IT202100021917A1 - Aerogeneratore a due eliche contro rotanti installate una davanti e l’altra dietro il palo di sostegno - Google Patents

Description

Descrizione invenzione industriale avente per titolo ?Aerogeneratore a due eliche contro rotanti

installate una davanti e l?altra dietro il palo di sostegno?

Stato della tecnica

Allo stato dell'arte, pur gi? esistendo plurime soluzioni che hanno previsto la contro rotazione tra bobine e magneti, [Cfr - US 2015/167631 Al (PRINDLE MARK ALBERT [US]) 18 June 2015 (2015-06-18)].

[US 2018/337581 Al (LINARES MIGUEL A [US]) 22 November 2018 (2018-11-22)], tra le quali una soluzione dello stesso tenore di quelle succitate, inventata dal richiedente [Cfr Brevetto N.

102016000017986]. Cos? come hanno gi? previsto ed inventato due eliche contro rotanti tra loro per effetto del vento, [Cfr; ES 1067081 U (COLOM RIVERO GERMAN LES) 16 April 2008 (2008-04-16)]; ma nonostante questo, ancora risulta inesistente una soluzione come quella qui proposta, che prevede una semplicissima nuova caratteristica costruttiva dedicata agli aerogeneratori, che consiste nella configurazione, si! di due eliche contro rotanti tra loro, come noto dallo stato della tecnica, ma con la particolare caratteristica di possedere le dette eliche, collocate una davanti al palo o traliccio di sostegno della turbina eolica e l?altra elica dietro allo stesso palo, in perfetta corrispondenza con la prima elica. Questa nuova e semplice configurazione, generer? dei grandi effetti positivi sull?intera struttura dell?aerogeneratore in termini di equilibrio e bilanciamento, con la conseguente minimizzazione dei continui e ripetuti interventi di manutenzione di natura strutturale, che si devono costantemente dedicare alla stessa struttura stessa degli attuali aerogeneratori, per causa della costruzione di aerogeneratori ad una sola elica rotante in un solo verso per mezzo del vento, la cui configurazione risulta errata a parere del richiedente, tanto che non pu? che soltanto creare problemi di tipo strutturale come noto. In primis generando una grande forza centrifuga che viene scaricata solo su di un lato del palo o traliccio di sostegno dell?aerogeneratore, facendolo piano, piano, inclinare. Poi anche con la stessa considerazione e stesso effetto nocivo, per quanto invece riguarda anche il disequilibrio insito frontalmente negli attuali aerogeneratori, appunto generato dalle errate attuali caratteristiche costruttive delle stesse turbine eoliche che, possedendo una sola elica collocata di fronte ad una sola parte del palo o traliccio di sostegno, fa s? che il peso di quest?ultima, insieme a quello dell?alternatore e della navetta che lo contiene e a cui aggrappata la stessa elica, crei uno sforzo in avanti rispetto al baricentro del palo o traliccio di sostegno, concretizzando di fatto un disequilibrio negativo che, anche congiuntamente supportato dalla forza centrifuga anzidetta manifesta lateralmente, incida fortemente non solo sul palo di sostegno, ma anche sull?alternatore stesso, le cui parti meccaniche di quest?ultimo, sia immobili che rotanti, vengono continuamente sottoposte a elevati sforzi, attriti e surriscaldamenti, proprio per causa di questo palese disequilibrio e sbilanciamento tra le parti meccaniche e strutturali dell?aerogeneratore. Questa nuova tecnologia invece, prevede la collocazione di due eliche contro rotanti tra loro per effetto del vento, ma montate su di un unico asse orizzontale e posizionate una davanti al palo o traliccio di sostegno e l?altra dietro stesso. Alle due eliche verranno aggrappati al loro centro, dei piatti posizionati in modo assiale tra loro, e agli stessi verranno poi aggrappati rispettivamente, magneti all?una e bobine all?altra elica, tenendo comunque conto della possibilit? di realizzare il generatore anche con configurazione radiale dei magneti e delle bobine, questo per mezzo dell?installazione di cilindri tubolari di diametri differenti tra loro, ancorati al centro di ogni elica, anzich? installare piatti come da esempio precedente. I tubolari si dovranno poter inserire uno dentro l?altro tra loro. Sar? necessario installare bobine o magneti sulla superficie del diametro esterno del tubo pi? piccolo, che si andr? perfettamente ad inserire all?interno del tubo pi? grande ancorato all?altra elica, venendo prima dotato di magneti o bobine che gli verranno ancorate sulla superficie del suo diametro interno, tenendo conto della necessaria perfetta corrispondenza tra magneti e bobine quando le parti verranno collocate una dentro l?altra e dovranno contro ruotare tra loro in estrema prossimit?. Naturalmente il presente generatore potr? anche essere strutturalmente realizzato sia in maniera assiale che in maniera radiale rispetto al soffio del vento, posizionando semplicemente il suo asse in maniera verticale anzich? orizzontale come invece qui descritto.

