IT202300000018A1

IT202300000018A1 - Veicolo dotato di un generatore eolico per la produzione di energia elettrica

Info

Publication number: IT202300000018A1
Application number: IT102023000000018A
Authority: IT
Inventors: Massimo Baldan
Original assignee: Massimo Baldan
Priority date: 2023-01-02
Filing date: 2023-01-02
Publication date: 2024-07-02

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?Veicolo dotato di un generatore eolico per la produzione di energia elettrica?

Il presente trovato riguarda un veicolo dotato di un generatore eolico per la produzione di energia elettrica.

WO 2001/000988 A1 descrive, in una sua forma di realizzazione, un generatore eolico montato sul tetto di un veicolo comprendente un condotto d?aria, una turbina ad asse verticale ed un alternatore collegato tramite una trasmissione flessibile alla turbina. L?alternatore ? collegato alle batterie del veicolo.

BR 202020011851 U2 divulga un generatore eolico verticale con doppia turbina per la conversione di energia eolica in energia meccanica. Esso ? costituito da due rotori ad asse verticale identici, posizionati affiancati e racchiusi in una carenatura aerodinamica, formata da due piastre orizzontali, la superiore delle quali presenta una coda assiale, che porta all'estremit? posteriore un timone direzionale. La faccia anteriore della carenatura presenta un elemento aerodinamico centrale che ha una geometria prismatica triangolare, ma con le due facce anteriori concave. Ciascun rotore ? costituito da quattro pale curve sfalsate di 90?. La faccia esterna della piastra inferiore presenta nel suo baricentro un supporto cilindrico rotante, agganciato a un palo di sostegno, per permettere il movimento rotatorio dell'insieme.

Si dovrebbe comprendere che il generatore eolico proposto dal documento brasiliano sopra citato ? sviluppato per un?installazione fissa, in grado di orientarsi secondo la direzione del vento. Non ? prevista una trasformazione dell?energia meccanica dei rotori in energia elettrica.

WO 2012/038043 A2 descrive un sistema di due turbine per energia eolica e/o idraulica, in cui le turbine sono di tipo Savonius, avendo un rotore girevole intorno ad un asse verticale con una o pi? pale di turbina. Le turbine, che sono allineate l'una accanto all'altra e collegate tra loro, possono ruotare attorno ad un asse di rotazione parallelo agli assi delle turbine.

Sia BR 202020011851 U2 che WO 2012/038043 A2 descrivono turbine di Savonius da utilizzare su impianti fissi. Le turbine sono orientate dalla direzione del vento. Esse non sono applicabili su un veicolo in movimento. Lo scopo principale del presente trovato ? quello migliorare l?efficienza del generatore eolico descritto da WO 2001/000988 A1 che comprende un?unica turbina collegata ad un unico alternatore collegato tramite una trasmissione flessibile.

Per raggiungere lo scopo, il presente trovato fornisce un veicolo dotato di un generatore eolico per la produzione di energia elettrica, il quale ha, all?interno di un alloggiamento avente un?apertura di ingresso rivolta nella direzione di avanzamento del veicolo ed un?apertura di uscita, una coppia di giranti affiancate, ogni girante essendo collegata ad un rispettivo rotore di alternatore. La prima girante e la seconda girante hanno assi verticali paralleli giacenti su di uno stesso piano perpendicolare alla direzione di avanzamento del veicolo, e l?apertura d?ingresso dell?alloggiamento ? configurata in maniera che l?aria forzata colpisca la prima girante e la seconda girante per farle ruotare in versi opposti.

Si dovrebbe comprendere che non si tratta di una semplice combinazione di due turbine rispetto all?unica del documento WO 2001/000988 A1. Infatti, allo scopo di ottimizzare il flusso aerodinamico le due turbine sono installate all?interno di un alloggiamento configurato superiormente per il convogliamento del flusso d?aria determinato dal movimento relativo del veicolo nel suo avanzamento.

Inoltre, ? previsto che il generatore eolico secondo il presente trovato possa essere applicato con qualunque mezzo noto su veicoli gi? costruiti oppure possa essere previsto in una fase di progettazione precedente alla fabbricazione di nuovi veicoli.

