AT18129U1

AT18129U1 - WIND MACHINE

Info

Publication number: AT18129U1
Application number: ATGM50177/2022U
Authority: AT
Original assignee: Christian Rath Metalltechnik
Priority date: 2022-12-07
Filing date: 2022-12-07
Publication date: 2024-02-15
Also published as: DE202023107180U1; HU5817U; CH720302B1; CH720302A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Windmaschine (1) zum Verhindern von Frostschäden in einer landwirtschaftlichen Kulturfläche, die einen rotierend antreibbaren Mantelpropeller (2) aufweist. Der Mantelpropeller (2) weist einen Mantel (3) und eine Mantelpropellernabe (4) zum Erzeugen einer Strömung entlang einer senkrechten Mantelpropellerachse (5) auf, wobei der Mantelpropeller (2) um die Mantelpropellerachse (5) rotiert. Die Windmaschine (1) umfasst außerdem einen im Wesentlichen schirmförmigen Deflektor (7), der die Strömung nach dem Mantel (3) in Betriebslage flächig und im Wesentlichen gleichverteilt waagrecht ablenkt.The invention relates to a wind machine (1) for preventing frost damage in an agricultural area, which has a rotatably driven ducted propeller (2). The ducted propeller (2) has a casing (3) and a ducted propeller hub (4) for generating a flow along a vertical ducted propeller axis (5), the ducted propeller (2) rotating about the ducted propeller axis (5). The wind machine (1) also comprises a substantially umbrella-shaped deflector (7) which, in the operating position, deflects the flow towards the casing (3) horizontally over an area and in a substantially uniform distribution.

Description

WINDMASCHINE WIND MACHINE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Windmaschine zum Verhindern von Frostschäden in einer landwirtschaftlichen Kulturfläche, wobei die Windmaschine einen Mantelpropeller und einen den Mantelpropeller in Rotation antreibenden Antrieb umfasst. Der Mantelpropeller weist einen Mantel und eine Mantelpropellernabe zum Erzeugen einer Strömung entlang einer senkrechten Mantelpropellerachse auf, wobei der Mantelpropeller um die Mantelpropellerachse rotiert. The invention relates to a wind machine for preventing frost damage in an agricultural area, the wind machine comprising a ducted propeller and a drive which drives the ducted propeller in rotation. The ducted propeller has a duct and a ducted propeller hub for generating a flow along a vertical ducted propeller axis, with the ducted propeller rotating about the ducted propeller axis.

[0002] Es ist allgemein bekannt, dass eine thermische Inversionswetterlage in einer landwirtschaftlichen Kulturfläche auftreten kann. Die Inversionswetterlage ist dadurch charakterisiert, dass die Lufttemperatur nicht, wie üblich, mit zunehmender Höhe abnimmt, sondern ansteigt. Dies führt dazu, dass die Dichte der Luft, die in direktem Zusammenhang mit der Temperatur steht, mit zunehmender Höhe abnimmt und somit die typischen konvektiven Aufwinde verringert werden. Bei besonders stark ausgeprägten Inversionswetterlagen kann die natürliche Konvektion vollständig stocken, wodurch es zu Minusgraden in Bodennähe kommen kann, obwohl Luft mit Plusgraden in unmittelbarer Nähe in einer Schicht über der bodennahen Luft vorliegt. Diese Minusgrade können zu Frostschäden an Pflanzen in landwirtschaftlichen Kulturflächen führen und sind folglich zu verhindern. It is well known that a thermal inversion weather situation can occur in an agricultural area. The inversion weather situation is characterized by the fact that the air temperature does not decrease as altitude increases, as is usual, but increases. This causes the density of the air, which is directly related to temperature, to decrease with increasing altitude, thus reducing the typical convective updrafts. In particularly severe inversion weather conditions, natural convection can stop completely, which can lead to sub-zero temperatures near the ground, even though air with plus temperatures is present in the immediate vicinity in a layer above the air near the ground. These sub-zero temperatures can lead to frost damage to plants in agricultural areas and must therefore be prevented.

