RS51350B - Rotor za rotirajuću mašinu i rotirajuća mašina - Google Patents

Abstract

Rotor za rotarajuću mašinu, koji kruži u jednom gasnom ili tečnom mediumu i koji najmanje na jednoj od njegovih površina omotača (4) ima profil (3) sa najmanje jednom konveksnom elevacijom (19) za proizvodnju razlike pritiska, pri čemu je konveksno izdignuće (19) formirano kao profil nosive površine (3), a rotor (2) je sa najmanje jednom komorom (12,21) povezan za dovod ili odvođenje mediuma, naznačen time, da rotor (2) unutra ima aksijalni šuplji prostor (6) i daje između šupljeg prostora (6) vanjskog omotača (4) u predelu profila nosive površine (3) predviđen najmanje jedan prolazni otvor (5).Prijava sadrži još 19 zavisnih patentnih zahteva.

Description

[0001] Izum se odnosi na rotor za rotacionu mašinu prema definiciji patentnog zahteva 1 kao i na rotacionu mašinu prema definiciji patentnog zahteva 11.

[0002] Rotacione mašine se odlikuju time, da one u gasnom ili tečnom mediumu proizvode razliku pritiska ili bivaju pokretane razlikom pritiska u nekom mediumu takve vrste. Radi toga poseduju takve rotacione mašine po pravilu jedan rotor, koji je u gasnom ili tečnom mediumu smešten sa mogućnošću okretanja naspram statora, te svojim oblikom ili smeštajem proizvodi razliku pritiska ili razliku pritiska u mediumu pretvara u okretanje. U rotacione mašine takve vrste spadaju prevashodno većina vrsta pumpi, kompresori, turbo-mašine, turbine ili konverteri energije vetra, koji raspolažu rotorima najrazličitijih izvedbi, te su uglavnom sa mogućnošću obrtanja smešteni u kućištu kao stator.

[0003] Rotaciona mašina u obliku pumpe je poznata iz DD 293 181 A5, koja ima

jedan cilindrični rotor u obliku čunja, koji je ekscentrično smešten u kućištu pumpe. Ovaj rotor je povezan sa pogonom te kod rotacije proizvodi srpastu kružeću pumpnu komoru, koja prevashodno prenosi ulje kao tečnost iz ulaznog otvora u izlazni otvor. Ova pumpa koja se bazira na principu hidrodinamike proizvodi u toku okretanja u srpastom kružećem kućištu jednu uljanu opnu, koja dovodi do porasta pritiska u pumpnoj komori, te tako transportuje ulje od ulaznog otvora u izlazni otvor. Pri tome rotor poseduje jednu relativno glatku okruglu vanjsku površinu omotača, koja isključivo na osnovu svoje ekscentrične staze kruženja proizvodi porast pritiska u tečnosti. Jedan takav ekscentrično cirkulirajući rotor u kućištu u obliku cilindra je slabo podesan već na osnovu svoje nestrukturirane površine omotača kod gasnog mediuma u pumpnoj komori.

[0004] Iz DE 103 19 003 Al je doduše poznat rotor konvertera energije vetra, putem kojeg se energija vetra pretvara u električnu energiju. Pri tome se rotori sastoje od jednog vratila smeštenog u statoru, na kojem se u jednako-ugaonim razmacima nalaze rotorne lamele koje strše prema vani. Lamele rotora su pri tome formirane kao simetrično krilo nosive površine nekog aviona, koje u pravcu strujanja poseduje cilindričnu površinu omotača, te tako ima konveksu izbičinu, koja konvergira prema pozadi pod oštrim uglom. Lemele rotora su tako namještene, da brišući zrak utiče kao gasni medium prema Bernoullijevoj jednačini na razliku pritiska, usled kojeg se rotor uležišten u statoru prebacuje u okretanje. Pošto takvo krilo na svojoj konvergentnoj ivici pod oštrim uglom prouzrokuje ometajuće stvaranje vira, predviđena su udubljenja na profilu krila poprečno smeru vetra. Na taj način se na gornjoj strani podešava manji pritisak nego na donjoj, što dovodi do dodatnog potiska, čime se smanjuje stvaranje virova te transformacija energije treba biti sprovodiva sa višim stepenom korisnog dejstva. Takva vrsta rotora je predviđena isključivo za primjenu u vazdušnim ili gasnim medijima, te se zbog dugih lamela rotora i promera kućišta potrebnog iz tog razloga, teško može primjeniti sa tečnim medijima.

