BRPI0905662B1 - Conjunto de turbina - Google Patents

Conjunto de turbina Download PDF

Info

Publication number
BRPI0905662B1
BRPI0905662B1 BRPI0905662-9A BRPI0905662A BRPI0905662B1 BR PI0905662 B1 BRPI0905662 B1 BR PI0905662B1 BR PI0905662 A BRPI0905662 A BR PI0905662A BR PI0905662 B1 BRPI0905662 B1 BR PI0905662B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
blades
turbine
generator
turbine assembly
assembly according
Prior art date
Application number
BRPI0905662-9A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard Arthur Henry Reynolds
Original Assignee
Richard Arthur Henry Reynolds
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40852702&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI0905662(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from AU2008900080A external-priority patent/AU2008900080A0/en
Application filed by Richard Arthur Henry Reynolds filed Critical Richard Arthur Henry Reynolds
Publication of BRPI0905662A2 publication Critical patent/BRPI0905662A2/pt
Publication of BRPI0905662B1 publication Critical patent/BRPI0905662B1/pt

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/18—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines without stationary working-fluid guiding means
    • F01D1/22—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines without stationary working-fluid guiding means traversed by the working-fluid substantially radially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/04—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
    • F03B13/105—Bulb groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/063—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/18—Air and water being simultaneously used as working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/215—Rotors for wind turbines with vertical axis of the panemone or "vehicle ventilator" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/31—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape
    • F05B2240/311—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape flexible or elastic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

conjunto de turbina e estação de geração de energia a presente invenção refere-se a um conjunto de turbina compreendendo um conjunto de lâminas tendo uma pluralidade de lâminas curvas com uma extremidade interna de cada uma das lâminas curvas terminando em uma cavidade. a cavidade tem um lado aberto com um gerador localizado no interior da cavidade e acoplado ao conjunto de lâminas. o conjunto de turbina é adequado para uso subaquático. vários conjuntos de turbinas podem ser conectados para formar uma estação de geração de energia.

