IT201800007679A1 - VERTICAL AXIS WIND TURBINE WITH INFLATED SURFACES AND GENERATOR BELOW GROUND LEVEL - Google Patents

VERTICAL AXIS WIND TURBINE WITH INFLATED SURFACES AND GENERATOR BELOW GROUND LEVEL Download PDF

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Description

DESCRIZIONE DI INVENZIONE INDUSTRIALE. DESCRIPTION OF INDUSTRIAL INVENTION.

Avente per titolo: Turbina eolica ad asse verticale con superfici gonfiate e generatore sotto il livello del suolo. Entitled: Vertical axis wind turbine with inflated surfaces and generator below ground level.

Contenuto della descrizione: Description content:

La sostanziale caratteristica del dispositivo che si propone è quella di integrare superfici gonfiate, con gas meno leggeri dell’aria, le pale eoliche e/o altre strutture del dispositivo in modo che l’intensità della forza peso che grava sui cuscinetti a sfera utilizzati dal dispositivo sarà molto controbilanciata dalla forza di Archimede complessiva agente, in particolare, sulle superfici gonfiate. Le due forze tenderanno ad annullarsi così come la resistenza al moto rotatorio dovuta agli attriti su tali cuscinetti derivanti appunto dalla forza peso suddetta con i vantaggi immaginabili. The substantial feature of the proposed device is that of integrating inflated surfaces, with gases less light than air, the wind turbines and / or other structures of the device so that the intensity of the weight force weighing on the ball bearings used by the device will be very counterbalanced by the overall Archimedes force acting, in particular, on the inflated surfaces. The two forces will tend to cancel each other out as well as the resistance to the rotary motion due to the friction on these bearings deriving precisely from the aforementioned weight force with the imaginable advantages.

L’idea generale si potrebbe applicare ai più svariati tipo di aerogeneratore. The general idea could be applied to the most varied types of wind turbines.

Di seguito si propone la descrizione di un tipo di aerogeneratore ad asse verticale ma che potrebbe facilmente adattarsi ai vari tipi di turbina Savonius o Darrieus anche aumentandone le dimensioni rispetto a quelle comunemente in uso attualmente. Below is a description of a type of wind turbine with a vertical axis but which could easily adapt to the various types of Savonius or Darrieus turbines also by increasing their dimensions with respect to those commonly in use currently.

In particolare è proposta una turbina con tre pale tuttavia il loro numero e conformazione potrebbero variare reiterando e/o modificando le strutture che saranno descritte. In particular, a turbine with three blades is proposed, however their number and shape could vary by repeating and / or modifying the structures that will be described.

In particolare tale turbina avrà una torre di sostegno indicata in fig. 1 con la lettera J. In particular, this turbine will have a support tower indicated in fig. 1 with the letter J.

Tale torre potrebbe essere benissimo una torre di sostegno delle grandi turbine ad asse orizzontali, attuali, riconvertita al seguente tipo di soluzione. Such a tower could very well be a support tower for the current large horizontal axis turbines, converted to the following type of solution.

Lungo tale torre sono fìssati quattro grandi anelli muniti di cuscinetti a sfera, indicati con le lettere: C1, C2 e C3, C4. Along this tower are fixed four large rings equipped with ball bearings, indicated with the letters: C1, C2 and C3, C4.

Sugli anelli superiori C3 e C4, lungo le superfìci esterne, saranno fìssati tre grandi strutture rigide: B0, B1 e B2. Esse delimiteranno la parte superiore delle superfici delle pale vere e proprie. Esse formeranno a due a due un angolo di 120 gradi. On the upper rings C3 and C4, along the external surfaces, three large rigid structures will be fixed: B0, B1 and B2. They will delimit the upper part of the surfaces of the actual blades. They will form an angle of 120 degrees two by two.

In particolare i raggi BA , di B0, B’A’ di B1, B” A” di B2 si congiureranno nell’ estremo N dell’albero N M che si muoverà, in conseguenza di ciò, solidalmente alle tre strutture B0, B1, B2 e quindi alle pale. In particular, the rays BA, of B0, B'A 'of B1, B "A" of B2 will join in the end N of the tree N M which will move, as a consequence of this, together with the three structures B0, B1, B2 and then to the blades.

L’albero N M scorrerà fra gli anelli a cuscinetti a sfera denominati: c e c’, i quali saranno opportunamente collegati alla parte interna della torre di sostegno. The shaft N M will slide between the ball bearing rings called: c and c ', which will be suitably connected to the internal part of the support tower.

