SE540347C2 - Method of changing the size of a helical rotor - Google Patents

Method of changing the size of a helical rotor Download PDF

Info

Publication number
SE540347C2
SE540347C2 SE1430063A SE1430063A SE540347C2 SE 540347 C2 SE540347 C2 SE 540347C2 SE 1430063 A SE1430063 A SE 1430063A SE 1430063 A SE1430063 A SE 1430063A SE 540347 C2 SE540347 C2 SE 540347C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
blade
line
rotation
turbine
rotor
Prior art date
Application number
SE1430063A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE1430063A1 (en
Inventor
Kullander Thomas
Original Assignee
Kullander Thomas
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 Kullander Thomas filed Critical Kullander Thomas
Priority to SE1430063A priority Critical patent/SE540347C2/en
Publication of SE1430063A1 publication Critical patent/SE1430063A1/en
Publication of SE540347C2 publication Critical patent/SE540347C2/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
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • 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
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • 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
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/06Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
    • F03D7/065Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor controlling rotor speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/31Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape
    • F05B2240/313Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape with adjustable flow intercepting area
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/10Geometry two-dimensional
    • F05B2250/15Geometry two-dimensional spiral
    • 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
    • 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
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till en metod att under drift reglera storleken hos en rotor till en turbin som utvinner energin ur hastigheten hos en strömmande fluid såsom vind, ånga, vattenströmmar och vattenvågor. Turbinens rotationslinje är i huvudsak vinkelrät orienterad den ifrågavarande fluidriktningen och av ett slag som innefattar en självbärande rotationssymmetrisk bladkropp integrerat uppbyggd av parvist och korsvist förbundna rotorblad förlagda i rymdspiraler mellan rotorns bägge ändar och upphängda i turbinen i åtminstone en av nämnda ändar. Metoden innebär att stångförband anordnade till att öka eller minska spiralvinkeln hos bladkroppen vrides samtidigt med att bärarmar anordnade till att öka eller minska diametern hos bladkroppen vrides, så att förhållandet mellan bladkroppens längd och diameter därmed automatiskt förändras.Uppfinningen hänför sig även till utförandet av metoden i ett markfast eller flytande kraftaggregat vilket omvandlar den utvunna energin till elektrisk eller mekanisk eller visuell effekt, eller till en kombination av dessa effekter.The present invention relates to a method of controlling during operation the size of a rotor of a turbine which extracts the energy from the velocity of a flowing fluid such as wind, steam, water currents and water waves. The line of rotation of the turbine is substantially perpendicularly oriented to the fluid direction in question and of a kind comprising a self-supporting rotationally symmetrical blade body integrally constructed of pairwise and crosswise connected rotor blades arranged in space spirals between both ends of the rotor and suspended in the turbine at least one of the turbines. The method means that rod joints arranged to increase or decrease the spiral angle of the blade body are rotated at the same time as support arms arranged to increase or decrease the diameter of the blade body are rotated, so that the relationship between the blade body length and diameter thereby automatically changes. a ground-based or floating power unit which converts the extracted energy into electrical or mechanical or visual power, or into a combination of these effects.

Description

METOD ATT ÄNDRA STORLEKEN PÅ EN SPIRALFORMAD ROTOR TEKNISKT OMRÅDE Den föreliggande uppfinningen hänför sig till en metod att reglera storleken hos en rotor till en turbin anordnad för utvinning av energi ur en strömmande fluid genom rotation av rotorn kring en rotationslinje vid i huvudsak vinkelrät orientering av densamma mot ifrågavarande fluidriktning, d.v.s. en tvärställd turbin, varvid rotorn är försedd med rotorblad förlagda i rymdspiraler mellan rotorns bägge ändar och upphängda i turbinen i åtminstone en av nämnda ändar. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of controlling the size of a rotor to a turbine arranged to recover energy from a flowing fluid by rotating the rotor about a line of rotation of substantially perpendicular orientation thereof. against the fluid direction in question, ie a transverse turbine, the rotor being provided with rotor blades arranged in space spirals between the two ends of the rotor and suspended in the turbine at at least one of said ends.

Uppfinningen hänför sig även till utförandet av regleringsmetoden i ett markfast eller flytande kraftaggregat vilket omvandlar den utvunna energin till elektrisk eller mekanisk eller visuell effekt, eller till en kombination av två eller tre av nämnda effekter. The invention also relates to the performance of the control method in a ground-based or floating power unit which converts the recovered energy into electrical or mechanical or visual effect, or into a combination of two or three of said effects.

UPPFINNINGENS BAKGRUND Turbiner som är anordnade att utvinna energi ur en strömmande fluid - såsom luftströmmar, ångströmmar, vattenströmmar eller vattenvågor - är vanligtvis konstruerade för att utvinna maximal energi ur strömningen vid en bestämd fluidhastighet, d.v.s. ha en konstruktionsdriftpunkt. Grundläggande för turbinens effektiva funktion är existensen av en fluidhastighet som ger tillräcklig lyftkraft på rotorbladen för att övervinna det sammanlagda motståndet hos rotorblad och turbin. Turbinaxeln fås därmed att rotera genom att lyftkraften, vilken uppkommer som resultat av tryckskillnader vid fluidens passage av rotorbladens vingprofil, uppvisar en kraftkomposant riktad i rotationsriktningen som - vid multiplicering med avståndet till rotationslinjen - ger upphov till ett kraftmoment som skapar nämnda ändamålsenliga rotation. Ovanstående gäller för såväl konventionella s.k. snabblöpare (vindturbiner), ångturbiner och vattenturbiner där turbinaxeln är riktad väsentligen parallell med fluidriktningen; som för mer okonventionella tvärställda turbiner där turbinaxeln är riktad vertikalt och vinkelrät mot fluidriktningen, t.ex. vindturbiner av typ s.k. H-rotorer (SE564997C2), eller där turbinaxeln är riktad vinkelrät men horisontellt mot den ifrågavarande fluidriktningen, t.ex. US2011/110779A1. BACKGROUND OF THE INVENTION Turbines arranged to recover energy from a flowing fluid - such as air currents, steam currents, water currents or water waves - are usually designed to extract maximum energy from the flow at a certain fluid velocity, i.e. have a construction operating point. Fundamental to the efficient operation of the turbine is the existence of a fluid velocity which provides sufficient lifting force on the rotor blades to overcome the total resistance of the rotor blades and turbine. The turbine shaft is thus caused to rotate by the lifting force, which arises as a result of pressure differences when the fluid passes through the wing profile of the rotor blades, has a force component directed in the direction of rotation which - when multiplied by the distance to the line of rotation - gives rise to a force. The above applies to both conventional so-called quick runners (wind turbines), steam turbines and water turbines where the turbine shaft is directed substantially parallel to the fluid direction; as for more unconventional transverse turbines where the turbine shaft is directed vertically and perpendicular to the fluid direction, e.g. wind turbines of the type s.k. H-rotors (SE564997C2), or where the turbine shaft is directed perpendicularly but horizontally to the fluid direction in question, e.g. US2011 / 110779A1.

Tvärställda turbiner uppvisar som känt en rotationsaxel med en rotor som roterar kring nämnda rotationsaxel, och fyra signifikanta passager av fluiden genom rotorn: uppströms, medströms, nedströms och motströms; varvid erhålls en pulserande lyftkraft på rotorbladen under rotationsvarvet som är till beloppet cosinusfördelad och till storleken maximal uppströms och nedströms, och minimal medströms och motströms. Det är känd teknik att rotorns rotation överförs till turbinen i ett eller flera förband som vardera uppvisar en upphängningspunkt till ett rotorblad. Således kan rotorn och rotorbladen vara förbundna till turbinen i ett flertal upphängningspunkter. Upphängning i två symmetriskt belägna punkter i eller omkring rotorns mittnormalplan, s.k. mittupphängd rotor, finns utförd hos bl. a. omnämnda H-rotorer. Upphängning i rotorbladens bägge ändar är utförd hos bl. a. Darrieus vindturbin (NL19181). Även upphängning i rotorbladens ena ände, s.k. ändupphängd rotor, är känd och utförd hos en vindturbin med raka blad förenade i ett centralt turbinnav placerat i markhöjd och spretande snett uppåt. Det är vidare känt att mittupphängda turbiner är försedda med ett bärverk innefattande bärarmar, turbinnav och turbinaxel som stör fluidens strömning genom bladkroppen, så att lyftkraften minskar på rotorbladet vid framförallt nedströmspassagen och turbinens verkningsgrad därmed sänks. Denna nackdelen bl. a. medför att tvärställda turbiner uppvisar en lägre verkningsgrad än konventionella snabblöpare vid samma soliditet, d.v.s. att kvoten mellan rotorbladens spetshastighet och den verkliga fluidhastigheten är lägre. Vid investeringar i vindkraftverk föredras därför ofta snabblöpare. Såsom kanske inses av det ovan anförda, finns det ett behov av att undvika en rotor som är mittupphängd i syfte att uppnå en högre verkningsgrad hos turbinen. Transverse turbines have a known axis of rotation with a rotor rotating about said axis of rotation, and four significant passages of the fluid through the rotor: upstream, cocurrent, downstream and countercurrent; thereby obtaining a pulsating lifting force on the rotor blades during the rotational revolution which is cosine distributed to the amount and to the magnitude maximum upstream and downstream, and minimal downstream and countercurrent. It is known in the art that the rotation of the rotor is transmitted to the turbine in one or more connections, each of which has a suspension point to a rotor blade. Thus, the rotor and the rotor blades can be connected to the turbine at a plurality of suspension points. Suspension at two symmetrically located points in or around the central normal plane of the rotor, so-called center-mounted rotor, is available from e.g. a. the aforementioned H-rotors. Suspension at both ends of the rotor blades is made of e.g. a. Darrieus wind turbine (NL19181). Also suspension at one end of the rotor blades, so-called end-suspended rotor, is known and made of a wind turbine with straight blades connected in a central turbine hub located at ground level and spreading obliquely upwards. It is further known that center-suspended turbines are provided with a support structure comprising support arms, turbine hub and turbine shaft which disturb the flow of fluid through the blade body, so that the lifting force on the rotor blade decreases, especially in the downstream passage and the turbine efficiency is thereby reduced. This disadvantage i.a. a. means that transverse turbines have a lower efficiency than conventional fast runners at the same solidity, i.e. that the ratio between the tip speed of the rotor blades and the actual fluid speed is lower. When investing in wind turbines, fast runners are therefore often preferred. As may be appreciated from the foregoing, there is a need to avoid a rotor that is center-suspended in order to achieve a higher efficiency of the turbine.

Tvärställda turbiner uppvisar som känt företrädesvis tre raka rotorblad, d.v.s. med nosen (framkanten) parallell med rotationslinjen, såsom exempelvis hos H-rotorer. Det är vidare känt att en centrifugalkraft uppkommer till följd av turbinens rotation kring rotationslinjen och verkande på turbinens massa, riktad vinkelrät och utåt från rotationslinjen. Centrifugalkraften adderas därmed vektoriellt till lyftkraften på rotorbladen, så att den resulterande kraften på rotorbladet ökar vid passagen medströms, nedströms och motströms; medan den istället minskar uppströms. Den därav resulterande pulserande kraften på rotorbladen har således sitt maximum nedströms och minimum uppströms, en snedfördelning som ger risk för materialutmattning, oönskade vibrationer, egensvängningar och oljud hos turbinen. Rotorer försedda med raka rotorblad uppvisar ovanstående utmaningar vid konstruktionen av rotorbladen och infästningar av desamma. Det är känd teknik att tvärställda turbiner som uppvisar tre raka rotorblad ej självstartar rotorn vid låga fluidhastigheter, utan turbinen måste motorstartas med generatorn; däremot, har spiralformade rotorblad egenskapen att lättare kunna starta rotorn. Spiralformade rotorblad är känd teknik från bland annat CA 2674997 som beskriver en vindturbin anordnad med spiralformade vertikala rotorblad, vilka flerstädes är direkt och fast förbundna med turbinens nav på turbinaxeln; och i WO2120153813(A1) som beskriver en vattenturbin anordnad analogt med en flerbladig s.k. Darrieus vindturbin (NL19181); samt i WO2120152869(A1) som beskriver en vattenturbin med hopfällbara spiralformade blad. Såsom kanske inses av det ovan nämnda, uppvisar en rotor med spiralformade blad fördelar vilka kan utvecklas och framhävas ytterligare. As is known, transverse turbines preferably have three straight rotor blades, i.e. with the nose (leading edge) parallel to the line of rotation, as for example in H-rotors. It is further known that a centrifugal force arises as a result of the rotation of the turbine about the line of rotation and acting on the mass of the turbine, directed perpendicularly and outwards from the line of rotation. The centrifugal force is thus added vectorially to the lifting force on the rotor blades, so that the resulting force on the rotor blade increases at the passage downstream, downstream and countercurrent; while it instead decreases upstream. The resulting pulsating force on the rotor blades thus has its maximum downstream and minimum upstream, an oblique distribution which gives risk of material fatigue, unwanted vibrations, natural oscillations and noise of the turbine. Rotors provided with straight rotor blades present the above challenges in the construction of the rotor blades and attachments thereof. It is known in the art that transverse turbines having three straight rotor blades do not self-start the rotor at low fluid velocities, but the turbine must be started with the generator; on the other hand, helical rotor blades have the property of being able to start the rotor more easily. Spiral rotor blades are known technology from, inter alia, CA 2674997 which describes a wind turbine arranged with helical vertical rotor blades, which in most places are directly and fixedly connected to the turbine hub on the turbine shaft; and in WO2120153813 (A1) which describes a water turbine arranged analogously to a multi-bladed so-called Darrieus wind turbine (NL19181); and in WO2120152869 (A1) which describes a water turbine with collapsible helical blades. As may be appreciated from the above, a rotor with helical blades has advantages which can be further developed and emphasized.