Description

Campo da Invenção
[001] A presente invenção refere-se a um conjunto de turbina, o qual pode ser usado com o propósito de geração de eletricidade. O conjunto de turbina pode ser ativado por meio de correntes de fluidos, tais como vento ou água. Mais particularmente, o conjunto de turbina pode ser usado em sistemas de geração de energia hidroelétricos utilizando a energia cinética da água.
Antecedentes da Invenção
[002] Turbinas para a geração de energia são conhecidas na técnica.A patente norte-americana No. 5.009.568 refere-se a um aparelho de geração ativado por meio de ondas compreendendo uma turbina a água montada para a rotação no interior de um alojamento sobre um eixo de saída vertical. O alojamento inclui um painel posterior e lados opostos e superfícies superiores e inferiores que formam um bocal de água o qual é adaptado para ficar de frente para as ondas vindas em sua direção e para direcioná-las para dentro do alojamento. Um divisor de ondas direciona uma porção de cada uma das ondas vindas em sua direção diretamente contra as superfícies frontais das lâminas da turbina a água, enquanto outra porção da onda é direcionada contra o painel posterior do alojamento e é redirecionada contra as superfícies frontais das lâminas opostas da turbina a água.
[003] A turbina pode ser montada sobre um eixo o qual é conectado operacionalmente a um volante pesado de um gerador de energia.
[004] A patente norte-americana No. 5.664.418 refere-se a uma turbina a vento com eixo vertical suportada sobre uma estrutura mantida num determinado lugar por meio de uma série circulante de ventoinhas defletoras tubulares com um formato crescente. As ventoinhas alargam no sentido do núcleo ou cubo da turbina concentrando o vento. O vento é preso momentaneamente quando da entrada em um interior oco das turbinas. Um eixo suportando a turbina é acoplado a um eixo operacional o qual é então associado com uma caixa de engrenagem diferencial. Também é proporcionado um par de eixos de operação de eixo fendido o qual carrega energia através de frenagem e de acopladores de placa de roda para geradores elétricos.
[005] A patente norte-americana No. 5.451.138 descreve uma turbina alongada com lâminas no formato de aerofólios montadas transversalmente na direção do fluxo de fluido. A turbina gira na mesma direção independentemente da direção do fluxo de fluido.
[006] A patente norte-americana correlacionada No. 5.451.137 descreve uma turbina similar com as lâminas arranjadas em uma configuração helicoidal. O desenho helicoidal foi usado para a geração de energia a partir de marés e de correntes e foi denominado como o Gorlov Helical Turbine (Turbina Helicoidal de Gorlov), em nome do seu inventor Alexander Gorlov.
[007] No que diz respeito à técnica anterior, foi descoberto que as estruturas de turbina são indevidamente complexas tornando as turbinas difíceis e caras no tocante a sua fabricação. Também foi descoberto que a conexão entre a turbina e o gerador é algo complicado no que diz respeito à estrutura, especialmente quando se consideram as patentes norte-americanas Nos. 5.009.568 e 5.664.418.
Objetivos da Invenção
[008] É um objetivo da invenção proporcionar um conjunto de turbina o qual é simples no que diz respeito a sua estrutura e que é eficiente na sua operação.
[009] É um objetivo adicional da invenção proporcionar um conjunto de lâminas para um conjunto de turbina.
[010] Adicionalmente, ainda é um objetivo da invenção proporcionar o público com uma alternativa útil dos conjuntos de turbinas e dos conjuntos de lâminas de turbinas existentes. Outros objetivos serão evidentes a partir da seguinte descrição. Sumário da Invenção
[011] De uma forma, embora não seja necessariamente a única nem tampouco a mais ampla forma, a invenção está relacionada a um conjunto de turbina compreendendo um conjunto de lâminas e um gerador. O conjunto de lâminas tem uma pluralidade de lâminas curvas com uma extremidade interna de cada uma das lâminas curvas terminando em uma cavidade ou um espaço interno. A cavidade ou o espaço interno é aberto em um dos lados. O gerador é localizado no interior da cavidade ou espaço interno e é acoplado ou fixado ao conjunto de lâminas.
[012] A cavidade é adequadamente vedada e proporciona uma bolsa de ar para o gerador. A cavidade pode ser cheia com um fluido isolante tal como óleo ou ar.
