• 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:WO1989012747A1
    申请号:PCT/T1989/000057
    申请日:1989-06-13
    公开日:1989-12-28
    发明作者:Gerulf Stix
    申请人:Gerulf Stix；
    IPC主号:F03D3-00
    专利说明:
    Windkraftmaschi neDie Erfindung bezieht sich auf eine Windkraftmaschine mit einem normal zu seiner Drehachse angeströmten Rotor, der einen aus Flachmaterial gefertigten, prismatischen bzw. zylindrischen Mantel aufweist. Die bekannteste Windkraftmaschine dieser Gattung ist der Savonius-Rotor, welcher aus zwei lotrechten Halbzylindern besteht, die sich in Draufsicht etwa zu einem S ergänzen. Zwar ist der Leistungsbeiwert derartiger Einrichtungen relativ gering und die erreichbare Gesamtfläche beschränkt, doch steht dem der Vorteil gegenüber, aassdie Herstellung preiswert und mit einfachsten Mitteln möglich ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Alternative zu den bekannten Einrichtungen zu schaffen, welche bei gleich einfacher Herstellung und geringerem Materialaufwand mehr freie Parameter zur Optimierung für den jeweiligen Anwendungszweck bzw. für bestimmte Windverhältnisse aufweist. Erfindungsgemäss ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, dass der Mantel des Rotors eine Vielzahl von öffnungen aufweist, deren Rand jeweils zwei mit der Umfangsrichtung des Rotors einen spitzen Winkel einschliessende, bei allen öffnungen gleichsinnig zusammenlaufende Abschnitte aufweist, denen entlang aus dem Bauteil geschnittene Lappen ins Innere des Mantel abgebogen sind. Die Verwendung von Flächen mit abstehenden Lappen ist zwar bereits vor langer Zeit als Merkmal von Windkraftmaschinen vorgeschlagen worden (vgl. DE-PS 330 928), doch geht es dort um die Erhöhung des Drucks auf rotierende Flügel, wogegen bei der erfindungsgemässen Einrichtung auf noch näher zu bescnreitendeWeise eine Kraft in Richtung der Mantelfläche eines Zylinders erzeugt werden soLl. Die erfindungsgemässe Einrichtung erlaubt dem Konstrukteur grosse Freiheit hinsichtlich der Abmessungen, der Form, Zahl und Anordnung der vorgesehenen Öffnungen und damit die Anpassung an verschiedene Aufgabenstellungen und Betriebsbedingungen. Die Mantelfläche des Rotors selbst kann ganz einfach gestaltet werden, insbesondere als Hohlzylinder mit Konusquerschnitt oder als Teil eines solchen Hohlzylinders. Ebenso wie der Savonius-Rotor läuft die vorgeschlagene Einrichtung bereits bei niedrigen Windgeschwindigkeiten an Im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen entspricht ihre Umfangsgeschwindigkeit jedoch bei höherer Windgeschwindigkeit in etwa der Windgeschwindigkeit, was höhere Leistungsbeiwerte ermöglicht. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschliessend anhand der Zeichnungen erläutert. Fig. 1 ist die schaubildliche Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels, wobei Fig. 2a und 2b in vergrössertem Massstab die Ausbildung der öffnungen 2 erläutern, Fig. 3 und 4 beziehen sich auf eine gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel abgeänderte Ausführung der öffnungen 2 bei sonst grundsätzlich gleichem Aufbau. Die in Fig 1 dargestellte Einrichtung umfasst einen Mantel 1 in Form eines Hohlzylinders, der über Drehkreuze 11 drehbar mit einer vertikalen Tragstange 10 verbunden ist, welche in einem Ständer 9 verankert ist. Der Mantel 1 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 2 versehen, deren Ausbildung anschliessend näher erläutert wird. Wird der Mantel 1 von einem aus beliebiger Ricntung kommenden Wind angeströmt, bewegt er sich durch aen in den Öffnungen 2 entstehenaen Sog in Richtung des Pfeiles 8. Eine Leistungsabnahme kann bei der dargestellten Einrichtung im Lager des unteren Drehkreuzes 11 oder an eine tief gelegenen Stelle des Zylindermantels erfoc3n.Die Regelung geschieht über Getriebe und/oder Bremsen bekannter Bauart, vorzugsweise aber über eine elektronische Schaltung, welche eine konstante Ausgangsspannung unabhängig von der momentanen Leistung liefert. Eine rechtwinkelige Anströmung des Zylindermantels wäre auch bei horizontaler Lagerung der Zylinderachse möglich, doch muss diese dann um eine vertikale Achse normal zur Windrichtung einstellbar