NL7902783A

NL7902783A - Apparatus for capturing and converting energy.

Info

Publication number: NL7902783A
Application number: NL7902783A
Authority: NL
Original assignee: Schellekens Andre G
Priority date: 1979-02-19
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1980-08-21
Also published as: FR2449209B1; DE3005992C2; FR2449209A1; DE3005992A1; BE874276A; CH636169A5

Description

Λ 793198/Ke/sn93 793198 / Ke / sn

Aanvrager : André Gérard Schellekens te Alghero, Italië·Applicant: André Gérard Schellekens in Alghero, Italy

Korte aanduiding: Toestel voor het opvangen en omzetten van energie.Short designation: Device for collecting and converting energy.

De uitvinding betreft een verbeterd toestel voor het opvangen van energie vanaf een energiebron zoals een bewegend fluïdum. Het toestel volgens de uitvinding is dus in het bijzonder geconstrueerd om met een hoog rendement windenergie om te zetten in mechanische of 5 elektrische energie.The invention relates to an improved device for collecting energy from an energy source such as a moving fluid. The device according to the invention is thus particularly constructed to convert wind energy into mechanical or electrical energy with a high efficiency.

Het toestel volgens de aanvrage is gekenmerkt doordat het bestaat uit een aantal op een as gemonteerde evenwijdige schijven, waarbij telkens tussen twee schijven een aantal, bijvoorbeeld drie, schoepen zijn gemonteerd die elk met een keerschoep samenwerken waarbij hoger-10 bedoelde schoepen een naar binnen afgebogen vorm vertonen en hogerbe-doelde keerschoepen een halve cirkel op hogerbedoelde schijven projecteren.The apparatus according to the application is characterized in that it consists of a number of parallel mounted disks mounted on a shaft, in each case a number, for instance three, of blades being mounted between two disks, each of which cooperates with a reversing blade, the blades referred to above and an inwardly deflected form and project the aforementioned deflectors a semicircle on the above-mentioned disks.

Een verder kenmerk van de uitvinding bestaat hierin dat hogerbedoelde schoepen een cirkelboog beschrijven tussen een raakpunt hiervan 15 aan de omtrek van hogerbedoelde schijven en een punt gelegen op nagenoeg f van de middellijn van de met de betreffende schoep .samenwerkende keerschoep.A further feature of the invention consists in that the above-mentioned blades describe a circular arc between a point of contact thereof on the circumference of the above-mentioned disks and a point located approximately f of the diameter of the deflector blade cooperating with the blade concerned.

Een detail van de uitvinding bestaat hierin dat hogerbedoelde schoepen gevat zitten in een hoek van nagenoeg 60° en, de tegenschoe-20 pen gevat zitten in een hoek van nagenoeg 10°, beiden gemeten vanaf het middelpunt van de schijven.A detail of the invention consists in that the above-mentioned blades are mounted at an angle of approximately 60 ° and the counter-blades are positioned at an angle of approximately 10 °, both measured from the center of the discs.

Andere details en bijzonderheden zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van een toestel voor het opvangen ven de energie van een fluïdum, inz. wind, volgens de uitvinding. Deze beschrijving 25 wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De 7902763 % ï» 2 ti verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.Other details and details will become apparent from the following description of a fluid energy capture apparatus, ins. wind, according to the invention. This description is given by way of example only and does not limit the invention. The 7902763% 2 ti reference numbers relate to the attached figures.

Figuur 1 is een perspectivische voorstelling die de ligging van de schoepen en keerschoepen in het toestel volgens de uitvinding illus-* 5 treren.Figure 1 is a perspective view illustrating the location of the vanes and deflector vanes in the device according to the invention.

Figuur 2 is een geometrische voorstelling van de z.g. moduluseenheid die de verhouding schoep/keerschoep bepaalt.Figure 2 is a geometric representation of the so-called modulus unit determining the vane / deflector blade ratio.

Figuur 3 vertoont de aaneenschakeling van een deel van de 24 moduluseenheden die over de schijven 1 en 2 verdeeld zijn.Figure 3 shows the concatenation of part of the 24 modulus units distributed over the disks 1 and 2.

10 Het toestel volgens figuur 1 bestaat uit een aantal evenwijdige schijven 1 en 2 waarvan er slechts twee in figuur 1 weergegeven werden. Tussen deze schijven zijn drie schoepen 3 gemonteerd die met keerschoepen 4 samenwerken.The device according to figure 1 consists of a number of parallel disks 1 and 2, of which only two are shown in figure 1. Three blades 3 are mounted between these discs, which cooperate with deflector blades 4.

0e schoepen 3 verlopen volgens een cirkelboog die in de punten 15 T-T' rakend zijn aan de omtrek van de schijven 1 en 2 en die verder naar binnen zijn afgebogen0 Hierbij kruist het uiteinde van een schoep dat naar de betreffende keerschoep is gericht, de middellijn van deze keerschoep op Ί van de lengte hiervan, gemeten in de richting van het middelpunt van de schijven 1 en 2.0th blades 3 run in a circular arc tangent to the circumference of discs 1 and 2 at points 15 TT 'and which are further deflected inwards. 0 The end of a blade pointing towards the relevant reversing blade crosses the center line of this deflector at Ί of its length, measured towards the center of discs 1 and 2.

20 De middellijn van elke keerschoep valt samen met een op de schijven 1 en 2 denkbeeldig loodrecht vlak dat verder gericht is volgens een straal van deze schijven,The centerline of each reversing vane coincides with an imaginary perpendicular plane on the disks 1 and 2, which is further directed according to a radius of these disks,

De hoogte van de schoepen 3 en van de keerschoepen 4 is gelijk aan 2 x de diameter van de keerschoepen.The height of the blades 3 and of the deflector blades 4 is equal to 2 x the diameter of the deflector blades.

25 In ideale omstandigheden vormen twee opeenvolgende dergelijke denkbeeldige vlakken hoeken van 120°o Afhankelijk van de omstandigheden, kan bedoeld denkbeeldig vlak ook samenvallen met een rechte die niet volgens de straal van lén der schijven 1 en 2 zou verlopen.Ideally, two successive such imaginary planes form angles of 120 °. Depending on the circumstances, said imaginary plane may also coincide with a line which would not run according to the radius of one of the disks 1 and 2.

Het halve omwentelingsoppervlak van de keerschoepen wordt uiter-30 aard bepaald door de straal van de halve cylinder en staat in verhouding 7902783 3 tot de straal van de schijven 1 en 2.The half revolution area of the deflector blades is, of course, determined by the radius of the half cylinder and is in proportion 7902783 3 to the radius of the disks 1 and 2.

In figuur 1 is de verhouding van de oppervlakken als volgt af te lezen: Oppervlakte keerschoep 1Figure 1 shows the ratio of the surfaces as follows: Surface deflector blade 1

Diameter schijf 8 5 Zoals hoger reeds gezegd snijdt elke gebogen schoep 3 de middel lijn van de met een cylinder overeenstemmende keerschoep, op % van zijn lengte gemeten naar het middelpunt van de schijven 1 en 2.Disc 8 diameter As mentioned above, each curved blade 3 intersects the centerline of the cylinder's corresponding vane, measured as a percentage of its length to the center of the disks 1 and 2.

Indien het toestel is uitgerust met een as die door de schijven 1 en 2 loopt dan is de diameter van deze as gelijk aan % van de middel-10 lijn van een keerschoep.If the appliance is equipped with a shaft that runs through the disks 1 and 2, the diameter of this shaft is equal to% of the center-line of a turning vane.

Bij voorkeur is. het toestel zo ingericht dat de as 5 verticaal verloopt; deze as kan echter ook horizontaal verlopen.Preferably. the device arranged in such a way that the axis 5 runs vertically; however, this axis can also run horizontally.

In de hierboven gegeven beschrijving vertoont het toestel slechts twee schijven 1 en 2 en drie schoepen 3 met keerschoepen 4. Wanneer 15 een tweede stel van schoepen wordt voorzien tussen één der schijven 1 of '2 en één buiten deze schijven aangebrachte derde of vierde schijf, dan komen de schoepen 3 en tegenschoepen 4 natuurlijk telkens tussen de thans voorziene schoepen voor.In the above description, the device has only two disks 1 and 2 and three blades 3 with deflector blades 4. When a second set of blades is provided between one of the disks 1 or 2 and one third or fourth disk disposed outside these disks, the vanes 3 and counter vanes 4 naturally occur between the vanes currently provided.

In verband met de relatie tussen schoepen, keerschoepen en de 20 hoogte van deze onderdelen tussen de schijven moet nog het volgende over de basiseenheid of modulus van het toestel verklaard worden.In connection with the relationship between vanes, deflector vanes and the height of these parts between the disks, the following must be explained about the basic unit or modulus of the device.

Indien men (fig. 2), bij de opbouw van deze modulus, R als de straal van de omschreven driehoek ABC neemt, dan is: de diameter van de schijven: 16R 25 de hoogte tussen de schijven: 16RIf (fig. 2), when building this modulus, take R as the radius of the defined triangle ABC, then: the diameter of the discs: 16R 25, the height between the discs: 16R

de diameter van de keerschoep (4): 2R de diameter van de as (6): Oppervlakte keerschoep 4the diameter of the deflector blade (4): 2R the diameter of the shaft (6): Surface of the deflector blade 4

Een modulus opgebouwd op basis van dezelfde middellijn als deze . * 7902783 * Τ' Ή 4 van een keerschoep 4 wordt dus door figuur 2 afgeheeld.A modulus built from the same diameter as this. * 7902783 * Τ 'Ή 4 of a reversing vane 4 is thus healed by figure 2.

Een dergelijke moduluseenheid vermenigvuldigd met 24 geeft dan de afbeelding volgens figuur 3, Dit oppervlak wordt "multimodulus" genoemd en vertoont een quasi-sinusoïdale omtrek ten opzichte van 5 de as van het toestel en staat in rechtstreekse verhouding tot de 2/3 van de schijfoppervlak0Such a modulus unit multiplied by 24 then gives the image according to figure 3. This surface is called "multimodulus" and has a quasi-sinusoidal circumference with respect to the axis of the device and is directly related to 2/3 of the disk surface.

De plaats die de keerschoepen innemen wordt als volgt bepaald: a) rakend aan de schijfomtreko b) rakend aan de sinusoïdale omtrek van het totale modulus- 10 oppervlak*The position of the deflector blades is determined as follows: a) touching the disk circumference o b) touching the sinusoidal circumference of the total modulus surface *

Hieruit volgt dat de kromming van de schoepen 3 zal variëren in funktie van de keerschoepen die zoveel mogelijk het modulusoppervlak . tangentieel moeten raken*It follows that the curvature of the vanes 3 will vary in function of the deflector vanes covering as much as possible the modulus surface. must touch tangentially *

Voor elke opstelling zullen de noodzakelijke verhoudingen in acht 15 moeten genomen worden om een optimaal rendement te bekomen* Bij sterkere winden of bij grotere druk van het fluïdum zullen de keerschoepen op de buitenomtrek van de schijven worden geplaatst* In sommige gevallen zullen meer dan een schoep met een keerschoep samenwerken*For each set-up the necessary proportions will have to be observed in order to obtain an optimal efficiency * With stronger winds or with greater pressure of the fluid, the deflector blades will be placed on the outer circumference of the discs * In some cases more than one blade cooperate with a deflector *

Van belang is niet de absolute positie van de schoepen 3 maar 20 wel de relatieve positie van deze schoepen ten opzichte van de keerschoepen. Eenzelfde relatie dient steeds te worden behouden tussen schoepen en keerschoepen aangezien deze elementen slechts optimaal werken wanneer zij complementair zijn. Hierbij valt op te merken dat de beweging van het fluïdum binnen de roterende schijven een relatieve 25 beweging is* Iedere afdeling wordt tegelijkertijd door twee snelheden beïnvloed: de doorstroomsnelheid door het toestel en de z.g. "trans-, fertsnelheid11 met ditzelfde toestel,, Deze beschouwing is essentieel voor de bepaling van de hogervernoemde moduluseenheid en van de relatie schoep/keerschoep* 30 Voor de hand liggende toepassingen van het toestel volgens de uit- 7902783Of importance is not the absolute position of the blades 3, but the relative position of these blades relative to the deflector blades. The same relationship should always be maintained between vanes and deflector vanes since these elements only work optimally when they are complementary. It should be noted here that the movement of the fluid within the rotating disks is a relative movement. * Each department is simultaneously influenced by two speeds: the flow rate through the device and the so-called "transfer rate" with the same device. is essential for the determination of the above mentioned modulus unit and of the vane / deflector vane relationship * 30 Obvious applications of the device according to the 7902783

Claims

5 Power supply for meteorological, oceanographic, seismographic stations, cathodic protection of pipe-lines etc ... It is clear that the invention is not limited to the above-described embodiment and many changes can be made to it without racing outside of the patent 10 to act.

1. Apparatus for capturing the energy of a fluid, ins. wind, characterized in that it consists of a number of parallel discs mounted on a shaft, in each case a number, for instance three, of blades being mounted between two discs, each of which cooperates with a reversing blade.

Device according to the previous claim, characterized in that the above-mentioned blades have an inwardly bent shape.

Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the deflector blades project a semicircle on the above-mentioned 20 disks.

Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the above-mentioned blades describe a circular arc between a tangent point thereof on the circumference of the above-mentioned disks and a point located at approximately f of the centerline of the 7902783 de blade cooperating vane.

Device according to any one of claims 1-4, characterized in that the above-mentioned blades are mounted at an angle of approximately 60 ° and the above-mentioned counter blades are contained at an angle of approximately 10 ° measured from the center of the above-mentioned disks.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the above-mentioned reversible blades are directed with their hollow side towards the above-mentioned blades »

Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a distance is left between each of the above-mentioned blades and the convex side of a baffle blade co-operating with the adjacent baffle blade, at an angle of approximately 48 ° measured from the center of disks referred to above. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the height of a blade or baffle, measured between the two discs referred to above, is twice the diameter of a baffle. 790 2 7 83