Tvärställda turbiner uppvisar som känt företrädesvis rotorblad i vindutförandet försedda vid vingprofil med konstant anfallsvinkel mot rotationsriktningen, vilka saknar egenskapen att kunna bromsa turbinen aerodynamiskt vid vindhastigheter överstigande konstruktionsdriftpunkten enligt ovan. Hos exempelvis snabblöpare kan turbinbladet vridas mekaniskt kring dess egen längdaxel i syfte att - vid tillräckligt hög vindhastighet - anpassa turbinbladens anfallsvinkel (?) och därmed erhålla ett konstant varvtal, så att - om vindhastigheten överstiger ett visst värde - turbinbladen vrids helt ur vind och turbinen ställs av. Ingen effekt genereras då, men när vinden avtar vrids bladen tillbaka och turbinen levererar återigen effekt. Hos H-rotorer likaså, ökar varvtalet med vindhastigheten upp till en viss övre gräns där turbinaxeln måste vara försedd med en anordning eller metod för bromsning eller styrning av turbinens varvtal, annars havererar turbinen p.g.a. för stor belastning eller genom att generatorn blir överhettad. I avsaknad av, eller i kombination med, metoder för styrning av varvtalet -såsom en varvtalsväxel - kan turbinen förses med två generatorer avsedda för olika varvtalsintervall, vilka kräver ett större styrsystem med åtföljande reglerutrustning. Istället kan en enda generator användas - vilket förenklar elproduktionen - genom att turbinen bromsas elektriskt av en permanentmagnetiserad synkrongenerator, som beskrivs i WO2010/039075 och uppges kräva en stark nätanslutning med en nätspänning överstigande 10 kV för att vara effektiv. För turbiner som ej är anslutna till ett starkt nät med en nätspänning överstigande 10 kV är emellertid ovan nämnda lösning ej möjlig att genomföra, istället är en aerodynamisk bromsning att föredra för sådana autonoma friturbiner. Eftersom rotorbladen uppvisar en konstant anfallsvinkel (?) enligt ovan, kan de emellertid ej vridas ur vind så att lyftkraften upphör och rotorn stannar, såsom är möjligt för rotorbladen hos snabblöpare enligt ovan. Såsom kanske inses av det ovan anförda, finns det ett behov att aerodynamiskt kunna bromsa tvärställda turbiner med konstant anfallsvinkel (?) mot rotationsriktningen i syfte att minska varvtalet vid vindstyrkor större än den nominella märkeffekten, istället för att helt stoppa turbinen. As is known, transverse turbines preferably have rotor blades in the wind version provided at a wing profile with a constant angle of attack against the direction of rotation, which do not have the property of being able to brake the turbine aerodynamically at wind speeds exceeding the design operating point as above. In the case of fast runners, for example, the turbine blade can be rotated mechanically about its own longitudinal axis in order to - at a sufficiently high wind speed - adjust the angle of attack of the turbine blades (?) And thus obtain a constant speed, so that - if the wind speed exceeds a certain value - the turbine blades turned off. No power is generated then, but when the wind decreases, the blades turn back and the turbine delivers power again. In H-rotors as well, the speed increases with the wind speed up to a certain upper limit where the turbine shaft must be equipped with a device or method for braking or controlling the turbine speed, otherwise the turbine fails due to excessive load or overheating of the generator. In the absence of, or in combination with, methods for controlling the speed - such as a speed gearbox - the turbine can be equipped with two generators intended for different speed ranges, which require a larger control system with accompanying control equipment. Instead, a single generator can be used - which simplifies electricity production - by the turbine being electrically braked by a permanently magnetized synchronous generator, which is described in WO2010 / 039075 and is said to require a strong mains connection with a mains voltage exceeding 10 kV to be efficient. However, for turbines which are not connected to a strong mains with a mains voltage exceeding 10 kV, the above-mentioned solution is not possible to implement, instead an aerodynamic braking is preferable for such autonomous free turbines. However, since the rotor blades have a constant angle of attack (?) As above, they can not be turned out of wind so that the lifting force ceases and the rotor stops, as is possible for the rotor blades of fast runners as above. As may be appreciated from the above, there is a need to be able to aerodynamically brake transverse turbines with a constant angle of attack (?) Against the direction of rotation in order to reduce the speed at wind speeds greater than the nominal rated power, instead of stopping the turbine completely.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett första syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en metod att reglera storleken hos en rotor till en turbin för utvinning av energi från strömmande fluider vid i huvudsak vinkelrät orientering av rotationslinjen mot ifrågavarande fluidriktning, varvid uppfinningen introducerar en ny rotortyp i syfte att nå högre verkningsgrad hos turbinen i jämförelse med motsvarande tvärställda turbiner med vertikalaxlade eller horisontalaxlade rotorer. SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a method of controlling the size of a rotor of a turbine for recovering energy from flowing fluids at substantially perpendicular orientation of the line of rotation towards the fluid direction, the invention introducing a new type of rotor for the purpose of achieve higher efficiency of the turbine in comparison with corresponding transverse turbines with vertical-axis or horizontal-axis rotors.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att övervinna eller förbättra åtminstone en av nackdelarna med tidigare känd teknik eller tillhandahålla ett användbart alternativ. Åtminstone ett av syftena ovan uppnås med en metod enligt patentkrav 1-3. A second object of the present invention is to overcome or improve at least one of the disadvantages of the prior art or to provide a useful alternative. At least one of the above objects is achieved with a method according to claims 1-3.

Såsom används här, - avser termen "axiell" ange riktning som är parallell med rotationslinjen och "radiell", vinkelrät mot rotationslinjen; - avser termen "tvärsnittssektion” den plana figur som uppkommer vid genomskärning av ett strukturelement i rät vinkel mot dess längdaxel; - avser termen "centrumlinje” en normallinje till planet innehållande nämnda tvärsnittssektion med fotpunkt belägen på tvärsnittssektionens symmetrilinje eller skelettlinje eller i dess tyngdpunkt. Termen "centrumlinje" används även om strukturelementets längdaxel ej är rät, det vill säga att ”centrumlinjen” har egenskapen att kunna vara krökt. Termen ”skelettlinje” (Q) avser den linje som sammanbinder mittpunkterna hos cirklarna vilka kan inskrivas i en vingprofil, det vill säga att skelettlinjen ligger mitt emellan den övre och undre vingytan hos en vingprofil; - avser uttrycket vara "förbunden med", "i förband med” eller ”omsluten av” en annan del, att delen kan antingen vara direkt förbunden till eller direkt omsluten av den andra delen eller kan mellanliggande delar också vara närvarande. As used herein, the term "axial" refers to a direction parallel to the line of rotation and "radial" perpendicular to the line of rotation; - the term "cross-sectional section" means the planar figure arising from the cross-section of a structural element at right angles to its longitudinal axis; The term "center line" is used even if the longitudinal axis of the structural element is not straight, ie the "center line" has the property of being curved. The term "skeletal line" (Q) refers to the line connecting the midpoints of the circles which can be inscribed in a wing profile, i.e. the skeletal line lies midway between the upper and lower wing surfaces of a wing profile; - the term refers to being "connected to", "in connection with" or "enclosed by" another part, that the part may either be directly connected to or directly enclosed by the other part or intermediate parts may also be present.

Däremot, när en del är refererad till att vara "direkt förbunden" med eller "direkt omsluten” av en annan del, så finns där ingen mellanliggande del närvarande; - avser uttrycket "fast förband" eller "fast förbunden” att rotation och translation mellan ingående delar i förbandet ej är möjlig, medan termen ”lager” anger att rotation och translation mellan ingående delar bägge är möjlig; varvid ”glidlager” anger att axiell translation men ej rotation är möjlig, och ”rullager” att rotation men ej axiell translation är möjlig; - avser beteckningen "första”, "andra” och "tredje” möta behovet av att särskilja singularitet hos en pluralitet av helt permutabla element, men ej att numrera fysiskt; det vill säga, vilket som helst av elementen kan därvidlag betecknas som det "första”, "andra" eller "tredje". On the other hand, when one part is referred to as being "directly connected" with or "directly enclosed" by another part, then no intermediate part is present; - the term "fixed connection" or "fixed connection" refers to rotation and translation between components of the joint are not possible, while the term "bearing" indicates that rotation and translation between components are both possible; wherein "plain bearing" indicates that axial translation but not rotation is possible, and "roller bearing" that rotation but not axial translation is possible; - the terms "first", "second" and "third" refer to the need to distinguish singularity of a plurality of completely permutable elements, but not to number physically, that is, any of the elements can be referred to as the "first". "," Second "or" third ".

Således avser den föreliggande uppfinningen en metod att med hjälp av ett förskjutningsmedel reglera storleken hos en bladkropp till en turbin anordnad för produktion av användbar energi ur rörelsen hos en strömmande fluid vid i huvudsak vinkelrät orientering av turbinens rotationslinje mot den ifrågavarande fluidriktningen (W), innefattande ett turbinrullager försett med ett roterbart lagerhus och ett icke roterbart lagerhus, och uppvisande en centrumpunkt och en centrumlinje vilken passerar genom nämnda centrumpunkt, och åtminstone ett stödnav anordnat i fast förband med det roterbara lagerhuset och en stödstruktur anordnad i fast förband med det icke roterbara lagerhuset, och en bladkropp helt eller delvis belägen i fluiden och anordnad i förband med det roterbara lagerhuset, varvid fluidens rörelse tillåter rotation av bladkroppen kring rotationslinjen vilken sammanfaller med centrumlinjen i en punkt identisk med centrumpunkten, och innefattar ett flertal rotorblad vilka var och ett är kontinuerligt förlöpande axiellt och radiellt i en rymdspiralkurva med spiralaxel i rotationslinjen och uppvisande en snoddriktning kring rotationslinjen och i normalplanet till rymdspiralkurvan försett med en tvärsnittssektion försedd med en centrumlinje och uppvisande en vingprofil med två ändpartier, varvid det första ändpartiet uppvisar en avrundad nos (N) riktad i bladkroppens rotationsriktning (V) och det andra ändpartiet uppvisar en spets (S) i den motsatta riktningen, varvid turbinen uppvisar en skärningspunkt (PN) mellan rotationslinjen och en normallinje till rotationslinjen, och ett flertal bladförband vilka var och ett uppvisar en skärningspunkt (PB1) mellan centrumlinjen i ett första rotorblad och nämnda normallinje och en skärningspunkt (PB2) mellan centrumlinjen i ett andra rotorblad och nämnda normallinje, varvid skärningspunkterna (PN, PB1 , PB2) är förbundna av en gemensam normallinje (14) till rotationslinjen och (14) är försedd med en ändpunkt i (PN), varvid avståndet PN-PB1 är ej lika med avståndet PN-PB2, varvid nämnda första och andra rotorblad uppvisar olika snoddriktningar kring rotationslinjen och är förbundna med varandra i åtminstone ett av nämnda bladförband (13), och bladkroppen uppvisar en längd (L) och en diameter (D) och en spiralvinkel (?) mellan rotorbladets centrumlinje (11) och rotationslinjen vid projektion på rotationslinjen, och en mittpunkt (PM) i skärningspunkten mellan rotationslinjen och mittnormalplanet (M). Thus, the present invention relates to a method of using a displacing means to control the size of a blade body of a turbine arranged to produce useful energy from the motion of a flowing fluid while substantially perpendicularly orienting the line of rotation of the turbine towards the fluid direction (W), comprising a turbine roller bearing provided with a rotatable bearing housing and a non-rotatable bearing housing, and having a center point and a center line passing through said center point, and at least one support hub arranged in fixed connection with the rotatable bearing housing and a support structure arranged in fixed connection with the non-rotatable bearing housing , and a blade body wholly or partly located in the fluid and arranged in communication with the rotatable bearing housing, the movement of the fluid allowing rotation of the blade body about the line of rotation which coincides with the center line at a point identical to the center point, and comprising a plurality of rotor blades each t is continuously extending axially and radially in a space spiral curve with a helical axis in the line of rotation and having a helical direction about the line of rotation and in the normal plane of the space helix curve provided with a cross section having a center line and having a wing profile with two end portions. N) directed in the direction of rotation of the blade body (V) and the other end portion has a tip (S) in the opposite direction, the turbine having an intersection point (PN) between the line of rotation and a normal line to the line of rotation, and a plurality of blade joints each having a intersection point (PB1) between the center line of a first rotor blade and said normal line and an intersection point (PB2) between the center line of a second rotor blade and said normal line, the intersection points (PN, PB1, PB2) being connected by a common normal line (14) to the rotation line and (14) is provided with an endpoint in (PN), wherein of the position PN-PB1 is not equal to the distance PN-PB2, said first and second rotor blades having different torsional directions about the line of rotation and being connected to each other in at least one of said blade joints (13), and the blade body having a length (L) and a diameter (D) and a spiral angle (?) Between the center line (11) of the rotor blade and the line of rotation when projected on the line of rotation, and a midpoint (PM) at the point of intersection between the line of rotation and the center normal plane (M).

Uppfinningen utmärks särskilt av att bladförbanden är förbundna med varandra av mellanliggande delar bestående av nämnda rotorblad. The invention is characterized in particular by the fact that the blade connections are connected to each other by intermediate parts consisting of said rotor blades.

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 1): - är det rörelsen hos en strömmande fluid som ger upphov till bladkroppens rotation, d.v.s. att bladkroppen kan befinna sig antingen helt i den strömmande fluiden eller delvis i ett parti av fluiden som ej är strömmande. Således kan bladkroppen ej rotera om den helt befinner sig i det parti av fluiden som ej är strömmande, d.v.s. där fluiden är stillastående; - kan fluiden i princip utgöras av vilken materia som helst i ett flytande eller gasformigt aggregationstillstånd. Exempelvis kan fluiden bestå av ett eller flera grundämnen i gasform, såsom luft; eller i flytande form, såsom vatten; eller en blandning av gas och flytande former, såsom förekommer i kondenserande ånga. Således kan fluiden vara sammansatt av två eller flera olika ämnen, exempelvis luft och vatten, varvid strömningen hos dessa fluider kan ha olika styrka och riktning; - betecknar uttrycket “snoddriktning" huruvida rymdspiralkurvan är högervriden eller vänstervriden. Ett rotorblad kan således uppvisa en av två snoddriktningar, d.v.s. högervridet eller vänstervridet; varvid två rotorblad kan uppvisa snoddriktningar som antingen är lika, d.v.s. bägge högervridna eller vänstervridna; eller olika, d.v.s. ett högervridet första rotorblad och ett vänstervridet andra rotorblad. Enligt den föreliggande uppfinningen skall således ett första högervridet rotorblad förbindas med alla vänstervridna rotorblad, ett andra högervridet rotorblad förbindas med alla vänstervridna rotorblad, o.s.v. till dess att samtliga högervridna rotor blad är förbundna. Vid utövandet av den föreliggande uppfinningen kan det noteras att det ej är en nödvändig förutsättning att biadkroppen är rotationssymmetrisk, d.v.s. att rotorblad uppvisande olika snoddriktningar är lika till antalet; eller att rotorblad uppvisande lika snoddriktningar också uppvisar lika spiralvinkel eller är ekvidistanta, eller är separata och ej förbundna med varandra; - finns ett bladförband i varje korsning mellan ett högervridet och vänsten/ridet rotorblad, varvid bladförbandet förbinder de bägge korsande rotorbladen. As may be appreciated from the above (see claim 1): - it is the movement of a flowing fluid which gives rise to the rotation of the leaf body, i.e. that the leaf body may be located either entirely in the flowing fluid or partially in a portion of the fluid which is not flowing. Thus, the blade body cannot rotate if it is completely in the portion of the fluid that is not flowing, i.e. where the fluid is stationary; - the fluid can in principle consist of any matter in a liquid or gaseous aggregation state. For example, the fluid may consist of one or more elements in gaseous form, such as air; or in liquid form, such as water; or a mixture of gas and liquid forms, such as in condensing steam. Thus, the fluid may be composed of two or more different substances, for example air and water, whereby the flow of these fluids may have different strength and direction; - the term "twist direction" indicates whether the space spiral curve is right-turned or left-handed. A rotor blade can thus have one of two twist directions, i.e. right-turned or left-handed; Thus, according to the present invention, a first right-hand rotor blade is connected to all left-hand rotor blades, a second right-hand rotor blade is connected to all left-hand rotor blades, etc. until all right-hand rotor blades are connected to it. In the present invention it can be noted that it is not a necessary condition that the biadbody is rotationally symmetrical, i.e. that rotor blades having different twist directions are equal in number, or that rotor blades having equal twist directions also have equal spiral angle or are istanta, or are separate and unconnected; there is a blade joint at each intersection between a right-handed and left / ridden rotor blade, the blade joint connecting the two intersecting rotor blades.

