BE1020282A5

BE1020282A5 - TURBINE WITH VARIABLE ROTOR.

Info

Publication number: BE1020282A5
Application number: BE2011/0621A
Authority: BE
Original assignee: Criel Jean Pierre
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-07-02

Abstract

De uitvinding betreft een turbine die wordt aangedreven door de stromingsenergie van een fluïdum, zoals, stoom, wind, perslucht, ontbranding van brandstoffen, getijden, enz ... De turbine heeft één of meerdere rotoren waarbij dat, in tegenstelling met bestaande turbines, de rotor van de uitvinding niet alleen schoepen, maar ook de zijwanden (rotorwanden) heeft die deel uitmaken van de rotor en dus niet van een turbinebehuizing. De rotorkamers, dit zijn de ruimtes tussen elke twee schoepen en de gedeeltes rotorwand tussen de twee schoepen, hebben een variabele volume-inhoud tijdens het rotoren. Dit is het gevolg van het kenmerk dat de rotorwanden niet evenwijdig zijn aan elkaar en van het kenmerk dat de schoepen , die zich tussen de rotorwanden bevinden, zo geconstrueerd zijn dat zij zich aanpassen aan de varierende breedte van de rotorwanden tijdens het roteren. De druk in de rotorkamers zet zich over op de rotorschepen en op de rotorwanden waardoor de rotor zowel als een impulsturbine als een reactieturbine zal werken.The invention relates to a turbine that is driven by the flow energy of a fluid, such as, steam, wind, compressed air, combustion of fuels, tides, etc. The turbine has one or more rotors, which, in contrast to existing turbines, The rotor of the invention not only has blades but also has the side walls (rotor walls) that are part of the rotor and therefore not of a turbine housing. The rotor chambers, these are the spaces between each two blades and the rotor wall portions between the two blades, have a variable volume content during rotation. This is due to the feature that the rotor walls are not parallel to each other and to the feature that the blades located between the rotor walls are constructed so that they adjust to the varying width of the rotor walls during rotation. The pressure in the rotor chambers is transferred to the rotor ships and to the rotor walls, as a result of which the rotor will act both as an impulse turbine and as a reaction turbine.

Description

TURBINE MET VARIABELE ROTORTURBINE WITH VARIABLE ROTOR

II BESCHRIJVINGII DESCRIPTION

Momenteel bestaan er allerlei soorten turbines die worden aangedreven door de stromingsenergie van een fluïdum.There are currently all kinds of turbines that are powered by the fluid energy of a fluid.

Zo zijn er gasturbines, stoomturbines, straalturbines, windturbines, enz...There are gas turbines, steam turbines, jet turbines, wind turbines, etc ...

Traditionele turbines zijn constructies waarbij de druk wordt overgebracht op schoepen die op hun beurt dan roteren. Deze schoepen roteren rond een as, al dan niet in een behuizing.Traditional turbines are constructions in which the pressure is transferred to blades which in turn then rotate. These blades rotate around an axis, whether or not in a housing.

De uitvinding heeft betrekking op een turbine met een variabele rotor die kan worden aangedreven door de stromingsenergieën van verschillende soorten fluïdum zoals wind, waterkracht, getijdenstromingen, vloeistofverplaatsingen, stoom, perslucht, oliedruk, ontbranding van gas en brandstoffen of brandstofmengsels, enz......The invention relates to a variable-rotor turbine that can be driven by the flow energies of different types of fluid such as wind, hydropower, tidal flows, fluid displacements, steam, compressed air, oil pressure, gas and fuel combustion or fuel mixtures, etc ... ..

De uitvinding kan dus in verschillende toepassingsvormen aangewend worden.The invention can therefore be used in various forms of application.

Na dit deel met de algemene beschrijving van de uitvinding zijn er twee toepassingsvoorbeelden met beschrijvingen en tekeningen hierbij gevoegd·.After this part with the general description of the invention, two application examples with descriptions and drawings are attached.

Een eerste voorbeeld waarbij de variabele rotorturbine wordt aangedreven door de druk voortgebracht door de ontbranding van een brandstof of een brandstofmengsel (benzine, gas, enz....)A first example where the variable rotor turbine is driven by the pressure generated by the ignition of a fuel or a fuel mixture (gasoline, gas, etc.)

En een tweede toepassingsvoorbeeld waarbij de variabele rotorturbine wordt aangedreven door de stromingsenergie van de getijdenwerking.And a second application example in which the variable rotor turbine is driven by the flow energy of the tidal action.

Naast deze twee toepassingsvoorbeelden zijn er nog zeer veel mogelijkheden van toepassing met verschillende vormen van fluïdum.In addition to these two application examples, there are still many possibilities of application with different forms of fluid.

Het is evident dat naargelang de toepassing het soort van constructiemateriaal waarin de turbine moet worden uitgevoerd zal verschillen of zal aangepast zijn aan de eigenschappen van het fluïdum.It is evident that depending on the application, the type of construction material in which the turbine is to be executed will differ or will be adapted to the properties of the fluid.

De toepassing als windturbine zal principieel dezelfde zijn als voor de stoomturbine maar omwille van de aard van het fluïdum (bv. de temperatuur van stoom) zal het constructiemateriaal en de behuizing aangepast zijn.The use as a wind turbine will in principle be the same as for the steam turbine, but due to the nature of the fluid (e.g. the temperature of steam) the construction material and the housing will be adapted.

De hiernavolgende gedetailleerde beschrijving en figuren in bijlage dienen enkel bij wijze van voorbeeld en tonen niet in beperkende zin een uitvoeringsvorm van de uitvinding.The detailed description and figures in the appended hereafter only serve by way of example and do not limit the scope of an embodiment of the invention.

De figuren die bij deze beschrijving horen zijn 1,2,3,4, 5 en 6.The figures associated with this description are 1,2,3,4, 5 and 6.

De uitvinding is een turbine die hoofdzakelijk bestaat uit een turbinehuis en uit een rotor. Naast de algemene beschrijving van de uitvinding met vier schoepen (figuren 1,2 en 3) is hier in dit deel ook nog een variante beschreven met acht schoepen en een variante van de schoepwerking (figuren 4, 5, en 6).The invention is a turbine that mainly consists of a turbine housing and a rotor. In addition to the general description of the invention with four blades (Figures 1,2 and 3), a variant with eight blades and a variant of the blade action (Figures 4, 5 and 6) is also described here in this part.

Het essentiële element van de turbine dat als nieuw kan beschouwd worden is vooral de rotor. De rotor is zodanig geconstrueerd dat hij de druk van het fluïdum optimaal benut en daardoor een zeer hoog rendement behaalt.The essential element of the turbine that can be considered as new is primarily the rotor. The rotor is constructed in such a way that it optimally utilizes the pressure of the fluid and therefore achieves a very high efficiency.

Op figuur 1 zien we een zijaanzicht op de turbine met het turbinehuis (1) en de schoepen (4) (in streeplijn).Figure 1 shows a side view of the turbine with the turbine housing (1) and the blades (4) (in dashed line).

Links is er aan het turbinehuis een instroomopening (5)voorzien waarlangs het fluïdum (7) binnenstroomt, en rechts is er een uitstroomopening (6) waarlangs het fluïdum (8) de turbine verlaat.On the left there is an inflow opening (5) on the turbine housing along which the fluid (7) flows in, and on the right there is an outflow opening (6) along which the fluid (8) leaves the turbine.

Het turbinehuis (1) omsluit de rotor (behalve langs de in- en uitstroomzijde) en heeft ook de lagerhuizen (2) waarin de rotoras (3) gelagerd is.The turbine housing (1) encloses the rotor (except along the inflow and outflow side) and also has the bearing housings (2) in which the rotor shaft (3) is mounted.

Figuur 2 is een zijaanzicht volgens de lijn I-I. Hierbij is het voorste gedeelte van het turbinehuis niet getekend omwille van de duidelijkheid.Figure 2 is a side view along the line I-I. The front part of the turbine housing is not shown for the sake of clarity.

Figuur 3 is een bovenaanzicht volgens de lijn ΙΙ-Π.Figure 3 is a top view along the line ΙΙ-Π.

Figuur 3 geeft een zicht op de rotor zonder het turbinehuis.Figure 3 gives a view of the rotor without the turbine housing.

De elementen van de rotor bestaan voornamelijk uit rotorschoepen (4), een rotoras (3), rotorwanden (9) en rotorkamers (10).The elements of the rotor mainly consist of rotor blades (4), a rotor shaft (3), rotor walls (9) and rotor chambers (10).

De rotorkamers (10) zijn de ruimtes in de rotor die gevormd (of begrensd) worden telkens tussen twee rotorschoepen (4) en de gedeelten rotorwand tussen die twee schoepen (9).The rotor chambers (10) are the spaces in the rotor that are formed (or limited) in each case between two rotor blades (4) and the rotor wall portions between those two blades (9).

De rotor telt vier schoepen, dus zijn er vier rotorkamers.The rotor has four blades, so there are four rotor chambers.

Tussen elke twee schoepen bevindt zich een rotorkamer.There is a rotor chamber between every two blades.

Een eerste kenmerk van de rotor is terug te vinden in de rotoras.A first characteristic of the rotor can be found in the rotor shaft.

De rotor-as (3) is door middel van lagers (2) bevestigd in het turbinehuis (1). De lagerhouders van het turbinehuis staan niet evenwijdig ten opzichte van elkaar maar maken een hoek. Hierdoor zal de rotoras, waarmee de rotor roteert in het turbinehuis, niet in een rechte lijn liggen maar ook een hoek maken.The rotor shaft (3) is mounted in the turbine housing (1) by means of bearings (2). The bearing holders of the turbine housing are not parallel to each other but make an angle. As a result, the rotor shaft with which the rotor rotates in the turbine housing will not lie in a straight line but will also make an angle.

De rotoras is in het midden van de rotor geknikt (11) en verbonden door een cardan-, scharnier- of bolkoppeling (12).The rotor shaft is kinked (11) in the center of the rotor and connected by a cardan, hinge or ball coupling (12).

Als variante kan men, in plaats van een geknikte rotoras, een flexibele (buigbare) as gebruiken.As a variant, a flexible (bendable) shaft can be used instead of a bent rotor shaft.

Een andere variante zou erin kunnen bestaan dat de as in het midden tussen de rotorwanden onderbroken is en dat men een “plooibare” verbinding tussen de rotorwanden realiseert door middel van de schoepen.Another variant could be that the axis is interrupted in the middle between the rotor walls and that a "pliable" connection between the rotor walls is realized by means of the blades.

Een derde variante zou, bij sommige toepassingen, erin kunnen bestaan dat men geen rotoras gebruikt maar dat men de rotorwanden laat roteren in de (niet evenwijdige) buitenranden van het turbinehuis, waarbij men die buitenranden zou kunnen voorzien van een lagerring.A third variant could, in some applications, be that one does not use a rotor shaft but that the rotor walls are allowed to rotate in the (non-parallel) outer edges of the turbine housing, whereby these outer edges could be provided with a bearing ring.

Aan de rotoras (3) zijn de rotorwanden (9) en de rotorschoepen (4) bevestigd.The rotor walls (9) and the rotor blades (4) are attached to the rotor shaft (3).

Indien men bij bepaalde toepassingen een variabele rotorturbine wil construeren met een regelbaar vermogen of rendement dan is dit eenvoudig te realiseren door het turbinehuis uit te rusten met regelbare of kantelbare lagerhouders.If in certain applications it is desired to construct a variable rotor turbine with a controllable power or efficiency, this can easily be realized by equipping the turbine housing with adjustable or tiltable bearing holders.

Op die manier wordt ook de rotoras regelbaar (kantelbaar over een aantal graden) en kan men de hoek tussen de rotorwanden manipuleren waardoor men ook het vermogen kan regelen.In this way the rotor shaft can also be adjusted (tilted over a number of degrees) and the angle between the rotor walls can be manipulated, so that power can also be controlled.

Andere essentiële kenmerken van de turbine zijn terug te vinden in de rotorwanden (9).Other essential characteristics of the turbine can be found in the rotor walls (9).

