DE102010024621B4 - energy converters - Google Patents

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Abstract

Energiewandler mit einem Zufuhrkanal für ein Medium und einem dem Zufuhrkanal nachgeschaltetem Turbinenrad (80), wobei dem Turbinenrad (80) ein Wandlerrad (50) nachgeschaltet ist, derart, dass das durch das Medium in Drehung versetzte Wandlerrad (50) zur Drehung des Turbinenrades (80) beschleunigbar ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerrad (50) zwischen zwei Kreisscheiben (51a, 51b) angeordnet ist und von seinem Zentrum nach außen verlaufende und sich nach außen öffnende Kanäle (48) aufweist, wobei das Medium bei einer Drehung des Wandlerrades (50) nach außen geführt wird und wobei die Kanäle (48) jeweils einen von einer allen Kanälen (48) zugeordneten, zentrischen Vorkammer (46) radial nach außen verlaufenden ersten Bereich (43) und einen radial außen gegenüber dem ersten Bereich etwa in Umfangsrichtung des Wandlerrades (50) abgewinkelten zweiten Bereich (44) umfasst, der sich nach außen hin öffnet.An energy converter having a supply channel for a medium and a turbine wheel (80) connected downstream of the supply channel, wherein a converter wheel (50) is connected downstream of the turbine wheel (80) such that the converter wheel (50) rotated by the medium rotates the turbine wheel ( 80) is characterized in that the transducer wheel (50) between two circular discs (51 a, 51 b) is arranged and from its center outwardly extending and outwardly opening channels (48), wherein the medium upon rotation of the transducer wheel ( 50) is guided to the outside and wherein the channels (48) each one of a all channels (48) associated, central prechamber (46) radially outwardly extending first region (43) and a radially outward relative to the first region approximately in the circumferential direction of Transducer wheel (50) angled second portion (44) which opens to the outside.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiewandler nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to an energy converter according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 199 07 180 C2 geht ein schwimmfähiger Energiewandler hervor, der einen von einer Flüssigkeit umströmten Zylinder aufweist, in dem mittig eine Welle mit kraftaufnehmenden Profilen angeordnet ist. Der Zylinder kann mit der Hilfe von Schwimmkörpern und einer in der Höhe variablen Verankerung in einem Fluss positioniert werden. Die Welle wird durch die Strömung in dem Zylinder in Drehung versetzt.From the DE 199 07 180 C2 is a buoyant energy converter out, which has a liquid flow around a cylinder in the center of a wave with force-absorbing profiles is arranged. The cylinder can be positioned in a river with the help of floats and a variable height anchorage. The shaft is rotated by the flow in the cylinder.

Aus der Druckschrift EP 1 916 415 A1 ist ein Energiewandler mit einem Zufuhrkanal für ein Medium und einem dem Zufuhrkanal nachgeschalteten Turbinenrad bekannt, wobei dem Turbinenrad ein Wandlerrad derart nachgeschaltet ist, dass das durch das Medium in Drehung versetzte Wandlerrad zur Drehung des Turbinenrades beschleunigbar ist.From the publication EP 1 916 415 A1 an energy converter with a supply channel for a medium and a turbine downstream of the supply channel is known, wherein the turbine wheel, a transducer wheel is connected downstream such that the offset by the medium in rotation torque converter wheel for rotation of the turbine wheel is accelerated.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Energiewandler zu schaffen, der effizient arbeitet und bei einem relativ einfachen und kompakten Aufbau die Energie eines in einem Rohrteil strömenden Fluids in Energie umwandeln kann.The object of the present invention is to provide an energy converter which operates efficiently and, in a relatively simple and compact construction, can convert the energy of a fluid flowing in a pipe part into energy.

Diese Aufgabe wird durch einen Energiewandler mit einem Zufuhrkanal für ein Medium und einem dem Zufuhrkanal nach geschalteten Turbinenrad gelöst, wobei dem Turbinenrad ein Wandlerrad nachgeschaltet ist, derart, dass das Medium durch das in Drehung versetzte Wandlerrad zur Drehung des Turbinenrades beschleunigbar ist.This object is achieved by an energy converter having a supply channel for a medium and a turbine shaft connected downstream of the supply channel, wherein the turbine wheel is followed by a converter wheel, such that the medium can be accelerated by the rotated converter wheel for rotation of the turbine wheel.

Bei der Erfindung ist das Wandlerrad an einer drehbar auf der Turbinenwelle angeordneten Hohlwelle drehfest angeordnet. Das Wandlerrad weist bevorzugt zwischen zwei deckungsgleich zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Kreisscheiben von seinem Zentrum nach außen verlaufende und sich nach außen öffnende Kanäle auf, in denen das Medium bei einer Drehung des Wandlerrades nach außen geführt wird. Die Kanäle umfassen bevorzugt jeweils einen von einer allen Kanälen zugeordneten, zentrischen Vorkammer radial nach außen verlaufenden ersten Bereich und einen radial außen gegenüber dem ersten Bereich etwa in Umfangsrichtung des Wandlerrades abgewinkelten zweiten Bereich, der sich nach außen hin öffnet.In the invention, the transducer wheel is rotatably mounted on a rotatably mounted on the turbine shaft hollow shaft. The transducer wheel preferably has between two congruently arranged and spaced circular disks from its center outwardly extending and outwardly opening channels, in which the medium is guided in a rotation of the transducer wheel to the outside. The channels preferably each comprise a first region extending radially outwards from a central prechamber assigned to all channels and a second region angled radially outward relative to the first region approximately in the circumferential direction of the transducer wheel and opening outwards.

Die Kanäle werden zweckmäßigerweise besonders einfach jeweils durch zwischen den Kreisscheiben angeordnete Leitbleche gebildet.The channels are expediently formed in each case particularly by baffles arranged between the circular disks.

Dadurch, dass die Drehzahl des Wandlerrades gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch einen Antriebsmotor differenziert erhöht wird, wird der Druckunterschied vergrößert, der zwischen dem Druck des Mediums im Zufuhrkanal und dem Druck im Bereich des Turbinenrades besteht. Dadurch ergibt sich vorteilhafter Weise eine wesentlich größere Strömungsgeschwindigkeit des Mediums im Zufuhrkanal, d. h. eine wesentlich größere kinetische Energie des Mediums. Geht man von derselben Leistung eines herkömmlichen Windrades aus, kann dadurch der Durchmesser des Turbinenrades des erfindungsgemäßen Energiewandlers vorteilhafter Weise vergleichsweise klein sein. Ferner wird wegen der großen Anzahl der Schaufelteile des Turbinenrades kombiniert mit der entsprechenden Anzahl der Leitschaufelteile des Leitschaufelkranzes des Formteiles der Wirkungsgrad gegenüber dem herkömmlichen Windrad wesentlich vergrößert. Bei gleicher Leistung eines Windrades und des vorliegenden Energiewandlers kann die Bauweise des vorliegenden Energiewandlers relativ klein sein. Vorteilhafterweise ist ein Abschalten des vorliegenden Energiewandlers bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Mediums im Zufuhrkanal nicht erforderlich. Herkömmliche Windräder müssen dagegen bei großen Windgeschwindigkeiten abgeschaltet werden. Durch Einhausung des vorliegenden Energiewandlers können für die Umwelt schädliche Einflüsse, wie z. B. Lärm oder beispielsweise bei niedrigem Sonnenstand auftretender Schattenschlag, vermieden werden. Verletzungen von Vögeln, wie dies bei Windrädern zu befürchten ist, können beim Betrieb des vorliegenden Energiewandlers ausgeschlossen werden.Characterized in that the speed of the transducer wheel is increased differentiated by a drive motor according to an embodiment of the invention, the pressure difference is increased, which is between the pressure of the medium in the supply channel and the pressure in the region of the turbine wheel. This advantageously results in a much greater flow velocity of the medium in the feed channel, d. H. a much greater kinetic energy of the medium. If one assumes the same output of a conventional wind turbine, the diameter of the turbine wheel of the energy converter according to the invention can advantageously be comparatively small. Furthermore, because of the large number of blade parts of the turbine wheel combined with the corresponding number of stator blade parts of the guide blade ring of the molded part, the efficiency over the conventional wind turbine is substantially increased. For the same power of a wind turbine and the present energy converter, the construction of the present energy converter can be relatively small. Advantageously, a shutdown of the present energy converter at high flow velocities of the medium in the supply channel is not required. Conventional wind turbines, however, have to be switched off at high wind speeds. By enclosing the present energy converter can be harmful to the environment influences such. As noise or, for example, occurring in low sunshine shadow strike can be avoided. Injuries to birds, such as wind turbines, can be ruled out in the operation of the present energy converter.

