EP1299642A1 - Hydrauliche strömungsmaschine - Google Patents

Hydrauliche strömungsmaschine

Info

Publication number
EP1299642A1
EP1299642A1 EP01967133A EP01967133A EP1299642A1 EP 1299642 A1 EP1299642 A1 EP 1299642A1 EP 01967133 A EP01967133 A EP 01967133A EP 01967133 A EP01967133 A EP 01967133A EP 1299642 A1 EP1299642 A1 EP 1299642A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impeller
energy
water
generator
guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01967133A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1299642B1 (de
Inventor
Johannes Van Berkum
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10129830A external-priority patent/DE10129830A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1299642A1 publication Critical patent/EP1299642A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1299642B1 publication Critical patent/EP1299642B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2200/00—Mathematical features
    • F05B2200/10—Basic functions
    • F05B2200/11—Sum

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic flow machine for energy conversion for the energy supply of energy consumers of all kinds.
  • the drive power of a pump is required to set the paddle wheel in rotation, whereby the atmospheric air pressure presses the water column into the suction pipe and from there into the impeller.
  • the water must be redirected from the direction of flow in the intake manifold to the direction of flow in the impeller.
  • the torque on the impeller and the centrifugal force the water within the blade channels of the impeller must be accelerated and transported from the lower circulation speed existing in the center of the impeller to the circulation and exit speed required on the outside diameter.
  • the acceleration forces required for this must be provided by the drive of the pump.
  • the water hits a fixed stator of the pump or in a spiral housing, which converts the speed at which the water exits when the impeller emerges into pressure energy.
  • the water is led out of the volute casing into a pressure connection, in which it determines the drive power of the impeller from the head and the delivery volume of the water / per unit of time as well as from the energy losses.
  • An essential feature of the conventional centrifugal pump is that the drive power of the motor is not used for the flow power flowing into the impeller.
  • the drive motor accelerates the water flowing into the impeller to the outlet speed of the water flowing out of the impeller. Due to the centrifugal force of the impeller circulating water creates a negative pressure compared to the pressure prevailing at the intake pipe inlet.
  • the resulting excess pressure at the intake manifold inlet causes the water in the intake manifold to rise and flow into the impeller.
  • part of the total head of the centrifugal pump does not come from the power of the drive motor, but from the excess pressure at the intake manifold.
  • water turbines e.g. B. Francis turbines
  • the hydropower plants use the energy of pent-up water by means of water turbines to generate electricity in generators.
  • the performance of these turbines increases directly with the head and amount of water.
  • the head is reached by the damming of flowing water, for example large rivers.
  • the energy conversion takes place in the blades of the turbine idlers and impellers.
  • the water flowing into the guide vanes is first accelerated in the guide vanes to the entry speed in the impeller.
  • An increase in the speed of the water is achieved in that the outlet cross sections of the guide vanes are narrowed by a corresponding angular design with respect to the inlet cross sections of the guide vanes.
  • a torque is generated on the turbine shaft by the action of the supplied flow energy on the impeller blades. This is the working capacity of a water flow driving the turbine impeller.
  • the hydropower plants described are localized and require considerable investment costs. The amount of water available can fluctuate greatly due to the seasonal variation in the amount of water available, which in turn has a major influence on the amount of energy available or to be supplied by consumers.
  • the invention is therefore based on the object of creating a hydraulic fluid flow machine which uses only the flow power caused by the atmospheric air pressure of a water column rising to an impeller in a suction space and makes it available to a consumer as final energy.
  • the object is achieved by a hydraulic fluid machine with the characterizing features of claim 1.
  • annular water circuit within a trough-shaped flow space, which is arranged coaxially around the axis of the generator in a container with a required water supply.
  • the outer guide wall of the trough-shaped flow space forms, together with two inner guide walls, a suction space and a guide space, between which the impeller, which is arranged on the axis of the generator and rotates horizontally about this axis, is guided with impeller blades, all components together forming the annular water circuit.
  • the atmospheric air pressure can act on the water level and a compensating tube arranged between the flow space and the container enables the water level in the trough-shaped flow space to be regulated.
  • the atmospheric air pressure exerts a pressure on the water level in the trough-shaped flow space and, due to the negative pressure generated by the impeller, causes the water to rise in the suction space, via the guide vanes into the impeller, which rotates horizontally around the axis of the generator, and from there into the control room is directed where it can be redirected and returned to the suction room.
  • the speed energy of the exit speed of the water from the impeller is added to the pressure energy of the atmospheric air pressure and by narrowing the cross-section in the guide vane area, the water is accelerated again to the required entry speed into the impeller.
  • the drive motor keeps the impeller and the generator at a certain speed, which over the Circulation speed of the water in the impeller creates centrifugal force at the inlet openings of the impeller and a negative pressure at the outlet openings, which corresponds to the counter pressure at the outlet openings and is directed in the opposite direction.
  • a second variant of the hydraulic fluid machine according to the invention provides that, in the event of a reduced outlet velocity of the water from the impeller due to a desired lower flow velocity in the guide and suction space, an acceleration wheel rotating horizontally with the impeller around the axis of the generator is provided instead of the guide vanes which prevents atmospheric air from entering the suction chamber.
  • the level of the water level in the container and its regulation, according to claim 2 by known methods such as manually through a viewing window or via appropriately arranged floats or via sensors which trigger a signal when a determinable level is reached and by a water inlet adapted to the application conditions. and water drainage system can be optimally determined.
  • arranged contactless seal ensures the trouble-free ring-shaped water cycle.
  • the amount of energy to be delivered by the hydraulic fluid machine according to the invention is determined by the structural sizes of the individual components and by measuring the drive power for the energy supply in the start-up phase of the system and to compensate for the system-related losses, the yield of final energy being greater in the hydraulic fluid machine with guide vanes is as with the acceleration wheel, because additional energy losses are recorded by the acceleration wheel.