Come intuibile gli archi rigidi: E G D, E’ G’ D’, E” G” D” si collegheranno all’anello C4, circondandolo completamente. Analogamente gli archi: L H I, L’H’ I' , L” H” I” si collegheranno all’anello C3 circondandolo completamente. Ciò potrebbe essere possibile ad esempio mediante opportuni bulloni uscenti in tre punti equidistanti dell’anello esterno di C4 , bulloni che si infilerebbero in opportuni fori in EGD, E’G’D’ , E”G”D”, per poi essere avvitati con opportuni dadi, e cosi per tutti gli anelli esterni di C3, C2, C1. As can be guessed, the rigid arcs: E G D, E 'G' D ', E "G" D "will connect to the C4 ring, completely surrounding it. Similarly, the arcs: L H I, L H 'I', L "H" I "will connect to the C3 ring surrounding it completely. This could be possible, for example, by means of suitable bolts coming out in three equidistant points of the outer ring of C4, bolts that would fit into suitable holes in EGD, E'G'D ', E "G" D ", and then be screwed with suitable nuts, and so for all the outer rings of C3, C2, C1.

Sono state rappresentate anche strutture di sostegno possibili, per così dire di rinforzo, la cui forma potrebbe ampiamente variare, esse sono i tratti EF, DF, BH e l’arco B C G; così come: E’F’, D’F’, H’ B’ e l’arco G’C’B’; così come E”F”, D” F”, H” B” e l’arco G”C”B” Possible support structures were also represented, so to speak of reinforcement, the shape of which could vary widely, they are the sections EF, DF, BH and the arch B C G; as well as: E’F ’, D’F’, H ’B’ and the arc G’C’B ’; as well as E "F", D "F", H "B" and arc G "C" B "

Più in basso lungo la torre di sostegno vi è un’altra coppia di anelli a cuscinetti a sfera: C1 e C2. Further down the support tower there is another pair of ball bearing rings: C1 and C2.

ì tratti: BP, B’P’, B”P” indicano la presenza di elementi rigidi in gradì di collegare le macro strutture B0, B1, B2 rispettivamente alle macro strutture: B3, B4, B5, rappresentati in figura 2. Queste ultime sono del tutto identiche a B0, B1, B2 eccetto che per gli elementi PS, P’S’, P”S” che non hanno ulteriori prolungamenti come invece i tratti BG, B’G’, B”G” che hanno rispettivamente i prolungamenti: GA, G’A’, G”A”, per potersi unire all’estremo N dell’albero NM. ì sections: BP, B'P ', B "P" indicate the presence of rigid elements able to connect the macro structures B0, B1, B2 respectively to the macro structures: B3, B4, B5, represented in figure 2. The latter they are completely identical to B0, B1, B2 except for the elements PS, P'S ', P "S" which do not have further extensions such as the sections BG, B'G', B "G" which respectively have the extensions: GA, G'A ', G "A", to be able to join the end N of the tree NM.

Tutte le altre lettere presenti in figura 2 corrispondono ad elementi che corrispondono intuitivamente a quelli delle strutture B0, B1, B2 in figura 1. All the other letters present in figure 2 correspond to elements that intuitively correspond to those of the structures B0, B1, B2 in figure 1.

Nella figura 3 sono rappresentate le strutture B0 e B3 e quanto fra di esse deve esservi presente. Elementi del tutto identici dovranno essere presenti anche fra le strutture B1 e B4 e fra le strutture B2 e B5. In figure 3 the structures B0 and B3 are represented and what must be present between them. Entirely identical elements must also be present between structures B1 and B4 and between structures B2 and B5.

La superfice direttamente investita dai vento sarà la superficie gonfiabile con gas meno densi delfaria ed indicata in figura con G1. Essa avrà una forma tale da poter essere ancora nella sua base superiore di estremi: B01 G01 all’arco di B0, indicato con: B C G; analogamente la base inferiore di G1 di estremi: P01 S01, sarà ancorabile all’arco di B3, indicato con: P R S. l’elemento H01 S01, unirà i punti H e S. in tal modo i lati verticali: B01 P01 e G01 S01 della superficie G1 potranno essere ancorati agli elementi BP e GS, dopo che Gl stessa sarà stata fatta passare al di sotto del momentaneo ostacolo BH. The surface directly hit by the wind will be the inflatable surface with less dense gases than the air and indicated in the figure with G1. It will have a shape that can still be in its upper base of extremes: B01 G01 at the arc of B0, indicated with: B C G; similarly the lower base of G1 of extremes: P01 S01, will be anchored to the arch of B3, indicated with: P R S. the element H01 S01, will join the points H and S. in this way the vertical sides: B01 P01 and G01 S01 of the surface G1 can be anchored to the elements BP and GS, after Gl itself has been made to pass under the momentary obstacle BH.