sein, wenn nicht ohnedies durch die örtlichen Verhältnisse eine feste Windrichtung vorgegeben ist. Die Herstellung des Mantels 1 ist sehr einfach. Er besteht aus Blech, wobei hinsichtlich Dimension und Beschaffenheit des zu verwendenden Materials grosse Auswahlmöglichkeit besteht. Ein Zylindermantel bildet ausgebreitet eine eoenliegenderechteckige Fläche. Die Öffnungen 2 entstehen, wie aus Fig. 2a hervorgeht, durch Anbringung vertikaler Schlitze 6 und horizontaler Schlitze 7 und anschliessendes Eindrücken von Lappen 4, 4' entlang der Abschnitte 3, 3' der offnungen2, welche Knicklinien darstellen. Den nach dem Abbiegen der Lappen 4,4tbestehenden Zustand zeigt Fig. 2b. Nach Herstellung dieses Zustandes kann das Blech in die Form des Zylindermantels gebogen werden. Durch eine Öffnung 2 der beschriebenen Art wird der auftreffende Wind beschleunigt, sodass an der Aussenseite der Lappen 4, 4' ein Unterdruck entsteht, welcher - zunachst überraschend - den Mantel 1 in Richtung des Pfeiles 8 in Bewegung setzt. Es dürfte dabei auch eine Rolle spielen, dass die in einer offnung2' im vorliegenden Fall nach Links abgelenkte Strömung auf die Aussenseite der Lappen 4,4' der nächsten öffnung auftrifft. Für die Abbiegung der Lappen 4,4' nach innen hat sich ein Winkelbereich von 300 - 600 als zweckmässig erwiesen. Da die Flügel der öffnungen nach innen weisen, entsteht in jenen Teilen des Zylindermantels, die sich jeweils gegen den anströmenden Wind drehen, nur ein geringfügiger Widerstand. Der Gesamtwirkungsgrad der Einrichtung wird hiedurch nicht wesentlich beeinträchtigt. Ein Beispiel dafür, dass die öffnungen 2 im Rahmen der Erfindung weitgehend variiert werden können, ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind die Lappen 4,4' hier zwar durch horizontale Schnitte 7 getrennt. Die Abtrennung der Lappen vom Blech entlang der Vorderseite der Lappen erfolgt jedoch entlang schräg geführter Schnitte 6, wodurch die öffnungen 2 eine Rautenform erhalten. Hiedurch ergibt sich eine sehr gute Ausnützung der Zylinderoberfläche, da die verbleibenden Stege 5 durchaus hinreichen, um dem Mantel 1, welcher aus dem Blech gemäss Fig. 3 nach Verbiegen der Lappen 4,4' gemäss Fig. 4 entsteht, hinreichend Stabilität zu geben. Wiederum ist darauf hinzuweisen, dass bei ins Innere des Mantels 1 gedrückten Lappen 4,4' die Bewegungsrichtung der Einrichtung durch den Pfeil 8 definiert ist.
    权利要求:
    Claims
    Patentansprüche:
    1. Windkraftmaschine mit einem normal zu seiner Drehachse angeströmten Rotor, der einen aus Flachmaterial ge fertigten prismatischen bzw. zylindrischen Mantel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (1)des Rotors eine Vielzahl von offnungen(2) aufweist, deren Rand jeweils zwei mit der Umfangsrichtung desRotors einen spitzen Winkel einschliessende, bei allen öffnungen (2) gleichsinnig zusammenlaufende Abschnitte (3,3') aufweist, denen entlang aus òemBauteil ausge schnittene Lappen (4,4') ins Innere des Mantels (1) abgebogen sind.
    2. Windkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Lappen (4,4') unter Winkeln von300 bis 600 abgebogen sind.
    3. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die offnungen(2) rautenförmig ausgebildet und nur durch schmale Stege (5) getrennt sind (Fig. 3,4).
    4. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (1) die Form eines Hohlzylinders mit Kreisquerschnitt oder einesTeiles eines solchen Hohlzylinders aufweist.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    ATA154988A|1989-03-15|
    EP0373212A1|1990-06-20|
    DE8907298U1|1989-10-19|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-12-28| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1989-12-28| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1990-02-12| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989906671 Country of ref document: EP |
    1990-06-20| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989906671 Country of ref document: EP |
    1991-07-15| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1989906671 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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