包括嵌套在彼此中的至少两个中空3D轮状物的涡轮机 |
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| 申请号 | CN201380029141.X | 申请日 | 2013-10-23 | 公开(公告)号 | CN104364516B | 公开(公告)日 | 2017-09-29 |
| 申请人 | 卡佩兹公司; | 发明人 | 皮埃尔·卡鲁塞; 妮科尔·卡鲁塞; 加布丽埃勒·卡鲁塞; | ||||
| 摘要 | 首先， 涡轮 机指引 流体 切向地通过围绕中空的固定轮状物设置的通道，并且射流被接收在围绕固定轮状物的旋 转轮 状物中的铲斗中，并且以佩尔顿 水 轮机 原则操作。这个新颖方法可以用于构造能够使用最小的获取表面从移动的流体中回收 能量 的 涡轮机 组件，比如 风 力 涡轮机和船用涡轮机，并且获得最大的产量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种包括嵌套在彼此中的至少两个中空3D轮状物的涡轮机，其特征在于，一方面具有固定的中空轮状物(A)，所述固定的中空轮状物在前面打开，以使流体在其最大的直径处进入，并且所述固定的中空轮状物由弯曲连续的圆垫圈(B)构成，每个圆垫圈的内径从所述前面朝向中心减小，且每个圆垫圈的内缘朝向所述前面定向，且所述圆垫圈与盘绕成螺旋的叶片(C)交织，所述叶片从所述前面朝向所述中心行进并且与所述垫圈形成朝向所述固定的中空轮状物的外围切向地定向的通道，另一方面，具有至少一个旋转轮状物(D)，所述至少一个旋转轮状物围绕所述固定的中空轮状物，且所述至少一个旋转轮状物由盘绕成螺旋的叶片构成，所述叶片从大直径朝向所述中心行进并且以中空铲斗的形式弯曲，所述铲斗的喷口中的一个相对于所述旋转轮状物的内部切向地定向(E)，并且所述铲斗的叶片与圆垫圈(F)交织，该圆垫圈从所述内部朝向外部行进并且分隔所述铲斗，且所述垫圈的所述内缘最多与所述固定的中空轮状物的垫圈连续(G)。 |
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| 说明书全文 | 包括嵌套在彼此中的至少两个中空3D轮状物的涡轮机技术领域背景技术[0004] 毁坏我们的风景的新的、非常大的涡轮机没有大的湿润表面并且也具有大约20％的平均产量。 [0005] 在机场和在路旁表示风的方向和强度的风向袋是利用三维装置对风进行利用的一个示例。 [0006] CARPYZ工业计算工具使得能够容易地、根据要求且无限地产生具有非常复杂的形状的螺旋叶片，并且提供对于构造它们来说必需的计算机文件。 [0007] 长达数十年且繁重的研究允许发现这些具有嵌套在彼此中的中空3D轮状物的新的涡轮机，从而利用比当前已知的大风力涡轮机的直径小至少6至10倍的直径能够获取同样的能量。 发明内容[0008] 根据本发明的涡轮机在固定的中空轮状物(诸如风向袋)中的圆圈的几乎整个表面上获取流体，并且通过交错的叶片，它们产生通道，所述通道不是将流体指引到端部而是与风向袋的外围相切。 [0009] 新颖之处在于，旋转的中空轮状物全面围绕其接收的固定轮状物，通过内部，在一致放置的铲斗中通过固定轮状物的通道射出的流体喷射推进和抽出，类似有时在水力发电厂使用过的佩尔顿水轮机(水戽式水轮机，Pelton wheels)的那些，并且具有约90％的相同已知产量。 [0010] 组成这些轮状物的叶片的形状非常复杂并且必须适合于基于流体和期望的特性构造的每个轮状物。 [0011] 固定的和旋转轮状物的交错的叶片形成蜂窝状结构并且在机械方面非常坚固，且移动的轮状物也通过固定轮状物保护。 [0012] 包括嵌套在彼此中的至少两个中空3D轮状物的这些涡轮机值得注意之处在于，在一方面，由于固定的中空轮状物A在前面打开以使流体在其最大的直径处进入并且由弯曲的连续圆垫圈B构成，每个圆垫圈的内径从前面朝向中心减小，并且每个圆垫圈的内缘定向得朝向前面，并且所述圆垫圈与优选盘绕成螺旋的叶片C交织，所述叶片从前面朝向中心行进并且与垫圈一起形成朝向轮状物的外围沿切向地定向的通道，另一方面，围绕固定轮状物且由优选盘绕成螺旋的叶片构成的至少一个旋转轮状物D，所述叶片从大直径朝向中心行进并且以中空铲斗的形式弯曲，所述叶片的喷口中的一个相对于该旋转轮状物的内部切向地定向E，并且带喷口的所述叶片与圆垫圈F交织，所述圆垫圈从内部朝向外部行进并且分隔铲斗，并且所述垫圈的内缘最多与固定轮状物的垫圈连续G。 [0013] 因此，固定轮状物在其中心的内部设有圆形屏蔽物，所述圆形屏蔽物的顶部向前面定向H。 [0014] 同样地，涡轮机容纳在外壳中，所述外壳覆盖轮状物且在前面固定至所述固定轮状物，并且所述外壳的开口的表面在前面I小于位于移动的轮状物的后面J处的表面。 [0016] 因此，固定轮状物的平板的大直径通过延伸的前部环固定至固定的外壳的小直径，所述前部环从直径增加至漏斗并且与外壳的上缘的突出部连接且结合。 [0017] 从几何方面来说，由内部和外部的轮状物扫过的表面的轮廓趋向于为半球形或者尖拱形的。 [0018] 令人感兴趣的是，要注意到，篦栅位于固定轮状物的前面，所述篦栅的筛孔具有的截面小于通道的截面，另一方面要注意到，过滤器通过屏蔽物的顶部保持在中心处。 [0019] 值得注意的是在其大直径处，屏蔽物后面是固定轮状物的最后的小垫圈。 [0021] 图1示出了半横截面，表示固定的中空轮状物A在前面处打开以使流体在其最大的直径处进入并且所述中空轮状物由弯曲的连续的圆垫圈B构成。 [0022] 图2一方面示出了固定的中空轮状物A的圆垫圈B，另一方面示出了旋转轮状物D的圆垫圈F。 具体实施方式[0023] 附图是故意简化示出了这个涡轮机的基本结构的部分视图的图表。 [0024] 图1中的附图示出了半横截面，表示固定的中空轮状物A在前面处打开以使流体在其最大的直径处进入并且所述中空轮状物由弯曲的连续的圆垫圈B构成，每个的内径从前面朝向中心减小并且每个的内缘朝向前面定向，它们与优选盘绕为螺旋的叶片C交织，叶片从前面朝向中心行进并且利用垫圈形成切向地朝向轮状物的外围定向的通道，并且此外，围绕固定轮状物的至少一个旋转轮状物D由优选盘绕为螺旋的叶片构成，叶片从大直径朝向中心行进并且以中空铲斗的形式弯曲，铲斗的喷口中的一个相对于所述轮状物的内部切向地定向E并且所述铲斗喷口与从内部朝向外部行进且分隔所述铲斗的圆垫圈F交织，并且所述垫圈的内缘最多与紧固件轮状物的垫圈连续G。 [0025] 还示出了固定轮状物在其中心内部设有圆形的屏蔽物，其顶部朝向前面H定向，并且涡轮机容纳在覆盖轮状物的外壳中，所述外壳在前面固定至所述固定轮状物，而且外壳的开口的表面在前面I比位于朝向移动的轮状物的后面J的表面小。 [0026] 同样地，示出了旋转轮状物通过轴承K以及径向支撑件L保持在中心处，所述轴承由固定轮状物的内部支撑，所述径向支撑件连接围绕组件的固定外壳。 [0027] 还示出了固定轮状物的叶片的大直径通过延伸至前面的环M固定至固定外壳的小直径，所述环从直径增加至漏斗并且与外壳的上缘的突出部连接且结合。 [0028] 例如，示出了由在内部和外部的轮状物扫过的表面的轮廓趋向于为半球形或者尖拱形的N。 [0029] 一方面示出了，篦栅O位于固定轮状物的前面，所述篦栅的筛孔具有的截面小于通道的截面，另一方面，过滤器通过屏蔽物的顶部保持在中心处。 [0030] 还示出了在其大直径处，屏蔽物后面是固定轮状物的最后的小的垫圈P。 [0031] 图2的附图一方面示出了固定的中空轮状物A的圆垫圈B，所述圆垫圈支撑叶片C，所述叶片使得流体朝向轮状物的外围定向，另一方面示出了旋转轮状物D的圆垫圈F，所述圆垫圈与以铲斗形式的纵向板条交错，其内缘切向地定向E。 |
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