Aerogenerador de eje vertical.

Un aerogenerador (1) de eje vertical que comprende:

un bastidor (4) de soporte;



un eje principal vertical (5) montado de forma giratoria en el bastidor de soporte;

un brazo (9) de soporte montado en el eje principal vertical en un extremo; y

una pala verticalmente larga (10) montada en el otro extremo del brazo de soporte, teniendo dicha pala unaparte inclinada superior en un extremo superior y una parte inclinada inferior en un extremo inferior y que esrecta entre la parte inclinada superior y la parte inclinada inferior, caracterizado porque cada una de laspartes inclinadas superior e inferior están inclinadas hacia dentro con un ángulo de 30 a 45 grados conrespecto a un eje vertical del eje principal, siendo una longitud de la cuerda de dicha pala un 40 a un 55%de un radio de revolución de la superficie externa de la pala, y porque hay dispuesta en vertical unapluralidad de dichas palas, cada una montada en un brazo (9) de soporte, en una pluralidad de niveles,dirigiéndose cada una de dichas palas en una dirección distinta, de forma que la pluralidad de palas estánseparadas con ángulos casi idénticos en torno al eje principal vertical en una vista en planta desde arriba.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2004/015597.

Solicitante: GLOBAL ENERGY CO., LTD.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 8-9, NIHONBASHI 3-CHOME CHUO-KU TOKYO 103-0027 JAPON.

Inventor/es: SUZUKI,MASAHIKO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03D11/00
  • F03D3/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR.F03D MOTORES DE VIENTO.F03D 3/00 Motores de viento con un eje de rotación dispuesto sustancialmente perpendicular al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/06). › implicando varios rotores.
  • F03D3/06 F03D 3/00 […] › Rotores.

PDF original: ES-2441641_T3.pdf

 

Aerogenerador de eje vertical.

Fragmento de la descripción:

Aerogenerador de eje vertical

La presente invención versa acerca de un aerogenerador de eje vertical y, en especial, acerca de un aerogenerador de eje vertical que hace que sea posible formar un número de secciones de instalación de eje con bastidores de soporte en los que hay montada una pluralidad de palas en múltiples niveles en un eje principal vertical para aumentar la tasa de recepción de viento, proporcionando de ese modo una mayor área de recepción de viento y eficacia de revolución con un menor coste de instalación y más cantidad total de generación de energía eléctrica por cierta área.

Un aerogenerador conocido de eje vertical para un generador de energía eólica comprende una pluralidad de palas verticales en torno a un eje principal vertical. Pero cuando una de las palas es sometida al viento, la otra es sometida a turbulencia, reduciéndose la fuerza de giro, por lo que un par reducido haga que sea posible que tal aerogenerador de eje vertical sea utilizado en la práctica. El aerogenerador de eje vertical gira a velocidad elevada, incluso con un viento suave, pero un número reducido de palas hace que haya un área menor de recepción de viento, mientras que es probable que un mayor número de palas produzca turbulencia con una velocidad elevada del viento.

El documento DE-4122919A da a conocer un rotor eólico de palas huecas que tiene placas de guía del aire soportadas entre sí por medio de formaciones de nervaduras para formar cámaras de aire a lo largo de la pala.

El documento DE-4006256A da a conocer una turbina eólica para la generación de electricidad que tiene un rotor vertical soportado por un mástil tubular estabilizado por un giróscopo.

El documento JP-A-2002/235656 da a conocer un procedimiento de instalación de una pala lineal para un dispositivo de generación de energía eólica de eje vertical.

En vista de las desventajas, un objeto de la presente invención es proporcionar un aerogenerador de eje vertical adecuado para un generador de energía eólica y que aumenta muchísimo el área de recepción de viento con respecto a un área de instalación del aerogenerador para hacer que el aerogenerador sea de pequeño tamaño y aligerado, reduciendo de ese modo su coste.

