SE0850056A1 - Kraftverk - Google Patents

Description

15 20 25 30 konstruktion som inte är lika iögonfallande som konventionella propellrar samt i det närmaste ljudlösa då turbinerna roterar med vindhastigheten. Än så länge är de vertikala turbinerna relativt små och kan endast leverera elektricitet till mindre förbrukare som utnyttjar lågspänningssystem.

Vad gäller vågenergikraftverk och / eller tidvattenenergikraftverk pågår en del forskning samt en del tester med olika nya tekniker där det kan nämnas en teknik med bojar som rör sig vertikalt med vågorna. Bojarna är kopplade till linjärgeneratorer för att alstra energi. Ett antal kraftverk läggs inom ett område för enklare sammankoppling med elnät och i det att varje enhet ger relativt lite energi. Nackdelen med denna typ av lösning är att ”klustret” av kraftverk inom ett havsområde måste ligga väl bortom farleder eller fiskevatten för att inte riskera att fartyg harnnar i dessa områden. Vissa menar även att ett stort antal bojar inom ett havsområde är förfulande för den marina miljön.

Ett annat exempel på ny teknik är en platta vikbart anordnad till ett fundament på havsbotten där vågrörelser får plattan att vika sig fram och tillbaka. Denna rörelse överförs via hydraulcylindrar till en hudraulmotor/ elgeneratorenhet som alstrande av energi. Nackdelen med denna typ av teknik är att varje enhet avger mycket lite energi då rörelsen är både begränsad och relativt långsam.

Av det ovanstående framgår att det föreligger utrymme för vidareutvecklingar av kraftverk som är i stånd att på bästa sätt utnyttja både vindenergi och vattenenergi.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en vidareutveckling av kraftverk för förnyelsebara energislag. 10 15 20 25 30 Detta ändamål uppnås med en uppfinning enligt särdragen i det oberoende patentkravet 1. Företrädesvisa utföringsformer av uppfinningen föreligger i underkraven.

Enligt en huvudaspekt av uppfinningen kännetecknas den av en anordning för alstring av energi innefattande en huvudsakligen vertikal axel, anslutningsdon mellan axeln och en elgenerator, stödstrukturer anbringade till axeln, skivdon anordnade till nämnda stödstrukturer och istånd att fånga upp en vatten- eller vindström för att erhålla en rotation av nämnda axel, kännetecknad av att nämnda skivdon är vridbart anordnad så att den positioneras huvudsakligen parallellt med rotationsriktningen när den roterar mot strömmen.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen kännetecknas den av att skivdonen är åtminstone två och varvid åtminstone ett av skivdonen är vridbart anordnat.

Enligt ännu en aspekt av uppfinningen kännetecknas den av att åtminstone två av skivdonen är vridbart anordnade.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen kännetecknas den av att skivdonen är utformade att vridas av strömmen.

Enligt en vidareaspekt av uppfinningen kännetecknas den av att den innefattar organ för kontroll av vridrörelsen.

Företrädesvis innefattar kontrollorganet bromsorgan.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen innefattar skivdonen styrorgan för styrning av strömmen mot skivorganen.

Som ett alternativ kan skivdonen vara utformade konkava. 10 15 20 25 30 Företrädesvis innefattar anordningen ett flertal skivdon.

Fördelarna med föreliggande uppfinning är flera. Tack vare att skivdonen är vridbara mellan en position där de är placerade tvärs energiströmmen, till en position huvudsakligen parallellt med rotationsriktningen när de rör sig mot energiströmmen, skapar skivdonen ett vridmoment runt axeln när de följer med energiströmmen och minimerar motståndet när de rör sig mot energiströmmen. På detta sätt erhålles ett stort vridande moment som utnyttjas att driva en elgenerator.

Tack vare sin konstruktion kan anordningen användas för olika energiströmmar såsom vindkraft, vattenkraft, vågkraft och tidvattenkraft. Tack vare sin konstruktion med vertikal drivaxel krävs inga höga och förfulande konstruktioner såsom krävs för konventionella vindkraftverk med stora propellrar. Den ringa höjden är även en fördel om anordningen placeras på havsbotten för utnyttjande av våg- eller tidvattenkraft. Utformningen av anordningen kräver dessutom inga kringkonstruktioner såsom är fallet med konventionella Vattenkraftverk utan kan placeras direkt i exempelvis ett älvflöde.

Skivdonen kan antingen vara anordnade att vridas automatiskt av energiströmmen, dvs, de är upphängda så att när skivdonen roteras mot energiströmmen, vrider denna skivdonen så att de är huvudsakligen parallella med strömmen, vilket minskar motståndet.

Man kan dock även tänka sig att skivdonen är anordnade med någon typ av kontrollorgan såsom hydraulcylindrar, friktionsbromsar och dylikt för att kontrollera rörelsen hos skivdonen. En mer kontrollerad rörelse medför mindre risk för slitage på konstruktionen samt minimering av buller, vibrationer och snedbelastningar på konstruktionen. 10 15 20 25 30 Företrädesvis är skivdonen anordnade och utformade så att de optimerar den energiupptagande förmågan, varvid de kan vara något konkava samt anordnade med styrplåtar på ovan- och undersidan för att förhindra att energiströmmen smiter förbi skívdonens kanter.