Een verschil met een gewone turbine is dat bij de turbine van de uitvinding de zijwanden van turbine geen deel uitmaken van de behuizing, maar deel uitmaken van de rotor en dat ze ook mee roteren. Daarom zijn de rotorwanden (9) bevestigd aan de rotoras (3).A difference with an ordinary turbine is that in the turbine of the invention the side walls of turbine do not form part of the housing, but form part of the rotor and that they also rotate with it. The rotor walls (9) are therefore attached to the rotor shaft (3).

De omzetting van druk (F) naar beweging wordt niet alleen gerealiseerd door de schoepen maar ook, en vooral door de rotorwanden. Deze rotorwanden (9) optimaliseren de omzetting van druk (F) naar beweging.The conversion from pressure (F) to movement is not only realized by the blades but also, and especially by the rotor walls. These rotor walls (9) optimize the conversion of pressure (F) to movement.

Doordat de twee rotorwanden (9) haaks gemonteerd zijn op de geknikte rotoras (3 ), staan en roteren de wanden in een hoek ten opzichte van elkaar, en zijn dus niet evenwijdig aan elkaar. De rotorwanden roteren dus in rotatievlakken (13) die niet evenwijdig zijn aan elkaar. Hierdoor is de tussenafstand tussen de rotorwanden variabel.Because the two rotor walls (9) are mounted perpendicular to the bent rotor shaft (3), the walls stand and rotate at an angle to each other, and are therefore not parallel to each other. The rotor walls thus rotate in rotation planes (13) that are not parallel to each other. This makes the distance between the rotor walls variable.

Ook de schoepen (10) hebben essentiële kenmerken.The blades (10) also have essential characteristics.

De schoepen bevinden zich tussen de rotorwanden.The blades are located between the rotor walls.

Doordat de rotorwanden (9) niet evenwijdig ten opzichte van elkaar roteren heeft dit voor gevolg dat de afstand tussen de rotorwanden tijdens het roteren wijzigt.Because the rotor walls (9) do not rotate parallel to each other, this has the consequence that the distance between the rotor walls changes during rotation.

Deze variabiliteit in de tussenafstand van de rotorwanden moeten de schoepen (4) volgen tijdens het rotoren want anders kan de rotor niet roteren.This variability in the distance between the rotor walls must follow the blades (4) during the rotation, otherwise the rotor cannot rotate.

Dm de rotor te laten roteren is het nodig dat de schoepen in vorm en/of oppervlakte (werk-ïn/of aangrijpingsoppervlakte) en/of afmetingen variabel zijn.In order for the rotor to rotate, it is necessary for the blades to be variable in shape and / or surface (working surface or engagement surface) and / or dimensions.

Zij moeten als het ware, vooral in de breedte, groter en/of kleiner kunnen worden tijdens het roteren.They must, as it were, especially in width, be able to become larger and / or smaller during rotation.

Bij deze beschrijving is de variabiliteit in de vorm en de oppervlakte van de schoepen /erwezenlijkt door de schoepen in plooibare lamellen (14) te construeren waardoor de schoepen tijdens het roteren dicht of open kunnen plooien. Het is evident dat men ook nog op al van andere manieren de variabiliteit van de schoepen kan bekomen.In this description, the variability in the shape and surface of the vanes is realized by constructing the vanes in foldable slats (14), whereby the vanes can fold close or open during rotation. It is evident that the variability of the blades can also be obtained in all other ways.

Zo kan men de schoepen ook in en uit elkaar laten schuiven, uitrekken, veren, over elkaar ollen, schuiven, enz.....So you can also let the blades slide in and out of each other, stretch, springs, roll over each other, slide, etc .....

De variërende beweging die de schoepen tijdens het roteren maken is, net zoals de Otorwanden, in de ene helft van een rotatie (een omwenteling) een opengaande beweging, en n de andere helft van de rotatie een dichtgaande beweging.The varying movement that the blades make during rotation is, just like the Otor walls, an opening movement in one half of a rotation (one revolution), and a closing movement in the other half of the rotation.

De schoepen zijn enerzijds, in de breedte, bevestigd aan de rotoras en anderzijds, in de lengte, levestigd aan de rotorwanden.The blades are, on the one hand, fixed in width to the rotor shaft and, on the other hand, fixed in length to the rotor walls.

ien ander essentieel kenmerk, en een logisch gevolg van de bovenstaande kenmerken, bestaat :rin dat de volume-inhoud van de rotorkamers (10) variabel is tijdens het roteren. Een otorkamer is de ruimte die zich bevindt tussen (en begrensd is door) elke twee schoepen en Ie gedeeltes van de rotorwanden tussen die twee schoepen. De variabele rotor heeft, in dit Oorbeeld, vier schoepen en dus ook vier rotorkamers.Another essential feature, and a logical consequence of the above features, is that the volume content of the rotor chambers (10) is variable during rotation. An otor chamber is the space that is located between (and bounded by) each two blades and the portions of the rotor walls between those two blades. The variable rotor has, in this Ear Image, four blades and therefore also four rotor chambers.

)e wanden van elke rotorkamer bestaan uit twee schoepen ( de schoepwanden van de egenover elkaar liggende schoepen waartussen een rotorkamer zich bevindt) en langs weerszijden het stuk rotorwand (in dit geval V« van de oppervlakte van de rotorwand) tussen ie schoepen.The walls of each rotor chamber consist of two blades (the blade walls of the opposite blades between which a rotor chamber is located) and along either side the rotor wall piece (in this case V of the surface of the rotor wall) between the blades.

"ijdens het roteren, zal elke rotorkamer (10) zijn inhoudelijk volume variëren omdat de otorwanden (9) geen evenwijdig rotatievlak (13) hebben en omdat de schoepen (4) ook mee rariëren tijdens het roteren. Daar waar de rotorwanden het dichtst bij elkaar staan zal het olume van de rotorkamer het kleinst zijn en daar waar de rotorwanden het verst van elkaar taan (of roteren) zal het volume van de rotorkamer het grootst zijn."While rotating, each rotor chamber (10) will vary its volume because the rotor walls (9) do not have a parallel plane of rotation (13) and because the blades (4) also rotate during rotation. Where the rotor walls are closest to each other the olume of the rotor chamber will be the smallest and where the rotor walls are furthest apart (or rotate) the volume of the rotor chamber will be the largest.

Vanneer er in een rotorkamer een drukvermeerdering (F) optreedt zal de druk aangrijpen op e wanden van de rotorkamer.If a pressure increase (F) occurs in a rotor chamber, the pressure will act on the walls of the rotor chamber.

)e wanden van een rotorkamer zijn de twee, tegenover elkaar liggende, rotorschoepen /aartussen een rotorkamer zich bevindt en de gedeeltes van de twee rotorwanden tussen de vee betreffende rotorschoepen.The walls of a rotor chamber are the two opposite rotor rotor blades / a rotor chamber and the portions of the two rotor walls between the respective rotor blades.

)e druk grijpt aan op de schoepen en op de rotorwanden en doet de rotor roteren waardoor dat e rotorkamers in volume vergroten (op voorwaarde dat de rotorwanden zich niet op de reedste tussenafstand bevinden).The pressure engages the blades and the rotor walls and causes the rotor to rotate, thereby increasing the volume of the rotor chambers (on condition that the rotor walls are not at the closest intermediate distance).

)p figuur 2 is eveneens de drukontwikkeling (F) aangegeven in de rotorkamers (10) tijdens e instroom van het fluïdum.Figure 2 also shows the pressure development (F) in the rotor chambers (10) during the fluid inflow.

)e volumewijziging van de rotorkamer kan maar doorgaan als de rotor zich beweegt in de 'chting waarin de volume-inhoud van de rotorkamer kan toenemen.The volume change of the rotor chamber can only continue if the rotor moves in the direction in which the volume content of the rotor chamber can increase.

)it is de richting waarbij de rotorwanden en de rotorschoepen opengaan.it is the direction in which the rotor walls and rotor blades open.

)e druk in de rotorkamer, als gevolg van de stromingsenergie van het fluïdum, zet zich over p de rotorwanden en op de rotorschoepen.The pressure in the rotor chamber, due to the flow energy of the fluid, spreads over the rotor walls and onto the rotor blades.

.én van de twee schoepen van een rotorkamer zal altijd een groter aangrijpingsoppervlakte ebben dan de andere omdat de rotorwanden schuin staan ten opzichte van elkaar.One of the two blades of a rotor chamber will always have a larger engagement surface than the other because the rotor walls are inclined with respect to each other.

>e druk op de schoep met het kleinste aangrijpingsoppervlakte zal het enige element zijn dat sn negatief draaimoment veroorzaakt.> The pressure on the blade with the smallest engagement surface will be the only element that causes a negative torque.

De druk op de schoep met het grootste aangrijpingsoppervlakte en de druk op de rotorwanden ,tussen de twee schoepen van een rotorkamer, zullen resulteren in een positief draaimoment. De druk in de rotorkamer zal de rotor dus doen roteren in de richting waarin de rotorwanden en de schoepen open gaan en waarin dus een volumevergroting van de rotorkamer gebeurt. Tijdens het roteren gaan zowel de rotorwanden als de schoepen voortdurend open en dicht. Hierdoor gaan de volumes van de rotorkamers gedurende de helft van een rotatie (de helft van een omwenteling), traploos van hun kleinste volume over naar hun grootste volume, om dan tijdens de andere helft van de rotatie van hun grootste volume terug te roteren naar hun kleinste volume.The pressure on the blade with the largest engagement surface and the pressure on the rotor walls, between the two blades of a rotor chamber, will result in a positive torque. The pressure in the rotor chamber will therefore cause the rotor to rotate in the direction in which the rotor walls and the blades open and in which a volume increase of the rotor chamber takes place. During rotation, both the rotor walls and the blades constantly open and close. As a result, during half of a rotation (half of a revolution), the volumes of the rotor chambers move smoothly from their smallest volume to their largest volume, and then rotate back to their largest volume during the other half of the rotation. smallest volume.

Tijdens het roteren van de rotor, wijzigt de tussenafstand van de rotorwanden, wordt deze variabiliteit gevolgd door de rotorschoepen, en wijzigt de volume-inhoud van de rotorkamers. Daarom wordt de uitvinding een variabele rotorturbine genoemd.As the rotor rotates, the spacing of the rotor walls changes, this variability is followed by the rotor blades, and the volume contents of the rotor chambers change. The invention is therefore called a variable rotor turbine.

In figuur 1, 2 en 3 is een voorbeeld van de uitvinding met een rotor met vier schoepen uitgewerkt.Figures 1, 2 and 3 show an example of the invention with a rotor with four blades.

Het is evident dat er ook rotoren met meer of minder schoepen kunnen geconstrueerd worden (zie de hiernavolgende variante). Ook kan men turbines construeren met meerdere rotoren in een turbinehuis (zie het tweede toepassingsvoorbeeld als getijdenturbine).It is evident that rotors with more or fewer blades can also be constructed (see the following variant). It is also possible to construct turbines with several rotors in a turbine housing (see the second application example as a tidal turbine).

In figuur 1,2,en 3 zien we dat het rotorhuis een grote instroom- en uitstroomopening heeft waardoor de rotor op die plaatsen niet omsloten is door het turbinehuis.In figures 1,2 and 3 we see that the rotor housing has a large inflow and outflow opening, as a result of which the rotor is not enclosed by the turbine housing at those places.

Op die instroom- en uitstroomopeningen zijn de rotorkamers dus niet afgesloten door het turbinehuis maar open aan de buitenzijde.The rotor chambers at these inflow and outflow openings are therefore not closed off by the turbine housing but open on the outside.

Op de figuur 4 is een variante te zien van de uitvinding waarbij de instroom- en uitstroomopeningen kleiner gemaakt zijn en waardoor de rotor bijna geheel omsloten is.Figure 4 shows a variant of the invention in which the inflow and outflow openings are made smaller and whereby the rotor is almost completely enclosed.

Het geheel of gedeeltelijk omsluiten van de rotor met een behuizing zal afhangen van de aard van het fluïdum. Stoom zal een meer gesloten behuizing vragen dan wind.Completely or partially enclosing the rotor with a housing will depend on the nature of the fluid. Steam will require a more closed housing than wind.

