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DE102009060617A1 - Generator arrangement and method for generating a generator voltage - Google Patents

Generator arrangement and method for generating a generator voltage

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DE102009060617A1
DE102009060617A1 DE200910060617 DE102009060617A DE102009060617A1 DE 102009060617 A1 DE102009060617 A1 DE 102009060617A1 DE 200910060617 DE200910060617 DE 200910060617 DE 102009060617 A DE102009060617 A DE 102009060617A DE 102009060617 A1 DE102009060617 A1 DE 102009060617A1
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DE200910060617
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Thorsten Dr. 63571 Staake
Thomas Dr. 61203 Stiefmeier
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Amphiro AG
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Amphiro AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. turbine
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1823Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/06Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
    • G01F1/075Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
    • GPHYSICS
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    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/06Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
    • G01F1/08Adjusting, correcting or compensating means therefor

Abstract

Eine Generatoranordnung umfasst eine Turbine (11), einen Träger (13), eine Achse (14), ein Lager (15) und eine Spule (17). A generator assembly includes a turbine (11), a carrier (13), an axis (14), a bearing (15) and a coil (17). Das Material der Turbine (11) ist mindestens teilweise magnetisiert. The material of the turbine (11) is at least partially magnetized. Alternativ ist die Turbine (11) fest mit einem Magneten (12) verbunden. Alternatively, the turbine (11) is fixedly connected with a magnet (12). Die Turbine (11) und/oder der Magnet (12) weisen ein Material aus einer Gruppe, umfassend ein ferromagnetisches Material, ein ferrimagnetisches Material und ein Metall der Seltenen Erden, auf. The turbine (11) and / or the magnet (12) comprise a material selected from a group comprising a ferromagnetic material, a ferrimagnetic material, and a rare earth metal, on. Die Turbine (11) ist von einem Fluid in eine Drehbewegung zur Erzeugung eines sich ändernden Magnetfeldes versetzbar. The turbine (11) is displaceable by a fluid into a rotational motion for generating a changing magnetic field. Die Achse (14) und das Lager (15) koppeln die Turbine (11) mit dem Träger (13). The axis (14) and the bearing (15) coupling the turbine (11) to the support (13). Die Spule (17) ist zur Erfassung des sich ändernden Magnetfeldes ausgelegt, wobei die Spule (17) fest mit dem Träger (13) verbunden ist. The coil (17) is adapted for detecting the varying magnetic field, wherein the coil (17) fixed to the carrier (13) is connected. Die Generatoranordnung (10) ist ausgelegt, eine Generatorspannung (UG) ausgangsseitig an der Spule (17) bereitzustellen, die zur Ermittlung der durch die Generatoranordnung (10) fließenden Durchflussmenge (FLM) und zur Energieversorgung einer elektrischen Schaltung (68) einsetzbar ist. The generator assembly (10) is adapted to a generator voltage (UG) on the output side to the coil (17) to provide, the current flowing to the determination by the generator arrangement (10) flow rate (FLM) and for supplying power to an electric circuit (68) is insertable.

Description

  • [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Generatoranordnung, eine Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs mit einer Generatoranordnung und ein Verfahren zur Erzeugung einer Generatorspannung. The present invention relates to a generator arrangement, an arrangement for determining the consumption of resources with a generator assembly and a method for producing a generator voltage.
  • [0002]
    Eine Generatoranordnung wandelt eine kinetische und eine potentielle Energie eines Fluids, wie beispielsweise Wasser, in elektrische Energie um. A generator arrangement converts a kinetic and potential energy of a fluid, such as water, into electrical energy.
  • [0003]
    Dokument document US 2007/0037470 A1 US 2007/0037470 A1 befasst sich mit einem Generator, der elektrische Energie zum Betrieb von Leuchtdioden erzeugt. deals with a generator that generates electric power for operating light emitting diodes.
  • [0004]
    Eine Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs dient dazu, Informationen wie beispielsweise die Durchflussmenge eines Fluids einem Verbraucher anzuzeigen. An arrangement for determining the consumption of resources is used to display information such as the flow rate of a fluid to a consumer.
  • [0005]
    Dokumente Documents US 3,342,070 US 3,342,070 , . EP 0950877 A2 EP 0950877 A2 , . EP 0990877 A2 EP 0990877 A2 , . EP 1858144 A2 EP 1858144 A2 , . US 6,612,188 B2 US 6,612,188 B2 , . EP 1884292 A1 EP 1884292 A1 , . GB 2434207 A GB 2434207 A und and EP 1367370 A1 EP 1367370 A1 zeigen verschiedene Anordnungen zur Bestimmung von Fluidparametern, wie etwa einer Durchflussmenge. show different arrangements for the determination of fluid parameters such as a flow rate.
  • [0006]
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Generatoranordnung, eine Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs mit einer Generatoranordnung und ein Verfahren zur Erzeugung einer Generatorspannung bereitzustellen, welche eine kosteneffiziente Herstellung ermöglichen. The object of the present invention is to provide a generator arrangement, an arrangement for determining the consumption of resources with a generator arrangement and method for generating a voltage generator which allow a cost-effective manufacture.
  • [0007]
    Diese Aufgabe wird mit den Gegenständen der Patentansprüche 1 und 12 sowie dem Verfahren gemäß Patentanspruch 15 gelöst. This object is achieved with the subject matter of claims 1 and 12 as well as the method according to claim 15 °. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Developments and refinements are the subject matter of the dependent claims.
  • [0008]
    In einer Ausführungsform umfasst die Generatoranordnung eine Turbine, einen Träger, eine Achse, mindestens ein Lager sowie mindestens eine Spule. In one embodiment, the generator arrangement comprises a turbine, a support, an axis, at least one bearing and at least one coil. Das Material der Turbine ist mindestens teilweise magnetisiert. The material of the turbine is at least partially magnetized. Alternativ ist die Turbine fest mit einem Magneten verbunden. Alternatively, the turbine is fixedly connected with a magnet. Dabei weist mindestens eine Komponente aus einer Gruppe, umfassend die Turbine und den Magnet, ein Material aus einer Gruppe, umfassend ein ferromagnetisches Material, ein ferrimagnetisches Material und ein Metall der Seltenen Erden, auf. In this case, at least one component from the group comprising the turbine and the magnet, a material from a group comprising a ferromagnetic material, a ferrimagnetic material, and a rare earth metal, on. Die Turbine ist von einem Fluid in eine Drehbewegung zur Erzeugung eines sich ändernden Magnetfeldes versetzbar. The turbine is displaceable by a fluid into a rotational motion for generating a changing magnetic field. Die Achse und das mindestens eine Lager koppeln die Turbine mit dem Träger. The axis and the at least one bearing coupling the turbine to the support. Darüber hinaus ist die mindestens eine Spule fest mit dem Träger verbunden. In addition, the at least one coil is fixed to the support. Die mindestens eine Spule dient zur Erfassung des sich ändernden Magnetfeldes. The at least one coil is used to detect the changing magnetic field. Weiter ist die Generatoranordnung ausgelegt, eine Generatorspannung ausgangsseitig an der mindestens einen Spule bereitzustellen. Further, the generator assembly is adapted to provide a generator voltage output side to the at least one coil. Die Generatorspannung wird zur Ermittlung der durch die Generatoranordnung fließenden Durchflussmenge und zur Energieversorgung einer elektrischen Schaltung eingesetzt. The generator voltage is used for determining the current flowing through the generator arrangement flow and to supply energy to an electrical circuit.
  • [0009]
    Mit Vorteil wird keine externe Stromversorgung zum Betrieb der Generatoranordnung benötigt. Advantageously, no external power for operation of the generator arrangement is needed. Vorteilhafterweise kann die Generatorspannung als Indikator für die Durchflussmenge verwendet werden. Advantageously, the generator voltage can be used as an indicator of the flow rate. Daher kann eine kosteneffiziente Herstellung der Generatoranordnung erreicht werden. Therefore, cost-efficient production of generator arrangement can be achieved. Mit Vorteil ist die Turbine bei einer Verwendung eines ferromagnetischen oder eines ferrimagnetischen Materials oder eines Metalls der Seltenen Erden mindestens teilweise magnetisiert. Advantageously, the turbine is magnetized at least partly at a use of a ferromagnetic or a ferrimagnetic material or a rare earth metal. Die Turbine kann als weiteres Material ein Metall oder einen Kunststoff aufweisen. The turbine may comprise as a further material is a metal or a plastic. Der Kunststoff kann Polytetrafluorethylen, abgekürzt PTFE, oder Polyphenylenether, abgekürzt PPE, oder eine Mischung mit PPE oder PTFE sein. The plastic may be polytetrafluoroethylene, abbreviated as PTFE, or polyphenylene ethers, abbreviated as PPE, or a mixture of PPE or PTFE. Eine mit einem Magneten verbundene Turbine kann als Material ein Metall oder einen Kunststoff aufweisen. An associated with a magnet turbine may comprise as the material is a metal or a plastic. Der Kunststoff kann Polytetrafluorethylen, abgekürzt PTFE, oder Polyphenylenether, abgekürzt PPE, oder eine Mischung mit PPE oder PTFE sein. The plastic may be polytetrafluoroethylene, abbreviated as PTFE, or polyphenylene ethers, abbreviated as PPE, or a mixture of PPE or PTFE. PPE wird auch als Poly(oxy-2,6-dimethyl-1,4-phenylen) oder Polyether bezeichnet. PPE is also known as poly (oxy-2,6-dimethyl-1,4-phenylene) or polyether. PPE ist ein hochtemperaturbeständiger, thermoplastischer Kunststoff mit der Formel (C 8 H 8 O) n . PPE is a high temperature-resistant, thermoplastic resin having the formula (C 8 H 8 O) n. Die Mischung kann ein Elend von PPE mit Polystyrol, Styrol-Butadien-Copolymer oder Polyamid sein. The mixture may be a blend of PPE with polystyrene, styrene-butadiene copolymer or polyamide. Das Styrol-Butadien-Copolymer ist schlagzäh. The styrene-butadiene copolymer is impact-resistant. Die Achse kann auch als Welle bezeichnet werden. The axis can also be called a wave. Die Generatoranordnung setzt mit Vorteil einen Teil der kinetischen und der potentiellen Energie des Fluids in elektrische Energie um. The generator assembly is a part of the kinetic and potential energy of the fluid into electrical energy to advantage. Die elektrische Energie kann von der mindestens einen Spule bereitgestellt werden. The electrical energy may be provided by the at least one coil.