Poiché la forza del vento potrebbe deformare G1 o i suoi ancoraggi fra gli archi BCG e PRS è stata fissata una rete indicata con R01 con il numero di maglie opportune per le dimensioni di G1. Tale rete sarà adiacente o anche fissata opportunamente alla superficie di G1 e precisamente sul suolato convesso. Fra le strutture B1 e B4 e fra le strutture B2 e B5 vi saranno identiche superfìci gonfiate e reti , non rappresentate in figura per motivi di semplicità grafica. Since the force of the wind could deform G1 or its anchors between the BCG and PRS arches, a net indicated with R01 was fixed with the number of meshes suitable for the dimensions of G1. This net will be adjacent or also suitably fixed to the surface of G1 and precisely on the convex floor. Between structures B1 and B4 and between structures B2 and B5 there will be identical inflated surfaces and nets, not shown in the figure for reasons of graphic simplicity.

In figura 4 è rappresentata la parte superiore della torre sostegno (J) con le strutture B0, B1 e B2 già agganciate fra loro ed alle corone C3 e C4. Il punto o’ corrisponderà al centro geometrico della base superiore della torre di sostegno e del foro a cuscinetti a sfera: c, già descritto. La struttura W sovrasta il tutto, in figura, essa corrisponde ad un “grande” anello a cuscinetti a sfera con un cerchio interno Y uno ed esterno Y' Inoltre W presenta tre raggi: Xo, X' o e X”o. essi sono in numero corrispondente a quello delle pale sottostanti inoltre saranno disposti in modo da sovrapporsi ed essere ancorati agli elementi, rispettivamente, Bo’, B’o, B”o, in parti opportune delle loro lunghezze. I raggi di W potranno essere anche più lunghi dei corrispondenti elementi: Bo, B’o, e B”o. Nel cerchio esterno di W, Y’, sono presenti un numero a scelta di agganci, presenti in figura in numero di cinque unità ed indicati con: g1, g2, g3, g4 e g5. Essi serviranno come agganci, per l’appunto, per funi che collegheranno tale anello esterno al terreno, una delle quali è stata rappresentata ed indicata con la lettera f1. Figure 4 shows the upper part of the support tower (J) with the structures B0, B1 and B2 already hooked together and to the crowns C3 and C4. The point o 'will correspond to the geometric center of the upper base of the support tower and the ball bearing hole: c, already described. The structure W overhangs the whole, in the figure, it corresponds to a "large" ring with ball bearings with an inner circle Y one and an outer Y 'Furthermore W has three radii: Xo, X' o and X "o. they are in a number corresponding to that of the underlying blades and will also be arranged so as to overlap and be anchored to the elements, respectively, Bo ', B'o, B "or, in appropriate parts of their lengths. The radii of W may be even longer than the corresponding elements: Bo, B'o, and B "o. In the outer circle of W, Y ', there are a number of hooks at your choice, present in the figure in number of five units and indicated with: g1, g2, g3, g4 and g5. They will serve as hooks, precisely, for ropes that will connect this outer ring to the ground, one of which has been represented and indicated with the letter f1.

Poiché il vento potrebbe essere molto forte tali funi potrebbero essere utili ad evitare cedimenti della torre di sostegno o la necessità di costruire torri troppo impegnative. Le funi tengono fermo l’anello Y’ che quindi non girerà ma che è collegato all’anello interno Y e questo alle macro strutture B0, B 1 e B2 e queste alla torre di sostegno, che così potrà contare sulla resistenza delle funi per opporsi alla forza del vento. Tuttavia la suddetta struttura W potrebbe essere concepita come ulteriore sistema di sicurezza, non indispensabile con opportune toni di sostegno. Since the wind could be very strong, these ropes could be useful to avoid failure of the support tower or the need to build too demanding towers. The ropes hold the ring Y 'still which therefore will not rotate but which is connected to the inner ring Y and this to the macro structures B0, B 1 and B2 and these to the support tower, which will thus be able to rely on the resistance of the ropes to oppose to the force of the wind. However, the aforementioned structure W could be conceived as an additional safety system, not essential with appropriate support tones.

