• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1985002230A1
    申请号:PCT/CH1984/000180
    申请日:1984-11-15
    公开日:1985-05-23
    发明作者:Josef Kantorowicz
    申请人:Josef Kantorowicz；
    IPC主号:F03D7-00
    专利说明:
    [0001] WINDMUEHLE
    [0002] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windmühle mit einem Windrad mit beweglicher Rotationsachse und starren Flügeln.
    [0003] Auf der Suche nach Alternativ - Energien wurde in den letzten Jahren wieder auf die Idee, den Wind zur Stromerzeugung zu benützen, zurückgegriffen.
    [0004] Um möglichst gute Effizienz zu erreichen, wurden immer grössere Propeller als Antriebselemente verwendet. So hat zum Beispiel das deutsche Windkraftwerk Growian II einem Einblattpropeller mit einen Rotorkreisdurchmesser von 145 Meter!
    [0005] Der Nachteil dieser Grossanlagen ist, dass die Umdrehungszahl der grossen Propeller nach oben begrenzt ist und überwacht werden muss. Die Fliehkräfte würden bei zunehmender Drehzahl in den äusseren Blattspitzen so gross, dass diese Propeller feεtigkeitsmäsεig den Belastungen nicht mehr gewachsen sind. Bei hohen Windgeschwindigkeiten müssen also diese Anlagen stillgelegt werden.
    [0006] Es i∑._ die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Windmühle mit einem Windrad mit beweglicher Rotationsachse und starren Flügeln zu schaffen bei dem mit zunehmender Windstärke die Wirkfläche abnimmt.
    [0007] Diese Aufgabe löst eine Windmühle der eingangs genannten Art, welche sich dadurch auszeichnet, dass das Windrad an seiner Rotationsachse frei hängend und allseitig pendelnd aufgehängt und wobei die windbeaufschlagte Flügelfläche in der vertikalen Achslage am grössten ist.
    [0008] Eine derart konstruirte Windmühle hat den Vorteil, dass bei zunehmender Windstärke das Windrad vermehrt aus der vertikalen Achslage gedrückt wird, so dass die windbeauf¬ schlagte Flügelfläche verringert wird.
    [0009] Damit die Windmühle auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten eine relativ hohe Effizienz hat können die Flügel des Windrades spinakersegelförmig gewölbt sein. Bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten soll aber die Leistung der Windmühle nicht allzu stark abfallen. Vorteilhafterweise ordnet man
    [0010] ERSATZBLATT daher die Flügel des Windrades schraubenlinienförmig gekrümmt um die Rotationsachse an. Die Aufhängung des Windrades bei der erfindungsge äsεen Windmühle, kann entweder mit einer flexiblen Welle die als Abtrieb dient oder als starre Welle mit kardanischer Aufhängung erfolgen.
    [0011] In der Zeichnung ist ein Ausführungεbeispiel des Erfindungs¬ gegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigt:
    [0012] Figur 1 eine Windmühle mit hängendem Windrad bei Windstille und Figur 2 dieselbe Windmühle unter Einfluss des Windes. Figur 3 stellt eine einzelne Flügelfläche des in Figur 2 dargestellten Flügelrades dar.
    [0013] Die erfindungsgemässe Windmühle besteht im wesentlichen aus einer Tragkonstruktion 1 einem darin oder daran aufgehängtes Windrad 2 welches die Rotationsenergie über eine Welle 3 mit Kardangelenk einem starr gelagerten Generator 4 zuleitet. Das Traggeεtell 1 ist den örtlichen Gegebenheiten angepasst. Neben der hier dargestellten Jochkonstruktion kann auch die sogenannt- Kaugenkonstruktion in Frage kommen. Wichtig ist dabei lediglich, dass die Konstruktion so ausgelegt ist, dass das freihängende Windrad 2 bei jeder Windrichtung- und
    [0014] ERSATZBLATT -stärke nicht mit der Tragekonstruktion in Berührung kommen kann.
    [0015] Obwohl in der Zeichnung für die erfindungsgemässe Windmühle ein besonders geeignetes Windrad dargestellt ist, so kommen prinzipiell fast alle bekannten Winräder mit vertikaler Rotationsachse in Frage. Das hier schematisch gezeigte Windrad besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Achskörper um den eine Vielzahl von Flügeln 5 angeordnet sind. Jeder Flügel hat eine etwa dreieckige Grundform und ist einem spinakersegels ähnlich gekrümmt. Die am zylindrischen Achskörper anliegende Seite 6 des Flügels 5 ist zusätzlich schraubenförmig. Die schraubenlinienförmige Drehung der Seite 6 beträgt auf ihrer ganzen Länge beispielsweise lediglich 120°.
    [0016] Diese spezielle formliche Gestaltung des Windrades ergibt einerseits bei geringer Windgeschwindigkeit eine genügende Effizienz, andererseits nimmt die wirkende Flügelfläche ab bei zunehmender Windstärke und dadurch verursachte Neigung des Windrades aus der vertikalen Position. Wären die Flügelflächen eben und würden sie genau radial zur Rotationsachse verlaufen, so würden bei hohen Windgeschwindigkeiten die Flügelflächen annähernei parallel.
