CH713197A2 - Flow turbine. - Google Patents
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Abstract
Die erfindungsgemässe Strömungsturbine dient zur Erzeugung von Energie aus der Fliesskraft eines flüssigen Mediums. Sie weist eine Mehrzahl von mit Abstand um eine gemeinsame Drehachse (1) entlang einer Umlaufbahn positionierten Leitschaufeln auf. Diese Drehachse (1) ist an mindestens einem Schwenkarm (6) angeordnet, mit dem sie, einschliesslich der Leitschaufeln, zwischen mindestens zwei Ebenen (7, 8) schwenkbar ist. Nämlich mindestens eine Betriebsebene (7) und mindestens eine Stillstandsebene (8). In letzterer lässt sich zum Beispiel Schwemmholz entfernen oder auf bequeme Weise Wartungsarbeiten ausführen. Der mindestens eine Schwenkarm (6) kann zudem durch eine Feder (12) gegen eine Strömung (2) gehalten werden, so dass beispielsweise die Wucht auftreffender Fremdkörper abfederbar ist. Diese Strömungsturbine ist in beliebigen Strömungen oder Fliessgewässern einsetzbar, wobei eine verringerte Störungsanfälligkeit und allenfalls eine raschere Störungsbehebung sowie eine einfachere Wartung gegeben sind.The inventive flow turbine is used to generate energy from the flow of a liquid medium. It has a plurality of spaced apart around a common axis of rotation (1) along an orbit positioned vanes. This axis of rotation (1) is arranged on at least one pivot arm (6), with which it, including the vanes, between at least two planes (7, 8) is pivotable. Namely at least one operating level (7) and at least one standstill level (8). In the latter, for example, driftwood can be removed or maintenance work performed in a convenient manner. The at least one swivel arm (6) can also be held by a spring (12) against a flow (2), so that, for example, the impact of impinging foreign body is abfederbar. This flow turbine can be used in any currents or streams, with a reduced susceptibility to interference and possibly faster troubleshooting and easier maintenance are given.
Description
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsturbine zur Erzeugung von elektrischer oder mechanischer Energie aus einer Strömungs- oder Fliesskraft eines flüssigen Mediums, mit einer Mehrzahl von mit Abstand um eine gemeinsame Drehachse entlang einer Umlaufbahn positionierten Leitschaufeln.Description [0001] The present invention relates to a flow turbine for generating electrical or mechanical energy from a flow or flow of a liquid medium having a plurality of vanes spaced around a common axis of rotation along an orbit.
[0002] Als flüssiges Medium ist in erster Linie an das strömende Wasser eines Fliessgewässers, eines Kanals, einer Leitung oder dergleichen gedacht. Das kann beispielsweise ein Zuflusskanal eines bereits bestehenden Wasserkraftwerkes sein, wo damit zusätzliche Energie gewinnbar ist. Selbst langsam fliessende Flüssigkeiten in einer Abwasserreinigungsanlage lassen sich energietechnisch nutzen. Eine Strömungsturbine kann grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo nutzbare Strömungsverhältnisse gegeben sind.As a liquid medium is intended primarily to the flowing water of a watercourse, a channel, a pipe or the like. This can be, for example, an inflow channel of an existing hydroelectric power station, where additional energy can be gained. Even slowly flowing liquids in a wastewater treatment plant can be used for energy purposes. A flow turbine can basically be used wherever usable flow conditions are given.
