包括嵌套在彼此中的至少兩個中空3d輪狀物的渦輪的製造方法
2023-04-27 01:10:21 2
包括嵌套在彼此中的至少兩個中空3d輪狀物的渦輪的製造方法
【專利摘要】首先，渦輪機指引流體切向地通過圍繞中空的固定輪狀物設置的通道，並且射流被接收在圍繞固定輪狀物的旋轉輪狀物中的鏟鬥中，並且以佩爾頓水輪機原則操作。這個新穎方法可以用於構造能夠使用最小的獲取表面從移動的流體中回收能量的渦輪機組件，比如風力渦輪機和船用渦輪機，並且獲得最大的產量。
【專利說明】包括嵌套在彼此中的至少兩個中空3D輪狀物的渦輪機
[0001]有時使用螺旋槳從流體獲取能量，例如具有合理尺寸的風力渦輪機在沙漠地區中用於從井中抽取水，在歐洲用於為田地中的牛或者生產麵粉的風車的牛提供飲用水。
[0002]這些螺旋槳經歷了時間的考驗，因為它們具有大的空氣交換表面(稱為溼潤表面)，由於存在幾乎覆蓋整個圓圈的許多大的葉片，因此利用最小的直徑獲取包含在風中的最大能量。
[0003]毀壞我們的風景的新的、非常大的渦輪機沒有大的溼潤表面並且也具有大約20%的平均產量。
[0004]在機場和在路旁表示風的方向和強度的風向袋是利用三維裝置對風進行利用的一個示例。
[0005]CARPYZ工業計算工具使得能夠容易地、根據要求且無限地產生具有非常複雜的形狀的螺旋葉片，並且提供對於構造它們來說必需的計算機文件。
[0006]長達數十年且繁重的研究允許發現這些具有嵌套在彼此中的中空3D輪狀物的新的渦輪機，從而利用比當前已知的大風力渦輪機的直徑小至少6至10倍的直徑能夠獲取同樣的能量。
[0007]根據本發明的渦輪機在固定的中空輪狀物(諸如風向袋)中的圓圈的幾乎整個表面上獲取流體，並且通過交錯的葉片，它們產生通道，所述通道不是將流體指引到端部而是與風向袋的外圍相切。
[0008]新穎之處在於，旋轉的中空輪狀物全面圍繞其接收的固定輪狀物，通過內部，在一致放置的鏟鬥中通過固定輪狀物的通道射出的流體噴射推進和抽出，類似有時在水力發電廠使用過的佩爾頓水輪機(水戽式水輪機，Pelton wheels)的那些，並且具有約90%的相同已知產量。
[0009]組成這些輪狀物的葉片的形狀非常複雜並且必須適合於基於流體和期望的特性構造的每個輪狀物。
[0010]固定的和旋轉輪狀物的交錯的葉片形成蜂窩狀結構並且在機械方面非常堅固，且移動的輪狀物也通過固定輪狀物保護。
[0011]包括嵌套在彼此中的至少兩個中空3D輪狀物的這些渦輪機值得注意之處在於，在一方面，由於固定的中空輪狀物(A)在前面打開以使流體在其最大的直徑處進入並且由彎曲的連續圓墊圈(B)構成，每個圓墊圈的內徑從前面朝向中心減小，並且每個圓墊圈的內緣定向得朝向前面，並且所述圓墊圈與優選盤繞成螺旋的葉片(C)交織，所述葉片從前面朝向中心行進並且與墊圈一起形成朝向輪狀物的外圍沿切向地定向的通道，另一方面，圍繞固定輪狀物且由優選盤繞成螺旋的葉片構成的至少一個旋轉輪狀物(D)，所述葉片從大直徑朝向中心行進並且以中空鏟鬥的形式彎曲，所述葉片的噴口中的一個相對於該旋轉輪狀物的內部切向地定向(E)，並且帶噴口的所述葉片與圓墊圈(F)交織，所述圓墊圈從內部朝向外部行進並且分隔鏟鬥，並且所述墊圈的內緣最多與固定輪狀物的墊圈連續(G)。
[0012]因此，固定輪狀物在其中心的內部設有圓形屏蔽物，所述圓形屏蔽物的頂部向前面定向⑶。
[0013]同樣地，渦輪機容納在外殼中，所述外殼覆蓋輪狀物且在前面固定至所述固定輪狀物，並且所述外殼的開口的表面在前面(I)小於位於移動的輪狀物的後面(J)處的表面。
[0014]從機械方面來說，旋轉輪狀物通過軸承(K)以及徑向支撐件(L)保持在中心處，所述軸承由固定輪狀物的內部支撐，所述徑向支撐件連接圍繞組件的固定外殼。
[0015]因此，固定輪狀物的平板的大直徑通過延伸的前部環固定至固定的外殼的小直徑，所述前部環從直徑增加至漏鬥並且與外殼的上緣的突出部連接且結合。
[0016]從幾何方面來說，由內部和外部的輪狀物掃過的表面的輪廓趨向於為半球形或者尖拱形的。
[0017]令人感興趣的是，要注意到，篦柵位於固定輪狀物的前面，所述篦柵的篩孔具有的截面小於通道的截面，另一方面要注意到，過濾器通過屏蔽物的頂部保持在中心處。
[0018]值得注意的是在其大直徑處，屏蔽物後面是固定輪狀物的最後的小墊圈。
[0019]為了放置渦輪機，固定的外殼在其下面設置有緊固片。
[0020]描述
[0021]附圖是故意簡化示出了這個渦輪機的基本結構的部分視圖的圖表。
[0022]圖1中的附圖示出了半橫截面，表示固定的中空輪狀物(A)在前面處打開以使流體在其最大的直徑處進入並且所述中空輪狀物由彎曲的連續的圓墊圈(B)構成，每個的內徑從前面朝向中心減小並且每個的內緣朝向前面定向，它們與優選盤繞為螺旋的葉片(C)交織，葉片從前面朝向中心行進並且利用墊圈形成切向地朝向輪狀物的外圍定向的通道，並且此外，圍繞固定輪狀物的至少一個旋轉輪狀物(D)由優選盤繞為螺旋的葉片構成，葉片從大直徑朝向中心行進並且以中空鏟鬥的形式彎曲，鏟鬥的噴口中的一個相對於所述輪狀物的內部切向地定向(E)並且所述鏟鬥噴口與從內部朝向外部行進且分隔所述鏟鬥的圓墊圈(F)交織，並且所述墊圈的內緣最多與緊固件輪狀物的墊圈連續(G)。