Hierdoor zal het in sommige toepassingen zo zijn dat, wanneer de rotor maar gedeeltelijk omsloten is, dat de rotorkamers ook meer open (buitenzijde) roteren en minder afgesloten zijn door het turbinehuis.As a result, in some applications, if the rotor is only partially enclosed, the rotor chambers will also rotate more open (outside) and be less closed by the turbine housing.

In die toepassingen zal het turbinehuis meer functioneren als een geleiding van het fluïdum.In those applications, the turbine housing will function more as a conduction of the fluid.

In andere toepassingen zal men zien dat de behuizing de rotor volledig omsluit waardoor de rotorkamers ook niet meer open zijn aan de buitenzijde maar afgesloten door de behuizing.In other applications it will be seen that the housing completely encloses the rotor, as a result of which the rotor chambers are no longer open on the outside but closed off by the housing.

In deze toepassingen zal het turbinehuis nodig zijn voor de drukopbouw van het fluïdum.In these applications, the turbine housing will be required for the pressure build-up of the fluid.

In de twee toepassingsvoorbeelden (na dit deel met de algemene beschrijving) is één voorbeeld opgenomen met een gedeeltelijke omsluiting van de rotor door het turbinehuis (getijdenturbine) en een ander voorbeeld met een volledige omsluiting van de rotor door het :urbinehuis (verbrandingsturbine).In the two application examples (after this part with the general description) one example is included with a partial enclosure of the rotor by the turbine housing (tidal turbine) and another example with a complete enclosure of the rotor by the urbine housing (combustion turbine).

ETet is ook zo dat men de variabele rotorturbine, bij sommige soorten fluïdum (bijvoorbeeld wind), kan toepassen zonder gebruik te maken van de omsluiting van een turbinehuis of Dehuizing.It is also possible to use the variable rotor turbine, with some types of fluid (for example wind), without using the enclosure of a turbine housing or Dehuizing.

Figuur 4 is een zijaanzicht op een variante van de uitvinding met acht schoepen (15) (in ïtreeplijn) en dus ook acht rotorkamers (16) in plaats van vier.Figure 4 is a side view of a variant of the invention with eight blades (15) (in dash line) and therefore also eight rotor chambers (16) instead of four.

De toepassing volgens figuur 2 kan ook door verschillende soorten fluïdum worden langedreven zoals gas, stoom en vloeistoffen, enz....The application according to Figure 2 can also be driven by various types of fluid such as gas, steam and liquids, etc.

De aanvoer van het fluïdum gebeurt langs de buizen (17), en de afvoer gebeurt langs de juizen (18).The supply of the fluid takes place along the tubes (17), and the delivery takes place along the tubes (18).

De af- en aanvoerbuizen zijn aangebracht in het turbinehuis (19).The discharge and supply pipes are arranged in the turbine housing (19).

\an het turbinehuis zijn ook de lagerhouders (20) voor de rotoras (21) zijn bevestigd.The bearing holders (20) for the rotor shaft (21) are also mounted in the turbine housing.

In dit voorbeeld is de geknikte rotoras (21) gekoppeld met een grote bolkoppeling (22) (diametraal bekeken).In this example, the buckled rotor shaft (21) is coupled to a large ball coupling (22) (viewed from a diametrical view).

In deze variante is te zien dat niet het volledige oppervlakte van het gedeelte rotorwand (van buitenrand tot het center van de rotor) tussen schoepen is gebruikt voor de wanden van de rotorkamer maar enkel het buitenste gedeelte.In this variant it can be seen that not the entire surface of the rotor wall portion (from outer edge to the center of the rotor) between blades has been used for the walls of the rotor chamber, but only the outer portion.

Dit is een uitvoering die kan overwogen worden uit rendementsoverwegingen en om het verbruik te beperken.This is a version that can be considered for efficiency reasons and to limit consumption.

Hoe dichter bij het center hoe minder rendement de drukontwikkeling creëert op de rotorwanden (23) en op de schoepen (15).The closer to the center the less efficiency the pressure development creates on the rotor walls (23) and on the blades (15).

Hierdoor hebben ook de schoepen (15), in verhouding tot de volledige diameter van de turbine, in deze variante, een kleinere lengte dan in de eerste beschrijving.As a result, the blades (15) also have a smaller length in relation to the full diameter of the turbine than in the first description.

De lengte en de breedte van de schoepen en/of de oppervlakte van de rotorwanden zal naargelang de aard of de eigenschappen van het fluïdum, en dus uit rendementsoverwegingen, moeten aangepast worden.The length and width of the blades and / or the surface of the rotor walls will have to be adjusted according to the nature or properties of the fluid, and therefore for efficiency reasons.

De variabiliteit van de schoepen, zie figuur 5, is in de variante niet bekomen door een lamel-/ormige structuur, maar door een uitvoering in een soort veerstaal dat tijdens de rotatie kan loorbuigen (24) en terugveren (25).The variability of the blades, see Figure 5, is not achieved in the variant by a slat / shaped structure, but by an embodiment in a kind of spring steel that can bend (24) and spring back (25) during rotation.

Dp figuur 6 is een schematisch voorstelling gegeven van een doorsnede op de rotorkamers [16) tijdens de instroom van het fluïdum.Figure 6 is a schematic representation of a cross section on the rotor chambers [16) during the inflow of the fluid.

De pijltjes (F) geven de drukontwikkeling weer op de schoepen (15) en op de rotorwanden [23).The arrows (F) indicate the pressure development on the blades (15) and on the rotor walls [23).

Maast de schoepen dragen dus ook de rotorwanden in belangrijke mate bij tot het rendement /an de turbine omdat zij ook de zijdelingse druk in de rotorkamer omzetten in beweging.So the blades also contribute significantly to the rotor walls' efficiency of the turbine because they also convert the lateral pressure in the rotor chamber into motion.

Samengevat kan men dus stellen dat de uitvinding een turbine betreft waarvan de rotor in /orm en/of afmetingen en/of oppervlakte variabele schoepen heeft, niet-evenwijdige, needraaiende rotorwanden, en in volume variërende rotorkamers heeft.In summary, it can thus be stated that the invention relates to a turbine whose rotor has variable blades in / orm and / or dimensions and / or surface, has non-parallel, need-rotating rotor walls, and rotor chambers varying in volume.

£oals gesteld is het verschil met een gewone turbine dat bij de turbine van de uitvinding de iruk van het fluïdum zowel op de rotorwanden als op de rotorschoepen wordt omgezet in jeweging.As stated, the difference with a normal turbine is that in the turbine of the invention the pressure of the fluid is converted into motion both on the rotor walls and on the rotor blades.

De druk in de rotorkamers zal zich zowel op de rotorwanden als op de rotorschoepen jverzetten waardoor de rotorkamer zal uitzetten.The pressure in the rotor chambers will be applied to both the rotor walls and the rotor blades, as a result of which the rotor chamber will expand.

Doordat de uitvinding toelaat dat de rotorkamer kan uitzetten en dus in volume kan vergroten ndien de rotor roteert, zal de rotor bewegen in de richting waarin de volumevergroting kan daatsvinden.Because the invention allows the rotor chamber to expand and therefore to increase in volume after the rotor rotates, the rotor will move in the direction in which the volume increase can be found.

De druk zal de rotor doen bewegen in de richting waarin de tussenafstand van de rotorwanden ;n de oppervlakte van de schoepen vergroot.The pressure will cause the rotor to move in the direction in which the spacing of the rotor walls increases the area of the blades.

De uitvinding laat toe dat de rotorkamer kan uitzetten of krimpen omdat de wanden (schoepen :n rotorwanden) van de rotorkamer kunnen variëren in afmetingen, tussenafstanden, vorm, en lergelijke.The invention allows the rotor chamber to expand or shrink because the walls (blades: n rotor walls) of the rotor chamber can vary in dimensions, spacings, shape, and ugly.

iet is evident dat men, bij de meeste toepassingen, de dmktoename moet laten gebeuren waar Ie rotorwanden het dichtst bij elkaar staan.It is not obvious that, in most applications, it is necessary to allow the increase in pressure where the rotor walls are closest to each other.

lij de turbine van de uitvinding is er dus een veel grotere oppervlakte die omzetting van :nergie doet wat resulteert in een veel beter rendement en veel minder verbruik dan de raditionele turbines.Thus, in the turbine of the invention, there is a much larger area that converts energy, resulting in a much better efficiency and much less consumption than the radial turbines.

lij de bestaande turbines kan men een globaal onderscheid maken tussen impulsturbines en eactieturbines.In the existing turbines, a global distinction can be made between impulse turbines and reaction turbines.

Bij de turbine van de uitvinding is er zou men kunnen stellen dat een deel van de turbine werkt zoals een impulsturbine (het schoepengedeelte) en een ander deel van de turbine (de rotorwanden) werkt als een reactieturbine.With the turbine of the invention, it could be said that a part of the turbine functions as a pulse turbine (the vane section) and another part of the turbine (the rotor walls) acts as a reaction turbine.

De verhouding van de afmetingen van de rotorwanden ten opzichte van de afmetingen van de schoepen zal afhankelijk zijn van de soort van fluïdum.The ratio of the dimensions of the rotor walls to the dimensions of the blades will depend on the type of fluid.

Het verbruik en rendement zullen anders zijn voor een windturbine dan voor een stoomturbine.The consumption and efficiency will be different for a wind turbine than for a steam turbine.

Bij een windturbine zullen de rotorwanden verder uit elkaar staan, en zullen dus ook de schoepen groter zijn dan bij een stoomturbine.With a wind turbine the rotor walls will be further apart, and therefore the blades will also be larger than with a steam turbine.

Om aan te tonen dat de turbine van de uitvinding kan worden aangedreven door de stromingsenergie van verschillende vormen van fluïdum zijn er na dit hoofdstuk met de algemene beschrijving twee toepassingvoorbeelden van de uitvinding hierbij gevoegd.To demonstrate that the turbine of the invention can be driven by the flow energy of different forms of fluid, two application examples of the invention are appended to this general description chapter.

Het eerste voorbeeld is een turbine aangedreven door de ontbranding van een brandstofmengsel. Het betreft een behuizing met één variabele rotor.The first example is a turbine powered by the ignition of a fuel mixture. It is a housing with one variable rotor.

Het tweede voorbeeld betreft een getijdenturbine waarbij de waterverplaatsing ten gevolge de getijden wordt omgezet in beweging.The second example concerns a tidal turbine in which the water displacement as a result of the tides is converted into movement.

Dit toepassingvoorbeeld van de getijdenturbine bestaat uit een turbinebehuizing met verschillende variabele rotoren die diametertraal naast elkaar zijn geplaatst.This application example of the tidal turbine consists of a turbine housing with different variable rotors placed diametrically next to each other.

2) EERSTE TOEPASSINGSVOORBEELD : ALS VERBRANDINGSTURBINE al Beschrijving eerste toepassingsvoorbeeld2) FIRST APPLICATION EXAMPLE: AS COMBUSTION TURBINE. Description of first application example

De hiernavolgende gedetailleerde beschrijving, figuren in bijlage en beschrijving van de werking van een eerste toepassingsvoorbeeld dienen enkel bij wijze van voorbeeld en tonen niet in beperkende zin een uitvoeringsvorm van de uitvinding.The following detailed description, appended figures and description of the operation of a first application example only serve by way of example and do not show an embodiment of the invention in a limiting sense.

De figuren die bij dit toepassingsvoorbeeld horen zijn de figuren 7 tot en met 23.The figures associated with this application example are Figures 7 to 23.

Deze toepassing van de uitvinding, zoals hierna beschreven, betreft een verbrandingsturbine met een turbinehuis waarin één variabele rotor draait.This application of the invention, as described below, relates to a combustion turbine with a turbine housing in which one variable rotor rotates.

De aandrijving gebeurt door de drukvermeerdering als gevolg van de ontbranding van een brandstof of een brandstofmengsel in de turbine.The drive takes place through the pressure increase as a result of the ignition of a fuel or a fuel mixture in the turbine.

De belangrijkste componenten van deze toepassing zijn terug het turbinehuis en de rotor.The most important components of this application are the turbine housing and the rotor.

De variabele rotor heeft vier variabele schoepen, twee niet- evenwijdige rotorwanden, vier variabele rotorkamers en een geknikte rotoras.The variable rotor has four variable blades, two non-parallel rotor walls, four variable rotor chambers and a bent rotor shaft.