  • [0010]
    In einer Ausführungsform weist ein Körper, insbesondere die Turbine oder der Magnet, welcher ein Metall der Seltenen Erden umfasst, einen Überzug auf. In one embodiment, a body, in particular the turbine or the magnet which comprises a rare earth metal, a coating on. Der Überzug kann mindestens eine Schicht aus einer Gruppe, umfassend eine Nickel-, Gold-, Chrom- und Kunststoffschicht, aufweisen. The coating may at least one layer selected from a group comprising having a nickel, gold, chromium and plastic layer. Durch die Vernickelung, Vergoldung, Verchromung beziehungsweise die Kunststoffeinhüllung kann das Metall der Seltenen Erde vor Wasser geschützt werden. By nickel plating, gold plating, chrome plating or the Kunststoffeinhüllung the metal of the rare earth can be protected from water.
  • [0011]
    Ein ferromagnetisches Material kann ein reines Metall, insbesondere Eisen, Kobalt und Nickel, oder eine ferromagnetische Legierung, insbesondere Aluminium-Nickel-Cobalt AlNiCo, Samarium-Cobalt SmCo, Neodym-Eisen-Bor Nd 2 Fe 14 B, Nickel-Eisen Ni-Fe oder Nickel-Eisen-Cobalt NiFeCo, oder ein Material wie Chromdioxid, Manganarsenid oder Europium(II)-oxid sein. A ferromagnetic material may be a pure metal, in particular iron, cobalt and nickel or ferromagnetic alloy, in particular aluminum-nickel-cobalt AlNiCo, Samarium-Cobalt SmCo, neodymium-iron-boron, Nd 2 Fe 14 B, nickel-iron Ni-Fe or nickel-iron-cobalt NiFeCo, or a material such as chromium dioxide, Manganarsenid or europium (II) may be oxide. Ein Material mit ferrimagnetischen Eigenschaften wird als Ferrit bezeichnet. A material having ferrimagnetic characteristics is called ferrite. Ein Ferrit kann Eisen sowie mindestens ein weiteres zweiwertiges Metallion, insbesondere Kupfer, Nickel, Zink, Magnesium oder Mangan, enthalten. A ferrite may contain iron as well as at least one further bivalent metal, in particular copper, nickel, zinc, magnesium or manganese.
  • [0012]
    In einer Ausführungsform koppeln die Achse und das mindestens eine Lager die Turbine mit dem Träger so, dass die Turbine nicht nur in eine Drehbewegung versetzt werden kann, sondern auch axial beweglich ist. In one embodiment, the axle and the at least one bearing coupling the turbine to the carrier so that the turbine can be displaced not only in a rotational movement, but is also axially movable. Bei einer axialen Bewegung wird die Turbine in der Richtung der Achse translatorisch bewegt. Upon axial movement of the turbine in the direction of the axis is moved in translation. Aufgrund der axialen Beweglichkeit kann die Lage der Turbine zum Träger und damit zur mindestens einen Spule optimiert werden. Because of the axial mobility of the location of the turbine to the carrier and thus optimized for at least one coil may be. Aufgrund der axialen Beweglichkeit kann die Turbine so bewegt werden, dass die kinetische und die potentielle Energie des Fluids mit einem hohen Wirkungsgrad eingesetzt wird. Because of the axial mobility of the turbine can be moved so that the kinetic and the potential energy of the fluid is used at a high efficiency.
  • [0013]
    In einer Ausführungsform hat eine Turbine einen Außendurchmesser aus einem Bereich von 4 mm bis 1 m, bevorzugt aus einem Bereich zwischen 6 und 20 mm. In one embodiment, a turbine has an outer diameter in a range from 4 mm to 1 m, preferably a range between 6 and 20 mm. Die Turbine kann eine Francis-, Kaplan-, Pelton- oder Michell-Banki-Turbine oder ein Stirnrad sein. The turbine may be a Francis, Kaplan, Pelton or Michell-Banki turbine or a spur gear. Die Turbine kann eine modifizierte Ausführung einer Francis-, Kaplan-, Pelton- oder Michell-Banki-Turbine oder eines Stirnrads sein. The turbine may be a modified embodiment of a Francis, Kaplan, Pelton or Michell-Banki turbine or a spur gear.
  • [0014]
    In einer Ausführungsform umfasst die Generatoranordnung einen magnetisierbaren Abschirmkörper. In one embodiment, the generator assembly includes a magnetizable shield body. Der magnetisierbare Abschirmkörper weist ein ferromagnetisches oder ein ferrimagnetisches Material auf. The magnetizable shield body comprises a ferromagnetic or a ferrimagnetic material. Das Material des magnetisierbaren Abschirmkörpers kann Eisen, insbesondere Weicheisen, sein. The material of the magnetisable shielding body may be iron, in particular soft iron. Der magnetisierbare Abschirmkörper ist fest mit dem Träger verbunden. The magnetizable shield body is firmly connected with the carrier. Dabei ist die Spule zwischen dem magnetisierbaren Abschirmkörper und der Turbine beziehungsweise dem mit der Turbine verbundenen Magneten angeordnet. The coil between the magnetizable shield body and the turbine or the turbine associated with the magnets is arranged. Die Spule kann formschlüssig mit dem magnetisierbaren Abschirmkörper verbunden sein. The coil may be positively connected with the magnetizable shielding. In einer Ausführungsform kann der magnetisierbare Abschirmkörper das magnetisierte Material der Turbine oder den mit der Turbine verbundenen Magneten derart anziehen, dass die Turbine axial zum Träger und damit zur Spule verschoben wird. In one embodiment of the magnetizable shield body can attract the magnetized material of the turbine or the turbine connected to the magnet such that the turbine is axially displaced so that the support and the coil. Mit Vorteil kann mittels des magnetisierbaren Abschirmkörpers ein einfacher und kosteneffektiver Aufbau erreicht werden. Advantageously, a simple and cost-effective design can be achieved by means of the magnetizable shielding.
  • [0015]
    In einer Ausführungsform ist das Fluid Wasser. In one embodiment, the fluid is water. Das Fluid kann Kaltwasser, Heißwasser oder ein Gemisch aus Kalt- und Heißwasser sein. The fluid may be cold water, hot water or a mixture of cold and hot water. Alternativ kann das Fluid Wasserdampf, ein Gas, ein Gasgemisch, Erdgas sowie eine Flüssigkeit wie Rohöl, Öl, Benzin, Diesel, eine chemische Lösung oder Abwasser sein. Alternatively, the fluid is water vapor, a gas, a gas mixture of natural gas and a liquid such as crude oil, oil, gasoline, diesel, a chemical solution or waste water may be.
  • [0016]
    In einer Ausführungsform umfasst eine Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs die Generatoranordnung. In one embodiment, an arrangement for determining the consumption of resources comprising the generator array. Weiter umfasst die Anordnung die elektrische Schaltung. Further, the assembly comprises the electric circuit. Die elektrische Schaltung kann einen Mikroprozessor aufweisen. The electrical circuit may comprise a microprocessor. Der Mikroprozessor kann mit der mindestens einen Spule verbunden sein. The microprocessor may be connected to the at least one coil. Der Mikroprozessor kann dazu ausgelegt sein, aus der Generatorspannung oder einem aus der Generatorspannung gewonnenen Durchflusssignal die Durchflussmenge des Fluids zu bestimmen. The microprocessor may be adapted to determine the flow rate of the fluid from the generator voltage or a flow signal derived from the generator voltage.
  • [0017]
    Mit Vorteil kann mittels der Generatoranordnung die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs mit elektrischer Energie versorgt werden. Advantageously, the arrangement for determining resource consumption of electrical energy can be supplied by means of the generator arrangement. Aufgrund der Drehbewegung liegt die Generatorspannung als Wechselspannung vor. Due to the rotation, the generator voltage is present as an AC voltage. Weiter kann die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs die Generatorspannung derart auswerten, dass ein Rotationswinkel der Turbine, eine Rotationsdauer oder eine Rotationsfrequenz der Turbine und daraus die Durchflussmenge des Fluids bestimmt werden können. Further, the arrangement for determining the consumption of resources can evaluate the voltage generator such that a rotation angle of the turbine, a period of rotation or a rotation frequency of the turbine and the flow rate of the fluid can be determined therefrom.