[0003] Aus dem Stand der Technik ist die DE 20 2016 003 432 U1 bekannt, die eine Vorrichtung zum Belüften von landwirtschaftlichen Kulturen offenbart, um Inversionswetterlagen zu verhindern. Dabei gibt die offenbarte Vorrichtung vorzugsweise bodennah warme angesaugte Luft in eine einzelne Richtung ab. Auch wird offenbart, dass ein Ventilator frei, also ohne Schlauch, die Luft nach unten oder in jede beliebige andere Richtung blasen kann. Dabei nachteilig ist allerdings, dass der Benutzer der Vorrichtung eine Richtung wählen muss, die zu belüften ist. Außerdem kann mit der Vorrichtung lediglich ein kleiner Luftbereich der landwirtschaftlichen Kultur durchmischt werden, wobei dies mit Ineffizienzen verbunden ist. DE 20 2016 003 432 U1 is known from the prior art, which discloses a device for aerating agricultural crops in order to prevent inversion weather conditions. The disclosed device preferably releases warm, drawn-in air close to the ground in a single direction. It is also revealed that a fan can blow air freely, i.e. without a hose, downwards or in any other direction. However, the disadvantage is that the user of the device has to choose a direction that is to be ventilated. In addition, the device can only mix a small area of air in the agricultural crop, which is associated with inefficiencies.

[0004] Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, mit welcher ein großer Bereich einer landwirtschaftlichen Kulturfläche effizient vor Frostschäden, hervorgerufen von lokalen Inversionswetterlage, geschützt werden kann. It is therefore the object of the invention to provide a device with which a large area of an agricultural area can be efficiently protected from frost damage caused by local inversion weather conditions.

[0005] Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe durch eine Windmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dargelegt. According to the invention, the present object is achieved by a wind machine with the features of independent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are set out in the subclaims, the description and the drawings.

[0006] Die erfindungsgemäße Windmaschine weist einen im Wesentlichen schirmförmigen Deflektor auf, der die Strömung nach dem Mantel, in Betriebslage, flächig und vorzugsweise gleich verteilt im Wesentlichen waagrecht ablenkt. The wind machine according to the invention has a substantially umbrella-shaped deflector which deflects the flow towards the jacket, in the operating position, over an area and preferably evenly distributed, essentially horizontally.

[0007] Dadurch ist der Vorteil erhalten, dass die Atmosphäre bzw. die Luftschichtung einer landwirtschaftlichen Fläche besonders effizient und großflächig durchmischt werden kann, um eine vorliegende Inversionswetterlage aufzulösen oder ihr Entstehen zu verhindern. Das Auslassen der angesaugten Strömung waagrecht und vor allem gleich verteilt sorgt für das effizientere Durchmischen der Luft. Die Energie der erzeugten Strömung, und damit deren Energie für das Durchmischen, nimmt mit zurückgelegter Strecke nicht linear ab, sondern nimmt bei größerer Entfernung vom Ausgangspunkt zunehmend stark ab. Bei einem Ausgeben in lediglich einer Richtung ist der Einfluss der zurückgelegten Strecke der Strömung besonders ausgeprägt. Daher ist die erfindungsgemäße Ausgabe in alle waagrechten Richtungen vorteilhaft, da so ein starkes Durchmischen nahe der Windmaschine großflächig erfolgen kann. This provides the advantage that the atmosphere or the air stratification of an agricultural area can be mixed particularly efficiently and over a large area in order to resolve an existing inversion weather situation or prevent it from occurring. Expelling the sucked-in flow horizontally and, above all, evenly distributed ensures that the air is mixed more efficiently. The energy of the flow generated, and thus its energy for mixing, does not decrease linearly with the distance traveled, but decreases increasingly sharply as the distance from the starting point increases. When dispensing in only one direction, the influence of the distance traveled by the flow is particularly pronounced. Therefore, the output according to the invention in all horizontal directions is advantageous, since strong mixing can take place over a large area near the wind machine.

[0008] Auch ist der Vorteil erhalten, dass keine zusätzlichen Schwenkmechanismen benötigt werden, um eine landwirtschaftliche Fläche flächig zu belüften. Darüber hinaus ist eine pulsationsfreie Belüftung möglich, da die Strömung in alle Richtungen einer Fläche kontinuierlich ausgegeben wird. Eine pulsierende Strömung kann bei längerem Einsatz der Windmaschine zu Schäden an Pflanzen führen. Beispielsweise könnte durch die wechselhafte Belastung einer pul-[0008] The advantage is also retained that no additional pivoting mechanisms are required to ventilate an agricultural area over a large area. In addition, pulsation-free ventilation is possible because the flow is continuously emitted in all directions of an area. A pulsating current can cause damage to plants if the wind machine is used for a long time. For example, the changing load on a pulp could

sierenden Strömung, Äste, oder Früchte von Pflanzen gelöst werden. swaying current, branches or fruits of plants can be detached.