Bij deze toepassing is de variabiliteit van de schoepen verwezenlijkt door de schoepen in twee helften te construeren en in een vorm waardoor ze tijdens het roteren in of uit elkaar kunnen schuiven.In this application, the variability of the blades is achieved by constructing the blades in two halves and in a form that allows them to slide in or out of each other during rotation.

Als variante kan men de variabiliteit van de schoepen ook bereiken door de schoepen uit te voeren in een flexibel veerstaal zoals aangegeven in de figuur 5.As a variant, the variability of the blades can also be achieved by designing the blades in a flexible spring steel as indicated in Figure 5.

Op de figuren 7, 8, 9,10, 11 en 12 zijn de rotoronderdelen, omwille van de duidelijkheid, elke apart (gedemonteerd) getekend. Op de tekeningen 13,14,15 en 16 zien we de rotoronderdelen samengevoegd (gemonteerd) in het turbinehuis.Figures 7, 8, 9, 10, 11 and 12 show the rotor parts for the sake of clarity, each separately (disassembled). On the drawings 13, 14, 15 and 16 we see the rotor parts assembled (mounted) in the turbine housing.

Op de figuren 7, 8 en 9 is het eerste hoofdelement te zien, namelijk de rechtse rotorhelft. Figuur 7 is een vooraanzicht op de binnenzijde van de rechtse rotorhelft.Figures 7, 8 and 9 show the first main element, namely the right-hand rotor half. Figure 7 is a front view of the inside of the right-hand rotor half.

Figuur 8 is een zijaanzicht volgens de lijn A-A.Figure 8 is a side view along the line A-A.

Figuur 9 is een doorsnede volgens de lijn B-B.Figure 9 is a section along the line B-B.

De rechtse rotorhelft heeft vier halve schoepen (26), een rotorwand (27) en de helft van de rotoras (28) met een halve bolkoppeling (29).The right-hand rotor half has four half-blades (26), a rotor wall (27) and half of the rotor shaft (28) with a half-ball coupling (29).

De vier halve schoepen (26) zijn bevestigd aan de schijfVormige rotorwand (27) en aan de rotoras (28) met de bolkoppeling (29).The four half-blades (26) are attached to the disk-shaped rotor wall (27) and to the rotor shaft (28) with the ball coupling (29).

Bij de rechtse rotorwand zijn de halve schoepen gleufVormig (26) uitgevoerd.On the right-hand rotor wall, the half-blades are slit-shaped (26).

De reden hiervan is dat de halve schoepen van de linkse rotorwand, tijdens het roteren, in en uit de gleufvormige halve schoepen van de rechtse rotorwand moeten kunnen schuiven.The reason for this is that, during rotation, the half-blades of the left-hand rotor wall must be able to slide in and out of the slot-shaped half-blades of the right-hand rotor wall.

De rotorwand (27) is in het center,haaks op de halve rotoras (28), bevestigd.The rotor wall (27) is mounted in the center perpendicular to the half rotor shaft (28).

Op een aantal plaatsen in de rotorwand, in de schoepen en in de bolkoppeling zijn segmenten af veren (30) aangebracht om een goede afsluiting te bekomen tussen het turbinehuis en de rotoronderdelen.Segments of springs (30) are provided at a number of places in the rotor wall, in the blades and in the ball coupling, in order to obtain a good seal between the turbine housing and the rotor parts.

Op de figuren 10,11 en 12 is het tweede hoofdelement te zien, namelijk de linkse rotorhelft. Figuur 10 is een vooraanzicht op de binnenzijde van de linkse rotorhelft.Figures 10, 11 and 12 show the second main element, namely the left-hand rotor half. Figure 10 is a front view of the inside of the left-hand rotor half.

Figuur 11 is een zijaanzicht volgens de lijn C-C.Figure 11 is a side view along the line C-C.

Figuur 12 is een doorsnede volgens de lijn D-D.Figure 12 is a section along the line D-D.

De doorsnede volgens D-D is bovenaan gesneden op de schoep en onderaan juist naast de schoep.The section according to D-D is cut at the top on the vane and at the bottom just next to the vane.

Op de drie figuren van de linkse rotorhelft zijn de halve schoepen (31), de rotorwand (32) en ie rotoras (33) met de halve bolkoppeling (34) te zien.The three figures of the left-hand rotor half show the half-blades (31), the rotor wall (32) and the rotor shaft (33) with the half-ball coupling (34).

Dok hier is de rotorwand (32) in het center haaks op rotoras (33) bevestigd.Here too the rotor wall (32) is mounted perpendicular to the rotor shaft (33) in the center.

De twee halve rotor-assen hebben in het midden een halve bolkoppeling waardoor de rotatie-is geknikt kan roteren.The two half-rotor shafts have a half-ball coupling in the middle so that the rotation can be rotated.

3ij deze rotorhelft zijn er ook op een aantal plaatsen in de rotorwand, in de schoepen en in de jolkoppeling zijn segmenten of veren (35) aangebracht om een goede afsluiting te bekomen ussen het turbinehuis en de rotoronderdelen.At this rotor half there are also segments or springs (35) arranged at a number of places in the rotor wall, in the blades and in the jig coupling, in order to obtain a good seal between the turbine housing and the rotor parts.

Dp de figuren 13,14, 15 en 16 is te zien hoe de linkse en de rechtse rotorhelften in het urbinehuis zijn gemonteerd (samengevoegd).Figures 13, 14, 15 and 16 show how the left and right rotor halves are mounted (assembled) in the urbine housing.

figuur 13 is een vooraanzicht op de turbine Het derde hoofdelement is het turbinehuis (36). iet turbinehuis omsluit de rotor volledig, waardoor de rotorkamers aan de buitenzijde »egrensd en/of afgesloten zijn door het turbinehuis.Figure 13 is a front view of the turbine. The third main element is the turbine housing (36). The turbine housing completely encloses the rotor, so that the rotor chambers on the outside are bounded and / or closed off by the turbine housing.

n dit cilindervormige turbinehuis (36) zijn twee inlaatbuizen (37) en twee uitlaatbuizen (38) ;n een ontstekingsbougie (39) aangebracht. In het turbinehuis, ter hoogte van iedere inlaatbuis 37)en uitlaatbuis (38), zijn ook de inlaat- (40)en de uitlaatkleppen (41)aangebracht.In this cylindrical turbine housing (36) are arranged two inlet tubes (37) and two outlet tubes (38), and an ignition plug (39). In the turbine housing, at the level of each inlet tube 37) and outlet tube (38), the inlet (40) and the outlet valves (41) are also arranged.

figuur 14 is een doorsnede volgens de lijn E-E. figuur 15 is een zijaanzicht volgens de lijn G-G. figuur 16 is een doorsnede volgens de lijn F-F.Figure 14 is a section along the line E-E. Figure 15 is a side view along the line G-G. Figure 16 is a section along the line F-F.

Dp het turbinehuis zitten ook de rollagerhouders (42) waar de rotorassen (28)(33) van de rotor n bevestigd worden.The turbine housing also contains the roller bearing holders (42) where the rotor shafts (28) (33) of the rotor n are attached.

)e twee rollagerhouders (42) in het turbinehuis (36) staan in een hoek tegenover elkaar waardoor de twee halve rotorassen (28)(33) niet in een lijn liggen, maar een hoek maken.The two roller bearing holders (42) in the turbine housing (36) are opposite each other at an angle so that the two half rotor shafts (28) (33) are not in line, but make an angle.

)e rotorassen (28)(33) van de rotor zijn gemonteerd in de rollagerhouders (42) van het urbinehuis (36) en maken in het midden een knik.The rotor shafts (28) (33) are mounted in the roller bearing holders (42) of the urbine housing (36) and make a kink in the center.

)e knik en de verbinding van de tweedelige rotoras wordt verwezenlijkt met een lolkoppeling (29)(34).The kink and the connection of the two-part rotor shaft is realized with a roller coupling (29) (34).

)oor deze geknikte rotoras is het mogelijk om de twee rotorwanden (27)(32) in nevenwijdige rotatievlakken te laten roteren. Doordat de twee rotorwanden (27)(32) niet venwijdig staan ten opzichte van elkaar hebben zij een variabele tussenafstand, lierdoor zullen de schoepen (26)(31) tijdens het roteren van de rotor, al naargelang hun ositie in een rotatiecyclus, in of uit elkaar schuiven. Om dit in- en uit elkaar schuiven, in alle oeken mogelijk te maken, hebben de gleufVormige schoepen (26) een V-vormige verbreding. De variabiliteit, met name het groter of kleiner worden van het aangrijpingsoppervlak, van de schoepen is dus nodig omdat de rotorwanden niet evenwijdig staan ten opzichte van elkaar.With this buckled rotor shaft it is possible to rotate the two rotor walls (27) (32) in parallel rotation planes. Because the two rotor walls (27) (32) are not parallel to each other, they have a variable spacing, through which the blades (26) (31) will be in or out during rotation of the rotor, depending on their position in a rotation cycle. slide apart. To make this sliding in and out of each other possible in all angles, the slot-shaped blades (26) have a V-shaped widening. The variability, in particular the increase or decrease of the engagement surface, of the blades is therefore necessary because the rotor walls are not parallel to each other.

De ruimtes, vier in totaal, die gevormd en/of begrensd worden door de schoepen (26)(3 l)en de rotorwanden (gedeeltes van de rotorwanden tussen de betreffende schoepen) (27)(32) zijn de rotorkamers (43).The spaces, four in total, that are formed and / or bounded by the blades (26) (3 l) and the rotor walls (parts of the rotor walls between the respective blades) (27) (32) are the rotor chambers (43).

De twee rotorwanden (27)(32) draaien dus in een niet-evenwijdig rotatievlak, waardoor ze de schoepen in of uit elkaar doen schuiven tijdens het roteren.The two rotor walls (27) (32) thus rotate in a non-parallel plane of rotation, causing the blades to slide in or apart during rotation.

Dit alles heeft voor gevolg dat het volume van de vier rotorkamers (43) wijzigt tijdens het roteren.All this results in the volume of the four rotor chambers (43) changing during rotation.

Deze rotorkamers kunnen we, bij deze toepassing, verbrandingskamers noemen omdat in de rotorkamers de brandstof wordt aangezogen, gecomprimeerd, ontbrandt en ten slotte de verbrandingsgassen uitstoot.In this application, we can call these rotor chambers combustion chambers because in the rotor chambers the fuel is sucked in, compressed, ignited and finally emits the combustion gasses.

Deze rotorkamers doen de omzetting van brandstof naar beweging.These rotor chambers do the conversion from fuel to movement.

De inlaat- (37) en uitlaatopeningen (38) met de kleppen (40) (41) in het turbinehuis dienen, iet zoals bij een traditionele motor, om de brandstof of brandstofmengsel in de rotorkamers te laten instromen, en na de arbeidsslag de verbrandingsgassen te evacueren.The inlet (37) and outlet openings (38) with the valves (40) (41) in the turbine housing serve, as with a traditional engine, to allow the fuel or fuel mixture to flow into the rotor chambers, and after the work stroke, the combustion gases to evacuate.

Dp een aantal plaatsen in de rotorwanden, bolkoppeling en de schoepen zijn segmenten Veren) (30)(35)aangebracht om een goede afsluiting tussen de rotorkamers en het turbinehuis :e bekomen.Segments of springs (30) (35) are arranged at a number of locations in the rotor walls, ball coupling and the blades, in order to obtain a good seal between the rotor chambers and the turbine housing.

j) Beschrijving van de werking van eerste toepassingsvoorbeeld: /oor de beschrijving van de werking wordt verwezen naar de figuren 17, 18,19, 20, 21, 22 en 13.j) Description of the operation of the first application example: For the description of the operation reference is made to Figures 17, 18, 19, 20, 21, 22 and 13.

"iguur 17 is een zijaanzicht op de rotor (omwille van de duidelijkheid zonder het turbinehuis) net de drukontwikkeling in twee rotorkamers gedurende de arbeidsslag.Figure 17 is a side view of the rotor (for the sake of clarity without the turbine housing) with the development of pressure in two rotor chambers during the work stroke.