Vantaggiosamente, in questo secondo caso, il generatore eolico pu? essere inserito organicamente all?interno del veicolo e in qualunque parte scelta, per esempio parzialmente all?interno del cofano o del tetto del veicolo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione di un generatore eolico per la produzione di energia elettrica in un veicolo, illustrato a titolo di esempio indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

- Figura 1 ? una vista prospettica complessiva esterna di una prima forma di realizzazione di generatore eolico per veicolo secondo l?invenzione, mostrato completo di alloggiamento;

- Figura 2 ? una vista dall?alto della prima forma di realizzazione di generatore eolico della Figura 1 con parti interne disegnate con linee a tratti;

- Figura 3 ? una vista prospettica di tre quarti dall?alto della prima forma di realizzazione di generatore eolico della Figura 1 mostrata priva di alloggiamento;

- Figura 4 ? una vista prospettica di tre quarti dal basso della prima forma di realizzazione di generatore eolico della Figura 1 mostrata priva di alloggiamento;

- Figura 5 ? una vista prospettica di tre quarti dall?alto in esploso e parzialmente sezionata della prima forma di realizzazione di generatore eolico della Figura 1 mostrata priva di alloggiamento;

- Figura 6 ? una sezione ricavata lungo la linea A-A della Figura 2;

- Figura 7 ? una sezione ricavata lungo la linea B-B della Figura 2;

- Figure 8 ? una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione di generatore eolico dell?invenzione integrata nella carrozzeria del veicolo;

- Figura 9 ? una sezione ricavata lungo la linea C-C della Figura 8;

- Figura 10 ? una vista prospettica che mostra schematicamente un veicolo su cui ? applicata la prima forma di realizzazione di generatore eolico della Figura 1;

- Figure 11 e 12 sono viste prospettiche che mostrano schematicamente veicoli incorporanti la seconda forma di realizzazione di generatore eolico della Figura 8; e

- Figura 13 ? una sezione trasversale di una terza forma di realizzazione di generatore eolico per veicolo secondo l?invenzione.

Si faccia inizialmente riferimento alle Figure 1 a 3 che sono, rispettivamente, una vista prospettica complessiva esterna, una vista dall?alto e una vista prospettica di tre quarti dall?alto di una prima forma di realizzazione di generatore eolico per un veicolo secondo l?invenzione.

Il generatore eolico ? contenuto all?interno di un alloggiamento, indicato complessivamente con 100. Esso ha una parete superiore 2 e una parete inferiore 3. All?interno dell?alloggiamento 100 ? una base 4. Tra la base 4 e la parete superiore 2 pareti verticali anteriori 5 formano un condotto convergente, indicato complessivamente con 6. La parete superiore 2 ? conformata vantaggiosamente in modo aerodinamico nella direzione di avanzamento del veicolo indicata con la freccia V, con la parte anteriore inclinata. Il veicolo ? rappresentato nel seguito come un?automobile, ma dovrebbe essere chiaro che potrebbe essere un qualsiasi altro mezzo che si muova sulla terra, sull?acqua e nell?aria.

Il condotto 6 ? convergente in verso opposto alla direzione di avanzamento V del veicolo, da un?apertura di ingresso 7 rivolta nella direzione V di avanzamento del veicolo. Le pareti verticali anteriori 5 del condotto 6 confluiscono in uno spazio delimitato da pareti verticali posteriori 9, 10 configurate in forma semicircolare per ospitare una coppia di giranti 11, 12 fino ad un?apertura di uscita 8, che ? priva di pareti verticali, da parte opposta all?apertura di ingresso 7.

Si faccia riferimento adesso alle Figure 4 e 5 che sono una vista prospettica dal basso e una vista prospettica di tre quarti dall?alto in esploso e parzialmente sezionata della prima forma di realizzazione di generatore eolico della Figura 1 mostrata priva di alloggiamento.

La base 4 all?interno dell?alloggiamento 100 ha un lato superiore 41 (Figura 3) e un lato inferiore 42 (Figura 4). Sul lato superiore 41 sono situate la prima girante 11 e la seconda girante 12, e inoltre un primo alternatore 13 e un secondo alternatore 14.

La prima girante 11 e la seconda girante 12, che hanno palette orientate per ricevere il vento o la massa d?aria provocati dal moto relativo di avanzamento del veicolo e trasformare l?energia eolica in energia meccanica, sono affiancate avendo assi verticali paralleli y1, y2 (Figure 4 e 5) giacenti su di uno stesso piano perpendicolare alla direzione di avanzamento del veicolo V. L?apertura d?ingresso 7 del condotto 6 ? configurata in maniera che il vento o la massa d?aria forzata dal movimento del veicolo V colpisca le due giranti 11 e 12 per farle ruotare in versi opposti.

Con riferimento alla Figura 5, il primo alternatore 13 e il secondo alternatore 14 sono formati convenzionalmente da un primo statore 130 e da un primo rotore 131, e, rispettivamente, da un secondo statore 140 e un secondo rotore 141. Il funzionamento e le caratteristiche degli alternatori nonch? il collegamento degli stessi alle batterie dell?automobile non sono ulteriormente precisati perch? noti allo stato della tecnica.

