ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к энергетике, в частности к устройствам для получения механической или электрической энергии путем использования воздушного потока.
Известны различные конструкции устройств, которые используют для выработки энергии воздушный поток, например устройства по патентам РФ №№74969,59747,727229,2165034, 2248463,2327058,2009369,2246029,22316883 и т.д.
α
Известен ветродвигатель, который содержит ротор с криволинейными лопастями, установленный с возможностью поворота относительно вертикальной оси, направляющий аппарат и закрепленный на нем с помощью кронштейна флюгер, отличающийся тем, что направляющий аппарат выполнен в виде полого корпуса с окном, на котором установлены четыре плоскости, образующие замкнутую поверхность и расположенные под углом к направлению ветрового потока, имеющим величину, обеспечивающую коммулятивный эффект на плоскостях (патент РФ на полезную модель №14977, опубл. 10.09.2000 г.).
Заявителем в качестве прототипа выбрано устройство по патенту РФ на полезную модель №72730 (опубл. 20.11.2007 г.). Устройство относится к ветродвигателям с барабанами-маховиками, ось вращения которых расположена перпендикулярно потоку ветра. Ветродвигатель, содержит два приводных барабана-маховика с вертикальными осями вращения, установленных на опорной платформе в защитном корпусе, который закрывает не рабочую зону барабана, на одной оси и соединенных между собой бесконечным транспортером, на котором радиально установлены не менее двух лопастей, отличающийся тем, что линия, соединяющая оси вращения барабанов, проходит параллельно потоку, а лопасти в рабочем положении располагаются перпендикулярно
потоку и в нерабочем положении скрыты за защитным кожухом, который при этом выполняет функцию поворотной лопасти.
Недостстатком данной конструкции является то, что она допускает рассеивание воздушного потока, поэтому имеется недостаточная концентрация воздушного потока в рабочей зоне барабана.
Техническая задача заявляемой полезной модели - увеличение концентрации воздушного потока на лопасти барабана, увеличение скорости вращения барабана, обеспечение возможности вращения барабана при отклонении потока воздуха.
Техническая задача достигается тем, что ветродвигатель содержит корпус с боковыми сторонами и установленным в нем с возможностью вращения барабаном и радиально расположенными в нем лопастями, а корпус закрывает нижнюю половину барабана, при этом ветродвигатель дополнительно снабжен направляющим экраном, который расположен под углом к горизонтальной линии, проходящей через ось барабана и подведен к его образующей.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- ветродвигатель снабжен направляющим экраном;
- экран расположен под углом к горизонтальной линии, проходящей через ось барабана;
- экран подведен к образующей барабана.
Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
На рисунке схематично показан ветродвигатель, который был изготовлен для проведения испытаний.
Ветродвигатель содержит корпус 1, в котором расположен барабан 2 с радиально расположенными лопастями 3. На рисунке показаны лопасти выполненные криволинейными. Корпус 1 закрывает нижнюю (нерабочую) часть барабана 2, которая таким образом, находится вне ветрового потока, это обеспечивает уменьшение аэродинамического сопротивления при его вращении. Ветродвигатель дополнительно установлен направляющий экран 4, причем направляющий экран установлен под углом β к горизонтальной прямой А-А, которая проведена через ось вращения барабана 2. Кроме того направляющий экран подведен к образующей барабана.
Устройство работает следующим образом.
Корпус 1 с барабаном 2 устанавливается, например, на участке местности, направляющим экраном навстречу потоку воздуха, как показано на рисунке. При появлении рабочей скорости воздушного потока барабан начинает вращаться и приводит в действие исполнительный механизм (на рисунке не показан). Вследствие того что ветродвигатель установлен направляющий экран под углом горизонтали проходящей через ось ращения барабана и подведен к образующей барабана он позволяет концентрировать поток воздуха на лопасти барабана, что приводит к увеличению скорости вращения барабана. Кроме того испытания ветродвигателя данной конструкции также показали, что при изменении направления ветра до угла 45° за счет концентрации воздушного потока маховик продолжает вращаться, но с меньшей скоростью.
Таким образом, заявляемая конструкция позволяет увеличить концентрацию воздушный поток на лопасти барабана, что приводит к увеличению его скорости вращения и позволяет ему вращаться при изменении направления воздушного потока.