ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения энергией различных потребителей.
Из аналогов уровня техники известен ветродвигатель, содержащий электрогенератор и закрепленные на вертикальном валу ветроколесо и расположенные по его окружности неподвижные конфузорные сопла (SV №408049, автор Поволоцкий Ю.А.).
Недостатками известного ветродвигателя являются:
1. Низкий КПД, вследствие неполного использования энергии ветра, так как ветер не может одновременно со всех сторон с одинаковым давлением воздействовать на конфузорные сопла. В некоторых конфузорных соплах давление будет равно 0.
2. Невозможность использования ветродвигателя в зимних условиях, так как расположенные внизу ветродвигателя конфузорные сопла зимой будут забиваться снегом.
Из аналогов уровня техники наиболее близким к заявляемой полезной модели по количеству существенных признаков - прототипом, может быть принято изобретение ветродвигатель содержащий корпус, электрогенератор и закрепленные на вертикальном валу ветроколесо и лопастное колесо, размещенное над ветроколесом, наклонные лопасти и расположенные по его окружности неподвижные конфузорные сопла (SV 987169 F03D 3/04 по заявке №3304947 от 19.06.81, автор Поволоцкий Ю.А. Дополнительное к авторскому свидетельству №408049 от 1973 г., Опубликовано 07.01.83 в Бюллетене №1).
Недостатками известного принятого за прототип ветродвигателя являются:
1. Низкий КПД, вследствие неполного использования энергии потока ветра, так как ветер не может одновременно со всех сторон с одинаковым давлением воздействовать на конфузорные сопла. По этому в некоторых конфузорных соплах давление воздушного потока будет равно 0. Кроме того, наклонные лопасти ветроколеса имеют небольшую площадь, по сравнению с лопастью в ветродвигателе заявляемой полезной модели.
2. Невозможность использования ветродвигателя в зимних условиях, так как расположенные снизу ветродвигателя конфузорные сопла зимой будут забиваться снегом.
Технический результат заявляемой полезной модели, является устранение вышеперечисленных недостатков.
Заявляемый технический результат достигается тем, что по сравнению с изобретением принятым за прототип ветродвигателем, содержащим корпус, электрогенератор и закрепленные на вертикальном валу ветроколесо и лопасти, в заявляемой полезной модели корпус ветродвигателя выполнен в виде жесткого каркаса, содержащего нижнюю и верхнюю металлические, расположенные под прямым углом крестовины и соединенные с крестовинами четыре каркаса, выполненного из сопряженных между собой трех, расположенных вертикально прямоугольной формы заградительными стенками, включающими внутреннюю, наружную и заднюю стенки, которые закреплены на металлических стойках, при этом каждая из четырех, направленных от центра сторон нижней и верхней, расположенных под прямым углом крестовин, жестко закреплены своими торцами, преимущественно сваркой, на остром угле, образованном упомянутыми внутренней и наружной стенками, на каждом из четырех, упомянутых треугольной формы, на виде сверху, каркасов, причем нижняя металлическая крестовина и соединенные с ней заградительные стенки каркасов, выполнены приподнятыми над центральной, выполненной полой опорой, смонтированной в центре квадратной формы основания, внутри которой установлен упомянутый электрогенератор, у которого упомянутый вертикальный вал закреплен на шариковых подшипниках во втулках, смонтированных в отверстиях, выполненных в центральной части нижней и верхней, расположенных под прямым углом металлических крестовин, а упомянутые лопасти, выполнены прямоугольной плоской формы и расположены вертикально между нижней и верхней металлическими крестовинами, причем внутренняя заградительная стенка каждого из четырех каркасов, треугольной формы, на виде сверху, расположена под прямым углом, с одной стороны, к сопряженной с ней своими торцами стороной нижней и верхней металлических крестовин, а с другой стороны выполнена под прямым углом к задней заградительной стенки треугольной формы, на виде сверху, каркаса, при этом внутренняя заградительная стенка треугольной
формы каркаса выполнена длиннее, чем длина упомянутой лопасти, причем наружная стенка каждого каркаса, в месте сопряжения с металлическими крестовинами, выполнена под острым углом от 15 до 25 градусов к внутренней стенки треугольной формы, на виде сверху, каркаса, при этом образованные стенками проемы расположены между острым углом одного из четырех каркасов и внутренней заградительной стенкой рядом расположенного треугольной формы, на виде сверху, каркаса, выполнены с одинаковой стороны от заградительных стенок треугольной формы, на виде сверху, каркасов таким образом, чтобы направление потока воздуха, проходящего через любой из проемов, было направлено на упомянутые лопасти ветроколеса, с возможностью его раскручивания в одинаковом направлении.