  • [0018]
    Die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs kann in einer Armatur, insbesondere in einem Wasserhahn, einer Mischbatterie, einem Duschschlauch, einem Duschkopf und einem Gartenschlauch, angeordnet sein. The arrangement for determining the consumption of resources can be disposed in a fitting, in particular in a faucet, a mixing tap, a shower hose, a shower head and a garden hose.
  • [0019]
    In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Erzeugung einer Generatorspannung ein Versetzen einer Turbine, deren Material mindestens teilweise magnetisiert ist oder die fest mit einem Magneten verbunden ist, durch einen Fluid in eine Drehbewegung. In one embodiment, a method for generating a voltage generator comprises a displacing a turbine whose material is at least partially magnetized or is rigidly connected with a magnet, by a fluid into a rotational movement. Die Turbine und/oder der Magnet weisen ein Material aus einer Gruppe auf, umfassend ein ferromagnetisches Material, ein ferrimagnetisches Material und ein Metall der Seltenen Erden. The turbine and / or the magnet comprise a material selected from a group comprising a ferromagnetic material, a ferrimagnetic material, and a rare earth metal. Die Drehbewegung erzeugt ein sich ändernden Magnetfeld. The rotational movement creates a changing magnetic field. Eine Generatorspannung wird mittels mindestens einer Spule aus dem sich ändernden Magnetfeld erzeugt. A generator voltage is generated by means of at least one coil from the changing magnetic field. Eine Durchflussmenge wird aus der Generatorspannung ermittelt. A flow rate is determined from the generator voltage. Aus der Generatorspannung wird eine Versorgungsspannung generiert, die eine elektrische Schaltung mit elektrischer Energie versorgt. From the generator voltage, a supply voltage is generated, which supplies an electrical circuit with electrical energy.
  • [0020]
    Durch die Verwendung der Generatorspannung als Indikator für die Durchflussmenge und zur Energieversorgung ist das Verfahren kostengünstig durchführbar. By the use of the generator voltage as an indicator of the rate of flow and to supply energy to the process can be performed inexpensively.
  • [0021]
    Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. The invention will be explained in more detail in several exemplary embodiments with reference to the figures. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Komponenten, Strukturen oder Bauelemente tragen gleiche Bezugszeichen. Same function or effect components, structures or elements bear like reference numerals. Insoweit sich Komponenten, Strukturteile oder Bauelemente in ihrer Funktion entsprechen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt. In that regard, components, structural parts or components correspond in their function, their description is not repeated in each of the following figures. Es zeigen: Show it:
  • [0022]
    1A 1A und and 1B 1B beispielhafte Ausführungsformen einer Generatoranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip, Exemplary embodiments of a generator assembly according to the proposed principle,
  • [0023]
    2A 2A bis to 2F 2F beispielhafte Ausführungsformen von Details einer Generatoranordnung und exemplary embodiments of details of a generator assembly, and
  • [0024]
    3A 3A bis to 3C 3C beispielhafte Ausführungsformen einer Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs nach dem vorgeschlagenen Prinzip. exemplary embodiments of an arrangement for determining the consumption of resources according to the proposed principle.
  • [0025]
    1A 1A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Generatoranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. shows an exemplary embodiment of a generator assembly according to the proposed principle. Die Generatoranordnung The generator arrangement 10 10 umfasst eine Turbine comprises a turbine 11 11 sowie einen Magneten and a magnet 12 12 . , Die Turbine the turbine 11 11 und der Magnet and the magnet 12 12 sind fest miteinander verbunden. are firmly connected. Die Turbine the turbine 11 11 weist mindestens eine Schaufel has at least one blade 52 52 auf. on. Die Turbine enthält ein Metall und/oder einen Kunststoff. The turbine includes a metal and / or plastic. Der Kunststoff kann PTFE oder PPE oder eine Mischung mit PPE oder PTFE sein. The plastic may be PTFE or PPE or a mixture of PPE or PTFE. Weiter umfasst die Generatoranordnung Further comprises the generator arrangement 10 10 einen Träger a support 13 13 , eine Achse An axis 14 14 und ein Lager and a warehouse 15 15 . , Die Achse the axis 14 14 ist fest mit dem Träger is fixed to the carrier 13 13 verbunden. connected. Die Achse the axis 14 14 ist unbeweglich und dreht sich nicht. is stationary and does not rotate. Die Achse the axis 14 14 ist auf den Träger is on the carrier 13 13 montiert. assembled. Dazu wird die Achse For this purpose, the axis 14 14 in den Träger in the carrier 13 13 eingepresst. pressed. Alternativ kann die Achse Alternatively, the axis 14 14 durch eine Kleb- oder eine Schraubverbindung auf den Träger by an adhesive or a screw connection to the support 13 13 montiert werden. to be assembled. Das Lager The warehouse 15 15 ist zwischen der Turbine is between the turbine 11 11 und der Achse and axis 14 14 angeordnet. arranged. Die Generatoranordnung The generator arrangement 10 10 umfasst ein weiteres Lager comprises a further bearing 16 16 , welches zwischen dem Magneten That between the magnet 12 12 und der Achse and axis 14 14 angeordnet ist. is arranged. Darüber hinaus umfasst die Generatoranordnung In addition, includes the generator arrangement 10 10 eine Spule a coil 17 17 , die über eine nicht gezeigte mechanische Verbindung fest mit dem Träger Which via a not shown fixed mechanical connection with the carrier 13 13 verbunden ist. connected is. Die Spule The sink 17 17 ist in einer nicht gezeigten Kammer angeordnet. is arranged in a not shown chamber. Die Spule The sink 17 17 ist nicht mit dem Fluid in Berührung. is not in contact with the fluid. Der Magnet The magnet 12 12 ist derart angeordnet, dass er sich zwischen der Spule is arranged such that it extends between the coil 17 17 und der Achse and axis 14 14 zumindest teilweise und zumindest während eines Teils der Dauer einer Drehbewegung der Turbine at least partially and at least during part of the duration of a rotational movement of the turbine 11 11 befindet. located. Weiter umfasst die Generatoranordnung Further comprises the generator arrangement 10 10 einen magnetisierbaren Abschirmkörper a magnetizable shielding 18 18 , der über eine nicht gezeigte mechanische Verbindung fest mit dem Träger Which via a not shown fixed mechanical connection with the carrier 13 13 verbunden ist. connected is. Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 ist als Ring ausgebildet. is formed as a ring. Der Magnet The magnet 12 12 ist im Inneren des Rings des magnetisierbaren Abschirmkörpers is inside the ring of the magnetizable shielding 18 18 angeordnet. arranged.
  • [0026]
    Ein Fluidstrom FL treibt die Turbine Fluid flow FL drives the turbine 11 11 an. at. Die Turbine the turbine 11 11 und der Magnet and the magnet 12 12 werden in eine Drehbewegung versetzt. be set in a rotational movement. Die Drehbewegung des Magneten The rotational movement of the magnet 12 12 erzeugt ein sich änderndes Magnetfeld B am Ort der Spule generates a changing magnetic field B at the location of the coil 17 17 . , Dadurch ist zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss As a result, between a first and a second terminal 31 31 , . 32 32 der Spule the coil 17 17 eine Generatorspannung UG abgreifbar. a generator voltage UG tapped. Die Turbine the turbine 11 11 sowie der Magnet and the magnet 12 12 befinden sich mindestens teilweise im Fluid. are located at least partially in the fluid. Die Spule The sink 17 17 ist mit Vorteil sehr nahe am Magneten is advantageously very close to the magnets, 12 12 angebracht. appropriate. Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 befindet sich in der Kammer, in der die Spule is located in the chamber in which the coil 17 17 angeordnet ist, oder ist vergossen. is disposed, or is encapsulated. Ein magnetisierbares Material des magnetisierbaren Abschirmkörpers A magnetizable material of the magnetisable shielding 18 18 kommt nicht mit dem Fluid in Berührung. is not in contact with the fluid. Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 weist eine Oberfläche auf, die gegen Oxidation geschützt ist. has a surface which is protected against oxidation. Ebenso ist ein Außendurchmesser des magnetisierbaren Abschirmkörpers Likewise, an outer diameter of the shielding magnetisable 18 18 sehr klein, sodass insgesamt eine sehr kleine Baugröße der Generatoranordnung very small, so overall a very small size of the generator device 10 10 erzielt wird. is achieved.