Således är varje högervridet rotorblad förbundet till samtliga vänstervridna rotorblad i ett eller flera bladförband, och likaså är varje vänstervridet rotorblad förbundet till samtliga högervridna rotorblad i desamma bladförbanden. Antalet bladförband beror på rotorbladens antal och spiralvinklar (?). Exempelvis krävs 21 bladförband att förbinda en bladkropp bestående av 3 högervridna och 3 vänstervridna rotorblad som vrider sig 1 spiralvarv (d.v.s. har stigningen 1) på bladkroppens längd (L), vilket betecknas (3+3)x1. Rotorbladets spiralvinkel (?) är vinkeln mellan rotorbladets centrumlinje och rotationslinjens projektion på rotorbladet. - avser uttrycket "bladkropp" det rotationssymmetriska rymdområde som begränsas dels av de bägge ändnormalplanen (M1, M2), vilka utgör normalplan till rotationslinjen och var och ett innehåller åtminstone en punkt som tangerar rotorbladen axiellt; och dels av den inre och yttre koncentriska rotationsyta vilka generas radiellt av enveloppen till rotorbladen då spiralrotorn roterar, varvid radien från rotationslinjen till den inre rotationsytan är mindre än radien från rotationslinjen till den yttre rotationsytan i varje normalplan beläget mellan de bägge nämnda ändnormalplanen. Med bladkroppens mittnormalplan (M) avses symmetriplanet till de bägge ändnormalplanen (M1, M2) och med bladkroppens längd (L) avses avståndet mellan de bägge ändnormalplanen (M1, M2); - är bladkroppen en del av turbinen men utgör ingen solid kropp utan ett inhomogent rum försett med öppningar i både ändnormalplan och rotationsytor. Bladkroppen sträcker sig således kontinuerligt och runtomgående rotationslinjen i ett integrerat rutnät av korsande rotorblad, där bladförbanden utgör knutarna och maskoma begränsas av rotorbladen, varvid rotorbladen förbinds med varandra endast i bladförbanden. Eftersom varje bladförband förbinder två blad med motsatt snoddriktning betyder det att varje högervridet rotorblad är förbundet med ett vänstervridet rotorblad. Det återförande vridmomentet hos ett högervridet respektive vänstervridet rotorblad är motriktade och tar därmed ut varandra i bladförbandet om spiralvinklarna är lika stora, vilket i praktiken ger en vridmomentfri bladkropp i obelastat tillstånd; d.v.s. utan nämnvärda inbyggda egenspänningar som bl. a. kan resultera i nackdelen av oönskade deformationer; - utgör bladkroppen en egenstyv och därmed självbärande struktur, eftersom rotorbladen stödjer varandra i bladförbanden; varvid böj- och vridstyvheten hos bladkroppen beror av bl.a. antalet rotorblad, antalet bladförband, längden och diametern hos bladkroppen. Bladkroppen kan således böjas ut i den ifrågavarande fluidriktningen p.g.a. belastningen från fluiden på bladkroppen, vilket har till följd att rotationslinjen kan avvika markant från bladkroppens centrumlinje. Bladkroppen kan därmed rotera kring en krökt rotationslinje så att vissa delar av bladkroppen under rotationen ej är vinkelräta mot fluidriktningen; - kan rotorbladen konstrueras med kortare spannlängder och därmed mindre dimensioner än vad som är brukligt vid andra turbintyper med självständiga rotorblad - såsom hos snabblöpare och H-rotorer - eftersom antalet upplagringspunkter ökar då rotorbladen stödjer varandra. Dessutom kan rotorbladen konstrueras med en rundare tvärsnittssektion, d.v.s. med tjockare vingprofil än vad som annars är brukligt vid ovan nämnda turbintyper med självständiga rotorblad; och därigenom erhålla ökat böj- och vridmotstånd med åtföljande minskning av spänningarna i och mellan upplagringspunktema, samt en styvare bladkropp. Således kanske inses att eftersom rotorbladen är spiralformade, blir vinkeln mellan rotorbladens centrumlinjer och rotationslinjen sammanfallande med spiralvinkeln (y); och eftersom den ifrågavarande fluidriktningen är i huvudsak vinkelrät mot rotationslinjen, blir anströmningsvinkeln (?) mellan rotorbladets centrumlinje och en normal till rotationslinjens projektion på rotorbladet därmed lika med 90 minus (?) grader. Därav kanske också inses att vingprofilens effektiva korda i fluidriktningen förlängs med en faktor lika med inversen av sinus för (y), jämfört med rotorbladets verkliga bredd; och eftersom vingprofilens förhållande mellan tjocklek och korda kan antas vara bestämt vid den givna turbinstorleken, måste rotorbladet därför konstrueras med en verklig höjd som är i motsvarande grad större varigenom det erhåller en rundare tvärsnittssektion; - kan rotorbladens nämnda kortare spannlängder tillåta ett avsevärt högre sidoförhållande beräknat på den fria båglängden mellan två bladförband än vad som är brukligt vid andra turbintyper med självständiga rotorblad. Thus, each right-hand rotor blade is connected to all left-hand rotor blades in one or more blade joints, and likewise, each left-hand rotor blade is connected to all right-hand rotor blades in the same blade joints. The number of blade connections depends on the number of rotor blades and spiral angles (?). For example, 21 blade joints are required to connect a blade body consisting of 3 right-handed and 3 left-handed rotor blades which rotate 1 spiral turn (i.e. have the pitch 1) on the length of the blade body (L), which is denoted (3 + 3) x1. The spiral angle (?) Of the rotor blade is the angle between the center line of the rotor blade and the projection of the rotation line on the rotor blade. - the term "blade body" refers to the rotationally symmetrical spatial area bounded in part by the two end normal planes (M1, M2), which constitute the normal plane of the line of rotation and each contains at least one point tangential to the rotor blades axially; and partly by the inner and outer concentric rotating surfaces which are generated radially by the envelope of the rotor blades as the helical rotor rotates, the radius from the rotation line to the inner rotating surface being smaller than the radius from the rotating line to the outer rotating surface in each normal plane located between the two said end planes. The center normal plane (M) of the leaf body refers to the plane of symmetry of the two end normal planes (M1, M2) and the length (L) of the leaf body refers to the distance between the two end normal planes (M1, M2); - the blade body is part of the turbine but does not constitute a solid body but an inhomogeneous space provided with openings in both the end normal plane and the surfaces of rotation. The blade body thus extends continuously and circumferentially the line of rotation in an integrated grid of intersecting rotor blades, where the blade joints form the knots and the meshes are bounded by the rotor blades, the rotor blades being connected to each other only in the blade joints. Since each blade joint connects two blades with opposite twist direction, it means that each right-handed rotor blade is connected to a left-handed rotor blade. The return torque of a right-hand and left-hand rotor blade, respectively, are opposite and thus take each other out of the blade joint if the helical angles are equal, which in practice gives a torque-free blade body in the unloaded state; i.e. without significant built-in natural voltages such as a. may result in the disadvantage of unwanted deformations; - the blade body constitutes a self-rigid and thus self-supporting structure, since the rotor blades support each other in the blade joints; wherein the bending and torsional rigidity of the blade body depends on e.g. the number of rotor blades, the number of blade joints, the length and diameter of the blade body. The blade body can thus be bent out in the fluid direction in question due to the load from the fluid on the blade body, which has the consequence that the line of rotation can deviate markedly from the center line of the blade body. The blade body can thus rotate about a curved line of rotation so that certain parts of the blade body during the rotation are not perpendicular to the fluid direction; - the rotor blades can be constructed with shorter span lengths and thus smaller dimensions than is usual with other turbine types with independent rotor blades - such as in quick runners and H-rotors - as the number of storage points increases when the rotor blades support each other. In addition, the rotor blades can be constructed with a rounder cross-section, i.e. with a thicker wing profile than is otherwise usual with the above-mentioned turbine types with independent rotor blades; and thereby obtain increased bending and torsional resistance with concomitant reduction of the stresses in and between the bearing points, as well as a stiffer blade body. Thus, it may be appreciated that since the rotor blades are helical, the angle between the center lines of the rotor blades and the line of rotation coincides with the helical angle (y); and since the fluid direction in question is substantially perpendicular to the line of rotation, the angle of impact (?) between the center line of the rotor blade and a normal to the projection of the line of rotation on the rotor blade thus becomes equal to 90 minus (?) degrees. From this it may also be understood that the effective chord of the wing profile in the fluid direction is extended by a factor equal to the inverse of the sine of (y), compared with the actual width of the rotor blade; and since the ratio of the blade profile between thickness to chord can be assumed to be determined at the given turbine size, the rotor blade must therefore be constructed with an actual height which is correspondingly greater whereby it obtains a rounder cross-section; the said shorter span lengths of the rotor blades can allow a considerably higher aspect ratio calculated on the free arc length between two blade joints than is usual with other turbine types with independent rotor blades.

Sidoförhållandet för rotorblad enligt den föreliggande uppfinningen är typiskt ett tal mellan 100 och 150, vilket ger upphov till ett lågt inducerat motstånd som bl. a. gör den föreliggande uppfinningen till en lämplig kandidat för turbinparker på ett begränsat område. Det höga sidoförhållandet gör även att fluidströmningen kan uppträda helt eller delvis laminärt över vingprofilen, d.v.s. uppvisa ett lågt Reynolds tal vid höga fluidhastigheter vilket minskar rotorbladets motstånd mot fluiden och därmed ökar turbinens verkningsgrad; - äger bladkroppens kontinuerliga spiralformade rotorblad den fördelaktiga egenskapen av att någonstans på rotationsvinkeln vara positionerade för en optimal anfallsvinkel mot fluidströmningen, så att bladkroppen därmed kan vara istånd att starta rotationen. Med bladkroppens rotationsvinkel (?) avses vinkeln i normalplanet till rotationslinjen med spets i rotationslinjen. Med rotorbladets anfallsvinkel (?) avses vinkeln mellan rotorbladets korda och den ifrågavarande skenbara vindriktningen; - äger bladkroppens kontinuerliga och integrerade spiralformade rotorblad den fördelaktiga egenskapen att ta upp och fördela fluidlasten jämnare än vad raka rotorblad kan göra, genom att kraftmomentet av rotationen sprids över åtminstone delar av rotationsvinkeln, varvid den omnämnda cosinusfördelade pulserande lasten fördelas jämnare över rotationsvarvet. Därigenom minskar risken för materialutmattning, oönskade vibrationer och egensvängningar hos bladkroppen; liksom att oljudet från turbinen i vindutförande kan undvikas, jämfört med snabblöpare med raka turbinblad som genererar ett pulserande och svischande oljud var gång de passerar vindkraftmasten. The aspect ratio of rotor blades according to the present invention is typically a number between 100 and 150, which gives rise to a low induced resistance which i.a. a. makes the present invention a suitable candidate for turbine parks in a limited area. The high aspect ratio also allows the fluid flow to appear fully or partially laminar over the wing profile, i.e. exhibit a low Reynolds number at high fluid velocities which reduces the resistance of the rotor blade to the fluid and thereby increases the efficiency of the turbine; - the continuous helical rotor blade of the blade body has the advantageous property of being positioned somewhere on the angle of rotation for an optimal angle of attack against the fluid flow, so that the blade body can thereby be able to start the rotation. The angle of rotation of the blade body (?) Refers to the angle in the normal plane of the line of rotation with the point in the line of rotation. The angle of attack (?) Of the rotor blade refers to the angle between the cord of the rotor blade and the apparent wind direction in question; the continuous and integrated helical rotor blade of the blade body has the advantageous property of receiving and distributing the fluid load more evenly than straight rotor blades can do, by spreading the moment of force of the rotation over at least parts of the angle of rotation. This reduces the risk of material fatigue, unwanted vibrations and natural oscillations of the leaf body; as well as that the noise from the turbine in wind design can be avoided, compared to fast runners with straight turbine blades that generate a pulsating and whistling noise every time they pass the wind power mast.

Såsom kanske också inses av ovanstående medger den föreliggande uppfinningen att: - två rotorblad förbinds till varandra med olika radiella avstånd till rotationslinjen, det vill säga att de ligger planskilda. Därmed minskar risken att fluidströmningen från det främre rotorbladet stör det bakre under rotationen; - olika tvärsnittssektioner kan utnyttjas för rotorblad med olika radiella avstånd till rotationslinjen i syfte att bäst tillvarata energin hos den högre bladhastigheten på det större radiella avståndet, respektive den lägre bladhastigheten på det mindre radiella avståndet till rotationslinjen; - onödig förvridning och snedställning av bladens tvärsnittssektion och därmed åtföljande sekundära vridmoment i bladöverfallet och effektförlust hos turbinen, kan undvikas genom att resultanten till lyftkraften på vingprofilerna hos de bägge rotorbladen angriper i en gemensam normallinje till rotationslinjen; vilket kan tillåtas, eftersom vingprofilernas aerodynamiska centrum i ett bladförband bägge kan antas uppvisa samma avstånd till nosen (N) relativt längden av respektive korda; - rotorbladens spiralkurvor kan genereras så att bladkroppens inre och yttre rotationsytor var för sig beskriver ett cylindriskt, rakt koniskt, dubbelkoniskt (timglaskoniskt) eller bikoniskt stympat rymdområde; varvid bladkroppens volym begränsas av rymdområdet mellan den yttre och inre rotationsytan, vilket gör att bladkroppen kan anta den mest ändamålsenliga formen för den aktuella turbinen bland 16 (4x4) olika och möjliga formationer. As may also be appreciated from the foregoing, the present invention allows: - two rotor blades to be connected to each other at different radial distances to the line of rotation, i.e. they are plane separated. This reduces the risk of fluid flow from the front rotor blade interfering with the rear during rotation; different cross-sectional sections can be used for rotor blades with different radial distances to the line of rotation in order to best utilize the energy of the higher blade speed at the larger radial distance, and the lower blade speed at the less radial distance to the line of rotation; unnecessary distortion and skew of the cross-section of the blades and the associated secondary torque in the blade overhang and loss of power of the turbine, can be avoided by the resultant of the lifting force on the wing profiles of the two rotor blades attacking in a common normal line to the line of rotation; which can be allowed, since the aerodynamic center of the wing profiles in a blade joint can both be assumed to have the same distance to the nose (N) relative to the length of the respective chord; - the spiral curves of the rotor blades can be generated so that the inner and outer surfaces of rotation of the blade body separately describe a cylindrical, straight conical, double-conical (hourglass conical) or biconically truncated space area; wherein the volume of the blade body is limited by the space area between the outer and inner surface of rotation, which means that the blade body can assume the most appropriate shape for the turbine in question among 16 (4x4) different and possible formations.

I enlighet med den föreliggande uppfinningen, uppvisar ett första bladförband avståndet PN-PB1 som är större än avståndet PN-PB2 och ett andra bladförband avståndet PN-PB1 som är mindre än avståndet PN-PB2, varvid inget bladförband är beläget mellan det första och andra bladförbandet. In accordance with the present invention, a first blade joint has the distance PN-PB1 which is greater than the distance PN-PB2 and a second blade joint the distance PN-PB1 which is smaller than the distance PN-PB2, no blade joint being located between the first and second the leaf bandage.