[013] Adequadamente, o conjunto de lâminas tem um cubo central o qual pode engatar na forma de relação macho - fêmea ou na forma de relação batoque e soquete com um eixo combinado do gerador. Preferivelmente o cubo central do conjunto de lâminas tem um interior oco e assim sendo forma um soquete para o engate com um eixo do gerador, o qual é preferivelmente sólido e forma um batoque combinado com o soquete. Todavia, também é possível que o eixo do gerador tenha um soquete para engatar com um batoque do cubo central do conjunto de lâminas.
[014] Portanto, o conjunto de lâminas pode ser fixado de forma com desengate ao eixo do gerador e assim sendo pode ser proporcionado prendedores adequados interconectando o conjunto de lâminas e o eixo do gerador.
[015] Em qualquer um dos arranjos acima mencionados será subentendido que o conjunto de lâminas rotará um eixo central do gerador e assim sendo gerará uma corrente elétrica de uma maneira convencional.
[016] Adequadamente, cada uma das lâminas do conjunto de lâminas é arqueada formando uma superfície côncava de frente para o impacto do fluido. A superfície oposta pode ser convexa ou plana. Preferivelmente cada uma das lâminas tem uma largura uniforme ou uma dimensão transversa ao longo do seu comprimento, mas isto não é algo essencial. Cada uma das lâminas pode ter uma estrutura dinâmica que flexiona para expandir sob uma pressão de fluido e colapsar sob uma pressão reversa.
[017] Adequadamente, cada uma das lâminas pode ser afastada em um ângulo em relação ao eixo de rotação. Um afastamento adequado é de 45 graus. O afastamento pode variar a partir de uma extremidade da lâmina ao outro.
[018] O gerador pode ser usado para produzir uma corrente direta ou uma corrente alternada conforme é do conhecimento da técnica. O gerador também pode ser elétrico, hidráulico ou pneumático.
Breve Descrição dos Desenhos
[019] Podemos agora fazer uma referência a realização preferida da invenção conforme é mostrado nos desenhos anexos, nos quais:
[020] a Figura 1 é uma vista em perspectiva da turbina da invenção;
[021] a Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida da turbina dainvenção;
[022] a Figura 3 é uma vista seccional da turbina mostrada na Figura 1;
[023] a Figura 4 é uma vista plana superior esquemática da turbina mostrada na Figura 1;
[024] a Figura 5 é uma vista em perspectiva de uma segundarealização da turbina da invenção;
[025] a Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma terceirarealização da turbina da invenção; e
[026] A Figura 7 é uma vista mostrando a montagem da turbinamostrada na Figura 1 no leito de um mar ou de um rio.
Descrição Detalhada dos Desenhos
[027] O conjunto de turbina 10 mostrado na Figura 1 tem um conjunto de lâminas 11 compreendendo uma pluralidade de lâminas ou ventoinhas. Cada uma das lâminas do conjunto de lâminas 11 tem um formato arqueado, conforme é mostrado claramente na Figura 4, e terminam numa cavidade interna 14. Cada uma das lâminas tem uma superfície frontal côncava 12 que capta a corrente e uma superfície oposta convexa 13. O conjunto de lâminas 11 repousa sobre um flange 17 que termina na cavidade interna 14 e estende até uma extremidade externa das lâminas.
[028] O conjunto de lâminas 11 inclui um eixo central 15 que gira com o conjunto de lâminas 11. O eixo 15 é acoplado a um eixo central rotativo 16 do gerador 20 que é alojado no interior da cavidade interna 14, conforme é visto muito claramente na Figura 3. Conforme é visto na vista explodida da Figura 2, o gerador 20 é fixado a uma base 21. Isto pode ser convenientemente ser feito por meio de um flange 22 preso por meio de soldagens 23. Quaisquer outros meios convencionais de fixação tais como ferrolhos ou parafusos também poderiam ser usados.
[029] O eixo 15 é convenientemente oco com um rasgo de chaveta (que não é visível) que combina com uma chave 24 sobre o eixo 16 do gerador 20. A chave 24 e o rasgo de chaveta asseguram que o eixo 16 gire com o conjunto de lâminas 11 para operar o gerador 20. O gerador 20 é proporcionado com condutores elétricos 25 e 26 conforme é mostrado na Figura 2 de tal maneira que uma corrente elétrica gerada pelo gerador 20 pode ser conduzida conforme for desejado.