  • the machine works absolutely independent of the time of day or season, enables cost-effective energy storage, is absolutely environmentally friendly due to the use of atmospheric air pressure as primary energy and does not generate any waste. It requires no water gradient, no natural and / or dammed water source and is therefore not tied to a specific location.
  • Fig. 1 shows a section through the hydraulic fluid machine
  • FIG. 3 shows a partial section C-D from FIG. 1,
  • FIG. 7 shows a section EF from FIG. 6,
  • FIGS. 1 and 3 show an exemplary embodiment of the hydraulic fluid machine according to the invention with guide vanes 2, which is equipped with an annular water circuit according to the invention with a flow direction running radially to an axis 6 'of a generator 6.
  • the annular water circuit consists of the suction chamber 1 with suction chamber inlet 1 'and suction chamber outlet 1 ", guide vanes 2 arranged in the region of the suction chamber outlet 1", the impeller 3 with impeller vanes 3', inlet openings 3 "arranged on the inner diameter D1 and outlet openings 3 'arranged on the outer diameter D2.
  • the trough-shaped flow space 8 consists of a, in a container 9 non-positively arranged, outer guide wall 8 ', which forms the suction chamber 1 with an inner guide wall 8 "and is connected to the outer guide wall 8' via the guide vanes 2 arranged in the suction chamber 1 and which forms the guide chamber 7 with an inner guide wall 8""and is connected to the outer guide wall 8 'via guide webs 17.
  • An opening is arranged between the two inner guide walls 8 ′′ and 8 ′ ′′ in the inner bottom region of the trough-shaped flow space 8.
  • there is a water level 4 'in this floor area which can be regulated, for example, via a compensating tube 10 to the container 9.
  • the container 9 is preferably equipped with two container chambers 12 and 13.
  • water 4 is filled into the container 9 from the container chamber 13, which is arranged higher, for example, preferably via a directional control valve 14, as a result of which the air is displaced from the suction space 1 and the control space 7 and from the impeller 3.
  • the water 4 which is now excess in the container 9 is passed into the container chamber 12 via the preferably second directional valve 14.
  • water 4 is pumped from the container chamber 12 via, for example, a check valve 15 and a pump 16 into the container chamber 13 and from there via the first directional valve 14 back to the container 9 until the water level 4 'has again been reduced to the level required for the functioning of the machine.
  • Conventionally known methods are provided for detecting and regulating the water level 4 ′ in the container 9, such as manual detection through a viewing window and its manual regulation or detection via a float or sensor and electrical signals triggered by these to the directional control valves 14.
  • the generator 6 is outside of the container 9 arranged so that it is connected, for example, via a coupling 22 and a bearing 23 to the axis 6 ', wherein on the axle part projecting vertically into the container 9, a belt pulley 20 is preferably arranged as the transmission element 20, 21 a belt 21 with a second pulley 20 on the axis of the drive motor 5 also arranged outside the container 9 are connected to one another.
  • the impeller 3 is arranged on a further bearing 23 so that it can rotate horizontally about the axis 6 '.
  • the flow space 8 in which the circular water circuit is installed is arranged coaxially around the axis 6 ', the opening between the suction space 1 and the guide space 7 opposite the bottom region of the flow space 8 through the impeller rotating horizontally about the axis 6' 3 is covered.
  • the drive motor 5, which is required for the starting process, drives the impeller 3 and compensates for part of the energy conversion losses in the impeller 3.
  • the generator 6 is driven via the impeller 3.
  • the water 4 circulating in the impeller 3 generates a centrifugal force Fz.
  • the centrifugal force Fz in turn generates a pressure pz at the outlet openings 3 ′ ′′ of the impeller 3, which corresponds to the atmospheric air pressure pL and is directed in the opposite direction, as a result of which the air enters the Impeller 3. Is prevented at the same time by the centrifugal force Fz at the inlet openings 3 "of the impeller 3, a vacuum.
  • the water 4 emerging from the impeller 3 flows into the control space 7 at a defined speed c2, is deflected by its shape and is returned to the suction space 1.
  • the height of the entry speed d of the water 4 into the impeller 3 required for maintaining the centrifugal force Fz in the impeller 3 is dependent on a circumferential speed cu1 on the inner diameter D1 and a circumferential speed cu2 on the outer diameter D2 of the water 4 in the rotating impeller 3.
  • the circumferential speeds cu1 and cu2 are in turn determined by the centrifugal force Fz of the water 4 in the impeller 3.
  • the entry speed d the water 4 in the impeller 3 must be accelerated to the required size in the suction chamber 1.
  • Speed increase of the water 4 is reached.
  • pressure energy must be converted into speed energy. Due to the negative pressure generated by the centrifugal force Fz in the impeller 3 at the inlet openings 3 ′′, this pressure energy is emitted from the atmospheric air pressure pL in the suction space 1. After the water 4 has entered the impeller 3, the speed increase becomes again due to the shape of the impeller blades 3 ′ converted to pressure. This pressure generates a torque on the impeller 3. The energy is released from the impeller 3 to the generator 6 by this torque.
  • the energy difference between the energy supplied at the inlet openings 3 ′′ and the energy dissipated at the outlet openings 3 ′ ′′ of the impeller 3 corresponds to the atmospheric air pressure pL and the energy EM introduced by the drive motor 5.
  • the pressure energy of the atmospheric air pressure pL is converted into the final energy EN reduced by the energy losses of the turbine Etv, the drive motor Emv and the generator Egv.
  • FIG. 5 shows a diagram of the resulting energy balance for a hydraulic flow machine according to the invention with guide vanes 2 according to the first embodiment, in addition to the influencing factors already listed, the water density p, the efficiencies ⁇ of the drive motor 5 and the generator 6, the suction chamber 1 and the impeller 3 are taken into account.
  • FIG. 6 and 8 show a second exemplary embodiment of the hydraulic fluid machine according to the invention with an acceleration wheel 11 and without guide vanes 2, which is equipped with an annular water circuit according to the invention with a flow direction running radially to an axis 6 'of a generator 6.
  • the annular water circuit differs from that of the first embodiment in that, instead of the guide vanes 2 between the suction chamber 1 and the impeller 3, an acceleration wheel 11 is arranged, which rotates with the impeller 3 about the axis 6 'of the generator 6, the Bottom region of the flow space 8 opposite opening between the suction space 1 and the control space 7 is covered by the acceleration wheel 11 and the impeller 3 rotating horizontally about the axis 6 'and the transition from the suction space exit 1 "to the acceleration wheel 11 according to FIG.
  • FIG. 10 shows a diagram of the resulting energy balance for a hydraulic flow machine according to the invention without guide vanes 2 with an acceleration wheel 11 according to the second exemplary embodiment, wherein in addition to the influencing factors already listed, the water density p, the efficiencies ⁇ of the drive motor 5 and the generator 6 of the suction chamber 1 , the impeller 3, and the acceleration wheel 11 are taken into account. List of the reference symbols used

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Description

Hydraulische Strömungsmaschine
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Strömungsmaschine zur Energieumwandlung für die Energieversorgung von Energieverbrauchern jeglicher Art.
Aus Fritz Dietzel, Turbinen, Pumpen und Verdichter; I .Auflage 1980, 195- 199 und 260- 261 , sowie aus Dubbel, Band II, 13.Auflage 414- 415 sind hydraulische Strömungsmaschinen wie zum Beispiel Kreiselpumpen bekannt, die durch ein feststehendes Saugrohr gekennzeichnet sind, daß einerseits in das Zentrum eines zur Saugrohrachse rotierenden Laufrades mit radial vom Zentrum zum Außendurchmesser des Schaufelrades verlaufenden Schaufelkanälen und andererseits in ein Wasserreservoir mündet, um mittels des Laufrads eine bestimmte Wassermenge/Zeiteinheit aus dem Wasserreservoir auf eine bestimmte Förderhöhe zu bringen. Die Antriebsleistung einer Pumpe wird benötigt, um das Schaufelrad in Drehung zu versetzen, wobei der atmosphärische Luftdruck die Wassersäule in das Saugrohr und von da in das Laufrad drückt. Dabei muß das Wasser von der Strömungsrichtung im Saugrohr in die Strömungsrichtung im Laufrad umgelenkt werden. Mittels des Drehmoments am Laufrad sowie der Zentrifugalkraft muß das Wasser innerhalb der Schaufelkanäle des Laufrads von der im Zentrum des Laufrads bestehenden kleineren Umlaufgeschwindigkeit auf die am Außendurchmesser erforderliche Umlauf- und Austrittsgeschwindigkeit beschleunigt und transportiert werden. Die dafür erforderlichen Beschleunigungskräfte müssen von dem Antrieb der Pumpe zur Verfügung gestellt werden. Beim Verlassen des Schaufelrads trifft das Wasser auf ein feststehendes Leitrad der Pumpe oder in ein Spiralgehäuse, wodurch die Austrittsgeschwindigkeit des Wassers beim Laufradaustritt in Druckenergie umwandelt wird. Das Wasser wird aus dem Spiralgehäuse in einen Druckstutzen geleitet, in dem es auf seine Antriebsleistung des Laufrades von der Förderhöhe und dem Fördervolumen des Wassers/pro Zeiteinheit sowie von den Energieverlusten bestimmt. Ein wesentliches Merkmal der herkömmlichen Kreiselpumpe ist es, daß für die in das Laufrad einfließende Strömungsleistung, die Antriebsleistung des Motors nicht in Anspruch genommen wird. Der Antriebsmotor beschleunigt das in das Laufrad einfließende Wasser auf die Austrittsgeschwindigkeit des aus dem Laufrad ausfließenden Wassers. Durch die Fliehkraft des im Laufrad umlaufenden Wassers entsteht ein Unterdruck gegenüber dem Druck der am Saugrohreingang herrscht. Der dadurch entstehende Überdruck am Saugrohreingang lässt das Wasser im Saugrohr hochsteigen und in das Laufrad strömen. Einen Teil der Gesamtförderhöhe der Kreiselpumpe stammt jedoch nicht von der Leistung des Antriebsmotors, sondern vom Überdruck am Saugrohr.
Weiter sind Wasserturbinen, z. B. Francisturbinen; in Wasserkraftwerken bekannt, Die Wasserkraftwerke nutzen die Energie von aufgestautem Wasser mittels Wasserturbinen zur Stromerzeugung in Generatoren. Die Leistung dieser Turbinen nimmt direkt mit der Fallhöhe und Menge des Wassers zu. Die Fallhöhe wird durch das Aufstauen fließender Gewässer, beispielsweise von großen Flüssen erreicht. Dabei vollzieht sich die Energieumwandlung in den Schaufeln von Leit- und Laufrädern der Turbine. Das den Leitschaufeln zuströmende Wasser wird zunächst in den Leitschaufeln auf die Eintrittsgeschwindigkeit im Laufrad beschleunigt. Eine Geschwindigkeitszunahme des Wassers wird dadurch erreicht, daß die Austrittsquerschnitte der Leitschaufeln durch entsprechende Winkelausführung gegenüber den Eintrittsquerschnitten der Leitschaufeln verengt sind. Durch Einwirkung der zugeführten Strömungsenergie auf die Laufradschaufeln entsteht an der Turbinenwelle ein Drehmoment. Dies ist das Arbeitsvermögen eines das Turbinenlaufrad antreibenden Wasserstroms. Die beschriebenen Wasserkraftanlagen sind ortsgebunden und benötigen erhebliche Investitionskosten. Durch das jahreszeitlich bedingt unterschiedlich große Wasserangebot kann die zur Verfügung stehende Wassermenge sehr stark schwanken, was wiederum einen großen Einfluß auf die für die Verbraucher zur Verfügung stehende bzw. abzugebende Energiemenge hat.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Strömungsmaschine zu schaffen die, ausschließlich die durch den atmosphärischen Luftdruck bedingte Strömungsleistung einer in einem Saugraum zu einem Laufrad aufsteigenden Wassersäule nutzt und als Endenergie einem Verbraucher zur Verfügung stellt.
Die Aufgabe wird durch eine hydraulische Strömungsmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße ringförmige Wasserkreislauf der hydraulischen Strömungsmaschine mit einer radial zur Achse eines Generators verlaufenden Flußrichtung, der innerhalb eines geschlossenen Behälters, der gleichzeitig den zur Funktion der Maschine erforderlichen Wasservorrat beinhaltet und der koaxial um die Achse eines Generators angeordnet ist, hat im Unterschied zu bisheriger Lösungen den großen Vorteil, daß unabhängig vom Standort nur die Druckenergie des atmosphärischen Luftdrucks, reduziert um sämtliche Verluste, als Endenergie an einen Verbraucher abgegeben wird.
Besonders hervorzuheben ist der konstruktive Aufbau des ringförmigen Wasserkreislaufs innerhalb eines wannenförmigen Strömungsraums, der koaxial um die Achse des Generators in einem Behälter mit einem erforderlichen Wasservorrat fest angeordnet ist. Die äußere Führungswand des wannenförmigen Strömungsraums bildet zusammen mit zwei inneren Führungswänden einen Saugraum und einen Leitraum, zwischen denen das an der Achse des Generators angeordnete und horizontal um diese Achse rotierende Laufrad mit Laufradschaufeln geführt ist, wobei alle Komponenten zusammen den ringförmigen Wasserkreislauf bilden. Durch eine Öffnung zwischen den beiden inneren Führungswänden innerhalb des wannenförmigen Strömungsraums kann der atmosphärische Luftdruck auf den Wasserspiegel wirken und ein zwischen Strömungsraum und Behälter angeordnetes Ausgleichsrohr ermöglicht die Regulierbarkeit des Wasserspiegels im wannenförmigen Strömungsraum. Der atmosphärische Luftdruck übt einen Druck auf den im wannenförmigen Strömungsraum befindlichen Wasserspiegel aus und bewirkt, daß, bedingt durch den vom Laufrad erzeugten Unterdruck, das Wasser im Saugraum aufsteigt, über die Leitschaufeln in das horizontal um die Achse des Generators rotierende Laufrad und von diesem in den Leitraum geleitet wird, wo es umgelenkt und dem Saugraum wieder zugeführt werden kann. Dabei addiert sich die Geschwindigkeitsenergie der Austrittsgeschwindigkeit des Wassers aus dem Laufrad mit der Druckenergie des atmosphärischen Luftrucks und durch Querschnittsverengung im Leitschaufelbereich wird das Wasser wieder auf die erforderliche Eintrittsgeschwindigkeit in das Laufrad beschleunigt.
Vorteilhaft ist des weiteren, daß der Antriebsmotor das Laufrad und den Generator in einer bestimmten Drehzahl hält, wobei die über die Umlaufgeschwindigkeit des Wassers im Laufrad erzeugte Fliehkraft an den Eintrittsöffnungen des Laufrads einen Unterdruck und an den Austrittsöffnungen eine Druck erzeugt, der dem Gegendruck an den Austrittsöffnungen entspricht und diesen entgegen gerichtet ist.
Von besonderem Vorteil ist es, daß ausschließlich die durch den atmosphärischen Luftdruck eingebrachte Druckenergie, reduziert um alle auftretenden Energieverluste, vom Generator als Endenergie einem Verbraucher zugeführt werden kann und die vom Antriebsmotor eingebrachte Energie durch den Generator wieder an den Antriebsmotor zurückführbar ist. Das wird dadurch gewährleistet, daß die Energiedifferenz zwischen zugeführter Energie an den Eintrittsöffnungen und abgeführter Energie an den Austrittsöffnungen des Laufrads der Summe der eingebrachten Energie des atmosphärischen Luftdrucks und der durch den Antriebsmotor eingebrachten Energie entspricht und als Drehmoment vom Laufrad auf den Generator übertragen wird.
Eine zweite Variante der erfindungsgemäßen hydraulischen Strömungsmaschine sieht vor, daß bei einer, durch eine gewollte geringere Strömungsgeschwindigkeit im Leit- und Saugraum bedingten, reduzierten Austrittsgeschwindigkeit des Wassers aus dem Laufrad an Stelle der Leitschaufeln ein mit dem Laufrad horizontal um die Achse des Generators rotierendes Beschleunigungsrad vorgesehen ist, welches das Eindringen von atmosphärischer Luft in den Saugraum verhindert.
Außerdem ist die Höhe des Wasserfüllstandes im Behälter und dessen Regulierung, nach Anspruch 2, durch bekannte Methoden wie manuell durch ein Sichtfenster oder über entsprechend angeordnete Schwimmer oder über Sensoren, die bei Erreichung eines bestimmbaren Pegels ein Signal auslösen sowie durch ein den Anwendungsbedingungen angepasstes Wasserzulauf- und Wasserablaufsystem optimal bestimmbar.
Die nach Anspruch 3, zwischen den Austrittsöffnungen der Leitschaufeln und den Eintrittsöffnungen des Laufrades oder in der zweiten Variante zwischen der Austrittsöffnung des Saugraums und den Eintrittsöffnungen des Beschleunigungsrades, angeordnete berührungslose Dichtung gewährleistet den störungsfreien ringförmigen Wasserkreislauf.
Die konstruktive Verbindung der äußeren Führungswand mit den inneren Führungswänden des Strömungsraums nach Anspruch 4 und die Anordnung und Kopplung des Antriebsmotors mit dem Generator und dem Laufrad, gemäß Anspruch 5 unterstützen die Funktion der erfindungsgemäßen hydraulischen Strömungsmaschine vorteilhaft.
Schließlich wird die abzugebende Energiemenge der erfindungsgemäßen hydraulischen Strömungsmaschine von den konstruktiven Größen der einzelnen Komponenten sowie durch Bemessung der Antriebsleistung für die Energiezufuhr in der Startphase der Anlage sowie zum Ausgleich der anlagen bedingten Verluste bestimmt, wobei die Ausbeute an Endenergie bei der hydraulischen Strömungsmaschine mit Leitschaufeln größer ist als bei der mit Beschleunigungsrad, weil durch das Beschleunigungsrad zusätzliche Energieverluste zu verzeichnen sind.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen hydraulischen Strömungsmaschine bestehen, bedingt durch den konstruktiven Aufbau und die damit gewährleistete Optimierung des Flächenbedarfs in der absoluten
Anpassungsfähigkeit an jeweilige Ortsbedingungen und
Leistungserfordernisse, damit verbundene, geringe Investitions- und
Wartungskosten und eine hohe Lebensdauer. Die Maschine arbeitet absolut unabhängig von Tages- oder Jahreszeiten, ermöglicht eine kostengünstige Energiespeicherung, ist durch die Nutzung des atmosphärischen Luftdrucks als Primärenergie absolut umweltfreundlich und erzeugt keine Abfälle. Sie benötigt kein Wassergefälle, keine natürliche und/oder gestaute Wasserquelle und ist somit nicht ortsgebunden.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei zeigen die Zeichnungen in
Fig. 1 einen Schnitt durch die hydraulische Strömungsmaschine mit
Leitschaufeln und ohne Beschleunigungsrad, Fig. 2 einen Schnitt A-B aus Fig.1 ,
Fig. 3 einen Teilschnitt C- D aus Fig.1 ,
Fig. 4 einen Ausschnitt Z aus Fig.3,
Fig. 5 die Energiebilanz der erfindungsgemäßen hydraulischen Strömungsmaschine mit Leitschaufeln,
Fig. 6 einen Schnitt durch die hydraulische Strömungsmaschinen ohne Leitschaufeln mit Beschleunigungsrad,
Fig. 7 einen Schnitt E- F aus Fig.6,
Fig. 8 einen Teilschnitt G- H aus Fig.6,
Fig. 9 einen Ausschnitt W aus Fig.8,
Fig. 10 eine Energiebilanz der hydraulischen Strömungsmaschine mit
Beschleunigungsrad.
Fig.1 und Fig.3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Strömungsmaschine mit Leitschaufeln 2, die mit einem erfindungsgemäßen ringförmigen Wasserkreislauf mit radial, zu einer Achse 6' eines Generators 6, verlaufender Flußrichtung ausgestattet ist. Der ringförmige Wasserkreislauf besteht aus dem Saugraum 1 mit Saugraumeingang 1' und Saugraumausgang 1", im Bereich des Saugraumausgangs 1" angeordneten Leitschaufeln 2, dem Laufrad 3 mit Laufradschaufeln 3', am Innendurchmesser D1 angeordneten Eintrittsöffnungen 3" und am Außendurchmesser D2 angeordneten Austrittsöffnungen 3'" und einem Leitraum 7 mit Eintrittsöffnung 7' und Austrittsöffnung 7", der innerhalb eines wannenförmigen Strömungsraums 8 koaxial um die Achse 6' des Generators 6 in einem Behälter 9 angeordnet ist, wobei das Laufrad 3 zwischen dem Saugraum 1 und dem Leitraum 7 horizontal zur Achse 6' rotiert und der Übergang von den Leitschaufeln 2 zum Laufrad 3 vorzugsweise durch eine berührungslose Dichtung 24 gemäß Fig.4 abgedichtet ist. Der wannenförmige Strömungsraum 8 besteht aus einer, in einem Behälter 9 kraftschlüssig angeordneten, äußeren Führungswand 8', die mit einer inneren Führungswand 8" den Saugraum 1 bildet und über die im Saugraum 1 angeordneten Leitschaufeln 2 mit der äußeren Führungswand 8' verbunden ist und die mit einer inneren Führungswand 8'" den Leitraum 7 bildet und über Führungsstege 17 mit der äußeren Führungswand 8' verbunden ist. Zwischen den beiden inneren Führungswänden 8" und 8'" ist im inneren Bodenbereich des wannenförmigen Strömungsraums 8 eine Öffnung angeordnet. Außerdem befindet sich in diesem Bodenbereich ein Wasserspiegel 4', der beispielsweise über ein Ausgleichsrohr 10 zum Behälter 9 regulierbar ist. Des weiteren ist der Behälter 9 vorzugsweise mit zwei Behälterkammern 12 und 13 ausgestattet. Beim Startvorgang der Maschine wird aus der beispielsweise höher angeordneten Behälterkammer 13 vorzugsweise über ein Wegeventil 14 Wasser 4 in den Behälter 9 gefüllt, wodurch die Luft aus dem Saugraum 1 und dem Leitraum 7 sowie aus dem Laufrad 3 verdrängt wird. Nach Erreichung der erforderliche Drehzahl bzw. nach Beendigung des Startvorgangs wird das nun im Behälter 9 überschüssige Wasser 4 über das vorzugsweise zweite Wegeventil 14 in die Behälterkammer 12 geleitet. Bei zu niedrigem Wasserspiegel 4' im Behälter 9 bzw. im Strömungsraum 8 wird Wasser 4 von der Behälterkammer 12 über beispielsweise ein Rückschlagventil 15 und eine Pumpe 16 in die Behälterkammer 13 gepumpt und von dort über das erste Wegeventil 14 wieder dem Behälter 9 zurückführt, bis der Wasserspiegel 4' wieder auf das für die Funktion der Maschine erforderliche Niveau reduziert wurde. Zur Erfassung und Regulierung des Wasserspiegels 4' im Behälter 9 sind herkömmlich bekannte Methoden vorgesehen wie die manuelle Erfassung durch ein Sichtfenster und deren manuelle Regulierung oder Erfassung über einen Schwimmer oder Sensor und von diesen ausgelöste elektrische Signale an die Wegeventile 14. Der Generator 6 ist außerhalb des Behälters 9 so angeordnet, daß er beispielsweise über eine Kupplung 22 und ein Lager 23 mit der Achse 6' verbunden ist, wobei auf dem, in den Behälter 9 vertikal hinein ragenden Achsenteil als Übertragungselement 20, 21 vorzugsweise eine Riemenscheibe 20 angeordnet ist die über einen Riemen 21 mit einer zweiten Riemenscheibe 20 auf der Achse des ebenfalls außerhalb des Behälters 9 angeordneten Antriebsmotors 5 miteinander verbunden sind. An dem, in den Behälter 9 vertikal hinein ragenden, freien Ende der Achse 6' ist das Laufrad 3 auf einem weiteren Lager 23 so angeordnet, daß es um die Achse 6' horizontal rotieren kann. In dem Behälter 9 ist koaxial um die Achse 6' der Strömungsraum 8 angeordnet, in dem der kreisförmige Wasserkreislauf installiert ist, wobei die dem Bodenbereich des Strömungsraums 8 gegenüber liegende Öffnung zwischen Saugraum 1 und Leitraum 7 durch das horizontal um die Achse 6' rotierende Laufrad 3 abgedeckt ist. Der Antriebsmotor 5, der für den Startvorgang benötigt wird, treibt das Laufrad 3 an und kompensiert einen Teil der Verluste der Energieumsetzung in das Laufrad 3. Über das Laufrad 3 wird der Generator 6 angetrieben. Dabei erzeugt das im Laufrad 3 umlaufende Wasser 4 eine Fliehkraft Fz. Die Fliehkraft Fz wiederum erzeugt einen Druck pz an den Austrittsöffnungen 3'" des Laufrads 3, der dem atmosphärischen Luftdruck pL entspricht und diesem entgegen gerichtet ist, wodurch das Eintreten der Luft in das Laufrad 3 verhindert wird. Zur gleichen Zeit entsteht durch die Fliehkraft Fz an den Eintrittsöffnungen 3" des Laufrads 3 ein Unterdruck. Das aus dem Laufrad 3 austretende Wasser 4 fließt mit einer definierten Geschwindigkeit c2 in den Leitraum 7, wird durch dessen Form umgelenkt und wieder dem Saugraum 1 zugeführt. Dabei ist die Höhe der für die Aufrechterhaltung der Fliehkraft Fz im Laufrad 3 erforderlichen Eintrittsgeschwindigkeit d des Wassers 4 in das Laufrad 3 abhängig von einer Umlaufgeschwindigkeit cu1 am Innendurchmesser D1 und einer Umlaufgeschwindigkeit cu2 am Außendurchmesser D2 des Wassers 4 im rotierenden Laufrad 3. Die Umlaufgeschwindigkeiten cu1 und cu2 werden wiederum von der Fliehkraft Fz des Wasser 4 im Laufrad 3 bestimmt. Die Eintrittsgeschwindigkeit d das Wasser 4 im Laufrad 3 muß im Saugraum 1 wieder auf die erforderliche Größe beschleunigt werden.
Das wird erreicht, indem sich, gemäß Fig.2, die Austrittsquerschnitte der Leitschaufeln 2 im Saugraum 1 durch entsprechende Winkelausführungen gegenüber den Eintrittsquerschnitten der Leitschaufeln 2 verengt werden und entsprechend der Kontinuitätsgleichung eine
Geschwindigkeitszunahme des Wassers 4 erreicht wird. Für diese Geschwindigkeitszunahme muß Druckenergie in Geschwindigkeitsenergie umgewandelt werden. Bedingt durch den, durch die Fliehkraft Fz im Laufrad 3 an den Eintrittsöffnungen 3" erzeugten Unterdruck wird diese Druckenergie vom atmosphärischen Luftdruck pL im Saugraum 1 abgegeben. Nach Eintritt des Wassers 4 in das Laufrad 3 wird die Geschwindigkeitszunahme durch die Form der Laufradschaufeln 3' wieder in Druck umgewandelt. Dieser Druck erzeugt ein Drehmoment am Laufrad 3. Durch dieses Drehmoment wird die Energie vom Laufrad 3 an den Generator 6 abgegeben. Die Energiedifferenz zwischen zugeführter Energie an den Eintrittsöffnungen 3" und abgeführter Energie an den Austrittsöffnungen 3'" des Laufrads 3 entspricht der vom atmosphärischen Luftdruck pL und der vom Antriebsmotor 5 eingebrachten Energie EM. Somit wird die Druckenergie des atmosphärischen Luftdrucks pL umgewandelt in, um die auftretenden Energieverluste der Turbine Etv, des Antriebsmotors Emv und des Generators Egv reduzierte, Endenergie EN.
Fig.5 zeigt ein Schema der sich ergebenden Energiebilanz für eine erfindungsgemäße hydraulische Strömungsmaschine mit Leitschaufeln 2 nach dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei neben den bereits aufgeführten Einflußfaktoren die Wasserdichte p, die Wirkungsgrade η des Antriebsmotors 5 und des Generators 6, des Saugraums 1 und des Laufrads 3 berücksichtigt werden.
Die Fig.6 und Fig.8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Strömungsmaschine mit einem Beschleunigungsrad 11 und ohne Leitschaufeln 2, die mit einem erfindungsgemäßen ringförmigen Wasserkreislauf mit radial, zu einer Achse 6' eines Generators 6, verlaufender Flußrichtung ausgestattet ist. Der ringförmige Wasserkreislauf unterscheidet sich von dem des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, daß an Stelle der Leitschaufeln 2 zwischen dem Saugraum 1 und dem Laufrad 3 eine Beschleunigungsrad 11 angeordnet ist, das mit dem Laufrad 3 um die Achse 6' des Generators 6 rotiert, wobei die dem Bodenbereich des Strömungsraums 8 gegenüber liegende Öffnung zwischen Saugraum 1 und Leitraum 7 durch das horizontal um die Achse 6' rotierende Beschleunigungsrad 11 und das Laufrad 3 abgedeckt ist und der Übergang von dem Saugraumausgang 1" zum Beschleunigungsrad 11 gemäß Fig.9 durch eine berührungslose Dichtung 24 abgedichtet ist. Diese Ausführungsform wird vorzugsweise dann eingesetzt, wenn das Wasser im Leitraum 7 und im Saugraum 1 eine niedrige Fließgeschwindigkeit haben soll. Die Umlaufgeschwindigkeit cu2 des Wassers 4 im Laufrad 3 ist dann zu gering, um ein Eindringen des atmosphärischen Luftdrucks pL in den Saugraum 1 zu vermeiden. Das Beschleunigungsrad 11 mit Eintrittsöffnungen 11' am Innendurchmesser D3 und Austrittsöffnungen 11" am Außendurchmesser D4 übernimmt in diesem Fall die zusätzliche Beschleunigung des aus dem Saugraum 1 austretenden Wassers 4 von der Eintrittsgeschwindigkeit c3 auf die Austrittsgeschwindigkeit c4 und die erforderliche Eintrittsgeschwindigkeit d des Wassers 4 in das Laufrad 3. Bei dieser zusätzlichen Beschleunigung des Wassers 4 im Beschleunigungsrad 11 erhöht sich auch eine Umlaufgeschwindigkeit cu3 am Innendurchmesser D3 auf eine Umlaufgeschwindigkeit cu4 am Außendurchmesser D4 des Beschleunigungsrades 11. Die Umlaufgeschwindigkeiten cu3 und cu4 des Wassers 4 im Beschleunigungsrad 11 erzeugen in diesem Fall auch die Fliehkraft Fz, was durch die aus Fig.7 ersichtliche Schaufelanordnung und Form im Beschleunigungsrad 11 und im Laufrad 3 unterstützt wird. Die hierfür erforderliche Energie wird vom Antriebsmotor 5 geliefert. Der Energiebetrag wird jedoch durch die größere Drehmomentenabgabe des Laufrads 3 an den Generator 6 dem Antriebsmotor 5 wieder zur Verfügung gestellt. Hierdurch werden die zu übertragenden Leistungen im Antriebsmotors 5, im Laufrad 3 und im Generator 6 größer. Außerdem kommt die Leistungsübertragung des Beschleunigungsrades 11 noch hinzu. Die Energieverluste erhöhen sich erheblich, wodurch die abzugebende Endenergie EN, die vom atmosphärischen Luftdruck pL eingebracht und vom Generator 6 einem Verbraucher zur Verfügung gestellt werden kann, geringer ist, als bei der Ausführung mit Leitschaufeln 2.
Fig.10 zeigt ein Schema der sich ergebenden Energiebilanz für eine erfindungsgemäße hydraulische Strömungsmaschine ohne Leitschaufeln 2 mit einem Beschleunigungsrad 11 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei neben den bereits aufgeführten Einflußfaktoren die Wasserdichte p, die Wirkungsgrade η des Antriebsmotors 5 und des Generators 6 des Saugraums 1 , des Laufrads 3, und des Beschleunigungsrads 11 berücksichtigt werden. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Saugraum, r Saugraumeingang,
1" Saugraumausgang,
2 Leitschaufeln,
2' Leitschaufelausgang,
3 Laufrad,
3! Laufradschaufeln,
3" Eintrittsöffnungen,
3'" Austrittsöffnungen,
4 Wasser,
4' Wasserspiegel,
5 Antriebsmotor,
6 Generator,
6' Achse des Generators,
7 Leitraum,
7' Leiraumeingang,
7" Leitraumausgang,
8 Strömungsraum,
8' äußere Führungswand,
8" innere Führungswand,
8'" innere Führungswand
9 Behälter,
10 Ausgleichsrohr,
11 Beschleunigungsrad,
11' Eintrittsöffnungen des Beschleunigungsrads,
11" Austrittsöffnungen des Beschleunigungsrads,
12 Behälterkammer,
13 Behälterkammer,
14 Wegeventil,
15 Rückschlagventil,
16 Pumpe,
17 Führungsstege,
18 Führungsstege,
19 Führungsstege,
20 Riemenscheibe,
21 Riemen,
22 Kupplung, 23 Lager,
24 Dichtung,
D1 Innendurchmesser des Laufrads,
D2 Außendurchmesser des Laufrads, D3 Innendurchmesser des Beschleunigungsrads,
D4 Außendurchmesser des Beschleunigungsrads, d Eintrittsgeschwindigkeit in das Laufrad, c2 Austrittsgeschwindigkeit aus dem Laufrad, c3 Eintrittsgeschwindigkeit in das Beschleunigungsrad, c4 Austrittsgeschwindigkeit aus dem Beschleunigungsrad, cu1 Umlaufgeschwindigkeit am Eingang des Laufrads, cu2 Umlaufgeschwindigkeit am Ausgang des Laufrads, cu3 Umlaufgeschwindigkeit am Eingang des Beschleunigungsrads, cu4 Umlaufgeschwindigkeit am Ausgang des Beschleunigungsrads, u1 Umlaufgeschwindigkeit am D1 des Laufrads, u2 Umlaufgeschwindigkeit am D2 des Laufrads, u3 Umlaufgeschwindigkeit am D3 des Beschleunigungsrads, u4 Umlaufgeschwindigkeit am D4 des Beschleunigungsrads, w Fließgeschwindigkeit des Wassers an der Schaufelwand, α1 Eintrittswinkel am Laufrad. α2 Austrittswinkel am Laufrad, α3 Eintrittswinkel am Beschleunigungsrad, α4 Austrittswinkel am Beschleunigungsrad, ß1 Schaufelwinkel am Eingang des Laufrads, ß2 Schaufelwinkel am Ausgang des Laufrads, ß3 Schaufelwinkel am Ausgang des Beschleunigungsrads, ß4 Schaufelwinkel am Eingang des Beschleunigungsrads, pL atmosphärische Luftdruck, p Dichte des Wassers, Fz Fliehkraft, pz Druck der Fliehkraft, η Wirkungsgrad,
Em Energie des Antriebsmotors,
Etv Verlust Turbine, Emv Verlust Antriebsmotor,
Ebv Verlust Beschleunigungsrad,
Egv Verlust Generator,
EN Endenergie.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Hydraulische Strömungsmaschine, bestehend aus einem Saugraum (1), Leitschaufeln (2) und einem rotierenden Laufrad (3) mit Laufradschaufeln (3'), die mit Wasser (4) gefüllt sind, sowie einem Antriebsmotor (5) und einem Generator (6), dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Strömungsmaschine mit einem ringförmigen Wasserkreislauf mit radial zu einer Achse (6') des Generators (6), verlaufender Flußrichtung ausgestattet ist, der einen Leitraum (7) aufweist und innerhalb eines wannenförmigen Strömungsraums (8) koaxial um die Achse (6') des Generators (6) in einem Behälter (9) angeordnet ist, wobei das Laufrad (3) horizontal zur Achse (6') rotiert und der Antriebsmotor (5) das Laufrad (3) und den Generator (6) auf einer bestimmten Drehzahl hält,
daß der wannenförmige Strömungsraum (8) aus einer äußeren Führungswand (8') besteht, die mit einer inneren Führungswand (8") den Saugraum (1) mit Leitschaufeln (2) und mit einer inneren Führungswand (8'") den Leitraum (7) erfaßt, wobei zwischen Saugraum (1) mit Leitschaufeln (2) und Leitraum (7) das Laufrad (3) rotierend angeordnet ist und die zusammen den ringförmigen Wasserkreislauf bilden,
daß in dem wannenförmigen Strömungsraum (8) zwischen den inneren Führungswänden (8") und (8'") eine Öffnung angeordnet ist und ein Wasserspiegel (4') vorhanden ist, der zum Behälter (9) regulierbar ist und
daß im Leitraum (7) das aus dem Laufrad (3) austretende Wasser (4) in Richtung des Saugraums (1) lenkbar und diesem wieder zuführbar ist, wobei der atmosphärische Luftdruck (pL) einen Druck auf das im Saugraum (1) aufsteigende Wasser (4) ausübt und die Druckenergie des atmosphärischen Luftdrucks (pL) zusammen mit der Geschwindigkeitsenergie des aus dem Laufrad (3) austretenden Wassers (4) die erforderliche Eintrittsgeschwindigkeit (d) des Wassers (4) in das Laufrad (3) erzeugen,
- daß die Energiedifferenz zwischen zugeführter Energie an den Eintrittsöffnungen 3" und abgeführter Energie an den Austrittsöffnungen Luftdrucks (pL) und der eingebrachten Energie (EM) des Antriebsmotors (5) entspricht und als Drehmoment vom Laufrad (3) auf den Generator (6) übertragbar ist, wobei die vom Antriebsmotor (5) eingebrachte Energie (EM) durch den Generator (6) wieder an den Antriebsmotor (5) zurückführbar ist und ausschließlich die in den Saugraum (1) eingebrachte Druckenergie des atmosphärischen Luftdrucks (pL), reduziert um alle auftretenden Energieverluste, vom Generator (6) als Endenergie (EN) einem Verbraucher zuführbar ist,
daß bei einer reduzierten Austrittsgeschwindigkeit (c2) des Wassers (4) aus dem Laufrad (3) statt der Leitschaufeln (2) ein Beschleunigungsrad (11) die fehlende Geschwindigkeitsenergie für die Eintrittsgeschwindigkeit (d) des Wassers (4) in das Laufrad (3) mit dem Antriebsmotor (5) kompensiert, wobei das Beschleunigungsrad (11) mit dem Laufrad (3) horizontal um die Achse (6') des Generators (6) rotiert und
daß eine über Umlaufgeschwindigkeiten (cu1, cu2) des Wassers (4) am Laufrad (3) oder über Umlaufgeschwindigkeiten (cu3, cu4) am Beschleunigungsrad (11) erzeugte Fliehkraft (Fz), an den Eintrittsöffnungen (3") des Laufrads (3) oder Eintrittsöffnungen (11') des Beschleunigungsrads (11) einen Unterdruck und an Austrittsöffnungen (3'") des Laufrads (3) oder (11") des Beschleunigungsrads (11) einen Druck (pz) erzeugt, der dem Gegendruck an den Austrittsöffnungen (3'") oder (11") entspricht und diesem entgegen gerichtet ist,
2. Hydraulische Strömungsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß bei zu hohem oder zu niedrigem Wasserstand im Behälter (9) sowie im Strömungsraum (8) die Höhe des Wasserspiegels (4') manuell oder über angeordnete Schwimmer oder Sensoren und durch diese ausgelöste Signale erfaßbar und durch, den Anwendungsbedingungen angepasste, Wasserzulauf- und Wasserablaufsysteme optimal regulierbar ist. gekennzeichnet, daß zwischen den Austrittsöffnungen (2') der Leitschaufeln (2) und den am Innendurchmesser (D1) des Laufrads (3) angeordneten Eintrittsöffnungen (3") oder zwischen den Austrittsöffnung (1") des Saugraums (1) und den am Innendurchmesser
(D3) des Beschleunigungsrads (11) angeordneten Eintrittsöffnungen (11') eine Dichtung (24) angeordnet ist.
4. Hydraulische Strömungsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die innere Führungswand (8") durch die
Leitschaufeln (2) mit der äußeren Führungswand (8') und die innere Führungswand (8'") durch Führungsstege (17) mit der äußeren Führungswand (8') verbunden sind oder daß die innere Führungswand (8") durch Führungsstege (18) mit der äußeren Führungswand (8') und die innere Führungswand (8'") durch Führungsstege (19) mit der äußeren Führungswand (8') verbunden sind.
5. Hydraulische Strömungsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (5) und der Generator (6) außerhalb des Behälters (9) angeordnet sind, wobei die Drehbewegung der Achse des Antriebsmotors (5) über Übertragungselemente (20, 21) mit der Achse (6') des Generators (6) und die Achse (6') mit dem horizontal um diese rotierenden Laufrad (3) und/oder dem Beschleunigungsrad (11) fest oder lösbar verbunden ist.
EP01967133A 2000-07-13 2001-07-09 HYDRAULISCHE STRöMUNGSMASCHINE Expired - Lifetime EP1299642B1 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10034219 2000-07-13
DE10034219 2000-07-13
DE10129830 2001-06-25
DE10129830A DE10129830A1 (de) 2000-07-13 2001-06-25 Hydraulische Strömungsmaschine
PCT/EP2001/007849 WO2002006666A1 (de) 2000-07-13 2001-07-09 Hydrauliche strömungsmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1299642A1 true EP1299642A1 (de) 2003-04-09
EP1299642B1 EP1299642B1 (de) 2005-12-07

Family

ID=26006384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01967133A Expired - Lifetime EP1299642B1 (de) 2000-07-13 2001-07-09 HYDRAULISCHE STRöMUNGSMASCHINE

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1299642B1 (de)
AT (1) ATE312283T1 (de)
AU (1) AU2001287588A1 (de)
DE (1) DE50108325D1 (de)
ES (1) ES2254479T3 (de)
WO (1) WO2002006666A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021256924A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-23 Arnbarg Beheer B.V. Vortex motor
NL2025860B1 (nl) * 2020-06-18 2022-02-17 Arnbarg Beheer B V Vortex motor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE337974A (de) *
DE260261C (de)
DE195199C (de)
DE414415C (de) 1925-05-30 Hermann Schnaidt Mehroktavige diatonische Harmonika
FR2395407A2 (fr) * 1977-02-11 1979-01-19 Commins Eric Moteur d'energie mecanique (a action hydraulique)
JPS56118566A (en) * 1980-02-22 1981-09-17 Kiyotatsu Fukai Rotary hydraulic machine
DE4139633A1 (de) * 1991-12-02 1993-08-12 Willi Maurer Antriebsvorrichtung
DE19647476A1 (de) * 1996-11-16 1998-05-20 Manfred Klenk Pneumatisch hydraulischer Zentrifugalantrieb
WO2000029747A2 (de) * 1998-11-10 2000-05-25 Johannes Van Berkum Hydraulische strömungsmaschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0206666A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE50108325D1 (de) 2006-01-12
ES2254479T3 (es) 2006-06-16
EP1299642B1 (de) 2005-12-07
ATE312283T1 (de) 2005-12-15
AU2001287588A1 (en) 2002-01-30
WO2002006666A1 (de) 2002-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2782321A (en) Turbine for driving a generator
DE60012034T2 (de) Hydroelektrische stromversorgungsanlage für eine wasseraufbereitungsanlage
EP1440240A1 (de) Generator für ein wasserkraftwerk
NO321755B1 (no) Fremgangsmate og anordning for omforming av energi fra/til vann under trykk.
WO2009153124A2 (de) Strömungsmaschine mit zumindest zwei rotoren
DE1528821A1 (de) Verfahren zur Beeinflussung des Anlaufvorganges einer einstufigen,einflutigen Pumpe oder umkehrbaren Pumpenturbine sowie Pumpe oder Pumpenturbine zur Durchfuehrung des Verfahrens
EP3137821B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum umwandeln thermischer energie
DE10224044A1 (de) Rotationsantrieb mit mechanischem und selbsterregendem Kupplungssystem
DE4415570A1 (de) Generator für Windkraftmaschinen
US4496282A (en) Reversible two-stage hydraulic machine
EP2722482B1 (de) Rotationskolben-Verdrängermaschine
EP0097924A2 (de) Turbinenpumpe
EP1299642A1 (de) Hydrauliche strömungsmaschine
DE10129830A1 (de) Hydraulische Strömungsmaschine
DE1028948B (de) Axial durchstroemte Turbine oder Pumpe mit verstellbaren Laufradschaufeln
DE202019105480U1 (de) Hydraulische Rohrgeneratoranordnung
EP0988442A1 (de) Gasentspannungsturbine für kleine leistungen
WO2020008238A1 (en) Shaft-less turbo-machines & propulsion systems
EP2984738B1 (de) Anlage zur erzeugung von elektrischer energie
EP0636787A1 (de) Unidirektionale Pumpturbine
RU2306452C2 (ru) Гидротурбина
DE102021126542A1 (de) Turbinenanordnung
JP2000291525A (ja) 発電システム
RU2173745C2 (ru) Бесплотинная гидроэлектростанция
DE911598C (de) Fluessigkeitsturbine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030111

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20041108

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051207

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051207

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50108325

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060112

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: PATENTANWAELTE SCHAAD, BALASS, MENZL & PARTNER AG

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060307

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060307

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060307

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20060309

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060508

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2254479

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20060724

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20060725

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060731

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20060908

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070731

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070709

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051207

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060709

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051207

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20090622

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20090724

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20100715

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20100726

Year of fee payment: 10

BERE Be: lapsed

Owner name: *VAN BERKUM JOHANNES

Effective date: 20100731

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: V1

Effective date: 20110201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100731

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20110613

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20110725

Year of fee payment: 11

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110709

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20121122

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20120921

Year of fee payment: 12

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110710

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20120709

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20130329

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120709

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120731

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50108325

Country of ref document: DE

Effective date: 20140201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140201