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 1), innebär detta att det rotorblad som uppvisar den minsta radien till rotationslinjen i ett bladförband kommer att uppvisa den största radien i ett närmast angränsande bladförband. Detta ombyte av rotorbladets placering i två närstående bladförband, medför att rotorbladet omväxlande tillhör den yttre respektive inre rotationsytan i bladkroppen; vilket innebär att rotorbladets rymdspiralkurva har egenskapen att ondulera som en sinuskurva med störst amplitud i bladförbanden och noll amplitud mellan två bladförband. Sinuskurvan för ett ondulerande rotorblad som uppvisar högervriden snoddriktning är förskjuten med en faktor (?) relativt sinuskurvan för ett vänstervridet rotorblad, d.v.s. med 180 grader; men uppvisar samma amplitud, d.v.s. är motriktad. Bladkroppen ger därmed intrycket -för en betraktare - att samtliga rotorblad är "flätade" om varandra. Således är rotorbladets rymdspiralkurva runt rotationslinjen överlagrad i axiell och radiell riktning av en sinuskurva enligt ovan. Det bör noteras att definitionen av en (icke överlagrad) cylindriskt eller konisk rymdspiralkurva kräver att amplituden måste vara lika med noll för att rotorbladens tangentvinkel till rotationslinjen skall vara konstant, vilket således inte uppfylls for nämnda överlagrade rymdspiralkurva. En fördel med ovanstående ondulerade bladkropp är att risken minskar att rotorbladen stör varandra under rotationen, och att samtliga bladförband blir utsatta för tryckkrafter som strävar att hålla ihop varje enskilt bladförband. As may be appreciated from the foregoing (see claim 1), this means that the rotor blade having the smallest radius of the line of rotation in a blade joint will have the largest radius in an immediately adjacent blade joint. This exchange of the position of the rotor blade in two adjacent blade joints, means that the rotor blade alternately belongs to the outer and inner rotation surface, respectively, in the blade body; which means that the space spiral curve of the rotor blade has the property of undulating as a sine curve with the largest amplitude in the blade joints and zero amplitude between two blade joints. The sine curve of an undulating rotor blade which has a right-handed twisting direction is shifted by a factor (?) Relative to the left-handed rotor blade, i.e. with 180 degrees; but exhibits the same amplitude, i.e. is opposite. The blade body thus gives the impression - for a viewer - that all rotor blades are "braided" around each other. Thus, the space spiral curve of the rotor blade around the line of rotation is superimposed in the axial and radial direction of a sine curve as above. It should be noted that the definition of a (non-superimposed) cylindrical or conical space spiral curve requires that the amplitude must be equal to zero for the tangent angle of the rotor blades to the line of rotation to be constant, thus not being met for said superimposed space spiral curve. An advantage of the above undulated blade body is that the risk is reduced that the rotor blades interfere with each other during the rotation, and that all blade joints are exposed to compressive forces which strive to hold each individual blade joint together.

I enlighet med den föreliggande uppfinningen, uppvisar ett första bladförband en första summa av nämnda avstånd PN-PB1 och PN-PB2, medan ett andra bladförband uppvisar en andra summa av nämnda avstånd PN-PB1 och PN-PB2, varvid den första summan är lika med den andra summan. According to the present invention, a first blade joint has a first sum of said distances PN-PB1 and PN-PB2, while a second blade joint has a second sum of said distances PN-PB1 and PN-PB2, the first sum being equal with the second sum.

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 1), innebär detta att bladkroppens diameter (D) definitionsmässigt sätts lika med dess medeldiameter, det vill säga att (D) räknas mitt i ”väggtjockleken” och att bladkroppen därmed uppvisar en gemensam diameter (D) utefter hela dess längd (L). En väsentlig fördel av ovanstående är att samtliga rotorblad uppvisar lika båglängd, så att två rotorblad därmed inbördes kan förvridas utan att behöva förskjutas i bladförbandet, vilket är en förutsättning för regleringsmetoden enligt krav 1. As may be appreciated from the above (see claim 1), this means that the diameter (D) of the leaf body is by definition set equal to its average diameter, i.e. that (D) is counted in the middle of the "wall thickness" and that the leaf body thus has a common diameter (D) along its entire length (L). A significant advantage of the above is that all rotor blades have the same arc length, so that two rotor blades can thus be mutually distorted without having to be displaced in the blade joint, which is a prerequisite for the control method according to claim 1.

I enlighet med den föreliggande uppfinningen, innefattar bladförbandet två bladöverfall vilka var och ett är försett med en tvärsnittssektion med en centrumlinje parallell med rotorbladets centrumlinje, varvid tvärsnittssektionen helt eller delvis omsluter rotorbladets vingprofil. In accordance with the present invention, the blade joint comprises two blade enclosures each of which is provided with a cross-sectional section having a center line parallel to the center line of the rotor blade, the cross-sectional section completely or partially enclosing the wing profile of the rotor blade.

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 1) är fördelen av omslutande bladöverfall att rotorbladen förstärks på utsidan där tvärsnittets högsta böjspänningar uppträder, och att de kan förläggas kontinuerligt utan skarv i bladförbanden (utom vid icke-planskilda korsningar enligt ovan) och utan håltagning för bladöverfallen, vilket minskar risken för utmattning av rotorbladen. Vidare kan bladöverfallen med fördel förses med tvärsnittsektion vid vingprofil med en nos (N) i bladkroppens rotationsriktning (V) och innefatta en slits i vingprofilens bakkant (S), varvid bladöverfallens elastiska konstruktion tillåter att rotorbladen förs in genom nämnda öppning som därefter försluts, exempelvis genom ett friktionsförband eller bultförband (ej visat). Denna anordning tillåter rotorbladen att fritt ställa in sig efter varandra och därigenom undviks onödiga egenspänningar i bladkroppen vid monteringen av bladkroppen. As may be appreciated from the above (see claim 1), the advantage of enclosing blade covers is that the rotor blades are reinforced on the outside where the highest bending stresses of the cross section occur, and that they can be placed continuously without splicing in the blade joints (except at non-planar junctions blade attacks, which reduces the risk of fatigue of the rotor blades. Furthermore, the blade shells can advantageously be provided with a cross-sectional section at the wing profile with a nose (N) in the direction of rotation of the blade body (V) and comprise a slot in the rear edge (S) of the blade profile, the blade shear elastic structure through a friction joint or bolt joint (not shown). This device allows the rotor blades to adjust freely one after the other and thereby avoids unnecessary intrinsic stresses in the blade body when mounting the blade body.

I enlighet med föreliggande uppfinning, innefattar bladförbandet ett stångförband vilket förbinder de två bladöverfallen med varandra och är försett med en stång med en tvärsnittssektion med en centrumlinje, varvid centrumlinjen sammanfaller med den gemensamma normallinjen för bladförbandet. In accordance with the present invention, the blade joint comprises a rod joint which connects the two blade sheaths to each other and is provided with a rod having a cross-sectional section with a center line, the center line coinciding with the common normal line of the blade joint.

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 1), tjänar stångförbandet det primära syftet att förbinda två korsande rotorblad till varandra som ligger på olika radier och är speciellt väl ägnat att ta upp tryckkrafter som uppträder i ondulerade bladkroppar. As may be appreciated from the above (see claim 1), the rod joint serves the primary purpose of connecting two intersecting rotor blades to each other which lie at different radii and is particularly well suited to absorb compressive forces occurring in undulated blade bodies.

I enlighet med föreliggande uppfinning, innefattar stångförbandet åtminstone ett stångrullager försett med en centrumlinje sammanfallande med centrumlinjen för staget, varvid rullagret tillåter inbördes förvridning av rotorbladens centrumlinjer kring den gemensamma normallinjen till bladförbandet. In accordance with the present invention, the rod joint comprises at least one rod roller bearing provided with a center line coinciding with the center line of the strut, the roller bearing allowing mutual rotation of the center lines of the rotor blades about the common normal line of the blade joint.

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 1), tillåter rullagret att spiralvinkeln (y) kan ändras hos rotorbladen i bladförbandet; och, eftersom bladkroppen är integrerad, blir ändringen lika stor hos samtliga rotorblad i bladkroppen; d.v.s. att bladkroppens längd (L) och diameter (D) kan ändras samtidigt. Exempelvis i fritidsbruk, kan spiralvinkeln minskas till nära noll eller ökas till nära 90 grader, och bladförbanden därmed transporteras plana med bladkroppen i hoprullat skick. As may be appreciated from the above (see claim 1), the roller bearing allows the helical angle (y) to be changed by the rotor blades in the blade joint; and, since the blade body is integrated, the change becomes equal in all rotor blades in the blade body; i.e. that the length (L) and diameter (D) of the leaf body can be changed simultaneously. For example, in leisure use, the spiral angle can be reduced to close to zero or increased to close to 90 degrees, and the blade joints are thus transported flat with the blade body in a rolled-up condition.

I enlighet med den föreliggande uppfinningen, innefattar bladkroppens förband till stödnavet åtminstone en bärarm vilken innefattar ett bladöverfall förbundet till bärarmen och fast förbundet till ett ändparti hos nämnda rotorblad, och är vridbar kring en rät centrumlinje passerande genom åtminstone två armrullager försedda med vardera ett lagerhus fast förbundet till stödnavet, varvid varje bladöverfall är fast förbundet till ett ändparti hos ett rotorblad. According to the present invention, the connection of the blade body to the support hub comprises at least one support arm which comprises a blade cover connected to the support arm and fixedly connected to an end portion of said rotor blade, and is rotatable about a straight center line passing through at least two arm roller bearings connected to the support hub, each blade cover being fixedly connected to an end portion of a rotor blade.

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 1), beskrivs en spiralrotor upphängd i ett av bladkroppens två ändnormalplan (M1 , M2), varvid en bärarm krävs till infästning i ett bladöverfall av ett ändparti hos ett rotorblad. Det torde vara uppenbart för en fackman att en bladkropp enligt uppfinningen även kan vara upphängd i bägge ändnormalplanen samtidigt och således utgöra en dubbelupphängd rotor, exempelvis flera vattenturbiner utförda med en gemensam horisontal rotationslinje förlagda i rad tvärs en älv. Vid utövandet av den föreliggande uppfinningen kan det noteras att det ej är en nödvändig förutsättning att turbinlagrets centrumlinje är vertikal, utan den kan uppvisa en godtycklig vinkel i ett plan som är vinkelrät mot den ifrågavarande fluidriktningen; d.v.s. centrumlinjen kan även vara horisontal eller snedställd. En väsentlig fördel av en ändupphängd eller dubbelupphängd spiralrotor är att en central turbinaxel kan undvikas i fluiden så att fluidströmningen genom turbinen ej störs, varvid flera fördelaktiga egenskaper därmed kan uppnås: - turbinens verkningsgrad ökar, som beskrivits i uppfinningens bakgrund, vilket gör att kostnaden per producerad effektenhet kan minskas; - störande oljud kan undvikas eftersom det inte finns någon icke-roterande kropp uppströms som skapar en stationär tryckförändring nedströms, exempelvis som hos snabblöpare där ett svischande oljud hörs varje gång ett turbinblad passerar vindkraftsmasten. Denna fördel gör den uppfunna turbinen möjlig att placera i urban miljö. As may be appreciated from the above (see claim 1), a helical rotor suspended in one of the two end normal planes (M1, M2) of the blade body is described, a support arm being required for attachment to a blade overhang of an end portion of a rotor blade. It should be obvious to a person skilled in the art that a blade body according to the invention can also be suspended in both end normal planes simultaneously and thus constitute a double-suspended rotor, for example several water turbines made with a common horizontal line of rotation placed in a row across a river. In the practice of the present invention, it can be noted that it is not a necessary condition that the center line of the turbine bearing is vertical, but that it may have an arbitrary angle in a plane perpendicular to the fluid direction in question; i.e. the center line can also be horizontal or skewed. An essential advantage of an end-suspended or double-suspended spiral rotor is that a central turbine shaft can be avoided in the fluid so that the fluid flow through the turbine is not disturbed, whereby several advantageous properties can be achieved: the turbine efficiency increases produced power unit can be reduced; disturbing noise can be avoided because there is no non-rotating body upstream which creates a stationary pressure change downstream, for example as in fast runners where a hissing noise is heard every time a turbine blade passes the wind power mast. This advantage makes it possible to place the invented turbine in an urban environment.

Ur en andra aspekt av den föreliggande uppfinningen tillhandahålls en metod att reglera storleken hos en bladkropp till turbinen ovan med hjälp av ett förskjutningsmedel innefattande ett stångförband anordnat till vridning av rotorbladens centrumlinjer kring en gemensam normallinje till rotationslinjen och en bärarm anordnad till vridning kring en centrumlinje passerande genom minst två armrullager förbundna till ett stödnav, varvid turbinen uppvisar en vinkelhastighet och nämnda förskjutningsmedel är anordnat till samtidig ökning av längden (L) och minskning av diametern (D) hos bladkroppen, eller vice versa, varvid nämnda metod innefattar stegen för att: - bringa nämnda bärarm att anordnas i en första position, varvid nämnda första position motsvarar en första spiralvinkel (?1) hos bladkroppen; - bringa nämnda bärarm att anordnas i en andra position, varvid nämnda andra position motsvarar en andra spiralvinkel (y2) hos bladkroppen, varvid (?2) är ej lika med (?1). From a second aspect of the present invention there is provided a method of controlling the size of a blade body to the above turbine by means of a displacement means comprising a rod joint arranged to rotate the center lines of the rotor blades about a common normal line of rotation and a support arm arranged to rotate about a center line passing by at least two arm roller bearings connected to a support hub, the turbine having an angular velocity and said displacing means being arranged to simultaneously increase the length (L) and decrease the diameter (D) of the blade body, or vice versa, said method comprising the steps of: causing said support arm to be arranged in a first position, said first position corresponding to a first helical angle (? 1) of the blade body; causing said support arm to be arranged in a second position, said second position corresponding to a second helical angle (y2) of the blade body, wherein (? 2) is not equal to (? 1).

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 1), kan bladkroppens storlek förändras genom att rotorbladen tillåts vrida sig relativt varandra i bladförbanden så att vinkeln mot rotationslinjen, det vill säga spiralvinkeln, ändrar sig. Detta möjliggörs genom att samtliga bladöverfall vrider sig med samma vinkel runt sina respektive normallinjer till rotationslinjen i nämnda stånglager. Enligt utföringsformen med ondulerade rotorblad och gemensam diameter (D) medför en ändrad spiralvinkel att rotorbladen enbart vrider sig mot varandra i bladförbanden, medan övriga utföringsformer medför att de bägge rotorbladen i ett bladförband även erhåller olika inbördes förskjutning i rotationslinjens riktning (Z). Förändringen av bladkroppens storlek sker med hjälp av förskjutningsmedlet som påverkar bladkroppen med en kraftresultant, vilken komposant angriper i bladöverfallets infästning till bärarmen och är riktad i bladkroppens omkretsled. Storleken på kraftresultanten bestäms av jämvikten mellan turbinen och det omgivande systemet, vilken jämvikt inträder vid såväl stillastående som roterande turbin. As may be appreciated from the above (see claim 1), the size of the blade body can be changed by allowing the rotor blades to rotate relative to each other in the blade joints so that the angle to the line of rotation, i.e. the helical angle, changes. This is made possible by all blade attacks rotating at the same angle around their respective normal lines to the line of rotation in said rod bearing. According to the embodiment with undulated rotor blades and common diameter (D), a changed helical angle means that the rotor blades only rotate towards each other in the blade joints, while other embodiments mean that the two rotor blades in a blade joint also receive different mutual displacement in the direction of rotation line (Z). The change in the size of the leaf body takes place by means of the displacing means which acts on the leaf body with a force resultant, which component attacks in the attachment of the leaf cover to the support arm and is directed in the circumferential joint of the leaf body. The magnitude of the power resultant is determined by the equilibrium between the turbine and the surrounding system, which equilibrium occurs at both stationary and rotating turbines.