Dessa och andra aspekter av och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen av uppfinningen och från de medföljande ritningsfigurerna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGSFIGUREN I den följande detaljerade beskrivningen av uppfinningen kommer hänvisning att göras till de bifogade ritningsfigurerna, vilka schematiskt visar principskisser av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN I figuren visas schematiskt principen för föreliggande uppfinning.

Denna innefattar en central axel 10, huvudsakligen vertikalt riktad. Till axeln är en generator 12 för alstring av ström kopplad, vilket antingen kan vara direkt eller via lämplig transmission.

Till axeln är en första stödstruktur 14 fastsatt, vilket i den visade utföringsformen innefattar fyra armar 16, vilka bildar ett kors med axeln i centrum. Längs axeln är sedan en andra stödstruktur 18 anordnad, tillika innefattande fyra armar 20. Mellan respektive arm hos den första och andra stödstrukturen är kraftupptagande organ 22 anordnade, således fyra stycken i den visade utföringsformen där två endast visas streckmarkerat för tydlighetens skull. Dessa kraftupptagande organ innefattar skivliknande don 24, företrädesvis två per kraftupptagande organ. ' Enligt en variant kan det ena skivdonet i ett par vara fast anbringat till armarna medan det andra är vridbart anordnat till armarna på ett sätt som kommer att beskrivas nedan. Det vridbara skivdonet är vridbart 10 15 20 25 30 från ett läge där dess ena sidokant huvudsakligen anligger mot det andra skivdonets ena sidokant, det högra paret i figuren, till en position där det är anordnat huvudsakligen i rotationsriktningen, det vänstra paret i figuren.

Anordningen är tänkt att fungera enligt följande. En energiström 26, vatten eller luft, verkar på skivdonen i det kraftupptagande organet när dessa är utfällda enligt det högra paret, vilken energiström ger upphov till ett vridande moment på axeln 10, varvid anordningen roterar. För att minimera förlusterna och därmed underlätta rotationen, är det vridbara skivdonet anordnat så att när det paret roterar mot energiströmmen kommer det vridbara donet att vridas så att det är anordnat huvudsakligen parallellt med rotationsriktningen, vilket minskar motståndet.

Av det ovanstående förstås att även det andra skivdonet i paret kan utformas vridbart mellan ovan nämnda positioner för att ytterligare minska motståndet när paret roterar mot energiströrnmen.

Det skall vidare förstås att det ena eller bägge skivdonen antingen kan vridas spontant av energiströmmen mellan ett läge där de är i kontakt med varandra och fångar upp energiströmmen till ett läge där det ena eller bägge skivdonen anligger mot ett stopp, eller att denna vridrörelse styrs eller kontrolleras av lämpliga styrorgan såsom hydraulcylindrar 30, fríktionsbromsar och liknande. Det senare ger den fördelen att häftiga rörelser och kraftförändringar, och därmed buller och/ eller vibrationer, minimeras i konstruktionen. Även andra typer av dämporgan för rörelsen hos skivdonen är tänkbara.

Vidare kan skivdonen vara utformade med styrplåtar 32 anordnade i över- och underkant för att förhindra att energiströmmen letar sig över respektive under dessa kanter. Dessutom kan man tänka sig att skivorna har en något välvd eller konkav form för att styra energiflödet. 10 15 Den visade utföringsformen är anordnad med fyra kraftupptagande organ, men naturligtvis kan den utformas med ett annat antal beroende på användningsområde och/ eller typ av energiströmmande medium.

Som syns i figur 2 kan generatorn 12 vara placerad ovanför rotorn, exempelvis om kraftverket är placerat under vattenytan 30 i en strömmande älv. Anordningen kan då vara anordnad med ett kraftigt fundament 32 med fästorgan 34 för förankring i botten.

Det skall förstås att utföríngsformerna som beskrivs ovan och visas i ritningsfigurerna endast år att betrakta som icke-begränsande exempel på uppfinningen och att denna kan modifieras på många sätt inom ramen för patentkravens skyddsomfång.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 PATENTKRAV l. Anordning för alstring av energi innefattande en huvudsakligen vertikal axel (10); - anslutningsdon mellan axeln och en elgenerator; - stödstrukturer (14, 16) anbringade till axeln; - skivdon (24) anordnade till närnnda stödstrukturer och istånd att fånga upp en vatten- eller vindström (26) för att erhålla en rotation av nämnda axel; kännetecknad av att nämnda .skivdon (24) är vridbart anordnad så att den positioneras huvudsakligen parallellt med rotationsriktningen när den roterar mot strömmen. . Anordning enligt krav l, varvid skivdonen är åtminstone två och varvid åtminstone ett av skivdonen är vridbart anordnat. . Anordning enligt krav 2, varvid åtminstone två av skivdonen är vridbart anordnade. Anordning enligt något av de föregående kraven, varvid skivdonen är utformade att vridas av strömmen. Anordning enligt något av de föregående kraven, varvid den innefattar organ (30) för kontroll av vridrörelsen. Anordning enligt krav 5, varvid kontrollorganet innefattar bromsorgan. Anordning enligt något av de föregående kraven, varvid skivdonen innefattar styrorgan (32) för styrning av strömmen mot skivorganen. Anordning enligt något av de föregående kraven, varvid skivdonen är utformade konkava. 9. Anordning enligt något av de föregående kraven, varvid den innefattar ett flertal sldvdon.