выполнен в виде силуэта рыбы, птицы, (см. выше). Декоративный корпус флюгера 4 может быть изготовлен по индивидуальному заказу потребителя в специализированной художественной мастерской, либо самостоятельно, в домашних условиях.

Предложенное устройство фактически является многофункциональным модулем, имеет широкий диапазон практического использования, как для определения погодных условий, так и в целях рекламы товаров и услуг, создания зрелищных представлений, праздничного украшения площадей, стадионов, городских улиц, на дачных массивах. Кроме того, конструкция устройства позволяет демонтировать его в случаях необходимости, например, для замены электропреобразовательных или декоративных элементов, или для транспортировки на зрелищные площадки при проведении различных зрелищных мероприятий. Имея в виду незначительные массо-габаритные параметры конструкции, подавляющее большинство элементов которой может быть выполнена из легких, некорродирующих пластиковых материалов (вертушки, флюгер, штанга, вращающиеся валы), она может быть легко размещена даже в багажнике обычного легкового автомобиля.

Конкретные иллюстрации повышения эффективности использования и различные варианты реализации заявленного технического решения, описанные выше, являются по своему характеру лишь частными примерами и не ограничивают притязания заявляемой полезной модели, объем которой определяется формулой полезной модели. Для технических специалистов работающих в данной области техники станут очевидными другие возможные конкретные варианты осуществления заявляемого устройства, которые будут находиться в рамках объема притязаний заявляемой полезной модели.

1. Ветряной агрегат, содержащий поворотную головку, снабженную средством установки, с возможностью вращения на вершине неподвижной стойки, и, по крайней мере, штангу и турбинку, отличающийся тем, что штанга дополнительно снабжена соосно смонтированным на ней каркасом, внутри которого в подшипниковых узлах установлен вал вращения по крайней мере одной вертушки турбинки, при этом на стенке каркаса и на вращающемся валу смонтированы, по крайней мере, один магнитный элемент постоянного действия и коаксиально ему, по крайней мере, одна индукционная катушка, обмотка которой подключена, по крайней мере, к одному из электропреобразовательных элементов, воспроизводящему световой или акустический сигнал.

2. Ветряной агрегат по п.1, отличающийся тем, что каркас выполнен многоступенчатым и внутри него в подшипниковых узлах установлены дополнительные полые валы, количество которых соответствует числу ступеней каркаса, с общей осью вращения, на которых смонтирован комплект дополнительных вертушек турбинки, на каждом из вращающихся валов и соответствующей ступени каркаса коаксиально установлены индукционная катушка и магнитный элемент постоянного действия, при этом обмотки индукционных катушек подключены в электрическую цепь питания электропреобразовательных элементов, воспроизводящих акустические или световые сигналы.

3. Ветряной агрегат по п.1, отличающийся тем, что поворотная головка дополнительно снабжена флюгером.

4. Ветряной агрегат по п.1, отличающийся тем, что индукционная катушка смонтирована на вращающемся валу.

5. Ветряной агрегат по п.1, отличающийся тем, что индукционная катушка смонтирована на стенке каркаса.

6. Ветряной агрегат по п.2, отличающийся тем, что, по крайней мере в одной из ступеней каркаса индукционная катушка смонтирована на его стенке и, по крайней мере в одной из ступеней каркаса - на вращающемся валу.

7. Ветряной агрегат по п.1, отличающийся тем, что каркас на штанге смонтирован таким образом, что ось вала вращения турбинки располагается перпендикулярно оси вращения поворотной головки.

8. Ветряной агрегат по п.1, отличающийся тем, что каркас на штанге смонтирован таким образом, что ось вала вращения турбинки располагается соосно с осью вращения поворотной головки (совпадает с ней).

9. Ветряной агрегат по п.3, отличающийся тем, что флюгер выполнен в виде имеющего привлекательный вид декоративного корпуса, боковые стенки которого выполнены обтекаемыми.

10. Ветряной агрегат по п.9, отличающийся тем, что боковые стенки флюгера имеют вид контурного изображения одушевленного или неодушевленного объекта, например птицы, рыбы, флажка, кораблика.

11. Ветряной агрегат по п.1, отличающийся тем, что в качестве электропреобразовательных элементов использованы светодиоды или акустические канальные устройства.

12. Ветряной агрегат по п.1, отличающийся тем, что электрическое питание электропреобразовательных элементов осуществляется за счет контактной системы, организованной без применения вращающихся токосъемных элементов, например, посредством пайки, винтовых или пружинных зажимов.

13. Ветряной агрегат по п.4, отличающийся тем, что обмотка индукционной катушки подключена к электропреобразовательным элементам, смонтированным на вращающемся валу, в частности на лопастях вертушек турбинки.

14. Ветряной агрегат по п.5, отличающийся тем, что обмотка индукционной катушки подключена к электропреобразовательным элементам, смонтированным на неподвижных относительно вращающегося вала элементах поворотной головки, в частности на каркасе, штанге, флюгере.

15. Ветряной агрегат по п.2, отличающийся тем, что углы атаки лопастей, по крайней мере, части вертушек выполнены противоположными.