SE537846C2 - Vattenturbin med böjlig och vridstyv anslutning - Google Patents

Abstract

SAM MAN D RAG En Mpg, vridstyv forbindelse (23) passerar frgn en vattenturbin (1) med generator placerad i strOmmande vatten till en farkost eller en fast punkt. Den bOjliga, vridstyva forbindelsen farhindrar att vattenturbinens hus (7) kommer i rotation samtidigt som tur5 binen kan stalla in sig i vattenstrommens riktning.

Description

En bojlig, vridstyv forbindelse (23) passerar fran en vattenturbin (1) med generator placerad i strommande vatten till en farkost eller en fast punkt. Den bojliga, vridstyva forbindelsen fOrhindrar att vattenturbinens hus (7) kommer i rotation samtidigt som turbinen kan stalla in sig i vattenstrornmens riktning. 23 Vattenstrommens riktning 21 SAM MAN D RAG En Mpg, vridstyv forbindelse (23) passerar frgn en vattenturbin (1) med generator placerad i strOmmande vatten till en farkost eller en fast punkt. Den bOjliga, vridstyva forbindelsen farhindrar att vattenturbinens hus (7) kommer i rotation samtidigt som tur5 binen kan stalla in sig i vattenstrommens riktning.

VATTENTURBIN MED BOJLIG OCH VRIDSTYV ANSLUTNING 1 VATTENTURBIN MED BOJLIG OCH VRIDSTYV ANSLUTNING TEKNIKOMRADE Denna uppfinning avser allmant en anslutning av en till en elektrisk generator kopplad vattenturbin till en lamplig kropp, som kan betraktas som fast, atminstone vad galler rotation, i farhallande till vattenturbinen, sasom en bat, sarskilt ett batskrov, exempelvis hos en bat utan egen motor sasom en segelbat, eller till en fast punkt, sasom en fast kropp eller ett fast faremal anbragt i eller vid strammande vatten.

UPPFINNINGENS BAKGRUND Vid alstring av farnyelsebar elektrisk energi far segelbatar är de vanligaste energikallorna solceller, vindturbin eller vattenturbin. En vanligt forekommande typ av vattenturbin innefattar en rotor med turbinblad, har benamnd propeller, vilken är fast axiellt vid anden av en lina, som av propellern tvingas rotera, och dessutom en vid linans and- ra ande ombord pa baten anbragt elektrisk generator, vilkens axel bringas i rotation av linan. Detta for med sig ett antal problem i det fall att den elektriska generatorn är monterad i dackshojd. For att inte propellern skall lyftas ur vattnet kravs en lina av avsevard langd, som dá kan paseglas av andra batar. Vidare kan linan sjunka och darigenom fastna i sjo- eller havsbottnen, sarskilt dá baten byter kurs. Den roterande linan blir latt tvinnad och kan dá fa knutar, sarskilt vid hogre rotationshastigheter och akterlig vind, dá propellern ibland dras upp ur vattnet, och torsionsenergin och elasticiteten i linan kan dä fa propellern att trassla in sig i linan. Den roterande linan är ocksa svar att hantera, om den ska tas in for hand medan den roterar. Andra losningar med propeller med axel och flagon typ av transmission och elektrisk generator som monteras vid ak- tern av [oaten kraver att det är mojligt att finna en lamplig yta for infastning vid aktern av segelbaten. Segelbatar har stor variation av akterns utformning och de far infastning mojliga och lampligt placerade ytorna är ofta buktiga och lutar beroende pa design, bade negativt och positivt i forhallande till vattenytan. Dessutom finns dar ocksa ofta andra utrymmeskravande beslag for aktersnurror, badstegar, livbojar mm som hindrar montering av infastningen. Anvandningen av en vattenturbin kan dessutom vara nagot som gars med nadvandighet, men sallan, varfor storre ingrepp som star batens utseende permanent oftast inte är befogade. Behov finns darfor for en anordning som kan fastas pa sma ytor med varierande lutning och av varierande form samtidigt som elektrisk generator och vattenturbin kan hallas i batens narhet och folja vattenstrommen. 2 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen avser allmant en bojlig och vridstyv forbindelse fran flagon lamplig kropp eller yta, exempelvis en fast anbragt kropp eller en vattenfarkost, till en vattenturbin, som är anbragt i och uppbars av strommande vatten. Forbindelsen kan sarskilt in-5 nefatta ett ihaligt bojligt rtir for elektriska ledare fran den elektriska generatorn, dar rOret är utformat, sá att dess bojlighet tillater vattenturbinen att stalla in sig i vattenstrOmmens riktning, men sä att generatorholjets rotation samtidigt farhindras. Allmant kan dä den mekaniska forbindningen mellan vattenturbinen och vattenfarkosten resp. den fasta kroppen innefatta ett bOjligt, vridstyvt och ihaligt organ, som lampligen är langstrackt 10 och allmant kan ha formen av ett rot- eller en slang, som kan vara vattentat eller vattengenomslapplig.