Il dispositivo ha infine una sorta di copertura girevole W’. Essa è costituita da strutture rigide di sostegno come ad esempio i raggi: pa, p’a, p”a, l’elemento verticale: ah e se si vuole il cerchio di rinforzo: Y”. Integrata a tali strutture di sostegno vi sarà un’unica superfìcie gonfiabile con gas meno densi dell’aria, opportunamente sagomata e non indicata con alcuna lettera in figura per semplicità. L’anello Y” si sovrapporrà , se presente, all’anello Y congiungendosi ad esso così come i tratti di raggi di W’: qa, q’a e q”a si sovrapporranno ai raggi di W: Xo, X’o e X”o, congiungendovisi. Il diametro complessivo di W’ sarà maggiore di quello di W, ciò con lo scopo di offrire una migliore copertura. Per lo stesso scopo W’ avrà una pendenza che permetta il defluire di agenti atmosferici verso il basso ossia come se avesse la forma di una piramide a base cilindrica sovrapposta ad un cilindro. Tuttavia la struttura rigida rh che sporgerà per così dire da questo “tetto” servirà anche da lato per tre, o in numero adeguato, lati di altrettanti superfici gonfiate con gas meno densi dell’aria che fungeranno da ulteriori pale eoliche in forme che si riterranno adeguate e rappresentate i n figura 5 solo a titolo di esempio. Tali superfici gonfiate dovranno avere strutture di sostegno e/o reti che si riterranno opportune, anche se non indicate in figura. Finally, the device has a sort of revolving cover W '. It consists of rigid support structures such as the spokes: pa, p’a, p "a, the vertical element: ah and if you want the reinforcement circle: Y". Integrated to these support structures there will be a single inflatable surface with gases less dense than air, suitably shaped and not indicated with any letter in the figure for simplicity. The Y ring "will overlap, if present, the Y ring joining it as well as the sections of rays of W ': qa, q'a and q" a will overlap the rays of W: Xo, X'o and X "Or, joining. The overall diameter of W 'will be greater than that of W, with the aim of offering better coverage. For the same purpose W 'will have a slope that allows the outflow of atmospheric agents downwards, i.e. as if it had the shape of a pyramid with a cylindrical base superimposed on a cylinder. However, the rigid rh structure that will protrude as it were from this "roof" will also serve as a side for three, or in an adequate number, sides of as many surfaces inflated with gases less dense than air which will act as further wind turbines in shapes that will be considered adapted and represented in figure 5 only by way of example. These inflated surfaces must have support structures and / or nets that will be deemed appropriate, even if not indicated in the figure.

Tali pale contribuiranno alla rotazione delle pale sottostanti e quindi alla rotazione dell’albero NM. These blades will contribute to the rotation of the underlying blades and therefore to the rotation of the NM shaft.

Tale albero, come mostrato nella successiva figura, sarà inserito alfintemo della torre di sostegno J e sostenuto dai sostegni K1 e K2 e ruoterà alfintemo degli anelli a cuscinetti a sfera: c e c’. L’albero NM termina con una ruota dentata: rO, connessa alla ruota ri. Tali due ruote sono di tipo: dentate coniche a denti diritti con un angolo retto fra i loro assi; ossia rO è in grado di trasmettere la sua rotazione alla ruota ri che ruoterà con asse di rotazione verticale. This shaft, as shown in the following figure, will be inserted at the inside of the support tower J and supported by the supports K1 and K2 and will rotate at the inside of the ball bearing rings: c and c '. The shaft NM ends with a toothed wheel: rO, connected to the wheel ri. These two wheels are of the following type: conical toothed with straight teeth with a right angle between their axes; that is rO is able to transmit its rotation to the wheel ri which will rotate with a vertical rotation axis.

La ruota ri sarà attraversata dall’albero al, agganciato alla parte interna della torre di sostegno su opportuni cuscinetti a sfera. L’albero al ruoterà solidalmente alla ruota ri ed anche alla ruota r2. Quest’ultima potrà essere una semplice ruota dentata per catena o una ruota per una fascia di trasmissione indicata comunque in figura con: ct1 e che collegherà la ruota r2 alla ruota r3 trasmettendo il moto rotatorio di r2 a r3 e all’albero a2 cui r3 è ancorata e con cui ruoterà solidalmente. The wheel ri will be crossed by the shaft al, hooked to the internal part of the support tower on appropriate ball bearings. The shaft al will rotate integrally with the wheel r and also with the wheel r2. The latter can be a simple toothed wheel for a chain or a wheel for a transmission band indicated in the figure with: ct1 and which will connect the wheel r2 to the wheel r3 transmitting the rotary motion of r2 to r3 and to the shaft a2 which r3 it is anchored and with which it will rotate integrally.