Кроме того, дополнительный технический результат возможность работы ветродвигателя в летнее время и в зимнее время, достигается тем, что он снабжен дополнительными съемными заградительными стенками треугольной формы, на виде сверху, каркасов, выполненными с возможностью их крепления и установки снизу к основным заградительным стенкам треугольной формы, на виде сверху, каркасов в местах между основанием и основными заградительными стенками каркасов.
Кроме того, дополнительный технический результат уменьшение веса конструкции ветродвигателя достигается тем, что упомянутые лопасти, нижняя и верхняя металлические, расположенные под прямым углом крестовины, основные заградительные стенки и дополнительные заградительные стенки четырех, треугольной формы, на виде сверху, каркасов, стойки и центральная опора выполнены из алюминия.
Заявляемая полезная модель ветродвигатель поясняется чертежами, на которых изображены:
1. Ветродвигатель, вид спереди, в зимнем исполнении..
2. Ветродвигатель, вид спереди, в летнем исполнении..
3. Ветродвигатель (разрез на фиг.1 А-А).
4. Ветродвигатель (разрез на фиг.1 Б-Б).
Сущность полезной модели.
Ветродвигатель содержит квадратной формы основание 1 (фиг.1,2,4). Корпус ветродвигателя выполнен в виде жесткого каркаса, содержащего нижнюю расположенную под прямым углом металлическую крестовину 2 (фиг.1,2,4) и верхнюю, расположенную под прямым углом металлическую крестовину 3 (фиг.1-3) и четыре треугольной формы, на виде сверху, каркаса, образованного соединенными между собой вертикальными прямоугольной формы заградительными стенками, включающими внутреннюю заградительную стенку 4 (фиг.1-4), наружную заградительную стенку 5 (фиг.1-4) и заднюю заградительную стенку 6 (фиг.1-4), которые закреплены на металлических стойках 7 (фиг.1,4). Направленные от центра стороны нижней, расположенной под прямым углом металлической крестовины 2 (фиг.1,2,4) и верхней металлической крестовины 3 (фиг.1, 3, 4), жестко закреплены своими торцами, преимущественно сваркой 8 (фиг.3,4) на остром угле, образованном внутренней стенкой 4 (фиг.1-4) и наружной стенкой 4 (фиг.1-4) на каждом из четырех, треугольной формы, на виде сверху, каркасов. Нижняя, расположенная под прямым углом металлическая крестовина 2 (фиг.1,2,4) и заградительные стенки 4-6 (фиг.1-4) треугольной формы, на виде сверху, каркасов, выполнены приподнятыми над центральной, выполненной полой опорой 9 (фиг.1,2.-4), смонтированной в центре квадратной формы основания 1 (фиг.1,2). Внутри центральной, выполненной полой опоры 9 (фиг.1, 2, 4) установлен электрогенератор 10 (фиг.1, 2, 4), вертикальный вал 11 (фиг.1-4) которого закреплен на шариковых подшипниках (на чертеже не показаны) во втулках 12 (фиг.1-4), смонтированных в отверстиях (на чертеже не показаны), выполненных в центральной части нижней металлической, расположенной под прямым углом крестовины 2 (фиг.1, 2, 4) и верхней, расположенной под прямым углом металлической крестовины 3 (фиг.1, 3, 4). На вертикальном валу 11 (фиг.1-4) электрогенератора 10 (фиг.1, 2, 4) закреплены лопасти 13 (фиг.1-4), выполненные прямоугольной плоской формы, которые расположены вертикально между нижней металлической крестовиной 2 (фиг.1, 2, 4) и верхней металлической крестовиной 3 (фиг.1, 3, 4). Внутренняя заградительная стенка 4 (фиг.1-4) каждого из четырех каркасов, треугольной формы, на виде сверху, расположена под прямым углом, с одной стороны, к сопряженной с
ней своими торцами стороной нижней металлической крестовины 2 (фиг.1, 4) и верхней металлической крестовины 3 (фиг.1, 3, 4), а с другой стороны выполнена под прямым углом к задней заградительной стенки 6 (фиг.1-4) треугольной формы, на виде сверху, каркаса, при этом длина внутренней заградительной стенки треугольной формы каркаса выполнена длиннее по сравнению с длиной лопасти 13 (фиг.1-4). Наружная заградительная стенка 5 (фиг.1-4) треугольного, на виде сверху, каркаса в месте сопряжения с нижней, расположенной под прямым углом металлической крестовиной 2 (фиг.1, 4) и с верхней, расположенной под прямым углом металлической крестовиной 3 (фиг.3, 4) выполнена под острым углом от 15 до 25 градусов к внутренней заградительной стенки 4 (фиг.1-4) треугольной формы, на виде сверху, каркаса. Наружная заградительная стенка 5 (фиг.1-4) и задняя заградительная стенка 6 (фиг.1-4) направляют воздушный поток таким образом, что он создает давление и раскручивает лопасти 13 (фиг.1-4)воздушного колеса в одном направлении и не создает давления с обратной стороны каждой лопасти 13 (фиг.1-4). Образованные заградительными