177438. lajstromszámú szabadalom • Felületváltoztató forgórész, függőleges tengelyű szélmotorokhoz
3 177438 4 A függőleges, központi csőagyra ható hajlító igénybevételt jelentő erő látszatra kisebbnek tűnik a svájci szabadalomnál, de egységnyi leadott teljesítmény függvényében vizsgálva, a hajlítóerő már lényegesen nagyobb. Az itt felsorolt hibák is okai lehetnek annak, hogy e nagy felületű és lehetőségében legnagyobb teljesítményű szélmotorok nem tudtak elteqedni. A találmány célja olyan megoldás biztosítása, melynél a szélenergia még nagyobb hányada alakul át forgó mozgássá, a központi, függőleges csőagyon kisebb hajlító igénybevétel lép fel és kedvezőtlen tömegeltolódás sem jön létre. A találmány, felületváltoztató, függőleges tengelyű szélmotor forgórésznek meghatározója a talapzattal bíró álló oszlop csapágyaira támaszkodó, csapágyházzal egybeépített függőleges csőagy. Az ezzel egy egységet képező, szimmetrikus elhelyezésű, sokszög alapú, egy oldalán nyitott hasáb, ami szélsátrat képez és ennek függőleges felületeiben, vízszintes tengelyen elbillenni tudó, ütközőkkel korlátozott mozgású lapokat tartalmaz. Néhány követelmény a lapok kialakításával kapcsolatban: A vízszintes billenő tengelynek egybe kell esni a lapok súlyvonalával úgy, hogy a felső laprész felülete lényegesen kisebb legyen az alsóénál. Ezáltal a lapok nyitása és zárása a lehető leggyorsabb lesz. Azért, hogy a lapok nyugalmi állapotban zárt helyzetbe álljanak, a vízszintes billenő tengelyre enyhén előfeszített spirálrugót kell tenni, aminek egyik vége a kereten, másik vége a lapon támaszkodik. A lapok alakjának a hosszanti tengelye mentén enyhén íveltnek kell lennie, hasonlóan a gőzturbinák lapátjaihoz. A domború oldalnak a széllel szembeni oldalon kell lennie. Ezáltal jobb merevítés és egyben kedvező légáramlási viszonyok érhetők el. A rajzok a találmány szerinti szélmotor forgórészt ábrázolják, egy példának, szélmotoron felszerelve, elölnézetben (1. ábra) és metszeti felülnézetben (2. ábra). Az egész konstrukció tartására a földbe épített 1 vasbeton talapzat szolgál, ami egybe van építve a 2 függőleges tartó oszloppal, amin a 3 csapágyak támaszkodnak. A 4 csapágyházak az 5 függőleges csőaggyal vannak egybe építve, amihez a 6 merevítő keretek és a 12 tartórudak csatlakoznak. A 6 keretek tartalmazzák a 7 lapokat tartó 8 vízszintes tengelyek 9 csapágyait és a 10 ütközőket. A 11 sokszög alapú szélsátor felületét a 6 keretek és az ezekben illeszkedő 7 lapok, az 5 függőleges csőagy fala, a 13 fenék és a 14 fedőlemez felületei adják. További szerkezeti rész az 5 függőleges csőagyra épített 15 forgást átadó gépelem és a 8 vízszintes tengelyre húzható, a 7 lapokat nyugalmi helyzetben záró állásban tartó 16 spirálrugók. A találmány szélmotor forgórész működése — szélmotorba való beépítése után — az alábbiak szerint történik: A beszerelt szélmotor forgórészt az induló szél irányába állva szemléljük a jobb láthatóság kedvéért, mert a működés szempontjából a szél iránya közömbös. Az előzőleg szélcsendben állt forgórész 7 lapjai a 16 spirálrugók előfeszítettsége miatt zárt állásba vannak. A 11 szélsátrak teljes, nagy közegellenállású felülettel rendelkeznek. A szél a középvonaltól jobbra a 7 lapok domború felületébe ütközik, ezáltal a 7 lapok a 8 vízszintes tengelyekkel együtt a 9 csapágyak segítségével „nyitó” állásba billennek a 16 spirálrugók kis feszítő ereje ellenében. A szél a kisebbé vált felülettel érintkezve tovább halad a keletkezett nagy légáteresztő képességű nyílásokon. A középvonaltól balra pedig a szél a 7 lapok homorú oldalába ütközik. A 7 lapokat a szél a 10 ütközőknek szorítja. Ezáltal szinte rés mentes, homorúan bordázott, összefüggő felület állja el a szél útját. A 11 szélsátorban á- környezetből származó nyomás jön létre, ami elfordulásra kényszeríti a szélmotor forgórészt, mivel az ellentétes oldalon ezzel egyidejűleg nyomás nélküli állapot van. A forgórész 90 foknyi elfordulása után már az előzőleg jobb oldalon álló 11 szélsátor fog a bal oldalra kerülni és így a folyamat elölről kezdődik. Ezáltal az 5 függőleges csőagy addig forog a vele egybeépített 11 szélsátrakkal és a 15 forgást átadó gépelemmel, amíg a szélcsend be nem áll. Mint látható ez a szélmotor forgórész rendkívül egyszerű elemekből áll, a szél irányára és viharra sem érzékeny. Regulától szabályozta, a 7 lapokat alkalmasan feltámasztó ékek segítségével pedig, fordulatszám szabályozás, viharban való kikapcsolás, esetleg a kívánt teljesítményszintig történő leszabályozás oldható meg. Igen nagy méretek esetén pedig, a berendezés tovább stabilizálható a 2 álló oszlop felső végéhez csatlakozó és további oszlopokon támaszkodó rudazat segítségével, vagy a talapzaton kialakítandó járó felületre támaszkodó, a forgórészt tartó kerekek felszerelésével. A szélben fekvő felületek növelésével, nagy teljesítményű, kimeríthetetlen és igen olcsó energiaforráshoz juthatunk. Rendkívül hasznos gépet készíthetünk, ha a szélcsendes időre tárolni tudjuk az energiát. Például úgy, hogy a széllel egyenáramot állíttatunk elő és ezt vízbontásra használjuk, a keletkező hidrogén és oxigén gázt külön-külön tároló- felhasználó csőrendszerbe juttatjuk, ezáltal a legtökéletesebb energiahordozót birtokolhatjuk. Ugyanígy, más energiaforrással működő vízbontók is erre a közös rendszerre dolgozhatnának a szinkronizálás szüksége nélkül. Természetesen sok más hasznosítás is igen előnyös lehet. Szabadalmi igénypontok: 1. Felületváltoztató forgórész függőleges tengelyű szélmotorhoz, azzal jellemezve, hogy vízszintes tengely (8) mentén elbillenő lapokkal (7) határolt, keretes (6) szélsátrai (11) vannak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