[0003] Die Nutzung der Wasserkraft zur Energiegewinnung, beziehungsweise zur Erzeugung elektrischen Stroms, mittels Wasserrädern mit einer Mehrzahl von mit Abstand um eine gemeinsame, waagerechte Drehachse herum positionierten Leitschaufeln, beispielsweise in Form von Flügelprofilen, ist bekannt. Derartige Wasserräder sind als kleinere, dezentrale Anlagen realisierbar. Der Vorteil liegt in einem vergleichsweise kleinen Eingriff in die Umgebung, was sich positiv auf das Bewilligungsverfahren und die öffentlich Akzeptanz der Anlagen auswirkt. Im praktischen Betrieb einer Strom erzeugenden Strömungsturbine können sich jedoch verschiedene Probleme ergeben. Einerseits ist es bei getaucht angeordneten Stromgeneratoren technisch schwierig, eine genügende Dichtigkeit zu gewährleisten. Andererseits sind das Beheben von Betriebsstörungen und die Wartung einer in einem Kanal montierten Strömungsturbine sehr aufwendig und zeitraubend. Das kann nicht zuletzt zu längeren Stillstandszeiten führen. Insbesondere bei kanalisierten Wasserläufen ist zudem mit dem Auftauchen von Fremdkörpern zu rechnen, sei es Schwemmholz oder Zivilisationsmüll. Grössere Fremdkörper können zu Beschädigungen der Strömungsturbine führen und auch kleinere können die Rotation und die Energiegewinnung beeinträchtigen.The use of hydropower for energy, or for generating electrical power, by means of water wheels with a plurality of spaced around a common, horizontal axis of rotation around positioned vanes, for example in the form of airfoils, is known. Such water wheels can be realized as smaller, decentralized systems. The advantage lies in a relatively small intervention in the environment, which has a positive effect on the approval process and the public acceptance of the facilities. In practical operation of a flow-generating flow turbine, however, various problems may arise. On the one hand, it is technically difficult for dipped arranged power generators to ensure a sufficient tightness. On the other hand, the removal of malfunctions and the maintenance of a flow turbine mounted in a channel are very complicated and time consuming. This can not last lead to longer downtime. In particular, in the case of canalized watercourses, the emergence of foreign bodies, be it driftwood or civilization waste, can also be expected. Larger foreign objects can damage the flow turbine and even smaller ones can affect rotation and energy production.
[0004] Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse setzt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Strömungsturbine zu schaffen, die in beliebigen Strömungen oder Fliessgewässern ersetzbar ist, wobei eine verringerte Störungsanfälligkeit und allenfalls eine raschere Störungsbehebung sowie eine einfachere Wartung gegeben sind.On the basis of these findings, the invention has the object to provide a flow turbine, which is replaceable in any currents or streams, with a reduced susceptibility to malfunction and at best a faster troubleshooting and easier maintenance are given.
[0005] Die erfindungsgemässe Strömungsturbine entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgedankens sind aus den abhängigen Patentansprüchen ersichtlich.The inventive flow turbine corresponds to the characterizing features of claim 1. Further advantageous embodiments of the inventive concept are apparent from the dependent claims.
[0006] Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt eine Frontansicht der Strömungsturbine;Fig. 1 shows a front view of the flow turbine;
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht derselben Strömungsturbine und Fig. 3 zeigt eine Perspektive dieser Strömungsturbine.Fig. 2 shows a side view of the same flow turbine and Fig. 3 shows a perspective of this flow turbine.
[0007] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Strömungsturbine als Querstromturbine ausgebildet, deren Drehachse 1 waagerecht ausgerichtet ist und quer zur Strömung 2 steht. Soweit entspricht dies der traditionellen Anordnung eines Wasserrades.In the illustrated embodiment, the flow turbine is designed as a cross-flow turbine whose axis of rotation 1 is aligned horizontally and is transverse to the flow 2. As far as this corresponds to the traditional arrangement of a waterwheel.
[0008] Die Strömungsturbine weist eine Mehrzahl von Leitschaufeln 3 auf, die mit Abstand um die zentrale Drehachse 1 angeordnet und rotorartig mit dieser verbunden sind. Letzteres kann mittels zweier Scheiben 4 oder mittels entsprechender Träger erfolgen. Es versteht sich von selbst, dass die dargestellten Leitschaufeln 3 nur als Beispiel zu verstehen sind. Es könnte auch eine andere Anzahl von anders geformten Leitschaufeln 3 gewählt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind sie jedoch als Flügelprofil mit einem einer Tragfläche entsprechenden Querschnitt ausgebildet, wodurch die Strömungsturbine, im Gegensatz zu einem herkömmlichen Wasserrad, auch vollständig getaucht betrieben werden kann. Möglich ist aber auch ein nur teilweises Eintauchen der Strömungsturbine während des Betriebs. Die Leitschaufeln 3 rotieren dabei jedenfalls mit Abstand um die Drehachse 1 herum.The flow turbine has a plurality of vanes 3, which are arranged at a distance around the central axis of rotation 1 and are connected like a rotor with this. The latter can be done by means of two discs 4 or by means of appropriate carrier. It goes without saying that the guide vanes 3 shown are to be understood only as an example. Another number of differently shaped vanes 3 could be chosen. In the preferred embodiment, however, they are designed as a wing profile with a corresponding cross-sectional area of a wing, whereby the flow turbine, in contrast to a conventional waterwheel, can also be operated fully submerged. But it is also possible only a partial immersion of the flow turbine during operation. In any case, the guide vanes 3 rotate at a distance around the axis of rotation 1.