стенками 4-6 (фиг.1-4) проемы, расположены между передним углом одного из четырех треугольной формы, на виде сверху, каркаса и внутренней заградительной стенкой 4 (фиг.1-4) рядом расположенного треугольной формы, на виде сверху, каркаса. Проемы выполнены с одинаковой стороны от заградительных стенок 4-6 (фиг.1-4) треугольной формы, на виде сверху, каркасов, таким образом, чтобы направление воздушного потока, проходящего через любой из проемов, было направлено на лопасти 13 (фиг.1-4) ветроколеса, с возможностью его раскручивания в одинаковом направлении. Ветродвигатель снабжен дополнительными съемными заградительными стенками 14 (фиг.2) треугольной формы, на виде сверху, каркасов, выполненными с возможностью их крепления снизу к основным заградительным стенкам 4-6 (фиг.1-4) треугольной формы, на виде сверху, каркасов и с возможностью их установки между основными заградительными стенками 4-6 (фиг.1-4) и основанием 1 (фиг.1, 2). Все элементы ветродвигателя, а именно, лопасти 13 (фиг.1-4), нижняя металлическая крестовина 2 (фиг.1, 4) и верхняя металлическая прямоугольная крестовина 3 (фиг.1, 3, 4), основные заградительные стенки 4-6 (фиг.1-4) и дополнительные заградительные стенки 14 (фиг.2) четырех, треугольной формы,
на виде сверху, каркасов, металлические стойки 7 (фиг.3, 4) и центральная опора 9 (фиг.1, 4) выполнены из алюминия. Нижняя металлическая крестовина 2 (фиг.1, 4) и заградительные стенки 4-6 (фиг.1-4) треугольной формы, на виде сверху, каркасов, выполнены приподнятыми над центральной, выполненной полой опорой 9 (фиг.1, 4), смонтированной в центре квадратной формы основания 1 (фиг.1, 2), что позволяет не забиваться каркасу ветродвигателя снегом и обеспечивает работу ветродвигателя в зимнее время.
Ветродвигатель работает следующим образом.
При минимальная скорости ветра 0 часть воздушного потока поступает на лопасти 13, а большая часть воздушного потока поступает на наружную заградительную стенку 5 и заднюю заградительную стенку 6, каждого из четырех каркасов, треугольной формы, на виде сверху, которые закреплены на металлических стойках 7 и направляется этими стенками на лопасть 13 (показано стрелками на чертеже. Лопасти 13, выполненные прямоугольной плоской формы и расположены вертикально между нижней, расположенной под прямым углом металлической крестовиной 2 и верхней, расположенной под прямым углом металлической крестовиной 3, позволяют полностью использовать воздушный поток. Воздушный поток поступая на лопасти 13 вращает их и вертикальный вал 11, на котором они закреплены, электрогенератора 10, который и вырабатывает электрический ток. Заградительные стенки каждого из четырех каркасов, треугольной формы, на виде сверху в несколько раз увеличивают поток воздуха поступающего на лопасти, что позволяет резко повысить КПД ветродвигателя. Наружная заградительная стенка 5 треугольного, на виде сверху, каркаса в месте сопряжения с нижней, расположенной под прямым углом металлической крестовиной 2 и с верхней металлической крестовиной 3, выполнена под острым углом от 15 до 25 градусов к внутренней заградительной стенки 4 треугольной формы, на виде сверху, каркаса, что создает давление и раскручивает лопасти 13 воздушного колеса в одном направлении и не создает давления с обратной стороны каждой лопасти 13. Образованные стенками 4-6 проемы, расположены между острым углом одного из четырех каркасов и внутренней заградительной стенкой 4 рядом расположенного треугольной формы, на виде сверху, каркаса, выполнены с одинаковой стороны от заградительных стенок 4-6 треугольной формы, на виде сверху,
каркасов таким образом, чтобы направление потока воздуха, проходящего через любой из проемов, было направлено на лопасти 13 ветроколеса, с возможностью его раскручивания в одинаковом направлении. Дополнительные съемные заградительные стенки 14 треугольной формы, на виде сверху, каркасов, выполненными с возможностью их крепления снизу к основным заградительным стенкам 4-6 треугольной формы, на виде сверху, каркасов, в летнее время устанавливают между основными заградительными стенками 4-6 и основанием 1, чем обеспечивают увеличение воздушного потока на лопасти 13 и за счет этого увеличивают КПД ветродвигателя. Выполнение из алюминия лопастей 13, нижней, расположенной под прямым углом крестовины 2 и верхней, расположенной под прямым углом крестовины 3, основных заградительных стенок 4-6 и дополнительных заградительных стенок 14, четырех, треугольной формы, на виде сверху, каркасов, стоек 7 и центральной опоры 9, уменьшают вес конструкции ветродвигателя