Den dynamiska jämvikten inkluderar inverkan av fluidens strömning på turbinen, vilket främst resulterar i en lyftkraft och ett motstånd på rotorbladen men även ger upphov till en centrifugalkraft och ett rörelsemängdmoment hos turbinen. En ökande centrifugalkraft strävar att förskjuta såväl bladkroppens som bärarmarnas massa vinkelrät utåt från rotationslinjen. Bladförbanden tillåter, enligt ovan, att rotorbladen vrides och bladkroppens diameter ökas, vilket möjliggörs genom att bärarmarna är upphängda i stödnavet för rotation utåt från rotationslinjen; därmed säras - i omkretsled - rotorbladens infästningspunkter till bladöverfallen; varvid spiralvinkeln ökar och bladkroppens längd minskar. Därmed ökar vingprofilens kordalängd (se krav 1) och profilen riskerar att överstegras dithän att kvoten av lyftkraften dividerat med motståndet minskar. Vid en allt ökande spiralvinkel överstigande 45 grader ökar även turbinens soliditet. Vid mycket höga fluidhastigheter, i kombination med överstegringen ovan, innebär detta att fluidmotståndet slutligen blir så stort att turbinens vinkelhastighet minskar; för att i extremfallet ytterligare avta eftersom lyftkraften försvinner när diametern ökar dithän att bladkroppen närmast framstår som ett hinder för fluiden att passera. En minskande centrifugalkraft har en motsatt effekt på bladkroppen och bärarmarna, så att en "stängd" bladkropp med hög soliditet automatiskt "öppnar" sig då den höga fluidhastigheten minskar; och därmed tillåter turbinen att återgå till konstruktionsdriftpunkten. Såsom även kanske inses, kräver dynamisk jämvikt vid en accelererande eller retarderande fluidhastighet att turbinens rörelsemängdmoment konserveras, d.v.s. att produkten av turbinens rotationströghetsmoment och vinkelhastighet momentant förblir oförändrad. I den föreliggande uppfinningen innebär detta att bladkroppens diameter och vinkelhastighet bägge kan förändras, samtidigt och momentant, innan ny jämvikt inträder vid den nya fluidhastigheten. Först vid den nya jämvikten erhålls det nya rörelsemängdmomentet. Således medger förskjutningsmedlet att turbinens vinkelhastighet kan ändras automatiskt efter fluidhastigheten utan påtvingad förskjutning, så att bl.a. turbinens varvtal kan regleras och turbinen bromsas aerodynamiskt vid höga fluidhastigheter. The dynamic equilibrium includes the effect of the fluid flow on the turbine, which mainly results in a lifting force and a resistance on the rotor blades but also gives rise to a centrifugal force and a moment of movement of the turbine. An increasing centrifugal force tends to displace the mass of both the leaf body and the support arms perpendicularly outwards from the line of rotation. The blade joints allow, as above, the rotor blades to be rotated and the diameter of the blade body to be increased, which is made possible by the support arms being suspended in the support hub for rotation outwards from the line of rotation; thereby separating - circumferentially - the attachment points of the rotor blades to the blade surfaces; whereby the spiral angle increases and the length of the leaf body decreases. This increases the cord length of the wing profile (see requirement 1) and the profile risks being exceeded to the extent that the ratio of the lifting force divided by the resistance decreases. With an increasing spiral angle exceeding 45 degrees, the turbine's solidity also increases. At very high fluid velocities, in combination with the overshoot above, this means that the fluid resistance eventually becomes so great that the angular velocity of the turbine decreases; to in the extreme case further decrease as the lifting force disappears as the diameter increases to the point that the blade body almost appears as an obstacle for the fluid to pass. A decreasing centrifugal force has an opposite effect on the blade body and the support arms, so that a "closed" blade body with high solidity automatically "opens" as the high fluid velocity decreases; thus allowing the turbine to return to the design operating point. As may also be appreciated, dynamic equilibrium at an accelerating or decelerating fluid velocity requires that the momentum of the turbine be conserved, i.e. that the product of the turbine's moment of inertia and angular velocity momentarily remains unchanged. In the present invention, this means that the diameter and angular velocity of the blade body can both change, simultaneously and momentarily, before a new equilibrium enters at the new fluid velocity. Only at the new equilibrium is the new momentum obtained. Thus, the displacement means allows the angular velocity of the turbine to be changed automatically according to the fluid velocity without forced displacement, so that e.g. the turbine speed can be regulated and the turbine brakes aerodynamically at high fluid velocities.

I enlighet med en föredragen utföringsform hos den föreliggande uppfinningen, uppvisar centrumlinjen (25) till armrullagren en skärningspunkt med centrumlinjen (6) till turbinlagret. In accordance with a preferred embodiment of the present invention, the center line (25) of the arm roller bearings has an intersection point with the center line (6) of the turbine bearing.

Såsom kanske inses av ovanstående (se krav 2), innebär i det speciella fallet att centrumlinjen till turbinlagret är vertikal, att centrumlinjen till armrullagren bildar en vinkel mot vertikallinjen. I det fallet att skärningspunkten mellan centrumlinjerna är belägen vertikalt ovanför centrumpunkten (6), blir nämnda vinkel spetsig uppåt vilket innebär att bladöverfallet förbindning till bärarmen kommer att svänga uppåt då denna förs i radieil riktning ut från rotationslinjen. Denna uppåtriktade förskjutning av bärarmen strävar att lyfta rotorbladens infästning till nämnda bladöverfall och därmed öka lägesenergin hos bladkroppen, d.v.s. förbruka energi från en eventuellt förekommande centrifugalkraft och en alltid förekommande gravitationskraft på turbinen. Dessa krafter strävar bägge att öka spiralvinkeln hos rotorbladen med resultat att bladkroppen sjunker ihop i ett stabilt jämviktsläge, d.v.s. längden (L) minskar och diametern (D) ökar; som bladkroppen intar vid en minskande eller helt frånvarande centrifugalkraft. En effekt av bärarmens vertikala och horisontella förflyttning är att bladöverfallet måste förbindas i en svängpunkt till bärarmen för att ackommodera spiralvinkelns ändring med bladkroppens diameter. As may be appreciated from the foregoing (see claim 2), in the particular case the centerline of the turbine bearing is vertical, the centerline of the arm roller bearings forming an angle with the vertical line. In the case that the point of intersection between the center lines is located vertically above the center point (6), said angle becomes pointed upwards, which means that the blade cover connection to the support arm will pivot upwards as it is moved in radial direction out of the line of rotation. This upward displacement of the support arm strives to lift the attachment of the rotor blades to said blade cover and thereby increase the positional energy of the blade body, i.e. consume energy from any centrifugal force and an ever-present gravitational force on the turbine. These forces both strive to increase the helical angle of the rotor blades with the result that the blade body collapses into a stable equilibrium position, i.e. the length (L) decreases and the diameter (D) increases; which the leaf body consumes at a decreasing or completely absent centrifugal force. One effect of the vertical and horizontal movement of the support arm is that the blade cover must be connected at a pivot point to the support arm to accommodate the change of the helix angle with the diameter of the blade body.

Ur en tredje aspekt hänför sig föreliggande uppfinning till användning av turbinen och utförande av regleringen i ett kraftaggregat anordnat i fast mark eller flytande i en vattenmassa för generering av elektrisk eller mekanisk eller visuell effekt eller en kombination av två eller flera av nämnda effekter, varvid nämnda stödstruktur är anordnad i fast förband till nämnda fundament. In a third aspect, the present invention relates to the use of the turbine and performing the control in a power unit arranged in solid ground or floating in a body of water for generating electrical or mechanical or visual power or a combination of two or more of said effects, said support structure is arranged in fixed connection to said foundation.

Såsom framgår av ovanstående (se krav 3) används turbinen i ett kraftaggregat vilket omvandlar energin hos turbinen till effekt. Med markfasta kraftverksaggregat avses även bottenfasta dito placerade till sjöss. Vidare kanske inses att - kraftaggregatet kan vara anordnat vertikalt, horisontellt eller lutande och på olika avstånd i förhållande till kraftaggregatets masscentrum. Således kan kraftaggregatets längd överstiga bladkroppens längd, exempelvis kan nämnda kraftaggregat utgöra en vindkraftmast till nämnda turbin; - kraftaggregatet kan vara anordnat i olika medier - såsom luft eller vatten. As can be seen from the above (see requirement 3), the turbine is used in a power unit which converts the energy of the turbine into power. Ground-based power plant units also refer to bottom-fixed ditto placed at sea. Furthermore, it may be appreciated that - the power unit may be arranged vertically, horizontally or inclined and at different distances in relation to the center of mass of the power unit. Thus, the length of the power unit may exceed the length of the blade body, for example, said power unit may constitute a wind power mast to said turbine; the power supply can be arranged in different media - such as air or water.

Således kan den strömmande fluiden innefatta vind i den ena delen och vattenströmmar eller vattenvågor, enskilt eller i kombination med varandra, i den andra delen; varvid fluidriktningen kan vara olikriktad i olika medier (se krav 1); - den elektriska effekten kan transporteras i en kabel (K) från nämnda kraftaggregat till förbrukare i land och / eller till sjöss, vilket är känd teknik och ej närmare förklarat; - den mekaniska effekten kan exempelvis utgöras av en turbinaxel för direkt mekanisk drift av en propeller eller pump, vilket helt eliminerar behovet av att generera elektrisk effekt till pumpens drift; - den visuella effekten kan uppnås genom illumination av rotorbladen. Dessa kan exempelvis tillverkas i mjölkvit polyeten med hög täthet (HDPE) vilket bland annat gör dem genomsläppliga för ljus från en ljuskälla placerad inuti rotorbladen, eller klar polymetylmetakrylat (PMMA) som gör dem helt eller delvis genomskinliga för ljus även från en ljuskälla placerad utanför rotorbladen. Transparenta rotorblad kan även göras täta och fyllas med gas, exempelvis neongas, varvid rotorbladen kan erhålla ett färgat sken enligt känd teknik. Gasen kan antändas med hjälp av den elektriska strömmen producerad av kraftaggregatet och distribuerad i strömkablarna förlagda i sektionshålen i rotorbladen. Turbinen kan således utgöra en roterande illumination för användning som reklamplats, fyrplats, flytande sjömärke, bloss för nattfiske eller annan blickpunkt. Thus, the flowing fluid may comprise wind in one part and water currents or water waves, individually or in combination with each other, in the other part; wherein the fluid direction may be unidirectional in different media (see claim 1); the electrical power can be transported in a cable (K) from said power supply to consumers on land and / or at sea, which is a known technique and not further explained; the mechanical power can be, for example, a turbine shaft for direct mechanical operation of a propeller or pump, which completely eliminates the need to generate electrical power for the operation of the pump; the visual effect can be achieved by illumination of the rotor blades. These can be made, for example, in milk-white high-density polyethylene (HDPE), which makes them permeable to light from a light source placed inside the rotor blades, or clear polymethyl methacrylate (PMMA), which makes them fully or partially transparent to light even from a light source placed outside the rotor blades. . Transparent rotor blades can also be made tight and filled with gas, for example neon gas, whereby the rotor blades can obtain a colored glow according to known technology. The gas can be ignited by means of the electric current produced by the power supply and distributed in the power cables located in the section holes in the rotor blades. The turbine can thus be a rotating illumination for use as an advertising space, lighthouse, floating beacon, flare for night fishing or other vantage point.

Såsom också kanske inses (se krav 3), är uppfinningen anpassad till användning för mobilt fritidsbruk genom att rotorbladen med fördel kan medföras i hoprullat skick och bladförbanden och eventuella kraftaggregat kan förpackas i ett bärbart paket. Montage av bladkroppen sker på plats genom att rotorbladen träs in i bladförbanden, som vrids upp och knäpps fast; varpå rotorbladen knäpps i bladöverfallen på stödnavet, varefter turbinaxeln lagras i kraftaggregatet som förslagsvis fästs med linor till mark eller flytaren. Turbinaxeln kan placeras i en portabel generator och kraftaggregatet sålunda generera elektrisk ström och lika enkelt demonteras efter bruk. As may also be appreciated (see claim 3), the invention is adapted for use for mobile leisure use in that the rotor blades can advantageously be carried in a rolled-up condition and the blade joints and any power units can be packed in a portable package. Assembly of the blade body takes place on site by inserting the rotor blades into the blade joints, which are twisted up and fastened; whereupon the rotor blades are snapped into the blade struts on the support hub, after which the turbine shaft is stored in the power unit which is proposed to be fastened with ropes to the ground or the float. The turbine shaft can be placed in a portable generator and the power unit thus generates electric current and is just as easily disassembled after use.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Den föreliggande uppfinningen kommer att beskrivas nedan mer komplett med hänvisning till figurer av icke-begränsande exempel på olika utföringsformer. Det ska emellertid inses att utföringsformerna har införts för att förklara principerna hos uppfinningen och inte för att begränsa uppfinningens skyddsomfång, vilket bestäms av de bifogade patentkraven. Det bör noteras att figurerna inte har upprättats skalenligt och att dimensionerna av vissakännetecknande drag har överdrivits för tydlighetens skull. Speciellt har bladkroppen en tredimensionell gestaltning som i verkligheten kan avvika från de skissartade modellerna som presenteras enligt figurerna. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described below more fully with reference to figures of non-limiting examples of various embodiments. It is to be understood, however, that the embodiments have been introduced to explain the principles of the invention and not to limit the scope of the invention, as determined by the appended claims. It should be noted that the figures have not been drawn up to scale and that the dimensions of certain features have been exaggerated for the sake of clarity. In particular, the leaf body has a three-dimensional design which in reality may deviate from the sketchy models presented according to the figures.

Figur 1. är en vy i perspektiv av rotorbladen i bladkroppen enligt den första aspekten av den föreliggande uppfinningen. Figure 1. is a perspective view of the rotor blades of the blade body according to the first aspect of the present invention.

Figur 2. är en schematisk sidovy av turbinen monterad på havs- eller sjöbotten i enlighet med den tredje aspekten av den föreliggande uppfinningen. Figure 2. is a schematic side view of the turbine mounted on the sea or lake bottom in accordance with the third aspect of the present invention.

Figur 3. är en vy visande utbredningen av en cylindrisk bladkropp med 3 vänstervridna och 3 högervridna ondulerade rotorblad med stigningen 1 varv per bladkroppens längd L. Figure 3. is a view showing the distribution of a cylindrical blade body with 3 left-handed and 3 right-handed undulated rotor blades with the pitch 1 revolution per length L of the blade body.

Figur 4 är en vy visande utbredningen av en cylindrisk bladkropp med 4 vänstervridna och 4 högervridna icke-ondulerade rotorblad med stigningen 0,5 varv per bladkroppens längd L. Figure 4 is a view showing the distribution of a cylindrical blade body with 4 left-handed and 4 right-handed non-undulated rotor blades with the pitch 0.5 turns per blade length L.

Figur 5 är en vy visande olika genomskärningar av bladkroppen i Fig. 3. Figure 5 is a view showing different cross-sections of the leaf body in Fig. 3.

Figur 6 är en vy i perspektiv av ett bladförband med en normallinje till rotationslinjen. Figure 6 is a perspective view of a blade joint with a normal line to the line of rotation.

Figur 7 är en schematisk vy av bladkroppen med ondulerade rotorblad. Figure 7 is a schematic view of the blade body with undulated rotor blades.

Figur 8 är en schematisk vy av bladkroppen med icke-ondulerade rotorblad. Figure 8 is a schematic view of the blade body with non-undulated rotor blades.

Figur 9 är en vy visande två bladöverfall till bladförbandet i Fig. 6. Figure 9 is a view showing two blade attachments to the blade joint of Fig. 6.

Figur 10 är en vy visande bladförband i två genomskärningar av den ondulerade bladkroppen enligt Fig. 3. Figure 10 is a view showing blade joints in two sections of the undulated blade body of Figure 3.

Figur 11 är en vy visande rotorbladets vingprofil vid olika spiralvinklar. Figure 11 is a view showing the wing profile of the rotor blade at different helix angles.

Figur 12 är en vy av turbinen enligt den andra aspekten av uppfinningen vid ingen eller låg vinkelhastighet där bäramarna är positionerade i infällt läge. Figure 12 is a view of the turbine according to the second aspect of the invention at no or low angular velocity where the support frames are positioned in the retracted position.

