HU231115B1 - Equipment for the utilization the energy of a free surface liquid, in particular watercourse - Google Patents

Equipment for the utilization the energy of a free surface liquid, in particular watercourse Download PDF

Info

Publication number
HU231115B1
HU231115B1 HU1400527A HUP1400527A HU231115B1 HU 231115 B1 HU231115 B1 HU 231115B1 HU 1400527 A HU1400527 A HU 1400527A HU P1400527 A HUP1400527 A HU P1400527A HU 231115 B1 HU231115 B1 HU 231115B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
blade
blades
chain
transmission path
guide rail
Prior art date
Application number
HU1400527A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Denes Hajto
Original Assignee
Denes Hajto
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
Application filed by Denes Hajto filed Critical Denes Hajto
Priority to HU1400527A priority Critical patent/HU231115B1/en
Publication of HUP1400527A2 publication Critical patent/HUP1400527A2/en
Publication of HU231115B1 publication Critical patent/HU231115B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B9/00Endless-chain machines or engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Description

Berendezés szabad felszínű áramló folyadék, különösen folyóvíz energiájának a hasznosításáraEquipment for utilizing the energy of a free-flowing liquid, in particular running water

A találmány berendezés szabad felszínű áramló folyadék, különösen folyóvíz energiájának hasznosítására, amely berendezésnek a folyadékáramlással egy tartószerkezethez rögzített végtelenített erőátviteli pályán elmozdulni és elfordulni képes lapátokat tartalmazó lapátsora, valamint a lapátokkal egy erőátviteli eszköz révén a forgatását eredményező működési kapcsolatban álló erőleadó tengelye van.The present invention relates to an apparatus for utilizing the energy of a free-flowing fluid, in particular running water, which comprises a row of vanes comprising vanes capable of moving and rotating in an endless transmission path fixed to a support structure and a drive shaft in operative communication with the vanes.

A megújuló energiaforrások kihasználása világszerte egyre sürgetőbb problémaként jelentkezik, egyrészt a fosszilis energiahordozók fogyása, másrészt a növekvő légszennyezésterhelés miatt,The use of renewable energy sources is becoming an increasingly urgent problem worldwide, partly due to the depletion of fossil fuels and partly due to the increasing burden of air pollution,

Az egyik természeti energiaforrás, amely a hasznosítása során nem csökken, az áramló víz. Vízi erőművek a leggazdaságosabban olyan helyeken telepíthetők és üzemeltethetők, ahol a vízfolyás esésmagassága nagy, tehát hegyvidéken (nagyesésű turbinák), vagy jelentősebb esésmagasságot duzzasztóművel lehet létrehozni. Sík területen nagyesésü vízi erőmüveket értelemszerűen nem lehet létesíteni, a duzzasztóművek telepítése pedig a nagy beruházási költségek mellett súlyos kömyezetkárosítási következményekkel járhat.One natural energy source that does not diminish during utilization is flowing water. Hydroelectric power plants can be installed and operated most economically in places where the waterfall has a high fall height, ie in the mountains (high-drop turbines), or a significant fall height can be created by a dam. It is not possible to build large-scale hydroelectric power plants in a flat area, and the installation of dams can have serious environmental damage, despite the high investment costs.

Hasznosítható vizienergia-forrást kínálnak a nagy tömegáramú, relatíve lassú és akár nagyon kis esésmagasságú folyók, amelyek energiájának a hasznosítására irányuló törekvések, illetve megoldási javaslatok három csoportba sorolhatók.Rivers with a high mass flow, relatively slow and even very low fall heights offer a usable source of water energy, and the efforts and solutions for the utilization of their energy can be divided into three groups.

21655/KO21655 / KO

SZTNH«ÍÓ02Ő5256SZTNH «ÍÓ02Ő5256

Az egyik lehetőség a lapátkerék alkalmazása, amire példa a XX. század elején pl. a Dunán és Tiszán tömegesen alkalmazott hajómalom. A hajómalmok lapátjainak a bemerülése korlátozott, azokon torlónyomás keletkezik, így a kinyerhető energia csekély.One possibility is to use an impeller, as exemplified by the XX. at the beginning of the century e.g. a ship mill widely used on the Danube and Tisza. The immersion of the blades of ship mills is limited, they build up congestion pressure, so the recoverable energy is small.

A következő csoportba az axiálís turbinák sorolhatók, amelyek hasznosításával főleg az árapály vízmozgás energiájának a kinyerésével kapcsolatban kísérleteznek. Különböző áramlási sebességeket azonban egyazon berendezéssel nehéz optimálisan kihasználni.The next group includes axial turbines, which are used mainly in connection with the extraction of tidal water motion energy. However, different flow rates are difficult to make optimal use of with the same equipment.

A forgó tengely víz alatt van, így a generátor is víz alá kerül, ami megnehezíti az üzemelést és a karbantartástThe rotating shaft is under water, so the generator is also submerged, which makes operation and maintenance difficult.

A harmadik csoportba a sorba kötött lapátokat tartalmazó rendszerek sorolhatók, és bár ilyenek létesítésére számos javaslat született, legalábbis jelentős teljesítményű megvalósult megoldások nem ismeretesek.The third group includes systems with row-mounted blades, and although many proposals have been made for their construction, at least significant implemented solutions are not known.

A GB 7568 sz. szabadalmi leírásból végtelenített lánchoz mereven és annak hosszirányára merőlegesen rögzített lapátokat tartalmazó, áramló vízből energia kinyerésére szolgáló berendezés ismerhető meg, ahol a lánc bárom, a vízfelszín felett elhelyezkedő lánckeréken van átvezetve, amelyek közül a középső tengelyének a forgását alakíthatják át pl. elektromos energiává. Csak a végtelenített lánc alsó, a felsőnél rövidebb ága merül a vízbe. A lapátokat torlónyomás hajtja, a bemerülés ebben az esetben is korlátozott, a lapátok helyzete nem szabályozható, így a megoldással racionális, hatékony energiakinyerés gyakorlatilag nem lehetséges.GB 7568 A method for extracting energy from flowing water comprising blades fixed rigidly and perpendicular to its longitudinal direction to an endless chain is disclosed in the patent specification, wherein the chain is passed through a barrel, above the water surface, from which the rotation of its central shaft can be transformed e.g. into electrical energy. Only the lower branch of the endless chain, shorter than the upper, is immersed in the water. The blades are driven by congestion pressure, the immersion is limited in this case as well, the position of the blades cannot be controlled, so with the solution rational, efficient energy extraction is practically not possible.

A GB 403 607. számú szabadalmi leírásból megismerhető hidraulikus motornak két, függőleges tengelyű lánckerekeken átvezetett végtelenített lánc között elhelyezett lapátokból álló lapátsora van. A lapátok mozgáspályája, illetve haladása a hajtó-tartományban függőleges, vagyis az áramlásra merőleges, ami miatt a számyprofilon keletkező erő mozgásirányai komponense viszonylag csekély, az elérhető energiakinyerési hatékonyság racionális gyakorlati alkalmazást aligha tesz lehetővé.The hydraulic motor disclosed in GB 403 607 has a row of vanes arranged between two endless chains passed through sprockets with vertical axes. The trajectory and travel of the blades in the drive range are vertical, i.e. perpendicular to the flow, due to which the component of the direction of movement of the force generated on the number profile is relatively small, the available energy extraction efficiency hardly allows rational practical application.

Áramló közegből elektromos energia kinyerésére szolgáló berendezést ismertetnek az US 4049300 sz. szabadalmi leírásban, amelynél két, egy-egy alsó és felső vízszintes tengelyű lánckerék-páron átvezetett, végtelenített lánc között rögzített lapátokból álló lapát-sort alkalmaznak. Bár a berendezés lapát-sorának egyik, az előremenő ágán a lapátok mozgása kedvező energiakinyerési hatékonyságot biztosít, a másik, a visszatérő ág azonban veszteséget termel. A berendezés gyakorlati alkalmazása vélhetően nem eredményezne gazdaságos megoldást.An apparatus for extracting electrical energy from a flowing medium is described in U.S. Pat. No. 4,049,300. U.S. Pat. No. 4,092,607, which discloses the use of a series of vanes mounted between an endless chain running through a pair of lower and upper horizontal axle sprockets. Although the movement of the blades on one forward branch of the blade row of the apparatus provides favorable energy recovery efficiency, the other, the return branch, produces a loss. The practical application of the equipment is not likely to result in an economical solution.