Vorteilhaft kann der vorliegende Energiewandler wegen seiner Kompaktheit und kleinen Baugröße relativ kostengünstig hergestellt, transportiert und montiert werden. Da alle Bauteile des vorliegenden Energiewandlers in Bodennähe anordenbar sind, kann die Baustatik relativ einfach sein. Der vorliegende Energiewandler ist vorzugsweise relativ unempfindlich gegen Blitzschlag. Bei plötzlichen Windböen sind keine Beschädigungen zu befürchten.Advantageously, the present energy converter can be relatively inexpensively manufactured, transported and mounted because of its compactness and small size. Since all components of the present energy converter can be arranged near the ground, the structural design can be relatively simple. The present energy converter is preferably relatively insensitive to lightning. In the case of sudden gusts of wind no damage is to be feared.

Es kann mit dem durch das Turbinenrad des vorliegenden Energiewandlers angetriebenen Generator eine konstante Stromerzeugung dadurch erreicht werden, dass die Drehzahl des Wandlerrades so eingeregelt wird, dass im Zufuhrkanal eine konstante Volumengeschwindigkeit des Mediums eingestellt wird. Das hiermit mit erhöhter Einströmgeschwindigkeit einströmende Medium, bei dem es sich z. B. um Luft handelt, setzt zusätzlich das Wandlerrad in Drehung und treibt über ein zusätzliches Getriebe einen zusätzlichen Generator an. Mit dem Antriebsmotor wird gegebenenfalls je nach Strömungsgeschwindigkeit eine differenzierte Drehzahlerhöhung an das Wandlerrad abgegeben, um die Einströmgeschwindigkeit so zu verändern, dass das Turbinenrad optimal umströmt wird. Damit ist eine Veränderung des Anstellwinkels der Schaufelteile und der Leitschaufelteile nicht notwendig.With the generator driven by the turbine wheel of the present energy converter, constant power generation can be achieved by adjusting the speed of the converter wheel to set a constant volume velocity of the medium in the supply passage. The hereby with increased inflow velocity flowing medium, in which it is z. B. is air, additionally sets the torque converter in rotation and drives an additional gear on an additional generator. Depending on the flow speed, a differentiated speed increase is optionally output to the converter wheel with the drive motor in order to change the inflow speed in such a way that the turbine wheel flows around optimally. This is one Changing the angle of attack of the blade parts and the vane parts not necessary.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiewandlers ist der Zufuhrkanal durch ein an einem Maschinengestell befestigtes Rohrteil gebildet, wobei an der dem Turbinenrad zugewandten Seite des Rohrteiles ein in den Endbereich des Rohrteiles hinein ragendes Formteil angeordnet und an dem Maschinengestell befestigt ist. Das Formteil ist, derart ausgebildet, dass es das Medium von der Längsachse des Rohrteiles in Richtung auf die Innenwandung des Rohrteiles lenkt. Zweckmäßigerweise ist das Formteil konisch ausgebildet und konzentrisch zum Rohrteil angeordnet. Das Formteil einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiewandlers weist an seinem Außenumfang Leitschaufelteile auf, die jeweils in der Richtung der Längsachse des Rohrteiles verlaufen und am Außenumfang desselben gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Auf diese Weise wird zwischen jeweils zwei benachbarten Leitschaufelteilen, einem entsprechenden Bereich des Außenumfanges des Formteiles und einem entsprechenden Bereich der Innenwandung des Rohrteiles ein Strömungskanal gebildet, der zu den Schaufelteilen des Turbinenrades führt.In a preferred embodiment of the energy converter according to the invention, the supply channel is formed by a pipe part attached to a machine frame, wherein on the side facing the turbine wheel side of the pipe part in the end portion of the pipe part projecting into a molded part and is fixed to the machine frame. The molded part is designed such that it directs the medium from the longitudinal axis of the tubular part in the direction of the inner wall of the tubular part. Appropriately, the molding is conical and arranged concentrically to the pipe part. The molded part of a preferred embodiment of the energy converter according to the invention has on its outer periphery Leitschaufelteile, each extending in the direction of the longitudinal axis of the tubular member and the same uniformly spaced on the outer periphery thereof. In this way, between each two adjacent stator blade parts, a corresponding region of the outer periphery of the molded part and a corresponding region of the inner wall of the tubular member, a flow channel is formed which leads to the blade parts of the turbine wheel.

Bei einem bevorzugten Energiewandler sind die Schaufelteile des Turbinenrades gleichmäßig um einen Umfang des Turbinenrades beabstandet. Sie verlaufen vom Formteil weg zur Seite des Wandlerrades und sind in der Umfangsrichtung des Turbinenrades geneigt. Die Anzahl der Schaufelteile kann der Anzahl der Leitschaufelteile entsprechen oder zur Vermeidung von Geräuschen geringfügig davon abweichen.In a preferred energy converter, the blade parts of the turbine wheel are evenly spaced about a circumference of the turbine wheel. They extend from the molding away to the side of the transducer wheel and are inclined in the circumferential direction of the turbine wheel. The number of blade parts may correspond to the number of blade parts or may differ slightly to avoid noise.

Das Turbinenrad ist bevorzugt mit einer Turbinenwelle verbunden, die in dem Maschinengestell drehbar gelagert ist. Die dem Turbinenrad abgewandte Seite der Turbinenwelle kann zur Stromerzeugung drehfest mit einem Generator verbunden sein. Zwischen der dem Generator zugewandten Seite der Turbinenwelle und dem Generator kann ein Getriebe angeordnet sein, dessen Übersetzung zweckmäßigerweise veränderbar sein kann. Um ein Abkuppeln des Generators vom Turbinenrad zu ermöglichen kann zwischen dem Getriebe und dem Generator ein Kupplungsteil zum An- und Abkuppeln des Generators angeordnet sein.The turbine wheel is preferably connected to a turbine shaft, which is rotatably mounted in the machine frame. The side facing away from the turbine wheel of the turbine shaft may be rotatably connected to generate electricity with a generator. Between the side of the turbine shaft facing the generator and the generator, a transmission can be arranged, the transmission of which can be expediently changed. In order to enable the generator to be uncoupled from the turbine wheel, a coupling part for coupling and uncoupling the generator can be arranged between the gearbox and the generator.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Energiewandlers ist an der dem Turbinenrad abgewandten Seite des Zufuhrkanals ein trichterförmiges Einlaufkanalteil angeordnet, durch das ein außerhalb des Energiewandlers strömendes Zusatzmedium in den Zufuhrkanal einführbar ist. Die Längsachse des Einlaufkanalteiles kann gegenüber der Längsachse des Zufuhrkanals, vorzugsweise unter einem rechten Winkel, geneigt sein. Bei einer bevorzugten Anwendung kann es sich bei dem Zusatzmedium um einen vom Einlaufkanalteil eingefangenen Wind handeln. Das Einlaufkanalteil kann gegenüber der Längsachse des Zufuhrkanals verdrehbar sein.In a preferred development of the energy converter according to the invention, a funnel-shaped inlet channel part is arranged on the side of the supply channel facing away from the turbine wheel, by means of which an additional medium flowing outside the energy converter can be introduced into the supply channel. The longitudinal axis of the inlet channel part may be inclined with respect to the longitudinal axis of the feed channel, preferably at a right angle. In a preferred application, the additional medium may be a wind trapped by the inlet channel part. The inlet channel part can be rotated relative to the longitudinal axis of the feed channel.

Als Medium dient besonders bevorzugt Luft. Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist im Zufuhrkanal, vorzugsweise an der dem Turbinenrad abgewandten Seite, eine Zerstäubereinheit angeordnet, durch die ein flüssiges oder dampfförmiges Medium in den Zufuhrkanal einführbar ist, bei dem es sich vorzugsweise um Wasser, um zerstäubte Wassertropfen oder um zerstäubtes Öl handelt.The medium used is particularly preferably air. In a further preferred embodiment of the invention, an atomizer unit is arranged in the feed channel, preferably on the side remote from the turbine wheel, through which a liquid or vapor medium can be introduced into the feed channel, which is preferably water, atomized water droplets or atomized Oil is trading.

Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigenIn the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail in connection with the figures. Show it

1 in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiewandlers, 1 in a perspective view of a preferred embodiment of the energy converter according to the invention,

2 einen Schnitt durch den Energiewandler der 1 entlang der Linie II-II, 2 a section through the energy converter of 1 along the line II-II,

3 eine alternative Ausführungsform eines Turbinenrades, 3 an alternative embodiment of a turbine wheel,

4a und 4b Darstellungen zur Erläuterung des Aufbaus und der Funktion des Wandlerrades; 4a and 4b Representations for explaining the structure and the function of the transducer wheel.

5 eine perspektivische Darstellung des Wandlerrades mit dem Turbinenrad, 5 a perspective view of the transducer wheel with the turbine wheel,

6 eine perspektivische Darstellung des Wandlerrades, des Turbinenrades sowie des vorgeschalteten Leitschaufelkranzes, 6 a perspective view of the transducer wheel, the turbine wheel and the upstream vane ring,

7 das Wandlerrad, das Turbinenrad, den vorgeschalteten Leitschaufelkranz, den Einlaufkanal, einen Drehkranz sowie eine Zerstäubereinheit und ein Einlaufkanalteil und 7 the transducer wheel, the turbine wheel, the upstream vane ring, the inlet channel, a turntable and an atomizer unit and an inlet channel part and

8 bis 11 Weiterbildungen der Erfindung. 8th to 11 Further developments of the invention.