[0009] Ebenso ist der Vorteil erhalten, dass durch den schirmförmigen Deflektor, ungleich einem L- förmigen Bogen, wie im Stand der Technik vorgeschlagen, keine asymmetrischen Belastungen des Mantelpropellers vorliegen. Dadurch ist eine besonders verschleißfreie Vorrichtung erhalten, da erfindungsgemäß eine asymmetrische Belastung der Lager des Mantelpropellers reduziert wird. [0009] The advantage is also obtained that the umbrella-shaped deflector, unlike an L-shaped arc, as proposed in the prior art, means that there are no asymmetrical loads on the ducted propeller. This results in a particularly wear-free device, since according to the invention an asymmetrical load on the bearings of the ducted propeller is reduced.

[0010] Zudem ist mit der Erfindung der Vorteil erhalten, dass die Windmaschine kein einseitiges Moment erfährt, da die abgelenkte Strömung in alle Richtungen im Wesentlichen in gleicher Stärke ausgegeben werden kann, anstatt ein Kippmoment zu erzeugen, welches vorliegen würde, wenn die Ausgabe der Strömung lediglich in einer einzelnen Richtung erfolgt. In addition, the invention has the advantage that the wind machine does not experience a one-sided moment, since the deflected flow can be output in all directions with essentially the same strength, instead of generating a tilting moment, which would be present if the output of the Flow only occurs in a single direction.

[0011] Außerdem ist durch den Mantel, der den Mantelpropeller umringt, ein inhärenter Unfallschutz gegeben, und auch ein Beschädigen des Mantelpropellers ist erheblich erschwert. [0011] In addition, the casing that surrounds the ducted propeller provides inherent protection against accidents, and damage to the ducted propeller is also made considerably more difficult.

[0012] Bevorzugt kann der Mantel des Mantelpropellers schirmförmig sein und dem schirmförmigen Deflektor angepasst sein. Dabei ist vorteilhaft, dass eine besonders effiziente Umlenkung der Strömung erfolgt, da keine Diskontinuitäten und abrupte Ablenkung in der Strömung vorliegen. Unter angepasst soll verstanden sein, dass der Mantel eine ähnliche Form wie der Deflektor aufweist, wobei die beiden Elemente voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten kann der Mantel die Querschnittsform einer versetzten Querschnittform des Deflektors aufweisen. Preferably, the casing of the ducted propeller can be umbrella-shaped and adapted to the umbrella-shaped deflector. It is advantageous that the flow is redirected particularly efficiently, since there are no discontinuities and abrupt deflections in the flow. By adapted is meant that the jacket has a similar shape to the deflector, with the two elements being spaced apart from one another. In other words, the jacket can have the cross-sectional shape of an offset cross-sectional shape of the deflector.

[0013] In einer Ausführungsform der Windmaschine weist der schirmförmige Deflektor mittig eine Durchsetzung auf, wobei ein Randbereich der Durchsetzung der Mantelpropellernabe angepasst ist. Mit der Durchsetzung ist der Vorteil verbunden, dass diverse Versorgungsleitungen oder Antriebswellen durch die Durchsetzung hindurchgeführt werden können. In one embodiment of the wind machine, the umbrella-shaped deflector has a penetration in the middle, with an edge region being adapted to the penetration of the ducted propeller hub. The advantage associated with the enforcement is that various supply lines or drive shafts can be routed through the enforcement.

[0014] Vorzugsweise ist zwischen dem Antrieb und dem Mantelpropeller eine den Antrieb und Mantelpropeller verbindende Antriebswelle ausgebildet. Dadurch kann die Mantelpropellernabe besonders schmal ausgebildet werden, ohne den, in der Regel, voluminösen Antrieb in der Mantelpropellernabe aufzunehmen. Folglich kann besonders viel Fläche des Mantelpropellers effektiv zur Erzeugung der Strömung genutzt werden, und dabei können geringe Durchmesser des Mantels eingehalten werden. Preferably, a drive shaft connecting the drive and the ducted propeller is formed between the drive and the ducted propeller. As a result, the ducted propeller hub can be made particularly narrow without accommodating the generally voluminous drive in the ducted propeller hub. Consequently, a particularly large area of the ducted propeller can be used effectively to generate the flow, and small diameters of the duct can be maintained.

[0015] In einer weiteren Ausführungsform der Windmaschine umfasst die Windmaschine einen teleskopierbaren Standfuß. Dadurch ist der Vorteil erhalten, dass der Einlass in Betriebslage in besonders große Höhe verbracht werden kann, wobei ein einfacher Transport der Windmaschine dennoch gegeben ist. Gerade in großer Höhe liegt die warme Luft bei einer Inversionswetterlage vor, welche es gilt, mit der bodennahen kalten Luft zu durchmischen. In a further embodiment of the wind machine, the wind machine comprises a telescopic base. This has the advantage that the inlet can be moved to a particularly high altitude in the operating position, while still allowing the wind machine to be easily transported. Especially at high altitudes, the warm air is present in an inversion weather situation, which needs to be mixed with the cold air near the ground.