Sul lato inferiore 42 della base 4 sono posizionati una prima corona 15 e una seconda corona 16, rispettivamente solidalmente coassiali alla prima girante 11 e alla seconda girante 12. L?albero di collegamento fra girante e corona non ? mostrato nei disegni, ma ? disegnato il suo asse y1 e, rispettivamente, y2. Inoltre, sul lato inferiore 42 della base 4 sono posizionati un primo pignone 17 e un secondo pignone 18, solidalmente coassiali al primo rotore 131 dell?alternatore 13 e, rispettivamente, al secondo rotore 141 dell?alternatore 14. Sulla prima corona 15 e sul primo pignone 17 corre una prima trasmissione flessibile indicata con 19, e sulla seconda corona 16 e sul secondo pignone 18 corre una seconda trasmissione flessibile indicata con 20.

Le trasmissioni flessibili sono preferibilmente a cinghia.

Si faccia riferimento adesso alla Figura 6 che ? una sezione ricavata lungo la linea A-A della Figura 2. In essa ? mostrata la parete inferiore 3 dell?alloggiamento 100 a contatto con una parte PV del veicolo sulla quale ? fissata con mezzi non mostrati. La base 4 ? all?interno dell?alloggiamento 100. Gli stessi numeri di riferimento contrassegnano parti mostrate nelle figure precedenti. Frecce indicate con G schematizzano il passaggio del vento o della massa d?aria all?interno dell?alloggiamento 100 prima nel condotto 6 e quindi nell?apertura di uscita 8.

Con riferimento alla Figura 7, che ? una sezione ricavata lungo la linea B-B della Figura 2, sono mostrati in dettaglio i componenti gi? descritti precedentemente. La Figura 10 ? una vista prospettica che mostra schematicamente un veicolo su cui ? applicata la prima forma di realizzazione di generatore eolico della Figura 1.

Si faccia adesso riferimento adesso alle Figure 8 e 9 che sono una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione di generatore eolico dell?invenzione, e, rispettivamente, una sezione ricavata lungo la linea C-C della Figura 8. La seconda forma di realizzazione di generatore eolico dell?invenzione ? integrata nella carrozzeria del veicolo. Con 40 ? indicata la base posta all?interno dell?alloggiamento 200. La base 40 ? costituita da parte della carrozzeria PV del veicolo. Nel lato superiore 43 della base 40, come nella prima forma di realizzazione, sono disposti le giranti 11 e 12 e gli alternatori 13 e 14. L?apertura 70 d? inizio al condotto 6 del vento o massa d?aria forzata indicata con G che termina nell?apertura di uscita 80 rivolta preferibilmente verso il basso. La base 40 ha un lato inferiore 44 nel quale sono previste le trasmissioni flessibili 19, 20 correnti sulle rispettive corone 15, 16 e pignoni 17, 18. Una copertura 45 delimita inferiormente la base 4 e i componenti in essa presenti.

In questa seconda forma di realizzazione, la parete inferiore di alloggiamento 45 si trova all?interno del veicolo, e la base 40 costituisce parte della carrozzeria PV del veicolo. Si dovrebbe comprendere che questa forma di realizzazione dell?invenzione ? particolarmente vantaggiosa quando il generatore eolico ? previsto nella fabbricazione del veicolo in cui debba essere applicato. Infatti, questa versione integrata rende pi? semplice la sua fabbricazione. Inoltre, viene ottimizzata la linea aerodinamica della carrozzeria, visto che l?applicazione del dispositivo integrato non aumenta la resistenza dell?avanzamento, limitandola a quella di una presa d?aria qualsiasi. La base 40 pu? essere parte del cofano del veicolo, come mostrato nella Figura 11, o parte del tetto del veicolo, come mostrato nella Figura 12.

Con riferimento alla Figura 13, che ? una sezione trasversale rispetto alla direzione di avanzamento V del veicolo, ? illustrata una terza forma di realizzazione di generatore eolico per veicolo secondo l?invenzione. Sono utilizzati gli stessi numeri di riferimento per indicare parti uguali o simili. Un alloggiamento 300 esteriormente simile all?alloggiamento 100 della prima forma di realizzazione, diversamente da questa non ha una base con un lato superiore e un lato inferiore perch? tutti i componenti del generatore eolico sono contenuti fra la parete superiore 2 e la parete inferiore 3 dell?alloggiamento 300. Il primo rotore 131 del primo alternatore 13 ? collegato alla prima girante 11, coassialmente all?interno di essa, mediante mezzi di fissaggio, e il secondo rotore 141 del secondo alternatore 14 ? collegato della seconda girante 12, coassialmente all?interno di essa, mediante mezzi di fissaggio. I mezzi di fissaggio possono essere scelti fra tutti quelli che rendono solidali i rotori 131, 141 alle rispettive giranti 11 e 12. In tal modo, le giranti 11 e 12 trascinano in rotazione i rotori 131, 141. Gli statori 130, 140 sono sistemati sulla parete inferiore 3 del contenitore 300. Cuscinetti, rappresentati schematicamente e contrassegnati con 301, 302, consentono la rotazione sincrona e solidale delle giranti 11 e 12 con i rispettivi rotori 131, 141.