Vattenturbinen kan vara direkt kopplad till en integrerad elektrisk generator placerad i samma hus som turbinen.

Den har foreslagna anordningen innefattar alltsa en flexibel, sarskilt en latt bOjlig men vridstyv forbindelse, sasom t ex en slang eller solid kropp. vilkens ena ande är fast vid vattenfarkosten eller allmant i en forankring i eller vid strOmmande vatten och vilkens andra ande är fast vid en propellerturbin, som kan vara integrerad med en elektrisk generator. Slangen eller kroppen kan besta av ett holje med krysslagd vav, sasom av textil eller av metall, vilken ger den dess vridstyvhet samtidigt som den är bojlig. I slangens halighet kan ledare fran generatorn dras till farkosten eller forankringen och vidare till nagot yttre elektriskt system. En sadan ihalighet kan ocksa tjana for tryckutjamning och sä att anga fran eventuell kondens i generatorhuset inte blir instangd i ett slutet utrymme utan leds ut till farkosten eller forankringen.

En alternativ anvandning av anordningen är att en roterande s k "Mpg axel" kan 25 gá fran turbinen genom haligheten och att generatorn dá är skild fran turbinen och i stallet är forlagd i farkosten eller vid rtirets fOrankring.

Den har foreslagna anslutningen av en vattenturbin kan medge att infastningen av anslutningen i en farkost eller vid en fast punkt kraver en relativt sett liten yta, sasom en yta med hogst en diameter av 5 - 10 cm, och att infastningen inte heller staller krav pa lutningen has den yta has farkosten eller den fast punkten, dar infastningen ar anbragt.

KORT FIGURBESKRIVNING Nedan beskrivs uppfinningen i detalj i form av ej begransande exempel. aven illustrerade i figurerna pa de bifogade ritningsbladen, dar: 3 Fig. 1 och 2 är perspektivvyer av en vattenturbin med flexibel anslutning, Fig. 3 är en detaljvy i perspektiv av ett turbin- och generatorhus hos vattenturbinen i fig. 1 och 2, och Fig. 4 är en perspektivvy av ett utforande av den flexibla anslutningens forbind5 ning vid en fast yta eller en yta pa ett batskrov.

BESKRIVNING AV UTFORANDEEXEMPEL I fig. 1 och 2 visas en vattenturbin 1 avsedd att nedsankas i strommande vatten och darvid bringas att rotera och generera elektrisk strom. Vattenturbinen innefattar, se detaljvyn i fig. 3, en propeller 3 med rotorblad 5 anbragt att rotera i ett turbin- och gene- ratorhus 7, som kan ha vasentligen cylindrisk form och har en langdriktning eller axiell riktning med en framre ande och en bakre ande. Den framre anden är avsedd att vara belagen uppstroms den bakre anden. Propellern sitter vid husets bakre ande och är direkt kopplad till rotorn 9 hos en elektrisk generator 11 sasom genom att propellerns axel är gemensam med generatorns axel 13. Generatorn har en stator 15 fast forbun- den med turbin- och generatorhuset 7. AxeIn 13 är anordnad att fritt rotera i huset med hjalp av lagringar 17, 19. Den elektriska generatorn är elektriskt ansluten med hjalp av ledningar 21 , som utgar fran turbin- och generatorhusets 7 framre ande.

Vattenturbinen 1 är mekaniskt ansluten till en lamplig kropp eller yta, ej visad, med hjalp av en flexibel forbindning. Den flexibla forbindningen kan utgoras av ett iha- ligt bojligt ror 23 utformat, sá att dess bojlighet medger att turbin- och generatorhuset 7 installer sig med sin axiella riktning i vattenstrommens riktning, men sá att turbin- och generatorhusets rotation samtidigt forhindras. lnuti det bojliga roret kan de elektriska ledarna 21 vara forlagda. Det bojliga roret 23 är vid en ande styvt fastgjord vid turbinoch generatorhusets 7 framre ande och vid sin andra ande styvt fastgjord vid den ovan namnda kroppen eller ytan.