[0009] Erfindungsgemäss ist die Drehachse 1 der Strömungsturbine an mindestens einem Schwenkarm 5 und 6 angeordnet, mit dem die Drehachse 1 und die im rotorartigen Bereich liegenden Bauteile der Strömungsturbine, also auch die Leitschaufeln 3, zwischen mindestens zwei Ebenen 7 und 8 schwenkbar ist, nämlich mindestens eine Betriebsebene 7 und mindestens eine Stillstandsebene 8. Siehe hierzu Fig. 2. Dadurch lässt sich die Strömungsturbine während des Betriebs in ein flüssiges Medium eintauchen, aber bei Bedarf auch wieder heraus heben, sei es zu einem beabsichtigten Stillstand der Strömungsturbine oder zum Zweck der Störungsbehebung und Wartung. Die beiden Ebenen 7 und 8 sind in Fig. 2 nur symbolisch angedeutet. Die Stillstandsebene 8 kann aber erheblich weiter oben liegen, bis hin zum waagerecht liegenden Schwenkarm 6 oder darüber hinaus.According to the invention, the axis of rotation 1 of the flow turbine is arranged on at least one pivot arm 5 and 6, with which the axis of rotation 1 and lying in the rotor-like region components of the flow turbine, so the vanes 3, between at least two levels 7 and 8 is pivotable, See at least one operating level 7 and at least one standstill level 8. See Fig. 2. This allows the flow turbine during operation in a liquid medium, but if necessary also lift out again, either to an intended stoppage of the flow turbine or purpose troubleshooting and maintenance. The two levels 7 and 8 are indicated in Fig. 2 only symbolically. The standstill level 8, however, can be much higher, as far as the horizontal pivoting arm 6 or beyond.
[0010] In der vorliegenden, bevorzugten Ausführung der Strömungsturbine liegt die Schwenkachse 9, das heisst, die Achse, um die der mindestens eine Schwenkarm 5 und 6 schwenkbar ist, mit Abstand oberhalb der gemeinsamen Drehachse 1 der Leitschaufeln 3. Die Schwenkachse 9 und die Drehachse 1 liegen somit annähernd parallel.In the present, preferred embodiment of the flow turbine is the pivot axis 9, that is, the axis about which the at least one pivot arm 5 and 6 is pivotally spaced above the common axis of rotation 1 of the vanes 3. The pivot axis 9 and Rotation axis 1 are thus approximately parallel.
[0011] Der mindestens eine Schwenkarm 5 und 6 ist vorteilhaft so angeordnet und gelagert, dass die Schwenkbewegung 10 zwischen den mindestens zwei Ebenen 7 und 8 in Richtung der Strömung 2 erfolgt. Das hat zwei Vorteile. NämlichThe at least one pivoting arm 5 and 6 is advantageously arranged and supported so that the pivoting movement 10 takes place between the at least two levels 7 and 8 in the direction of the flow 2. This has two advantages. Namely
Claims (12)
Priority Applications (1)
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CH01586/16A CH713197B1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Flow turbine. |
Applications Claiming Priority (1)
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CH01586/16A CH713197B1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Flow turbine. |
Publications (2)
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CH713197B1 CH713197B1 (en) | 2020-12-30 |
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CH01586/16A CH713197B1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Flow turbine. |
Country Status (1)
Country | Link |
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CH (1) | CH713197B1 (en) |
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2016
- 2016-12-02 CH CH01586/16A patent/CH713197B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
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CH713197B1 (en) | 2020-12-30 |
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