Gemäß 1 umfasst eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiewandlers 1 ein Maschinengestell 10, an dem ein Wandlerrad 50 und ein mit 80 bezeichnetes Turbinenrad drehbar gelagert sind. Genauer gesagt ist das Turbinenrad 80 mit einer Turbinenwelle 81 drehfest verbunden, die in einem im Maschinengestell 10 montierten Lagerflansch 56 drehbar gelagert ist. An der dem Turbinenrad 80 gegenüberliegenden Seite der Turbinenwelle 81 ist ein Generator 85 drehfest an der Turbinenwelle 81 montiert, der bei einer Drehung der Turbinenwelle 81 elektrische Energie erzeugt. Der Generator 85 ist an Konsolenteilen 83 und 86 befestigt, die mit dem Maschinenteil 10 verbunden sind.According to 1 comprises a preferred embodiment of the energy converter according to the invention 1 a machine frame 10 to which a transducer wheel 50 and one with 80 designated turbine wheel are rotatably mounted. More specifically, the turbine wheel 80 with a turbine shaft 81 rotatably connected, in one in the machine frame 10 mounted bearing flange 56 is rotatably mounted. At the turbine wheel 80 opposite side of the turbine shaft 81 is a generator 85 rotatably at the turbine shaft 81 mounted, which upon rotation of the turbine shaft 81 generates electrical energy. The generator 85 is on console parts 83 and 86 attached to the machine part 10 are connected.

Mit dem Maschinengestell 10 ist ferner ein Antriebsmotor 57 verbunden, dessen Abtrieb 58 eine erste Riemenscheibe 51 trägt. Die erste Riemenscheibe 51 ist über ein Riementeil 59 mit einer zweiten Riemenscheibe 60 verbunden, die drehfest mit einer Hohlwelle 55 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Drehung des Antriebsmotors 57 über die erste Riemenscheibe 51, das Riementeil 59, die zweite Riemenscheibe 60 und die Hohlwelle 55 auf das Wandlerrad 50 übertragen. Die Hohlwelle 55 ist mit der Hilfe eines Lagerflansches 56 am Maschinengestell 10 gelagert.With the machine frame 10 is also a drive motor 57 connected, its output 58 a first pulley 51 wearing. The first pulley 51 is over a belt part 59 with a second pulley 60 connected, the rotation with a hollow shaft 55 connected is. In this way, the rotation of the drive motor 57 over the first pulley 51 , the belt part 59 , the second pulley 60 and the hollow shaft 55 on the transducer wheel 50 transfer. The hollow shaft 55 is with the help of a bearing flange 56 on the machine frame 10 stored.

Der Lagerflansch 56 umschließt ein erstes Lagerteil 53 zur Lagerung der Hohlwelle 55. Vom ersten Lagerteil 53 ist ein zweites Lagerteil 52 zur Lagerung der Hohlwelle 55 axial beabstandet, wobei das zweite Lagerteil 52 in einem, vorzugsweise einstückig mit dem Lagerflansch 56 ausgebildeten, sich axial erstreckenden Verlängerungsteil 49 gelagert ist.The bearing flange 56 encloses a first bearing part 53 for the storage of the hollow shaft 55 , From the first storage part 53 is a second storage part 52 for the storage of the hollow shaft 55 axially spaced, wherein the second bearing part 52 in one, preferably in one piece with the bearing flange 56 formed, axially extending extension part 49 is stored.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Übertragung der Drehung des Antriebsmotors 57 auf das Wandlerrad 50 auch in einer anderen Weise erfolgen kann.It should be noted that the transmission of the rotation of the drive motor 57 on the transducer wheel 50 can also be done in a different way.

Mit dem Maschinengestell 10 ist ein als Zufuhrkanal dienendes Rohrteil 100 verbunden. Dabei wird das dem Maschinengestell 10 zugewandte Ende des Rohrteiles 100 vorzugsweise in einem Aufnahmering 92 gehalten, der am Maschinengestell 10 montiert ist.With the machine frame 10 is a serving as a supply channel pipe part 100 connected. This will be the machine frame 10 facing the end of the pipe part 100 preferably in a receiving ring 92 held on the machine frame 10 is mounted.

In dem dem Maschinengestell 10 zugewandten Endbereich des Rohrteiles 100 befindet sich ein Formteil 90, das drehfest am Aufnahmering 92 befestigt ist und eine sich zum Maschinengestell 10 hin konisch erweiternde Form besitzt, wobei an dem unteren bzw. an dem dem Maschinengestell 10 zugewandten Endbereich des konischen Formteiles 90 in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandete Leitschaufelteile 91 befestigt sind, die sich vom Formteil 90 aus radial nach außen bis zur Innenwandung des Rohrteiles 100 erstrecken. Die Leitschaufelteile 91 bilden einen Leitschaufelkranz. Die dem Formteil abgewandten, unteren Bereiche 94 der Leitschaufelteile 91 sind vorzugsweise, wie dies aus der 3 besonders deutlich hervorgeht, gegenüber den oberen, axial verlaufenden Bereichen 95 der Leitschaufelteile 91 in der Umfangsrichtung des Formteiles 90 abgewinkelt.In the machine frame 10 facing end portion of the pipe part 100 there is a molding 90 , the rotation on the receiving ring 92 is attached and a to the machine frame 10 has conically widening shape, wherein at the bottom or on the machine frame 10 facing end of the conical molding 90 in the circumferential direction preferably uniformly spaced guide blade parts 91 are fixed, extending from the molding 90 from radially outward to the inner wall of the pipe part 100 extend. The vane parts 91 form a vane ring. The part facing away from the molding, lower areas 94 the vane parts 91 are preferable, as is clear from the 3 particularly clear, compared to the upper, axially extending portions 95 the vane parts 91 in the circumferential direction of the molded part 90 angled.

Unterhalb des Rohrteiles 100 und auch unterhalb des Leitschaufelkranzes 93 befindet sich das Turbinenrad 80, das mit der Turbinenwelle 81 drehfest verbunden ist.Below the pipe part 100 and also below the vane ring 93 is the turbine wheel 80 that with the turbine shaft 81 rotatably connected.

Die Schaufelteile 87 des Turbinenrades 80 verlaufen vom Formteil 90 weg zur Seite es Generators 82 hin und sind in der Umfangsrichtung des Turbinenrades 80 entgegengesetzt zu den Bereichen 94 der Leitschaufelteile 91 geneigt. Auf diese Weise wird eine besonders effektive Drehung des Turbinenrades 80 erreicht.The scoop parts 87 of the turbine wheel 80 run from the molding 90 off to the side of the generator 82 towards and are in the circumferential direction of the turbine wheel 80 opposite to the areas 94 the vane parts 91 inclined. In this way, a particularly effective rotation of the turbine wheel 80 reached.

Unterhalb der Hohlwelle 55 des Turbinenrades 80 ist das Wandlerrad 50 angeordnet und drehfest mit der Hohlwelle 55 verbunden.Below the hollow shaft 55 of the turbine wheel 80 is the transducer wheel 50 arranged and non-rotatable with the hollow shaft 55 connected.

Gemäß 4b umfasst das Wandlerrad 50 zwischen zwei Kreisscheiben 51a und 51b in der Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Kanäle 48, die jeweils vom Zentrum 47 des Wandlerrades 50 aus radial nach außen verlaufen und kurz vor dem Außendurchmesser des Wandlerrades 50 unter einem Winkel, der vorzugsweise 90° beträgt, gegen die Drehrichtung des Wandlerrades 50 verlaufen. Dabei münden die Kanäle 52 radial innen in eine ihnen gemeinsame ringförmige Vorkammer 46, die das ringförmige Nabenteil 54 des Wandlerrades 50 umgibt. Das Nabenteil 54 verläuft zweckmäßigerweise mit seinem, der Kreisscheibe 51a zugewandten Bereich 54a bogenförmig von der Längsachse des Wandlerrades 50 nach außen. Dadurch wird eine besonders gute und wirbelfreie Strömung des Mediums aus der Vorkammer 46 in die Kanäle 48 sichergestellt. Oberhalb des bogenförmigen Bereiches 54a kann das Nabenteil 54 mit seinem Bereich 54b konzentrisch zur Längsachse des Wandlerrades 50 und zu dem davon beabstandeten Ringkanal 41 der Kreisscheibe 51b verlaufen. Es ist auch denkbar, dass der Ringkanal 41 der Kreisscheibe 51b gemäß 8 eine zur Längsachse des Wandlerrades 50 gerichtete Einschnürung 41a aufweist, um eine höhere Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in der Vorkammer 46 zu erzielen.According to 4b includes the transducer wheel 50 between two circular disks 51a and 51b in the circumferential direction evenly spaced channels 48 , each from the center 47 the transducer wheel 50 extend radially outward and just before the outer diameter of the transducer wheel 50 at an angle, which is preferably 90 °, against the direction of rotation of the transducer wheel 50 run. The channels open up 52 radially inward in a common annular antechamber 46 that the annular hub part 54 the transducer wheel 50 surrounds. The hub part 54 expediently runs with his, the disc 51a facing area 54a arcuate from the longitudinal axis of the transducer wheel 50 outward. This is a particularly good and vortex-free flow of the medium from the antechamber 46 into the channels 48 ensured. Above the arched area 54a can the hub part 54 with his area 54b concentric with the longitudinal axis of the transducer wheel 50 and to the annular channel spaced therefrom 41 the circular disk 51b run. It is also conceivable that the annular channel 41 the circular disk 51b according to 8th one to the longitudinal axis of the transducer wheel 50 directed constriction 41a has a higher flow rate of the fluid in the antechamber 46 to achieve.