Det bbjliga rOret 23, som ocksa allmant kan betecknas som en slang eller en langstrackt, ihalig kropp med bojlighet i sin langdriktning, kan exempelvis innefatta ett holje med krysslagd vav, som ger den en avsevard och tillracklig vridstYVhet samtidigt som den är bojlig. Salunda kan vissa hydraulslangar vara lampliga att anvandas I slangens halighet kan ledare fran generatorn dras till farkosten eller infastningen och vidare till nagot yttre elsystem. Det inre av det bojliga roret 23 kan ocksa fungera kir ventilation av turbin- och generatorhusets 7 inre for tryckutjamning och sa att vattenanga fran eventuell kondens i huset kan ledas bort, forutsatt att det bojliga roret är vattentatt och ar vattentatt fastgjort atminstone vid vattenturbinen 1. 4 I fig. 4 visas hur den flexibla forbindningen 23 kan vara fast vid en lamplig yta 25 vid en fast forankring eller ett batskrov. Vid ytan är en delsfarisk nippel 27 fast medelst en ring 29, som trycks mot ytan 25 av skruvar 31 . Nippeln kan dá installas i lamplig vinkel i forhallande till ytan 25. En flansmutter 33 sitter vid den flexibla forbindningens an- de och är fastskruvad vid nippelns 27 fria ande. Sasom framgar av figuren erfordras ett relativt sett litet omrade for anslutningen till yta 25, vilket omrade exempelvis kan ha en storsta diameter av 5 - 10 cm, eller till och med hogst 7,5 cm.

Den flexibla forbindningen skall salunda ha tillracklig bojlighet i sin langdriktning med samtidigt ha tillracklig vridstyvhet, sá att vattenturbinens hus 23 inte roterar nar den är nedsankt i strommande vatten och propellern 3 roterar med ett visst motstand framkallat av den magnetiska kopplingen mellan den elektriska generatorns 11 stator 15 och rotor 9. Det är dá tankbart att aven en ej vattentat forbindning kan anvandas, exempelvis utformad av till varandra ledat kopplade ihaliga metallsegment eller metallringar, ej visade. Ventilationen av husets 7 inre kan dá ske genom ett vattentatt ror, som passerar genom metallsegmentens eller metallringarnas inre och som ocksa kan uppta de elektriska anslutningsledningarna.

En annan mojlig utformning är att enbart propellern är placerad i vattenturbinens hus medan den elektriska generatorn sitter vid den flexibla forbindningens andra ande. En roterande s k "bojlig axel", ej visad, av exempelvis den typ, som anvands for att for- binda ett roterande handverktyg med en drivkalla, kan dá vara fast forbunden med propelleraxeln och passera fran vattenturbinen genom det inre av ett flexibelt, vridstyvt ror och fram till den elektriska generatorn, som alltsa är placerad pa avstand fran vattenturbinen, exempelvis ovanfor vattenytan, i en vattenfarkost eller vid det flexibla rorets forankring vid en fast kropp.

Claims (6)

PATENTKRAV

1. Vattenturbin (1) avsedd att nedsankas i strOmmande vatten, kopplad till en elektrisk generator (11) fOr alstrande av elektrisk strOm och mekaniskt forbunden med en lamplig, relativt sett fast eller stationar punkt, sasom en vattenfarkost eller en geo5 grafiskt fast punkt, varvid den elektriska generatorn ar anordnad i samma hus (7) som vattenturbinen, kannetecknad av att den mekaniska forbindningen mellan turbin- och generatorhuset (7) och den namda, relativt sett fasta eller stationara punkten utgors av ett bojligt, vridstyvt och ihaligt organ (23), vilket ar vridstyvt fast vid den namnda punkten och vid turbin- och generatorhuset s6 att turbin- och generatorhusets rotation 10 forhindras och vilkets bOjlighet medger att turbin- och generatorhuset (7) installer sig med sin axiella riktning i det strommande vattnets stromningsriktning..

2. Vattenturbin (1) enligt krav 1, kannetecknad av att det bOjliga, vridstyva och ihaliga organet (23) innefattar ett holje med krysslagd vav.

3. Vattenturbin (1) enligt krav 1, kannetecknad av att det bojliga, vridstyva och 15 ihaliga organet (23) innefattar en hydraulslang.

4. Vattenturbin (1) enligt nagot av krav 1 - 3, kannetecknad av att elektriska ledningar (21) fran den elektriska generatorn (11) ar forlagda i det inre av det bojliga, vridstyva och ihaliga organet (23).

5. Vattenturbin (1) enligt nagot av krav 1 - 4, kannetecknad av att det bOjliga, 20 vridstyva och ihaliga organet (23) är vattentatt och att dess inre ar vattentatt fOrbundet med ett inre utrymme i den elektriska generatorn (11) for ventilation av detta utrymme.

6. Vattenturbin (1) enligt nagot av krav 1 - 4, kannetecknad av att det bojliga, vridstyva och ihaliga organet (23) ar vattentatt och att dess inre ar vattentatt fOrbundet med ett inre utrymme i den elektriska generatorn (11) fOr fOr bortledning av kondens och/eller for utjamning av trycket i utrymmet mot atmosfarstrycket eller det omgivande trycket. 6