ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2219369
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ПОТОКА ВОЗДУХА
Имя изобретателя: Темников Алексей Витальевич; Новолодская Юлия Витальевна
Имя патентообладателя: Темников Алексей Витальевич; Новолодская Юлия Витальевна
Адрес для переписки: 671200, Бурятия, Кабанский р-н, с. Кабанск, ул. Стадионная, 19, В.И.Темникову
Дата начала действия патента: 2000.12.25
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразующим
энергию потока воздуха во вращательное движение, передаваемое на электрогенератор.
Технический результат, заключающийся в повышении КПД и мощности преобразователя,
обеспечивается за счет того, что преобразователь энергии потока воздуха, содержащий
диски большого диаметра, лопасти, центральную ось, подшипники и опоры, согласно
изобретению дополнительно содержит большие подвижные шестерни, малую центральную
неподвижную шестерню, звездчатые шестерни и цепную передачу, а диски, на которых на
концевых осях расположены лопасти, жестко укреплены на центральной оси.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразующим
энергию потока воздуха во вращательное движение, передаваемое на электрогенератор.
Известен преобразователь энергии потока воздуха (ветроэнергетическая
установка), содержащий диски большого диаметра, лопасти (пропеллеры), центральную ось (вал),
подшипники и опоры (см., например, RU 2107836 С1, кл. F 03 D 5/00, 27.03.1998, фиг.1), по совокупности
существенных признаков принятый за ближайший аналог изобретения (прототип).
Недостатками преобразователя энергии являются низкий КПД и малая мощность установки
из-за низкого КПД преобразования пропеллерами энергии ветра.
Технический результат, заключающийся в повышении КПД и мощности преобразователя,
обеспечивается за счет того, что преобразователь энергии потока воздуха, содержащий
диски большого диаметра, лопасти, центральную ось, подшипники и опоры, согласно
изобретению дополнительно содержит большие подвижные шестерни, малую центральную
неподвижную шестерню, звездчатые шестерни и цепную передачу, а диски, на которых на
концевых осях расположены лопасти, жестко укреплены на центральной оси.
На концевых осях лопастей, с внешней стороны дисков, жестко укреплены звездчатые
шестерни, связанные при помощи цепной передачи с звездчатыми шестернями,
расположенными на больших подвижных шестернях.
Большие подвижные шестерни входят в зацепление с малой центральной неподвижной
шестерней.
Большие подвижные шестерни при вращении дисков обегают малую центральную неподвижную
шестерню половиной своей окружности и при помощи звездчатых шестерен и цепной
передачи автоматически располагают лопасти под некоторым оптимальным углом атаки к
набегающему потоку воздуха.
Фиг.1 представлен преобразователь энергии потока воздуха, общий вид
Фиг.2 - преобразователь энергии потока, фронтальный вид
Преобразователь энергии потока воздуха содержит диски 2 большого диаметра, жестко
укрепленные на центральной подвижной оси 3. Между дисками 2 расположены лопасти 5,
имеющие концевые оси 6, вращающиеся в подшипниках 7, расположенных в отверстиях в дисках
2. На концевых осях 6 жестко укреплены звездчатые шестерни 11, расположенные с внешней
стороны дисков 2. С внешней стороны дисков 2 подвижно укреплены большие шестерни 8,
которые входят в зацепление с малой центральной неподвижной шестерней 9, жестко
связанной с втулкой 10. Центральная ось 3 вращается в подшипниках 4, расположенных во
втулках 10, находящихся в верхней части опор 1. Этих опор 1 всего две. На больших подвижных
шестернях 8 жестко укреплены звездчатые шестерни 13, при помощи цепной передачи 12
взаимосвязанные с звездчатыми шестернями 11 на концевых осях 6 лопастей 5. Большие
подвижные шестерни 8 имеют диаметр вдвое больший, чем малая центральная неподвижная
шестерня 9, и при вращении дисков 2 обегают эту малую неподвижную шестерню 9 половиной
своей окружности, и при помощи цепной передачи 11-12-13 передают вращение лопастям 5,
автоматически располагая их в каждый момент вращения под определенным, оптимальным
углом атаки к набегающему потоку воздуха. Лопасти 5 прямые, поэтому набегающий поток
воздуха воздействует на них по всей плоскости одинаково.
На концах центральной подвижной оси 3 с внешней стороны опор 1 жестко укреплены шкивы 14,
которые при помощи клиноремней 15 передают вращательное движение центральной оси 3 на
шкив генератора электрического тока 16.
Преобразователь энергии потока воздуха работает следующим образом.
Поток воздуха набегает фронтально на лопасти 5 справа или слева. Нижняя часть лопасти 5
располагается параллельно потоку воздуха и обтекается сверху и снизу без
сопротивления. Другие лопасти 5 располагаются под некоторым углом атаки к потоку
воздуха и чем выше расположены лопасти 5 на дисках 2, тем больший угол атаки они имеют
относительно потока воздуха, верхняя лопасть 5 имеет угол атаки 90o, то есть
перпендикулярно к потоку воздуха. Это достигается тем, что большие подвижные шестерни
8, жестко связанные с лопастями 5 через цепную передачу 11-12-13, обегая при вращении диска 2
малую центральную неподвижную шестерню 9, автоматически располагают лопасти 5 под
некоторым оптимальным углом атаки относительно потока воздуха. Шестерни 8 совершают
полный оборот вокруг малой шестерни 9 половиной своей окружности.
Поворот лопастей 5 посредством кинематической связи 8-9-11-12-13 приводит к вращению
центральной подвижной оси 3, которая с помощью шкивов 14 и клиноремней 15 передает
вращательное движение на шкив электрогенератора 16, где полученную электроэнергию
передают потребителям.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Преобразователь энергии потока воздуха, содержащий диски большого диаметра, лопасти,
центральную ось, подшипники и опоры, отличающийся тем, что дополнительно содержит
большие подвижные шестерни, малую центральную неподвижную шестерню, звездчатые
шестерни и цепную передачу, а диски, на которых на концевых осях расположены лопасти,
жестко укреплены на центральной оси.
2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что на концевых осях лопастей, с внешней
стороны дисков, жестко укреплены звездчатые шестерни, связанные при помощи цепной
передачи с звездчатыми шестернями, расположенными на больших подвижных шестернях.
3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что большие подвижные шестерни входят в
зацепление с малой центральной неподвижной шестерней.
4. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что большие подвижные шестерни при вращении
дисков обегают малую центральную неподвижную шестерню половиной своей окружности и
при помощи звездчатых шестерен и цепной передачи автоматически располагают лопасти
под некоторым оптимальным углом атаки к набегающему потоку воздуха.
Версия для печати
Дата публикации 02.02.2007гг
вверх
|