7iguur 19 is een doorsnede op de rotor haaks op de rotoras (omwille van de duidelijkheid :onder het turbinehuis) met de drukontwikkeling gedurende de arbeidsslag in een rotorkamer )p haar grootste volume.Figure 19 is a section on the rotor perpendicular to the rotor shaft (for the sake of clarity: under the turbine housing) with the pressure development during the work stroke in a rotor chamber) p its largest volume.

nguur 18 is een schematische voorstelling van de breedte van de schoepen gedurende de helft /an een omwenteling.Figure 18 is a schematic representation of the width of the blades during half a revolution.

Doordat de rotorwanden in een hoek ten opzichte van elkaar roteren en doordat hierdoor de ichoepen (26)(31) in- of uit elkaar schuiven tijdens het roteren in het turbinehuis zal de 'olume-inhoud van de rotorkamers variëren.Because the rotor walls rotate at an angle with respect to each other and because this causes the blades (26) (31) to slide in or out of each other during rotation in the turbine housing, the olume content of the rotor chambers will vary.

rijdens het roteren, zullen enkel de aangrijpingsoppervlaktes (de oppervlakte waar de druk op langrijpt) van de schoepen groter of kleiner worden. De oppervlaktes van de tegenover elkaar iggende rotorwanden blijven steeds even groot. Door het in- of uitschuiven van de schoepen ;ullen de volumes van de rotorkamers naargelang hun positie in de rotatiecyclus vergroten of verkleinen.during rotation, only the engagement surfaces (the surface on which the pressure elongates) of the blades will become larger or smaller. The surfaces of the opposite rotor walls always remain the same size. By sliding the blades in or out, the volumes of the rotor chambers increase or decrease depending on their position in the rotation cycle.

lij deze toepassing als verbrandingsturbine is het rendement van de turbine veel minder ifhankelijk van het volume van de aangezogen brandstof dan bijvoorbeeld bij een traditionele verbrandingsmotor.In this application as a combustion turbine, the efficiency of the turbine is much less dependent on the volume of the fuel sucked in than, for example, with a traditional combustion engine.

Zeel meer dan de volume-inhoud zal de grootte van de aangrijpingsoppervlakte van de otorwanden en de schoepen en de afstand van de resultante van de uitgeoefende druk op de otorwanden en de schoepen tot de rotoras een belangrijkere rol spelen.Much more than the volume content, the size of the engagement surface of the rotor walls and blades and the distance of the resultant of the pressure exerted on the rotor walls and blades to the rotor shaft will play a more important role.

Daarom kan men het verschil van het grootste en het kleinste volume van de rotorkamers uitgedrukt in volume-eenheden, niet procenten) tamelijk beperkt houden.Therefore, the difference between the largest and smallest volume of the rotor chambers expressed in units of volume, not percentages, can be kept rather limited.

'rocentueel zal het verschil in volume van de rotorkamers wel aanzienlijk zijn.'Rocentually, the difference in volume of the rotor chambers will be considerable.

De som van de oppervlaktes van de rotorwanden en de aangrijpoppervlaktes van de schoepen zal procentueel, gelijk waar in de rotatiestand, in deze toepassing, relatief weinig verschillen. Dit kenmerk is een belangrijk gegeven voor het rendement en het verbruik van de turbine.The sum of the surfaces of the rotor walls and the engagement surfaces of the blades will differ relatively little as a percentage, wherever in the rotational position, in this application. This characteristic is an important factor for the efficiency and consumption of the turbine.

Het kenmerk is eveneens een belangrijk gegeven om de slijtage en dus ook het rendementsverlies ten gevolge van het in en uit elkaar schuiven van de schoepen te beperken.The characteristic is also an important factor for limiting the wear and therefore also the loss of efficiency as a result of the blades sliding in and out.

Tijdens het roteren gebeuren, net zoals bij een traditionele motor, de vier fazen.During rotation, just like with a traditional motor, the four phases happen.

Het aanzuigen van de brandstof, het comprimeren, het ontbranden en ten slotte het uitstoten van de verbrande gassen.The suction of the fuel, the compression, the ignition and finally the exhausting of the burned gases.

Als tijdens het roteren de rotorwanden uit elkaar gaan krijgen we een volumevergroting in de rotorkamers en ontstaat er dus een aanzuigeffect en omgekeerd als de rotorwanden tijdens het roteren naar elkaar toe gaan hebben we een volumeverkleining en dus een comprimerend effect.If the rotor walls separate during rotation, we get a volume increase in the rotor chambers and a suction effect is created and vice versa if the rotor walls move towards each other during rotation, we have a volume reduction and therefore a compressive effect.

Bij de drukvermeerdering, tengevolge van de ontbranding van de brandstof in de rotorkamer zal de druk direct aangrijpen op de twee aangrijpingsoppervlaktes van de schoepen, op de rotorkamerwanden en op een deel van de binnenwand van het turbinehuis (zie figuur 17,18 en 19).With the pressure increase, as a result of the combustion of the fuel in the rotor chamber, the pressure will act directly on the two engagement surfaces of the blades, on the rotor chamber walls and on a part of the inner wall of the turbine housing (see Figures 17, 18 and 19).

Het is enkel de kleinste aangrijpingsoppervlakte van een van de twee schoepen (die deel uitmaken van een rotorkamer) en een deel van de turbinehuiswand die niet bijdragen in het rendement.It is only the smallest engagement surface of one of the two blades (which are part of a rotor chamber) and a part of the turbine housing wall that do not contribute to the efficiency.

De resultante van de druk op de rotorwanden en op schoepen, in de rotorkamer waar de ontbranding plaats vindt, zal de rotor doen bewegen in de richting die een vergroting van het rotorkamervolume toelaat, dus in de richting waar de rotorwanden uit elkaar gaan (zie figuur 17,18 en 19).The result of the pressure on the rotor walls and on blades, in the rotor chamber where the ignition takes place, will cause the rotor to move in the direction that allows an increase in the rotor chamber volume, that is, in the direction where the rotor walls separate (see figure) 17, 18 and 19).

Doordat de rotorkamerwanden een V-vormig oppervlak hebben, heeft dit voor gevolg dat de oppervlakte vergroot naarmate men van de rotoras verwijderd is.Because the rotor chamber walls have a V-shaped surface, this has the consequence that the surface increases as one is removed from the rotor shaft.

Hierdoor komt de resultante van de drukkrachten dicht bij de buitenkant van de rotorkamer te liggen en heeft dit een zeer gunstig resultaat voor het koppel van de motor.This brings the resultant of the compressive forces close to the outside of the rotor chamber and has a very favorable result for the torque of the motor.

De twee inlaatkleppen zijn niet samen geplaatst, maar verdeeld over de ene helft van het turbinehuis, namelijk de zone (halve omwenteling) waarin de rotor opengaat (de aanzuig- en arbeidszone);The two inlet valves are not placed together, but distributed over one half of the turbine housing, namely the zone (half revolution) in which the rotor opens (the suction and working zone);

In dit voorbeeld draait de rotor wijzerzin.In this example, the rotor turns clockwise.

De twee uitlaatkleppen staan verdeeld over de andere helft van het turbinehuis.The two exhaust valves are distributed over the other half of the turbine housing.

Dit is de zone (andere helft van de omwenteling) waarin de rotor dichtgaat ( de compressie-en de uitstootzone).This is the zone (other half of the revolution) in which the rotor closes (the compression and the ejection zone).

Doordat de inlaat- en de uitlaatkleppen op verschillende plaatsen gemonteerd zijn kan men de cyclussen van het aanzuigen van het brandstofmengsel en het uitstoten van de verbrandingsgassen met een rendementsvriendelijke continuïteit realiseren.Because the inlet and outlet valves are mounted in different places, it is possible to realize the cycles of sucking in the fuel mixture and ejecting the combustion gases with an efficiency-friendly continuity.

Figuren 20 tot en met 23 geven een schematische voorstelling van een viertakt verbrandingscyclus in één rotorkamer met de schoepen gemerkt als X en Y.Figures 20 to 23 show a schematic representation of a four-stroke combustion cycle in one rotor chamber with the blades marked as X and Y.

De stippelijn geeft het begin van de slag aan en de volle lijn het einde van de slag die de schoepen doorlopen. De lijn met de pijl heeft de lengte van de slag aan die het midden van de rotorkamer doorloopt tijdens de slag. Het gearceerde gedeelte (lijntjes) duidt de zone aan die de rotorkamer gedurende die slag bestrijkt.The dotted line indicates the start of the stroke and the solid line the end of the stroke that the blades go through. The line with the arrow indicates the length of the stroke that runs through the center of the rotor chamber during the stroke. The shaded area (lines) indicates the zone that covers the rotor chamber during that stroke.

Het donkere gedeelte toont de ruimte aan tussen de twee rotorwanden op die plaats in de omwenteling.The dark part shows the space between the two rotor walls at that location in the revolution.

Figuur 20 toont de aanzuigslag die een rotorkamer (met de schoepen x en y) maakt en waarbij twee schoepen de beweging maken van xl - yl naar x2 - y2. Tijdens deze beweging vergroot de ruimte tussen de schijven en wordt hierdoor een aanzuigeffect gecreëerd.Figure 20 shows the suction stroke that a rotor chamber makes (with the blades x and y) and in which two blades make the movement from x1 - yl to x2 - y2. During this movement the space between the discs increases and a suction effect is created as a result.

Gedurende deze slag gaan de inlaatkleppen na elkaar open en laten de brandstof binnen.During this stroke, the inlet valves open one after the other and allow the fuel to enter.

Figuur 21 toont de compressieslag van de kamer gedurende de beweging van x2 - y2 naar x3 - y3. Hier zien we de compressie gebeuren doordat de schoepen in de gleuven schuiven waardoor het volume in de rotorkamer vermindert en de brandstof gecomprimeerd wordt.Figure 21 shows the compression stroke of the chamber during the movement from x2 - y2 to x3 - y3. Here we see the compression happening as the blades slide into the slots, reducing the volume in the rotor chamber and compressing the fuel.

Figuur 22 toont de arbeidslag. De arbeidslag verloopt van x3 - y3 tot x4 - y4.Figure 22 shows the work stroke. The labor rate runs from x3 - y3 to x4 - y4.

De kamer staat in stand x3 - y3 met de gecomprimeerde brandstof en hier laat de bougie door een vonk de brandstof ontbranden.The chamber is in position x3 - y3 with the compressed fuel and here the spark ignites the fuel by a spark.

Door ontbranding ontstaat een drukvermeerdering die zich op de twee schoepen en op de rotorwanden overzet.Ignition causes a pressure increase that transfers to the two blades and to the rotor walls.

Het volume in de rotorkamer wil expanderen en door die drukvermeerdering zal de rotor bewegen in de richting van de pijl namelijk waar het volume van de rotorkamer kan vergroten.The volume in the rotor chamber wants to expand and as a result of this pressure increase the rotor will move in the direction of the arrow, namely where the volume of the rotor chamber can increase.

Het effect van de druk zowel op de schoepen als op de rotorkamerwanden binnenin de kamer vergroot naarmate de afstand vanaf de draaias vergroot.The effect of the pressure both on the blades and on the rotor chamber walls within the chamber increases as the distance from the axis of rotation increases.

Figuur 23 laat de uitlaatslag zien waarbij de rotatie verloopt van x4 - y4 naar x5 - y5.Figure 23 shows the exhaust stroke where the rotation runs from x4 - y4 to x5 - y5.

Tijdens deze slag gaan de uitlaatkleppen een na een open wanneer de rotorkamer passeert en worden de uitlaatgassen uit de rotor gestuwd door de volumeverkleining die de rotorkamer gedurende deze slag ondergaat.During this stroke, the outlet valves open one by one as the rotor chamber passes and the exhaust gases are forced out of the rotor by the volume reduction that the rotor chamber undergoes during this stroke.

Deze toepassing van de uitvinding betreft dus een soort van verbrandingsturbine zonder dat er traditionele zuigers, zuigerstangen, krukas of cilinders aan te pas komen.This application of the invention thus relates to a kind of combustion turbine without the use of traditional pistons, piston rods, crankshaft or cylinders.