Die einzelnen Kanäle 48 werden jeweils durch Leitbleche 44 und 45 gebildet, die in der in der 4a dargestellten Weise ausgehend von der ringförmigen Vorkammer 46 jeweils geradlinig nach außen verlaufen und zur Bildung der Kanäle 48 so abgewinkelt sind, dass im geradlinigen Bereich zwischen zwei benachbarten Leitblechen 44 und 45 der etwa radial nach außen verlaufende Bereich 43 des Kanals 48 und zwischen den abgewinkelten Endbereichen der Leitbleche 44 und 45 der unter vorzugsweise einem rechten Winkel zu dem radial nach außen verlaufenden Bereich 43 verlaufende Bereich 42 gebildet wird.The individual channels 48 are each through baffles 44 and 45 formed in the in the 4a shown way starting from the annular pre-chamber 46 each straight outwards and to form the channels 48 are angled so that in the straight line between two adjacent baffles 44 and 45 the approximately radially outward region 43 of the canal 48 and between the angled end portions of the baffles 44 and 45 at a preferably right angle to the radially outwardly extending region 43 extending area 42 is formed.

Bei einer Drehung des Wandlerrades 50 durch den Antriebsmotor 57 in der in der 4a dargestellten Drehrichtung erfährt ein in den Kanälen 48 befindliches Medium durch die Drehbewegung mit einer Drehzahl n eine Fliehkraft Fz1. Diese Fliehkraft Fz1 wird bestimmt durch die Umfangsgeschwindigkeit v1 am Radius r1 und die Masse m des Mediums. Die Formel für die Fliehkraft lautet:

Figure DE102010024621B4_0002
Upon rotation of the transducer wheel 50 through the drive motor 57 in the in the 4a shown direction of rotation undergoes a in the channels 48 medium located by the rotational movement at a speed n a centrifugal force Fz1. This centrifugal force Fz1 is determined by the peripheral speed v1 at the radius r1 and the mass m of the medium. The formula for centrifugal force is:
Figure DE102010024621B4_0002

Die Formel für die Umfangsgeschwindigkeit lautet: v1 = 2·r1·π·n The formula for the peripheral speed is: v1 = 2 * r1 * π * n

Die Fliehkraft Fz1 drückt das Medium in den Kanälen 48 nach außen. Am Radius r2, kurz vor der rechtwinkligen Krümmung der Kanäle 48 gilt für die Fliehkraft:

Figure DE102010024621B4_0003
The centrifugal force Fz1 pushes the medium in the channels 48 outward. At the radius r2, just before the right-angled curvature of the channels 48 applies to centrifugal force:
Figure DE102010024621B4_0003

Die Fliehkraft Fz2 beschleunigt die Masse m des Mediums auf eine Geschwindigkeit v3, wobei der Reibungsverlust berücksichtigt ist. An dieser Stelle, d. h. also kurz vor der Krümmung der Kanäle 48 beträgt die kinetische Energie für die Masse m des Mediums:

Figure DE102010024621B4_0004
The centrifugal force Fz2 accelerates the mass m of the medium to a speed v3, taking into account the friction loss. At this point, ie just before the curvature of the channels 48 is the kinetic energy for the mass m of the medium:
Figure DE102010024621B4_0004

Das Medium wird durch die Krümmung der Kanäle 48 entgegen der Drehrichtung umgelenkt und erfährt nach der Krümmung eine Geschwindigkeit v4, die wegen der Reibungsverluste kleiner als die Geschwindigkeit v3 ist. Dadurch ergibt sich die kinetische Energie:

Figure DE102010024621B4_0005
The medium is characterized by the curvature of the channels 48 deflected counter to the direction of rotation and experiences after the curvature of a speed v4, which is smaller than the speed v3 due to the friction losses. This results in the kinetic energy:
Figure DE102010024621B4_0005

Das Medium verlässt das Wandlerrad 50 mit einer kinetischen Energie W4. Dabei entsteht ein Rückstoß mit derselben Energie. Diese Energie hilft, das Wandlerrad 50 anzutreiben.The medium leaves the transducer wheel 50 with a kinetic energy W4. This creates a recoil with the same energy. This energy helps the transducer wheel 50 drive.

Bei dem erläuterten Vorgang entsteht in der Vorkammer 46 ein Unterdruck, der bewirkt, dass der atmosphärische Außendruck 62 bewirkt, dass das Medium vor dem Wandlerrad 50 beschleunigt und durch den mit 41 bezeichneten Ringkanal (4b) dem Wandlerrad 50 zugeführt wird. Durch eine Drehzahlerhöhung des durch den Antriebsmotor 57 angetriebenen Wandlerrades 50 kann der Druckunterschied ΔP erhöht werden.In the illustrated process arises in the antechamber 46 a negative pressure that causes the atmospheric external pressure 62 causes the medium in front of the transducer wheel 50 accelerated and through with 41 designated annular channel ( 4b ) the transducer wheel 50 is supplied. By a speed increase by the drive motor 57 driven transducer wheel 50 the pressure difference ΔP can be increased.

Wenn das Wandlerrad 50 durch den Antriebsmotor 57 in Drehung versetzt wird, wird das Medium in der in der in Zusammenhang mit 4a beschriebenen Weise in den Kanälen 43 des Wandlerrades 50 nach außen gedrückt, weshalb im Bereich unterhalb des Turbinenrades 80, das in dem Ringkanal 41 drehbar angeordnet ist, ein Unterdruck entsteht. Dies hat zur Folge, dass das Medium aus dem Rohrteil 100 durch die zwischen den Leitschaufelteilen 91 gebildeten Kanäle wegen des genannten Unterdruckes und wegen des im Rohrteil 100 herrschenden Atmosphärendruckes 62 in Richtung auf die Schaufelteile 87 strömt. Dabei wird das Turbinenrad 80 in Drehung versetzt und überträgt seine Drehung über die Turbinenwelle an den Generator 85, der eine der Drehung entsprechende elektrische Energie erzeugt. Der genannte Volumenstrom 40 ist besonders gut aus der 6 ersichtlich.When the transducer wheel 50 through the drive motor 57 is set in rotation, the medium in the in connection with 4a way described in the channels 43 the transducer wheel 50 pushed outward, which is why in the area below the turbine wheel 80 that in the ring channel 41 is rotatably arranged, a negative pressure arises. This has the consequence that the medium from the pipe part 100 through between the vane parts 91 formed channels because of the mentioned negative pressure and because in the pipe part 100 prevailing atmospheric pressure 62 towards the blade parts 87 flows. This is the turbine wheel 80 rotated and transmits its rotation through the turbine shaft to the generator 85 which generates an electrical energy corresponding to the rotation. The named volume flow 40 is particularly good from the 6 seen.

Die Leitschaufelteile 91 sind vorzugsweise gemäß 3 so gekrümmt, dass sie nach unten in Drehrichtung des Turbinenrades 80 weisen. Das Formteil 90 und die Leitschaufelteile 91 werden, wie dies bereits erwähnt wurde, durch den Aufnahmering 92 am Maschinengestell 10 gehalten.The vane parts 91 are preferably according to 3 curved so that they are down in the direction of rotation of the turbine wheel 80 point. The molding 90 and the vane parts 91 be, as already mentioned, by the receiving ring 92 on the machine frame 10 held.

Durch das Formteil 90 wird der Volumenstrom 40 so umgelenkt, dass auf die Schaufelteile 87 des Turbinenrades 80 ein optimaler Druck ausgeübt wird. Über das konische Formteil 90 wird der Volumenstrom 40 zu dem Ringkanal 41 zwischen dem Formteil 90 und dem Aufnahmering 92 gelenkt. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Mediums weiter erhöht, was auch eine nochmalige Erhöhung des Druckes auf das Turbinenrad 80 zur Folge hat.Through the molding 90 becomes the volume flow 40 so deflected that on the blade parts 87 of the turbine wheel 80 an optimal pressure is applied. About the conical molding 90 becomes the volume flow 40 to the ring channel 41 between the molding 90 and the recording ring 92 directed. As a result, the speed of the medium is further increased, which also a further increase in the pressure on the turbine wheel 80 entails.

Gemäß 7 ist es denkbar, ein trichterförmiges Einlaufkanalteil 103 vorzusehen, dessen Längsachse beispielsweise senkrecht zur Längsachse des Rohrteiles 100 verläuft und das über ein bogenförmiges Kanalteil 104 verschwenkbar in einen Drehkranz 102 gelagert ist, der mit dem oberen Ende des Rohrteiles 100 verbunden ist. Auf diese Weise ist es möglich, das trichterförmige Einlaufkanalteil 103 um die Längsachse des Rohrteiles 100 zu verdrehen, sodass es beispielsweise in eine mit 105 bezeichnete Windrichtung verschwenkt werden kann. Beispielsweise kann dadurch der Fahrtwind eines Schiffes aufgefangen werden, wenn der erfindungsgemäße Energiewandler 1 auf einem Schiff angeordnet ist. Der dabei durch das Wandlerrad 50 erzeugte Druckunterschied ΔP wird dann durch den vom Wind 105 erzeugten Staudruck verstärkt. Dieser Druck beschleunigt die Masse m des Mediums auf eine Geschwindigkeit v5. Daraus resultiert eine auf das Turbinenrad 80 wirkende kinetische Energie:

Figure DE102010024621B4_0006
According to 7 it is conceivable, a funnel-shaped inlet channel part 103 provide, the longitudinal axis, for example, perpendicular to the longitudinal axis of the pipe part 100 runs and that via an arcuate channel part 104 swiveling in a turntable 102 is mounted, with the upper end of the pipe part 100 connected is. In this way it is possible, the funnel-shaped inlet channel part 103 around the longitudinal axis of the pipe part 100 to turn it, for example, into a with 105 designated wind direction can be pivoted. For example, thereby the wind of a ship can be collected when the energy converter according to the invention 1 is arranged on a ship. The case by the Wandlerrad 50 generated pressure difference ΔP is then by the wind 105 reinforced dynamic pressure. This pressure accelerates the mass m of the medium to a speed v5. This results in a turbine wheel 80 acting kinetic energy:
Figure DE102010024621B4_0006

Zur weiteren Erhöhung der kinetischen Energie kann im Rohrteil 100 eine Zerstäubereinheit 101 vorgesehen werden, über das dem im Rohrteil 100 befindlichen Medium, bei dem es sich vorzugsweise um die Umgebungsluft handelt, eine Flüssigkeit, z. B. Wasser oder ein dampfähnliches Medium, zugeführt werden kann. Dieses zusätzliche Medium wird durch den zuvor genannten Volumenstrom 40 mitgerissen und auch auf die Geschwindigkeit v5 beschleunigt. Dabei spielt die Länge 6 des Rohrteiles 100, d. h. also der Abstand zwischen der Zerstäubereinheit 101 und dem Turbinenrad 80 eine entscheidende Rolle. To further increase the kinetic energy can in the pipe part 100 an atomizer unit 101 be provided over that in the pipe part 100 located medium, which is preferably the ambient air, a liquid, for. As water or a vapor-like medium can be supplied. This additional medium is due to the aforementioned volume flow 40 entrained and also accelerated to the speed v5. It plays the length 6 of the pipe part 100 ie the distance between the atomizer unit 101 and the turbine wheel 80 a crucial role.

Die kinetische Energie des Turbinenrades 80 wird mit einem hohen Wirkungsgrad auf die Turbinenwelle 81 übertragen (2). Beispielsweise wird die hohe Drehzahl der Turbinenwelle 81 über ein Getriebe 82 reduziert, wobei das entsprechende Drehmoment erhöht wird. Das Getriebe 82 ist gemäß 2 vorzugsweise mit dem bereits genannten Konsolenteil 83 verbunden. Mit 84 ist in 2 ein Kupplungsteil bezeichnet, über das das Getriebe 82 mit dem Eingang des Generators 85 verbunden werden kann.The kinetic energy of the turbine wheel 80 is with high efficiency on the turbine shaft 81 transfer ( 2 ). For example, the high speed of the turbine shaft 81 via a gearbox 82 reduced, wherein the corresponding torque is increased. The gear 82 is according to 2 preferably with the already mentioned console part 83 connected. With 84 is in 2 denotes a coupling part through which the transmission 82 with the input of the generator 85 can be connected.

Es wird darauf hingewiesen, dass der vorliegende Energiewandler 1 je nach Anforderung in verschiedenen Lagen montiert werden kann. Die Längsachse des Energiewandlers 1 kann vorzugsweise vertikal oder horizontal ausgerichtet sein. Die Form und die Anzahl der Kanäle 48 des Wandlerrades 50, die axiale Dimension des Wandlerrades 50 sowie die Dimensionen des Rohrteiles 100 können in Bezug auf die Effektivität des Energiewandlers 1 bestimmt und optimiert werden.It should be noted that the present energy converter 1 can be mounted in different positions depending on requirements. The longitudinal axis of the energy converter 1 may preferably be oriented vertically or horizontally. The shape and the number of channels 48 the transducer wheel 50 , the axial dimension of the transducer wheel 50 as well as the dimensions of the pipe part 100 can in terms of the effectiveness of the energy converter 1 be determined and optimized.

Im Zusammenhang mit den 9 bis 11 wird eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiewandlers erläutert. Diese Ausführungsform eignet sich besonders gut zur Montage an Dächern von Hochhäusern oder dergleichen. Einzelheiten der 9 bis 11, die bereits im Zusammenhang mit 1 bis 8 erläutert wurden, sind in der entsprechenden Weise bezeichnet. In der ersichtlichen Weise ist der Energiewandler vorzugsweise an einem Mast 123 oder dergleichen montiert.In connection with the 9 to 11 a further embodiment of the energy converter according to the invention will be explained. This embodiment is particularly well suited for mounting on roofs of skyscrapers or the like. Details of 9 to 11 already related to 1 to 8th are explained in the appropriate way. In the apparent manner, the energy converter is preferably on a mast 123 or the like mounted.

An dem sich nach außen öffnenden Rohrteil 100 (9) ist ein inneres Profilteil 112 befestigt, das mit einem Profilbereich 113 das Rohrteil 100 umgibt. Der Profilbereich 113 erstreckt sich in Richtung auf das Wandlerrad 50. Ferner umfasst das Profilteil 112 einen weiteren Profilbereich 114, der ausgehend vom Wandlerrad 50 zu der dem Profilbereich 113 abgewandten Seite führt und gleichzeitig zur Abdeckung des Generators und des Antriebsraumes dient.At the outwardly opening pipe part 100 ( 9 ) is an inner profile part 112 attached, with a profile area 113 the pipe part 100 surrounds. The profile area 113 extends in the direction of the transducer wheel 50 , Furthermore, the profile part comprises 112 another profile area 114 , starting from the transducer wheel 50 to the profile area 113 leads away from the side and at the same time serves to cover the generator and the drive space.

Das Profilteil 112 ist koaxial zur vorzugsweise horizontal verlaufenden Längsachse bzw. zum Zentrum 47 angeordnet. Das Profilteil 112 ist vorzugsweise ein rundes Formteil, das so profiliert ist, dass die Strömung 106 an der Profilkontur beschleunigt wird, wobei ähnlich wie bei dem Tragflächenprofil eines Flugzeuges an der Oberseite des Profilteils 112 ein Unterdruck entsteht.The profile part 112 is coaxial with the preferably horizontally extending longitudinal axis or to the center 47 arranged. The profile part 112 is preferably a round molding, which is profiled so that the flow 106 is accelerated on the profile contour, being similar to the airfoil profile of an aircraft at the top of the profile part 112 a negative pressure is created.

Ein am Profilteil 112 zentrisch befestigter äußerer Profilring 115 erfährt an seiner Außenseite eine Umströmung 108 und an seiner Innenseite eine Umströmung 107. Die Umströmung 107 verstärkt die Strömung 106 und erhöht damit ihre Geschwindigkeit. Die Umströmungen 106, 107, 108 führen alle in Richtung der „ablaufenden” Windströmung 111. Die Windrichtung der zuströmenden Windströmung ist mit 105 bezeichnet.One on the profile part 112 centrically mounted outer profile ring 115 experiences on its outside a flow around 108 and on its inside a flow 107 , The flow around 107 strengthens the flow 106 and thus increases their speed. The flows around 106 . 107 . 108 all lead in the direction of the "expiring" wind flow 111 , The wind direction of the incoming wind flow is with 105 designated.

Die Strömung 106 mit der erhöhten Geschwindigkeit reißt die aus dem Wandlerrad 50 ausströmende Luft mit und beschleunigt damit die Ausströmung 109 am Wandlerrad 50. Diese wiederum bewirkt einen Unterdruck im Wandlerrad 50 und damit eine weitere Vergrößerung des Druckunterschiedes Δp nach dem Turbinenrad 80. Dadurch wird die Einströmgeschwindigkeit 110 am Rohrteil 100 vergrößert.The flow 106 with the increased speed that breaks out of the transducer wheel 50 escaping air and thus accelerates the outflow 109 at the transducer wheel 50 , This in turn causes a negative pressure in the transducer wheel 50 and thus a further increase in the pressure difference Δp after the turbine wheel 80 , This will cause the inflow velocity 110 on the pipe part 100 increased.

Die Ausströmung 109 am Wandlerrad 50 bewirkt einen Rückstoß am Wandlerrad 50, wie dies oben bereits erläutert wurde, und setzt das Wandlerrad 50 in Drehung. Diese Energie kann z. B. über ein Getriebe 117 (11) einem zusätzlichen Generator 116 zugeführt und in elektrische Energie umgewandelt werden.The outflow 109 at the transducer wheel 50 causes a recoil at the transducer wheel 50 as already explained above, and sets the transducer wheel 50 in rotation. This energy can z. B. via a transmission 117 ( 11 ) an additional generator 116 be fed and converted into electrical energy.

Durch den Antriebsmotor 57 wird vorzugsweise differenziert eine bestimmte Drehzahl am Wandlerrad 50 erzeugt. Diese differenzierte Drehzahl beeinflusst die Einströmung 110 vor dem Turbinenrad 80 und dient dazu, bei unterschiedlichen Fluidgeschwindigkeiten, z. B. Windgeschwindigkeiten, im optimalen Bereich der Turbine zu fahren. Dies bedeutet, dass eine Verstellung von Leitschaufeln und eine Verstellung der Turbinenschaufel nicht erforderlich ist. Die Energie des Turbinenrades 80 wird über das Getriebe 82 dem Generator 85 zugeführt, wie dies oben bereits erläutert wurde.By the drive motor 57 is preferably differentiated a certain speed at the transducer wheel 50 generated. This differentiated speed influences the inflow 110 in front of the turbine wheel 80 and serves at different fluid velocities, e.g. As wind speeds to drive in the optimum range of the turbine. This means that an adjustment of vanes and an adjustment of the turbine blade is not required. The energy of the turbine wheel 80 is about the gearbox 82 the generator 85 fed, as already explained above.

Ein Teil der erzeugten Energie (z. B. elektrische Energie) kann gemäß 11 zum Antrieb einer Pumpe 120a verwendet werden, die aus einem Wasservorrat 118, beispielsweise einem See oder einem Meer, Wasser über eine Leitung 120b einem hoch liegenden Wasserbecken 119 zuführt. Diese Zuführung erfolgt immer dann, wenn ein so genannter Überschuss an beispielsweise elektrischer Leistung vorhanden ist. Wenn im elektrischen Netz plötzlich Stromspitzen benötigt werden, wird über die Zuführleitung 121b und eine verstellbare Drossel 121a dem schematisch dargestellten Zerstäuber 101 Wasser zugeführt. Hierbei ist der Zuführdruck abhängig von der Höhe der Wassersäule 122. Das zusätzlich eingespritzte, zerstäubte Wasser wird vom Wind mitgerissen und damit wird die einströmende Masse vergrößert, wodurch die erzeugte Energie vergrößert wird, wie dies oben bereits erläutert wurde.A part of the generated energy (eg electrical energy) can according to 11 for driving a pump 120a to be used from a water store 118 For example, a lake or a sea, water over a pipe 120b a high lying pool of water 119 supplies. This supply always takes place when there is a so-called surplus of, for example, electrical power. If power surges are suddenly required in the electrical network, the supply line is used 121b and an adjustable throttle 121 the sprayer shown schematically 101 Supplied with water. Here, the feed pressure is dependent on the height of the water column 122 , The additionally injected, atomized water is entrained by the wind and thus the incoming mass is increased, whereby the energy generated is increased, as already explained above.

Der Vorteil der im Zusammenhang mit den 9 bis 11 erläuterten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiewandlers besteht darin, dass sie zusätzlich als so genanntes Pumpspeicherwerk eingesetzt werden kann. Die erforderliche zusätzliche Leistung muss dabei nicht ausschließlich bei den Kraftwerksbetreibern erzeugt werden.The benefit of relating to the 9 to 11 explained embodiment of the energy converter according to the invention is that it can also be used as a so-called pumped storage plant. The additional power required does not have to be generated exclusively by the power plant operators.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Energiewandlerenergy converters
66
Längelength
1010
Maschinengestellmachine frame
4040
Volumenstromflow
4141
Ringkanalannular channel
41a41a
Einschnürungconstriction
4242
BereichArea
4343
BereichArea
4444
Leitblechbaffle
4545
Leitblechbaffle
4646
Vorkammerantechamber
4747
Zentrumcenter
4848
Kanalchannel
4949
Verlängerungsteilextension part
5050
Wandlerradmodifier turret
5151
Riemenscheibepulley
51a51a
Kreisscheibedisc
51b51b
Kreisscheibedisc
5252
Lagerteilbearing part
5353
Lagerteilbearing part
5454
Nabenteilhub part
54a54a
BereichArea
54b54b
BereichArea
5555
Hohlwellehollow shaft
5656
LagerflanschLagerflansch
5757
Antriebsmotordrive motor
5858
Abtrieboutput
5959
Riementeilbelt part
6060
Riemenscheibepulley
6262
Außendruckexternal pressure
8080
Turbinenradturbine
8181
Turbinenwelleturbine shaft
8282
Getriebetransmission
8383
Konsolenteilconsole part
8484
Kupplungsteilcoupling part
8585
Generatorgenerator
8686
Konsolenteilconsole part
8787
Schaufelteilblade part
9090
Formteilmolding
9191
Leitschaufelteilvane member
9292
Aufnahmeringreceiving ring
9393
Leitschaufelkranzvane ring
9494
BereichArea
9595
BereichArea
100100
Rohrteilpipe part
101101
Zerstäubereinheitatomizer
102102
Drehkranzslewing ring
103103
EinlaufkanalteilInlet channel part
104104
Kanalteilchannel part
105105
Windrichtungwind direction
106106
Umströmungflow around
107107
Umströmungflow around
108108
Umströmungflow around
109109
Ausströmungoutflow
110110
Einströmunginflow
111111
Windströmungwind flow
112112
Profilteilprofile part
113113
Profilteilprofile part
114114
Profilteilprofile part
115115
Profilringprofile ring
116116
Generatorgenerator
117117
Getriebetransmission
118118
Wasservorratwater supply
119119
Wasserbeckenwater basin
120a120a
Pumpepump
120b120b
Leitungmanagement
121a121
Drosselthrottle
121b121b
Zuführleitungfeed
122122
Höheheight
123123
Mastmast

Claims (29)

Energiewandler mit einem Zufuhrkanal für ein Medium und einem dem Zufuhrkanal nachgeschaltetem Turbinenrad (80), wobei dem Turbinenrad (80) ein Wandlerrad (50) nachgeschaltet ist, derart, dass das durch das Medium in Drehung versetzte Wandlerrad (50) zur Drehung des Turbinenrades (80) beschleunigbar ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerrad (50) zwischen zwei Kreisscheiben (51a, 51b) angeordnet ist und von seinem Zentrum nach außen verlaufende und sich nach außen öffnende Kanäle (48) aufweist, wobei das Medium bei einer Drehung des Wandlerrades (50) nach außen geführt wird und wobei die Kanäle (48) jeweils einen von einer allen Kanälen (48) zugeordneten, zentrischen Vorkammer (46) radial nach außen verlaufenden ersten Bereich (43) und einen radial außen gegenüber dem ersten Bereich etwa in Umfangsrichtung des Wandlerrades (50) abgewinkelten zweiten Bereich (44) umfasst, der sich nach außen hin öffnet.Energy converter with a supply channel for a medium and a turbine downstream of the supply channel ( 80 ), wherein the turbine wheel ( 80 ) a transducer wheel ( 50 ), such that the transducer wheel rotated by the medium ( 50 ) for rotation of the turbine wheel ( 80 ) accelerated is characterized in that the transducer wheel ( 50 ) between two circular disks ( 51a . 51b ) and from its center outwardly extending and outwardly opening channels ( 48 ), wherein the medium during a rotation of the transducer wheel ( 50 ) and the channels ( 48 ) each one of all channels ( 48 ), a central prechamber ( 46 ) radially outwardly extending first region ( 43 ) and a radially outward with respect to the first region approximately in the circumferential direction of the transducer wheel ( 50 ) angled second area ( 44 ) opening to the outside. Energiewandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, das Wandlerrad (50) durch einen Antriebsmotor (57) in Drehung versetzbar ist, wobei das mit einer erhöhten Einströmgeschwindigkeit einströmende Medium, das Turbinenrad (80) zusätzlich in Drehung versetzt.Energy converter according to claim 1, characterized in that, the transducer wheel ( 50 ) by a drive motor ( 57 ) is set in rotation, wherein the medium flowing in with an increased inflow velocity, the turbine wheel ( 80 ) additionally set in rotation. Energiewandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrkanal durch ein an einem Maschinengestell (10) befestigtes Rohrteil (100) gebildet ist, wobei an der dem Turbinenrad (80) zugewandten Seite des Rohrteiles (100) ein in den Endbereich des Rohrteiles (100) hinein ragendes Formteil (90) angeordnet und an dem Maschinengestell (10) befestigt ist, derart, dass es das Medium von der Längsachse des Rohrteiles (100) in Richtung auf die Innenwandung des Rohrteiles (100) lenkt.Energy converter according to claim 1 or 2, characterized in that the supply channel through a on a machine frame ( 10 ) attached pipe part ( 100 ) is formed, wherein at the turbine wheel ( 80 ) facing side of the pipe part ( 100 ) in the end area of the pipe part ( 100 ) protruding molding ( 90 ) and on the machine frame ( 10 ), such that it is the medium from the longitudinal axis of the pipe part ( 100 ) in the direction of the inner wall of the pipe part ( 100 ) steers. Energiewandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (90) konisch ausgebildet und konzentrisch zum Rohrteil (100) angeordnet ist.Energy converter according to claim 3, characterized in that the molded part ( 90 ) conical and concentric with the pipe part ( 100 ) is arranged. Energiewandler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (90) an seinem Außenumfang Leitschaufelteile (91) aufweist, die jeweils in er Richtung der Längsachse des Rohrteiles (100) verlaufen und am Außenumfang desselben gleichmäßig voneinander beabstandet sind, derart, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Leitschaufelteilen (91), einem entsprechenden Bereich des Außenumfanges des Formteiles (90) und einem entsprechenden Bereich der Innenwandung des Rohrteiles (100) ein Strömungskanal gebildet ist, der zu den Schaufelteilen (87) des Turbinenrades (80) führt.Energy converter according to claim 3 or 4, characterized in that the molded part ( 90 ) at its outer periphery Leitschaufelteile ( 91 ), each in the direction of the longitudinal axis of the pipe part ( 100 ) and at the outer periphery of the same are uniformly spaced, such that between each two adjacent vane parts ( 91 ), a corresponding region of the outer circumference of the molded part ( 90 ) and a corresponding region of the inner wall of the pipe part ( 100 ) a flow channel is formed, which leads to the blade parts ( 87 ) of the turbine wheel ( 80 ) leads. Energiewandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelteile (87) gleichmäßig um einen Umfang des Turbinenrades (80) beabstandet sind, vom Formteil (90) weg zur Seite des Wandlerrades (50) verlaufen und in der Umfangsrichtung des Turbinenrades (80) geneigt sind.Energy converter according to claim 5, characterized in that the blade parts ( 87 ) evenly around a circumference of the turbine wheel ( 80 ) are spaced from the molded part ( 90 ) away to the side of the transducer wheel ( 50 ) and in the circumferential direction of the turbine wheel ( 80 ) are inclined. Energiewandler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Schaufelteile (87) der Anzahl der Leitschaufelteile (91) entspricht oder von dieser geringförmig abweicht.Energy converter according to claim 5 or 6, characterized in that the number of blade parts ( 87 ) the number of vane parts ( 91 ) or deviates slightly from this. Energiewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad (80) mit einer Turbinenwelle (81) verbunden ist, die in dem Maschinengestell (10) drehbar gelagert ist.Energy converter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the turbine wheel ( 80 ) with a turbine shaft ( 81 ) connected in the machine frame ( 10 ) is rotatably mounted. Energiewandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Turbinenrad (80) abgewandte Seite der Turbinenwelle (81) drehfest mit einem Generator (85) verbunden ist.Energy converter according to claim 8, characterized in that the turbine wheel ( 80 ) facing away from the turbine shaft ( 81 ) rotatably with a generator ( 85 ) connected is. Energiewandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der dem Generator (85) zugewandten Seite der Turbinenwelle (81) und dem Generator (85) ein Getriebe (82) angeordnet ist.Energy converter according to claim 9, characterized in that between the generator ( 85 ) facing side of the turbine shaft ( 81 ) and the generator ( 85 ) a gearbox ( 82 ) is arranged. Energiewandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das Getriebe (82) und den Generator (85) ein Kupplungsteil (84) zum An- und Abkuppeln des Generators (85) geschaltet ist.Energy converter according to claim 10, characterized in that between the transmission ( 82 ) and the generator ( 85 ) a coupling part ( 84 ) for coupling and uncoupling the generator ( 85 ) is switched. Energiewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerrad (50) an einer drehbar auf der Turbinenwelle (81) angeordneten Hohlwelle (55) drehfest angeordnet ist.Energy converter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the transducer wheel ( 50 ) on a rotatable on the turbine shaft ( 81 ) arranged hollow shaft ( 55 ) is arranged rotationally fixed. Energiewandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (48) jeweils durch zwischen den Kreisscheiben (51a, 51b) angeordnete Leitbleche (44, 45) gebildet sind.Energy converter according to claim 1, characterized in that the channels ( 48 ) in each case by between the circular disks ( 51a . 51b ) arranged baffles ( 44 . 45 ) are formed. Energiewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Turbinenrad (80) abgewandten Seite des Zufuhrkanals ein vorzugsweise trichterförmig ausgebildetes Einlaufkanalteil (103) angeordnet ist, durch das ein außerhalb des Energiewandlers (1) strömendes Zusatzmedium in den Zufuhrkanal einführbar ist.Energy converter according to one of claims 1 to 13, characterized in that at the turbine wheel ( 80 ) facing away from the feed channel a preferably funnel-shaped inlet channel part ( 103 ), by which one outside the energy converter ( 1 ) flowing additional medium can be inserted into the feed channel. Energiewandler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Einlaufkanalteiles (103) gegenüber der Längsachse des Zufuhrkanals unter einem Winkel geneigt ist, der vorzugsweise 90 beträgt.Energy converter according to claim 14, characterized in that the longitudinal axis of the inlet channel part ( 103 ) is inclined at an angle with respect to the longitudinal axis of the feed channel, which is preferably 90. Energiewandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlaufkanalteil (103) gegenüber der Längsachse des Zufuhrkanals verdrehbar ist.Energy converter according to claim 15, characterized in that the inlet channel part ( 103 ) is rotatable relative to the longitudinal axis of the feed channel. Energiewandler nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Einlaufkanalteiles (103) koaxial zur Längsachse des Zufuhrkanals angeordnet ist.Energy converter according to one of claims 14 to 16, characterized in that the longitudinal axis of the inlet channel part ( 103 ) is arranged coaxially to the longitudinal axis of the feed channel. Energiewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Zufuhrkanal, vorzugsweise an der dem Turbinenrad (80) abgewandten Seite, eine Zerstäubereinheit (101) angeordnet ist, durch die ein flüssiges oder dampfförmiges Medium in den Zufuhrkanal einführbar ist.Energy converter according to one of claims 1 to 17, characterized in that in the supply channel, preferably at the turbine wheel ( 80 ), an atomizer unit ( 101 ) is arranged, through which a liquid or vaporous medium in the feed channel can be inserted. Energiewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium im Zufuhrkanal enthaltene Umgebungsluft oder Wasser ist.Energy converter according to one of claims 1 to 18, characterized in that the medium in the supply channel contained ambient air or water. Energiewandler nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmedium Luft ist oder durch Wind gebildet wird.Energy converter according to one of claims 14 to 19, characterized in that the additional medium is air or is formed by wind. Energiewandler nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige oder dampfförmige Medium Wasser ist oder durch zerstäubte Wassertropfen oder zerstäubtes Öl gebildet ist.Energy converter according to one of claims 18 to 20, characterized in that the liquid or vapor medium is water or is formed by atomized water droplets or atomized oil. Energiewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass er von einem Profilteil (112) umgeben ist, das einen ersten Profilbereich (113) umfasst, der ausgehend von dem Zuführkanal zur Seite des Wandlerrades (50) verläuft und so profiliert ist, dass die Strömung (106) an der äußeren Profilkontur des ersten Profilbereiches (113) beschleunigt wird, wobei an der Oberseite des ersten Profilbereiches (113) ein Unterdruck entsteht, derart, dass die beschleunigte Strömung (106) das aus dem Wandlerrad (50) ausströmende Medium, bei dem es sich vorzugsweise um Luft handelt, mitreißt und dabei die aus dem Wandlerrad (50) austretende Ausströmung (109) beschleunigt, wobei ein Unterdruck im Wandlerrad (50) und damit eine Vergrößerung der Einströmgeschwindigkeit (110) im Zufuhrkanal bewirkt werden.Energy converter according to one of claims 1 to 21, characterized in that it from a profile part ( 112 ), which has a first profile area ( 113 ), which, starting from the feed channel to the side of the transducer wheel ( 50 ) runs and is profiled in such a way that the flow ( 106 ) on the outer profile contour of the first profile area ( 113 ) is accelerated, wherein at the top of the first profile area ( 113 ) creates a negative pressure, such that the accelerated flow ( 106 ) that from the transducer wheel ( 50 ) escaping medium, which is preferably air, entrains and thereby from the transducer wheel ( 50 ) exiting outflow ( 109 ), wherein a negative pressure in the transducer wheel ( 50 ) and thus an increase in the inflow velocity ( 110 ) are effected in the supply channel. Energiewandler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerrad (50) über ein weiteres Getriebe (117) einen weiteren Generator (116) antreibt.Energy converter according to claim 22, characterized in that the transducer wheel ( 50 ) via another gear ( 117 ) another generator ( 116 ) drives. Energiewandler nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Wandlerrades (50) durch den Antriebsmotor (57) differenziert je nach der Strömungsgeschwindigkeit so erhöht wird, dass die Einströmgeschwindigkeit zu einer optimalen Umströmung des Turbinenrades (80) veränderbar ist.Energy converter according to claim 22 or 23, characterized in that the rotational speed of the transducer wheel ( 50 ) by the drive motor ( 57 ) is differentiated depending on the flow rate is increased so that the inflow velocity to an optimal flow around the turbine wheel ( 80 ) is changeable. Energiewandler nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (112) einen an den ersten Profilbereich (113) anschließenden zweiten Profilbereich umfasst, der zu der dem Wandlerrad (50) abgewandten Seite verläuft und den Generator (116), den Antriebsmotor (57) sowie das Getriebe (117) überdeckt.Energy converter according to one of claims 22 to 24, characterized in that the profile part ( 112 ) one to the first profile area ( 113 ) adjoining the second profile region which is adjacent to the transducer wheel ( 50 ) side facing away and the generator ( 116 ), the drive motor ( 57 ) as well as the transmission ( 117 ) covered. Energiewandler nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass am Profilteil (112) ein diese umgebender äußerer Profilring (115) vorgesehen ist, derart, dass an seiner Innenseite eine Umströmung (107) entsteht, die die Strömung (106) an der äußeren Profilkontur des ersten Profilbereiches (113) verstärkt und damit ihre Geschwindigkeit erhöht.Energy converter according to one of claims 22 to 25, characterized in that on the profile part ( 112 ) a surrounding outer profile ring ( 115 ) is provided, such that on its inside a flow around ( 107 ), which creates the flow ( 106 ) on the outer profile contour of the first profile area ( 113 ) and thus increases their speed. Energiewandler nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (112) und/oder ggf. der Profilring (115) konzentrisch zur Längsachse des Energiewandlers angeordnet sind.Energy converter according to claim 26, characterized in that the profile part ( 112 ) and / or optionally the profile ring ( 115 ) are arranged concentrically to the longitudinal axis of the energy converter. Energiewandler nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der durch den Energiewandler erzeugten Energie zum Antrieb einer Pumpe (120a) verwendet wird, die aus einem Wasservorrat (118) über eine Leitung (120b) Wasser einem hoch liegenden Wasserbecken (119) zuführt, wenn ein Überschuss an elektrischer Leistung vorhanden ist, und dass dann, wenn im elektrischen Netz Stromspitzen benötigt werden, über eine Zuführleitung (121b) und vorzugsweise eine verstellbaren Drossel (121a) dem Zerstäuber (101) Wasser zugeführt wird, wobei der Zuführdruck abhängig von der Höhe der Wassersäule (122) zwischen der Wasseroberfläche im Wasserbecken (119) und dem Zerstäuber (101) ist.Energy converter according to one of claims 22 to 27, characterized in that a part of the energy generated by the energy converter for driving a pump ( 120a ) used from a water supply ( 118 ) via a line ( 120b ) Water a high-lying water basin ( 119 ), if there is an excess of electrical power, and that, when power peaks are needed in the electrical network, via a supply line ( 121b ) and preferably an adjustable throttle ( 121 ) the atomizer ( 101 ), The feed pressure being dependent on the height of the water column ( 122 ) between the water surface in the water basin ( 119 ) and the atomizer ( 101 ). Energiewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass er an dem Dach eines Hochhauses oder dergleichen montiert ist.Energy converter according to one of claims 1 to 28, characterized in that it is mounted on the roof of a skyscraper or the like.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110439759B (en) * 2019-08-17 2020-06-30 温州乾含节能科技有限公司 Tower frame of vertical axis wind turbine
DE102021005200A1 (en) 2021-10-19 2023-04-20 Gebhard Bernsau Device for converting flow energy transported through a medium into mechanical and/or electrical energy

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2717043A1 (en) * 1977-04-18 1978-10-19 Ludwig Naake Wind driven power generator - has impeller within jet shaped housing to concentrate wind for increased output
US4421452A (en) * 1979-09-28 1983-12-20 Raoul Rougemont Station for collecting wind energy
US4781522A (en) * 1987-01-30 1988-11-01 Wolfram Norman E Turbomill apparatus and method
DE19907180C2 (en) * 1999-02-19 2003-03-27 Hartwig Irps Mechanical energy converter from flow energy
US20050180851A1 (en) * 2002-02-02 2005-08-18 Gordon David H. Roof mounted wind turbine
WO2007148826A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Wind power generator
EP1916415A1 (en) * 2006-10-28 2008-04-30 Hörnig, Maria Windturbine, generator and method for producing electricity from surrounding air
WO2009117620A2 (en) * 2008-03-20 2009-09-24 Mark Alan Tanner Atmospheric power venturi turbine
US20100119361A1 (en) * 2007-03-23 2010-05-13 Presz Jr Walter M Turbine with mixers and ejectors

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1086320A (en) * 1953-07-07 1955-02-11 Process and equipment for collecting wind energy with or without additional thermal energy
US3536416A (en) * 1968-05-14 1970-10-27 Dov Z Glucksman Squirrel-cage rotor for fluid moving devices
US4508973A (en) * 1984-05-25 1985-04-02 Payne James M Wind turbine electric generator
EP0167694A1 (en) * 1984-06-08 1986-01-15 Alessandro Marinucci Apparatus for the interception and storage of the eolian energy and for the utilization thereof
US4904159A (en) * 1988-07-18 1990-02-27 Suburbia Systems, Inc. Pump impeller
RU2124142C1 (en) * 1998-03-25 1998-12-27 Орлов Игорь Сергеевич Wind-driven electric plant
US6043565A (en) * 1998-04-30 2000-03-28 Les Strange; Shawn Energy conversion and storage system
JP2000002174A (en) * 1998-06-15 2000-01-07 Masao Shinozaki Power device with a plurality of fans driven by suction force of one motor-driven vacuum fan
ES2166663B1 (en) * 1999-05-20 2003-12-01 Tryp Multiserv S L TOWER OF CICLONIC OR ANTICICLONIC CONVERSION.
US6765309B2 (en) * 2001-12-19 2004-07-20 Joseph J. Tallal, Jr. System and building for generating electricity using wind power
US20030156938A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Verini Nicholas A. Apparatus for capturing and harnessing the energy from environmental wind
GB2402976B (en) * 2003-06-05 2006-09-27 Intec Power Systems Ltd Generator
US7147428B2 (en) * 2003-12-04 2006-12-12 Lamont John S Hydro turbine
US7121804B1 (en) * 2004-07-27 2006-10-17 Glenn James Baker Fan system
US7753644B2 (en) * 2005-12-29 2010-07-13 Krippene Brett C Vertical multi-phased wind turbine system
US7615884B2 (en) * 2007-01-30 2009-11-10 Mcmastercorp, Inc. Hybrid wind turbine system, apparatus and method
KR20110000643A (en) * 2008-02-22 2011-01-04 뉴 월드 에너지 엔터프라이지즈 리미티드 Turbine enhancement system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2717043A1 (en) * 1977-04-18 1978-10-19 Ludwig Naake Wind driven power generator - has impeller within jet shaped housing to concentrate wind for increased output
US4421452A (en) * 1979-09-28 1983-12-20 Raoul Rougemont Station for collecting wind energy
US4781522A (en) * 1987-01-30 1988-11-01 Wolfram Norman E Turbomill apparatus and method
DE19907180C2 (en) * 1999-02-19 2003-03-27 Hartwig Irps Mechanical energy converter from flow energy
US20050180851A1 (en) * 2002-02-02 2005-08-18 Gordon David H. Roof mounted wind turbine
WO2007148826A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Wind power generator
EP1916415A1 (en) * 2006-10-28 2008-04-30 Hörnig, Maria Windturbine, generator and method for producing electricity from surrounding air
US20100119361A1 (en) * 2007-03-23 2010-05-13 Presz Jr Walter M Turbine with mixers and ejectors
WO2009117620A2 (en) * 2008-03-20 2009-09-24 Mark Alan Tanner Atmospheric power venturi turbine

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