Las anteriores y otras características y ventajas de la invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción con respecto a las realizaciones mostradas en los dibujos adjuntos, en los que:

La Fig. 1 es una vista frontal en alzado de la primera realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención; la Fig. 2 es una vista en planta desde arriba del mismo; la Fig. 3 es una vista combinada en planta desde arriba y frontal que muestra una pala en la presente invención; la Fig. 4 es una vista frontal en alzado de la segunda realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención; la Fig. 5 es una vista en planta desde arriba de la segunda realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención; la Fig. 6 es una vista en planta desde arriba que muestra la forma de una pala de un aerogenerador de eje vertical; la Fig. 7 es una vista frontal en alzado de la tercera realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención; la Fig. 8 es una vista frontal en alzado de la cuarta realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención; la Fig. 9 es una vista en planta desde arriba de la quinta realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención; la Fig. 10 es una vista frontal en alzado de la sexta realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención; la Fig. 11 es una vista en planta desde arriba de la séptima realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención; y la Fig. 12 es una vista frontal en alzado de la octava realización de un aerogenerador de eje vertical según la presente invención.

Descripción detallada de realizaciones preferentes Se describirán realizaciones de la presente invención con respecto a los dibujos.

La Fig. 1 es una vista frontal en alzado de la primera realización de un aerogenerador de eje vertical y la Fig. 2 es una vista en planta desde arriba de palas del aerogenerador de eje vertical. En un bastidor 4 de soporte, no se muestran brazos intermedios de fijación ni tirantes diagonales. El bastidor 4 de soporte está fijado sobre una cimentación “B” de hormigón.

En la Fig. 1, el aerogenerador 1 de eje vertical tiene una sección 4a de instalación de eje en el bastidor rectangular 4 de soporte que comprende una pluralidad de postes 2 y de brazos 3 de fijación.

Un eje vertical 5 de la sección 4a de instalación de eje está dispuesto verticalmente y soportado de forma giratoria por medio de cojinetes superiores e inferiores 6. El poste 2 incluye un tubo, un miembro con forma de L, un miembro con forma de H, y un miembro con forma de U. Puede haber conectada una pluralidad de unidades cortas.

Una base 7 en la Fig. 1 comprende una caja en la que un cojinete (no mostrado) soporta el extremo inferior del eje principal vertical 5. En la base 7, se puede proporcionar un generador (no mostrado) al eje principal vertical 5 mediante medios de transmisión para permitir que todo el bastidor 4 de soporte desempeñe un papel de generador de energía eólica.

En la Fig. 1, el eje principal vertical 5 tiene, por ejemplo, una altura de 7 m y la superficie externa del mismo está cubierta con un miembro 5a de refuerzo, excepto el entorno de los cojinetes. El miembro 5a de refuerzo está fabricado de FRP, material de Al o una combinación de los mismos.

En el miembro 5a de refuerzo, los miembros 8 de fijación están cubiertos para mejorar la resistencia a la intemperie de los brazos 9a-9d de soporte. La conexión de moldes de los miembros 5 de refuerzo está rellena con resina FRP y está endurecida, de forma que se puedan conectar los moldes.

Hay fijada una pluralidad de miembros 8 de fijación en el eje principal vertical 5. El miembro 8 de fijación es anular y es deslizable sobre el eje principal vertical 5. El miembro 8 de fijación puede comprender dos mitades que hacen presión sobre el eje 5 y está fijadas con tornillos. Los miembros 8 de fijación pueden ser utilizados como volantes para mantener una inercia de giro del aerogenerador.

En la Fig. 1 hay separados uniformemente un par de miembros superior e inferior 8 de fijación como cuatro conjuntos. En cada par de los miembros 8 de fijación, los brazos 9 superior e inferior de soporte están dispuestos en paralelo verticalmente y están fijados a los miembros 8 de fijación con tornillos. Se determina una distancia vertical entre los brazos 9 superior e inferior de soporte mediante la altura de la pala 10. Si hay tres brazos 9 de soporte separados verticalmente, hay tres miembros 8 de fijación separados verticalmente como un único conjunto.