L’albero a2 uscirà dalla torre di sostegno ma avrà un estremo su cuscinetti a sfera nella parte interna della torre di sostegno ed avrà l’altro estremo su cuscinetti a sfera presenti in una struttura di sostegno J3 all’ interno di un edificio si, approssimativamente come in figura. Solidalmente all’albero a2 e alla ruota r3 ruoterà anche la ruota r4che, mediante la catena o fascia: ct2, trasmetterà il proprio moto rotatorio alla sottostante ruota: r5 nonché all’albero a3. Quest’ultimo avrà un estremo su cuscinetti a sfera nella parete 14 dell’edificio sotterraneo, o seminterrato, s0 e l’altro estremo sarà connesso all’aumentatore di giri, preliminare del generatore vero e proprio e cosi via. Tutti gli elementi necessari per la produzione di energia saranno contenuti all’ interno della struttura indicata con: Gn, che sarà ospitata su opportuni sostegni all’interno della struttura s0 suddetta. Tecnicamente la struttura potrebbe corrispondere alle attuali cosiddette “navicelle” sistemate in cima alle attuali torri di sostegno degli attuali grandi generatori ad asse orizzontale. The shaft a2 will come out of the support tower but will have one end on ball bearings on the inside of the support tower and will have the other end on ball bearings present in a J3 support structure inside a building yes, approximately as in the picture. Together with the shaft a2 and the wheel r3 will also rotate the wheel r4 which, by means of the chain or band: ct2, will transmit its rotary motion to the underlying wheel: r5 as well as to the shaft a3. The latter will have one end on ball bearings in wall 14 of the underground building, or basement, s0, and the other end will be connected to the speed booster, preliminary to the actual generator and so on. All the elements necessary for the production of energy will be contained within the structure indicated with: Gn, which will be housed on appropriate supports within the aforementioned s0 structure. Technically, the structure could correspond to the current so-called "spacecraft" placed on top of the current support towers of the current large horizontal axis generators.

Gli edifìci s0 ed si saranno opportunamente insonorizzati. The buildings s0 and will be suitably soundproofed.

Il sistema di trasmissione illustrato schematicamente in figura può essere facilmente adattato, specialmente nella sua parte superiore, per essere utilizzato nei grandi aerogeneratori ad asse orizzontale e permettere così di spostare la collocazione delle attuali “navicelle”, con quanto esse contengono, in edifici al livello del terreno o anche sotterranei. The transmission system illustrated schematically in the figure can be easily adapted, especially in its upper part, to be used in large horizontal axis wind turbines and thus allow to move the location of the current "nacelles", with what they contain, in buildings at the level of the ground or even underground.

ί vantaggi che si propongono sistemando sotto terra la struttura Gn ed in particolare i dispositivi in essa contenuti, sono sia di ridurre il rumore che attualmente è elevato e ben propagato dall’alto delle torri di sostegno e sia di rendere, rispetto a quest’ultimi, le operazioni di installazione e manutenzione delle componenti di Gn, più agevoli e sicure. The advantages that are proposed by placing the Gn structure underground and in particular the devices contained therein, are both to reduce the noise that is currently high and well propagated from the top of the support towers and to render, compared to the latter , easier and safer installation and maintenance of GN components.

Naturalmente i medesimi vantaggi, sia pur in misura ridotta, si potrebbero ottenere ponendo Gn al posto della struttura di sostegno J3 all’interno di si, ossia non utilizzando affatto una struttura sotterranea. Of course, the same advantages, albeit to a lesser extent, could be obtained by placing Gn in place of the support structure J3 inside it, i.e. not using an underground structure at all.

Le varie strutture di sostegno e non utilizzate dal dispositivo sono inoltre progettabili in modo da essere smontabili e trasportabili facilmente. Nulla vieta inoltre che tale dispositivo sia progettato in dimensioni idonee ad utilizzi più, per così dire, domestici, ossia con dimensioni ridotte. The various support structures that are not used by the device can also be designed in such a way as to be easily removable and transportable. Furthermore, there is nothing to prevent this device from being designed in dimensions suitable for more, so to speak, domestic uses, ie with reduced dimensions.