  • [0027]
    Das Lager The warehouse 15 15 ist als Gleitlager realisiert. is implemented as a slide bearing. Das Gleitlager ist als Kunststoffgleitlager ausgebildet. The bearing is designed as a plastic sliding bearing. Auch das weitere Lager Also the further bearing 16 16 ist als Gleitlager ausgebildet. is formed as a sliding bearing. Das Lager The warehouse 15 15 und das weitere Lager and the further bearing 16 16 ermöglichen eine Rotationsbewegung der Turbine allow a rotational movement of the turbine 11 11 und des Magneten and magnet 12 12 . , Darüber hinaus ermöglicht das Gleitlager In addition to allowing the sliding bearing 15 15 eine axiale Bewegung der Turbine an axial movement of the turbine 11 11 . , Die Turbine the turbine 11 11 kann translatorisch entlang der Achse can translate along the axis 14 14 mit Hilfe des Lagers with the help of the camp 15 15 bewegt werden. be moved. Entsprechend ermöglicht auch das weitere Lager Accordingly, also allows the further bearing 16 16 eine axiale Bewegung des Magneten entlang der Achse an axial movement of the magnet along the axis 14 14 . , Die Gleitlager weisen jeweils eine Gleitbuchse auf, die fest mit der Turbine The sliding bearings each have a sliding bush integral with the turbine 11 11 beziehungsweise dem Magnet or the magnet 12 12 verbunden ist. connected is. Die Gleitbuchse bewegt sich direkt oder nur durch einen Schmierfilm getrennt an der Achse The slide bush moves directly or only by a lubricant film separately on the axle 14 14 vorbei. past. Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 zieht den Magneten pulls the magnets 12 12 derart an, dass der Magnet in such a way that the magnet 12 12 sich innerhalb des vom magnetisierbaren Abschirmkörper from within the magnetizable shielding 18 18 umgebenen Zylinders befindet. surrounding the cylinder is located. Die Spule The sink 17 17 ist zum magnetisierbaren Abschirmkörper is to magnetizable shielding 18 18 ausgerichtet. aligned. Durch die axiale Ausrichtung des Magneten The axial orientation of the magnet 12 12 zur Spule to coil 17 17 mittels des magnetisierbaren Abschirmkörpers by means of magnetizable shielding 18 18 wird erreicht, dass ein möglichst hoher Wert für das Magnetfeld B, das am Ort der Spule is achieved, that the highest possible value for the magnetic field B of the coil at the site 17 17 vorhanden ist, erzielt wird. is present, is obtained. Die Spule The sink 17 17 ist somit als Stator der Generatoranordnung is thus as a stator of the generator device 10 10 und der Magnet and the magnet 12 12 als Rotor der Generatoranordnung as a rotor of the generator device 10 10 ausgelegt. designed. Die Generatoranordnung The generator arrangement 10 10 kann einfach montiert werden. can be easily mounted. Eine Kalibrierung der Generatoranordnung Calibration of the generator arrangement 10 10 ist nicht erforderlich. not necessary.
  • [0028]
    In einer alternativen Ausführungsform können der Träger In an alternative embodiment, the carrier may 13 13 sowie die Achse and axis 14 14 zusammen als ein Stück hergestellt sein. be manufactured together as one piece. Der Träger the carrier 13 13 und die Achse and axis 14 14 können einstückig in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden. can be produced in one piece in an injection molding process.
  • [0029]
    In einer alternativen Ausführungsform sind die Gleitbuchse des Lagers In an alternative embodiment, the sliding bush of the bearing are 15 15 und die Turbine and the turbine 11 11 einstückig realisiert. realized in one piece. Das Lager The warehouse 15 15 ist somit in der Turbine is thus in the turbine 11 11 integriert. integrated. Die Turbine the turbine 11 11 und die Gleitbuchse des Lagers and the sliding bush bearing 15 15 können aus Kunststoff sein. may be made of plastic. Der Kunststoff kann PTFE oder PPE oder eine Mischung mit PPE oder PTFE sein. The plastic may be PTFE or PPE or a mixture of PPE or PTFE. Die Achse the axis 14 14 kann beispielsweise Stahl enthalten. may include, for example, steel. Die Achse the axis 14 14 aus Stahl weist sehr gute Gleiteigenschaften in einer Gleitbuchse aus PTFE oder PPE oder einer Mischung mit PPE oder PTFE auf. Steel has very good sliding properties in a slide bush made of PTFE or a mixture comprising PPE or PPE or PTFE.
  • [0030]
    In einer alternativen Ausführdungsform ist das Lager In an alternative Ausführdungsform the bearing 15 15 oder das weitere Lager or the further bearing 16 16 weggelassen. omitted.
  • [0031]
    1B 1B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Generatoranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. shows a further exemplary embodiment of a generator assembly according to the proposed principle. Die Generatoranordnung The generator arrangement 10' 10 ' gemäß according to 1B 1B ist eine Weiterbildung der in is a development of the in 1A 1A gezeigten Generatoranordnung. Generator arrangement shown. Die Achse the axis 14 14 ist fest mit der Turbine is fixed to the turbine 11 11 verbunden. connected. Weiter ist die Achse Next is the axis 14 14 fest mit dem Magneten fixed with the magnet 12 12 verbunden. connected. Das Lager The warehouse 15 15 ist zwischen der Achse is between the axis 14 14 und dem Träger and the support 13 13 angeordnet. arranged. Das weitere Lager The further bearing 16 16 ist ebenfalls zwischen dem Träger is also connected between the carrier 13 13 und der Achse and axis 14 14 angeordnet. arranged. Das Lager The warehouse 15 15 sowie das weitere Lager and the further bearing 16 16 sind als Gleitlager realisiert. are implemented as a slide bearing. Somit ermöglichen das Lager Thus, the bearings allow 14 14 und das weitere Lager and the further bearing 16 16 eine rotierende Bewegung und eine translatorische Bewegung der Achse a rotating movement and a translational movement of the axis 14 14 zum Träger to the support 13 13 . , Damit ist der Träger Thus, the carrier 13 13 translatorisch zur Turbine translationally to the turbine 11 11 beziehungsweise dem Magneten or the magnet 12 12 bewegbar. movable. Der Träger the carrier 13 13 ist als Gehäuse is as housing 19 19 realisiert. realized. Das Gehäuse the housing 19 19 weist einen Fluideinlass has a fluid inlet 20 20 , eine Fluid-führende Kammer A fluid-carrying compartment 21 21 sowie einen Fluidauslass and a fluid outlet 22 22 auf. on. Der Fluidstrom FL fließt durch den Fluideinlass The flow of fluid FL flows through the fluid inlet 20 20 in die Kammer into the chamber 21 21 ein und über den Fluidauslass and through the fluid outlet 22 22 aus dem Gehäuse of the housing 19 19 aus. out. Die Turbine the turbine 11 11 und der Magnet and the magnet 12 12 befinden sich in der Kammer are located in the chamber 21 21 . , Ein Kanal a channel 53 53 des Gehäuses of the housing 19 19 leitet den Fluidstrom FL tangential zur Turbine directs the fluid flow tangentially to the turbine FL 11 11 . , Weiter befinden sich die Spule Next are the coil 17 17 sowie der magnetisierbare Abschirmkörper and the magnetizable shielding 18 18 in der Kammer in the chamber 21 21 . ,
  • [0032]
    Das Gehäuse the housing 19 19 kann mit einer zweiteiligen Spritzgussform hergestellt werden. can be produced with a two-part injection mold. Der Magnet The magnet 12 12 hat in Richtung der Achse has in the direction of the axis 14 14 eine erste Ausdehnung B1. a first expansion B1. Entsprechend hat der magnetisierbare Abschirmkörper Accordingly, the magnetizable shielding 18 18 in Richtung der Achse in direction of the axis 14 14 eine zweite Ausdehnung B2. a second expansion B2. Die zweite Ausdehnung B2 entspricht näherungsweise der ersten Ausdehnung B1. The second expansion B2 corresponds approximately to the first expansion B1. Der Absolutbetrag der Differenz zwischen der ersten Ausdehnung B1 und der zweiten Ausdehnung B2 ist kleiner oder gleich 4 mm. The absolute value of the difference between the first expansion and the second expansion B1 B2 is less than or equal to 4 mm. Der Innendurchmesser des magnetisierbaren Abschirmkörpers The inner diameter of the magnetizable shielding 18 18 ist größer als 16 mm. is greater than 16 mm.
  • [0033]
    Der Fluidstrom FL versetzt die Turbine The fluid flow FL turns the turbine 11 11 , den Magneten , Magnet 12 12 sowie die Achse and axis 14 14 in eine Drehbewegung. in a rotary motion. Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 richtet den Magneten aligns the magnets 12 12 und die damit verbundene Achse and the axis associated 14 14 derart aus, dass der Magnet such that, the magnet 12 12 sich im Inneren des vom magnetisierbaren Abschirmkörpers in the interior of the shielding magnetisable 18 18 umgrenzten Zylinders befindet. circumscribed cylinder is located. Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 verstärkt das Magnetfeld am Ort der Spule amplifies the magnetic field at the coil 17 17 . , Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 richtet die Baugruppe von Magnet directs the assembly of magnetic 12 12 und Turbine and turbine 11 11 im Gehäuse in the housing 19 19 so aus, dass eine möglichst hohe Generatorspannung UG erzeugt wird. so that, a very high generator voltage UG is generated. Die Ausrichtung zwischen der Turbine The alignment between the turbine 11 11 beziehungsweise dem Magnet or the magnet 12 12 und der Spule and the coil 17 17 sowie die Ausrichtung zum Kanal and the orientation of the channel 53 53 erfolgt mit magnetischen Rückstellkräften. is carried out with magnetic restoring forces. Die Ausrichtung wird somit von der Generatoranordnung The orientation is thus of the generator arrangement 10 10 selbsttätig durchgeführt. automatically performed. Eine manuelle Justage der beweglichen zu den festen Komponenten der Generatoranordnung A manual adjustment of the movable to the fixed components of the generator assembly 10 10 kann somit vermieden werden. thus can be avoided.