[030] Com referência a Figura 3 o detalhe da turbina 10 é mostrado em uma seção transversal. Um gerador convencional 20 consiste de um invólucro 27 que monta eletromagnetos 28. Uma bobina 29 no eixo 16 gira no campo magnético formado pelos magnetos 28 para gerar uma corrente que flui através dos condutores 25, 26. O gerador 20 repousa no espaço formado pela cavidade interna 14 do conjunto de lâminas 11. No caso onde a turbina 10 é configurada para uso subaquático, a cavidade interna 14 é a prova d’água e pode ser cheia com ar, gás ou óleo de tal maneira que o gerador 20 possa operar sem a necessidade de proporcionar uma vedação a prova d’água do gerador 20. Uma pressão positiva de fluido (ar, gás ou óleo) pode ser mantida na cavidade por meio do bombeamento de fluido na cavidade numa taxa lenta.
[031] Conforme é claramente visto na Figura 3, a cavidade 14 é aberta na parte inferior e o conjunto de lâminas repousa sobre o gerador 20 de tal maneira que o gerador 20 fique no interior da cavidade. Deverá ser subentendido que o gerador 20 pode facilmente ser substituído pela simples remoção do conjunto de lâminas 11, destacando o gerador 20 a partir da base 21 e remontando com o novo gerador.
[032] Quando em operação a turbina 10 é posicionada em uma zona de fluxo de fluido. A zona de fluxo de fluido pode ser uma zona de fluxo de água tal como uma corrente fluvial ou uma corrente marítima. A turbina 10 também pode ser configurada para a geração de energia a partir de fluxo de ar (vento), mas o inventor reconhece que as correntes fluviais e as correntes marítimas são muito mais confiáveis do que vento. Na Figura 4 a direção do fluxo de fluido é mostrada pela seta B. O fluido flui contra as superfícies côncavas 12 e superfícies convexas 13 de cada uma das lâminas 11. Há uma pressão diferencial entre a força contra a superfície côncava e a superfície convexa a qual faz com que o conjunto de lâminas 11 gire na direção mostrada pela seta curvada A. Diferente de um número de turbinas da técnica anterior, não há a necessidade de proporcionar um alojamento para o controle do fluxo de fluido sobre as lâminas da turbina. A turbina 10 é simplesmente posicionada em uma localização que tem fluxo de fluido e a turbina girará. Na verdade, deverá ser subentendido que a turbina girará na mesma direção, independentemente da direção do fluxo de fluido.
[033] A Figura 5 mostra uma segunda realização de uma turbina 50, na qual o conjunto de lâminas 51 tem lâminas com certo afastamento no que diz respeito ao eixo 15. O inventor descobriu que um afastamento de cerca de 50 graus é adequado, mas a invenção não é limitada a este ângulo específico. Na verdade, virtualmente qualquer afastamento auxilia a mecânica fluida da turbina 10. O melhor ângulo de afastamento dependerá da implantação específica. Adicionalmente, o afastamento pode variar a partir de uma extremidade da lâmina para a outra. Por exemplo, o afastamento pode ser pequeno perto do eixo 15 e pode aumentar conforme a lâmina estende se distanciando a partir do eixo 15.
[034] As lâminas da realização mostrada na Figura 5 têm um afastamento com a parte inferior da lâmina liderando a parte superior da lâmina. Esta configuração proporciona um grau de levantamento ascendente, algo que pode ser benéfico. O afastamento poderia ser torcido de tal maneira que a parte superior da lâmina lidera a parte inferior, a qual gera um grau de levantamento descendente.
[035] Uma realização adicional de um conjunto de turbina 60 é mostrada na Figura 6, na qual o conjunto de lâminas 61 é formado a partir de lâminas dinâmicas que ajustam o seu formato dependendo da força aplicada. Isto pode ser conseguido por meio de uma lâmina seccionada, tal como na lâmina 62, a qual expande sob uma força aplicada como se fosse uma vela de barco. As lâminas tendo o lado côncavo de frente para o fluxo de fluido expandirão conforme é mostrado na Figura 6 para melhor captar o fluxo de fluido. As outras lâminas colapsarão até um formato não expandido. Outras estruturas poderiam incluir uma lâmina elasticamente deformável fixada contra um esqueleto rígido sobre o lado côncavo. A pressão fluida expandiria a lâmina conforme é mostrado, mas uma vez girada a mesma contrair-se-ia de volta para o formato não deformado. No lado oposto da rotação o esqueleto preveniria contra a deformação.
[036] Os materiais adequados para as lâminas do conjunto delâminas incluem o plástico ou metais tais como o alumínio. O conjunto de lâminas poderia ser produzido por meio de moldagem de extrusão, moldagem de sopro ou fundição.