Nel suo complesso l’intero dispositivo proposto sarà progettato in modo che la forza di Archimede, agente in particolare su tutte le superfici gonfiate con gas meno densi dell’aria, come Elio o Idrogeno, presenti nel dispositivo; riesca a contrapporsi il più perfettamente possibile alla forza di attrazione gravitazionale agente sulle strutture del dispositivo che gravano direttamente o indirettamente sui cuscinetti a sfera delle corone C1, C2, C3, C4 e W. Ciò chiaramente permetterà una rotazione che debba superare una forza di attrito molto inferiore a quella che si avrebbe in un qualsiasi simile aerogeneratore ad asse verticale di pari ingombro ma in assenza di superfici gonfiate con “gas leggeri”. As a whole, the entire proposed device will be designed so that the Archimedes force, acting in particular on all surfaces inflated with gases less dense than air, such as helium or hydrogen, present in the device; is able to oppose as perfectly as possible the gravitational attraction force acting on the structures of the device that directly or indirectly weigh on the ball bearings of the crowns C1, C2, C3, C4 and W. This will clearly allow a rotation that must overcome a force of friction much lower than that which would occur in any similar vertical axis wind turbine of equal dimensions but in the absence of surfaces inflated with "light gases".

Inoltre la conformazione delle pale utilizzate nel dispositivo può avere un’ampia superfice utile investita dal vento senza dover temere un eccesivo peso da porre in rotazione e le stesse potranno ruotare anche con deboli venti aumentando l' efficienza complessiva del dispositivo rispetto agl’attuali grandi aero generatori ad asse sia verticale che orizzontale. Furthermore, the shape of the blades used in the device can have a large useful surface hit by the wind without having to fear an excessive weight to rotate and they can rotate even with weak winds, increasing the overall efficiency of the device compared to the current large aircraft. both vertical and horizontal axis generators.

Inoltre fra la ruota r5 e Gn lungo Passe a3, può essere disposto un volano ad esempio con integrate superfici gonfiate con gas “leggeri” e già oggetto di un altro brevetto. Furthermore, between the wheel r5 and Gn along Passe a3, a flywheel can be arranged, for example with integrated surfaces inflated with “light” gases and already the subject of another patent.

La fondamentale caratteristica del dispositivo qui descritto, ossia quella di ridurre di fatto la forza di attrito sui cuscinetti a sfera e quindi la resistenza alla rotazione dovuta a tali attriti, attualmente viene conseguito in modo efficace mediante aerogeneratori di tipo “magneto-eolico che impiegano magneti permanenti oppure elettromagneti a superconduttore per la trasmissione e/o per la riduzione dell’attrito sperimentato dal rotore e dall’asse del pignone principale del rotore aeronautico”. Rispetto a tale tecnologia l' utilizzo qui proposto di superfici gonfiate con gas “leggeri” integrate alla struttura rappresenta un miglioramento in termini di consumo energetico e/o di efficacia in quanto non richiede un consumo energetico praticamente continuo come gli elettro magneti e a parità di effetto riducente di attrito, non richiede l’ingombro che l’utilizzo di magneti permanenti richiederebbe se anche fosse possibile con quest’ultimi. The fundamental characteristic of the device described here, namely that of actually reducing the frictional force on the ball bearings and therefore the resistance to rotation due to these frictions, is currently achieved effectively by means of wind turbines of the "magneto-wind turbine that use magnets permanent or superconducting electromagnets for the transmission and / or for the reduction of the friction experienced by the rotor and the axis of the main pinion of the aeronautical rotor ". Compared to this technology, the use here proposed of inflated surfaces with "light" gases integrated into the structure represents an improvement in terms of energy consumption and / or effectiveness as it does not require practically continuous energy consumption like electro magnets and with the same effect reducing friction, it does not require the bulk that the use of permanent magnets would require if it were also possible with the latter.