  • [0034]
    In einer nicht gezeigten, alternativen Ausführungsform ist der magnetisierbare Abschirmkörper In a not shown alternative embodiment, the magnetizable shielding 18 18 außerhalb des Gehäuses outside the housing 19 19 angebracht. appropriate.
  • [0035]
    In einer nicht gezeigten, alternativen Ausführungsform ist die Spule In a not shown alternative embodiment, the coil 17 17 sowie der magnetisierbare Abschirmkörper and the magnetizable shielding 18 18 beide außerhalb des Gehäuses both outside the housing 19 19 angeordnet. arranged. Mit Vorteil wird somit der magnetisierbare Abschirmkörper Advantageously, it is thus the magnetizable shielding 18 18 sowie die Spule and the coil 17 17 nicht vom Fluid umströmt. not immersed in the fluid. Dadurch ist das Risiko einer Korrosion des magnetisierbaren Abschirmkörpers This is the risk of corrosion of the magnetizable shielding 18 18 verringert. reduced. Weiter wird vorteilhafterweise die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen den Anschlüssen oder den Windungen der Spule Furthermore, the risk of a short circuit between the terminals or the turns of the coil is advantageously 17 17 sowie einer Korrosion der Spule as well as corrosion of the coil 17 17 verringert. reduced.
  • [0036]
    In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist das Lager In an alternative embodiment, not shown, the bearing 15 15 als ein durchgehendes Loch oder ein Sackloch im Gehäuse as a through hole or a blind hole in the housing 19 19 realisiert. realized. Die Achse the axis 14 14 ist im durchgehenden Loch beziehungsweise im Sackloch beweglich. is movable in the through hole or the blind hole. Auch das weitere Lager Also the further bearing 16 16 kann als durchgehendes Loch oder Sackloch im Gehäuse can be used as through hole or blind hole in the housing 19 19 ausgebildet sein. be formed. Die Lager sind kosteneffektiv realisiert. The bearings are realized cost-effectively.
  • [0037]
    2A 2A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Details einer Generatoranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. shows an exemplary embodiment of a detail of a generator assembly according to the proposed principle. 2A 2A zeigt einen Querschnitt durch die Generatoranordnung gemäß shows a cross section through the generator assembly in accordance with 1A 1A entlang der Linie AA'. taken along the line AA '. Der Magnet The magnet 12 12 ist als Kreisring ausgebildet. is formed as a circular ring. Der Magnet The magnet 12 12 ist ein Ringmagnet. is a ring magnet. Weiter weist der Magnet Next, the magnet 12 12 genau ein Polpaar exactly one pair of poles 33 33 auf. on. Der Magnet The magnet 12 12 ist als diametral magnetisierter Magnet realisiert. is implemented as a diametrically magnetized magnet. Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 ist im Querschnitt gemäß is in cross-section according to 2A 2A als Kreisring ausgebildet. designed as a circular ring. Die Spule The sink 17 17 ist als Abschnitt eines Kreisrings realisiert. is realized as a section of a circular ring. Die Spule The sink 17 17 ist derart ausgebildet, dass nur ein schmaler Spalt zwischen dem Magneten is formed such that only a narrow gap between the magnet 12 12 und der Spule and the coil 17 17 vorhanden ist. is available. Weiter ist die Spule Next, the coil 17 17 derart realisiert, dass ebenfalls nur ein schmaler Spalt zwischen der Spule realized such that also only a narrow gap between the coil 17 17 und dem magnetisierbaren Abschirmkörper and the magnetizable shielding 18 18 vorhanden ist. is available. Die Spule The sink 17 17 ist derart realisiert, dass sie die Hälfte eines Kreisrings bildet. is realized such that it forms half a circular ring.
  • [0038]
    In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist die Spule In an alternative embodiment, not shown, the coil 17 17 mit dem magnetisierbaren Abschirmkörper with the magnetizable shielding 18 18 verbunden. connected. So kann beispielsweise ein Kleber die Spule For example, an adhesive coil 17 17 am magnetisierbaren Abschirmkörper the magnetizable shielding 18 18 befestigen. Fasten.
  • [0039]
    2B 2 B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Details der Generatoranordnung. shows a further exemplary embodiment of a detail of the generator device. Gemäß According to 2B 2 B umfasst die Generatoranordnung the generator arrangement comprises 10 10 eine weitere Spule a further coil 30 30 . , Die weitere Spule The further coil 30 30 ist fest mit dem Träger is fixed to the carrier 13 13 verbunden. connected. Die Spule The sink 17 17 sowie die weitere Spule and the other coil 30 30 nehmen jeweils einen Raum ein, der kleiner als die Hälfte eines Kreisrings um den Magneten each occupy a space which is smaller than half of a circular ring around the magnet 12 12 sind. are. Die Spule The sink 17 17 sowie die weitere Spule and the other coil 30 30 sind seriell miteinander verbunden. are connected in series. Der Magnet The magnet 12 12 ist scheibenförmig realisiert. is realized disc-shaped. Zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss Between the first and the second terminal 31 31 , . 32 32 ist die Generatorspannung UG abgreifbar. is the generator voltage UG tapped. Die Generatorspannung UG ist die Summe der an der Spule The generator voltage UG is the sum of at the coil 17 17 und an der weiteren Spule and in the further coil 30 30 abgreifbaren Spannungen. tapped off voltages.
  • [0040]
    In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist der Magnet In an alternative embodiment, not shown, the magnet 12 12 als stabförmiger Magnet ausgebildet. designed as a rod-shaped magnet.
  • [0041]
    2C 2C zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Details der Generatoranordnung. shows a further exemplary embodiment of a detail of the generator device. Gemäß According to 2C 2C umfasst der Magnet includes the magnet 12 12 genau zwei Polpaare, nämlich das Polpaar exactly two pairs of poles, namely the pole pair 33 33 und das weitere Polpaar and the other pair of poles 34 34 . ,
  • [0042]
    2D 2D zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Details der Generatoranordnung. shows a further exemplary embodiment of a detail of the generator device. Gemäß According to 2D 2D weist der Magnet , the magnet 12 12 eine erste Anzahl N von Polpaaren auf. a first number N of pole pairs. Die erste Anzahl N ist größer oder gleich 1. Gemäß The first number N is greater than or equal to 1. According to 2D 2D hat N den Wert 3. Weiter weist die Generatoranordnung N has a value of 3. Next, the generator arrangement 10 10 eine Anzahl 2·N Spulen auf. a number to 2 * N coils. Gemäß According to 2D 2D umfasst die Generatoranordnung somit sechs Spulen, nämlich die Spule the generator arrangement thus comprises six coils, namely the coil 17 17 , die weitere Spule Which further coil 30 30 sowie vier zusätzliche Spulen and four additional coils 36 36 bis to 39 39 . , Die Spule The sink 17 17 , die weitere Spule Which further coil 30 30 sowie die zusätzlichen Spulen as well as the additional coils 36 36 bis to 39 39 sind seriell miteinander verbunden. are connected in series. Somit ist zwischen den beiden Anschlüssen Thus, between the two terminals 31 31 , . 32 32 eine Generatorspannung UG abgreifbar, die der Summe der Spannungen an den sechs Spulen a generator voltage UG can be tapped off, the sum of the voltages at the six coils 17 17 , . 30 30 , . 36 36 bis to 39 39 entspricht. equivalent. Gemäß According to 2B 2 B bis to 2D 2D ist der Magnet is the magnet 12 12 als scheibenförmiger Magnet ausgebildet. designed as a disc-shaped magnet. Der Magnet The magnet 12 12 gemäß according to 2C 2C und and 2D 2D ist sektoriell polarisiert. is sectorally polarized.
  • [0043]
    2E 2E und and 2F 2F zeigen eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Details der Generatoranordnung in zwei aufeinander senkrecht stehenden Querschnitten. show a further exemplary embodiment of a detail of the generator assembly in two mutually perpendicular cross-sections. Die Turbine the turbine 11 11 weist ein Material auf, das zumindest teilweise magnetisiert ist. comprises a material that is at least partially magnetized. Dazu weist die Turbine To this end, the turbine 11 11 einen magnetisierten Kern a magnetic core 50 50 sowie ein äußeres Turbinenteil and an outer turbine part 51 51 auf. on. Der magnetisierte Kern The magnetized core 50 50 ist als Kreisring ausgebildet. is formed as a circular ring. Das äußere Turbinenteil The outer turbine part 51 51 umschließt den magnetisierten Kern enclosing the magnetic core 50 50 . , Der magnetische Kern The magnetic core 50 50 ist innerhalb des äußeren Turbinenteils is inside the outer turbine part 51 51 angeordnet. arranged. Das äußere Turbinenteil The outer turbine part 51 51 weist eine zweite Anzahl M Schaufeln comprises a second number of blades M 52 52 auf. on. Das äußere Turbinenteil The outer turbine part 51 51 kann aus Kunststoff sein. may be made of plastic. Die zweite Anzahl M hat im Beispiel gemäß The second number M has in the example shown 2E 2E den Wert 16. Weiter weist die Generatoranordnung the value 16. Next, the generator arrangement 10 10 den Kanal the channel 53 53 auf. on. Der Kanal The channel 53 53 lenkt den Fluidstrom FL zu den Schaufeln directs the flow of fluid to the blades FL 52 52 . , Die Turbine the turbine 11 11 wird mittels des Kanals by means of the channel 53 53 tangential angeströmt. tangentially flows. Die Turbine the turbine 11 11 ist als Turbinenrad, Wasserrad oder Schaufelradturbine realisiert. is realized as a turbine, water wheel or Schaufelradturbine. Der magnetisierbare Abschirmkörper The magnetizable shielding 18 18 ist innerhalb des Gehäuses within the housing 19 19 angeordnet. arranged. Alternativ kann er außerhalb des Gehäuses Alternatively, it may be located outside of the housing 19 19 angeordnet sein. be disposed.