[037] A Figura 7 mostra como um par de conjuntos de turbinas 70, os quais podem ser no formato daqueles da realização da Figura 1, da Figura 5, ou da realização da Figura 6. Um número de conjuntos de turbinas juntos forma uma estação de geração de energia. A base 71 é montada próximo ao leito do mar 72 ou leiro do rio, no qual cada base 71 é suportada por estacas 73 e correntes 74. Se desejado for, a base 71 poderia ser oca ou fabricada a partir de um material flutuante para facilitar a flutuação das turbinas 70. Se a base 71 é oca a mesma pode ser cheia com água para afundar o conjunto de turbina ou pode ser cheia com ar para erguer o conjunto de turbina. Encher a base com água ou com ar é algo particularmente útil para os propósitos de manutenção uma vez que auxiliará na recuperação por meio de guindastes ou no posicionamento do conjunto de turbinas.
[038] Encher a base 71 com água ou com ar também pode ser algo útil no que diz respeito à regulação da profundidade do conjunto de turbina a ser posicionado no fluxo máximo de uma corrente. Adicionando água a base faria com que a base flutuasse até um nível mais alto. Por meio do bombeamento de ar ou permitindo a entrada de água, o nível da base pode ser mudado de tal maneira que o conjunto de turbina é posicionado em uma zona de corrente máxima.
[039] O inventor prevê que este processo poderia ser automatizado por meio do posicionamento de sensores de fluxo a várias profundidades, e automaticamente os conjuntos de turbinas seriam reposicionados até a profundidade tendo a corrente mais forte.
[040] Deverá ser subentendido que o espaçamento ou cavidade 14 pode ser cheio com ar e assim sendo, há a possibilidade de gases ou de íons os quais poderiam ser formados como um bi produto de eletricidade sendo gerado pelo gerador 20 no interior da cavidade 14. Caso a cavidade 14 requeira ar adicional para manter a cavidade seca, ar pode ser ali levado por meio de uma simples mangueira de ar, a qual seria conectada a um compressor a ar no lado costeiro. A mangueira alimentando o ar acompanha os condutores 25 e 26 a partir do lado costeiro. O gerador 20 teria uma resistência razoável no que diz respeito aos elementos corrosivos (por exemplo, água do mar) no interior da cavidade 14.
[041] É considerado que a turbina da invenção poderia ser usada de uma forma bastante benéfica como uma estação de energia hidroelétrica subaquática, a qual não causaria poluição alguma. Também se acredita que as marés ou as correntes marítimas de um oceano são previsíveis e isto asseguraria a operação com sucesso das turbinas da invenção.
[042] Os indivíduos com especialização na técnica subentenderão que vários questionamentos surgirão quando da conexão das unidades de geração de energia numa rede. Os questionamentos foram considerados para várias outras formas de geração de energia, tal como geradores a vento. É previsto que transformadores adequados e equipamento de combinação de fases seriam localizados próximos a estação de geração de energia, mas não embaixo d’água. Por exemplo, numa aplicação subaquática na quais transformadores seriam localizados na faixa costeira.
[043] Também será subentendido pelos indivíduos com especialização na técnica que vários dispositivos de segurança tais como interruptores a prova de falha e protetores de sobre corrente serão incorporados ao conjunto de turbinas quando da sua aplicação prática. Esses dispositivos são bastante conhecidos e são omitidos por uma questão de brevidade.
[044] O gerador 20 também pode ter associado ao mesmo um suporte de tal maneira a resistir as vibrações devido a rotação do conjunto de lâminas 11. O controle de vibração é algo bastante conhecido pelos engenheiros de turbina e serão implantados conforme requeridos para uma operação eficiente da invenção.
[045] Embora a descrição tenha descrito a realização principal de um gerador elétrico, deveria ser subentendido que a invenção não é limitada a esta implantação em particular. O gerador 20 pode ser qualquer dispositivo adequado que converte energia cinética em outra energia útil. Assim sendo, o gerador poderia ser hidráulico ou pneumático.
[046] Resumidamente, será subentendido que o conjunto de lâminas da invenção é simples no que diz respeito a sua estrutura e tem um acoplamento direto a um gerador localizado no interior de um espaçamento aberto ou cavidade do conjunto de lâminas.