[0016] Bevorzugt ist ein Abstand zwischen dem schirmförmigen Deflektor und dem Mantel einstellbar. Vorteilhaft dabei ist, dass sich durch das Einstellen des Abstands die Anlagenkennlinie je nach Last des Antriebs einstellen lässt, um bei jedem gewünschten Volumenstrom der Strömung bei maximaler Effizienz zu arbeiten. Auch lässt sich entweder ein Diffusoreffekt oder Düseneffekt bei eingestelltem Abstand des schirmförmigen Deflektors erreichen. Dadurch kann entweder im Nahfeld der Windmaschine ein besonders großer Druckunterschied ausgebildet werden, oder bei einer anderen Einstellung des Abstands eine Düsenwirkung erzielt werden, bei geringerem Druck, dafür mit größerer Strömungsauslassgeschwindigkeit, wodurch eine größere Fläche belüftet werden kann. A distance between the umbrella-shaped deflector and the casing is preferably adjustable. The advantage here is that by adjusting the distance, the system characteristic curve can be adjusted depending on the load on the drive in order to work with maximum efficiency at any desired volume flow rate. Either a diffuser effect or nozzle effect can also be achieved with the distance of the umbrella-shaped deflector set. As a result, either a particularly large pressure difference can be formed in the near field of the wind machine, or a nozzle effect can be achieved with a different setting of the distance, at lower pressure but with a higher flow outlet speed, whereby a larger area can be ventilated.

[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform der Windmaschine ist eine Krümmung des schirmförmigen Deflektors verstellbar. Dadurch ist der Vorteil erhalten, dass der waagrechten Strömung eine gewisse Vorzugsrichtung aufgeprägt werden kann. Mit anderen Worten kann geringfügig bestimmt werden, ob die Strömung eher in Richtung des Bodens ausgegeben werden soll, oder ob die Strömung eher in Richtung des Himmels ausgegeben werden soll. Damit kann die Windmaschine auch in landwirtschaftlichen Flächen mit Hügeln oder hochwachsenden Pflanzen verwendet werden. In a preferred embodiment of the wind machine, a curvature of the umbrella-shaped deflector is adjustable. This has the advantage that a certain preferred direction can be imposed on the horizontal flow. In other words, it can be slightly determined whether the flow should be output more towards the ground or whether the flow should be output more towards the sky. This means that the wind machine can also be used in agricultural areas with hills or tall plants.

[0018] Bevorzugt ist eine Oberfläche des Antriebs derart ausgebildet, dass die Strömung durch [0018] Preferably, a surface of the drive is designed such that the flow passes through

die Abwärme des Antriebs erwärmt wird und gegebenenfalls vorhandene Lager gekühlt werden. Vorteilhaft dabei ist, dass der Motor, wenn dieser im Mantelpropeller ausgebildet ist, gekühlt wird und die Strömung mit zusätzlicher Wärmenergie versorgt wird. Dadurch wird die Effizient der Windmaschine weiter gesteigert. The waste heat from the drive is heated and any existing bearings are cooled. The advantage here is that the motor, if it is designed in the ducted propeller, is cooled and the flow is supplied with additional thermal energy. This further increases the efficiency of the wind machine.

[0019] In einer Ausführungsform umfasst der Standfuß der Windmaschine zumindest ein Gewicht an der Basis des Standfußes. Dadurch ist der Vorteil erhalten, dass die Windmaschine eine erhöhte Standsicherheit aufweist. In one embodiment, the base of the wind machine comprises at least one weight at the base of the base. This provides the advantage that the wind machine has increased stability.

[0020] Außerdem ist bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Windmaschine in einem System, umfassend ein Fahrzeug, bevorzugt einen Traktor, vorgesehen werden kann, wobei die Windmaschine mit dem Fahrzeug lösbar gekoppelt ist. Die Verbindung der Windmaschine mit dem Traktor verleiht der Windmaschine zusätzliche Stabilität. It is also preferred that the wind machine according to the invention can be provided in a system comprising a vehicle, preferably a tractor, wherein the wind machine is releasably coupled to the vehicle. Connecting the wind machine to the tractor gives the wind machine additional stability.

[0021] Vorteilhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Advantageous and non-limiting embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures.

[0022] Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Windmaschine in einem System mit einem Traktor in Betriebslage. 1 shows schematically a side view of a wind machine in a system with a tractor in the operating position.