Campo di applicazione

Il campo in cui si colloca l'invenzione qui rappresentata, ? senz'altro quello della produzione industriale dell'energia, accostandosi specificamente al campo della produzione di energie rinnovabili, pi? specificamente nel campo dell?eolico. La presente realizzazione pu? anche trovare applicazione nella filiera di produzione dei generatori o motori elettrici.

Descrizione tecnica

La turbina Eolica e/o Aerogeneratore (Cfr Tavole I, II, III, IV, V) tenore della presente descrizione, verr? realizzata nella piena espressione della principale caratteristica tecnica qui rivendicata, insita nella configurazione meccanica e strutturale del dispositivo, piuttosto che su caratteristiche elettrotecniche. L?invenzione qui rappresentata e descritta ? caratterizzata principalmente dall?installazione su di un piano, che potrebbe essere a terra o su di una piattaforma anche offshore, di un traliccio o palo di sostegno (6), a cui verr? inserito nel foro ricavato in cima all?apice della sua estremit? ?in aria?, la struttura (8-16-25-27-) dedicata ad accogliere le parti rotanti (2-3-9-11-39-41) che comporranno l?alternatore o la dinamo. La detta struttura (8-16-25-27) verr? montata al palo o traliccio di sostegno (6), per mezzo di un piolo (15-30), ricavato alla stessa struttura porta alternatore (8-16-25-27) che verr? inserito nel detto foro ricavato all?estremit? del palo o traliccio di sostegno (6), cos? per costituire l?intera struttura portante dell?aerogeneratore. Tra le spalle della struttura (8-16-25-27), verranno collocate le parti rotanti (2-3-9-11-39-41) a cui aggrappati magneti all?una e bobine all?altra in quanto, di fatto, la struttura (8-16-25-27), non