  • [0044]
    3A 3A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs nach dem vorgeschlagenen Prinzip. shows an exemplary embodiment of an arrangement for determining the consumption of resources according to the proposed principle. Die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs The arrangement for determining the consumption of resources 60 60 weist die Generatoranordnung , the generator assembly 10 10 auf. on. Die Generatoranordnung The generator arrangement 10 10 umfasst die Turbine includes the turbine 11 11 , die fest und permanent mit dem Magneten That firm and permanent magnets with the 12 12 verbunden ist, sowie den Träger is connected, as well as the carrier 13 13 . , Die Turbine the turbine 11 11 und der Magnet and the magnet 12 12 sind direkt und permanent mit der Achse are directly and permanently with the axis 14 14 verbunden. connected. Die Achse the axis 14 14 ist über das Lager is about the camp 15 15 mit dem Träger to the support 13 13 gekoppelt. coupled. Der Träger the carrier 13 13 ist als Gehäuse is as housing 19 19 realisiert. realized. Auf dem Träger On the support 13 13 ist die Spule the coil 17 17 angeordnet. arranged. Die Spule The sink 17 17 befindet sich auf der Außenseite des Gehäuses located on the outside of the housing 19 19 . , Die Spule The sink 17 17 ist durch das Gehäuse is through the housing 19 19 vom Fluid getrennt. separated from the fluid. Ferner sind ein Spannungswandler Further, a voltage converter 63 63 und eine elektrische Schaltung and an electrical circuit 68 68 auf dem Träger on the substrate 13 13 angeordnet. arranged. Die elektrische Schaltung The electrical circuit 68 68 umfasst einen Mikroprozessor includes a microprocessor 61 61 , einen Speicher , Memory 62 62 und eine Auswerteschaltung and an evaluation circuit 64 64 . , Die elektrische Schaltung The electrical circuit 68 68 ist durch das Gehäuse is through the housing 19 19 vom Fluid getrennt. separated from the fluid. Das Gehäuse the housing 19 19 weist den Kanal has the channel 53 53 auf. on. Im Fluideinlass In the fluid inlet 20 20 ist ein Sieb is a sieve 65 65 angeordnet. arranged. Hingegen ist im Fluidauslass By contrast, in the fluid outlet 22 22 ein Fluidstrahlregler a fluid flow regulator 66 66 befestigt. attached. Weiter umfasst die Generatoranordnung Further comprises the generator arrangement 10 10 einen Temperatursensor a temperature sensor 67 67 . ,
  • [0045]
    Der Fluidstrom FL tritt durch das Sieb The fluid flow FL passing through the sieve 65 65 in die Kammer into the chamber 21 21 des Gehäuses of the housing 19 19 ein. on. Mittels des Kanals By means of the channel 53 53 wird der Fluidstrom FL auf die Schaufeln is the fluid flow FL on the blades 52 52 der Turbine the turbine 11 11 geleitet. directed. Anschließend tritt der Fluidstrom FL durch den Fluidstrahlregler Then the fluid flow FL passes through the fluid flow regulator 66 66 aus. out. Die vom Fluidstrom FL erzeugte Rotationsbewegung der Turbine The rotational motion generated by the fluid flow of the turbine FL 11 11 generiert die Generatorspannung UG in der Spule the generator voltage UG generated in the coil 17 17 . , Das Sieb The sieve 65 65 dient zum Schutz der in der Kammer serve to protect in the chamber 21 21 befindlichen Komponenten vor Verschmutzung. contained components from contamination. In einer Ausführungsform ist der Kanal In one embodiment, the channel is 53 53 so dimensioniert, dass die Anordnung dimensioned such that the arrangement 60 60 als Durchflussbegrenzer dienen kann. can serve as a flow restrictor. Dabei begrenzen Reibung oder Turbulenzen den Fluidstrom FL. In this case, friction or turbulence limit the flow of fluid FL.
  • [0046]
    Alternativ kann ein Durchflussbegrenzer Alternatively, a flow limiter 69 69 anstelle der Fluidstrahlreglers instead of the fluid jet regulator 66 66 im Fluidauslass the fluid outlet 22 22 angeordnet sein. be disposed.
  • [0047]
    3B 3B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs. shows a further exemplary embodiment of the arrangement for determining the consumption of resources. Die Anordnung The order 60' 60 ' gemäß according to 3B 3B ist eine Weiterbildung der in is a development of the in 3A 3A gezeigten Anordnung. Arrangement shown. Gemäß According to 3B 3B strömt das Fluid die Turbine the fluid flows through the turbine 11 11 in Richtung der Achse in direction of the axis 14 14 an. at. Die Turbine the turbine 11 11 sowie der Magnet and the magnet 12 12 sind über die Achse are about the axis 14 14 mit dem Träger to the support 13 13 gekoppelt. coupled. Der Träger the carrier 13 13 ist als Gehäuse is as housing 19 19 realisiert. realized. Weiter umfasst die Anordnung Further comprises the arrangement 60 60 ein äußeres Gehäuse an outer housing 70 70 . , Der Fluidauslass the fluid outlet 22 22 weist den Fluidstrahlregler has the fluid flow regulator 66 66 und einen Durchflussbegrenzer and a flow restrictor 69 69 auf. on. Das äußere Gehäuse The outer housing 70 70 umfasst nicht eingezeichnete Verbindungsmöglichkeiten, wie etwa ein Gewinde oder eine Kupplung, mit denen die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs excludes drawn connection possibilities, such as a thread or a coupling with which the arrangement for determining the consumption of resources 60' 60 ' mit einer Fluidzufuhr with a fluid supply 71 71 und einer Fluidabgabe and a fluid delivery 72 72 verbunden werden kann. can be connected. Ein Außendurchmesser des äußeren Gehäuses An outer diameter of the outer housing 70 70 kann einen Wert zwischen 10 und 200 mm, bevorzugt zwischen 18 und 21 mm annehmen. may have a value between 10 and 200 mm, preferably accept 18-21 mm. Somit kann das äußere Gehäuse Thus, the outer housing 70 70 in Manschetten eingesetzt werden, die zur Aufnahme handelsüblicher Strahlregler dienen. are inserted into sleeves which serve to receive commercially available flow regulator. Weiter umfasst die Anordnung Further comprises the arrangement 60' 60 ' eine Anzeige an ad 73 73 , die mit dem Mikroprozessor Associated with the microprocessor 61 61 sowie dem Spannungswandler and the voltage converter 63 63 verbunden ist. connected is. Die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs The arrangement for determining the consumption of resources 60' 60 ' kann in einen Duschkopf integriert werden. can be integrated into a shower head.
  • [0048]
    In einer alternativen Ausführungsform kann die Anordnung In an alternative embodiment, the arrangement 60' 60 ' einen Luftsprudler am Fluidauslass an aerator at the fluid outlet 22 22 aufweisen. respectively.
  • [0049]
    3C 3C zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer elektrischen Schaltungsanordnung, wie sie in der Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs in shows an exemplary embodiment of an electrical circuit arrangement, as in the arrangement for determining the consumption of resources in 3A 3A und and 3B 3B eingesetzt werden kann. can be used. Der erste und der zweite Anschluss The first and the second terminal 31 31 , . 32 32 der Spule the coil 17 17 sind mit dem Spannungswandler are connected to the voltage converter 63 63 verbunden. connected. Die Auswerteschaltung the evaluation 64 64 koppelt den erste und der zweite Anschluss coupling the first and the second terminal 31 31 , . 32 32 mit einem Eingang des Mikroprozessors to an input of the microprocessor 61 61 . , Der Speicher The memory 62 62 ist mit dem Mikroprozessor is connected to the microprocessor 61 61 verbunden. connected. Der Temperatursensor The temperature sensor 67 67 ist mit einem weiteren Eingang des Mikroprozessors is connected to another input of the microprocessor 61 61 gekoppelt. coupled. Ein Ausgang des Mikroprozessors An output of the microprocessor 61 61 ist mit der Anzeige is with the display 73 73 verbunden. connected. Der Spannungswandler The voltage converter 63 63 ist ausgangsseitig mit der elektrischen Schaltung on the output side to the electric circuit 68 68 verbunden. connected. Dazu ist der Spannungswandler For this purpose, the voltage converter 63 63 ausgangsseitig mit Versorgungsanschlüssen des Mikroprozessors the output side to supply terminals of the microprocessor 61 61 , der Auswerteschaltung , The evaluation 64 64 und des Speichers and the memory 62 62 verbunden. connected. Weiter ist der Spannungswandler Further, the voltage converter 63 63 ausgangsseitig mit Versorgungsanschlüssen des Temperatursensors the output side to supply terminals of the temperature sensor 67 67 und der Anzeige and the display 73 73 verbunden. connected.