Claims (20)

1. Conjunto de turbina compreendendo:um conjunto de lâminas (11) substancialmente horizontal tendo uma pluralidade de lâminas curvas com uma extremidade interna de cada uma das lâminas curvas terminando em uma cavidade (14); eum gerador (20) localizado no interior da cavidade (14) acoplado ao conjunto de lâminas (11),em que o conjunto de turbina é configurado para uso submerso,caracterizado pelo fato quereferidas cavidades (14) tem um lado superior fechado e um lado inferioraberto de modo que o conjunto de lâminas (11) é assentado sobre o gerador (20); ecada uma das lâminas curvas (11) tem uma estrutura dinâmica que flexiona e se expande quando submetida a uma pressão de fluido e pelo menos parcialmente se colapsa quando submetida a uma pressão reversa.
2. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato que a cavidade (14) é preenchida com um fluido isolante.
3. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato que o fluido isolante é selecionado a partir do grupo consistindo de ar ou gás.
4. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato que o eixo central (15) no conjunto de lâminas (11) é liberavelmente acoplado com o eixo do gerador (20).
5. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato que o eixo central (15) é um soquete que encaixa sobre e engaja o eixo (16) do gerador (20).
6. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente caracterizado pelo fato que o eixo central (15) é um batoque que encaixa sobre e engaja com um soquete no eixo (16) do gerador (20).
7. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende uma chave (24) sobre o eixo (15) que engaja um rasgo de chaveta sobre o soquete ou uma chave (24) sobre o soquete que engaja um rasgo de chaveta sobre o eixo (16).
8. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o conjunto de lâminas (11) adicionalmente compreende um flange (22) se estendendo a partir da cavidade (14) até uma extremidade externa das lâminas.
9. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que as lâminas (11) curvas tem uma superfície côncava e uma superfície convexa oposta.
10. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que cada uma das lâminas (11) curvas é afastada a um ângulo em relação ao eixo de rotação.
11. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que o ângulo de afastamento é de 45 graus.
12. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que o ângulo de afastamento varia ao longo do comprimento da lâmina.
13. Conjunto de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a estrutura dinâmica de cada uma das lâminas (11) curvas é uma lâmina elasticamente deformável tendo um lado côncavo (12), um lado convexo (13), e um esqueleto rígido sobre o lado côncavo (12), a estrutura dinâmica sendo configurada de tal maneira que um fluxo de fluido contatando o lado côncavo (12) expande a lâmina (11) elasticamente deformável e um fluxo de fluido contatando o lado convexo (13) contrai a lâmina (11) elasticamente deformável.
14. Conjunto de turbinas de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende uma base (21) tendo um corpo, e pelo menos um membro alongado estendendo para fora do corpo, em que o gerador (20) é fixado ao corpo da base.
15. Conjunto de turbinas de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que o membro alongado da base (21) são quatro membros alongados se estendendo para fora de uma forma radial a partir do corpo e eqüidistantes um a partir do outro, pelo menos dois dos membros alongados amarrado a uma pilha, em que os membros alongados se estendem para fora passando uma extremidade das lâminas (11) curvas quando o gerador (20) é localizado em uma cavidade.
16. Conjunto de turbinas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que compreendedois ou mais conjuntos de turbina (10), cada conjunto de turbina (10) compreendendo:um conjunto de lâminas (11) substancialmente horizontais tendo uma pluralidade de lâminas (11) curvas com uma extremidade interna de cada uma das lâminas curvas terminando em uma cavidade (14) tendo um lado aberto, cada uma das lâminas (11) curvas tendo uma estrutura dinâmica que flexiona e expande sob pressão de fluido e pelo menos parcialmente entra em colapso sob pressão reversa; uma base (21) oca tendo um corpo, pelo menos um membro alongado estendendo para fora do corpo, e um gerador (20) fixável ao corpo da base, o gerador (20) estando localizado no interior de uma cavidade e acoplado ao conjunto de lâminas (11), em que o membro alongado se estende para fora passando uma extremidade das lâminas (11) curvas quando o gerador é localizado em uma cavidade; em que os conjuntos de turbinas (10) são substancialmente submersos.
17. Conjunto de turbinas de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato que a base (21) oca é cheia com um material flutuante.
18. Conjunto de turbinas de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato que a base (21) oca é cheia com ar ou com água para ajustar uma profundidade da estação de geração de energia quando submersa.
19. Conjunto de turbinas de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato que adicionalmente compreende meios para prender a estação de geração de energia (10) no leito de um mar ou no leito de um rio quando submersa.
20. Conjunto de turbinas de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato que o membro alongado da base (21) são quarto membros alongados se estendendo equidistantemente entre si radialmente para fora a partir do corpo, em que os membros alongados são, cada um deles, amarrados a uma pilha.
BRPI0905662-9A 2008-01-08 2009-01-06 Conjunto de turbina BRPI0905662B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2008900080A AU2008900080A0 (en) 2008-01-08 Turbine assembly
AU2008900080 2008-01-08
PCT/AU2009/000010 WO2009086593A1 (en) 2008-01-08 2009-01-06 Turbine assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0905662A2 BRPI0905662A2 (pt) 2015-07-07
BRPI0905662B1 true BRPI0905662B1 (pt) 2021-05-25

