CZ25999U1

CZ25999U1 - Precesní kapalinová turbína

Info

Publication number: CZ25999U1
Application number: CZ201328419U
Authority: CZ
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2013-10-21

Description

Technické řešení se týká precesní kapalinové turbíny, zahrnující stator se vstupním otvorem kapaliny a s výstupním otvorem kapaliny, přičemž ve statoru je na přidržovacím zařízení uložen odvalovací rotor, tvořený tělesem rotačního tvaru, a přidržovací zařízení je upraveno pro umožnění krouživého odvalování rotoru po vnitřní stěně statoru, přičemž odvalovací rotor je mechanizmem propojen s generátorem elektrického proudu, uspořádaným ve vodotěsném pouzdru. Dosavadní stav techniky

Jsou známy tekutinové stroje, které mají stator se vstupním otvorem kapaliny a s výstupním otvorem kapaliny a ve statoru je na přidržovacím zařízení uložen bezlopatkový odvalovací rotor, tvořený tělesem rotačního tvaru. Přidržovací zařízení je upraveno pro umožnění krouživého odvalování rotoru po vnitřní stěně statoru. Po přivedení tekutiny do statoru proudící tekutina způsobí, že se rotor dotkne vnitřní stěny statoru a začne se po vnitřní stěně statoru krouživě odvalovat. Alespoň část hřídele rotoru tedy koná precesní pohyb. Takové stroje se proto také někdy nazývají precesní stroje.

Z českého patentu č. 284483 a z Evropského patentu EP 1015760 Bl je znám odvalovací tekutinový stroj, sestávající ze zásobníku tekutiny, opatřeného přítokem a nejméně jednou výstupní tryskou, přičemž v oblasti výstupní trysky je na přidržovacím zařízení uložen nejméně jeden odvalovací rotor, tvořený tělesem rotačního tvaru. Odvalovací rotor je uložen tak, že se může volně odvalovat podél vnitřní stěny výstupní trysky.

Na stejném principu pracují i tekutinové stroje podle Evropského patentu EP 1082538 Bl, podle českých patentů č. 294708 a č. 302361 a podle českých užitných vzorů č. 7606, č. 17908 a č. 18890.

Společnou nevýhodou všech známých odvalovacích, resp. precesních strojů/turbín je, že neřeší efektivní přenos kroutícího momentu, vznikajícího krouživým odvalováním rotoru po vnitřní stěně statoru, na generátor elektrického proudu.

Podstata technického řešení

Uvedený problém řeší precesní kapalinová turbína, zahrnující stator se vstupním otvorem kapaliny a s výstupním otvorem kapaliny, přičemž ve statoru je na přidržovacím zařízení uložen bezlopatkový odvalovací rotor, tvořený tělesem rotačního tvaru, a přidržovací zařízení je upraveno pro umožnění krouživého odvalování rotoru po vnitřní stěně statoru, přičemž odvalovací rotor je mechanizmem propojen s generátorem elektrického proudu, uspořádaným ve vodotěsném pouzdru, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že mechanizmus zahrnuje zalomenou hřídel, uspořádanou mezi odvalovacím rotorem a generátorem, přičemž zalomená hřídel je opatřena magnetickou spojkou.

„Magnetickou spojkou“ se v tomto případě rozumí zařízení, které může přenášet nejen krouticí moment, nýbrž i translační síly a k vlastnímu přenosu nedochází mechanickým propojením dvou dílů, nýbrž působením magnetických sil mezi těmito dvěma díly. Takové zařízení zahrnuje jak běžně známé magnetické spojky pro přenos kroutícího momentu, tak různá uspořádání magnetů pro translační přenos síly, včetně magnetických multiplikátorů.

Řešení umožňuje efektivně přenášet krouticí moment, vznikající krouživým odvalováním rotoru po vnitřní stěně statoru, na generátor elektrického proudu.

Podle výhodného provedení je magnetická spojka na zalomené hřídeli uspořádána tak, že jedna polovina magnetické spojky je uspořádána uvnitř vodotěsného pouzdra a druhá polovina magnetické spojky je uspořádána vně vodotěsného pouzdra.

- 1 CZ 25999 Ul

Podle dalšího výhodného provedení zahrnuje přidržovací zařízení podpěru, pevně spojenou se statorem a opatřenou na části přivrácené k rotoru alespoň částí kulového povrchu.