Az ES 2274679 A1 számú spanyol közzétételi iratból megismerhető, áramló vízből energianyerésére szolgáló berendezésnek lapátokat tartalmazó végtelenített, lánca két, az áramlásra merőleges, lefelé és felfelé Irányuló szakasszal rendelkezik. Ennél a megoldásnál a lapát-állásszög nem változtatható. Hátrányos tényezőnek kell tekinteni, hogy a két szakaszon keletkező hasznos erőnek számottevő, veszteséggel járó mechanikai ellenállást kell legyőzni ahhoz, hogy a tengelyén hasznosítható teljesítmény jelenjen meg.According to Spanish publication ES 2274679 A1, the endless chain of a device for obtaining energy from flowing water, comprising blades, has two sections perpendicular to the flow, directed downwards and upwards. With this solution, the blade angle cannot be changed. A disadvantage is that the effective force generated by the two sections must overcome a considerable loss of mechanical resistance in order to produce usable power on its shaft.

A HU 87934 B számú magyar szabadalmi leírásból megismerhető, ugyancsak végtelenített láncos, lapátos, az áramló víz energiájának a kinyerésére előirányzott berendezés lapátjai nem állíthatók, így a teljesítmény nem optimalizálható. További problémát jelent, hogy az erőleadó tengely a víz alatt van, ami a gyakorlati alkalmazást megnehezíti.The blades of the equipment for extracting the energy of flowing water, which is also known from the Hungarian patent specification HU 87934 B, is also infinite-chained, so that the performance cannot be optimized. Another problem is that the PTO shaft is under water, which makes it difficult to apply in practice.

A találmánnyal megoldandó feladat olyan szabad félszínű áramló folyadék, elsősorban nagy tömegáramú, relatíve lassú, kis esésmagasságú folyók áramló energiájának a hasznosítására szolgáló, sorba kötött lapátos rendszerű berendezés szolgáltatásig amely az energia lehető leghatékonyabb kinyerését teszi lehetővé, kiküszöbölve azokat a hátrányokat, amelyeket a lentiekben az ismert ilyen rendeltetésű megoldásokkal kapcsolatban részleteztünk.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a series of paddle-bladed equipment for utilizing the flowing energy of a free semi-colored flowing liquid, in particular high mass flow, relatively slow, low drop rivers, which enables the most efficient extraction of energy, eliminating the disadvantages we have described in detail the known solutions for this purpose.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a lapátsor mozgáspályáját, illetve haladási irányát úgy kell megválasztani, hogy a vízbe merülő valamennyi lapáton ne torlónyomás, hanem felhajtóerő keletkezzék, hiszen ennek a sebesség-irányú komponense másfél-két és félszerese lehet a íorlónyomásból adódó erőnek.The invention is based on the recognition that the trajectory or direction of travel of the paddle row must be chosen so that all the paddles immersed in the water do not generate a buoyancy but a buoyancy, since its velocity component can be one and a half to two and a half times the buoyancy.

Felismertük továbbá, hogy a hatékony energiakinyerés szempontjából fontos, hogy a lapátsor visszatérő ága és a berendezés erőleadó tengelye a légtérben helyezkedjék el, amelynek az ellenállása gyakorlatilag elhanyagolható, továbbá hogy a teljes lapátsornak a működés során a vízbe merülő része lényegesen meghaladja a levegőn mozgó, visszatérő részt, és az egymás mögött lévő lapátsorok között legyen elegendő távolság a megelőző lapátról kilépő áramlás rendezésére a követő lapátsorra történő belépésig, ami úgy érhető el, hogy a végtelenített mozgáspályát az egyik csúcsával mélyen a vízbe merülő háromszögmyomvonaiúra választjuk. Ezzel elérhetjük, hogy a lapátok haladási iránya a víz áramlási irányához képest 090* közötti szöget zárhat he, amivel optimális erőátadási lapáthelyzet állítható be. Végül felismertük, hogy' a lapátok állásszöge szabályozhatóságának a biztosításával a folyóvíz mindenkori áramlási paramétereihez lehet igazodni, amivel az energiakinyerés hatékonysága tovább optimalizálható.We have also discovered that it is important for efficient energy recovery that the return branch of the paddle row and the power take-off shaft of the equipment are located in an air space with virtually negligible resistance, and that the water-immersed portion of the entire paddle row substantially exceeds the airborne return. and there should be sufficient distance between the rows of paddles behind each other to arrange the flow from the previous paddle to the next paddle row, which can be achieved by selecting the endless trajectory with one of its vertices deep into the triangular trench. This ensures that the direction of travel of the blades can be at an angle of 090 ° to the direction of water flow, which allows an optimal power transmission blade position to be set. Finally, we have realized that by providing the controllability of the angle of the blades, the current flow parameters of the river can be adjusted, thus further optimizing the efficiency of energy extraction.

A fenti felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan szabad telszínű áramló folyadék, különösen folyóvíz energiájának a hasznosítására szolgáló berendezéssel oldottuk meg, amelynek egy tartószerkezethez rögzített végtelenített erőátviteli pályán elmozdulni és elfordulni képes lapátokat tartalmazó lapátsora, a lapátokkal egy erőátviteli eszköz révén a forgatását eredményező működési kapcsolatban álló erőleadó tengelye, és az erőátviteli pályával párhuzamosan elrendezett, annak alakjával azonos zárt görbe alakú, a lapátokhoz elfordulást megengedő módon, egy' lapátszög állító szerkezeten keresztül csatlakozó vezérlöpályája van, ahol a lapátok íves felületnek, az erőátviteli pálya olyan zártgörbe-alakkal rendelkezik, amelynek vanBased on the above findings, the object is achieved according to the invention by means of an apparatus for utilizing the energy of a free-flowing liquid, in particular running water, having a series of vanes capable of moving and rotating in an endless transmission path fixed to a support structure. and a pivot-shaped control path arranged parallel to the transmission path and having a closed curved shape identical to its shape, allowing the blades to rotate through a blade angle adjusting device, where the blades have an arcuate surface, the transmission path having a closed arc. , which has

- egy, a folyadék áramlási irányhoz (a) képest ferdén lefelé és erőre irányuló első előre menő szakasza,- a first forward section obliquely downwards and in force relative to the fluid flow direction (a),

- egy, -az első előre menő szakasz, alsó végéről felfelé és előrefelé irányuló második előre menő szakasza; valamint- a first forward section, a second forward section from the lower end upwards and forwards; and

- a második előre menő szakasznak a végétől az első előre menő szakasz felső vége irányába kiterjedő, visszatérő szakasza és a vezérlőpályának az erőátviteli pályához viszonyított helyzete a berendezés működésének a megszakítása nélkül változtatható.- the return section of the second forward section extending from the end to the upper end of the first forward section and the position of the control track relative to the transmission path can be changed without interrupting the operation of the equipment.

A berendezésnek az a lényege, hogy a visszatérő szakasz a folyadékfelszín felett húzódik.The essence of the device is that the return section extends above the liquid surface.

Megjegyezzük, hogy az erőátviteli pálya iránya a lapátok haladásirányának felel meg.Note that the direction of the transmission path corresponds to the direction of travel of the blades.

A berendezés egy előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy a lapátok a középső tartományukban egy, az egyik hosszanti élükre nyíló réssel rendelkeznek, amelyen egy tó tó hajlékony erőátviteli eszköz van átvezetve, és a résen belül a lapáthoz a lapát elfordulását lehetővé tévé módon rögzítve ; és az erőátviteli eszköz az erőátviteli pálya előremenő szakaszának és a második visszatérő szakaszának a találkozása tartományában a lapátok által képzett lapátsor által hajtott erőátviteli eszköz haladó mozgását az erőieddé tengely forgó mozgássá átalakító eszközzel rendelkezik.A preferred embodiment of the device is characterized in that the blades have in their central region a slot opening to one of their longitudinal edges, through which a pond a flexible force transmission means is passed and is fixed to the blade inside the slot so as to allow the blade to rotate; and the transmission means has means for converting the forward movement of the transmission means driven by the paddle row formed by the vanes in the region of the intersection of the forward section of the transmission path and the second return section into an axial rotational movement.