[0023]還示出了固定輪狀物在其中心內部設有圓形的屏蔽物，其頂部朝向前面(H)定向，並且渦輪機容納在覆蓋輪狀物的外殼中，所述外殼在前面固定至所述固定輪狀物，而且外殼的開口的表面在前面(I)比位於朝向移動的輪狀物的後面(J)的表面小。
[0024]同樣地，示出了旋轉輪狀物通過軸承(K)以及徑向支撐件(L)保持在中心處，所述軸承由固定輪狀物的內部支撐，所述徑向支撐件連接圍繞組件的固定外殼。
[0025]還示出了固定輪狀物的葉片的大直徑通過延伸至前面的環(M)固定至固定外殼的小直徑，所述環從直徑增加至漏鬥並且與外殼的上緣的突出部連接且結合。
[0026]例如，示出了由在內部和外部的輪狀物掃過的表面的輪廓趨向於為半球形或者尖拱形的(N)。
[0027]—方面示出了，篦柵(O)位於固定輪狀物的前面，所述篦柵的篩孔具有的截面小於通道的截面，另一方面，過濾器通過屏蔽物的頂部保持在中心處。
[0028]還示出了在其大直徑處，屏蔽物後面是固定輪狀物的最後的小的墊圈(P)。
[0029]圖2的附圖一方面示出了固定輪狀物(A)的圓墊圈(B)，所述圓墊圈支撐葉片(C)，所述葉片使得流體朝向輪狀物的外圍定向，另一方面示出了旋轉輪狀物(D)的圓墊圈(F)，所述圓墊圈與以鏟鬥形式的縱向板條交錯，其內緣切向地定向(E)。
【權利要求】
1.一種包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，一方面具有中空的固定輪狀物(八)，所述固定輪狀物在前面打開，以使流體在其最大的直徑處進入，並且所述固定輪狀物由彎曲連續的圓墊圈(8)構成，每個圓墊圈的內徑從所述前面朝向中心減小，且每個圓墊圈的內緣朝向所述前面定向，且所述圓墊圈與優選盤繞成螺旋的葉片(0交織，所述葉片從所述前面朝向所述中心行進並且與所述墊圈形成朝向所述輪狀物的外圍切向地定向的通道，另一方面，具有至少一個旋轉輪狀物(0),所述至少一個旋轉輪狀物圍繞所述固定輪狀物，且所述至少一個旋轉輪狀物由優選盤繞成螺旋的葉片構成，所述葉片從大直徑朝向所述中心行進並且以中空鏟鬥的形式彎曲，所述鏟鬥的噴口中的一個相對於輪狀物的內部切向地定向伍)，並且所述鏟鬥的葉片與圓墊圈(的交織，該圓墊圈從所述內部朝向外部行進並且分隔所述鏟鬥，且所述墊圈的所述內緣最多與所述固定輪狀物的墊圈連續的)。
2.根據前一權利要求所述的包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，所述固定輪狀物在其中心中在所述內部設有圓形屏蔽物，所述圓形屏蔽物的頂部向上定向(田。
3.根據前述權利要求中任一項所述的包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，所述渦輪機容納在覆蓋所述輪狀物的外殼中，所述外殼在前面與所述固定輪狀物固定並且所述外殼的開口的表面在所述前面(1)小於位於朝向移動的輪狀物的後面(了)的表面。
4.根據前述權利要求中任一項所述的包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，所述旋轉輪狀物通過軸承00以及徑向支撐件(1)保持在中心處，所述軸承由所述固定輪狀物的所述內部支撐，所述徑向支撐件與圍繞組件的固定外殼連接。
5.根據前述權利要求中任一項所述的包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，所述固定輪狀物的所述葉片的大直徑通過延伸至前面的環(1)固定至固定外殼的小直徑，所述環從直徑增加至漏鬥並且所述環與所述外殼的上緣的突出部連接且結合。
6.根據前述權利要求中任一項所述的包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，通過在內部和外部的所述輪狀物掃過的表面的輪廓趨向於為半球形或者尖拱形00。
7.根據前述權利要求中任一項所述的包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，一方面，在所述固定輪狀物的前面放置有篦柵(0)，所述篦柵的篩孔具有的截面小於所述通道的截面，另一方面，過濾器通過所述屏蔽物的所述頂部保持在所述中心處。
8.根據前述權利要求中任一項所述的包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，在其大直徑處，所述屏蔽物後面是所述固定輪狀物的最後的小墊圈⑵。
9.根據前述權利要求中任一項所述的包括嵌套在彼此中的至少兩個中空30輪狀物的渦輪機，其特徵在於，固定外殼在其下面設置有緊固片。
【文檔編號】F03D1/06GK104364516SQ201380029141
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2012年10月29日
【發明者】皮埃爾·卡魯塞, 妮科爾·卡魯塞, 加布麗埃勒·卡魯塞 申請人:卡佩茲公司