Bij een traditionele motor zet de ontbrandingsdruk van het brandstofmengsel zich over op de bovenkant van de zuiger, op de wand van de cilinder en op de binnenkant van het cleppenblok. Hierdoor zal de zuiger in de cilinder bewegen. Deze beweging wordt via de zuigerstang overgezet op de krukas die hierdoor een draaiende beweging maakt.With a traditional engine, the ignition pressure of the fuel mixture is transferred to the top of the piston, to the cylinder wall and to the inside of the clepen block. This will cause the piston to move in the cylinder. This movement is transferred via the piston rod to the crankshaft, which makes a rotating movement.

Het is dus enkel de druk op de bovenzijde van de zuiger die voor een beweging zorgt.It is therefore only the pressure on the top of the piston that causes a movement.

De druk op de cilinderwanden zal totaal niets bijdragen in het rendement.The pressure on the cylinder walls will contribute nothing to the efficiency.

Als men de uitvinding vergelijkt met een traditionele motor zou men kunnen stellen dat de zuigers, zuigerstangen en krukas zijn weggevallen.If one compares the invention to a traditional engine, one could say that the pistons, piston rods and crankshaft have been dropped.

Men zou kunnen stellen dat als het ware enkel de cilinders (zijn de rotorkamers) zijn Dvergebleven. Maar dan wel cilinders die tijdens het roteren in een motorhuis, en waarbij al laargelang hun stand in het motorhuis, hun volume-inhoud vergroot of verkleint en die alle Irak op hun wanden omzetten in beweging.It could be argued that, as it were, only the cylinders (are the rotor chambers) have remained. But then cylinders that rotate in a motor housing, and where, depending on their position in the motor housing, their volume content increases or decreases and that all Iraq on their walls turn into movement.

De verbranding van de brandstof gebeurt in de rotorkamers waardoor de verbrandingsdruk volledig op de wanden van de rotorkamer, en voor een deel op de binnenwand van het urbinehuis, komt en niet meer op een zuiger.The combustion of the fuel takes place in the rotor chambers, as a result of which the combustion pressure comes entirely on the walls of the rotor chamber, and partly on the inner wall of the urbine housing, and no longer on a piston.

Door de verbrandingsdruk zal de rotorkamer haar volume vergroten, en deze /olumevergroting kan enkel als de rotorkamer, in het turbinehuis, in die richting roteert waarin een volumevergroting mogelijk is. De rotor zal dus in de richting draaien waarbij de otorwanden en de schoepen uit elkaar roteren.Due to the combustion pressure, the rotor chamber will increase its volume, and this / oil increase can only be achieved if the rotor chamber, in the turbine housing, rotates in that direction in which a volume increase is possible. The rotor will therefore rotate in the direction in which the rotor walls and the blades rotate apart.

Wil men, bij traditionele motoren, een grote krachtontwikkeling hebben dan moet met notoren met grote cilinderinhoud gebruiken die dan terug een groter verbruik hebben. De krachtontwikkeling is evenredig met de cilinderinhoud en hierdoor ook met het verbruik van brandstof.If you want to have a large force development with traditional engines, you have to use engines with a large displacement that then have a higher consumption. The force development is proportional to the engine capacity and therefore also to the fuel consumption.

Bij de uitvinding hangt het rendement van de omzetting van brandstof naar beweging veel minder af van de volumeverplaatsing van de rotorkamers, maar eerder van de oppervlakte van de rotorwanden en de schoepen en van de afstand van deze oppervlakte tot de rotoras.In the invention, the efficiency of the conversion from fuel to movement depends much less on the volume displacement of the rotor chambers, but rather on the surface of the rotor walls and the blades and on the distance of this surface from the rotor shaft.

Hier zal het dus aangewezen zijn om, in deze toepassing, het verschil tussen het kleinste en het grootste volume van de rotorkamers zo beperkt mogelijk te houden en de rotorkamers zo ver mogelijk van de draaias van de rotor te construeren.In this application it will therefore be appropriate to keep the difference between the smallest and the largest volume of the rotor chambers as limited as possible and to construct the rotor chambers as far as possible from the rotational axis of the rotor.

Doordat de druk zich overal even groot overzet, zal ongeveer 90% van alle wandoppervlakte van de rotorkamer bijdragen tot het rendement.Because the pressure is equally large everywhere, approximately 90% of all wall space of the rotor chamber will contribute to the efficiency.

Doordat de oppervlakte van de schoepen, en vooral van de rotorwanden vergroot naarmate ze verder van de draaisas ligt, heeft dit een zeer gunstige invloed op het draaiend moment. De uitvinding laat dus toe om turbines te maken waarbij de rotorkamers ver van de draaias liggen en met weinig volume-inhoud, waardoor men met een zeer laag verbruik, zeer grote krachtontwikkeling kan produceren. Door een grotere krachtontwikkeling kan men de motor ook veel minder toeren laten maken.Because the area of the blades, and especially of the rotor walls, increases the farther they are from the axis of rotation, this has a very favorable influence on the rotating moment. The invention thus makes it possible to make turbines in which the rotor chambers are far from the axis of rotation and with little volume content, as a result of which very large power consumption can be produced with very low consumption. Due to greater force development, the engine can also be made to run much less fast.

Besluit:Decision:

De variabele rotorturbine maakt het mogelijk om een verbrandingsturbine te maken waarbij men : -meer rendement verkrijgt doordat de verbrandingsdruk direct druk uitoefent op alle oppervlaktes van de rotorkamer, en hierdoor het grootste deel van die oppervlaktes deze druk direct omzetten in beweging.The variable rotor turbine makes it possible to make a combustion turbine in which one obtains-more efficiency because the combustion pressure exerts direct pressure on all surfaces of the rotor chamber, and as a result the majority of these surfaces immediately convert this pressure into movement.

- het is een turbine die in beweging komt door de krachten die de verbrandingsdruk uitoefent op de wanden van de rotorkamer waardoor de volumeverplaatsing van de rotorkamers beperkt kan gehouden worden zonder in te boeten op kracht of rendement.- it is a turbine that starts to move due to the forces that the combustion pressure exerts on the walls of the rotor chamber, so that the volume displacement of the rotor chambers can be limited without sacrificing force or efficiency.

-doordat het rendement bij de uitvinding, in tegenstelling met de traditionele motoren, minder afhangt van de volumeverplaatsing kan men motoren produceren waarbij de rotorkamer relatief ver van de draaias ligt waardoor men, zonder dat het verbruik verhoogt, men een hoger rendement verkrijgt.because the efficiency of the invention, in contrast to the traditional motors, depends less on the volume displacement, motors can be produced in which the rotor chamber is relatively far from the axis of rotation, so that a higher efficiency is obtained without increasing consumption.

Hoe verder men van de draaias verwijderd is, hoe groter men de wandoppervlaktes van de kamers kan construeren hoe groter het rendement wordt.The farther away from the axis of rotation, the larger one can construct the wall surfaces of the chambers, the greater the efficiency.

Men kan de grootste volume-inhoud van de rotorkamers, in deze toepassing, zeer laag houden.In this application, the largest volume content of the rotor chambers can be kept very low.

Deze motor laat toe om zeer grote koppels te verwezenlijken.This motor makes it possible to realize very large couples.

-deze motor heeft veel minder draaiende en/of schuivende delen die enkel maar rendementsverlies kosten.-this engine has much fewer rotating and / or sliding parts that only cost a loss of efficiency.

-doordat men veel meer kracht uit deze motor kan halen, kan men het toerental naar beneden waardoor het verbruik ook nog eens zal dalen in vergelijking met een motor met dezelfde cilinderinhoud.-Because a lot more power can be obtained from this engine, the speed can be lowered, which means that the consumption will also decrease in comparison with an engine with the same cylinder capacity.

-het verbruik zal ook dalen doordat men in verhouding veel minder cilinderinhoud of kamerinhoud zal hebben om hetzelfde vermogen te halen; het zal ook mogelijk zijn om met armere mengsels te werken.- consumption will also decrease because people will have relatively less engine capacity or room capacity to achieve the same capacity; it will also be possible to work with poorer mixtures.

3) TWEEDE TOEPASSINGSVOORBEELD: ALS GETIJDENTURBINE a) Beschrijving van tweede toepassinesvoorbeeld3) SECOND APPLICATION EXAMPLE: AS TIDE TURBINE a) Description of second application example

De hiernavolgende gedetailleerde beschrijving, de beschrijving van de werking en de figuren in bijlage van een tweede toepassingsvoorbeeld dienen enkel bij wijze van voorbeeld en tonen niet in beperkende zin een uitvoeringsvorm van de uitvinding.The detailed description below, the description of the operation and the attached figures of a second application example only serve as an example and do not show an embodiment of the invention in a limiting sense.

Het tweede toepassingsvoorbeeld van de uitvinding betreft een apparaat dat de verplaatsing van water of andere vloeistoffen omzet in energie, meer bepaald in elektriciteit.The second application example of the invention relates to an apparatus that converts the displacement of water or other liquids into energy, in particular into electricity.

Vooral de verplaatsing van water als gevolg van getijden (zeeën) en als gevolg van hoogteverschillen (bergrivieren, stuwdammen, enz..) zijn de meest aangewezen vormen van waterverplaatsing die toepasbaar zijn op deze uitvinding.In particular, the displacement of water due to tides (seas) and due to height differences (mountain rivers, dams, etc.) are the most appropriate forms of water displacement that are applicable to this invention.

Bij deze toepassing van de uitvinding bestaat het apparaat uit een buisvormig turbinehuis waarin zich meerdere variabele rotoren bevinden.In this application of the invention, the apparatus consists of a tubular turbine housing in which there are several variable rotors.

Figuur 24 is een doorsnede volgens de lijn H-H.Figure 24 is a section along the line H-H.

Figuur 25 is een vooraanzicht op de getijdenturbine volgens de lijn J-J.Figure 25 is a front view of the tidal turbine along the line J-J.

In tegenstelling met het voorgaande voorbeeld van de verbrandingsturbine, bevinden er in dit toepassingsvoorbeeld, niet één maar zes variabele rotoren.In contrast to the previous example of the combustion turbine, there are not one but six variable rotors in this application example.

De rotoren zijn (45), bij deze toepassing, diametraal naast elkaar geplaatst.The rotors (45) are diametrically placed side by side in this application.

In het center van het turbinehuis bevindt zich een buisvormige console (46) waarin zich ook een generator (47) ofwel een hydraulische pomp met reservoir bevindt.In the center of the turbine housing is a tubular console (46) in which there is also a generator (47) or a hydraulic pump with reservoir.

Op de console zijn zes tussenschotten (48) gemonteerd en tussen de tussenschotten zijn de variabele rotoren (45) gemonteerd.Six dividers (48) are mounted on the console and the variable rotors (45) are mounted between the dividers.

De buitenste wand van het turbinehuis is een buisvormige constructie die hierna stromingsbuis (55) wordt genoemd.The outer wall of the turbine housing is a tubular structure, hereinafter referred to as flow tube (55).

De stromingsbuis dient dus voornamelijk om de waterverplaatsing te geleiden naar de rotoren. De stromingsbuis (55) is aan de tussenschotten (48) gemonteerd en vormt op die manier een geheel met de console.The flow tube therefore mainly serves to guide the water displacement to the rotors. The flow tube (55) is mounted on the partitions (48) and thus forms a whole with the console.

Op de stromingsbuis zijn ook twee stroomvinnen (58) gemonteerd om de turbine steeds in de richting van de waterverplaatsing te positioneren.Two flow fins (58) are also mounted on the flow tube to always position the turbine in the direction of the water displacement.

De turbine kan men in het water installeren op een pyloon die in de bodem verankerd zit en waarop de turbine horizontaal kan ronddraaien.The turbine can be installed in the water on a pylon that is anchored in the ground and on which the turbine can rotate horizontally.

Men kan ook de turbine ook laten drijven door de stromingsbuis hol te maken en het geheel met kabels te verankeren in de zee- of rivierbodem.The turbine can also be made to float by making the flow pipe hollow and anchoring the whole with cables in the sea or river bottom.

De rotorassen (51) van de variabele rotoren zijn door middel van lagers(53), bevestigd in de tussenschotten (48).The rotor shafts (51) of the variable rotors are mounted in the partitions (48) by means of bearings (53).