[0005] Iz DE 42 23 965 Al, koji se smatra najbližim stanju tehnikeje doduše poznat turbo-mašinski rotor, kod koga je na uležištenom vratilu montirana najmanje jedna nosiva ploča, na čijoj cilindričnoj površini omotača su smeštene izbočene kratke lopatice, koje kruže u gasnom mediumu. Taj rotor je smešten u kućištu statora, i pokreće ga vratilo sa visokim brojem obrataja. Pri tome se gasni medium potiskuje iz ulaznog otvora sa visokim dejstvom sabijanja u izlazni otvor. Turbo-mašinski rotor takve vrste po pravilu nije podesan za tečne medije, jer se oni ne mogu komprimirati, te bi se tanke lopatice lako mogle oštetiti.

[0006] Iz DE 197 19 692 Al je poznata rotor-pumpa sa rotorom koji ima unutrašnje ozupčenje, a koja raspolaže snažnom izvedbom rotora sa unutrašnjim ozupčenjem. Pri tome se pumpa sastoji od kućišta u kojem se nalazi okrećući ekscentrični prsten u kojem su okretljivo uležišteni jedno vanjsko ijedno unutrašnje turbinsko kolo. Pri tome unutrašnje turbinsko kolo predstavlja jedan unutrašnji rotor sa većim brojem zubaca na njegovoj vanjskoj površini omotača, a koji je smešten u vanjskom rotoru sa mogućnošću obrtanja. Vanjski rotor omotava unutrašnji rotor sa svojom unutrašnjom površinom omotača, na kojoj se isto tako nalaze zubci usmereni prema unutra. Pri tome se i unutrašnji kao i vanjski zubci pružaju ćelom dužinom površinskog omotača, te se uglavnom sastoje od jedne konveksne elevacije, pri čemu se na vanjskoj površini omotača unutrašnjeg rotora nalazi šest konveksnih elevacija, a na unutrašnjoj površini vanjskog rotora sedam konveksnih elevacija. Unutrašnji šuplji prostor vanjskog rotora je pri tome povezan sa ulaznim i izlaznim otvorom, koje se nalaze jedan preko puta drugoga. Obrtanjem unutrašnjeg rotora dolazi i do okretanja vanjskog rotora u ekscentričnom prstenu, pri čemu se stvara čitav niz komora sa promjenljivim volumenom između zubaca unutrašnjeg i vanjskog rotora. Time se fluid koji se nalazi u komorama usisava u povećavajuće komore a izbacuje iz komora koje se smanjuju. Kao fluid je pri tome predviđena jedna hidraulična tečnost, koja se kroz tako proizvedene razlike pritiska potiskuje iz ulaznog otvora u izlazni otvor. Pošto se rotor takve vrste sastoji od dva dela koja su koaksijalno smeštena jedan prema drugom, koji još imaju različit broj zubaca te se kod najtačnije izvedbe uklapaju jedan u drugi, takav raspored rotora je veoma skup za izradu, a opremljen je i sa nizom delova obloženih tarnim slojem, koji su podložni habanju.

[0007] Ovaj izum je imao za zadatak da napravi jedan univerzalno primjenljivi rotor za mnogobrojne vrste rotacionih mašina, koji je snažan i ne mora se održavati te je na osnovu toga jednostavan za izradu.

[0008] Ovaj zadatak je rešen kroz izum naveden u patentnim zahtevima 1 i 11. Dalji oblici i primeri izvedbe izuma, koji dokazuju njegovu prednost, su navedeni u podzahtevima.

[0009] Izumima za prednost, da se kroz profil nosive površine najednom od omotača rotora na osnovu Bernoulijevog efekta, usled kretanja rotora ili strujanja gasnog ili tečnog mediuma, stvara efekat podpritiska iznad profila nosive površine, tako da se rotor takve vrste može koristiti i u rotacionim mašinama za tečne ali također i za gasne medije. Pošto se delovanje pritiska ili usisno delovanje ne proizvodi stvaranjem kružećih sabijajućih komora, može se prevashodno na taj način transportovati medium koji se premešta sa tvrdim tvarima, tako da su rotori takve vrste veoma podesni i za kontinuirani transport posipajućeg materijala ili disperzija.

[0010] Izum ima istovremeno prednost, da se kroz cirkulaciono povoljni profil nosive površine stvara samo mali vrtlog u korištenom mediumu, a osim uskladištenja neće doći do dodira sa statorom ili drugim delovima rotora, tako da rotacione mašine, koje su opremljene sa takvim rotorom, rade sa posebno niskim šumom i nemaju skoro nikakvih gubitaka kod strujanja ili trenja. Pošto je rotor izuma iznutra šupalj i tek kroz ravni profil nosive površine na jednoj od površina omotača proizvodi razliku pritiska, on se izrađuje sa posebno malom težinom, tako da se samo male mase moraju ubrzavati, kroz čega se sveukupno a i u vezi sa malim trenjem i malim turbulencijama strujanja može postići rotaciona mašina sa visokim učinkom.