Podle jiného výhodného provedení je rotor v místě, kde dosedá na podpěru, opatřen zahloubením, jehož tvar koresponduje s kulovým povrchem zakončení podpěry.

Podle dalšího výhodného provedení tvoří zalomená hřídel kliku, která je na straně odvalovacího rotoru otočně uložena ve vybrání, uspořádaném v ose odvalovacího rotoru.

Podle ještě dalšího výhodného provedení tvoří zalomená hřídel kliku, která má na konci přivráceném k odvalovacímu rotoru upevněný první permanentní magnet, který je uspořádán nad druhým permanentním magnetem, přičemž druhý permanentní magnet je upevněn na povrchu odvalovacího rotoru v místě jeho podélné osy.

Podle jiného výhodného provedení je jedna polovina magnetické spojky uspořádána na konci zalomené hřídele uvnitř vodotěsného pouzdra a druhá polovina magnetické spojky je uspořádána vně vodotěsného pouzdra a to na povrchu odvalovacího rotoru v místě jeho podélné osy.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 a 2 jsou schematicky zobrazena dvě provedení precesní kapalinové turbíny podle technického řešení. Na obr. 3, 4 a 5 jsou zobrazena různá provedení propojení generátoru elektrického proudu s odvalovacím rotorem.

Příklady provedení

Precesní kapalinová turbína podle obr. 1 a 2 má stator i se vstupním otvorem 3 kapaliny na horním okraji statoru 1 a se čtyřmi výstupními otvorem 4 kapaliny ve spodní částí statoru I. Ve statoru i je na přidržovacím zařízení 6 uložen bezlopatkový odvalovací rotor 2, tvořený tělesem rotačního tvaru a přidržovací zařízení 6 je upraveno pro umožnění krouživého odvalování rotoru 2 po vnitřní stěně statoru 1. Odvalovací rotor 2 může mít jakýkoliv rotační tvar. Přidržovací zařízení 6 může být tvořeno libovolným známým mechanizmem, který umožní krouživé odvalování rotoru 2 po vnitřní stěně statoru i.

U provedení z obr. 1 a 2 je přidržovací zařízení 6 tvořeno tyčovitou podpěrou 18, která je pevně spojená se dnem statoru i a vyčnívá nahoru směrem k rotoru 2. Podpěra 18 má na konci přivráceném k rotoru 2 kouli, která podpírá rotor 2. Samozřejmě místo koule může být na konci podpěry 18, přivráceném k rotoru, alespoň část kulového povrchu.

U výhodného provedení podle obr. 2 je rotor 2 v místě, kde dosedá na podpěru £8, opatřen zahloubením 12, jehož tvar koresponduje s kulovým povrchem zakončení podpěry 18.

Odvalovací rotor 2 je mechanizmem 5 propojen s generátorem 7 elektrického proudu, uspořádaným ve vodotěsném pouzdru 8. Vodotěsné pouzdro 8 je upevněno v komoře 16, která je pomocí držáků 17 uložena na statoru i.

Mechanizmus 5 zahrnuje zalomenou hřídel 9, uspořádanou mezi odvalovacím rotorem 2 a generátorem 7 elektrického proudu, přičemž zalomená hřídel 9 je opatřena magnetickou spojkou 10. „Magnetickou spojkou“ se v tomto případě rozumí zařízení, které může přenášet nejen kroutící moment, nýbrž i translační síly a k vlastnímu přenosu nedochází mechanickým propojením dvou dílů, nýbrž působením magnetických sil mezi těmito dvěma díly. Takové zařízení zahrnuje jak běžně známé magnetické spojky pro přenos kroutícího momentu, tak různá uspořádání magnetů pro translační přenos síly, včetně magnetických multiplikátorů

Magnetická spojka JO je na zalomené hřídeli 9 uspořádána tak, že jedna polovina magnetické spojky 10 je uspořádána uvnitř vodotěsného pouzdra 8 a druhá polovina magnetické spojky 10 je uspořádána vně vodotěsného pouzdra 8. „Polovinami“ magnetické spojky JO se rozumí ty díly magnetické spojky JO, mezi kterými působí magnetické síly.

- 2 _

CZ 25999 Ul

Propojení zalomené hřídele 9 s odvalovacím rotorem 2 může být provedeno jakýmkoliv známým způsobem. Několik výhodných provedení je zobrazeno na obr. 3, 4 a 5.

