DE202023001568U1

DE202023001568U1 - Flow turbine

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Publication number: DE202023001568U1
Application number: DE202023001568.5U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2023-07-27
Filing date: 2023-07-27
Publication date: 2024-02-02
Anticipated expiration: 2033-07-28

Abstract

Durchströmturbine dadurch gekennzeichnet, dass eine ungerade Anzahl aus kreisabschnittförmigen Schaufeln (2) so zwischen zwei jeweils obere und untere Kreisscheiben (1) angebracht sind, dass das Strömumgsmedium an den Schaufeln (2) bei Anströmung eine Druckkraft erzeugen und nach Durchströmung des Innenraumes durch Umlenkung auf der gegenüber liegenden Seite des Durchmessers eine Reaktionskraft erzeugen, welche in Addition ein Drehmoment der Turbine bewirken.Flow turbine characterized in that an odd number of circular section-shaped blades (2) are attached between two upper and lower circular disks (1) in such a way that the flow medium generates a compressive force on the blades (2) when the flow flows through it and by deflection after the flow flows through the interior generate a reaction force on the opposite side of the diameter, which in addition causes a torque of the turbine.

Description

Die Durchströmturbine (DST) ist eine Energie Anlage mit vertikaler Achse.
Sie enthält mehrere überlappende Schaufeln (2), die miteinander zwischen zwei Endscheiben (1) verbunden sind s. . Die Schaufeln (2) sind so am Umfang der Endscheiben (1) positioniert, dass das Strömungsmedium tangential in die Schaufel (2) eintritt.
Das Medium (3) wird umgelenkt, erzeugt ein Drehmoment (4), durchströmt den Innenraum der Turbine und tritt gegenüberliegend am Umfang wieder aus, wobei sich ein Rückstoßeffekt (5) ergibt, der das Drehmoment(4) der Turbine erhöht. s.
Die gleichzeitige Anströmung der Schaufelrücken mindert die Antriebskraft nur relativ gering; sie soll durch den Rückstoßeffekt (5) aufgehoben werden.
Durch die senkrechte Bauweise ist der Eingriff des Mediums(3) immer gleich und die Turbine ist unabhängig von der Anströmrichtung. Als Antriebsmedium können sowohl Wind als auch Wasser genutzt werden.The flow turbine (DST) is an energy system with a vertical axis.
It contains several overlapping blades (2), which are connected to each other between two end disks (1). . The blades (2) are positioned on the circumference of the end disks (1) so that the flow medium enters the blade (2) tangentially.
The medium (3) is deflected, generates a torque (4), flows through the interior of the turbine and exits opposite the circumference, resulting in a recoil effect (5), which increases the torque (4) of the turbine. s.
The simultaneous flow against the blade backs only reduces the driving force relatively slightly; it should be canceled out by the recoil effect (5).
Due to the vertical design, the engagement of the medium (3) is always the same and the turbine is independent of the direction of flow. Both wind and water can be used as a propulsion medium.

Eine Achse (6) verbindet mit den Zentrierhülsen (7) die obere mit der unteren Endscheibe (1) und ist in einem Lagerträger (8) gelagert. s.
Über eine handelsübliche Kupplung wird das Drehmoment der Durchström Turbine auf einen Generator (9) übertragen s. An axle (6) connects the upper and lower end plates (1) with the centering sleeves (7) and is mounted in a bearing carrier (8). s.
The torque of the flow turbine is transferred to a generator (9) via a commercially available coupling.

Die Schaufeln (2) sind als Kreisausschnitt geformt mit 120° des Radius der zugehörigen Endscheibe (1). Die Schaufeln (2) werden durch Zwischenböden (10) im Abstand von 500 mm in ihrer Form stabilisiert. Die Zwischenböden (10) sollen zur einfacheren Montage auch als baugleiche End- Böden (10) genutzt werden s. .The blades (2) are shaped as a circular section with 120° of the radius of the associated end disk (1). The shape of the blades (2) is stabilized by intermediate floors (10) at a distance of 500 mm. The intermediate floors (10) should also be used as identical end floors (10) for easier assembly, see. .

Die DST zur Nutzung der Windenergie eignet sich wegen ihrer Unabhängigkeit von der Windrichtung, ihres leisen vibrationsfreien Laufes, ihrer Robustheit und der fast uneingeschränkten Nutzbarkeit aller Windstärken sehr gut als Energieerzeuger für Einzelanlagen. Wegen des hohen Drehmomentes bei relativ geringer Drehzahl eignen sich die DST auch besonders zum Direktantrieb von Wasserpumpen.The DST for using wind energy is very suitable as an energy generator for individual systems because of its independence from wind direction, its quiet, vibration-free operation, its robustness and the almost unlimited usability of all wind speeds. Because of the high torque at a relatively low speed, the DST are also particularly suitable for directly driving water pumps.

Größere Anlagen sind sehr gut für die E - Energieversorgung von Inselanlagen wie einzeln stehender Gehöfte, Boote, Gartenhäuser oder Jagdhütten anwendbar.
Alternativ können DST als Anfahrmaschinen für bestehende Windenergie Anlagen genutzt werden, wodurch diese von externer Energie unabhängig werden.Larger systems are very suitable for the electrical energy supply of island systems such as isolated farms, boats, garden houses or hunting lodges.
Alternatively, DST can be used as start-up machines for existing wind energy systems, making them independent of external energy.

Die DST zeichnen sich durch eine unkomplizierte Bauweise aus. Sie sind standardmäßig mit angepassten Generatoren (9) ausgerüstet. Die Generatoren (9) werden entweder direkt angetrieben, oder über Übersetzungsgetriebe. Die Kraftübertragung erfolgt mittels Standardkupplungen (8).The DST are characterized by an uncomplicated design. They are equipped with adapted generators (9) as standard. The generators (9) are driven either directly or via transmission gears. The power is transmitted using standard couplings (8).

Zur verlässlichen Versorgung sind Energie Zwischenspeicher vorzusehen.
Mit einem ausreichend bemessenen Energie Speicher wird jede Anlage zu einem autonomen Kleinkraftwerk.To ensure a reliable supply, intermediate energy storage must be provided.
With adequately sized energy storage, every system becomes an autonomous small power plant.

Abhängig vom Einsatzzweck können unterschiedliche Befestigungen (11) zwischen Schaufeln (2) und Endscheiben (1) zum Einsatz kommen s. .Depending on the intended use, different fastenings (11) can be used between blades (2) and end disks (1), see. .

Standardmäßig sind die Rotoren mit Lagerträgern (8) ausgerüstet, die an Wände oder vornehmlich an Masten (12) montiert werden. Dabei muss die Turbine frei drehen können und darf nicht durch Hindernisse vom Windangriff abgeschattet sein.
Der Mast (12) kann für Wartungsarbeiten abgesenkt werden s. As standard, the rotors are equipped with bearing supports (8), which are mounted on walls or primarily on masts (12). The turbine must be able to rotate freely and must not be shaded by obstacles from the wind.
The mast (12) can be lowered for maintenance work see.

Die DST für Windenergie muss aus Sicherheitsgründen mindestens einen Abstand von 3m vom Boden bis zur Unterkante haben.
Zur Minimierung von elektrischen Übertragungsverlusten ist darauf zu achten, dass die Leitungen zur Speichereinheit möglichst kurz sind.For safety reasons, the DST for wind energy must have a distance of at least 3m from the ground to the bottom edge.
To minimize electrical transmission losses, it is important to ensure that the cables to the storage unit are as short as possible.

Alle DST sind mit Blitzableiter (13) gegen Blitzschlag gesichert, dafür muss zwingend eine ausreichend dimensionierte Erdableitung am Lagerträger montiert sein. Ohne diese darf eine Anlage nicht in Betrieb genommen werden.All DST are protected against lightning strikes with a lightning arrester (13); for this purpose, a sufficiently dimensioned earth conductor must be installed on the bearing support. Without this, a system may not be put into operation.

Die DST zur Windnutzung und zur Nutzung von Wasser Strömung sollen in mehreren Baugrößen bzw. Leistungsgrößen angeboten werden.The DST for the use of wind and the use of water flow should be offered in several sizes or performance sizes.

Sie sollen als fertiges Bauteil aus korrosionsbeständigem Material wie z.B. aus Glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt sein.
Alternativ in metallischer Bauweise aus einzelnen Endscheiben (1) und Schaufeln (2), die einfach zu transportieren sind und am Einsatzort montiert werden können.
Es besteht die Möglichkeit durch Hinzufügen von einer oder mehreren Stufen die Gesamtleistung der Anlage zu steigern.They should be made as a finished component from corrosion-resistant material such as glass fiber reinforced plastic.
Alternatively, in a metal construction consisting of individual end disks (1) and blades (2), which are easy to transport and can be assembled on site.
It is possible to increase the overall performance of the system by adding one or more stages.

Die Lagerträger (8) bestehen wahlweise aus verzinktem Stahl, aus Nichtrostendem Stahl, korrosionsfestem Al oder Glasfaser verstärktem Kunststoff.The bearing supports (8) are made of either galvanized steel, stainless steel, corrosion-resistant aluminum or glass fiber reinforced plastic.

In Fließgewässern kann die DST - Wasser (14) für eine dauernde Beleuchtung von Schwimmkörpern (15) sorgen und / oder anliegende Gebäude mit Strom versorgen.In flowing water, the DST - Water (14) can be used for continuous illumination of swimming bodies (15) and / or supply adjacent buildings with electricity.

Die DST - Wasser (14) muss in jedem Fall aus korrosionsfestem Material erstellt sein.
Sie wird voll getaucht eingesetzt. Zur Wartung kann die DST - Wasser (14) auf den Schwimmkörper (15) geklappt werden. s. The DST - water (14) must always be made of corrosion-resistant material.
It is used fully submerged. For maintenance, the DST - water (14) can be folded onto the floating body (15). s.

Bei Einsatz in Tidegewässern produziert die DST - Wasser verlässlich Strom rund um die Uhr, mit Ausnahme der zweimaligen kurzen Stillstandzeiten bei Umkehr der Strömungsrichtung.
Die Drehrichtung bleibt aber immer dieselbe.When used in tidal waters, the DST water reliably produces electricity around the clock, with the exception of the two short downtimes when the flow direction is reversed.
But the direction of rotation always remains the same.

Claims

Flow turbine characterized in that an odd number of circular section-shaped blades (2) are attached between two upper and lower circular disks (1) in such a way that the flow medium generates a compressive force on the blades (2) when the flow flows on it and after the flow flows through the interior by deflection generate a reaction force on the opposite side of the diameter, which in addition causes a torque of the turbine.

Flow turbine after Claim 1 characterized in that it can be stored floating or on both sides.

Flow turbine after Claim 1 characterized in that it can be used in any flowing liquid or gaseous medium.

Flow turbine after Claim 1 , characterized in that the axis (6) must have a diameter of at least 4% of the diameter of the circular disks (1) and consists of a solid material or a tube made of high-strength material.

Shovels (2). Claim 1 characterized in that the radius of the blades (2) is approximately 25% of the diameter of the circular disk (1).

Shovels (2). Claim 1 characterized in that the circle circumference of the blades (2) is 120° of the total circumference of the blade (2) with the radius 0.25*D of the circular disk (1).

Shovels (2). Claim 1 characterized in that these can be stabilized at both ends by firmly connected end floors (10) and at even intervals along the length by firmly connected identical intermediate floors (10).

Shovels (2). Claim 1 characterized in that the end floors (10) which close on both sides have the same bores in an interchangeably identical bore pattern.

Upper and lower circular disk (1). Claim 1 , characterized in that fastening holes are set at equal intervals so that the blades (2) can be positioned in the intended number and at equal intervals by screws or rivets.

circular disc (1). Claim 1 , characterized in that the torque from the force of the drive medium is transmitted to the pinion of the connected generator (9) by a gear wheel fixed centrally on the outside - primarily with internal teeth.

Power transmission after Claim 10 , characterized in that a belt drive can be used instead of a gear transmission, or the axis (6) directly drives a generator (9) via a clutch (8).

Flow turbine after Claim 1 characterized in that the upper circular disk (1) is closed by a lightning rod (13).