De rotorassen maken tussen iedere twee tussenschotten tweemaal een knik. In de knik zijn de rotorassen verbonden door een cardankoppeling (56).The rotor shafts make two kinks between every two partitions. The rotor shafts in the bend are connected by a cardan joint (56).

Als variant kan men ook flexibele (buigbare) assen gebruiken of de as enkel bevestigen aan de rotorwand en de as dus onderbreken tussen de twee rotorwanden.As a variant, it is also possible to use flexible (bendable) shafts or simply fix the shaft to the rotor wall and thus interrupt the shaft between the two rotor walls.

Op één plaats is een rotoras voorzien van een aftakking met een overbrengingsas (57) die verbonden is met een generator (47) in de console.At one location, a rotor shaft is provided with a branch with a transmission shaft (57) connected to a generator (47) in the console.

Elke variabele rotor heeft twee rotorwanden (49) die in een hoek staan ten opzichte van elkaar. De rotorwanden (49) zijn haaks bevestigd aan de rotorassen (51).Each variable rotor has two rotor walls (49) that are at an angle to each other. The rotor walls (49) are perpendicular to the rotor shafts (51).

Hierdoor roteren de rotorwanden dus niet evenwijdig aan elkaar.This means that the rotor walls do not rotate parallel to each other.

De rotorwanden zijn dicht bij de tussenschotten gemonteerd zodat er weinig waterverplaatsing verloren gaat tussen de rotorwanden en de tussenschotten.The rotor walls are mounted close to the partitions so that little water displacement is lost between the rotor walls and the partitions.

Naast de schoepen dragen ook de rotorwanden in belangrijke mate bij tot het rendement van de turbine omdat zij de zijdelingse waterdruk (F) omzetten in beweging.In addition to the blades, the rotor walls also contribute significantly to the efficiency of the turbine because they convert the lateral water pressure (F) into movement.

Naast de niet-evenwijdige rotorwanden (49) heeft elke variabele rotor ook vier variabele schoepen (50) en dus ook vier rotorkamers (52).In addition to the non-parallel rotor walls (49), each variable rotor also has four variable blades (50) and therefore also four rotor chambers (52).

De vierentwintig schoepen zijn in dwarsprofiel bekeken, licht gebogen.The twenty-four blades are viewed in a transverse profile, slightly bent.

De schoepen zijn enerzijds, in de breedte, bevestigd aan de rotorassen en anderzijds, in de lengte, bevestigd aan de rotorwanden.The blades are, on the one hand, fixed in width to the rotor shafts and, on the other hand, fixed in length to the rotor walls.

Tijdens het roteren, veranderen de oppervlaktes en de afmetingen van de schoepen.During rotation, the surfaces and dimensions of the blades change.

Bij deze toepassing is de variabiliteit van de vorm en oppervlakte van de schoepen verwezenlijkt door de schoepen in plooibare lamellen (54) te construeren waardoor de schoepen tijdens het roteren in of uit elkaar kunnen plooien.In this application, the variability of the shape and surface of the vanes is achieved by constructing the vanes in foldable slats (54) which allow the vanes to fold in or apart during rotation.

De variabiliteit in vorm en oppervlakte van de schoepen is nodig omdat de twee rotorwanden van elke rotor schuin staan ten opzichte van elkaar. Hierdoor roteren de rotorwanden, van elke rotor, in niet-evenwijdige rotatievlakken.The variability in shape and surface of the blades is necessary because the two rotor walls of each rotor are inclined with respect to each other. As a result, the rotor walls of each rotor rotate in non-parallel rotation planes.

Door deze opstelling van de rotorwanden plooien de schoepen tijdens het roteren steeds in en uit elkaar.Due to this arrangement of the rotor walls, the blades always fold in and out during rotation.

Deze variabele beweging die de schoepen, tijdens het roteren, ondergaan is naar de buitenzijde van de turbine een opengaande beweging, en naar het center van de turbine, een dichtgaande beweging.This variable movement that the blades undergo during rotation is an opening movement to the outside of the turbine and a closing movement to the center of the turbine.

Dit wil zeggen dat de lamellen van de schoepen meer openplooien naarmate ze verder van de console zijn en dat ze naarmate ze de console (46) (center van de turbine) naderen steeds verder dichtplooien.This means that the blades of the blades fold open more the further they are from the console and that they approach the console (46) (center of the turbine) further and further and further close.

Hierdoor wordt de schoepenoppervlakte groter aan de buitenrand van de turbine (55) en kleiner tegen het center van de turbine.As a result, the blade surface becomes larger at the outer edge of the turbine (55) and smaller at the center of the turbine.

De schoepen gaan traploos van hun kleinste oppervlakte in het center van de turbine, over naar hun grootste oppervlakte in de buitenrand van de turbine (55).The blades move continuously from their smallest area in the center of the turbine to their largest area in the outer edge of the turbine (55).

Het construeren van de schoepen in lamellen is een van de mogelijk vormen om een variabiliteit van de schoepen te bekomen. Er zijn nog andere mogelijkheden om variabele schoepen te maken.Constructing the vanes in slats is one of the possible forms to obtain vane variability. There are other options for making variable blades.

Zo kan men de schoepen in twee of meer vaste stukken maken die dan over of naast elkaar schuiven tijdens het roteren.For example, the blades can be made into two or more fixed pieces that then slide over or next to each other while rotating.

De rotorwanden komen tijdens het roteren, in het center van de turbine, dichter bij elkaar en aan de buitenzijde van de turbine gaan ze verder uit elkaar.During rotation, the rotor walls come closer together at the center of the turbine and further apart on the outside of the turbine.

Hierdoor gaan de volumes van de rotorkamers (52), traploos van hun kleinste volume in het center van de turbine, over naar hun grootste volume in de buitenrand van de turbine.As a result, the volumes of the rotor chambers (52), infinitely variable from their smallest volume in the center of the turbine, move to their largest volume in the outer edge of the turbine.

De rotorkamers zijn de ruimtes die telkens gevormd worden tussen de schoepen en de gedeelten van de rotorwanden tussen de schoepen.The rotor chambers are the spaces that are formed between the blades and the parts of the rotor walls between the blades.

De rotor is in dit toepassingsvoorbeeld maar voor een klein gedeelte omsloten door een turbinehuis.In this application example, the rotor is only partially enclosed by a turbine housing.

Aan de voor- en achterzijde (instroom- en uitstroomzijde) is de rotor niet omsloten door het turbinehuis.At the front and rear (inflow and outflow side) the rotor is not enclosed by the turbine housing.

Hierdoor zijn de rotorkamers, op die plaats, aan de buitenrand open.As a result, the rotor chambers are open at that location on the outer edge.

In dit toepassingsvoorbeeld zijn er in de turbine in totaal dus zes variabele rotoren (45) waardoor er dus in totaal twaalf rotorwanden (49) met zes geknikte rotorassen (51), vier en twintig schoepen (50) en dus ook vier en twintig rotorkamers (52) aanwezig in deze turbine. Het is evident dat er ook turbines met meer of minder rotoren, en met meer of minder schoepen kunnen geconstrueerd worden.In this application example, there are therefore in total six variable rotors (45) in the turbine, so that in total there are twelve rotor walls (49) with six bent rotor shafts (51), twenty-four blades (50) and therefore also twenty-four rotor chambers ( 52) present in this turbine. It is evident that turbines with more or fewer rotors and with more or fewer blades can also be constructed.

b) Beschrijving van de werking van het tweede toepassingsvoorbeeld:b) Description of the operation of the second application example:

Er wordt momenteel al elektriciteit gewonnen uit de getijdenstromingen.Electricity is already being extracted from the tidal currents.

Men zou de apparaten die men hiervoor gebruikt kunnen vergelijken met kopieën van de huidige windmolens die men onder water geplaatst heeft.One could compare the devices used for this with copies of the current windmills that have been placed under water.

Om de waterverplaatsingals gevolg van stuwmeren en bergrivieren om te zetten naar elektriciteit worden meestal gewone turbines gebruikt.Normal turbines are usually used to convert the displacement of water due to reservoirs and mountain rivers.

Het water wordt dan in buizen naar de turbine geleid.The water is then piped to the turbine.

Zowel de getijdenturbines als de kleinere turbines hebben een rotor met schoepen waarop de krachten van de waterveiplaatsing aangrijpen.Both the tidal turbines and the smaller turbines have a rotor with blades on which the forces of the water filling installation engage.

Bij de uitvinding van de variabele rotorturbine gaat het niet enkel over een rotorschoep die de druk omzet naar beweging, maar een rotorkamer die alle drukbewegingen, zowel op de schoep als op de rotorwanden, omzet in beweging.The invention of the variable rotor turbine is not only about a rotor blade that converts the pressure into motion, but a rotor chamber that converts all pressure movements, both on the blade and on the rotor walls, into motion.

Om de beschrijving van de werking te illustreren wordt verwezen naar de figuren 26 en 27. Figuur 26 is een doorsnede volgens de lijn L-L.To illustrate the description of the operation, reference is made to Figures 26 and 27. Figure 26 is a section along the line L-L.

En figuur 27 is een vooraanzicht volgens de lijn K-K.And figure 27 is a front view along the line K-K.

Beide figuren dienen om schematisch een overzicht te geven van de werking van de drukkrachten in de rotorkamers, dus op de schoepen en de rotorwanden.Both figures serve to provide a schematic overview of the operation of the compressive forces in the rotor chambers, ie on the blades and the rotor walls.

De toepassing van de turbine van de uitvinding als getijdenturbine toont, naast de toepassing als verbrandingsturbine, aan dat de turbine kan aangedreven worden door verschillende soorten fluïdum.The use of the turbine of the invention as a tidal turbine shows, in addition to the use as a combustion turbine, that the turbine can be driven by different types of fluid.

Het verschil van dit toepassingsvoorbeeld (als getijdenturbine) met het eerste toepassingsvoorbeeld (als verbrandingsturbine) zit enkel in de afmetingen van de schoepen ten opzichte van de afmetingen van de rotorwanden.The difference between this application example (as a tidal turbine) and the first application example (as a combustion turbine) is only in the dimensions of the blades relative to the dimensions of the rotor walls.

Omwille van de aard van het fluïdum zijn de schoepen breder en groter dan bij de verbrandingsturbine, maar het blijft dezelfde variabele rotor van de uitvinding.Because of the nature of the fluid, the blades are wider and larger than with the combustion turbine, but it remains the same variable rotor of the invention.

Ook is hier gekozen om meerdere rotoren te plaatsen in een gedeeltelijk open turbinehuis in plaats van een gesloten turbinehuis omwille van de aard van het fluïdum.It has also been decided here to place several rotors in a partially open turbine housing instead of a closed turbine housing due to the nature of the fluid.

Zo zal bij elk fluïdum rekening moeten met rendementsoverwegingen, snelheid, druk, stromingsenergie, enz...For example, for each fluid, efficiency considerations, speed, pressure, flow energy, etc. must be taken into account.

Deze getijden turbine kan men, hetzij rechtstreeks in de watermassa (zeeën of bergrivieren) plaatsen, hetzij het water naar de turbine leiden in een buis of kanaal (stuwdammen of bergrivieren).This tidal turbine can either be placed directly in the body of water (seas or mountain rivers), or the water can be led to the turbine in a tube or channel (dams or mountain rivers).

Men kan voor bepaalde toepassingen de turbine ook horizontaal plaatsen, en indien men grote niveauverschillen heeft, kan men verschillende turbines onder elkaar plaatsen.For certain applications, the turbine can also be placed horizontally, and if one has large differences in level, one can place different turbines below each other.

Indien men de turbine diametraal (in vooraanzicht) bekijkt kan men de turbine indelen in twee zones. De grenslijn van de zones wordt gevormd door rotorassen.If one looks at the turbine diametrically (in front view) one can divide the turbine into two zones. The boundary line of the zones is formed by rotor shafts.

De zone tussen de rotorassen (51 ) en de stromingsbuis (55) noemen we hierna de buitenzone (59) en de zone die gevormd wordt tussen de draaiassen en de console is de binnenzone (60). Het oppervlak van de rotorwanden blijft in de zowel in de buitenzone zone als in de binnenzone gelijk.The zone between the rotor shafts (51) and the flow tube (55) is hereinafter referred to as the outer zone (59) and the zone formed between the rotary shafts and the console is the inner zone (60). The surface of the rotor walls remains the same in both the outer zone zone and the inner zone.