Figur 13 är en vy av turbinen i Fig. 4 fast vid en högre vinkelhastighet där bärarmarna är positionerade i utfällt läge. Figure 13 is a view of the turbine of Figure 4 fixed at a higher angular velocity where the support arms are positioned in the extended position.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Fig. 1 visar ett perspektiv av en bladkropp (9) enligt uppfinningen och en rotationslinje (3) kring vilket bladkroppen är avsedd att rotera. Bladkroppen är placerad i en strömmande fluid (2) med hastighetsvektorn (W) riktad vinkelrät mot rotationslinjen och angriper bladkroppen i fluidögat vid rotationsvinkeln (?) lika med 0. Bladkroppens utsträckning i rotationslinjens riktning, d.v.s. i axiell led, begränsas av de två ändnormalplanen (M1) och (M2) som är vinkelräta mot rotationslinjen; samt i radieil led, av den yttre och inre koncentriska mantelytan som generas av enveloppen till de yttre respektive inre rotorbladen då bladkroppen roterar med radien (r). Bladkroppen enligt Fig. 1 uppvisar således en dubbelkonisk (timglaskonisk) inre och en cylindrisk yttre mantelyta som bägge är stympade i ändnormalplanen, så att bladkroppens största avstånd mellan mantelytorna uppvisas i mittnormalplanet (M). Det bör noteras att Fig. 1 är främst avsedd att åskådliggöra bladkroppens geometriska konstruktion av rotorblad och ej hur dessa fästes till varandra eller till turbinen (1). Således indikerar Fig.1. endast ett bladförband (13) trots att den föreliggande uppfinningen karakteriseras av att varje par av korsande rotorblad förbinds av ett bladförband dem emellan. DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Fig. 1 shows a perspective view of a blade body (9) according to the invention and a line of rotation (3) around which the blade body is intended to rotate. The leaf body is placed in a flowing fluid (2) with the velocity vector (W) directed perpendicular to the line of rotation and attacks the leaf body in the fluid eye at the angle of rotation (?) Equal to 0. The extent of the leaf body in the direction of the line of rotation, i.e. in the axial direction, is bounded by the two end normal planes (M1) and (M2) which are perpendicular to the line of rotation; and in the radial direction, of the outer and inner concentric mantle surface generated by the envelope of the outer and inner rotor blades, respectively, as the blade body rotates with the radius (r). The leaf body according to Fig. 1 thus has a double-conical (hourglass conical) inner and a cylindrical outer mantle surface which are both truncated in the end normal plane, so that the largest body of the leaf body between the mantle surfaces is shown in the central normal plane (M). It should be noted that Fig. 1 is primarily intended to illustrate the geometric construction of the blade body of rotor blades and not how these are attached to each other or to the turbine (1). Thus, Fig.1. only one blade joint (13), although the present invention is characterized in that each pair of intersecting rotor blades is connected by a blade joint between them.

Fig. 1 visar bladkroppen uppbyggd av 6 stycken rotorblad i rymdspiralkurva, varav tre stycken är snodda med högervridning (10-H1, 10-H2, 10-H3) och tre stycken är snodda med vänstervridning (10-V1 , 10-V2, 10-V3). Rotorbladen är tillverkade av formsprutade plastprofiler som gör dem möjliga att vrida till lämplig radie (r). I Fig. 1 visas rotorbladen vridna ett varv per bladkroppens längd, d.v.s. stigningen är lika med 1. Varje högervridet rotorblad är därmed förbundet till ett vänstervridet dito i ändarna: således är 10-H1 förbundet till 10-V1 i ett bladförband (13) i (M2) och ett bladförband (ej visat) i (M1), 10-H2 förbundet med 10-V2 i ett bladförband (ej visat) i både (M1) och (M2), och 10-H3 förbundet till 10-V3 i ett bladförband (ej visat) i både (M1) och (M2); d.v.s. 6 bladförband. Dessutom är varje högervridet rotorblad förbundet i ett badförband (ej visat) i (M), d.v.s. 3 bladförband. Emedan inget högervridet rotorblad korsar något annat högervridet och inget vänstervridet korsar något annat vänstervridet rotorblad, korsar varje högervridet rotorblad i Fig. 1 övriga två vänstervridna blad i ett område mellan (M1) och (M), d.v.s. 6 bladförband; och i ett område mellan (M2) och (M), d.v.s. ytterligare 6 bladförband. Detta ger totalt 21 bladförband för bladkroppen i Fig. 1. Fig. 1 shows the blade body made up of 6 rotor blades in space spiral curve, of which three are twisted with right rotation (10-H1, 10-H2, 10-H3) and three pieces are twisted with left rotation (10-V1, 10-V2, 10 -V3). The rotor blades are made of injection molded plastic profiles that allow them to rotate to a suitable radius (s). In Fig. 1 the rotor blades are shown rotated one revolution per length of the blade body, i.e. the pitch is equal to 1. Each right-hand rotor blade is thus connected to a left-hand ditto at the ends: thus 10-H1 is connected to 10-V1 in a blade joint (13) in (M2) and a blade joint (not shown) in (M1) , 10-H2 connected to 10-V2 in a blade joint (not shown) in both (M1) and (M2), and 10-H3 connected to 10-V3 in a blade joint (not shown) in both (M1) and (M2 ); i.e. 6 blade joints. In addition, each right-handed rotor blade is connected in a bath joint (not shown) in (M), i.e. 3 blade joints. Since no right-handed rotor blade intersects another right-handed rotator and no left-handed one crosses any other left-handed rotor blade, each right-handed rotor blade in Fig. 1 intersects the other two left-hand rotor blades in an area between (M1) and (M), i.e. 6 blade joints; and in a range between (M2) and (M), i.e. another 6 blade joints. This gives a total of 21 blade joints for the blade body in Fig. 1.

Fig. 1. indikerar att samtliga rotorblad är försedda med en vingprofil med rund nos I bladkroppens rotationsriktning (V) och en spetsig bakkant (S) i den motsatta riktningen. Samtliga rotorblad uppvisar således en vingprofil mot rotationsriktningen som gör dem lämpliga att generera den lyftkraft som krävs för att rotera turbinen. Fig. 1. indicates that all rotor blades are provided with a wing profile with a round nose in the direction of rotation (V) of the blade body and a pointed trailing edge (S) in the opposite direction. All rotor blades thus have a wing profile against the direction of rotation which makes them suitable for generating the lifting force required to rotate the turbine.

Från ovanstående torde det stå klart för en fackman att Fig.1 visar enbart en av ett otal utföringsformer av den föreliggande uppfinningen. Således kan stigningen, antalet, båglängden och onduleringen ("flätningen”) hos rotorbladen varieras vid en och samma kombination av bladkroppens längd och diameter. Dessutom kan bladförbandens höjd varieras så att bladkroppen kan anta en av 16 olika kombinationer av yttre och inre mantelytor: cylindrisk, konisk, dubbelkonisk (timglaskonisk) och bikonisk. Slutligen kan kombinationen av bladkroppens längd och diameter varieras enligt en utföringsform av uppfinningen. From the above, it will be apparent to one skilled in the art that Fig. 1 shows only one of a myriad of embodiments of the present invention. Thus, the pitch, number, arc length and undulation ("braid") of the rotor blades can be varied by one and the same combination of blade length and diameter, in addition the blade joints can be varied so that the blade body can assume one of 16 different combinations of outer and inner shell surfaces: cylindrical , conical, double conical (hourglass conical) and biconical Finally, the combination of the length and diameter of the leaf body can be varied according to an embodiment of the invention.

Fig. 2 visar en turbin (1) anordnad att utvinna energi ur en strömmande fluid (2) hos en vattenmassa (F2) med en havsbotten (F1). För enkelhets skull, används uttrycket "havsbotten” oavsett om vattenmassan är ett område i en ocean, ett hav, en sjö eller en flod. Turbinen (1) innefattar en bladkropp (9) förbunden till ett stödnav (7) fast förbundet till ett roterande lagerhus (4) i ett turbinrullager, varvid det ett icke-roterande lagerhuset (5) hos nämnda turbinrullager är fast förbundet till en stödstruktur (8) fast förbundet till ett kraftaggregat (28). Fig. 2 visar turbinen helt nedsänkt i vattenmassan, men alternativt kan turbinen vara delvis nedsänkt såsom exempelvis i grunda tidvattenutsatta vikar. Fig. 2 visar vidare kraftaggregatet försett med en kraftkabel (K) förlagd på havsbotten. För enkelhets skull, används uttrycket "kraftkabel” oavsett om det i kraftkabeln inneslutna mediet innefattar elektrisk ström, vätska, gas eller information och oavsett i vilken riktning mediet transporteras. Såsom kanske inses kan kraftkabeln användas för överföring av energi till förbrukare, exempelvis lokaliserade i land; men alternativt vara obefintlig när all producerad energi av turbinen åtgår till konsumtion för drift av i utrustning förlagd på kraftaggregatet, exempelvis pumpar för cirkulation av syrerikt havsvatten. Förutom bladkroppen, kan ovanstående betraktas som känd teknik. Fig. 2 shows a turbine (1) arranged to recover energy from a flowing fluid (2) of a body of water (F2) with a seabed (F1). For simplicity, the term "seabed" is used whether the body of water is an area of an ocean, a sea, a lake or a river. bearing housing (4) in a turbine roller bearing, wherein a non-rotating bearing housing (5) of said turbine roller bearing is fixedly connected to a support structure (8) fixedly connected to a power unit (28) Fig. 2 shows the turbine completely immersed in the water mass, but alternatively, the turbine may be partially submerged, such as in shallow tidal bays. Fig. 2 further shows the power unit equipped with a power cable (K) located on the seabed. liquid, gas or information and regardless of the direction in which the medium is transported. As may be appreciated, the power cable can be used to transmit energy to consumers, for example located on land; but alternatively be non-existent when all the energy produced by the turbine is consumed for operation in equipment located on the power unit, for example pumps for circulation of oxygen-rich seawater. In addition to the leaf body, the above can be considered as prior art.

Turbinen (1) i Fig. 2 är orienterad med en vertikal centrumlinje (6) genom turbinrullagrets roterande lagerhus (4), varvid bladkroppens rotationslinje (3) sammanfaller med nämnda centrumlinje i en centrumpunkt till turbinrullagret. Såsom visas i Fig. 2 böjer rotationslinjen ut sträckan (Uh) i fluidhastighetens riktning (W), vilket innebär att turbinen roterar kring en krökt rotationslinje. En ytterligare egenskap hos den föreliggande uppfinningen är att rotationslinjen även kommer att böja ut åt sidan en sträcka (ej visat), växelvis åt höger och åt vänster och således beskrivande en pendlande rörelse vinkelrät mot (W). Det omnämnda turbinrullagret är avsett att ta upp böjmomentet motsvarande ovan nämnda utböjningar hos turbinen och samtidigt tillåta turbinens ändamålsenliga rotation. The turbine (1) in Fig. 2 is oriented with a vertical center line (6) through the rotating bearing housing (4) of the turbine roller bearing, the blade line (3) of rotation of the blade body coinciding with said center line at a center point of the turbine roller bearing. As shown in Fig. 2, the line of rotation bends the distance (Uh) in the direction of fluid velocity (W), which means that the turbine rotates about a curved line of rotation. A further feature of the present invention is that the line of rotation will also bend out to the side a distance (not shown), alternately to the right and to the left and thus describing a oscillating movement perpendicular to (W). The aforementioned turbine roller bearing is intended to absorb the bending moment corresponding to the above-mentioned deflections of the turbine and at the same time allow the purposeful rotation of the turbine.

Fig. 3 avser åskådliggöra en bladkropp (9) med längden L och diametern D som är uppskuren i längdled med ett snitt parallellt med rotationslinjen (3) genom bladförbanden (13’, 13", 13”', 13””) och betraktad i riktning mot rotationslinjen från en plats utanför bladkroppen. Fig. 3 visar den uppskurna bladkroppen utbredd i ett plan, varvid bredden således är lika med ? multiplicerat med D; uppvisande 21 bladförband (13) som förbinder 3 högervridna (10-H1 , 10-H2, 10-H3) och 3 vänsten/rida (10-V1 , 10-V2, 10-V3) ondulerade rotorblad, vilka uppvisar stigningen 1 varv på längden L och spiralvinkeln (?). Fig. 3 is intended to illustrate a blade body (9) of length L and diameter D which is cut longitudinally with a section parallel to the line of rotation (3) through the blade joints (13 ', 13 ", 13"', 13 "") and viewed in Fig. 3 shows the cut-out blade body spread out in a plane, the width thus being equal to? multiplied by D; having 21 blade joints (13) connecting 3 right-hand turns (10-H1, 10-H2 , 10-H3) and 3 left / ride (10-V1, 10-V2, 10-V3) undulated rotor blades, which have the pitch 1 revolution on the length L and the spiral angle (?).

Den föreliggande uppfinningen varken begränsar rotorbladens (10) båglängd eller kräver bladförband (13) förlagda i ändnormalplanen (M1 , M2). Detta är visat i Fig. 1 som att bladkroppens längd (L) innefattar en dellängd (dL), varvid dellängden motsvarar ett avstånd mellan ett av ändnormalplanen (M1 , M2) och ett bladförband (13); d.v.s. att rotorbladet är försett med ett ändparti som icke är upplagt i ett bladförband och därmed kan erhålla en fri förskjutning. Såsom kanske inses, erbjuder ett sådant fritt ändparti av ett rotorblad möjligheten att tillhandahålla en lyftkraft på nämnda fria ändparti som motverkar och delvis minskar böjmomentet i rotorbladet orsakat av lyftkraften på rotorbladets icke-fria parti mellan två bladförband. The present invention neither limits the arc length of the rotor blades (10) nor requires blade joints (13) located in the end normal plane (M1, M2). This is shown in Fig. 1 as the length (L) of the blade body comprises a part length (dL), the part length corresponding to a distance between one of the end normal planes (M1, M2) and a blade joint (13); i.e. that the rotor blade is provided with an end portion which is not laid in a blade joint and can thus obtain a free displacement. As may be appreciated, such a free end portion of a rotor blade offers the possibility of providing a lifting force on said free end portion which counteracts and partially reduces the bending moment in the rotor blade caused by the lifting force on the non-free portion of the rotor blade between two blade joints.

Fig. 4 avser åskådliggöra en bladkropp (9) med längden L och diametern D som är uppskuren i längdled med ett snitt parallellt med rotationslinjen (3) genom bladförbanden (13’, 13”, 13’”) och betraktad i riktning mot rotationslinjen från en plats utanför bladkroppen. Fig. 4 visar den uppskurna bladkroppen utbredd i ett plan, varvid bredden således är lika med ? multiplicerat med D; uppvisande 20 bladförband (13) som förbinder 4 högervridna och 4 vänstervrida icke-ondulerade rotorblad (10), vilka uppvisar stigningen 0,5 varv på längden L och spiralvinkeln (?). Fig. 4 is intended to illustrate a blade body (9) of length L and diameter D which is cut longitudinally with a section parallel to the line of rotation (3) through the blade joints (13 ', 13 ", 13'") and viewed in the direction of the line of rotation from a place outside the leaf body. Fig. 4 shows the cut leaf body spread out in a plane, the width thus being equal to? multiplied by D; having 20 blade joints (13) connecting 4 right-handed and 4 left-handed non-undulated rotor blades (10), which have the pitch 0.5 turns on the length L and the helical angle (?).

Såsom nämnts ovan, är utföringsformerna visade i Fig. 3 och 4 två exempel bland ett otal andra exempel på en bladkropps möjliga konfiguration. As mentioned above, the embodiments shown in Figs. 3 and 4 are two examples among a myriad of other examples of a possible configuration of a leaf body.