Előnyösen az erőátviteli eszköz lánc, amelynek a haladó mozgását a tengely forgó mozgásává átalakító eszköze lánckerék, amelyen a lánc át van vezetve, de erőátviteli eszközként más lineáris hajlékony eszköz, ph szíj, stb. is használható.Preferably, the transmission means is a chain, the means for converting the forward movement of which into the rotational movement of the shaft is a sprocket through which the chain is passed, but as a transmission means other linear flexible means, ph belt, etc. can also be used.

Egy kiviteli példa szerint a berendezésnek a lánc megvezetéséhez egy, az erőátviteli pálya alakjának megfelelő alakú nyílással rendelkező merev vezetősínje van, amelynek a belsejében a lapátsor haladása során a falazatán gördülő görgők helyezkednek el, amelyek tengelyei a láncon át vannak vezetve, és egy lapátban annak elfordulását megengedő módon vannak ágyazva.According to one embodiment, the device for guiding the chain has a rigid guide rail with an opening of a shape corresponding to the shape of the transmission path, inside which rollers are arranged on its masonry as the row of blades passes, the axes of which are guided through the chain and rotate in a blade. they are embedded in a permissive way.

Célszerűen a vezetősínt lemanyagú, különösen acélanyagú C profil képezi. Előnyös továbbá, ha a lapát résének a szélessége úgy van megválasztva, hogy meghaladja a lánc és a vezetősí n együttes szélességét; továbbá ha a vezérlőpályák merev; a lapátok felé néző nyílással ellátott vezérlősinnel, előnyösen fémanyagú U-proilllal rendelkeznek.Preferably, the guide rail is formed by a C-profile made of material, in particular steel. It is also preferred that the width of the blade gap is selected to exceed the combined width of the chain and the guide rail; and if the control paths are rigid; they have a guide rail with an opening facing the blades, preferably a metal U-profile.

Az is célszerű, ha a lapát-állásszög állító szerkezet a lapátok külső pereméi befogó rögzítő taghoz csatlakoztatott, célszerűen háromszög alakú lemezdarabként kialakított merev távtartó taggal, ehhez rögzített rúddal, és azon annak hosszirányában elmozgatható csúszkával vagy görgővel rendelkezik, amely a vezérlőeszközbe, előnyösen vezetősínbe abban annak hosszirányában mozgathatóan illeszkedik.It is also advantageous if the blade angle adjusting device has a rigid spacer member, preferably in the form of a triangular plate, connected to the outer edge edges of the blades clamping fastening member, a rod fixed thereto and a longitudinally displaceable slider or roller therein, preferably in the guide rail. it fits movably in its longitudinal direction.

Egy további találmányi ismérv szerint a lapátok téglalap-alakúnk, az egyik felületűk domború, a másik felületük pedig homorú, az erőátviteli eszközhöz, különösen lánchoz az oldalfelületükre merőleges hosszanti geometriai középsikj okban vannak csatlakoztatva, a lapátok rése pedig az oidalfelüietükkel párhuzamosan van. kialakítva, és magassága meghaladja a lapát fél-szélességét. A lapát azonban lehet négyzet vagy akár trapéz alakú is, és az áramlásirány felé néző oldala homorú. Mivel az erőátviteli pálya első és második előremenő szakaszának a fordulópontján a lapátok be- és kilépő éle felcserélődik, azaz, a lapáthoz viszonyított áramlási irány megfordul, célszerű, ha a lapátok szelvénye azok keresztirány ú középtengelyére szímmetrikos.According to a further aspect of the invention, the blades are rectangular, one surface convex and the other surface concave, connected to the transmission means, in particular to a chain, in a longitudinal geometric center plane perpendicular to their side surface, and the blade gap parallel to their side surface. designed and its height exceeds the half-width of the blade. However, the blade may be square or even trapezoidal in shape and the side facing the direction of flow is concave. Since at the turning point of the first and second forward sections of the transmission path, the inlet and outlet edges of the blades are reversed, i.e., the flow direction relative to the blade is reversed, it is expedient for the blade section to be symmetrical to their transverse center axis.

Az erőleadó tengely csapágyai, az erőátviteli eszköz vezetősínje, valamim a vezérlőpályák vezérlősínjei egy tartószerkezethez vannak csatlakoztatva.The pulleys of the PTO shaft, the guide rail of the transmission device and the control rails of the control tracks are connected to a support structure.

Egy további előnyős kiviteli példa szerint a vezérlőpályák vezérlősinjel az erőátviteli, pályához viszonyított helyzetük változtatására alkalmas módon vannak a tartószerkezethez rögzítve; a vezérlöpálya és az erőátviteli pálya egymással párhuzamos síkban mozdítható el.According to a further preferred embodiment, the control tracks of the control tracks are fixed to the support structure in a manner suitable for changing their position relative to the track; the control path and the transmission path can be moved in a plane parallel to each other.

Célszerű, ha a tartószerkezet úszótest; továbbá ha a berendezésnek rögzített helyzetű tartószerkezete, különösen tartóváza van.It is advisable if the support structure is a floating body; and if the device has a support structure in a fixed position, in particular a support frame.

Végül egy másik előnyös kiviteli példa szerint íves felületű lapátok cselében a lapát keresztmetszetben a be- és kilépöéleket összekötő egyenes és az áramló közeg, különösen folyóvíz által bezárt lapát-állásszög úgy van beállítva, hogy a megóvás iránya legalább közelítőleg a lapát belépőéinél a vázvonal érintőjébe essék, ahol a vázvonal a lapátkeresztmetszetbe beírt körök középpontjának a mértani helye, a megfövi iránya pedig a lapát környezetében zavartalanul áramló közeg, különösen folyóvíz áramlási irányának, és a lapát haladási irányának különbség vektora, Ez az energetikai szempontból optimális lapátállásszög.Finally, according to another preferred embodiment, in the case of curved surface blades, the blade cross-section between the straight line connecting the inlet and outlet edges and the blade angle between the flowing medium, in particular running water, is set so that the direction of protection is at least approximately at the blade inlet tangent. , where the sketch line is the geometric position of the center of the circles inscribed in the blade cross section and the main direction is the vector of the difference between the flow direction of the fluid, in particular running water, and the blade travel direction, this is the energy - optimal blade angle.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek a berendezés egy előnyös kiviteli alakját és néhány szerkezeti részletmegoldását tartalmazzák. A rajzokon az 1. ábra a berendezés vázlatos oldalnézete;The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which show a preferred embodiment of the device and some structural details. In the drawings: Figure 1 is a schematic side view of the apparatus;

a 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés perspektivikus nézete;Figure 2 is a perspective view of the apparatus of Figure 1;

a 3. ábrán a berendezés erőátviteli kerekének a környezetét tüntettük fel nagyobb méretarányú perspektivikus nézetben;Figure 3 is an enlarged perspective view of the environment of the transmission wheel of the apparatus;

a 4. ábrán az 1. ábrán bejelölt A részletet tüntettük fel nagyobb méretarányban;Fig. 4 shows a detail A marked in Fig. 1 on a larger scale;

az. 5. ábra a berendezés egy lapátját felülnézetben, az ahhoz rögzített, metszetben látható erőátviteli eszközzel együtt tartalmazza;the. Figure 5 is a plan view of a blade of the apparatus with a sectional power transmission device attached thereto;

a 6, ábra az 5. ábrán bejelölt B-B vonal mentén vett metszet;Figure 6 is a sectional view taken along line B-B in Figure 5;

a 7. ábra az 5. ábrán bejelölt C nyíl irányából tekintett nagyobb méretarányú nézet;Figure 7 is an enlarged view taken in the direction of the arrow C in Figure 5;

a 8. ábrán az 5. ábrán bejelölt D részletet tüntettük fel nagyobb méretarányban;Fig. 8 shows the detail D marked in Fig. 5 on a larger scale;

a 9. ábrán a 6, ábrán bejelölt E részlet;Figure 9 is a detail E as indicated in Figure 6;

a 10. ábrán a 6. ábrán bejelölt F részlet látható nagyobb méretarányban;Fig. 10 shows the detail F marked in Fig. 6 on a larger scale;

a 1L ábra az 5. ábrán bejelölt G részlet nagyobb méretarányú nézete;Figure 1L is an enlarged view of detail G marked in Figure 5;

a 12. ábrán egy, az erőátviteli pálya első előremenő szakaszában elhelyezkedő lapát látható nagyobb méretarányban;Figure 12 is an enlarged scale view of a blade located in the first forward section of the transmission path;

a 13. ábrán egy, az erőátviteli pálya második előremenő szakaszában lévő lapát helyzetét ugyancsak nagyobb méretarányban tüntettük fel.Figure 13 also shows the position of a vane in the second forward section of the transmission path on a larger scale.