  • [0050]
    Die Generatorspannung UG wird mittels des Spannungswandlers The generator voltage UG is by means of the voltage converter 63 63 in eine Versorgungsspannung UGS umgewandelt. converted into a supply voltage UGS. Die Generatorspannung UG ist eine Wechselspannung. The generator voltage UG is an alternating voltage. Die Versorgungsspannung UGS ist eine Gleichspannung. The supply voltage UGS is a DC voltage. Die Versorgungsspannung UGS dient zur Versorgung des Mikroprozessors The supply voltage UGS is used to power the microprocessor 61 61 , des Speichers , Memory 62 62 , des Temperatursensors , The temperature sensor 67 67 , der Auswerteschaltung , The evaluation 64 64 und der Anzeige and the display 73 73 . , Die Auswerteschaltung the evaluation 64 64 stellt ein Durchflusssignal SF bereit, das eine Funktion der Generatorsspannung UG ist. provides a flow signal SF ready which is a function of the generator voltage UG. Das Durchflusssignal SF wird dem Eingang des Mikroprozessors The flow signal SF is supplied to the input of the microprocessor 61 61 zugeleitet. fed. Der Mikroprozessor microprocessor 61 61 bestimmt mit Hilfe des Durchflusssignals SF die Durchflussmenge FLM. determined by the flow signal SF, the flow rate FLM. Beispielsweise wertet der Mikroprozessor For example, evaluates the microprocessor 61 61 die Nulldurchgänge der Generatorspannung UG aus und bestimmt so eine Frequenz f oder eine Periodendauer der Rotation der Turbine so the zero-crossings of the generator voltage UG and determines a frequency f or a period of the rotation of the turbine 11 11 . , Der Speicher The memory 62 62 dient zur Speicherung einer Tabelle. used to store a table. Der Mikroprozessor microprocessor 61 61 bestimmt aus dem Durchflusssignal SF und den Angaben in der Tabelle die Durchflussmenge FLM. determined from the flow signal SF and the data in the table, the flow rate FLM. Dadurch kann eine Nichtlinearität zwischen der Durchflussmenge FLM des Fluidstroms FL und der Frequenz fG der Generatorspannung UG ausgeglichen werden. This can be compensated for a non-linearity between the flow rate of the fluid stream FLM FL and the frequency f G of the generator voltage UG. Die Tabelle ist als Sprungtabelle realisiert. The table is implemented as a jump table. Ein Volumen pro Umdrehung der Turbine A volume per revolution of the turbine 11 11 kann von der Rotationsfrequenz f der Turbine may depend on the rotation frequency f of the turbine 11 11 abhängen. depend. Ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen der Rotationsfrequenz f der Turbine A non-linear relationship between the rotation frequency f of the turbine 11 11 und der Durchflussmenge FLM des Fluidstroms FL kann somit ausgeglichen werden. and the flow rate of the fluid stream FLM FL can thus be compensated. Der Temperatursensor The temperature sensor 67 67 erfasst die Temperatur des Fluids. detects the temperature of the fluid. Der Temperatursensor The temperature sensor 67 67 gibt ein Temperatursignal ST an den Mikroprozessor outputs a temperature signal ST to the microprocessor 61 61 ab. from.
  • [0051]
    Die Anordnung zur Bestimmung des Ressourcenverbrauchs The arrangement for determining the resource consumption 60 60 bestimmt die Durchflussmenge FLM des Fluidstroms FL und die Temperatur des Fluides. determines the flow rate of the fluid stream FLM FL and the temperature of the fluid. Der charakteristische Verlauf der Generatorspannung UG dient als Indikator für die Drehfrequenz und nach einer Umrechnung mittels des Mikroprozessors The characteristic curve of the generator voltage UG is an indicator of the rotational frequency and, after conversion by means of the microprocessor 61 61 für die Durchflussmenge FLM pro Zeiteinheit. for the flow rate FLM per unit time. Die Generatorspannung UG wird als Energiequelle für die elektrische Schaltung The generator voltage UG is as a power source for the electrical circuit 68 68 verwendet. used. Somit kann auf eine Batterie oder eine externe Spannungsversorgung verzichtet werden. Thus, a battery or an external power supply can be dispensed with.
  • [0052]
    Alternativ kann die elektrische Schaltung Alternatively, the electrical circuit 68 68 anstelle des Mikroprozessors instead of the microprocessor 61 61 einen Mikrocontroller umfassen. comprise a microcontroller.
  • [0053]
    Alternativ wird dem Mikroprozessor Alternatively, the microprocessor 68 68 zur Bestimmung der Durchflussmenge FLM direkt die Generatorspannung UG oder ein im Spannungswandler for determining the flow rate directly FLM the generator voltage UG or in the voltage converter 63 63 generiertes Signal zugeleitet. generated signal fed.
  • [0054]
    In einer alternativen Ausführungsform ist zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss In an alternate embodiment is between the first and the second terminal 31 31 , . 32 32 mindestens eine Spule aus einer Gruppe, umfassend die weitere Spule at least one coil from a group comprising the further coil 30 30 und die zusätzlichen Spulen and the additional coil 36 36 bis to 39 39 , seriell zur Spule Serially to the coil 17 17 angeordnet. arranged.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 10, 10' 10, 10 '
    Generatoranordnung generator arrangement
    11 11
    Turbine turbine
    12 12
    Magnet magnet
    13 13
    Träger carrier
    14 14
    Achse axis
    15 15
    Lager camp
    16 16
    weiteres Lager another camp
    17 17
    Spule Kitchen sink
    18 18
    magnetisierbarer Abschirmkörper magnetizable shielding
    19 19
    Gehäuse casing
    20 20
    Fluideinlass fluid inlet
    21 21
    Kammer chamber
    22 22
    Fluidauslass fluid outlet
    23 23
    Vorderseite front
    30 30
    weitere Spule further coil
    31, 32 31, 32
    Anschluss connection
    33 33
    Polpaar pole pair
    34 34
    weiteres Polpaar another pair of poles
    35 35
    zusätzliches Polpaar additional pair of poles
    36 bis 39 36 to 39
    zusätzliche Spule additional coil
    50 50
    magnetisierter Kern magnetized core
    51 51
    äußeres Turbinenteil outer turbine part
    52 52
    Schaufel shovel
    53 53
    Kanal channel
    60, 60' 60, 60 '
    Anordnung zur Bestimmung des Ressourcenverbrauchs Arrangement for determining the resource consumption
    61 61
    Mikroprozessor microprocessor
    62 62
    Speicher Storage
    63 63
    Spannungswandler DC converter
    64 64
    Auswerteschaltung evaluation
    65 65
    Sieb screen
    66 66
    Fluidstrahlregler Fluid flow regulator
    67 67
    Temperatursensor temperature sensor
    68 68
    elektrische Schaltung electrical circuit
    69 69
    Durchflussbegrenzer flow
    70 70
    äußeres Gehäuse outer housing
    71 71
    Fluidzufuhr fluid supply
    72 72
    Fluidabgabe fluid delivery
    73 73
    Anzeige display
    B B
    Magnetfeld magnetic field
    B1 B1
    erste Ausdehnung first expansion
    B2 B2
    zweite Ausdehnung second expansion
    FL FL
    Fluidstrom fluid flow
    FLM FLM
    Durchflussmenge Flow
    SF SF
    Durchflusssignal Flow signal
    ST ST
    Temperatursignal temperature signal
    UG UG
    Generatorspannung generator voltage
    UGS UGS
    Versorgungsspannung supply voltage
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0055]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
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    • EP 1884292 A1 [0005] EP 1884292 A1 [0005]
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Claims (15)

  1. Generatoranordnung, umfassend – eine Turbine ( Generator arrangement, comprising: - a turbine ( 11 11 ), deren Material mindestens teilweise magnetisiert ist oder die fest mit einem Magneten ( ), The material is magnetized at least partly or tight (with a magnet 12 12 ) verbunden ist, wobei mindestens eine Komponente aus einer Gruppe, umfassend die Turbine ( ), Said at least one component from the group comprising the turbine ( 11 11 ) und den Magnet ( ) And the Magnet ( 12 12 ), ein Material aus einer Gruppe, umfassend ein ferromagnetisches Material, ein ferrimagnetisches Material und ein Metall der Seltenen Erden, aufweist und die Turbine ( ), A material from a group comprising comprising a ferromagnetic material, a ferrimagnetic material, and a rare earth metal, and the turbine ( 11 11 ) von einem Fluid in eine Drehbewegung zur Erzeugung eines sich ändernden Magnetfeldes versetzbar ist, – einen Träger ( ) From a fluid is set into a rotary motion for generating a varying magnetic field, - a support ( 13 13 ), – eine Achse ( ), - an axle ( 14 14 ) und mindestens ein Lager ( ) And at least one bearing ( 15 15 ), welche die Turbine ( ), Which (the turbine 11 11 ) mit dem Träger ( ) (With the carrier 13 13 ) koppeln, sowie – mindestens eine Spule ( ) Coupling, and - at least one coil ( 17 17 ) zur Erfassung des sich ändernden Magnetfeldes, wobei die mindestens eine Spule ( ) For detecting the varying magnetic field, wherein the at least one coil ( 17 17 ) fest mit dem Träger ( ) Tight (with the carrier 13 13 ) verbunden ist, und wobei die Generatoranordnung ( ) Is connected, and wherein the generator assembly ( 10 10 ) ausgelegt ist, eine Generatorspannung (UG) ausgangsseitig an der mindestens einen Spule ( ) Is adapted to a generator voltage (UG) on the output side to the at least one coil ( 17 17 ) bereitzustellen, die zur Ermittlung der durch die Generatoranordnung ( provide) corresponding to the (for detection by the generator arrangement 10 10 ) fließenden Durchflussmenge (FLM) und zur Energieversorgung einer elektrischen Schaltung ( ) Flowing flow rate (FLM) and (for supplying power to an electric circuit 68 68 ) einsetzbar ist. ) Can be inserted.