U provedení podle obr. 3 tvoří zalomená hřídel 9 kliku, která je na straně odvalovacího rotoru 2 otočně uložena ve vybrání 11, uspořádaném v ose 15 odvalovacího rotoru 2.

U provedení podle obr. 4 tvoří zalomená hřídel 9 kliku, která má na konci přivráceném k odvalovacímu rotoru 2 upevněný první permanentní magnet 13, který je uspořádán nad druhým permanentním magnetem 14. Druhý permanentní magnet 14 je upevněn na povrchu odvalovacího rotoru 2 v místě jeho podélné osy £5.

U provedení podle obr. 5 je jedna polovina magnetické spojky 10 uspořádána na konci zalomené hřídele 9 uvnitř vodotěsného pouzdra 8 a druhá polovina magnetické spojky £0 je uspořádána vně vodotěsného pouzdra 8 a to na povrchu odvalovacího rotoru 2 v místě jeho podélné osy 15.

Všechna výše popsaná provedení precesní turbíny fungují stejným způsobem. Vstupním otvorem 3 se přivádí do statoru £ kapalina, která ze statoru £ odtéká výstupními otvory 4. Po přivedení kapaliny do statoru £ se rotor 2 začne krouživě odvalovat po vnitřní stěně statoru £. Osa 15 rotoru 2 tedy koná precesní pohyb.

Krouticí moment, který vzniká odvalováním rotoru 2 po vnitřní stěně statoru £, se pomocí zalomené hřídele 9 a magnetické spojky 10 přenáší na generátor 7 elektrického proudu. Vyrobený elektrický proud se odvádí neznázoměným vodotěsným elektrickým vedením.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Precesní kapalinová turbína, zahrnující stator (1) se vstupním otvorem (3) kapaliny a s výstupním otvorem (4) kapaliny, přičemž ve statoru (1) je na přidržovacím zařízení (6) uložen bezlopatkový odvalovací rotor (2), tvořený tělesem rotačního tvaru, a přidržovací zařízení (6) je upraveno pro umožnění krouživého odvalování rotoru (2) po vnitřní stěně statoru (1), přičemž odvalovací rotor (2) je mechanizmem (5) propojen s generátorem (7) elektrického proudu, uspořádaným ve vodotěsném pouzdru (8), vyznačující se tím, že mechanizmus (5) zahrnuje zalomenou hřídel (9), uspořádanou mezi odvalovacím rotorem (2) a generátorem (7) elektrického proudu, přičemž zalomená hřídel (9) je opatřena magnetickou spojkou (10).

2. Precesní kapalinová turbína podle nároku 1, vyznačující se tím, že magnetická spojka (10) je na zalomené hřídeli (9) uspořádána tak, že jedna polovina magnetické spojky (10) je uspořádána uvnitř vodotěsného pouzdra (8) a druhá polovina magnetické spojky (10) je uspořádána vně vodotěsného pouzdra (8).

-3 CZ 25999 Ul magnetem (14), přičemž druhý permanentní magnet (14) je upevněn na povrchu odvalovacího rotoru (2) v místě jeho podélné osy (15).

7. Precesní kapalinová turbína podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že jedna polovina magnetické spojky (10) je uspořádána na konci zalomené hřídele (9)

5 uvnitř vodotěsného pouzdra (8) a druhá polovina magnetické spojky (10) je uspořádána vně vodotěsného pouzdra (8) a to na povrchu odvalovacího rotoru (2) v místě jeho podélné osy (15).

3. Precesní kapalinová turbína podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přidržovací zařízení (6) zahrnuje podpěru (18), pevně spojenou se statorem (1) a opatřenou na části přivrácené k rotoru (2) alespoň částí kulového povrchu.

4. Precesní kapalinová turbína podle nároku 3, vyznačující se tím, že rotor (2) je v místě, kde dosedá na podpěru (18), opatřen zahloubením (12), jehož tvar koresponduje s kulovým povrchem zakončení podpěry (18).

5. Precesní kapalinová turbína podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že zalomená hřídel (9) tvoří kliku, která je na straně odvalovacího rotoru (2) otočně uložena ve vybrání (11), uspořádaném v ose (15) odvalovacího rotoru (2).

6. Precesní kapalinová turbína podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že zalomená hřídel (9) tvoří kliku, která má na konci přivráceném k odvalovacímu rotoru (2) upevněný první permanentní magnet (13), který je uspořádán nad druhým permanentním

5 výkresů