Il tipo di soluzione proposta in questo dispositivo, sostanzialmente alternativa al magneto-eolico ed all’utilizzo di elettromagneti o magneti in genere, è altresì applicabile, in modo piuttosto intuitivo anche a turbine eoliche ad asse orizzontale o volani, specialmente di grandi dimensioni, dove più rilevanti sono i vantaggi apportabili. The type of solution proposed in this device, substantially alternative to magneto-wind power and to the use of electromagnets or magnets in general, is also applicable, in a rather intuitive way, to wind turbines with horizontal axis or flywheels, especially large ones, where more relevant are the benefits that can be provided.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE Avente per titolo: Turbina eolica ad asse verticale con superfici gonfiate e generatore sotto il livello del suolo. 1) Dispositivo che svolge la funzione di turbina eolica con asse verticale caratterizzato dal fatto di avere una torre di sostegno (J), strutture rigide di sostegno (B0, B1, B2, B3, B4, B5) a cui sono integrate superfici gonfiate con un gas meno denso dell’ aria (G1, ...) sagomate con funzione di pale e una struttura di sostegno (W) con cuscinetti a sfera, funi di sostegno (fi,...), una struttura con funzione di copertura (W’), un sistema di trasmissione, parzialmente interno alla torre di sostegno, per trasmettere il moto rotatorio fino al generatore (Gn) che è posto in una struttura di riparo, insonorizzata e al di sotto del livello del suolo (s0, s1). CLAIMS OF INDUSTRIAL INVENTION Entitled: Vertical axis wind turbine with inflated surfaces and generator below ground level. 1) Device that performs the function of a wind turbine with vertical axis characterized by the fact of having a support tower (J), rigid support structures (B0, B1, B2, B3, B4, B5) to which inflated surfaces are integrated with a gas less dense than air (G1, ...) shaped with the function of blades and a support structure (W) with ball bearings, support ropes (fi, ...), a structure with a covering function ( W '), a transmission system, partially inside the support tower, to transmit the rotary motion to the generator (Gn) which is placed in a shelter structure, soundproofed and below the ground level (s0, s1) . 2) Dispositivo come alla rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che la torre di sostegno (J) possiede anelli (C1, C2, C3, C4) ad essa ancorati esternamente e con cuscinetti a sfera. 2) Device as per claim 1), characterized by the fact that the support tower (J) has rings (C1, C2, C3, C4) anchored to it externally and with ball bearings. 3) Dispositivo come alle rivendicazioni 1) e 2), caratterizzato dal fatto che vi sono macro strutture (B0, B1, B2, B3, B4, B5) rigide, smontabili, di contenimento delle pale e per la trasmissione del moto all’albero MN, agganciate agli anelli (C1, C2, C3, C4) con i quali ruotano solidalmente. 3) Device as per claims 1) and 2), characterized by the fact that there are macro structures (B0, B1, B2, B3, B4, B5) that are rigid, removable, to contain the blades and for the transmission of motion to the shaft MN, hooked to the rings (C1, C2, C3, C4) with which they rotate integrally. 4) Dispositivo come alle rivendicazioni 1), 2) e 3), caratterizzato dal fatto che possiede superfici (G1, ...), gonfiate con un gas meno denso dell'aria, sagomate in modo da fungere da pale eoliche della turbina, e che sono integrate nelle strutture rigide (B0, B1, B2, B3, B4, B5) anche mediante reti a contatto con la parte convessa delle superfici gonfiate G1, ... stesse ed anche mediante collegamenti rigidi (B P, H0 1 S01). 4) Device as per claims 1), 2) and 3), characterized by the fact that it has surfaces (G1, ...), inflated with a gas less dense than air, shaped so as to act as wind turbine blades, and which are integrated in the rigid structures (B0, B1, B2, B3, B4, B5) also by means of networks in contact with the convex part of the inflated surfaces G1, ... themselves and also by rigid connections (B P, H0 1 S01) . 5) Dispositivo come alle rivendicazioni 1), 2), 3) e 4), caratterizzato dal fatto che possiede una struttura (W) a cuscinetti a sfera con forma di corona circolare, con raggi (XO, X’o, X”o) connessi alle strutture B0, B1, B2 ed in cui l’anello esterno di W possiede agganci per funi ad alta resistenza che collegano W, e quindi il dispositivo, al terreno. 5) Device as per claims 1), 2), 3) and 4), characterized by the fact that it has a structure (W) with ball bearings with the shape of a circular crown, with spokes (XO, X'o, X "or ) connected to structures B0, B1, B2 and in which the outer ring of W has hooks for high resistance cables that connect W, and therefore the device, to the ground. 