Family

ID=40852702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0905662-9A BRPI0905662B1 (pt) 2008-01-08 2009-01-06 Conjunto de turbina

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8614523B2 (pt)
EP (1) EP2240685B1 (pt)
JP (1) JP5522406B2 (pt)
KR (1) KR101564475B1 (pt)
CN (1) CN101910620B (pt)
BR (1) BRPI0905662B1 (pt)
CA (1) CA2711152C (pt)
EG (1) EG26071A (pt)
GB (1) GB2471208B (pt)
HK (1) HK1151085A1 (pt)
MY (1) MY154609A (pt)
RU (1) RU2502890C2 (pt)
WO (1) WO2009086593A1 (pt)
ZA (1) ZA201005330B (pt)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT2547898T (pt) 2010-03-16 2022-08-09 Verderg Ltd Dispositivo para a produção de energia a partir de um fluxo fluido.
GB2478736B (en) * 2010-03-16 2014-08-27 Verderg Ltd Apparatus for generating power from fluid flow
DE102010015534A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Voith Patent Gmbh Strömungskraftwerk und Verfahren für dessen Betrieb
GB2480446A (en) * 2010-05-18 2011-11-23 Allan Howard Wilson Wind or water turbine
US8487468B2 (en) 2010-11-12 2013-07-16 Verterra Energy Inc. Turbine system and method
GB2503250B (en) 2012-06-20 2015-05-27 Verderg Ltd Apparatus for converting energy from fluid flow
US9828968B1 (en) * 2014-02-11 2017-11-28 Dorraine Marie Rooney HydroQueen
CA2942327A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 Pepsico, Inc. Hydration monitoring system
GB2524782B (en) 2014-04-02 2016-04-20 Verderg Ltd Turbine assembly
US10890161B1 (en) * 2014-08-20 2021-01-12 Bhaskar R Vemuri Embedded electrical energy platform
ITUB20153096A1 (it) 2015-08-13 2017-02-13 Lombardini Srl Sistema di pressurizzazione per componenti di un motore di un veicolo per la protezione dall'acqua
US9874197B2 (en) * 2015-10-28 2018-01-23 Verterra Energy Inc. Turbine system and method
KR101804905B1 (ko) * 2015-11-15 2017-12-05 이서희 플렉시블막 날개를 이용한 양방향 조류 발전용 수차
KR102095038B1 (ko) 2018-08-08 2020-03-30 공대원 수중발전기
WO2020162862A1 (ru) * 2019-02-08 2020-08-13 Беньямин Эгуд Яковлевич РЕЗНИК Система для генерации «зеленой» электрической энергии без использования энергии природы
CN109838340A (zh) * 2019-03-19 2019-06-04 李国荣 一种具有节能功能的水轮机
US20220381221A1 (en) * 2019-07-18 2022-12-01 Arash Key Arsalan Vertical Wind Turbine Connected to the Rotating Tower
US11353001B1 (en) * 2021-04-30 2022-06-07 Sitkana Inc. Hydrokinetic generator

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2790596A (en) * 1953-08-06 1957-04-30 Leo M Stirling Dual fan construction
US3995170A (en) * 1975-02-26 1976-11-30 Graybill Clinton L Wind energy conversion device
US4086023A (en) * 1975-10-08 1978-04-25 Concept Development Institute, Inc. Windmill
US4417852A (en) * 1981-08-28 1983-11-29 Costabile John J Marine propeller with replaceable blade sections
US4684817A (en) * 1985-03-11 1987-08-04 Goldwater John M Valvular sail power plant
US4681512A (en) * 1986-06-06 1987-07-21 Barnard Maxwell K Self-fairing windmill vane
JPS63186975U (pt) * 1987-05-23 1988-11-30
US5324988A (en) * 1993-07-23 1994-06-28 Edwin Newman System for undersea wave generation of electric power
US5823749A (en) * 1996-11-26 1998-10-20 Green; Robert R. Vertical-axis wind turbine with two-phase sails
JPH10336954A (ja) * 1997-05-26 1998-12-18 Mitsuhiro Fukada 永久磁石型発電機
US6309179B1 (en) * 1999-11-23 2001-10-30 Futec, Inc. Hydro turbine
PE20020090A1 (es) * 2000-07-11 2002-02-10 Pacheco Pedro Saavedra Generador electrico eolico marino
US6518680B2 (en) * 2000-11-17 2003-02-11 Mcdavid, Jr. William K. Fluid-powered energy conversion device
US6682302B2 (en) * 2001-03-20 2004-01-27 James D. Noble Turbine apparatus and method
US20030001393A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Staikos Nicholas D. Linear motion wind driven power generator
AU2002328217B2 (en) * 2001-09-17 2005-09-22 Clean Current Limited Partnership Underwater ducted turbine
GB0222466D0 (en) * 2002-09-27 2002-11-06 Marine Current Turbines Ltd Improvements in rotor blades and/or hydrofoils
DE10310227A1 (de) * 2003-03-08 2004-09-16 Prikot, Alexander, Dipl.-Ing. Vertikalachsene-Windkraftanlage
RU2242633C1 (ru) * 2003-03-24 2004-12-20 Горлов Василий Алексеевич Рабочее колесо гидротурбины
US6921986B2 (en) * 2003-07-10 2005-07-26 Creative Wind Power Solutions Inc. Horizontal omni-directional windmill
AU2005203573B2 (en) * 2004-07-19 2012-03-15 John Patrick Ettridge Snr. Improved rotary wind powered device
DE102004060275A1 (de) * 2004-12-15 2006-06-29 Gangolf Jobb Materialsparender Strömungskonverter und dessen Verwendung als Wellenkraftwerk
US7633177B2 (en) * 2005-04-14 2009-12-15 Natural Forces, Llc Reduced friction wind turbine apparatus and method
JP4753382B2 (ja) * 2005-05-17 2011-08-24 健一 中島 係留浮上型水力発電機
US7397144B1 (en) * 2005-06-15 2008-07-08 Florida Turbine Technologies, Inc. Bearing-less floating wind turbine
WO2007100639A2 (en) * 2006-02-28 2007-09-07 Kuehnle Manfred R Submersible turbine apparatus
MXGT06000004A (es) * 2006-03-09 2007-09-10 Eduardo Martin Betancourt Morales Rotor de palas de ajuste automatico para produccion de energia electrica.
US7862290B2 (en) * 2006-05-05 2011-01-04 Diederich Juergen Fluid energy-harnessing apparatus
WO2008115558A1 (en) * 2007-03-20 2008-09-25 Zeuner Kenneth W System and method for harvesting electrical power from marine current using turbines
US7785065B2 (en) * 2007-06-08 2010-08-31 Mark Hayes Clemens Apparatus for converting water current into electricity
US20090146430A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-11 Walter Edmond Sear Tidal/water current electrical generating system
US8513826B2 (en) * 2008-06-26 2013-08-20 Ed Mazur Wind turbine
US20100148509A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 Israel Ortiz Ortiz turbine
US8791587B2 (en) * 2010-08-10 2014-07-29 Us Green Energy Solutions, Llc Airflow power generator