[0023] Fig. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Windmaschine der Fig. 1 im Detail. [0024] Fig. 3 zeigt die Windmaschine in dem System der Fig. 1 in einem Transportzustand. [0025] Fig. 4 zeigt die Windmaschine in dem System aus Fig. 3 dreidimensional skizziert. [0026] Fig. 5 zeigt die Windmaschine in dem System aus Fig. 1 dreidimensional skizziert. 2 shows schematically a side view of the wind machine of FIG. 1 in detail. 3 shows the wind machine in the system of FIG. 1 in a transport state. 4 shows the wind machine in the system from FIG. 3 sketched in three dimensions. 5 shows the wind machine in the system from FIG. 1 sketched in three dimensions.

[0027] Fig. 6 zeigt die Windmaschine in dem System in Seitenansicht aus Fig. 1 im Kontext einer landwirtschaftlichen Fläche in Inversionswetterlage. 6 shows the wind machine in the system in a side view from FIG. 1 in the context of an agricultural area in inversion weather conditions.

[0028] Fig. 7 zeigt eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Windmaschine. 7 shows a schematic, sectioned side view of the wind machine.

[0029] Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Windmaschine 1 in einem System 15 mit einem Fahrzeug 16 in Betriebslage. Die Fig. 1 bis Fig. 7 zeigen jeweils dieselbe Windmaschine 1. Die Windmaschine 1 zum Verhindern von Frostschäden in einer landwirtschaftlichen Kulturfläche umfasst einen Mantelpropeller 2 mit einem Mantel 3 und einer Mantelpropellernabe 4 zum Erzeugen einer Strömung entlang einer senkrechten Mantelpropellerachse 5, wobei der Mantelpropeller 2 um die Mantelpropellerachse 5 rotiert. Ein Antrieb 6 treibt den Mantelpropeller 2 in Rotation an. Außerdem umfasst die Windmaschine 1 einen im Wesentlichen schirmförmigen Deflektor 7, der die Strömung nach dem Mantel 3, in Betriebslage, vollständig flächig und im Wesentlichen gleich verteilt waagrecht ablenkt. 1 shows schematically a side view of a wind machine 1 in a system 15 with a vehicle 16 in the operating position. 1 to 7 each show the same wind machine 1. The wind machine 1 for preventing frost damage in an agricultural area comprises a ducted propeller 2 with a casing 3 and a ducted propeller hub 4 for generating a flow along a vertical ducted propeller axis 5, the ducted propeller 2 rotates around the ducted propeller axis 5. A drive 6 drives the ducted propeller 2 in rotation. In addition, the wind machine 1 comprises a substantially umbrella-shaped deflector 7, which, in the operating position, deflects the flow horizontally over the entire area and essentially evenly distributed after the casing 3.

[0030] Mit anderen Worten soll unter dem flächigen Ablenken verstanden sein, dass die Strömung von der Mantelpropellerachse 5 mittig in alle Richtungen, durch den Deflektor 7 umgelenkt, mit im Wesentlichen gleicher Intensität abgestrahlt wird. In other words, the area-wide deflection should be understood to mean that the flow is radiated from the ducted propeller axis 5 centrally in all directions, deflected by the deflector 7, with essentially the same intensity.

[0031] Der Mantel 3 des Mantelpropellers 2 kann dabei schirmförmig sein und dem schirmförmigen Deflektor 7 angepasst sein. Dabei soll angemerkt sein, dass der Mantel 3 auch gerade ausgeformt werden kann, und der Deflektor 7 kann in seiner minimalen Ausführungsform auch lediglich ein fast plattenartiges Element sein. The jacket 3 of the ducted propeller 2 can be umbrella-shaped and adapted to the umbrella-shaped deflector 7. It should be noted that the jacket 3 can also be formed straight, and the deflector 7 in its minimal embodiment can also be just an almost plate-like element.

[0032] Die Windmaschine 1 muss nicht zwangsweise in einem System 15 vorliegen, sondern könnte auch selbständig arbeiten. Wobei in dem System 15 mit Fahrzeug 16, besonders dann, wenn das Fahrzeug 16 ein Traktor ist, der Vorteil erhalten ist, dass der Antrieb 6 mechanisch oder hydraulisch über einen Hydraulikantrieb des Traktors betrieben werden kann. The wind machine 1 does not necessarily have to be present in a system 15, but could also work independently. In the system 15 with vehicle 16, especially when the vehicle 16 is a tractor, the advantage is retained that the drive 6 can be operated mechanically or hydraulically via a hydraulic drive of the tractor.