risulta altro che essere semplicemente l?involucro di un alternatore a forma di lettera C inclinata a sinistra di 180?, (cos? come descritta qui), ma progettata allo scopo di poter ottenere funzionalit? specifiche ed utili al fine di annullare le vibrazioni e i disequilibri insiti negli aerogeneratori esistenti allo stato dell?arte. Le due eliche contro rotanti (4-21-34), unitamente ai loro nuclei (5-18-36), a cui le stesse verranno aggrappate prima di essere montate alla struttura (8-16-25-27), verranno installate sulle due facciate esterne della stessa struttura (8-16-25-27) ?che chiameremo spalle?, in maniera corrispondente tra loro (Cfr Tav.II ?Una di fronte all?altra?), per mezzo dell?inserimento dei loro alberi (19-20-13-14-38) ricavati sui nuclei aerodinamici porta eliche (5-18- 36), nei fori (31-33) o feritoie (1-23-24-31-33), della struttura (8-16-25-27), unitamente ad un cuscinetto (29), che verr? montato sui rispettivi alberi (19-20-13-14-38) e poi inserito insieme a questi ultimi nel proprio alloggiamento (28-32) durante l?assemblamento delle parti. Gli alberi dei due rotori (40-43) si andranno ad inserire dentro gli alberi dei nuclei aerodinamici, porta eliche (38), per mezzo di fori (37), ricavati proprio agli alberi dei nuclei porta eliche (5-18-36-38), appositamente realizzati di diametro superiore rispetto a quello degli alberi dei rotori (40-43), proprio per accoglierli al loro interno e formare un?unica e solidale struttura con gli alberi dei rotori. Una volta assemblate le eliche insieme ai rispettivi rotori come descritto, le componenti cosi assemblate verranno montate su di un alberello (10-12-35) disposto in maniera orizzontale, posizionando i distinti rotori (2-3-9-11-39-41 ) rivolti uno di fronte all?altro sull?asse dell?albero e posizionati all?interno dello spazio ricavato tra le spalle (9-11) della struttura (8-16-25-27), in modo tale che le componenti rotanti risultino all?interno delle spalle delle struttura anzidetta, mentre invece le due eliche risultino esterne e in linea tra loro e con la struttura (8-16-25-27), oltre che completamente indipendenti tra loro nella loro stessa contro rotazione, che verr? determinata, quest?ultima, dal solo soffio del vento, grazie all?inclinazione aerodinamica contraria delle due eliche posizionate sullo stesso asse. Una volta assemblati e collocati sull?albero i due detti gruppi elica-rotore, allo scopo di non fare scontrare tra loro i due rotori controrotanti, verr? collocata tra i due una ralla o reggispinta, questo anche allo scopo di poter distanziare tra loro i due rispettivi rotori ai fini elettrotecnici. Le dette eliche e i loro stessi nuclei (5-18-36), come gi? descritto, andranno a formare un?unica struttura con i rotori (2-3-9-11-39-41) a cui verranno rispettivamente installati magneti (42) o bobine (47), avvolte su rocchetti (45), che poi a loro volta (i rocchetti), verranno ancorati alla struttura del rotore (39) per mezzo del loro accoglimento nelle ?alette? (47), ricavate alla stessa struttura del rotore (39), per mezzo di una feritoia ricavata al centro del rocchetto medesimo (44). Su di un solo fianco della sola parte interna alla struttura (26) verr? ricavato il porta spazzole striscianti (22) che connetter? il collettore montato al rotore (2-9-39). La struttura (8-16-25-27) che si installer? sulla cima del traliccio di sostegno (6), dell?aerogeneratore, risulter? la parte pi? importante di questa realizzazione, questo alla luce della sua particolare geometria o forma, realizzata esplicitamente per risolvere definitivamente i problemi strutturali di disequilibrio e di sbilanciamento delle turbine eoliche, gi? descritti nel capitolo ?Stato della Tecnica?, questo attraverso il perfetto bilanciamento della struttura sui fianchi, cos? come in avanti e dietro. La struttura (8-16-25-27) ? stata cos? progettata, per potergli consentire di accogliere, bilanciare, centrare e bloccare in s?, ovvero nello spazio interno che separa le due spalle di sostegno delle eliche e dei rotori, tutte le componenti dell?alternatore, nello specifico: rotore bobine-rotore magneti-spazzole eccetera. Le dette componenti assemblate tra loro, verranno fermate insieme tra loro quando dovranno essere collocate alla struttura (8-16-25-27) e montate per mezzo della propria feritoia (23-24) in cui gli alberi dei nuclei delle eliche (5-18-36) verranno inseriti, facendoli scivolare fino a fine corsa, ovvero fino a farli arrivare al centro della struttura (8-16-25-27) quando assemblate le parti nuclei eliche/rotori, per poi infine bloccare tutte le stesse parti per mezzo dell?inserimento dell?alberello (35), dentro i loro stessi alberi (19-20-13-14-38), per poi bloccare tutte le componenti per mezzo di boccole ferma corda strette alle estremit? dell?alberello (35) a tenere insieme le componenti. Al centro di entrambe le due facciate corrispondenti alla fine del solco delle feritoie ricavate sulle spalle delle struttura, verranno ricavati alcuni alloggiamenti per cuscinetti (29-32), che verranno appositamente posizionati al centro della struttura stessa (23-24) e appositamente realizzati pi? larghi e sporgenti rispetto al diametro della stessa feritoia (23-24), (Cos? come anche i cuscinetti che si innesteranno), allo scopo di bloccare tutte le parti rotanti (9-11), comprese le due eliche ancorate ai rispettivi rotori, una volta fissati sull?albero (35), ad impedirne la fuoriuscita o il movimento delle stesse parti quando fermate alla struttura. Le componenti rotanti appena descritte verranno connesse e tenute in asse tra loro solo per mezzo dell?inserimento del summenzionato alberello (35), che risulter? completamente passante per tutta la struttura che va dall?apice del nucleo di un elica (7-17) fino all? apice opposto del secondo nucleo, fino a fuoriuscire del nucleo dell?altra elica opposta (12), dopo aver percorso i fori passanti ricavati nei nuclei degli alberi (40-43), dei due rotori (39-42), al cui centro verr? ricavato anche un alloggiamento per cuscinetto (7-17) che sar? utile ad accogliere l?albero (35) cos? per minimizzare gli attriti rotativi quando verr? inserito e fissato alla struttura per mettere in asse le componenti rotanti comprendenti la realizzazione descritta, in modo da dargli perfetto equilibrio; fornendo all?intera struttura una simmetria e un bilanciamento perfetti in quanto, a seguito dell?assemblaggio di tutte le parti della realizzazione cos? come configurate, avremo ottenuto un aerogeneratore super centrato e super bilanciato, gi? solo partendo dalle parti rotanti che, come si deduce dalla descrizione, cos? come anche dai disegni, le stesse risultano gi? posizionate perfettamente al centro del piolo (15-30) che si innester? sul traliccio o palo di sostegno dell?aerogeneratore (6), consentendogli di scaricare tutto il peso a terra, compreso quello delle eliche che, essendo due anzich? una come gli attuali aerogeneratori, e posizionate una davanti e una dietro il palo o traliccio di sostegno, risulteranno perfettamente centrate e bilanciate insieme a tutte le altre componenti e, il loro peso, verr? distribuito equamente tra davanti e dietro, di certo annullando tutti quegli sbilanciamenti e disequilibri che generano vibrazioni e attriti tali da dover ricorre a costanti interventi di manutenzione sugli aerogeneratori, soprattutto sulla struttura e sulle parti meccaniche rotanti. Allo stesso modo come nel caso appena descritto, giova ribadire anche gli effetti positivi generati dall?installazione di due eliche contro rotanti tra loro perch?, per effetto dell?equa distribuzione della forza centrifuga esercitata da entrambe le eliche in contro rotazione, questa verr? scaricata equamente su entrambi gli opposti fianchi del palo di sostegno rispetto al lato di rotazione delle eliche, di fatto ridistribuendola in modo bilanciato ed equilibrato, annullandone gli effetti negativi causati dallo sbilanciamento e dai relativi attriti generati conseguentemente. Alla luce di quanto esposto, la realizzazione cos? come configurata, fornir? equilibrio e bilanciamento perfetto agli aerogeneratori, all?insieme della loro struttura.