Si dovrebbe comprendere che questa terza forma di realizzazione dell?invenzione ha un minor numero di componenti e permette di ottenere un generatore eolico pi? compatto e pi? semplice. Anche in questa terza forma di realizzazione viene raggiunto lo scopo di trasformare l?energia meccanica in energia elettrica anche se per semplicit? non sono indicati i collegamenti elettrici tra il generatore eolico e le batterie del veicolo e tutti gli altri dispositivi che consentono una corretta produzione di energia elettrica sul veicolo.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Veicolo dotato di un generatore eolico per la produzione di energia elettrica comprendente:

- una prima girante (11) posta all?interno di un alloggiamento per essere mossa da vento o da una massa d?aria forzata dal movimento del veicolo in una direzione di avanzamento (V), e

- un primo alternatore (13) avente un primo statore (130) ed un primo rotore (131) collegato alla prima girante (11) per essere mosso da essa, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre:

una seconda girante (12) affiancata a detta prima girante (11), ed un secondo alternatore (14), avente un secondo statore (140) e un secondo rotore (141) collegato alla seconda girante (12) per essere mosso da essa, la prima girante (11) e la seconda girante (12) essendo disposte con assi verticali paralleli (y1, y2) giacenti su di uno stesso piano perpendicolare alla direzione di avanzamento (V) del veicolo all?interno di un alloggiamento (100; 200; 300) avente un?apertura di ingresso (7) ed un?apertura di uscita (8), in maniera che il vento o la massa d?aria forzata nell?alloggiamento attraverso detta apertura di ingresso (7) siano in grado di colpire la prima girante (11) e la seconda girante (12) e farle ruotare in versi opposti prima di fuoriuscire dall?alloggiamento (100; 200; 300) attraverso l?apertura di uscita (8).

2. Veicolo secondo la rivendicazione 1, in cui il primo rotore (131) del primo alternatore (13) ? collegato alla prima girante (11) mediante una prima trasmissione flessibile (19) corrente su una prima corona (15) solidale alla prima girante (11) e su un primo pignone (17) solidale al primo rotore (131), e il secondo rotore (141) del secondo alternatore (14) ? collegato alla seconda girante (12) mediante una seconda trasmissione flessibile (20) corrente su una seconda corona (16) solidale alla seconda girante (12) e su un secondo pignone (18) solidale al secondo rotore (141).

3. Veicolo secondo la rivendicazione 2, in cui l?alloggiamento (100; 200) ha una base (4; 40) avente un lato superiore (41; 43) e un lato inferiore (42; 44), e la prima girante (11), la seconda girante (12), il primo alternatore (13) e il secondo alternatore (14) sono posizionati sul lato superiore (41; 43) di detta base (4; 40), e la prima trasmissione flessibile (19) e la seconda trasmissione flessibile (20) insieme alla prima corona (15), alla seconda corona (16), al primo pignone (17) e al secondo pignone (18) sono posizionati sul lato inferiore (42; 44) di detta base (4; 40).

4. Veicolo secondo la rivendicazione 3, in cui detto alloggiamento (100; 200) comprende una parete superiore (2) ed una parete inferiore (3; 30) che si trova da parte opposta a detta parete superiore (2) rispetto a detta base (4, 40), detta parete superiore (2) essendo delimitata in una sua zona centrale mediante pareti verticali anteriori (5) formanti un condotto (6) convergente dall?apertura d?ingresso (7) verso la prima girante (11) e la seconda girante (12).

5. Veicolo secondo la rivendicazione 4, in cui detta parete inferiore (3) di alloggiamento (100) ? atta ad essere fissata sulla carrozzeria (PV) del veicolo, e detta base (4) ? all?interno dell?alloggiamento (100).

6. Veicolo secondo la rivendicazione 4, in cui detta parete inferiore (30) di alloggiamento (200) si trova all?interno del veicolo, e detta base (40) costituisce parte della carrozzeria (PV) del veicolo.

7. Veicolo secondo la rivendicazione 6, in cui detta base (40) ? parte del cofano (C) del veicolo.

8. Veicolo secondo la rivendicazione 6, in cui detta base (40) ? parte del tetto (T) del veicolo.

9. Veicolo secondo la rivendicazione 1, in cui il primo rotore (131) del primo alternatore (13) ? collegato coassialmente e solidalmente alla prima girante (11), all?interno di essa, mediante mezzi di fissaggio, e il secondo rotore (141) del secondo alternatore (14) ? collegato coassialmente e solidalmente all?interno della seconda girante (12) mediante mezzi di fissaggio.