    [0017] ERSATZBLATT O PI WIPO zu: '-.'_ndrichtung verlaufen, wodurch der Wirkungsgrad annähernd null wäre. Dies wird dadurch verhindert, dass die Flügelflächen des Windrades schraubenlinienförmig um die Rotationsachse angeordnet sind. Die Verdrehung der Flügelflächen soll genügend gross sein um die Effizienz nicht zu stark herab zu setzen, andererseits soll die schraubenlinienförmige Krümmung so klein gehalten werden, dass die wirkende Fläche gesamthaft gesehen bei zunehmender Neigung des Windrades doch noch abnehmend ist.
    [0018] Grundgedanke der Erfindung ist es jedoch eine Windmühle mit hängendem Windrad zu konstruiren, so dass bei zunehmender Windstärke die Neigung des Windrades in Windrichtung zunimmt und dadurch entsprechend die wirkende Flügelfläche gemäss der Winkelfunktion abnimmt.
    [0019] ERSATZBLATT OMPI . WIPO ^Λ
    权利要求:
    Claims
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Windmühle mit einem Kindrad mit beweglicher Rotationsachse und starren Flügeln, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad an seiner Rotationsachse frei hängend und allseitig pendelnd gelagert ist und wobei die windbeaufschlagte Flügelfläche in der vertikalen Achslage am grössten ist.
    1. Kindmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel des Windrades spinakerεegelförmig gewölbt sind.
    3. Windmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel des Kindrades schraubenlinienförmig gekrümmt um die Rotationsachse angeordnet sind.
    4. Kindmühle nach Anεpr.uch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad an einer flexiblen Welle aufgehängt ist, die als Abtrieb dient.
    ERSATZBLATT . WIPO - 5. Windmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Windrad an einer starren, kardanisch gelagerten Welle aufgehängt ist.
    6. Windmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Windrades starr mit einer von ihr ge¬ triebenen Maschine (4) gekoppelt ist, dass diese beiden Teile gemeinsam kardanisch aufgehängt sind und dass die Ableitungen der Maschine flexibel sind.
    7. Kindmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht .-irkεamen Flügelflächen des Windrades durch eine Ablenkhülle (7) abgedeckt sind, die auf der Welle des Windrades drehbar gelagert ist und von einer mit ihr gekoppelten Windfahne (8) gegen die jeweilige Wind¬ richtung geschwenkt wird.
    8. Windmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht wirksamen Flügelflächen des Windrades durch eine Ablenkhülle (7) abgedeckt sind, die auf der Welle des Windrades drehbar gelagert ist und nach Massgabe eines elektronischen Fühlers motorisch verstellt wird.
    ERSATZBLATT
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US5876181A|1999-03-02|Multi-unit rotor blade system integrated wind turbine
    CA1042347A|1978-11-14|Wind turbine
    US4447738A|1984-05-08|Wind power electrical generator system
    JP4174473B2|2008-10-29|改良されたタービン
    US8664790B2|2014-03-04|Underwater power generator with dual blade sets
    US4609827A|1986-09-02|Synchro-vane vertical axis wind powered generator
    US4299537A|1981-11-10|Interlinked variable-pitch blades for windmills and turbines
    US5269647A|1993-12-14|Wind-powered rotor
    EP2450568B1|2018-04-18|Windturbine mit horizontaler Achse
    US4156580A|1979-05-29|Wind-turbines
    US4218175A|1980-08-19|Wind turbine
    US8354759B2|2013-01-15|Wind powered apparatus having counter rotating blades
    US20140159375A1|2014-06-12|Multi-turbine airflow amplifying generator
    EP1888917B1|2013-10-09|Windturbine mit einer vertikalen Achse und einem Überdrehzahlregler für eine Mehrzahl aerodynamischer Körper
    AU2008225239B2|2012-01-19|Wind turbine rotor
    US7040859B2|2006-05-09|Wind turbine
    US6465902B1|2002-10-15|Controllable camber windmill blades
    CA1234542A|1988-03-29|Minimization of the effects of yaw oscillations inwind turbines
    EP1365106B1|2009-08-05|Strömungsmaschine
    KR101651303B1|2016-08-25|림드 터빈
    CA1059031A|1979-07-24|Rotary device driven by a moving fluid
    EP1604109B1|2010-07-14|Windkraftanlage
    CA1201982A|1986-03-18|Horizontal axis wind energy conversion system withaerodynamic blade pitch control
    US5336933A|1994-08-09|Fluid-augmented free-vortex power generating apparatus
    US6127739A|2000-10-03|Jet assisted counter rotating wind turbine
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    AU3555384A|1985-06-03|
    EP0162872A1|1985-12-04|
    IL73664D0|1985-02-28|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-05-23| AK| Designated states|Designated state(s): AU BR DK FI JP NO SU US |
    1985-05-23| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE |
    1985-07-11| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1984904080 Country of ref document: EP |
    1985-12-04| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1984904080 Country of ref document: EP |
    1987-01-06| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1984904080 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]