6) Dispositivo come alle rivendicazioni 1), 2), 3), 4) e 5) caratterizzato dai fatto che ha una struttura di copertura (W’) con superfici gonfiate, con un gas meno denso dell’ aria, integrate; tale struttura (W’) ruota solidalmente alle pale e possiede superfici sagomate in modo da sfruttare la forza del vento poste nella parte superiore della copertura stessa (W’). 6) Device as per claims 1), 2), 3), 4) and 5) characterized by the fact that it has a cover structure (W ') with inflated surfaces, with a gas less dense than air, integrated; this structure (W ') rotates integrally with the blades and has shaped surfaces in order to exploit the force of the wind placed in the upper part of the cover itself (W'). 7) Dispositivo come alle rivendicazioni 1), 2), 3), 4), 5) e 6) caratterizzato dal fatto di essere progettato in modo che su ciascun cuscinetto a sfera presente nel dispositivo la risultante di tutte le forze dovute all’attrazione gravitazionale, agente sulle varie componenti del dispositivo, e di tutte le forze di Archimede, agenti in particolare sulle superfici gonfiate del dispositivo, sia il più possibile tendente a zero. 7) Device as per claims 1), 2), 3), 4), 5) and 6) characterized in that it is designed so that on each ball bearing present in the device the resultant of all the forces due to attraction gravitational, acting on the various components of the device, and of all the Archimedes forces, acting in particular on the inflated surfaces of the device, is tending to zero as much as possible. 8) Dispositivo come alle rivendicazioni 1), 2), 3), 4), 5), 6) e 7) caratterizzato dal fatto che in ciascuna pala eolica la forza di Archimede agente sulla rispettiva superfìcie gonfiata (G1, ...) ha, per direzione, la medesima retta verticale che è la direzione della forza di attrazione gravitazionale agente su tutte le strutture della pala con cui è essa stessa collegata agli anelli C1, C2, C3, C4 e tali direzioni sono tutte rette verticali ed equidistanti dall’asse di simmetria della torre di sostegno (J). 8) Device as per claims 1), 2), 3), 4), 5), 6) and 7) characterized by the fact that in each wind blade the Archimedes force acting on the respective inflated surface (G1, ...) has, for direction, the same vertical line which is the direction of the gravitational attraction force acting on all the structures of the blade with which it is itself connected to the rings C1, C2, C3, C4 and these directions are all vertical lines and equidistant from the 'axis of symmetry of the support tower (J). 9) Dispositivo come alle rivendicazioni 1), 2), 3), 4), 5), 6), 7) e 8) caratterizzato dal fatto che in ciascuna sua pala eolica l’altezza del centro di massa della forza di attrazione gravitazionale agente sulla pala nel suo complesso è minore o uguale dell’altezza del centro di spinta della forza di Archimede agente sulla pala, in particolare sulla superficie gonfiata ad essa integrata. 9) Device as per claims 1), 2), 3), 4), 5), 6), 7) and 8) characterized by the fact that in each of its wind blades the height of the center of mass of the gravitational attraction force acting on the blade as a whole is less than or equal to the height of the thrust center of the Archimedes force acting on the blade, in particular on the inflated surface integrated with it. 10) Dispositivo come alle rivendicazioni 1), 2), 3), 4), 5), 6), 7), 8) e 9) caratterizzato dal fatto di avere un sistema di trasmissione che sia in grado di trasferire il moto rotatorio dell’albero MN fino ad un albero a2 posto alla base della torre di sostegno e che, fuoriuscendo dalla torre (J), trasmetterà il moto, mediante ruote di trasmissione (r4,r5) e catene (ct2), fino all’albero a3, al quale sarà collegato il generatore (Gn). 1 1) Dispositivo come alle rivendicazioni 1), 2), 3), 4), 5), 6) , 7), 8), 9) e 10) caratterizzato dal fatto di avere strutture di riparo dagli agenti atmosferici e di sostegno (s0, s1), insonorizzate e poste rispettivamente al di sotto del livello del suolo e a tale livello e capaci di accogliere il generatore e gli altri organi necessari al dispositivo stesso. 10) Device as per claims 1), 2), 3), 4), 5), 6), 7), 8) and 9) characterized by having a transmission system capable of transferring the rotary motion shaft MN up to a shaft a2 placed at the base of the support tower and which, coming out of the tower (J), will transmit the motion, by means of transmission wheels (r4, r5) and chains (ct2), up to the shaft a3 , to which the generator (Gn) will be connected. 1 1) Device as per claims 1), 2), 3), 4), 5), 6), 7), 8), 9) and 10) characterized by the fact of having shelter structures from atmospheric agents and support (s0, s1), soundproofed and placed respectively below the ground level and at this level and capable of accommodating the generator and the other parts necessary for the device itself.
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