Claims (10)

Rivendicazioni

1. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore, comprendente:

? Due eliche a due o pi? pale con struttura aerodinamica contraria (4-21-34)

? Due nuclei aerodinamici porta pale delle eliche (5-18-36)

? Un rotore contenente i magneti (3-11-41)

? Un rotore contenente bobine di filo conduttore (2-9-39)

? Un Albero (35)

? Una struttura portante per tutte le componenti che costituiscono l?alternatore (Navetta) (8-16-25-27)

? Un palo o traliccio di sostegno per la navetta e le eliche (6)

2. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazione 1. caratterizzato dal fatto di possedere due eliche montate sullo stesso asse ma contro rotanti tra loro ed installate una davanti e l?altra dietro il palo o traliccio di sostegno dell?aerogeneratore.

3. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazioni 1. e 2. caratterizzato dal fatto che la struttura che accoglie le componenti rotanti (8-16-25-27) ? dotata di due spalle disposte in parallelo tra loro al cui centro delle stesse sono ricavati dei fori (31-33) corrispondenti tra loro per accogliere gli alberi (38) dei due rispettivi nuclei (36) aerodinamici delle eliche.

4. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazione 1 e 2. Caratterizzato dal fatto che la struttura (8-16-25-27) detta navetta, ? realizzata in maniera tale da consentire la collocazione delle due eliche contro rotanti sulle facciate esterne ma corrispondenti tra loro, delle spalle (23-24) della struttura (8-16-25-27)

5. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazioni 1 , 2, e 3, caratterizzato dal fatto che la struttura (8-16-25-27) , potr? accogliere nello spazio ricavato dal distanziamento delle spalle (23-24) tutte le componenti rotanti (2-3-9-11-39-41) che costituiscono l?alternatore

6. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la struttura (8-16-25-27) secondo rivendicazioni precedenti consentir? di accogliere e posizionare le parti rotanti (2-3-9-11-39-41) al centro della stessa struttura rispetto al piolo (15-30) di innesto nel Palo o traliccio di sostegno (6) dell?aerogeneratore.

7. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di poter equilibrare equamente l?esercizio della forza centrifuga su entrambi i lati del palo o traliccio di sostegno per mezzo della contro rotazione delle due eliche montate sullo stesso asse.

8. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di riuscire ad annullare l?effetto di sbilanciamento in avanti dell?aerogeneratore per mezzo del perfetto posizionamento centrale delle componenti rotanti che costituiscono l?alternatore rispetto al palo o traliccio di sostegno, cos? come delle due eliche collocate una dietro l?altra, consentendo la perfetta ripartizione e centralizzazione dei pesi.

9. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che ai due rotori contro rotanti tra loro, verranno ancorati rispettivamente magneti all?uno (41) e bobine di filo conduttore all?altro (39).

10. Un aerogeneratore di elettricit? a due eliche contro rotanti montate sullo stesso asse orizzontale e collocate una davanti e l?altra dietro al palo o traliccio di sostegno della navetta del generatore secondo rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i magneti e le bobine di cui rivendicazione 9., contro ruoteranno tra loro sul medesimo asse per il solo effetto del vento.