A találmány szerinti berendezés egy rögzített helyzetű tartószerkezethez, például vázszerkezethez van csatlakoztatva, amelyet a jobb áttekinthetőség érdekében az ábrákon nem tüntettünk fel. A tartószerkezet például egy folyóvízen lehorgonyzóit ponton úszótestei között, ezekhez rögzítve helyezkedhet el.The device according to the invention is connected to a support structure in a fixed position, such as a frame structure, which is not shown in the figures for the sake of clarity. For example, the support structure may be located at a point anchored on river water between its floating bodies and fixed to them.

Amint az 1. és 2. ábrán látható, a berendezésnek sorba kötött I lapátjai vannak, amelyekhez egy zárt görbe alakú, célszerűen hajlékony, egy erőleadó 3 tengellyel működési kapcsolatban álló hajtóeszköz, a jelen kiviteli példa esetében a 2 lánc van csatlakoztatva, amely a 3 tengelyhez szilárdan rögzített 4a fogakkal (l. a 3. ábrát) ellátott 4 lánckeréken van átvezetve. A 3 tengely a végein önmagában ismert 5 és 6 csapágyakban van forgathatván ágyazva, amelyek a nem ábrázolt tartószerkezethez vannak szilárdan rögzítve. A 2 lánc láncszemei, illetve láne-tagjai, amint különösen a később még részletesen ismertetésre kerülő 9. ábrán jól látható, egymással 2c rést határoló 2a,. 2b oldallapokat tartalmaznak, és a 4 lánckerék 4a fogai e 2c résekbe illeszkednek, miáltal az x nyíl irányban mozgó 2 lánc a 4 lánckereket, és vele a 3 tengelyt az 1. ábrán bejelölt b nyíl irányában forgatja. A szomszédos láncszemek csatlakozási helyein 10a, illetve 10 b tengelyek varrnak, átvezetve, mégpedig a 10 a tengelyek a 2 lánc két 1 latiét közötti szakaszain; a 10b tengelyek tengelyvégei az 1 lapát keskeny oldallapjában vannak forgathatóan ágyazva, amint ez különösen a 8, és 9. ábrákon jól látható.As shown in Figures 1 and 2, the device has rows of paddles I to which a drive device in the form of a closed curve, preferably flexible and operatively connected to a power take-off shaft 3, is connected in the case of the present embodiment to a chain 2 which is passed through a sprocket 4 with teeth 4a (see Fig. 3) firmly attached to the shaft. The shaft 3 is rotatably mounted at its ends in bearings 5 and 6 known per se, which are firmly attached to a support structure (not shown). The chain links or chain members of the chain 2, as can be seen in particular in FIG. 9, which will be described in more detail later, delimiting the gap 2c. They comprise side plates 2b and the teeth 4a of the sprocket 4 fit into the slots 2c, whereby the chain 2 moving in the direction of the arrow x rotates the sprocket 4 and with it the shaft 3 in the direction of the arrow b marked in FIG. At the joints of the adjacent chain links, shafts 10a and 10b are sewn, passing through the sections 10a between the two laths 1 of the chain 2; the shaft ends of the shafts 10b are rotatably mounted in the narrow side plate of the blade 1, as can be seen in particular in Figures 8 and 9.

ΙΟΙΟ

Az 1. ábrán az 1 lapátok végtelenített .mozgáspályájának, vagyis az erőátviteli pályájának egy előnyös alakja látható oldalnézetben. Ez az alak egy egyenlő szárú háromszög, amelynek az egyik ht csúcsa M mélységben a v vízszínt alatt van; a víz áramlásirányát az a nyíllal érzékeltettük, A háromszög áramlásirány felőli oldala felel meg az erőátviteli pálya első la előremenő szakaszának: Itt a sorba kötött l lapátok az x nyíl hányában ferdén felülről lefelé haladnak, majd a hí pontnál megfordulnak, és a lapátsor innen az y nyíl, irányának megfelelően ferdén alulról felfelé halad a h? pontig. Ez a In és he pontok között húzódó szakasz erőátviteli pálya, illetve mozgáspálya második Ib előremenő szakasza.Figure 1 shows a side view of a preferred shape of the endless trajectory of the blades 1, i.e. the transmission path. This shape is an isosceles triangle with one vertex ht at depth M below water level v; the flow direction of the water is indicated by the arrow, The flow side of the triangle corresponds to the first forward section la of the transmission path: Here the l-blades lined up line move obliquely from top to bottom in the direction of the arrow x, then turn at the bridge point and the row of blades y arrow, in the direction of obliquely moving from bottom to top ah? points. This is the second Ib forward section of the transmission path and the trajectory of the section between points In and he.

A második Ib előremenő szakasz a háromszögnek a már a v vízszint feletti ha csúcsánál átmegy az erőátviteli pályának a levegőben haladó II visszatérő szakaszába, ahol a lapátsor vízszintesen mozog a 4 lánckerékig, és azon átfordulva ismét lefelé mozog az első la előremenő szakaszon. Az erőátviteli pálya, vagyis a mozgáspálya la és 1b előremenő szakaszainak a vízszintessel bezárt a és δ szögei e példa szerint azonosak, célszerűen mintegy 45^-0^, de lehetnek egymástól eltérőek is, és a mindenkori adottságok (esésmagasság, mozgási energia-sűrűség, síb.) tág határok között változhatnak. Megjegyezzük, hogy az la, Ib előremenő szakaszok vízbe merült együttes hosszúsága előnyösen lényegesen meghaladja a levegőben haladó II visszatérő szakasz hosszúságát, amely e példa esetében az egyenlőszárú háromszög leghosszabb oldala.The second forward section Ib at the apex of the triangle already above the water level v passes to the return section II of the transmission path in the air, where the row of blades moves horizontally to the sprocket 4 and turns downwards again in the first forward section 1a. The angles a and δ of the force transmission path, i.e. the forward sections 1a and 1b of the trajectory, are the same as in this example, preferably about 45 ^ -0 ^, but may be different, and the respective conditions (fall height, kinetic energy density, level) can vary widely. It is noted that the combined length of the forward sections 1a, 1b immersed in water is preferably substantially longer than the length of the air return section II, which in this example is the longest side of the isosceles triangle.

Amint az 1-3, ábrákon jól látható, a 2 lánc egy, a nem ábrázolt tartószerkezethez szilárdan rögzített 7 vezetősínben van a 11 görgők révén megvezetve; egy-egy 11 görgő egy-egy I Db tengelyen van ágyazva, amely az 1 lapát belső keskeny oldallapjából nyúlik ki, és át van vezetve a 2 láncon, azt az 1 lapátok haladó mozgása révén viszi magával. Az egyes 1 lapátok a hozzájuk tartozó 10b tengely körül el tódnak fordulni.As can be clearly seen in Figures 1-3, the chain 2 is guided by rollers 11 in a guide rail 7 firmly attached to a support structure (not shown); each roller 11 is mounted on a shaft I Db, which extends from the inner narrow side plate of the blade 1 and is guided through the chain 2, carrying it by means of the advancing movement of the blades 1. Each of the vanes 1 rotates about its respective axis 10b.

X vX v

A berendezésnek a középső vezetőpályától, vagyis a 7 vezetősíntói kétoldalt van két 111¾ IHb vezérlőpályája is, amelyeket e példa szerint a 8, 9 vezérlősínek képeznek. Ezek is a nem ábrázolt tartószerkezethez vannak rögzítve, azonban nem fixen, hanem oly módon, hogy az 1 lapát a saját f hossztengelye elfordulhat, ami, amint ezt később részletesen ki fogjuk fejtem, lehetővé teszi az l lapátoknak az a vízáramlási irányhoz (1. ábra) viszonyított helyzetének ~ állásszögének - az állítását, így az egész lapátsor mozgásának a vezérlését. A zárt görbe - Itt háromszög - alakú 8,9 vezérlősínek folyamatosak, nincsenek megszakítva.The device also has two control paths 111¾ IHb from the middle guide track, i.e. on either side of the guide rail 7, which are formed by the guide rails 8, 9 according to this example. These are also fixed to the support structure (not shown), but not fixedly, but in such a way that the longitudinal axis f of the blade 1 can rotate, which, as will be explained in detail later, allows the blades l to flow in that direction (Fig. 1). ), so as to control the movement of the entire row of vanes. The closed curve - Here triangular - shaped 8.9 guide rails are continuous, not interrupted.

A továbbiakban az 1 »6. és a 8., 9. ábrákra hivatkozva ismertetjük részletesen az 1 lapátok és a 2 lánc összekapcsolásának, valamint a 7 vezetősínben történő megvetésének a példa szerinti szerkezeti megoldását.Hereinafter referred to as 1 »6. and with reference to Figures 8, 9, the exemplary construction of the connection of the blades 1 and the chain 2 and the contempt in the guide rail 7 will be described in detail.

A 3. ábrán perspektivikusain nagyobb méretarányban bemutatott konstrukció az 5,6. és a 8, 9. ábrákon részben metszetben, részben nézetben látható. Eszerint - amint már lent említettük mindegyik 1 lapátból abban forgathatóan ágyazott 10b tengely nyúlik ki keresztirányban az elölnézetben téglalap-alakú. I lapát geometriai keresztirányú é középtengelyében kialakított la résből, amely alulról indul ki, és az 1 lapát hosszanti geometriai f középtengelye fölött végződik. A 10b tengely ebbe a geometriai f középtengelybe esik.The construction shown in perspective on a larger scale in Figure 3 is shown in Figure 5.6. and Figures 8, 9 are partly in section and partly in view. Accordingly, as already mentioned below, a shaft 10b rotatably mounted in each of the blades 1 extends transversely in the front view in a rectangular shape. I of a gap formed in the central axis of the geometric transverse edge I, which starts from below and ends above the longitudinal geometric center axis f of the paddle 1. The axis 10b falls in this geometric center axis f.

Mivel az erőátviteli pálya első la előremenő szakaszának és második Ib előremenő szakaszának a hí csúcsán- fordulópontján az 1 lapátok be- és kilépő éle felcserélődik, az l lapáthoz viszonyított áramlási irány megfordul. Ennek megfelelően a jelen kiviteli példa szerint az 1 lapátok szelvénye a keresztirányú e tengelyre szimmetrikus, amint ez a 7. ábrán jól érzékelhető.Since the inlet and outlet edges of the blades 1 are reversed at the apex of the bridge at the apex of the first feed section 1a and the second feed section Ib of the transmission path, the flow direction relative to the blade 1 is reversed. Accordingly, according to the present embodiment, the section of the blades 1 is symmetrical about the transverse axis e, as can be clearly seen in FIG.

A 10b tengely áthalad az la résen átnyúló 2 láncon, vagyis az egyes lánctagok 2a, 2 b oldallapjain, közöttük a 2c réssel, amely mint említettük, a 4 lánckerék 4a fogaira illeszkedve azt meghajtja. A 10b tengelynek a 2 láncon túlnyúló végére a 11 görgő illeszkedik, amely a 7 vezetősínt - e kiviteli példa szerint, acél C-profíl - csekély oldalirányú térközzel kitölti, úgyhogy abban el tud gördülni. Az la résnek a 8. ábrán bejelölt I szélessége értelemszerűen meghaladja a 2 lánc és a 7 vezetősín együttes szélességét A 10b tengely a C-profíl 7a résén keresztül nyúlik a 7 vezetősín belsejébe. A 10b tengelyek révén így az 1 lapátokhoz tartozó, a 7 vezetősínben elgördülő 11 görgők kizárólag sínirányú mozgást tesznek lehetővé, miáltal a lapátsort ennek megfelelő irányú haladó mozgásra kényszerítik.The shaft 10b passes through the chain 2 extending through the gap 1a, i.e. the side panels 2a, 2b of each chain member, between them the gap 2c, which, as mentioned, fits the teeth 4a of the sprocket 4 and drives it. At the end of the shaft 10b extending beyond the chain 2 is a roller 11 which fills the guide rail 7, according to this embodiment, a steel C-profile, with a small lateral gap so that it can roll therein. The width I of the gap 1a marked in Fig. 8 exceeds the combined width of the chain 2 and the guide rail 7. The shaft 10b extends through the gap 7a of the C-profile into the interior of the guide rail 7. By means of the shafts 10b, the rollers 11 belonging to the blades 1, which roll in the guide rail 7, only allow movement in the direction of the rail, thus forcing the row of blades to move in the corresponding direction.

A 7. ábrán egy 1 lapátot, amely egy 13 lapát-állásszög állító szerkezettel van ellátva, nagyobb méretarányú oldalnézeten tüntettünk fel. Az 1. lapátnak a víz a áramlási iránya felől tekintett 20 oldala (1. az 1, ábrát is) homorú, a másik 21 oldala domború, és a hosszanti peremein élben (lekerekítés megengedett) végződik. Az t lapát középső tartománya elég vastag ahhoz, hogy abba az 1 lapát 10b tengelye beágyazható legyen, és az megtartsa az említett 13 lapátállásszög állító szerkezet csatlakoztatásához előirányzott 12 rögzítő tagot. A legegyszerűbb lapátprofil esetében célszerű az áramlásirány felé néző lapátfelületet homorúra kiképezni.In Fig. 7, a paddle 1 provided with a paddle angle adjustment device 13 is shown in a larger side view. The side 20 of the vane 1, viewed from the direction of water flow (also Fig. 1 1), is concave, the other side 21 is convex and ends at its edges at the edges (rounding is allowed). The central region of the blade t is thick enough to accommodate the shaft 10b of the blade 1 and to retain the fixing member 12 for connecting said blade angle adjusting device 13. In the case of the simplest blade profile, it is advisable to form the blade surface facing the flow direction into a concave.

Amint már említettük, az egyes 1 lapátok kétoldalt itt a 8, 9 vezérlösmek által alkotott Illa, Illb vezérlőpályákhoz egy-egy 13 lapát-állásszög állító szerkezet segítségével vannak csatlakoztatva, aminek révén elérhető, hogy a különféle vízáramlási, illetve láncsebességekhez az 1 lapátoknak az erőátviteli pálya irányával, illetve a haladási irányukkal bezárt optimális állásszögét beállítsuk. A 13 lapát-állásszög állító szerkezet hosszúsága változtatható, ennek megfelelően, illetve eredményeként változtatható az 1 lapát külső végének a távolsága az erőátviteli pályától, illetve a 7 vezetősíntől. Az 1 lapátoknak van egy, a mindenkori vízsebességnek megfelelő, az áramlásirányhoz viszonyított optimális helyzete, és ezt a 13 lapát-állásszög állító szerkezet révén - ennek beállíthatósági határain belül - az 1 lapátnak az a áramlási irányra keresztirányú elmozgatásával be lehet állítani. A 13 lapátállásszög állító szerkezet hosszának változtatásával azt a tartományt lehet beállítani - a berendezés összeszerelésekor - amely intervallumban a pályák egymáshoz képesti eltolása révén a lapátok állásszöge üzem közben vezérelhető.As already mentioned, the individual blades 1 are connected on both sides here to the control tracks IIIa, IIIb formed by the controls 8, 9 by means of a blade angle adjusting device 13, by means of which it is possible to ensure that the blades 1 have different power flow and chain speeds. set the optimal angle with the direction of the track and their direction of travel. The length of the blade angle adjusting device 13 can be varied accordingly, and as a result the distance of the outer end of the blade 1 from the transmission path or the guide rail 7 can be varied. The blades 1 have an optimal position in relation to the flow direction corresponding to the respective water velocity, and this can be adjusted by moving the blade 1 transversely to the flow direction by means of the blade angle adjustment device 13 within its adjustable limits. By varying the length of the blade angle adjuster 13, the range in which the blades can be controlled during operation can be set during operation by shifting the tracks relative to each other when the device is assembled.

A 13 lapát-állásszög állító szerkezetet, amint különösen a 3, az 5-7. és 10, 11. ábrákon jól látható, egy 14 távtartó, ahhoz mereven rögzített 16 rúd, és azon elhelyezkedő, a rúd hosszirányában azon eímozgatható 15 csuszka vagy görgő képezi, amely az ebben az esetben acél (óprofilként kialakított 8, illetve 9 vezérlősínbe illeszkedik, abban van vezetve, A 15 csuszka excentricitását a 14 távtartó biztosítja, amely a 12 rögzítő tag, illetve befogótag közvetítésével szögmereven van az 1 lapáthoz csatlakoztatva. A 8, 9 vezérlőpályák zárt görbe alakja -- Itt oldalnézetben egyenlőszárú háromszög alakja -- azonos a középső erőátviteli pálya, illetve 7 vezetősín alakjával, azzal párhuzamos, és mindhárom pálya függőleges síkban, a víz a áramlásirányával azonos irányban húzódik. Amim erre már utaltunk, míg a 7 vezetősín szilárdan rögzített helyzetű, a 8, 9 vezérlőéinek úgy vannak a nem ábrázolt tartószerkezethez rögzítve, hogy a helyzetűk vízszintes irányban állítható, és a mindenkori optimális munkaponton rögzíthető.The paddle angle adjusting device 13, as shown in particular in FIGS. and 10, 11, a spacer rod 14 rigidly attached thereto and a slider or roller 15 movable thereon in the longitudinal direction of the rod, which fits into the guide rails 8 and 9 formed in this case as steel, The eccentricity of the slider 15 is provided by a spacer 14 which is angularly connected to the blade 1 by means of a fastening member 12. The closed curved shape of the control paths 8, 9 - here is an equilateral triangle in side view - is the same as the central transmission. parallel to the shape of the track and the guide rail 7, and all three tracks run in a vertical plane in the same direction as the flow of water, as indicated above, while the guide rail 7 is in a fixed position, the guides 8, 9 are fixed to the support structure (not shown). that their positions can be adjusted horizontally and fixed at the optimal working point at any given time.

Az optimális munkaponthoz, egy a 12. ábrán feltüntetett optimális γ lapát-állásszög tartozik, Az. 1 lapátok optimális állásszögének a fogalmát, illetve a beállítási lehetőségét a 12. és 13. ábrákkal érzékeltetjük. Ezeken az ábrákon az. 1 lapát be- és kilépoélét összekötő egyenest, nevezetesen az itt íves külső és belső felületű 1 lapát húrját h hivatkozási betűvel jelöltük; e vonatkozásban belépőéinek azt az élt nevezzük, amelynél az alaphelyzetben lévő 1 lapátot az.The optimal working point has an optimal blade angle γ as shown in Fig. 12. The concept of the optimal blade angle and the possibility of adjustment of the blades 1 are illustrated in Figures 12 and 13. In these figures, the. The line connecting the inlet and outlet edges of the blade 1, namely the string of the blade 1 with a curved outer and inner surface, is denoted by the reference letter h; in this respect, the leading edge is the edge at which the blade 1 in the home position is.

x · >x ·>

áramló közeg, különösen az áramló víz először érinti, kilépőéinek pedig azt, amelynél az 1 lapátot az áramló közeg elhagyja.flowing medium, in particular flowing water, first and the outlet edge at which the paddle 1 leaves the flowing medium.

Az 1 lapát γ állásszögét az x és y nyíllal jelölt haladási irány és a h húr zárják be egymással.The angle γ of the blade 1 is closed by the direction of travel indicated by the arrows x and y and the string h.

A 12. és 13. ábrákon feltüntettük, az 1 lapátok g vázvonalát, azaz középvonalát is, amely a lapátprofilba beírható, il letve berajzolható körök középpontjainak mértani helye.Figures 12 and 13 also show the frame line g, i.e. the center line, of the blades 1, which is the geometric position of the centers of the circles which can be written into the blade profile or drawn.

A y állásszög abban az esetben optimális, ha az íves g vázvonal érintőjének az irányával azonos, vagy lényegében azonos a megfüvási irány. A megfúvás! irányon az 1 lapát környezetében zavartalanul áramló közeg - e példa szerint víz - irányát értjük az 1 lapáthoz képest. Az 1 lapáthoz tartozó koordináta rendszerben a megfúvás irányát a relatív vízsebesség vektora adja, ami az áramló közeg, itt folyóvíz a áramlási irányának, megfelelő sebességvektornak és az 1 lapát x, illetve y haladási irányának megfelelő sebességvektornak a különbsége, amit a 12. ábrán m, a 13. ábrán pedig m’ hivatkozási betűvel jelöltünk.The position angle y is optimal if the direction of contact of the curved frame line g is the same or substantially the same as the blowing direction. The blowing! by direction is meant the direction of the fluid flowing undisturbed in the vicinity of the blade 1, in this example the water, relative to the blade 1. In the coordinate system for blade 1, the direction of blowing is given by the relative water velocity vector, which is the difference between the flow medium, here running water, the velocity vector corresponding to the flow direction x and y, respectively. and in Fig. 13 it is denoted by the reference letter m '.

Azáltal, hogy a 8, 9 vezérlősínek vízszintes helyzete a 7 vezetősínhez viszonyított elmozgatásukkal (akár üzem közben is) állítható, a megfúvás irányát a belépőéinél a vázvonal érintőjébe eső irányba tudjuk állítani. A γ lapát-állásszög optimális.By adjusting the horizontal position of the guide rails 8, 9 relative to the guide rail 7 (even during operation), the direction of blowing at its inlet edges can be adjusted to the direction of the tangent to the frame line. The blade angle γ is optimal.

A 7 vezetősín, a 8, 9 vezérlősínek, valamint az 1 lapát és a 13 lapát-állásszög állító szerkezet, továbbá a 2 lánc és a 11 görgők egymáshoz viszonyított helyzetét a 4. ábrán oldalnézetben szemléltettük.The relative positions of the guide rail 7, the guide rails 8, 9 and the blade 1 and the blade angle adjusting device 13, as well as the chain 2 and the rollers 11, are shown in a side view in FIG.

Az 1-10. ábrák szerinti berendezés a következőképpen működik ;1-10. The apparatus of Figures 1 to 4 operates as follows;

az 1. ábra szerint az a nyíl irányába áramló víz az 1 lapátok által alkotott lapátsort az x, y, és z nyilaknak megfelelő irányban haladó mozgásban tartja. Közben az 1 lapátok a folyadék ft áramlási irányát lokálisan megváltoztatják, a lapátok homorú oldalán a felületük közelében a nyomás nagyobb a környezet nyomásánál, domború oldalán pedig a felület közelében a nyomás kisebb a környezeti nyomásnál. Ebből következően az egyes 1 lapátokon felhajtóerő keletkezik, ami a 1 lapáton erőt ébreszt. A lapátsor haladó mozgása során a 1 Ob tengelye körül elfordulásra képes 1 lapát mozgása a víz a nyíllal jelölt áramlási irányával szöget zár be, először az Ja előremenő szakaszában az 1. ábrán bejelölt x nyílnak megfelelően süllyed, majd a legalsó h; csúcspontot elhagyva az első Ib visszatérő szakaszban az y nyílnak megfelelően felfelé halad, a ha csúcspontnál már a v vízszint fölé emelkedve és a haladási irányát megváltoztatva a z nyíl irányában a második II visszatérő szakaszon a szabad légtérben mozog, végül visszatér a kiindulási pontra. Az 1 lapátsor által mozgatott 2 lánc a 4 lánekerekeü és azon át a 3 tengelyt folyamatosan forgatja, ezzel a víz áramlási energiáját 3 tengelyről nyerjük ki; pl. elektromos áram termelésére hasznosítható forgási energia jelenik meg.according to Fig. 1, the water flowing in the direction of the arrow keeps the row of blades formed by the blades 1 in a motion corresponding to the arrows x, y and z. Meanwhile, the vanes 1 locally change the flow direction of the fluid, the pressure on the concave side of the vanes near their surface is higher than the ambient pressure, and on the convex side the pressure near the surface is less than the ambient pressure. As a result, a buoyancy force is generated on each blade 1, which creates a force on the blade 1. During the advancing movement of the row of vanes, the movement of the vane 1, which can rotate about the axis Ob 1, forms an angle with the flow direction indicated by the arrow, first descends in the forward section Ja according to the arrow x marked in Fig. 1, then the lowest h; leaving the vertex, it moves upwards in the first return section Ib according to the arrow y, if it already rises above the water level v at the vertex and changes its direction of travel in the direction of the arrow z in the second return section II, it finally returns to the starting point. The chain 2 moved by the row of blades 1 rotates the shaft 3 and the shaft 3 continuously through it, thus extracting the flow energy of the water from the shaft 3; e.g. rotational energy that can be used to generate electricity is displayed.

A találmányhoz fűződő előnyős hatások a kővetkezőkben foglalhatók Össze:The beneficial effects of the invention can be summarized as follows:

A lapátok úgy lépnek a vízbe, hogy a relatív vízsebesség a belepő lapátélnél a vázvonal érintőjébe esik. A lapát mentén íves mozgáspályára kényszeritett vízben a helyi sebességek, a környezeti nyomáshoz viszonyítva a homorú oldalon növekednek, a domború oldalon pedig csökkennek. A mozgáskülönbségből adódó eredő erő közel merőleges a lapátmetszet húrjára. A találmány szerinti berendezéssel tehát kihasználjuk azt a fizikai jelenséget, hogy az így keletkező erő moz^ásirányú komponense nagyobb, mint az ismert vízikerék-lapátokon fellépő torlónyomás hatására kialakuló erő, emellett a találmány szerinti berendezésnél jóval több lapát dolgozik egyszerre, mint amekkora, pl. egy vízikerék egyidejűleg reakcióban lévő lapátjainak a száma. A berendezés hossz- és kereszt síkjára szimmetrikus lapátjainak a ki- és belépő éle a mozgáspálya legmélyebb pontján felcserélődik. Egyébként a kiemelkedés során is érvényes az a fenti megállapítás, hogy - bár már zavart áramlásban - a relatív vízsebesség a belépőéinél a vázvonal-érintő irányával megegyezik.The paddles enter the water such that the relative water velocity at the inlet paddle edge is tangent to the skeleton line. In water forced into an arcuate trajectory along the paddle, local velocities increase relative to ambient pressure on the concave side and decrease on the convex side. The resultant force resulting from the difference in motion is nearly perpendicular to the blade section string. Thus, the device according to the invention takes advantage of the physical phenomenon that the moving component of the force thus generated is greater than the force due to the throttling pressure on the known impeller blades, and the device according to the invention works much more blades at a time than e.g. the number of simultaneously reacting blades of a water wheel. The leading and trailing edges of the blades symmetrical to the longitudinal and transverse planes of the device are interchanged at the deepest point of the trajectory. Incidentally, the above statement is also valid during the uplift that, although already in disturbed flow, the relative water velocity at its inlet is the same as the direction of the skeletal tangent.

A lapátok állásszögének a víz áramlási irányához viszonyított változtathatósága az. erőátviteli pálya és vezérlő pályák egymáshoz viszonyított elmozdításává! változtatható, így mindig beállítható az optimális lapátszög a víz áramlási sebességének és a lapátsor, illetve lánc haladási sebességének a függvényében.The variability of the angle of the blades relative to the direction of water flow is. the relative displacement of the transmission path and control paths! can be varied so that the optimal blade angle can always be set as a function of the water flow rate and the speed of the blade row or chain.

Az erőátviteli pályának megfelelő 7 vezetősín, és a vezérlőpályák 8, 9 vezérlősínéinek egymáshoz, illetve a (nem ábrázolt) fíx vázszerkezethez viszonyított elmozdítása önmagában ismert módon, például a vázszerkezetre szerelt csavarozós mechanizmus segítségéve! történhet. Az optimális lapátszög a mindenkori áramlási viszonyoknak megfelelően akár üzem közben is beállítható.Displacement of the guide rail 7 corresponding to the transmission path and the control rails 8, 9 of the control tracks relative to each other and to the fixed frame structure (not shown) in a manner known per se, for example by means of a screwing mechanism mounted on the frame structure! can happen. The optimal blade angle can be set according to the respective flow conditions, even during operation.

A lenti tényezők, illetve a berendezés szerkezeti kialakítása eredményeként nagy energiasűrüségű és kis esésmagasságú pl. 4,0 - 12,0 km/óra áramlási sebességű folyók vizének nagy keresztmetszeti felülete használható ki, ami igen hatékony energia-kinyerést tesz lehetővé. Természetes folyóvízben a berendezés folyamatosan üzemeltethető, és működése nem függ a vízállástól.As a result of the factors below and the structural design of the equipment, e.g. high energy density and low fall height e.g. The large cross-sectional area of the water of rivers with a flow rate of 4.0 to 12.0 km / h can be used, which enables very efficient energy extraction. In natural running water, the equipment can be operated continuously and its operation does not depend on the water level.

A találmány természetesen nem korlátozódik a berendezésnek a fentiekben részletesen ismertetett kiviteli alakjára, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül többféle módon megvalósítható.The invention is, of course, not limited to the embodiment of the device described in detail above, but can be implemented in several ways within the scope of the claims.

Claims (14)

Szabadalmi igénypontokClaims 1. Berendezés szabad télszínű áramló folyadék, különösen folyóvíz energiájának a hasznosítására, amelynek egy tartószerkezethez rögzített végtelenített erőátviteli pályán elmozdulni és elfordulni képes lapátokat (1) tartalmazó lapátsora, a lapátokkal (1) egy erőátviteli eszköz révén a forgatását eredményező működési kapcsolatban álló erőleadó tengelye (3) és az erőátviteli pályával párhuzamosait elrendezett, annak alakjával azonos zárt görbe alakú, a lapátokhoz (1) elfordulást megengedő módon, egy lapátszög állító szerkezeten (13) keresztül csatlakozó vezérlőpályája (Il la, lllb) van, ahol a lapátok (1) íves felületüek, az erőátviteli pálya olyan zártgörbe-alakkal rendelkezik, amelynek van1. An apparatus for utilizing the energy of a free winter-colored flowing liquid, in particular running water, having a row of vanes (1) capable of moving and rotating in an endless transmission path fixed to a support structure, a power take-off shaft in rotation with the vanes (1) 3) and a control curve (II la, IIIb) arranged parallel to the transmission path and having a closed curved shape identical to its shape, allowing the blades (1) to rotate through a blade angle adjusting device (13), where the blades (1) are curved surface, the transmission path has a closed curve shape that has - egy, a folyadék áramlási irányához (a) képest ferdén lefelé és erőre irányuló első előre menő szakasza (la),- a first forward section (la) obliquely downwards and in relation to the direction of fluid flow (a), - egy, az. első előre menő szakasz (la) alsó végéről felfelé és előrefelé irányuló második előre menő szakasza (Ib); valamint- one, that. a second forward section (Ib) extending upwardly and forward from the lower end of the first forward section (Ia); and - a második előre menő szakasznak (Ib) a végétől az első előre menő szakasz (la) felső vége irányába kiterjedő, visszatérő szakasza (Π) és- a return section (Π) of the second forward section (Ib) extending from the end to the upper end of the first forward section (Ia), and - a vezérlőpályának (Illa, lllb) az erőátviteli pályához viszonyított helyzete a berendezés működésének a megszakítása nélkül változtatható, azzal jellemezve, hogy a visszatérő szakasz (II) a folyadékfelszín felett húzódik.- the position of the control path (Illa, lllb) relative to the transmission path can be changed without interrupting the operation of the device, characterized in that the return section (II) extends above the liquid surface. SZTHH«<00265257SZTHH «<00265257 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lapátok (1) a középső tartományukban egy, az egyik hosszanti élükre nyíló réssel (la) rendelkeznek, amelyen egy hajlékony erőátviteli eszköz van átvezetve, és a résen (la) belül a lapáthoz (1) a lapát elfordulását lehetővé tévő módon rögzítve; és az erőátviteli eszköz az erőátviteli pálya második előre menő szakaszának (Ib) és a visszatérő szakaszának (II) a találkozása tartományában a lapátok (1) által képzett lapátsor által hajtott erőátviteli eszköz haladó mozgását az erőleadó tengely (3) forgó mozgására átalakító eszközzel rendelkezik.Apparatus according to claim 1, characterized in that the blades (1) have in their central region a slot (1a) opening to one of their longitudinal edges, through which a flexible force transmission means is passed, and inside the slot (1a) attached to the blade (1) in a manner that allows the blade to rotate; and the transmission means has means for converting the forward movement of the transmission means driven by the paddle row formed by the vanes (1) into the rotational movement of the power take-off shaft (3) in the region of the junction of the second forward section (Ib) and the return section (II) of the transmission path. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az erőátviteli eszköz lánc (2), amelynek a haladó mozgását a tengely (3) forgó mozgásává átalakító eszköz lánckerék (4), amelyen a lánc (2) át van vezetve.Apparatus according to claim 2, characterized in that the transmission means is a chain (2), the means of which converts the forward movement into a rotating movement of the shaft (3), a sprocket (4) through which the chain (2) is guided. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lánc (2) megvezetéséhez egy, az erőátviteli pálya alakjának megfelelő alakú nyílással (7a) rendelkező merev vezetősínje (7) van, amelynek a belsejében a lapátsor haladása során falazatán gördülő görgők (11) helyezkednek el, amelyek tengelyei (10b) a láncon (2) át vannak vezetve, és egy lapátban (1) annak elfordulását megengedő módon vannak ágyazva.Apparatus according to claim 3, characterized in that the chain (2) is guided by a rigid guide rail (7) with an opening (7a) in the shape of the transmission path, inside which rollers ( 11), the shafts (10b) of which are guided through the chain (2) and are mounted in a blade (1) in such a way as to allow it to rotate. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezetősínt (7) fémanyagú C profil képezi.Device according to Claim 4, characterized in that the guide rail (7) is formed by a profile C of metal material. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lapát (1) résének (la) a szélessége (1) úgy van megválasztva, hogy meghaladja a lánc (2) és a vezetősín (7) együttes szélességét.Device according to Claim 4 or 5, characterized in that the width (1) of the gap (1a) of the blade (1) is chosen to exceed the combined width of the chain (2) and the guide rail (7). 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőpályák (Illa, Illő) merev, a lapátok (1) felé néző nyilassal ellátott vezérlősínnel (8,9), előnyösen fémanyagú U-profíllal rendelkeznek.7. Figures 1-6. Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the guide tracks (IIIa, III) have a rigid guide rail (8,9) with an arrow facing the blades (1), preferably a U-profile of metal. 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lapátállásszögállítö szerkezet (13) a lapát (1) külső peremét befogó rögzítő taghoz (12) csatlakoztatott.Device according to Claim 6 or 7, characterized in that the blade angle adjustment device (13) is connected to a fastening member (12) which grips the outer edge of the blade (1). célszerűen háromszög alakú lemezdarabként kialakított merev távtartó taggal (14) ehhez rögzített rúddal (16), és azon annak hosszirányában elmozgatható csúszkával (15) vagy görgővel rendelkezik, amely a vezérlő pályába (IHaJIlb), előnyösen vezetősínbe (8, 9) abban annak hosszirányában mozgathatóan illeszkedik.preferably a rigid spacer member (14) in the form of a triangular plate, having a rod (16) fixed thereon and a slider (15) or roller which is movable in its longitudinal direction, which movably moves into the guide track (IHaJIlb), preferably the guide rail (8, 9) fit. 9. A 2-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lapátok (1) téglalap-alakúak, egyik felületük domború, a másik felületük pedig homorú, az erőátviteli eszközhöz, különösen lánchoz (2) az oldalfelületükre merőleges hosszanti geometriai középsíkjukban vannak csatlakoztatva, a lapátok (1) rése (la) pedig az oldalfelületükkel párhuzamosan van kialakítva, és magassága meghaladja a lapát (1) félszélességét (S/2).9. A 2-8. Apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the blades (1) are rectangular, one surface is convex and the other surface is concave, connected to the transmission means, in particular the chain (2), in a longitudinal geometric median plane perpendicular to their side surface. ) and the gap (1a) is formed parallel to their side surface and its height exceeds the half-width (S / 2) of the blade (1). 10. A 2-9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lapátok (1) szelvénye azok keresztirányú középtengelyére (f) szimmetrikus.10. A 2-9. Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the section of the blades (1) is symmetrical about their transverse central axis (f). 11. A 7. vagy 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az erőleadó tengely (3) csapágyai (5, 6), az erőátviteli eszköz vezetősínje (7), valamint a vezérlőpályák (Illa, Illb) vezérlősínjei (8, 9) a tartószerkezethez vannak rögzítve.Device according to Claim 7 or 8, characterized in that the bearings (5, 6) of the power take-off shaft (3), the guide rail (7) of the transmission device and the control rails (8, 9) of the control tracks (IIIa, IIIb) ) are attached to the support structure. 12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlőpályák (Illa, Illb) vezérlősínjei (8, 9) az erőátviteli pályához viszonyított helyzetük változtatására alkalmas módon vannak a tartószerkezethez csatlakoztatva.Device according to Claim 11, characterized in that the control rails (8, 9) of the control tracks (IIIa, IIIb) are connected to the support structure in a manner suitable for changing their position relative to the transmission path. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tartószerkezet űszótest.13. Figures 1-12. Apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the support structure is a float. 14. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy rögzített helyzetű tartószerkezete, különösen tartóváza van.14. Figures 1-12. Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that it has a support structure in a fixed position, in particular a support frame.
HU1400527A 2014-11-11 2014-11-11 Equipment for the utilization the energy of a free surface liquid, in particular watercourse HU231115B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU1400527A HU231115B1 (en) 2014-11-11 2014-11-11 Equipment for the utilization the energy of a free surface liquid, in particular watercourse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU1400527A HU231115B1 (en) 2014-11-11 2014-11-11 Equipment for the utilization the energy of a free surface liquid, in particular watercourse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUP1400527A2 HUP1400527A2 (en) 2016-05-30
HU231115B1 true HU231115B1 (en) 2021-03-01

Family

ID=89991637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU1400527A HU231115B1 (en) 2014-11-11 2014-11-11 Equipment for the utilization the energy of a free surface liquid, in particular watercourse

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU231115B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUP1400527A2 (en) 2016-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9689368B2 (en) Method and apparatus for energy generation
KR101127565B1 (en) Tidal current power generating apparatus
US20100045046A1 (en) Force fluid flow energy harvester
US20090322091A1 (en) Tidal power apparatus
EP3258097B1 (en) Hydroelectric power generator using ebb and flow of seawater
AU2016329614B2 (en) Device for converting the kinetic energy of waves, water flows or wind into mechanical energy
EP3258098B1 (en) Hydroelectric power generator for river
KR101684314B1 (en) Tidal current generation apparatus
HU231115B1 (en) Equipment for the utilization the energy of a free surface liquid, in particular watercourse
WO2008025802A1 (en) Blade device to produce energy
JP6274694B2 (en) Water-lift rotary power generator
JP5296916B1 (en) Propeller turbine generator
KR101183378B1 (en) Multy Screw Type Hydraulic Turbine
KR101280834B1 (en) Tidal Current Power Generating Apparatus
US10738755B1 (en) Hydrostatic pressure turbines and turbine runners therefor
RU65578U1 (en) HYDRO POWER PLANT
GB2550062A (en) Harnessing of energy from water flow
RU139855U1 (en) DEVICE FOR TRANSFORMING WATER FLOW ENERGY TO ROTARY MOTION ENERGY
WO2009152535A2 (en) Hydro kinetic energy electricity
SK50712009U1 (en) Flow turbine with pivoted blades
BG66592B1 (en) A device for transforming water currents into electrical energy
ITFE20060005A1 (en) NEW SYSTEM FOR THE TRANSFORMATION OF OWN ENERGY OF A COURSE OF WATER IN ELECTRICITY