Also Published As

Publication number Publication date
EP2240685A1 (en) 2010-10-20
KR101564475B1 (ko) 2015-10-29
CN101910620A (zh) 2010-12-08
EP2240685B1 (en) 2020-08-05
GB2471208A (en) 2010-12-22
WO2009086593A1 (en) 2009-07-16
CN101910620B (zh) 2013-10-30
HK1151085A1 (en) 2012-01-20
KR20100105867A (ko) 2010-09-30
JP5522406B2 (ja) 2014-06-18
CA2711152A1 (en) 2009-07-16
JP2011509368A (ja) 2011-03-24
GB201012345D0 (en) 2010-09-08
GB2471208B (en) 2012-10-24
EG26071A (en) 2013-01-21
CA2711152C (en) 2017-05-30
MY154609A (en) 2015-07-15
US20100283251A1 (en) 2010-11-11
AU2009203890A1 (en) 2009-07-16
ZA201005330B (en) 2011-04-28
RU2502890C2 (ru) 2013-12-27
US8614523B2 (en) 2013-12-24
EP2240685A4 (en) 2013-06-12
RU2010132800A (ru) 2012-02-20
BRPI0905662A2 (pt) 2015-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0905662B1 (pt) Conjunto de turbina
KR101608814B1 (ko) 모듈화된 해양 에너지 발전장치
WO2017000555A1 (zh) 模块化双向潮流能发电装置
BRPI1005790A2 (pt) sistema de hÉlices para estruturas submersas ou flutuantes
JP2012501397A (ja) 海洋波エネルギー抽出システム及び方法
KR20130070731A (ko) 평행사변형 사절기구와 와유기진동에 의한 양력발전장치
WO2015100850A1 (zh) 阵列化海洋能发电装置
WO2005010353A2 (en) Improved vertical axis water turbine
DK1747374T3 (en) Device for utilization of the kinetic energy from flowing water
KR101583771B1 (ko) 수차를 구비한 수위 조절 발전시스템
KR20130070732A (ko) 슬라이딩기구와 와유기진동에 의한 양력발전장치
CA2974647C (en) Tidal power generator
KR20100004299U (ko) 발전기 구동용 회전장치
CA3023356A1 (en) Tidal current generator
US9284941B2 (en) Natural energy extraction apparatus
JP5890707B2 (ja) 波力発電装置
EP3315767A1 (en) Modular two-way power generation device using tidal energy
SK287751B6 (sk) Prietoková turbína s otočnými lopatkami
KR20100112450A (ko) 수력발전장치
ITNA20130012A1 (it) Pontile galleggiante modulare e generatore polivalente di energia da fonti rinnovabili integrato
AU2009203890B2 (en) Turbine assembly
JP2014058924A (ja) エネルギー変換機構
KR101975603B1 (ko) 조력 발전장치
JP6449372B2 (ja) 水流制御板の設計方法
KR20100100564A (ko) 부유식 수력 발전 장치

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 06/01/2009, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF