DE102018132159A1

DE102018132159A1 - power generator

Info

Publication number: DE102018132159A1
Application number: DE102018132159.7A
Authority: DE
Inventors: Luc Spronck
Original assignee: Euro Diesel; Euro-Diesel
Current assignee: KINOLT, BE
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2019-06-19
Also published as: NL2022137B1; BE1025885B9; BE1025885A1; BE1025885B1

Abstract

Stromgenerator, der einen kinetischen Energieakkumulator aufweist, der eine Trommel aufweist, die so angeordnet ist, dass sie auf einer Rotationsachse montiert werden kann, wobei die Trommel eine äußere Oberfläche aufweist, die mit einer Schicht versehen ist, die aus einer Substanz besteht, die in der Lage ist, die Reibung zu reduzieren, die durch die Umgebungsluft während der Rotation der Trommel um ihre Rotationsachse verursacht wird.A power generator comprising a kinetic energy accumulator having a drum arranged to be mounted on an axis of rotation, the drum having an outer surface provided with a layer consisting of a substance which is in is capable of reducing the friction caused by ambient air during rotation of the drum about its axis of rotation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromgenerator, der einen kinetischen Energieakkumulator aufweist, der um eine Achse drehbar angeordnet ist und eine auf dieser Drehachse gelagerte Trommel aufweist, wobei die Trommel eine äußere Oberfläche hat.The present invention relates to a power generator having a kinetic energy accumulator which is arranged rotatably about an axis and having a drum mounted on this axis of rotation, wherein the drum has an outer surface.

Ein solcher Stromakkumulator ist aus der EP 3 219 487 bekannt. Der bekannte Stromakkumulator kann in einem Stromgenerator verwendet werden. Die Funktion eines Stromgenerators besteht unter anderem darin, eine kontinuierliche Versorgung mit elektrischer Energie an Orten wie etwa Krankenhäusern oder Flughäfen oder Bankverwaltungszentren sicherzustellen, in denen eine Unterbrechung der Stromversorgung schwerwiegende Folgen haben könnte. Der Generator ist mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt, um ihn bei Ausfall des Stromversorgungsnetzes anzutreiben. Die Trommel, die Teil des Akkumulators ist, dreht sich im Allgemeinen mit hoher Geschwindigkeit um ihre Rotationsachse. Der Akkumulator ermöglicht es, Energie zu speichern und somit die während der Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors gespeicherte Energie zurückzugeben. Auf diese Weise kann ein Stromausfall vermieden werden, der erheblichen Schaden verursacht.Such a Stromakkumulator is from the EP 3 219 487 known. The known Stromakkumulator can be used in a power generator. Among other things, the function of a power generator is to ensure a continuous supply of electrical energy in places such as hospitals or airports or bank management centers where a power interruption could have serious consequences. The generator is coupled to an internal combustion engine to drive it in case of power grid failure. The drum, which is part of the accumulator, generally rotates at high speed about its axis of rotation. The accumulator makes it possible to store energy and thus to return the energy stored during commissioning of the internal combustion engine. In this way, a power failure can be avoided, causing significant damage.

Ein Nachteil des bekannten Generators besteht darin, dass seine Drehung mit hoher Geschwindigkeit dazu führt, dass ein ziemlich hohes Volumen an Umgebungsluft von der rotierenden Trommel mitgerissen wird. Das Mitreißen von Luft induziert Reibungskräfte zwischen der Oberfläche der Trommel und der Umgebungsluft, ein Phänomen, das man „skin friction“ nennt. Dies führt zu einer beträchtlichen Reibung an dieser äußeren Oberfläche der Trommel. Diese Reibung verlangsamt die Rotation der Trommel und verursacht einen Energieverlust, der bis zu 25% der in der Trommel gespeicherten Energie betragen kann.A disadvantage of the known generator is that its high speed rotation causes a fairly high volume of ambient air to be entrained by the rotating drum. The entrainment of air induces frictional forces between the surface of the drum and the ambient air, a phenomenon called "skin friction". This results in considerable friction on this outer surface of the drum. This friction slows the rotation of the drum and causes an energy loss that can be up to 25% of the energy stored in the drum.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Stromgenerator bereitzustellen, bei dem die durch die Reibung verursachten Energieverluste wesentlich reduziert werden.The object of the invention is to provide a power generator in which the energy losses caused by the friction are substantially reduced.

Zu diesem Zweck ist ein Stromgenerator gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der Trommel mit einer Schicht versehen ist, die aus einer Substanz besteht, die in der Lage ist, die durch die Umgebungsluft während der Rotation der Trommel um ihre Drehachse verursachte Reibung zu reduzieren. Das Vorhandensein dieser Schicht führt dazu, dass die Reibungskraft stark reduziert wird und dementsprechend wesentlich weniger Umgebungsluft durch die äußere Oberfläche der rotierenden Trommel mitgerissen wird. Dadurch werden die Reibung und somit auch der Energieverlust reduziert, der durch die auf die Trommel ausgeübte Reibung verursacht wird.For this purpose, a current generator according to the invention is characterized in that the outer surface of the drum is provided with a layer consisting of a substance capable of the friction caused by the ambient air during the rotation of the drum about its axis of rotation to reduce. The presence of this layer causes the frictional force to be greatly reduced and, accordingly, substantially less ambient air is entrained by the outer surface of the rotating drum. This reduces the friction and thus also the energy loss caused by the friction exerted on the drum.

Vorzugsweise ist die Substanz Polytetrafluorethylen. Letzteres ist nicht nur leicht auf die Trommel aufzutragen, beispielsweise durch Sprühen, sondern widersteht auch der Wärme, die während der Drehung der Trommel erzeugt wird.Preferably, the substance is polytetrafluoroethylene. The latter is not only easy to apply to the drum, for example by spraying, but also resists the heat generated during the rotation of the drum.

Die Erfindung wird nun ausführlicher beschrieben. Der Stromgenerator gemäß der Erfindung weist eine Trommel auf, die so angeordnet ist, dass sie auf einer Drehachse montiert werden kann. Diese Drehachse ist über einen Koppelmechanismus mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt, der die Trommel in Drehung versetzen kann. Die Trommel dreht sich im Allgemeinen mit einer hohen Geschwindigkeit um ihre Drehachse, beispielsweise in der Größenordnung von 2500 bis 4000 Umdrehungen/Minute. Die Trommel weist eine äußere Oberfläche auf. Der Akkumulator ist vorzugsweise eine USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung).The invention will now be described in more detail. The power generator according to the invention comprises a drum which is arranged so that it can be mounted on a rotation axis. This axis of rotation is coupled via a coupling mechanism with an internal combustion engine, which can put the drum in rotation. The drum generally rotates at a high speed about its axis of rotation, for example of the order of 2500 to 4000 revolutions / minute. The drum has an outer surface. The accumulator is preferably a UPS (Uninterruptible Power Supply).

Der Akkumulator dient dazu, eine kontinuierliche Stromversorgung mit elektrischer Energie an Orten wie etwa Krankenhäusern, Flughäfen oder Bankverwaltungszentren sicherzustellen, an denen eine Unterbrechung der Stromversorgung schwerwiegende Folgen haben kann. Sobald ein Stromausfall festgestellt wird, wird der Motor gestartet und mit der Trommel gekoppelt. Die Drehung der Trommel ermöglicht es, ihre Energie während der Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors wieder herzustellen.The accumulator serves to ensure a continuous supply of electrical energy at locations such as hospitals, airports or bank management centers where a power cut can have serious consequences. Once a power failure is detected, the engine is started and coupled to the drum. The rotation of the drum makes it possible to restore its energy during commissioning of the internal combustion engine.

Die Trommel dreht sich normalerweise mit hoher Geschwindigkeit, um Energie zu speichern und schnell bereitzustellen. Diese hohe Geschwindigkeit bewirkt, dass ein ziemlich hohes Volumen an Umgebungsluft von der rotierenden Trommel mitgerissen wird. Dies wird durch die Reibung der Luft an der äußeren Oberfläche der Trommel verursacht und verursacht daher eine beträchtliche Reibung an dieser äußeren Oberfläche der Trommel. Diese Reibung verlangsamt die Rotation der Trommel und verursacht somit einen Energieverlust, der bis zu 25% der in der Trommel gespeicherten Energie betragen kann.The drum normally rotates at high speed to store and provide energy quickly. This high velocity causes a fairly high volume of ambient air to be entrained by the rotating drum. This is caused by the friction of the air on the outer surface of the drum and therefore causes considerable friction on this outer surface of the drum. This friction slows down the rotation of the drum and thus causes an energy loss that can be up to 25% of the energy stored in the drum.

Die Trommel des Akkumulators gemäß der Erfindung ist an ihrer äußeren Oberfläche mit einer Schicht versehen, die aus einer Substanz besteht, die die Reibung, die durch die Umgebungsluft auf der Oberfläche der Trommel während ihrer Drehung um ihre Drehachse verursacht wird, reduzieren kann. Das Vorhandensein dieser Schicht führt dazu, dass die Reibungskraft wesentlich reduziert wird und weniger Umgebungsluft von der äußeren Oberfläche der rotierenden Trommel mitgerissen wird. Dadurch werden Reibungsverluste reduziert.The drum of the accumulator according to the invention is provided on its outer surface with a layer consisting of a substance which can reduce the friction caused by the ambient air on the surface of the drum during its rotation about its axis of rotation. The presence of this layer causes the frictional force to be substantially reduced and less ambient air entrained by the outer surface of the rotating drum. This reduces friction losses.

Die Schicht, die aus einer Substanz besteht, die in der Lage ist, die durch die Umgebungsluft verursachte Reibung zu reduzieren, wird vorzugsweise durch gleichmäßiges Aufsprühen auf die äußere Oberfläche der Trommel aufgebracht. Der Vorteil eines gleichmäßigen Aufbringens besteht darin, dass man vermeidet, dass an Stellen, an denen die Schicht nicht gleichmäßig wäre, Turbulenzen entstünden. The layer, which consists of a substance capable of reducing the friction caused by the ambient air, is preferably applied to the outer surface of the drum by uniform spraying. The advantage of uniform application is that one avoids turbulence at locations where the layer is not uniform.

Vorzugsweise ist die Substanz Polytetrafluorethylen. Letztere Substanz wird das Gleiten der Luft auf der äußeren Oberfläche erhöhen und somit die Haftung und Reibung auf dieser Oberfläche reduzieren. Dies führt dann dazu, dass die Umgebungsluft wesentlich weniger leicht an der Oberfläche haften kann, wodurch die durch diese Luft verursachte Reibung und folglich der durch diese Reibung verursachte Energieverlust reduziert wird.Preferably, the substance is polytetrafluoroethylene. The latter substance will increase the sliding of the air on the outer surface and thus reduce the adhesion and friction on that surface. This then results in the ambient air being much less likely to adhere to the surface, thus reducing the friction caused by that air and consequently the energy loss caused by that friction.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 3219487 [0002]

Claims

A power generator having a kinetic energy accumulator rotatable about an axis and having a drum mounted on the rotation axis, the drum having an outer surface, characterized in that the outer surface of the drum is provided with a layer consisting of a substance containing the substance reduced by the ambient air during the rotation of the drum caused by the rotation axis friction.

Power generator after Claim 1 , characterized in that the substance is polytetrafluoroethylene.

Power generator after Claim 1 or 2 , characterized in that the accumulator is part of a UPS (uninterruptible power supply).