[0033] Unter Betriebslage ist zu verstehen, dass die Windmaschine 1 mit dem Fahrzeug 16 gekoppelt Strömung ausgibt. In Fig. 1 befindet sich das System 15 in einer möglichen Betriebslage, welche dadurch charakterisiert ist, dass der Standfuß 11 zum Boden hin abgesenkt und der Standfuß 11 bis zur gewünschten Höhe teleskopiert ist. Die Windmaschine 1 kann allerdings auch mit einem starren Standfuß 11 ausgebildet sein. [0033] The operating situation is to be understood as meaning that the wind machine 1 outputs flow coupled to the vehicle 16. In Fig. 1, the system 15 is in a possible operating position, which is characterized in that the base 11 is lowered towards the ground and the base 11 is telescoped to the desired height. However, the wind machine 1 can also be designed with a rigid base 11.

[0034] Fig. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Windmaschine 1 der Fig. 1 im Detail. Da-2 shows schematically a side view of the wind machine 1 of FIG. 1 in detail. There-

bei ist zu erkennen, dass ein Abstand 12 zwischen dem schirmförmigen Deflektor 7 und dem Mantel 3 einstellbar ist. Der Abstand 12 lässt sich beispielsweise über einen hydraulischen oder elektrischen Linearmotor einstellen. Auch könnte der Abstand 12 über eine gelochte Schiene händisch eingestellt werden. Ist ein Abstand 12 des Deflektors 7 einstellbar, so kann in einem Transportzustand der Abstand minimal sein, um einen Transport zu erleichtern, und in dem Betriebszustand erst vergrößert werden, sodass ein ringförmiger Spalt entsteht, aus dem die erzeugte Strömung ausgegeben wird. it can be seen that a distance 12 between the umbrella-shaped deflector 7 and the casing 3 is adjustable. The distance 12 can be adjusted, for example, using a hydraulic or electric linear motor. The distance 12 could also be adjusted manually using a perforated rail. If a distance 12 of the deflector 7 is adjustable, the distance can be minimal in a transport state in order to facilitate transport, and can only be increased in the operating state so that an annular gap is created from which the generated flow is output.

[0035] Ein weiteres Merkmal der Windmaschine 1 ist, dass eine Krümmung 13 des schirmförmigen Deflektors 7 verstellbar ist. Dieses Verstellen lässt sich über ein Gestänge 17 erreichen, welches die äußere Berandung des Deflektors 7 gelenkig anlenkt. Aber auch Linearmotoren können die äußere Berandung andrücken, um die Krümmung 13 des Deflektor 7 zu verändern. In Fig. 2 ist eine Krümmung 13 mit einer durchgezogenen Linie dargestellt und eine andere Krümmung 13 mit einer strichlierten Linie dargestellt. Die beiden strichlierten Pfeile sollen angeben, dass sich durch die Anderung der Krümmung 13 die Strömung eher nach oben oder nach unten hin ablenken lässt, wobei die wesentliche Ausbreitung der Strömung nach wie vor waagrecht erfolgt. Another feature of the wind machine 1 is that a curvature 13 of the umbrella-shaped deflector 7 is adjustable. This adjustment can be achieved via a linkage 17, which articulates the outer edge of the deflector 7. But linear motors can also press the outer edge to change the curvature 13 of the deflector 7. In Fig. 2, a curvature 13 is shown with a solid line and another curvature 13 is shown with a dashed line. The two dashed arrows are intended to indicate that by changing the curvature 13 the flow can be deflected upwards or downwards, with the flow still essentially spreading horizontally.

[0036] In Fig. 2 ist auch schematisch dargestellt, dass der Antriebe 6 nahe der Mantelpropellernabe 4 angeordnet sein kann, wobei keine zusätzliche längere Antriebswelle 10 erforderlich ist, da der Mantelpropeller 2 direkt von dem Antrieb 6 in Rotation versetzt wird. Es soll auch angemerkt sein, dass der Antrieb 6 auch einen Teil der Mantelpropellernabe 4 bilden kann. 2 also shows schematically that the drive 6 can be arranged close to the ducted propeller hub 4, with no additional longer drive shaft 10 being required since the ducted propeller 2 is set in rotation directly by the drive 6. It should also be noted that the drive 6 can also form part of the ducted propeller hub 4.

[0037] Fig. 3 zeigt die Windmaschine 1 in dem System 15 der Fig. 1 in einem Transportzustand. Der Transportzustand ist dadurch charakterisiert, dass der Standfuß 11 vollständig eingefahren ist und der Standfuß 11 den Boden nicht kontaktiert. 3 shows the wind machine 1 in the system 15 of FIG. 1 in a transport state. The transport state is characterized by the fact that the base 11 is completely retracted and the base 11 does not contact the floor.

[0038] Fig. 4 zeigt die Windmaschine 1 in dem System 15 aus Fig. 3 dreidimensional skizziert. Dabei ist zu erkennen, dass auch zusätzliche seitliche Ausleger vorgesehen werden können, um das System 15 vor seitlichem Kippen zu bewahren. 4 shows the wind machine 1 in the system 15 from FIG. 3 sketched in three dimensions. It can be seen that additional side arms can also be provided in order to prevent the system 15 from tipping sideways.

[0039] Fig. 5 zeigt die Windmaschine 1 in dem System 15 aus Fig. 1 dreidimensional skizziert, wobei das System 15 sich in Betriebslage befindet. 5 shows the wind machine 1 in the system 15 from FIG. 1 sketched in three dimensions, the system 15 being in the operating position.

[0040] Auch ist in Fig. 5 angedeutet, dass der Mechanismus für die Verstellung der Krümmung 13 über ein Gestänge 17 erfolgt, welches an der Unterseite des Deflektors 7 angebracht ist. Bei der Verstellung der Krümmung 13 kann sich der Durchmesser des Deflektor 7 ändern, wobei diese Anderung dadurch ausgeglichen wird, dass der Deflektor 7 aus schuppenartigen Platten ausgebildet ist, die sich ineinander verschieben können, sodass immer ein vollständiger Deflektor 7 ohne Einschnitte erhalten ist. 5 also indicates that the mechanism for adjusting the curvature 13 takes place via a linkage 17 which is attached to the underside of the deflector 7. When adjusting the curvature 13, the diameter of the deflector 7 can change, this change being compensated for by the fact that the deflector 7 is formed from scale-like plates that can move into one another, so that a complete deflector 7 is always obtained without incisions.

[0041] Fig. 6 zeigt die Windmaschine 1 in dem System 15 in Seitenansicht aus Fig. 1 im Kontext einer landwirtschaftlichen Fläche in Inversionswetterlage. Fig. 6 verdeutlicht, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn die Strömung flächig und gleichmäßig ausgeben wird, da der Effekt der Auflösung der Inversionswetterlage nahe dem Mantelpropeller 2 am stärksten ist. Mit zunehmendem Abstand zur Windmaschine 1 ist die Durchmischung verringert, da mit größerem zurückgelegtem Abstand der Effekt der Dissipation der Strömungsenergie größer wird, da die großen Wirbel immer schneller in kleinere Wirbel zerfallen. Deswegen ist es auch nachteilig, die Strömung lediglich in eine Richtung auszugeben, wie im Stand der Technik vorgeschlagen. Überdies ist die Ausgabe der Strömung ohne erfindungsgemäßen Deflektor 7 nachteilig, da ansonst die Strömung lediglich zum Boden hin strömen und dort undefiniert dissipieren würde. Ein erfindungsgemäßes effizientes Durchmischen ist allerdings nur dann gegeben, wenn die Strömung erhöht und waagrecht ausgeben wird, da die Luft unter und über der waagrechten Richtung mitgerissen wird, sodass im Endeffekt bei gegebener Windmaschinenleistung eine größere Fläche belüftet werden kann. 6 shows the wind machine 1 in the system 15 in a side view from FIG. 1 in the context of an agricultural area in inversion weather conditions. Fig. 6 makes it clear that it is particularly advantageous if the flow is distributed over a wide area and evenly, since the effect of the resolution of the inversion weather situation is strongest near the ducted propeller 2. As the distance to the wind machine 1 increases, the mixing is reduced because the greater the distance traveled, the greater the effect of dissipation of the flow energy, since the large eddies break down into smaller eddies more and more quickly. That is why it is also disadvantageous to only output the flow in one direction, as suggested in the prior art. Furthermore, the output of the flow without a deflector 7 according to the invention is disadvantageous, since otherwise the flow would only flow towards the ground and dissipate there in an undefined manner. However, efficient mixing according to the invention is only possible if the flow is increased and discharged horizontally, since the air is carried along below and above the horizontal direction, so that in the end a larger area can be ventilated for a given wind machine output.

[0042] Fig. 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer Windmaschine 1. Die Windmaschine 1 weist einen schirmförmige Deflektor 7 auf, der mittig eine Durchsetzung 8 aufweist, wobei ein Randbereich 9 der Durchsetzung 8 einer Mantelpropellernabe 4 angepasst ist. Unter Durchsetzung 8 wird verstanden, dass ein Loch in dem Deflektor 7 vorliegt, wobei durch 7 shows a schematic sectional side view of a wind machine 1. The wind machine 1 has an umbrella-shaped deflector 7, which has a penetration 8 in the middle, with an edge region 9 of the penetration 8 being adapted to a ducted propeller hub 4. Enforcement 8 is understood to mean that there is a hole in the deflector 7, whereby

die Durchsetzung 8 keine Strömung entweichen kann, da der Randbereich 9 mit der Durchsetzung 8 abschließt. No flow can escape through the enforcement 8, since the edge area 9 ends with the enforcement 8.

[0043] Die Windmaschine 1 der Fig. 7 stellt auch eher die Form des Mantelpropellers der Fig. 4 und Fig. 5 dar, denn der Mantelpropeller 2 ist mit bauchigen Ausweitungen ausgeformt, welche den Bereich zwischen Mantel 3 und Deflektor 7 großflächig ausfüllen. Dadurch ist der Vorteil erhalten, dass ein großer Volumenstrom bereits bei niedriger Drehzahl erreicht werden kann. Eine niedrige Drehzahl wirkt sich vorteilhaft auf die akustische Emission der Windmaschine 1 aus, da tiefere und damit weniger störende Schallwellen abgegeben werden. Dies ist dann entscheidend, wenn in der Nähe der landwirtschaftlichen Fläche ein Wohngebiet vorliegt. The wind machine 1 of FIG. 7 also represents the shape of the ducted propeller of FIGS. 4 and 5, because the ducted propeller 2 is formed with bulbous extensions which fill the area between the casing 3 and the deflector 7 over a large area. This has the advantage that a large volume flow can be achieved even at low speeds. A low speed has an advantageous effect on the acoustic emissions of the wind machine 1, since deeper and therefore less disruptive sound waves are emitted. This is crucial if there is a residential area near the agricultural area.

[0044] Zwischen dem Antrieb 6 und dem Mantelpropeller 2 ist eine den Antrieb 6 und Mantelpropeller 3 verbindende Antriebswelle 10 ausgebildet. Diese Antriebswelle 10 kann entweder gerade zur Basis 14 des Standfußes 11 laufen, oder, wie in Fig. 5 angedeutet, über Kardangelenke verfügen. A drive shaft 10 connecting the drive 6 and the ducted propeller 3 is formed between the drive 6 and the ducted propeller 2. This drive shaft 10 can either run straight to the base 14 of the base 11 or, as indicated in FIG. 5, have universal joints.

[0045] Es soll dabei auch erwähnt sein, dass, im Gegensatz zu den Darstellungen der Fig. 1 bis Fig. 7, auch Luft von unten angesaugt werden kann, wobei ein Deflektor auf der Oberseite der Windmaschine auszubilden ist. It should also be mentioned that, in contrast to the illustrations in FIGS. 1 to 7, air can also be sucked in from below, with a deflector being formed on the top of the wind machine.

[0046] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hierin beschriebenen und/oder abgebildeten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr umfasst die vorliegende Erfindung alle Ausführungsformen und Modifikationen, die in den Schutzumfang der Ansprüche fallen. The present invention is not limited to the embodiments described and/or illustrated herein. Rather, the present invention includes all embodiments and modifications that fall within the scope of the claims.

Claims

Expectations

1. Wind machine (1) for preventing frost damage in an agricultural area, comprising: - a ducted propeller (2) with a casing (3) and a ducted propeller hub (4) for generating a flow along a vertical ducted propeller axis (5), the ducted propeller (2) rotates around the ducted propeller axis (5); - and a drive (6) for driving the ducted propeller (2) in rotation; characterized in that the wind machine (1) has a substantially umbrella-shaped deflector (7) which, in the operating position, deflects the flow towards the casing (3) flatly and preferably evenly distributed, essentially horizontally.

2. Wind machine (1) according to claim 1, characterized in that the casing (3) of the ducted propeller (2) is umbrella-shaped and is adapted to the umbrella-shaped deflector (7).

3. Wind machine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the umbrella-shaped deflector (7) has a penetration (8) in the middle, an edge region (9) being adapted to the penetration (8) of the ducted propeller hub (4).

4. Wind machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a drive shaft (10) connecting the drive (6) and the ducted propeller (3) is formed between the drive (6) and the ducted propeller (2).

5. Wind machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the wind machine (1) comprises a telescopic base (11).

6. Wind machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a distance (12) between the umbrella-shaped deflector (7) and the jacket (3) is adjustable.

7. Wind machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a curvature (13) of the umbrella-shaped deflector (7) is adjustable.

8. Wind machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the base (11) comprises at least one weight on a base (14) of the base (11).

9. System (15) comprising a vehicle (16), preferably a tractor, which is releasably coupled to a wind machine (1) according to at least one of claims 1 to 8.

4 sheets of drawings