De oppervlakte van de schoepen in de buitenzone is, diametraal bekeken, ongeveer driemaal groter dan de oppervlakte van de schoepen in de binnenzone.The area of the vanes in the outer zone is, viewed from a diametrical perspective, about three times larger than the area of the vanes in the inner zone.

Hierdoor zijn ook de volumes van de rotorkamers in de buitenzone veel groter dan de volumes van de kamers in de binnenzone.As a result, the volumes of the rotor chambers in the outer zone are much larger than the volumes of the chambers in the inner zone.

Hierdoor is draaiend moment, dat door de verplaatsing van de watermassa uitgeoefend wordt op de schoepen van de buitenzone, een aantal malen groter dan op de schoepen van de binnenzone.As a result, the rotating moment that the movement of the water mass is exerted on the vanes of the outer zone is a number of times greater than on the vanes of the inner zone.

Men kan zeggen dat de buitenzone ook wel de productieve zone kan genoemd worden, en de binnenzone de onproductieve zone.It can be said that the outer zone can also be called the productive zone, and the inner zone the unproductive zone.

Dit is zeker zo wat de schoepen betreft.This is certainly the case with regard to the blades.

Zo bevinden er zich altijd, in totaal twaalf schoepen in de productieve zone en twaalf in de onproductieve zone.So there are always, in total, 12 blades in the productive zone and twelve in the unproductive zone.

De twaalf schoepen en de twaalf helften van de rotorwanden, in de productieve zone, ontvangen gemiddeld bijna driehonderd procent meer drukkrachten dan de schoepen en rotorwanden in de onproductieve zone.The twelve blades and the twelve halves of the rotor walls, in the productive zone, receive on average nearly three hundred percent more compressive forces than the blades and rotor walls in the unproductive zone.

Bijkomende elementen die het rendement verhogen is het feit dat in de productieve zone de oppervlakte van de schoepen vergroot naarmate ze verwijderd is van de draaias en in de onproductieve zone is dit omgekeerd.Additional elements that increase efficiency is the fact that in the productive zone the area of the blades increases as it is removed from the axis of rotation and in the unproductive zone this is reversed.

Dit heeft een gunstig gevolg voor het draaiend moment.This has a favorable effect on the turning moment.

De schoepen zijn geplooid waardoor zij hol staan in de productieve zone en bol in de onproductieve zone. Daarenboven is de console zodanig geconstrueerd dat zij de watermassa naar het buitenste deel van de turbine geleid en de snelheid van de watermassa opdrijft.The blades are pleated making them hollow in the productive zone and convex in the unproductive zone. In addition, the console is constructed in such a way that it guides the water mass to the outer part of the turbine and drives up the speed of the water mass.

Het voordeel van deze constructie is dat de enorme drukkrachten als gevolg van de waterveiplaatsing in zijn volle impact op het opengaande deel van de rotor, dus op de grootste oppervlaktes van de schoepen, zullen terechtkomen.The advantage of this construction is that the enormous pressure forces resulting from the water fill placement will end up in its full impact on the opening part of the rotor, that is on the largest surfaces of the blades.

Maar het zijn niet enkel de schoepen die de waterverplaatsing zullen omzetten, want naast de schoepen zullen ook de rotorwanden een spectaculaire bijdrage aan rendement leveren.But it is not only the blades that will convert the water displacement, because in addition to the blades, the rotor walls will also make a spectacular contribution to efficiency.

De waterverplaatsing zal een reactiekracht (F) uitoefenen op de rotorwanden.The water displacement will exert a reaction force (F) on the rotor walls.

Omwille van dit kenmerk zullen de rotorwanden zelfs in de onproductieve zone, aan de voorzijde waar het water binnenkomt, vroeger dan de schoepen rendement leveren.Because of this feature, the rotor walls, even in the unproductive zone at the front where the water enters, will yield earlier than the blades.

Het grote verschil tussen wind en getijdenstromingen is dat de snelheid van wind veel hoger is dan van getijdenstroming.The big difference between wind and tidal currents is that the speed of wind is much higher than that of tidal currents.

Daarom zullen de getijdenmolens, indien ze werken volgens het principe van de windmolens, zeer grote afmetingen moeten hebben indien ze de kleinere snelheid van getijden willen omzetten in hogere snelheden op de generator.Therefore, if they operate on the wind turbine principle, the tidal mills will have to have very large dimensions if they want to convert the smaller tidal speed into higher speeds on the generator.

Bij de uitvinding wordt het rendement van de krachten van de verplaatsing van de watermassa in veel grotere hoeveelheid omgezet dan bij de huidige installaties.With the invention, the efficiency of the forces of displacement of the water mass is converted into a much larger amount than with current installations.

Hierdoor kan men, met een in verhouding, met een veel kleiner toestel zeer veel energie omzetten.As a result, a lot of energy can be converted with a relatively small device with a much smaller device.

Doordat de afmetingen van het apparaat van de uitvinding veel kleiner zijn nemen de kansen op beschadiging bij stormen op zee in grote mate af.Because the dimensions of the device of the invention are much smaller, the chances of damage during storms at sea are greatly reduced.

Ook de productiekosten van het apparaat en de installatiekosten zullen stukken minder zijn. Maar het belangrijkste voordeel van de uitvinding bestaat erin dat men ook installaties zal kunnen inzetten op plaatsen met kleinere waterdieptes en/of waar de snelheid van de getijdenstromingen aan de lage kant zijn.The production costs of the device and the installation costs will also be considerably less. But the most important advantage of the invention is that it will also be possible to deploy installations in places with smaller water depths and / or where the speed of the tidal flows is on the low side.

Claims

4. CONCLUSIONS CONCLUSION 1 A turbine characterized in that the turbine consists of one or more rotors in which a rotor is provided with a means with which the rotor can rotate, and in addition the rotor also has side walls, hereinafter referred to as rotor walls, and wherein the rotor walls thus form part of the rotor and thus also rotate along with the rotor and wherein the rotor walls are not parallel to each other but make an angle with respect to each other, so that the distance between the rotor walls is not the same but varies and so that the rotor walls rotate in rotational planes that are not parallel to each other and wherein two or more rotor blades are located between and / or on the rotor walls, the rotor blades being directly or indirectly attached to the rotor walls and the rotor blades being constructed in a manner that they rotate during rotation to the non-parallel rotation of rotor walls, and that the chamber s or spaces, which are each formed between two rotor blades and the rotor walls (or parts of the rotor walls), and which are hereinafter referred to as rotor chambers, and wherein the walls of the rotor chambers consist of rotor blades and the rotor walls (or parts of the rotor walls) whereby the reaction surface per rotor chamber consists of the form-retaining surfaces of the two opposite rotor walls (or parts of rotor walls) and of the rotor vanes associated with the rotor chamber, and wherein the rotor chambers along the outside or the outer circumference of the rotor are not closed but are open and in which, because the distance between the rotor walls varies during rotation, the volume content of the rotor chambers will also vary during rotation, i.e. the volume content of the rotor chambers during the rotation, during one part of a revolution, will then increase during another part of a rotation. to reduce the rotation and where, when there is a pressure increase in or on the rotor chamber, the pressure will be exerted on the walls of the rotor chambers causing the rotor to rotate and whereby the power of the turbine is adjustable, if necessary for certain applications, by providing means in the turbine so that the angle of rotation of the rotor walls is increased or decreased so that the power and / or the efficiency of the turbine is controlled by increasing or decreasing the angle of rotation. CONCLUSION 2 Turbine according to claim 1, characterized in that one or more rotors, and thus also the rotor chambers, are completely enclosed by a fixed, non-rotating, turbine housing so that the rotor chambers are located everywhere in the turbine on the outside (outer edge of the turbine). rotor) are bounded and / or enclosed by the turbine housing and wherein any necessary means and openings are provided in or on the turbine housing that require the application such as inlet openings and outlet openings for the supply and discharge of the fluid. CONCLUSION 3 Turbine according to claim 1, characterized in that one or more rotors, and thus also the rotor chambers, are partially enclosed by a fixed, non-rotating, turbine housing so that the rotor chambers are outside the enclosure of the turbine housing, on the outside ( outer edge of the rotor) and in which, if necessary, means and openings are provided in or on the turbine housing that require the application, such as inlet openings and outlet openings for the supply and discharge of the fluid. CONCLUSION Turbine according to claim 1, characterized in that one or more rotors, and therefore also the rotor chambers, are not enclosed by a turbine housing, so that the turbine is open everywhere on the outside (outer edge of the rotor). CONCLUSION Turbine according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that a rotor rotates by means of a single or multi-part rotor shaft or shafts and which are constructed and / or mounted in such a way that the rotor walls which, directly or indirectly attached to the rotor shaft (s) are not parallel with respect to each other, as a result of which the rotor walls rotate in rotation planes which are angled relative to each other and whereby the distance between the rotor walls is variable. CONCLUSION 6 Turbine according to claims 1,2,3, and 4, characterized in that a rotor does not rotate with a central rotor shaft but by means arranged in the turbine housing, the means in the turbine housing being constructed such that the rotor walls are not parallel with respect to each other, as a result of which the rotor walls rotate in rotation planes which are angled relative to each other and as a result of which the distance between the rotor walls is variable. CONCLUSION Turbine according to claims 1, 2, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine is or are driven by the pressure created as a result of the ignition of a gaseous or liquid fuel or fuel mixture (s) or fuel-air mixture (s) and where in a rotor, while rotating in a housing, in a part of the rotation cycle (one revolution) of the rotor a volume increase takes place in the rotor chambers, whereby a suction effect occurs in the rotor chambers and wherein during a different part of the rotation cycle (one revolution) of the rotor a volume reduction occurs in the rotor chambers whereby a compressing effect is created and wherein there are means on and / or in the turbine housing applied along which during a part of the rotation cycle, fuel is sucked in, directly or indirectly, introduced or injected and that also means are provided on and / or in the housing along which the combustion or exhaust gases are discharged during another part of the rotation cycle and wherein, in addition to the fuel, other means necessary depending on the fuel are provided in, on or around the housing or the rotor be to make the turbine function as a combustion turbine such as, for example, ignition mechanisms, lubrication, cooling, inlet and outlet valves and all other necessary means and whereby the operating pressure that arises as a result of the combustion of the fuel in a rotor chamber transports its walls, being the walls rotor blades (or parts of) and on the rotor walls (or parts of), and that the pressure of the ignition in the rotor chamber will cause the entire rotor to rotate in the direction in which the volume content of the rotor chamber can increase. CONCLUSION 8 Turbine according to claims 1, 2, 3,4, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by displacement of water as a result of and / or from tidal action CONCLUSION 9 Turbine according to claims 1,2, 3,4, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by the displacement of water as a result of and / or from currents and / or level differences in rivers, reservoirs, sanitary water, sewage water, cooling water and drainage of rain and tap water. CONCLUSION Turbine according to claims 1, 2, 3, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by steam. CONCLUSION Turbine according to claims 1, 2, 3, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by the pressure of exhaust gases or combustion gases. CONCLUSION 12 Turbine according to claims 1,2, 3, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by gas pressure. CONCLUSION Turbine according to claims 1,2,3,5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by compressed air. CONCLUSION Turbine according to claims 1,2,3,5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by oil under increased pressure. CONCLUSION Turbine according to claims 1,2,3,4, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by fluid pressure other than 8.9 and 14. CONCLUSION 16 Turbine according to claims 1,3,4, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by wind. CONCLUSION 17 Turbine according to claims 1,2, 3,4, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by the wind and the air displacements that occur when a vehicle is on two or more wheels, or a vessel, or an aircraft are moving and the turbine is mounted in, on or on vehicles, vessels and aircraft. CONCLUSION Turbine according to claims 1, 3,4, 5 and 6, characterized in that the application consists in that the one or more rotors of the turbine are driven by the displacement of water and / or flows and / or water pressure that arise or which are located under or around a vessel, whether or not as a result of the displacement that the vessel makes, and whereby the turbine is mounted in, on or on a vessel.