  2. Generatoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Achse ( Generator assembly according to claim 1, wherein the axis ( 14 14 ) und das mindestens eine Lager ( () And the at least one bearing 15 15 ) die Turbine ( ), The turbine ( 11 11 ) mit dem Träger ( ) (With the carrier 13 13 ) derart koppeln, dass die Turbine ( coupling) such that the turbine ( 11 11 ) drehbar und axial beweglich ist. ) Is rotatable and axially movable.
  3. Generatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Lager ( Generator assembly according to claim 1 or 2, wherein the (at least one bearing 15 15 ) als Gleitlager realisiert ist, das zwischen der Achse ( ) Is implemented as a slide bearing (between the axis 14 14 ) und einem Element aus einer Gruppe, welche die Turbine ( ) And a member of a group (the turbine 11 11 ), den Magneten ( (), The magnets 12 12 ) und den Träger ( ) And the support ( 13 13 ) umfasst, angeordnet ist und für eine rotierende Bewegung und für eine translatorische Bewegung ausgelegt ist. ) Which is arranged and is designed for a rotating movement and a translational movement.
  4. Generatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend einen magnetisierbaren Abschirmkörper ( Generator arrangement according to one of claims 1 to 3, comprising a magnetizable shield body ( 18 18 ), der fest mit dem Träger ( ) Fixedly (with the carrier 13 13 ) verbunden ist, wobei die Spule ( is connected), the coil ( 17 17 ) zwischen dem magnetisierbaren Abschirmkörper ( ) (Between the shielding magnetisable 18 18 ) und der Turbine ( ) And the turbine ( 11 11 ) beziehungsweise dem mit der Turbine ( ) And the (with the turbine 11 11 ) verbundenen Magneten ( ) Associated magnet ( 12 12 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  5. Generatoranordnung nach Anspruch 4, wobei der magnetisierbare Abschirmkörper ( Generator assembly according to claim 4, wherein the magnetizable shielding ( 18 18 ) einen ferromagnetischen oder einen ferrimagnetischen Ring aufweist. ) Comprises a ferromagnetic or a ferrimagnetic ring.
  6. Generatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Achse ( Generator arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the axis ( 14 14 ) fest mit der Turbine ( ) Tight (with the turbine 11 11 ) verbunden ist und das mindestens eine Lager ( ) And the at least one bearing ( 15 15 ) zwischen der Achse ( ) (Between the axis 14 14 ) und dem Träger ( ) And the support ( 13 13 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  7. Generatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Achse ( Generator arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the axis ( 14 14 ) fest mit dem Träger ( ) Tight (with the carrier 13 13 ) verbunden ist und das mindestens eine Lager ( ) And the at least one bearing ( 15 15 ) zwischen der Achse ( ) (Between the axis 14 14 ) und der Turbine ( ) And the turbine ( 11 11 ) oder zwischen der Achse ( () Or between the axis 14 14 ) und dem mit der Turbine ( ) And the (with the turbine 11 11 ) verbundenen Magneten ( ) Associated magnet ( 12 12 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  8. Generatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Turbine ( Generator arrangement according to one of claims 1 to 7, wherein the turbine ( 11 11 ) oder der mit der Turbine ( ) Or (with the turbine 11 11 ) verbundene Magnet ( ) Bonded magnet ( 12 12 ) zumindest diametral oder zumindest sektoriell polarisiert ist. ) Is at least diametrically or at least sectorial polarized.
  9. Generatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Turbine ( Generator arrangement according to one of claims 1 to 8, wherein the turbine ( 11 11 ) oder der mit der Turbine ( ) Or (with the turbine 11 11 ) verbundene Magnet ( ) Bonded magnet ( 12 12 ) eine erste Anzahl N von Polpaaren ( ) A first number N of pole pairs ( 33 33 , . 34 34 , . 35 35 ) aufweist und die erste Anzahl mindestens gleich 1 ist. ), And the first number is at least equal to the first
  10. Generatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens ein Kanal ( Generator arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein at least one channel ( 53 53 ) auf dem Träger ( ) On the support ( 13 13 ) angeordnet ist, der ausgelegt ist, das Fluid auf die Turbine ( is arranged), which is designed, the fluid (the turbine 11 11 ) zu leiten. to conduct).
  11. Generatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Turbine ( Generator arrangement according to one of claims 1 to 10, wherein the turbine ( 11 11 ) für eine tangentiale Anströmung oder für eine Anströmung parallel zur Achse ( ) (For a tangential inflow or for an incident flow parallel to the axis 14 14 ) ausgelegt ist. ) Is designed.
  12. Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs, umfassend die Generatoranordnung ( Arrangement for determining the consumption of resources comprising the generator array ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und die elektrische Schaltung ( ) (According to any of claims 1 to 11 and the electrical circuit 68 68 ) mit einem Mikroprozessor ( ) (A microprocessor 61 61 ), der mit der mindestens einen Spule ( ), Which (with the at least one coil 17 17 ) gekoppelt ist und ausgelegt ist, aus der Generatorspannung (UG) oder einem von der Generatorspannung (UG) abgeleiteten Durchflusssignal (SF) die durch die Generatoranordnung ( ) Is coupled to and adapted from the generator voltage (UG) or a (of the generator voltage UG) derived flow signal (SF), the (by the generator arrangement 10 10 ) fließende Durchflussmenge (FLM) zu bestimmen. ) Flowing flow rate (FLM) to determine.
  13. Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs nach Anspruch 12, wobei die elektrische Schaltung ( Arrangement for determining the consumption of resources according to claim 12, wherein the electrical circuit ( 68 68 ) einen Speicher ( ) A memory ( 62 62 ) zur Speicherung einer Tabelle umfasst und der Mikroprozessor ( ) Comprises a table for storing and (microprocessor 61 61 ) ausgelegt ist, aus der Generatorspannung (UG) oder dem Durchflusssignal (SF) mittels der Tabelle die Durchflussmenge (FLM) zu bestimmen. ) Is adapted from the generator voltage (UG) or the flow signal (SF) by means of the table, the flow rate (FLM) to be determined.
  14. Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs nach Anspruch 12 oder 13, umfassend einen Spannungswandler ( Arrangement for determining the consumption of resources according to claim 12 or 13, comprising a voltage converter ( 63 63 ), der die mindestens eine Spule ( ), The (at least one coil 17 17 ) mit der elektrischen Schaltung ( ) (With the electrical circuit 68 68 ) koppelt und ausgelegt ist, die Generatorspannung (UG) in eine Versorgungsspannung (VGS) zur elektrischen Versorgung der elektrischen Schaltung ( ) Coupled and adapted to the generator voltage (UG) in a supply voltage (VGS) for the electrical supply of the electrical circuit ( 68 68 ) umzuwandeln. convert).
  15. Verfahren zur Erzeugung einer Generatorspannung, umfassend – Versetzen einer Turbine ( A method of generating a generator voltage, comprising - placing a turbine ( 11 11 ), deren Material mindestens teilweise magnetisiert ist oder die fest mit einem Magneten ( ), The material is magnetized at least partly or tight (with a magnet 12 12 ) verbunden ist, durch ein Fluid in eine Drehbewegung, wobei mindestens eine Komponente aus einer Gruppe, aufweisend die Turbine ( ) Is connected (through a fluid into a rotary motion, wherein at least one component from a group comprising the turbine 11 11 ) und den Magnet ( ) And the Magnet ( 12 12 ), ein Material aus einer Gruppe, umfassend ein ferromagnetisches Material, ein ferrimagnetisches Material und ein Metall der Seltenen Erden, aufweist, – Erzeugen eines sich ändernden Magnetfeldes mittels der Drehbewegung, – Erzeugen einer Generatorspannung (UG) mittels mindestens einer Spule ( ), A material from a group comprising comprising a ferromagnetic material, a ferrimagnetic material, and a rare earth metal, - generating a varying magnetic field by means of the rotational movement, - generating a generator voltage (UG) via at least one coil ( 17 17 ) aus dem sich ändernden Magnetfeld, – Ermitteln einer Durchflussmenge (FLM) aus der Generatorspannung (UG) und – Erzeugen einer Versorgungsspannung (VGS), die eine elektrische Schaltung ( ) From the changing magnetic field, - determining a flow rate (FLM) from the generator voltage (UG), and - generating a supply voltage (VGS), the (an electric circuit 68 68 ) mit elektrischer Energie versorgt, aus der Generatorspannung (UG). ) Supplied with electrical energy from the generator voltage (UG).
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