Silnik żaglowy naddachowy

Przedmiotem wynalazku jest silnik żaglowy naddachowy, który nadaje się do zastosowania w budynkach, o spadzistych oraz płaskich dachach, do zasilania instalacji elektrycznej szczególnie w domach jednorodzinnych i weekendowych. Znany z polskiego opisu zgłoszenia patentowego nr 358086 s ilnik wiatrowy żaglowy, posiada elementy robocze w postaci żagli, korzystnie o powierzchni płaskiej i ustawionej prostopadle do kierunku wiatru, przymocowane do cięgien, przewijających się przez koła osadzone na dwóch wałach o osiach równoległych, z których jeden pełni funkcję napinającego, a drugi napędzanego, połączonego z odbiornikami mocy. Silnik ten jest wyposażony w zasłonę.

Z innego polskiego opisu zgłoszenia patentowego nr 369085 znany jest w irnik wiatrowy, szczególnie do napędu niewielkich łodzi rekreacyjno-sportowych. Wirnik ten ma pionowy wał napędowy wyposażony jest w pionowe skrzydła w postaci konwencjonalnych żagli, umieszczonych w obrotowych, pionowych ramkach. Wirnik wiatrowy przeznaczony jest przede wszystkim do napędu małych łodzi rekreacyjno-sportowych, także do oświetlenia domków jedno i dwurodzinnych.

Najbliższym rozwiązaniem jest zwany żaglowy silnik, składający się z wolno podpartego pionowego wału, na którego dole i szczycie są zamocowane dwa koła lub krzyżaki. Koła te połączone są masztami z obciągniętymi na nich żaglami o trapezowym kształcie, których wolne rogi zamocowane są do końców następnych masztów. Silnik ten działa niezależnie od kierunku wiatru, wykazuje jednak niską sprawność, bo zastosowane ożaglowanie jachtowe działa najskuteczniej prostopadle do kierunku wiatru, co tu zachodzi praktycznie tylko na ćwierci okręgu.

Istota silnika według wynalazku, polega na tym, że ma co najmniej dwa pionowe wały ułożyskowane łożyskami w przestrzennych ramach umocowanych pionowo nad kalenicą spadzistego dachu do ścian szczytowych budynku, na wałach zamocowane są koła linowe z gniazdami na uchwyty masztów. Do lin za pomocą uchwytów, zamocowane są maszty obciągnięte trapezowymi żaglami, których krawędzie spływu zamocowane są do następnych masztów za pomocą troków.

Korzystnie wały i liny tworzą wielobok, przy czym wały są umocowane w jego narożach.

Zaletą silnika żaglowego, według wynalazku, jest to że wykorzystuje on przestrzeń nad kalenicą dachu spadzistego oraz zjawisko przylegania strugi powietrza do płaszczyzny dachu, którą opływa, co powoduje zwiększanie jego prędkości i gęstości, a stąd i ilość wygenerowanej energii kinetycznej.

Silnik ten usytuowany nad kalenicą budynku 1, składa się z dwóch pionowych wałów 2, ułożyskowanych łożyskami 3 i 4 w przestrzennych ramach 5, zamocowanych do ścian szczytowych tego budynku. Na tak ułożyskowanych wałach 2 zamocowane są koła linowe 6 z gniazdami na uchwyty masztów w linach bez końców 7, a nad nimi identyczne koła linowe 8 z podobną liną 9. Do tych lin 7, 9 zamocowane są maszty 10 za pomocą uchwytów 11. Maszty 10 te są obciągnięte trapezowymi żaglami 12, których krawędzie spływu zamocowane są do następnych masztów za pomocą troków 13. Na końcu jednego wału 2 zainstalowany jest odbiornik energii 14.

Działanie silnika według wynalazku polega na przekształcaniu energii poruszanych wiatrem żagli 12 na mechaniczną energię ruchu liniowego lin 7, 9, a następnie poprzez koła linowe 6, 8 na energię ruchu obrotowego wałów 2. Realizowane to jest przez napieranie strug powietrza opływającego połacie dachu na żagle 12, które poprzez maszty 10 działając na liny 7 i 9 poruszając je, a te przez koła linowe 6 i 8 obracają wały 2. Na kołach 6 i 8 zamocowanych na wałach 2 przewijane są liny 7 i 9 wraz żaglami 12, które zmieniają w tych momentach swoje ustawienie w stosunku do lin 7 i 9, a przez to działają stale na nie w jednym kierunku. Żagle 12 pracujące na stronie nawietrznej korzystnie odchylają strugi powietrza w kierunku ruchu żagli 12 po stronie zawietrznej, co dodatnio wpływa na ich działanie.

Silnik ten, gdy jest umieszczony na spadzistym dachem wykorzystuje zjawisko przyklejania się strugi powietrza do pokrycia spadzistego dachu, co zwiększa jej energię a przez to i moc silnika.