Fig. 5 visar genomskärningar av bladkroppen vid rotationsriktningen (V) enligt Fig. 3, d.v.s. åt vänster för betraktaren. Vy a - a visar ett snitt i bladkroppens mittnormalplan (M), vilket är parallellt med (V); genom 3 bladförband (13) och 6 rotorblad (10), varvid nosen (N) hos vingprofilen till samtliga rotorblad är riktad i rotationsriktningen (V). Avståndet mellan rotorbladens centrumlinjer i mittnormalplanet (M) visas av sträckan med längden (h0). I snitt a - a uppvisar således samtliga vänsten/ridna rotorblad (10-V1, 10-V2, 10-V3) en gemensam radie (r) till rotationslinjen (3) som överstiger den gemensamma radien till samtliga högervridna rotorblad (10-H1, 10-H2, 10-H3). Fig. 5 shows cross-sections of the blade body at the direction of rotation (V) according to Fig. 3, i.e. to the left of the viewer. View a - a shows a section in the middle normal plane (M) of the leaf body, which is parallel to (V); through 3 blade joints (13) and 6 rotor blades (10), the nose (N) of the wing profile of all rotor blades being directed in the direction of rotation (V). The distance between the center lines of the rotor blades in the center normal plane (M) is indicated by the distance with the length (h0). In section a - a, all left / rotated rotor blades (10-V1, 10-V2, 10-V3) thus have a common radius (r) of the line of rotation (3) which exceeds the common radius of all right-rotated rotor blades (10-H1, 10-H2, 10-H3).

Såsom framgår av Fig. 3, visar vy b - b ett snitt i bladkroppens rotationsriktning (V) beläget mitt emellan två bladförband (13), där samtliga rotorblad uppvisar en gemensam radie (r) till rotationslinjen p.g.a. onduleringen. Såsom kanske inses av Fig. 5, är detta en följd av att avstånden är lika stora mellan rotorbladens centrumlinjer i mittnormalplanet (h0) och i bladförbandet närmast respektive ändnormalplan (h1 , h2). I ett annat exempel (ej visat) är vy b - b ej beläget mitt emellan två bladförband, utan endast någonstans mellan två bladförband; varvid samtliga bladförband uppvisar en gemensam radie (r) till rotationslinjen, men olika avstånd (h0) och (h1) och (h2). As shown in Fig. 3, views b - b show a section in the direction of rotation (V) of the blade body located midway between two blade joints (13), where all rotor blades have a common radius (r) to the line of rotation due to the undulation. As may be appreciated from Fig. 5, this is due to the fact that the distances are equal between the center lines of the rotor blades in the central normal plane (h0) and in the blade joint closest to the respective end normal plane (h1, h2). In another example (not shown), views b - b are not located midway between two blade joints, but only somewhere between two blade joints; all leaf joints having a common radius (r) to the line of rotation, but different distances (h0) and (h1) and (h2).

Fig. 5 visar i vy c - c ett snitt i bladkroppens längdled genom 4 bladförband och 8 rotorblad, varvid nosen hos vingprofilen till ena hälften av rotorbladen är riktade i rotationsriktningen (V) och till andra hälften är motriktade, vilket är en följd av att snittet är taget vinkelrät mot rotationsriktningen (V). I snittet finns ej rotorblad förlagda i mittnormalplanet (M) och avståndet (h0) kan därmed ej specificeras. Avstånden (h1) och (h2) är lika stora i detta exempel, men kan vara olika i andra exempel som har beskrivits ovan. Fig. 5 shows in views c - c a section in the longitudinal direction of the blade body through 4 blade joints and 8 rotor blades, the nose of the wing profile to one half of the rotor blades being directed in the direction of rotation (V) and to the other half being directed, which is a consequence of the section is taken perpendicular to the direction of rotation (V). In the section, there are no rotor blades located in the central normal plane (M) and the distance (h0) can thus not be specified. The distances (h1) and (h2) are equal in this example, but may be different in other examples described above.

Såsom framgår av Fig. 3, visar vy d - d ett snitt i ett rotorblad (10-V3), d.v.s. i rotorbladets anströmningsvinkel (?) mot den ifrågavarande fluidriktningen (W). As shown in Fig. 3, views d - d show a section of a rotor blade (10-V3), i.e. in the approach angle (?) of the rotor blade to the fluid direction (W) in question.

Eftersom spiralvinkeln (y) visas vara cirka 45 grader i Fig. 3, blir centrumlinjerna till samtliga högervridna rotorblad närmast vinkelräta mot centrumlinjen för rotorbladet (10-V3) i snittet; d.v.s. tvärsnittsektionerna hos samtliga vingprofiler är närmast maximalt runda, vilket motsvarar bredden (x0) i Fig. 11. Since the helix angle (γ) is shown to be about 45 degrees in Fig. 3, the center lines of all right-hand rotor blades become almost perpendicular to the center line of the rotor blade (10-V3) in the section; i.e. the cross-sectional sections of all wing profiles are almost maximally round, which corresponds to the width (x0) in Fig. 11.

Den visade onduleringen är avsedd att åskådliggöra en sinusform. Såsom framgår av Fig. 3, betecknar (13’) och (13"") olika bladförband; och (10i) och (10ii) olika dellängder hos rotorbladet (10-V3), vilka således kan äga olika längd. Avstånden (h1) och (h2) är lika stora i detta exempel, men kan vara olika i andra exempel som har beskrivits ovan. The undulation shown is intended to illustrate a sinusoidal shape. As shown in Fig. 3, (13 ') and (13 "") denote different blade joints; and (10i) and (10ii) different part lengths of the rotor blade (10-V3), which may thus have different lengths. The distances (h1) and (h2) are equal in this example, but may be different in other examples described above.

Fig. 6 visar en vy i perspektiv av ett bladförband (13) innefattande två rotorblad (10) vardera försedda med en centrumlinje (11) och vingprofil (12). En normallinje (14) till rotationslinjen (3) har en skärningspunkt (PN) med rotationslinjen, varvid nämnda normallinje även har en skärningspunkt (PB1) med centrumlinjen till det rotorbladet som uppvisar det mindre avståndet, d.v.s. radien, till (PN); och en skärningspunkt (PB2) med centrumlinjen som uppvisar det större avståndet till (PN). Såsom visas av Fig. 5, förbinds PB1 och PB2 av en struktur som beskrivs vidare i Fig. 7. Fig. 6 shows a perspective view of a blade joint (13) comprising two rotor blades (10) each provided with a center line (11) and wing profile (12). A normal line (14) of the line of rotation (3) has a point of intersection (PN) with the line of rotation, said normal line also having a point of intersection (PB1) with the center line of the rotor blade having the smaller distance, i.e. radius, to (PN); and an intersection point (PB2) with the center line having the greater distance to (PN). As shown in Fig. 5, PB1 and PB2 are connected by a structure further described in Fig. 7.

Fig. 7 är avsedd att lokalisera ett första (15) och andra biadförband (16) och visar en vy av en ondulerad bladkropp som betraktas i riktning mot rotationslinjen från en plats utanför bladkroppen. Såsom framgår av Fig.7, finns inget bladförband lokaliserat mellan nämnda första (15) och andra bladförband (16); d.v.s. bladförbanden är närmaste grannar. Fig. 7 is intended to locate a first (15) and second biad joints (16) and shows a view of an undulated leaf body which is viewed in the direction of the line of rotation from a place outside the leaf body. As shown in Fig. 7, no blade joint is located between said first (15) and second blade joints (16); i.e. the leaf joints are the nearest neighbors.

Fig. 8 har samma syfte som Fig. 7, fast för en icke-ondulerad bladkropp. Fig. 8 visar att inget bladförband är lokaliserat mellan nämnda första (15) och andra bladförband (16); d.v.s. bladförbanden är närmaste grannar. Fig. 8 has the same purpose as Fig. 7, but for a non-undulated leaf body. Fig. 8 shows that no blade joint is located between said first (15) and second blade joints (16); i.e. the leaf joints are the nearest neighbors.

Fig. 9 visar bladförbandet (13) och rotorbladen (10) i Fig.6 (prickad linje) innefattande två bladöverfall (17, heldragen linje) vilka delvis omsluter respektive vingprofil (12) och lämnar en öppning i bakkanten. Vid montage av ett bladöverfall (17) med ett rotorblad (10) kan rotorbladet tillåtas bli pressad in i bladöverfallet med nosen först genom nämnda öppning med hjälp av en pålagd yttre kraft och utnyttjande av bladöverfallets flexibilitet i konstruktion och material. Såsom kanske inses av Fig. 9, är bladöverfallet förbundet i kontakt med vingprofilen utom i nämnda öppning; vilket är en fördel vid upptagningen och fördelningen av krafterna på rotorbladen till bladförbandet. Fig. 9 shows the blade joint (13) and the rotor blades (10) in Fig. 6 (dotted line) comprising two blade enclosures (17, solid line) which partially enclose the respective wing profile (12) and leave an opening in the trailing edge. When mounting a blade cover (17) with a rotor blade (10), the rotor blade can be allowed to be pressed into the blade cover with the nose first through said opening by means of an applied external force and utilizing the blade cover flexibility in construction and material. As may be appreciated from Fig. 9, the blade cover is connected in contact with the wing profile except in said opening; which is an advantage in the uptake and distribution of the forces on the rotor blades to the blade joint.

I en annan utföringsform av ett bladöverfall (ej visad) innefattar bladöverfallet för ett rotorblad två delar, exempelvis formade efter vingprofilens över- och undersida, vilka förbinds med skruv-, bult- eller limförband. Bladöverfallen (17) förbinds av ett stångförband (18) som visas i Fig. 9, varvid centrumlinjen (19) till stångförbandet sammanfaller med normallinjen (14) till bladförbandet. In another embodiment of a blade cover (not shown), the blade cover for a rotor blade comprises two parts, for example shaped after the upper and lower side of the wing profile, which are connected by screw, bolt or glue joints. The blade sheaths (17) are connected by a rod joint (18) shown in Fig. 9, the center line (19) of the rod joint coinciding with the normal line (14) of the blade joint.

Fig. 10 visar en vy av ett bladförband (13) i snitt e - e enligt Fig.3 innefattande två bladöverfall (17) förbundna av ett stångförband (18) försett med att stångrullager (T). Rotorbladen (10) kan tillåtas vrida sig kring centrumlinjen (19) till stångförbandet så att spiralvinkeln (?) ändras. Fig. 10 visar rotorbladen med tvärsnittsektionen utritad i syfta att förtydliga vingprofilens utseende och orientering, d.v.s. att rotationsriktningen pekar vinkelrät ut mot betraktaren. Snitt f - f i Fig. 10 visar bladförbandet vid rotationsriktningen pekande åt vänster. Fig. 10 shows a view of a blade joint (13) in section e - e according to Fig. 3 comprising two blade covers (17) connected by a rod joint (18) provided with a rod roller bearing (T). The rotor blades (10) can be allowed to rotate around the center line (19) of the rod joint so that the spiral angle (?) Changes. Fig. 10 shows the rotor blades with the cross-sectional section drawn for the purpose of clarifying the appearance and orientation of the wing profile, i.e. that the direction of rotation points perpendicular to the viewer. Section f - f in Fig. 10 shows the blade joint at the direction of rotation pointing to the left.

Fig. 11 visar i snitt g - g en vy av ett rotorblad (10i) sett vinkelrät mot planet innehållande vingprofilens korda, uppvisande spiralvinkeln (?1) och anströmningsvinkeln (?1), varvid (y1) plus (?1) är lika med 90 grader; och kordalängden (x1) i anströmningsriktningen (?1). Efter en rotation av rotorbladet (101) kring centrumlinjen (19) för stångförbandet (18), till en ny anströmningsvinkel (?2) inträder, erhåller rotorbladet (102) en ny kordalängd (x2), varvid (?2) är mindre än (?1) och (x2) är större än (x1). Rotorbladet fysiska kordalängd är lika med (x0), vilken är mindre än både (x1) och (x2) som framgår av Fig.11. Där visas även att vingprofilens tjocklek (y) är oförändrad, och eftersom kordalängderna (x0, x1, x2) ändras med spiralvinklarna (y1, y2) innebär detta att anfallsvinklarna (?1, ?2) också ändras. Således innebär en större spiralvinkel (y2) också en större kordalängd (x2) och en mindre anfallsvinkel (?2), d.v.s. när bladkroppen sjunker ihop p.g.a. en högre rotationshastighet blir anfallsvinkeln mindre och risken minskar för överstegring av vingprofilen. Fig. 11 shows in section g - g a view of a rotor blade (10i) seen perpendicular to the plane containing the cord of the wing profile, showing the spiral angle (? 1) and the angle of impact (? 1), where (y1) plus (? 1) is equal to 90 degrees; and the cord length (x1) in the flow direction (? 1). After a rotation of the rotor blade (101) about the center line (19) of the rod joint (18), until a new approach angle (? 2) occurs, the rotor blade (102) obtains a new cord length (x2), whereby (? 2) is less than ( ? 1) and (x2) are greater than (x1). The physical cord length of the rotor blade is equal to (x0), which is less than both (x1) and (x2) as shown in Fig.11. It also shows that the thickness (y) of the wing profile is unchanged, and since the chord lengths (x0, x1, x2) change with the spiral angles (y1, y2), this means that the angles of attack (? 1,? 2) also change. Thus, a larger helix angle (y2) also means a larger chord length (x2) and a smaller angle of attack (? 2), i.e. when the leaf body collapses due to a higher rotational speed, the angle of attack becomes smaller and the risk of exceeding the wing profile decreases.

Fig. 12 visar i snitt h - h en turbin med (3 3) rotorblad betraktad i rotationslinjens (3) riktning (Z) och rotationsriktning åt höger med bladkroppen (9) i infällt läge (O1). Fig. 12 visar bladkroppen (9) med en vertikal centrumlinje (6) och rotorblad (10) förbundna till bladöverfallen (17) i en svängpunkt (m), varvid bladöverfallen är ledbart förbundna till bärarmarna (24) i en centrumlinje (25) genom två armrullager (26) på stödnavet (7). Bladkroppen uppvisar spiralvinkeln (?1) och bladförbanden (13), varvid en fylld cirkel anger att bladförbandet är placerat framför rotationslinjen (3) och en ofylld cirkel anger placering bakom (3). I figuren anges med vinkeln (?) lutningen hos upphängningens centrumlinje (25) mot turbinens centrumlinje (6), varvid (?) är ett värde mellan 1 - 15 grader, typiskt 5 grader eller tillräckligt stort för att automatiskt höja bladkroppen då fluidhastigheten avtar. Fig. 12 visar i snitt h - h stödnavet (7) utformat som ett cirkulärt centralnav med stjärnformade stödarmar, vilka utgör en böj- och vridstyv stödjande konstruktion för bärarmarna med litet fluidmotstånd vid rotationen. Stödarmarna kan med fördel utformas med en vingprofilerad tvärsnittsektion (ej visat). Fig. 12 shows in section h - h a turbine with (3 3) rotor blades viewed in the direction of the rotation line (3) (Z) and direction of rotation to the right with the blade body (9) in the retracted position (O1). Fig. 12 shows the blade body (9) with a vertical center line (6) and rotor blades (10) connected to the blade shafts (17) in a pivot point (m), the blade shells being articulated to the support arms (24) in a center line (25) through two arm roller bearings (26) on the support hub (7). The blade body has the helical angle (? 1) and the blade connections (13), a filled circle indicating that the blade connection is located in front of the line of rotation (3) and an unfilled circle indicating location behind (3). The figure indicates with the angle (?) The slope of the center line (25) of the suspension towards the center line (6) of the turbine, whereby (?) Is a value between 1 - 15 degrees, typically 5 degrees or large enough to automatically raise the blade body as the fluid velocity decreases. Fig. 12 shows in section h - h the support hub (7) formed as a circular central hub with star-shaped support arms, which constitute a bending and torsionally rigid supporting structure for the support arms with little fluid resistance during rotation. The support arms can advantageously be designed with a wing-profiled cross-section (not shown).