[0011] Usled male mase rotora i prilično simetrične izrade kao i centrične rotacije nastaju tek neznatna delovanja centrifugalne sile, tako da je prednost kod rotora takve vrste, da se on pokreće sa visokim brojem okretaja. Usled toga se mogu proizvesti velike razlike u pritisku sa visokim brzinama strujanja, što ima za prednost da se istovremeno mogu postići visoki učinci prenosa predviđenog gasnog ili tečnog mediuma ili čvrstih tvari koje on sadrži.

[0012] Pošto proizvediva razlika pritiska kod tako profiliranog omotača rotora izuma raste skoro proporcionalno broju okretaja, prednost je u tome, da je kod jednakog broja okretaja rotora jedva moguće da dođe do oscilacija u pritisku ili volumenu. Kroz profil nosive površine na površini omotača nastaje kod rotora u pogonu uvijek razlika u pritisku, koja je neovisna od okolnog pritiska mediuma, tako daje prednost u tome, da se i gasni mediji visoke gustoće mogu transportovati ili se tečnosti iz velike dubine pri statičkom pritisku mogu pumpati na gornju površinu.

[0013] Rotor prema izumu i rotaciona mašina koja je sa njim opremljena se ne može koristiti samo u pogonskom stanju za prenos ili proizvodnju pritiska, nego je koristan i kod uvođenja ispravnog strujanja mediuma pod pritiskom pare i za proizvodnju broja okretaja, da bi iz energije vodene snage ili vetra proizvodeo naprimer struju.

[0014] Kod višestepenog formiranja rotora prema izumu i rotacione mašine koja je sa njim opremljena, mogu se kod aksijalnih stepena i konstantne količine protoka, prednost je što se mogu proizvoditi viši pritisci ili se kod koaksijalnih stepena mogu usled povećanja profiIne površine kod jednake razlike pritiska prenositi veće protočne količine.

[0015] Izum je pobliže opisan pomoću primera izvedbe, koji je prikazan na crtežu. Tako prikazuju: Fig. 1: perspektivu prikaza pumpe sa jednim jednostepenim pumpnim rotorom; Fig. 2: prednji izgled pumpe sa pumpnim rotorom; Fig. 3: pogled na pumpu sa pumpnim rotorom; Fig. 4: lamelni prsten turbinskog kola za pumpni rotor; Fig. 5; raspored lamelnih elemenata turbinskog kola za pumpni rotor; Fig. 6: presek pumpe sa višestepenim pumpnim rotorom; Fig. 7: presek pogonske turbine;

[0016] U Fig. 1 crteža prikazana je perspektiva 1 pumpe kao rotaciona mašina, koja sadrži jednostepeni šuplji rotor 2 kao pumpni rotor, koji na vanjskoj površini omotača 4 ima devet elemenata profila nosive površine 3, između kojih su smešteni protočni otvori 5 prema unutrašnjem šupljem prostoru 6.

[0017] Kod prikazane pumpe radi se o izvedbi koju pretežno pokreće voda kao tečni medium. Pumpa 2 se sastoji uglavnom od jednog stacionarnog kućišta 7 kao stator, u kojem je smešten rotor pumpe. Rotor je sa mogućnošću obrtanja uležišten u kućištu 7 u dva ležišta 8, a u svom centru ima jedno vratilo 9, koje je povezano sa neprikazanim pogonskim motorom 9. Kućište 7 je uglavnom cilindričnog oblika i sadrži na vanjskoj površini omotača jedan izlazni otvor 11 za odvod vode koja se treba pumpati. Na lijevoj čeonoj ili površini omotača kućišta 7 je predviđen upusni otvor 10 za upuštanje vode koja se pumpa prema šupljem prostoru 6, koji se može povezati sa dovodnim vodom koji nije prikazan. Upusni otvor 10 je povezan sa šupljim prostorom 8 rotora 2, i sa njim formira ulaznu komoru 12. Sa jednom, takvom pumpom 1 se u osnovi mogu prenositi svi tečni mediji kao napr. voda, ulje i slični kao i sve tečnosti, koje su pomiješane sa krutim tvarima, napr. disperzije.

[0018] U Fig. 2 crteža prikazana je prednje opisana pumpa 1 sa prednjim izgledom, iz kojeg se vidi i smeštaj i formiranje rotora 2. Pri tome se rotor 2 sastoji uglavnom od jednog cilindričnog turbinskog kola 20, koje u unutrašnjosti ima cilindrični šuplji prostor 6, koji kod prikazane pumpe 1 čini ulaznu komoru 12. Na vanjskoj površini omotača 4 rotora 2 nalazi se u istim ugaonim razmacima devet konveksnih elevacija 3, koje čine jedan aksijalni profil nosive površine na vanjskoj tangencijalnoj površini omotača 4 rotora 2. Pošto rotor 2 na svojoj vanjskoj tangencijalnoj površini 4 ima više elemenata profila nosive površine 3, koji kod rotacije prema Bernoullievom efektu stvaraju oblast niskog pritiska i u gasnim medijima, kao naprimer vazduh, mogu se na taj način transportovati, kompresovati ili usisati svi gasni mediji kao i gasni mediji pomjerani sa nasipnim materijalom.

[0019] U krajnjoj oblasti profila nosive površine 3 predviđeni su prolazni otvori 5 prema unutrašnjem šupljem prostoru 6 ili ulaznoj komori 12 pumpe 1, u kojoj se nalazi medium za pumpanje kao naprimer voda. Aksijalno formiranje pumpe 1 je pojedinačno prikazano u Fig. 3 crteža. Iz Fig. 3 crteža je vidljivo, daje rotor 2 izrađen u aksijalnom smeru u vidu lamela. Ove lamele su od lima i radi profila nosive površine 3 izrezane su ili obrađene najbolje pomoću lasera. Pri tome se rotor 2 sastoji uglavnom od lamelnih prstenova 13 i raspoređenih lamelnih elemenata 14, koji čine turbinsko kolo (20).

[0020] Lamelni prstenovi 13 su pobliže prikazani u Fig. 4 crteža, a lamelni elementi 14 u Fig. 5 crteža, i oni kao aksijalni lamelni paket čine turbinsko kolo 20 sa tangencijalnim površinama omotača 4. Rotor 1 prikazan u Fig. 3 crteža sastoji se od tri rasporeda lamelnih elemenata 14, na čijim vanjskim bočnim površinama je pričvršćen po jedan lamelni prsten 13. Pri tome se lamelni prsten 13 sastoji od ravnog čeličnog lima, koji je radi tečnosti koje sadrže vodu zaštićen od korozije ili se sastoji od nehrđajućeg plemenitog čelika. Lamelni prstenovi 13 kao i lamelni elementi 14 se sastoje uglavnom od istog materijala, koji se već prema mediumu koji se koristi može također sastojati i od drugih metala, tvrdih plastičnih masa, sintetičkih vlakana ili keramika. Svaki lamelni prsten 13 poseduje iznutra jedan izbušen otvor 23 u obliku kruga, naprimer promera 250 mm i najmanjeg vanjskog promera od ca. 360 mm. Pri tome lamelni prsten 13 sadrži prevashodno devet istih uglastih regija od po 40°, na čijoj vanjskoj tangencijalnoj površini omotača 4 se nalazi po jedno konveksno izdignuće 19, koje suprotno pravcu okretanja 18 ravno opadajući prelazi u izlaznu oblast 24 i obrazuje profil nosive površine 3. Konveksna elevacija 19 ima preko puta izlazećeg kraja jedno izdignuće 19 od ca. 45 mm i ima radius od ca. 20 mm. Profilni deo 24 koji izlazi suprotno od pravca obrtanja ima konkavni zavijutak sa radijusom od 167 mm i pruža se dužinom od ca. 70 mm. Konveksna elevacija 19 sa opadajućom konkavnom izlaznom regijom 24 formira tako na površini omotača 4 jedan profil nosive površine krila aviona. Profil nosive površine 3 prestaje tako u jednom lagano rastućem vrhu 25, koji izgleda poput spojlera i sprečava stvaranje vrtloga na prekidnoj ivici.

[0021] Nakon vrha 25 koji sprečava stvaranje vrtloga slijedi suprotno pravcu okretanja 18 jedna tangencijalna ravna površina, koja ima najmanje odstojanje prema osovini okretanja 26 te ide prema njoj tangencijalno u dužini od ca. 5 mm. Ova ravna površina graniči sa protočnim otvorima 5 u aksijalnom pravcu i završava svaki pojedinačni profil nosive površine 3 na tangencijalnoj spoljnoj površini omotača 4 rotora 2. Pri tome svaki lamelni prsten 13 čine srodni profili nosive površine 3, koji su smešteni u istom razmaku od osovine okretanja 26.

[0022] Između dva vanjska lamelna prstena 13 nalaze se tri lamelna sloja od svih devet lamelnih elemenata 14 za izvedbu prikazanog pumpnog rotora 2, koji na svojim vanjskim radijalnim ivicama imaju isto tako isti profil nosive površine 3 kao i lamelni prstenovi 13. Za izradu turbinskog kola 20 rotora 2 povezuju se pojedini lamelni elementi 14 kongruentno koaksijalno uz profil nosive površine 3 sa lamelnim prstenom 13 ili sa drugim lamelnim rasporedima i tako predstavljaju jedno aksijalno turbinsko kolo ili deo turbinskog kola, koje na svojoj vanjskoj tangencijalnoj površini omotača 4 obrazuje jedan jednaki aksijalno ispravljeni profil nosive površine 3. Pri tome su lamelni elementi 14 tangencijalno odmaknuti jedan od drugog i skupa povezani sa lamelnim prstenovima 13, pri čemu razmak između lamelnih elemenata stvara jedan prolazni otvor 5, kroz koji se prema vani usisava predviđeni medium putem unutrašnjeg cilindričnog šupljeg prostora 6 usled podpritiska duž opadajućeg profila nosive površine 3, na osnovu Bernoulii - efekta.

[0023] Za povoljno u smislu cirkulacije obrazovanje tih prolaznih otvora 5 pojedini lamelni elementi 14 poseduju u svojoj stražnjoj oblasti konveksni zavijutak 15 a u svojoj prednjoj regiji konkavni zavijutak 16, koji za vrijeme rotacije omogućavaju bezvrtložni protok. Pri tome prelazi konveksni zavijutak 15 na unutrašnjem rubu isto tako u konkavni zavijutak, koji odgovara radijusu od naprimer 125 mm izbušenog otvora 23 lamelnog prstena 13. Na taj način rotor 2 obrazuje iznutra jedan prolazeći cilindrični šuplji prostor 6 kao upusnu komoru 12.

[0024] Za pričvršćenje turbinskog kola 20 sa pokretačkim vratilom 9 predviđeni su u prvom redu neprikazani spojni elementi u obliku zvezda, koji su torziono kruto povezani sa vodećim vratilom 9 i prevashodno sa najmanje jednim od lamelnih prstenova 13. Kod drugog izvedbenog oblika izuma može se profil nosive površine 3 staviti i na unutrašnju tangencijalnu površinu omotača 4, pri čemu rotor 2 tada ima spolja jednu kružnu površinu omotača 4, usled čega se smer protoka vraća i izlazna komora 21 se stvara u šupljem prostoru 6 turbinskog kola 20 tj. rotora 2.

[0025] Za pogon pumpe 1 rotor 2 se pokreće sa zadatim brojem okretaja i smera okretanja 18, tako da se na vanjskoj površini omotača 4 u smeru okretanja 18 iza konveksne elevacije 19 stvara podpritisak prema Bernoullijevom - efektu, tj. razlika pritiska prema okolnom gasnom ili tečnom mediumu, usled čega da medium biva isisan prema vani iz unutrašnjeg prostora 6 sa višim pritiskom. Pri tome razlika pritiska zavisi uglavnom od broja okretaja odnosno brzine turbinskog kola 20. Razlika pritiska se povećava linearno dotle, dok se stvaranje virova na raskidnoj ivici ili u drugim vrtložnim elementima toliko poveća, da iz toga rezultira nominalni protupritisak. On se može međutim smanjiti prevashodno obrazovanjem posebno raskidne ivice i stvaranjem kružnih upusnih 12 i ispušnih komora 21, tako da kod broja obrtaja od najmanje 10.000 U/min. dolazi do linearnog porasta pritiska.

[0026] Visokim difirencijalnim pritiskom se istovremeno može povećati količna protoka po vremenskoj jedinici, koja je međutim ograničena površinama poprečnog preseka protočnih otvora 5. U svakom slučaju se količina protoka odnosno volumen protoka može povećati na jednostavan način i kroz povećanje gornje površine profila noseće površine 3. U osnovi je već razlika pritiska proizvodiva sa samo jednim profilom nosive površine 3 na obimu rotora 2 tj. turbinskog kola 20. Za povišenje količine i za poboljšanje rotirajućeg odnosa smeštenoje zapravo prevashodno devet profila nosive površine 3 kružno oko tangencijalnog vanjskog omotača rotora 4, pri čemu je izvdiv i veći broj profilnih površina. Rotor 2 takve vrste sa najmanje jednim profilom nosive površine 3 ne mora biti cilindričan nego može imati i vanjsku površina omotača 4 u obliku kugle ili čunja. Pri tome rotoru 4 takve vrste nisu potrebne završne upusne 12 i ispušne komore 21, pošto već rotacija unutar gasnog ili tečnog mediuma bez kućišta proizvodi razliku pritiska, koja je korisna samo kroz odvodni odnosno dovodni vod, koji mora biti priključen samo na jednu od ulaznih 12 ili izlaznih komora 21. Pri tome određuje uglavnom mogućnost korištenja izjednačavanja pritiska način izrade rotacione mašine. Tako jedna rotaciona mašina sa zatvorenom ulaznom komorom sa kojom je povezana preko voda može biti formirana i kao usisna mašina i za medije gasnog oblika tj. kao usisavač. Nasuprot tome se rotor 2 sa zatvorenom izlaznom komorom 21 može korisno primjeniti kao kompresor ili duvalica za gasni medium ili kao pumpa za transport ili izjednačenje pritiska tečnih medija. Rotor takve vrste 2 se može koristiti i za proizvodnju broja okretaja kod postojeće razlike pritiska okolnog mediuma kao i za proizvodnju energije kod postojećih razlika pritiska vode ili vazduha.

[0027] Kod oblika izvedbe izuma prikazanog u Fig. 6 smeštenoje više turbinskih kola 20 aksijalno jedan pored drugog, a posebnim izlaznim komorama 21 su odvojeni jedan od drugog. Pri tome su četiri prikazana turbinska kola 20 smešteni na zajedničkom pogonskom vratilu 9, koji je uležišten u dva ležaja 8 najednom statoru i delu kućišta. Sva turbinska kola 20 su okružena jednim višedelnim kućištem 7, koje ima tri međuzida 22 i tako čini četiri izlazne komore 21, u kojima se nalazi obrtljivo turbinsko kolo 20 iste vrste.

[0028] Svako turbinsko kolo je formirano kao i ono turbinsko kolo 20 prikazano na

Fig. 1 do 5 crteža i sastoji se u osnovi od devet profila nosive površine 3 koji se nalaze na vanjskoj površini omotača 4, između kojih su predviđenni protočni otvori 5 ka unutrašnjem šupljem prostoru 6. Kod prvog turbinskog kola 20 predviđen je prvi ulazni otvor 10 ka vanjskoj regiji kućišta 7, u vidu kružnog žleba, koji uspostavlja vezu prema šupljem prostoru 6 prvog turbinskog kola 20 kao ulazna komora 12. U ovaj prvi ulazni otvor 10 se dovodi predviđeni gasni ili tečni medium, tako da ovaj stiže u prvu, formiranu kao šuplji prostor 6 ulaznu komoru 12 prvog turbinskog kola 20. Ako se rotor 2 pokreće sa propisanim brojem okretaja, tada na profilu nosivog krila 3 u predelu protočg otvora 5 nastaje razlika pritiska, pri čemu se medium usisava prema vani u izlaznu komoru 21 koja okružuje turbinsko kolo 20. Usled toga se u toj izlaznoj komori 21 stvara povišeni pritisak, koji deluje kroz drugi ulazni otvor 27 u šupljem prostoru odnosno ulaznoj komori drugog turbinskog kola 28. Putem tog rotirajućeg drugog turbinskog kola 28 se opet proizvodi razlika pritiska, tako da medium povišenjem pritiska dospeva u drugi izlaznu komoru 29. Pošto je i u drugoj izlaznoj komori 29 predviđen ulazni otvor prema trećem turbinskom kolu, dolazi u sledećim dvjema izlaznim komorama do daljeg jednako velikog porasta pritiska, tako da četverostepena pumpa takve vrste dovodi do četiri puta višeg porasta pritiska, kao i kod jednostepene pumpe 1 sa samo jednim turbinskim kolom 20. Jedna takva višestepena pumpa kao rotaciona mašina može biti opremljena sa mnoštvom stepeni povećanje pritiska, tako da se tako već prema predviđenom broju okretaja mogu proizvesti skoro željena povećanja pritiska.

[0029] Jedna takva višestepena pumpa kao rotaciona mašina može biti formirana i sa radijalnim stepenima. Tu se više turbinskih kola 20 sa različito velikim vanjskim promerima smeštaju koaksijalno jedan u drugi, te se putem zajedničkog pogonskog vratila 9 stavljaju u rotaciju. Sa jednom rotacionom mašinom takve koaksijalne strukture ne samo da se mogu proizvesti veoma visoki pritisci, nego se visokom efikasnom gornjom površinom profila nosive površine transportuju i visoki volumeni prolaza po vremenskoj jedinici.

[0030] U Fig. 9 crteža prikazanje dalji način izvedbe izuma, koji pokazuje pogonsku turbinu prije svega za tečni medium. Za to je predviđen jedan jednostepeni cilindrični rotor 2 sa profilima nosive površine 3 koji se nalaze na njegovoj vanjskoj površini omotača i protočni otvori 5 ka njegovom šupljem prostoru, koji se nalazi u jednom cilindričnom kućištu. Kućište 7 sadrži upusni otvor 10 najednom od svojih aksijalnih krajeva i ispušni otvor 11 najednom od svojih aksijalnih krajeva, koji su formirani u obliku grla flaše. Rotor 2 smešten u kućištu 7 pokreće vratilo 9 kroz njegov upusni otvor 10, kroz koji se na prvom mestu dovodi tečni medium kao napr. voda. Rotacijom se voda usisava u okolno kućište kao izlazna komora 21, tako da u njoj nastaje nadpritisak, koji iz uskog, rotaciono povoljnog izlaznog otvora 11 u obliku grla flaše, izlazi u okolni medium. Već prema broju okretaja pogona i površine poprečnog preseka izlaznog otvora 22 voda cirkulira određenom brzinom strujanja u vodu koja se nalazi okolo, čime se proizvodi efekat povratnog udarca poput turbine. Time se u prvom redu daju pokrenuti vodena vozila ili se tečnosti sa visokim pritiskom zavisno od smera emituju u medije jednake vrste ili druge medije.

Claims (20)

1. Rotor za rotarajuću mašinu, koji kruži u jednom gasnom ili tečnom mediumu i koji najmanje na jednoj od njegovih površina omotača (4) ima profil (3) sa najmanje jednom konveksnom elevacijom (19) za proizvodnju razlike pritiska, pri čemu je konveksno izdignuće (19) formirano kao profil nosive površine (3), a rotor (2) je sa najmanje jednom komorom (12,21) povezan za dovod ili odvođenje mediuma, naznačen time, da rotor (2) unutra ima aksijalni šuplji prostor (6) i daje između šupljeg prostora (6) vanjskog omotača (4) u predelu profila nosive površine (3) predviđen najmanje jedan prolazni otvor (5).

2. Rotor prema zahtevu 1. naznačen time, da on sadrži najmanje jedno turbinsko kolo (20) i jedno vratilo (9), sa njim torzijski kruto povezano a koje se rotirajuće može smestiti u jedan stator (7).

3. Rotor prema zahtevu 1. ili 2. naznačen time^da je turbinsko kolo (20) formirano uglavnom u obliku cilindra i da unutra pokazuje cilindrični šuplji prostor (6), pri čemu je profil noseće površine (3) smešten ili na vanjskoj površini omotača (4) ili na unutrašnjoj površini omotača.

4. Rotor prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, daje najmanje jedan profil nosive površine (3) smešten aksijalno i tangencijalno na jednoj od površina omotača (4) turbinskog kola (20), pri čemu profil nosive površine (3) ima najmanje jednu radijalnu konveksnu elevaciju (19), koja suprotno pravcu okretanja (18) prelazi u jednu uzdužnu otpadajuću izlaznu regiju (24) čije odstojanje od okretne osovine (26) se smanjuje kod spoljne površine omotača (4) a povećava kod unutrašnje površine omotača, pri čemu je na ili u njenoj krajnjoj oblasti smešten barem jedan protočni otvor (5) prema unutrašnjem šupljem prostoru (6).

5. Rotor prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, da se turbinsko kolo (20) sastoji od metala, plastike, staklenih vlakana ili keramike.

6. Rotor prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, daje turbinsko kolo (20) lamelne strukture i da se sastoji od najmanje jednog lamelnog prstena (13), sa najmanje jednim profilom nosive površine (3) i jednim rasporedom od najmanje jednog lamelnog elementa (14) sa jednim profilom noseće površine (3), koji su aksijalno jednako međusobno povezani, pri čemu su lamelni elementi (14) tangencijalno tako daleko razmaknuti jedan od drugoga, da se time oblikuje najmanje jedan protočni otvor (5).

7. Rotor prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, da konveksno izdignuće (19) opisuje jednu delomično kružnu površinu sa zadatim radijusom, koja suprotno od pravca okretanja (18) prelazi u otpadnu izlaznu regiju (24), koja protiče pravolinijski, lako konveksno ili lako konkavno i u čijoj oblasti ili na čijem kraju je smešten protočni otvor (5).

8. Rotor prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time., da je otpadna izlazna regija (24) oblikovana lako konkavno i na čijem kraju se u vidu modulatora nalazi vrh (25) usmeren radijalno prema vani kao prekidna ivica.

9. Rotor prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, da je turbinsko kolo (29) oblikovano aksijalno i višestepeno, pri čemu je u smeru okretne osovine (26) aksijalno jedan za drugim smeštenoviše razmaknutih turbinskih kola (20,28), koji deluju kao odvojeno turbinsko kolo (20,28), pri čemu su oni međusobno ili sa vratilom (9) torzijski kruto povezani.

10. Rotor prema jednom od zahteva 1 do 8, naznačen time, da je turbinsko kolo (20) formirano radijalno višestepeno, pri čemu je više turbinskih kola (20) različitih promera smešteno koaksijalno jedan u drugi i simetrično prema osovini okretanja (26), te su međusobno i/ili sa vratilom (9) torzijski kruto povezani.

11. Rotirajuća mašina sa rotorom prema jednom od zahteva 1 do 10, naznačena time, da ona kao stator ima kućište (7) u kojem je smešten rotor, koje bilo sa spoljnim površinskim omotačem (4) i/ili unutrašnjim omotačem rotora (2) čini najmanje jednu komoru (12,21), koja kod rotacije pokazuje razliku pritiska prema okolnom gasnom ili tečnom mediumu.

12. Rotirajuća mašina prema zahtevu 11, naznačena time, da kućište (7) kao komora (12,21), u kojoj se medium dovodi, čini ulaznu komoru (12) a kao komora, u kojoj se medium odvodi, čini ispušnu komoru (21).

13. Rotirajuća mašina prema zahtevu 11 ili 12, naznačena time, da ona sadrži najmanje jedan rotor (2), Čija je vanjska površina omotača (4) okružena jednim delom kućišta (7) koje sa njime obrazuje na rotoru (2) jednu ulaznu (12) ili ispušnu komoru (21) i ima najmanje jedan ulazni (10) i/ili izlazni otvor (11).

14. Rotirajuća mašina prema zahtevu 11 ili 12, naznačena time, da ona ima najmanje jedan rotor (2), čiji unutrašnji prostor (6) je pokriven sa barem jednim delom kućišta (7) i sa šupljim prostorom (6) obrazuje jednu ulaznu (12) ili ispušnu komoru (21) i ima najmanje jedan ulazni (10) i/ili izlazni otvor (11).

15. Rotirajuća mašina prema zahtevu 11 ili 14, naznačena time, da ona ima najmanje jednu ulaznu (12) ili ispušnu komoru (21), pri čemu svaka komora (12,21) ima jedan ulazni (10) ili izlazni otvor (11).

16. Rotirajuća mašina prema zahtevu 11 ili 15, naznačena time, da ona sadrži najmanje jedan rotor (2) sa jednim aksijalnim višestepenim turbinskim kolom (20,28) i čije su vanjske površine omotača (4) okružene jednim posebnim delom kućišta (7,22), koje uvijek ima ulazni otvor prema idućem stepenu sa jednim drugim delom turbinskog kola (28) ili poseduje ulazni (10) ili izlazni otvor (11).

17. Rotirajuća mašina prema jednom od zahteva 11 do 15, naznačena time da ona sadrži najmanje jedan rotor (2) sa jednim radijalno višestepenim turbinskim kolom, koje je okruženo zajedničkim delom kućišta (7) i / ili čiji su šuplji prostori (6) pokriveni sa najmanje jednim delom kućišta (7), pri čemu je najmanje jedan deo kućišta (7) snabdeven jednim ulaznim (10) ili izlaznim otvorom (11).

18. Rotirajuća mašina prema jednom od zahteva 11 do 17, naznačena time, da je ona formirana kao pogonska turbina i da sadrži najmanje jedan rotor (2) sa turbinskim kolom (20), koji je okružen cilindričnim delom kućišta (7) i obuhvata rotor (2), te sadrži jedan aksijalni ulazni otvor (10) za dovod gasnog ili tečnog mediuma i za uvođenje vratila (9) a na čijem nasuprotnom aksijalnom kraju se nalazi jedan izlazni otvor oblika grla flaše (11).

19. Rotirajuća mašina prema jednom od zahteva 11 do 17, naznačena time daje formirana kao pumpa, kompresor, kondenzator, turbina, turbo-mašina ili neutralizator pritiska.

20. Rotirajuća mašina prema jednom od zahteva 11 do 17, naznačena time daje napravljena za proizvodnju broja okretaja pomoću gasnog ili tečnog mediuma, koja sadrži jednu upusnu komoru (12) za usmereni dovod pod pritiskom gasnog ili tečnog mediuma, koja je formirana tako, da je pravac strujanja usmeren ka konveksnom izdignuću (19) rotirajuće smeštenog rotora (2).