Las direcciones de los brazos de soporte difieren con cada conjunto. Como se muestra en la Fig. 2, el brazo más elevado 9a de soporte se extiende hacia delante, mientras que el brazo 9b de soporte del segundo nivel se extiende con un ángulo recto con respecto al mismo.

El brazo 9c de soporte del tercer nivel se extiende con un ángulo recto adicional, mientras que el cuarto brazo 9d de soporte se extiende con un ángulo recto adicional con respecto al mismo. La dirección de giro puede ser en una dirección de giro de las agujas de un reloj o en una dirección en contra de las agujas de un reloj.

Los ángulos totales desde el brazo más elevado 9a de soporte hasta el brazo más bajo 9d de soporte son de 360 grados y, como se muestra en la Fig. 2, cada uno de los brazos 9a-9d de soporte están separados uniformemente con ángulos rectos.

En la Fig. 1, en los extremos externos de cada conjunto de los brazos 9a-9d de soporte, hay fijada una pala vertical 10 con la superficie interna opuesta al eje principal vertical 5. Los brazos 9a-9d de soporte están fijados a las palas 10 con tornillos, adhesivo o fijación con FRP dependiendo del tamaño y del peso de la pala 10.

Los brazos 9 de soporte tienen suficiente rigidez como para soportar las palas 10 y formas como para no implicar una resistencia al viento. Los brazos 9a-9d de soporte están fabricados, por ejemplo, de placas de FRP.

Por ejemplo, la pala tiene una altura de 100-180 cm y un grosor de 4-6 cm. La longitud de la cuerda varía dependiendo del radio orbital y del número de las palas. Se determina la longitud de la cuerda de una única pala en el intervalo de un 40 hasta un 55% del radio.

Los extremos superior e inferior de la pala 10 están inclinados para formar partes inclinadas 10a.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aerogenerador (1) de eje vertical que comprende:

un bastidor (4) de soporte; un eje principal vertical (5) montado de forma giratoria en el bastidor de soporte;

un brazo (9) de soporte montado en el eje principal vertical en un extremo; y una pala verticalmente larga (10) montada en el otro extremo del brazo de soporte, teniendo dicha pala una parte inclinada superior en un extremo superior y una parte inclinada inferior en un extremo inferior y que es recta entre la parte inclinada superior y la parte inclinada inferior, caracterizado porque cada una de las partes inclinadas superior e inferior están inclinadas hacia dentro con un ángulo de 30 a 45 grados con respecto a un eje vertical del eje principal, siendo una longitud de la cuerda de dicha pala un 40 a un 55% de un radio de revolución de la superficie externa de la pala, y porque hay dispuesta en vertical una pluralidad de dichas palas, cada una montada en un brazo (9) de soporte, en una pluralidad de niveles, dirigiéndose cada una de dichas palas en una dirección distinta, de forma que la pluralidad de palas están separadas con ángulos casi idénticos en torno al eje principal vertical en una vista en planta desde arriba.

2. Un aerogenerador (1) de eje vertical según la reivindicación 1, en el que se proporciona un cojinete en el eje principal vertical (5) en cada uno de los niveles.

3. Un aerogenerador (1) de eje vertical según la reivindicación 1, en el que se proporciona un cojinete entre dos de los niveles, proporcionándose un generador de energía eléctrica en cada uno de dicha pluralidad de niveles para generar electricidad respectivamente.

4. Un aerogenerador (1) de eje vertical según la reivindicación 1, en el que se proporciona el aerogenerador en una torre de acero para una línea de energía eléctrica de alta tensión.

5. Un aerogenerador (1) de eje vertical según la reivindicación 1, en el que hay montado un par de palas en el eje principal vertical (5) , encontrándose uno de dicho par de palas más cerca del eje y siendo más larga, mientras que la otra se encuentra más lejos del eje y es más corta.


 

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