Fig. 13 visar turbinen enligt Fig. 12 i utfällt läge (O2). Vy k - k visar positionen av bladöverfallet (n) och beskriver dess bana från det infällda läget visat i vy h - h. Fig. 13 shows the turbine according to Fig. 12 in the extended position (O2). View k - k shows the position of the blade cover (n) and describes its path from the recessed position shown in view h - h.

Således vrides bärarmarna (24) i centrumlinjerna (25) i armrullagren (26) till dess att de når maximalt avstånd från rotationslinjen, vilket är begränsat av bärarmarnas (24) längd i utsvängt läge. P.g.a. den integrerade bladkroppens egenstyvhet, se krav 1 , är bärarmarna förhindrade att förskjuta sig inbördes utan att bladkroppens spiralvinkel också ändras. Av Fig. 12 framgår att bladöverfallens svängpunkt (m) har förskjutits utåt vid ändrad rotationsvinkel 60 grader, varvid bladkroppens nedersta ändnormalplan har förskjutits uppåt medan det översta ändnormalplanet har förskjutits nedåt (ej visat) så att bladkroppens längd har minskat och diameter ökat vilket framgår av att spiralvinkeln (y2) överstiger (?1). Thus, the support arms (24) in the center lines (25) of the arm roller bearings (26) are rotated until they reach the maximum distance from the line of rotation, which is limited by the length of the support arms (24) in the swung-out position. P.g.a. the rigidity of the integrated blade body, see claim 1, the support arms are prevented from displacing each other without also changing the helical angle of the blade body. Fig. 12 shows that the pivot point (m) of the blade cover has been displaced outwards at a changed rotation angle of 60 degrees, the lower end normal plane of the blade body being displaced upwards while the upper end normal plane has been displaced downwards (not shown) so that the blade body length has decreased and diameter increased. that the spiral angle (y2) exceeds (? 1).

Claims (3)

KRAVREQUIREMENT 1. En metod att med hjälp av ett förskjutningsmedel reglera storleken hos en bladkropp (9) till en turbin (1) anordnad för produktion av användbar energi ur rörelsen hos en strömmande fluid (2) vid i huvudsak vinkelrät orientering av turbinens rotationslinje (3) mot den ifrågavarande fluidriktningen (W), varvid turbinen innefattar: - ett turbinrullager innefattande ett roterbart lagerhus (4) och ett icke roterbart lagerhus (5), och uppvisande en centrumpunkt och en centrumlinje vilken (6) passerar genom nämnda centrumpunkt, och - åtminstone ett stödnav (7) anordnat i fast förband med det roterbara lagerhuset, och en stödstruktur (8) anordnad i fast förband med det icke roterbara lagerhuset, och - en bladkropp (9) helt eller delvis belägen i fluiden och anordnad i förband med stödnavet, varvid fluidens rörelse tillåter rotation av bladkroppen kring rotationslinjen vilken (3) sammanfaller med centrumlinjen (6) i en punkt identisk med nämnda centrumpunkten, innefattande - ett flertal rotorblad vilka (10) var och ett är kontinuerligt förlöpande axiellt och radiellt i en rymdspiralkurva med spiralaxel i rotationslinjen och uppvisande en snoddriktning kring rotationslinjen och i normalplanet till rymdspiralkurvan försett med en tvärsnittssektion försedd med en centrumlinje (11) och uppvisande en vingprofil (12) med två ändpartier, varvid det första ändpartiet uppvisar en avrundad nos (N) riktad i bladkroppens rotationsriktning (V) och det andra ändpartiet uppvisar en spets (S) i den motsatta riktningen, varvid turbinen (1) uppvisar en skärningspunkt (PN) mellan rotationslinjen (3) och en normallinje till rotationslinjen, och - ett flertal bladförband vilka (13) var och ett uppvisar en skärningspunkt (PB1) mellan centrumlinjen (11) i ett första rotorblad (10) och nämnda normallinje och en skärningspunkt (PB2) mellan centrumlinjen (11) i ett andra rotorblad (10) och nämnda normallinje, varvid skärningspunkterna (PN, PB1 , PB2) är förbundna av en gemensam normallinje (14) till rotationslinjen och (14) är försedd med en ändpunkt i (PN), varvid avståndet PN-PB1 är ej lika med avståndet PN-PB2, varvid nämnda första och andra rotorblad (10) uppvisar olika snoddriktningar kring rotationslinjen (3) och är förbundna med varandra i åtminstone ett av nämnda bladförband (13), och bladkroppen uppvisar - en längd (L) och en diameter (D) och en spiralvinkel (?) mellan rotorbladets centrumlinje (11) och rotationslinjen vid projektion på ett plan innehållande rotationslinjen, varvid - ett flertal nämnda bladförband (13) är anordnade på samma rotorblad (10) och förbundna med varandra av mellanliggande delar bestående av nämnda rotorblad (10), varvid - ett första bladförband (15) uppvisar avståndet PN-PB1 som är större än avståndet PN-PB2 och att ett andra bladförband (16) uppvisar avståndet PN-PB1 som är mindre än avståndet PN-PB2, varvid inget bladförband (13) är beläget mellan det nämnda första och andra bladförbandet, varvid - det nämnda första bladförbandet (15) uppvisar en första summa av avståndet PN-PB1 och PN-PB2, och att det nämnda andra bladförbandet (16) uppvisar en andra summa av avståndet PN-PB1 och PN-PB2, varvid den första summan är lika med den andra summan, varvid - bladförbandet (13) innefattar två bladöverfall vilka (17) var och ett är försett med en tvärsnittssektion med en centrumlinje parallell med rotorbladets centrumlinje (11), varvid tvärsnittssektionen helt eller delvis omsluter rotorbladets vingprofil (12), varvid - bladförbandet innefattar ett stångförband vilket (18) förbinder två bladöverfall (17) i ett bladförband (13) med varandra och är försett med en stång med en tvärsnittssektion med en centrumlinje (19), varvid centrumlinjen (19) sammanfaller med den gemensamma normallinjen (14) till bladförbandet (13), varvid - stångförbandet (18) innefattar åtminstone ett stångrullager (T) försett med en centrumlinje sammanfallande med centrumlinjen (19) för stången, varvid stångrullagret tillåter inbördes förvridning av rotorbladens centrumlinjer (11) kring den gemensamma normallinjen (14) till bladförbandet (13); varvid - bladkroppens förband till stödnavet (7) innefattar åtminstone en bärarm vilken (24) innefattar ett bladöverfall (17) förbundet till bärarmen och fast förbundet till ett ändparti hos nämnda rotorblad (10), och är vridbar kring en rät centrumlinje (25) passerande genom åtminstone två armrullager (26) försedda med vardera ett lagerhus fast förbundet till stödnavet (7), varvid nämnda förskjutningsmedel innefattar ett nämnda stångförband (18) anordnat till förvridning av rotorbladens centrumlinjer (11) kring en gemensam normallinje (14) till rotationslinjen (3) och en nämnda bärarm (24) anordnad till vridning kring en centrumlinje (25) genom minst två nämnda armrullager (26) förbundna till nämnda stödnav (7), varvid nämnda turbin (1) uppvisar en vinkelhastighet och nämnda förskjutningsmedel är anordnat till samtidig ökning av längden (L) och minskning av diametern (D) hos bladkroppen (9), eller vice versa, kännetecknat därav att nämnda metod innefattar stegen för att: - bringa nämnda bärarm (24) att anordnas i en första position (01), varvid nämnda första position motsvarar en första spiralvinkel (?1) hos bladkroppen (9); - bringa nämnda bärarm (24) att anordnas i en andra position (02), varvid nämnda andra position motsvarar en andra spiralvinkel (?2) hos bladkroppen (9), varvid (?2) ej är lika med (?1).A method of controlling by means of a displacing means the size of a blade body (9) of a turbine (1) arranged for the production of usable energy from the motion of a flowing fluid (2) at substantially perpendicular orientation of the line of rotation (3) of the turbine against the fluid direction (W), the turbine comprising: - a turbine roller bearing comprising a rotatable bearing housing (4) and a non-rotatable bearing housing (5), and having a center point and a center line which (6) passes through said center point, and - at least a support hub (7) arranged in fixed connection with the rotatable bearing housing, and a support structure (8) arranged in fixed connection with the non-rotatable bearing housing, and - a blade body (9) wholly or partly located in the fluid and arranged in connection with the support hub, the movement of the fluid allowing rotation of the blade body about the line of rotation which (3) coincides with the center line (6) at a point identical to said center point, comprising - a plurality of rotors blades (10) each of which are continuously extending axially and radially in a space spiral curve with a helical axis in the line of rotation and having a helical direction about the line of rotation and in the normal plane of the space helix curve provided with a cross section with a center line (11) and with two end portions, the first end portion having a rounded nose (N) directed in the direction of rotation (V) of the blade body and the second end portion having a tip (S) in the opposite direction, the turbine (1) having an intersection point (PN) between the line of rotation (3) and a normal line to the line of rotation, and - a plurality of blade joints each (13) having an intersection point (PB1) between the center line (11) of a first rotor blade (10) and said normal line and an intersection point (PB2) between the center line (11) in a second rotor blade (10) and said normal line, the intersection points (PN, PB1, PB2) being connected by a common normal line (14) to The line of rotation and (14) is provided with an end point in (PN), the distance PN-PB1 not being equal to the distance PN-PB2, said first and second rotor blades (10) having different helical directions about the line of rotation (3) and being connected with each other in at least one of said blade joints (13), and the blade body has - a length (L) and a diameter (D) and a helical angle (?) between the center line (11) of the rotor blade and the line of rotation when projected on a plane containing the line of rotation, a plurality of said blade connections (13) are arranged on the same rotor blade (10) and connected to each other by intermediate parts consisting of said rotor blade (10), wherein - a first blade connection (15) has the distance PN-PB1 which is greater than the distance PN PB2 and that a second blade joint (16) has the distance PN-PB1 which is smaller than the distance PN-PB2, no blade joint (13) being located between said first and second blade joints, wherein - said first blade joint (15) is a first sum of the distance PN-PB1 and PN-PB2, and that said second blade joint (16) has a second sum of the distance PN-PB1 and PN-PB2, the first sum being equal to the second sum, wherein - the blade joint (13) comprises two blade shells which (17) are each provided with a cross-sectional section with a center line parallel to the center line (11) of the rotor blade, the cross-section section completely or partially enclosing the wing profile (12) of the rotor blade, the blade joint comprising a rod joint which ( 18) connects two blade joints (17) in a blade joint (13) to each other and is provided with a rod with a cross-sectional section with a center line (19), the center line (19) coinciding with the common normal line (14) of the blade joint (13) , wherein the rod joint (18) comprises at least one rod roller bearing (T) provided with a center line coinciding with the center line (19) of the rod, the rod roller bearing allowing mutual rotation of rotor blades even center lines (11) around the common normal line (14) of the blade joint (13); wherein the connection of the blade body to the support hub (7) comprises at least one support arm which (24) comprises a blade cover (17) connected to the support arm and fixedly connected to an end portion of said rotor blade (10), and is rotatable about a straight center line (25) passing by at least two arm roller bearings (26) each provided with a bearing housing fixedly connected to the support hub (7), said displacing means comprising said rod joint (18) arranged to rotate the center lines (11) of the rotor blades about a common normal line (14) to the line of rotation (3). ) and said support arm (24) arranged for rotation about a center line (25) by at least two said arm roller bearings (26) connected to said support hub (7), said turbine (1) having an angular velocity and said displacing means being arranged for simultaneous increase of the length (L) and reduction of the diameter (D) of the blade body (9), or vice versa, characterized in that said method comprises the steps of: - bringing said the support arm (24) to be arranged in a first position (01), said first position corresponding to a first helical angle (? 1) of the blade body (9); causing said support arm (24) to be arranged in a second position (02), said second position corresponding to a second helical angle (? 2) of the blade body (9), wherein (? 2) is not equal to (? 1). 2. Metoden enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att centrumlinjen (25) till armrullagren uppvisar en skärningspunkt med centrumlinjen (6) till turbinlagret.The method according to claim 1, characterized in that the center line (25) of the arm roller bearings has an intersection point with the center line (6) of the turbine bearing. 3. Utförandet av metoden enligt något av föregående patentkrav i ett kraftaggregat vilket är anordnat fast i mark eller flytande i en vattenmassa för generering av elektrisk eller mekanisk eller visuell effekt eller en kombination av två eller flera av nämnda effekter, kännetecknat därav, att nämnda stödstruktur (8) är anordnad i fast förband till nämnda kraftaggregat.Carrying out the method according to any one of the preceding claims in a power unit which is arranged solidly in the ground or floating in a body of water for generating electrical or mechanical or visual power or a combination of two or more of said effects, characterized in that said support structure (8) is arranged in fixed connection to said power unit.
SE1430063A 2013-07-23 2013-07-23 Method of changing the size of a helical rotor SE540347C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1430063A SE540347C2 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Method of changing the size of a helical rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1430063A SE540347C2 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Method of changing the size of a helical rotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1430063A1 SE1430063A1 (en) 2015-01-24
SE540347C2 true SE540347C2 (en) 2018-07-17

Family

ID=52478113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1430063A SE540347C2 (en) 2013-07-23 2013-07-23 Method of changing the size of a helical rotor

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE540347C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023017470A1 (en) * 2021-08-12 2023-02-16 Maini Swati Helical turbine

Also Published As

Publication number Publication date
SE1430063A1 (en) 2015-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10138866B2 (en) Fluid power generation method and fluid power generation device
JP7030711B2 (en) Floating wind turbine with vertical axis twin turbine with improved efficiency
EP2603692B1 (en) System and method for generating electrical power from a flowing current of fluid
US20120076656A1 (en) Horizontal Axis Logarithmic Spiral Fluid Turbine
US9683547B2 (en) Wind turbine having nacelle fence
US20110027084A1 (en) Novel turbine and blades
US20110006534A1 (en) Turbine engine with transverse-flow hydraulic turbine having reduced total lift force
US9989033B2 (en) Horizontal axis wind or water turbine with forked or multi-blade upper segments
US10378510B2 (en) Vertical axis wind turbine with self-orientating blades
AU2005243553A1 (en) Wind turbine rotor projection
CN104520579A (en) Spiral screw fluid turbine having axial void
SE1330093A1 (en) End-mounted spiral rotor
EP2236818B1 (en) Driving force generating device
JP2016502034A (en) Spiral turbine blade
US20110070083A1 (en) Streamlined Wind Turbine Optimized for Laminar Layer
WO2002097264A1 (en) Improvements in and relating to fluid turbines and devices
SE540347C2 (en) Method of changing the size of a helical rotor
KR100979177B1 (en) Wind-turbine apparatus
JP2023530198A (en) Swivel propeller, method of operation, and preferred use thereof
KR101301547B1 (en) Wind power generator
KR101165418B1 (en) Wind power generator
KR101076553B1 (en) Wind power generator
JP2016217151A (en) Power generation system and control method of power generation system
JP2020186697A (en) Wind mill blade and wind power generation device
WO2011126461A2 (en) Vertical-axis wind turbine

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed