CZ304399B6 - Precesní kapalinová turbína s generátorem - Google Patents
Precesní kapalinová turbína s generátorem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304399B6 CZ304399B6 CZ2012-397A CZ2012397A CZ304399B6 CZ 304399 B6 CZ304399 B6 CZ 304399B6 CZ 2012397 A CZ2012397 A CZ 2012397A CZ 304399 B6 CZ304399 B6 CZ 304399B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- stator
- coil
- magnet
- shaft
- rotor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Řešením je precesní kapalinová turbína s generátorem, zahrnující stator (1) se vstupním otvorem (3) kapaliny a s výstupním otvorem (4) kapaliny. Ve statoru (1) je na hřídeli (5) uložen odvalovací rotor (2), tvořený tělesem rotačního tvaru. Hřídel (5) je uložena pro umožnění krouživého odvalování rotoru (2) po vnitřní stěně statoru (1) a precesního pohybu volného konce hřídele (5), který kapalinotěsně vyčnívá ze statoru (1). Na volném konci hřídele (5) je upevněn magnet (6), proti kterému je uspořádána cívka (7), jejíž tvar kopíruje dráhu magnetu (6).
Description
(57) Anotace:
Řešením je precesní kapalinová turbína s generátorem, zahrnující stator (1) se vstupním otvorem (3) kapaliny a s výstupním otvorem (4) kapaliny. Ve statoru (1) je na hřídeli (5) uložen odvalovací rotor (2), tvořený tělesem rotačního tvaru. Hřídel (5) je uložena pro umožnění krouživého odvalování rotoru (2) po vnitřní stěně statoru (1) a precesního pohybu volného konce hřídele (5), který kapalinotěsně vyčnívá ze statoru (1). Na volném konci hřídele (5) je upevněn magnet (6), proti kterému je uspořádána cívka (7), jejíž tvar kopíruje dráhu magnetu (6).
Precesní kapalinová turbína s generátorem
Oblast techniky
Vynález se týká precesní kapalinové turbíny s generátorem, zahrnující stator se vstupním otvorem kapaliny a s výstupním otvorem kapaliny, přičemž ve statoru je na hřídeli uložen odvalovací rotor, tvořený tělesem rotačního tvaru, a hřídel je uložena pro umožnění krouživého odvalování rotoru po vnitřní stěně statoru a precesního pohybu volného konce hřídele, který kapalinotěsně vyčnívá ze statoru.
Dosavadní stav techniky
Jsou známy tekutinové stroje, které mají stator se vstupním otvorem kapaliny a s výstupním otvorem kapaliny a ve statoru je na přidržovacím zařízení uložen bezlopatkový odvalovací rotor, tvořený tělesem rotačního tvaru. Přidržovací zařízení je upraveno pro umožnění krouživého odvalování rotoru po vnitřní stěně statoru. Po přivedení tekutiny do statoru proudící tekutina způsobí, že se rotor dotkne vnitřní stěny statoru a začne se po vnitřní stěně statoru krouživě odvalovat. Alespoň část hřídele rotoru tedy koná precesní pohyb. Takové stroje se proto také někdy nazývají precesní stroje.
Z českého patentu CZ 284 483 a z evropského patentu EP 1 015 760 B1 je znám odvalovací tekutinový stroj, sestávající ze zásobníku tekutiny, opatřeného přítokem a nejméně jednou výstupní tryskou, přičemž v oblasti výstupní trysky je na přidržovacím zařízení uložen nejméně jeden odvalovací rotor, tvořený tělesem rotačního tvaru. Odvalovací rotor je uložen tak, že se může volně odvalovat podél vnitřní stěny výstupní trysky.
Na stejném principu pracují i tekutinové stroje podle českého užitného vzoru č. 7606 a evropského patentu EP 1 082 538 Bl, podle českého patentu CZ 294 708, podle českého užitného vzoru 17908 a českého užitného vzoru číslo 18890.
Společným problémem všech známých odvalovacích, resp. precesních turbín je, jak získanou mechanickou energii převést na energii elektrickou.
U jednoho z výhodných provedení podle již zmíněného českého patentu CZ 284 483 a evropského patentu EP 1 015 7670 Bl se navrhuje instalovat přímo do rotoru soustavu magnetů a na jejich úrovni ve stěně výstupní trysky pak instalovat soustavou magnetických cívek. Při odvalování rotoru dochází k relativnímu pohybu mezi magnety a cívkami, což vede k indukci elektrického proudu. Instalace magnetů přímo do rotoru se ukázala jako nepraktická, protože soustava magnetických cívek ve stěně výstupní trysky pak musí být izolována od protékající kapaliny a vzdálenost mezi magnety a cívkami proto nemůže být optimální.
Řešení podle evropského patentu číslo EP 2 171 260 Bl navrhuje umístit odvalovací rotor otočně na hřídeli, jejíž druhý konec je připojen ke statoru neotočně s možností úhlového vychýlení, přičemž uvnitř rotoru je mezi rotor a hřídel zařazen generátor/asynchronní elektromotor. Toto provedení nedokáže využít precesní pohyb rotoru.
Cílem řešení je navrhnout takovou konstrukční úpravu precesní kapalinové turbíny, aby bylo možné efektivně přeměnit mechanickou energii rotoru turbíny na energii elektrickou, a to s využitím precesního pohybu hřídele rotoru.
-1 CZ 304399 B6
Claims (2)
- Podstata vynálezuUvedeného cíle se dosahuje precesní kapalinovou turbínou s generátorem, která zahrnuje stator se vstupním otvorem kapaliny a s výstupním otvorem kapaliny, přičemž ve statoru je na hřídeli uložen odvalovací rotor, tvořený tělesem rotačního tvaru, a hřídel je uložena pro umožnění krouživého odvalování rotoru po vnitřní stěně statoru a precesního pohybu volného konce hřídele, který kapalinotěsně vyčnívá ze statoru, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na volném konci hřídele je upevněn magnet, proti kterému je uspořádána cívka, jejíž tvar kopíruje dráhu magnetu.Precesní kapalinová turbína s generátorem podle vynálezu umožňuje využít precesní pohyb hřídele rotoru k přeměně mechanické energie rotoru turbíny na energii elektrickou.Hřídel je uložena pro umožnění krouživého odvalování rotoru po vnitřní stěně statoru a precesního pohybu volného konce hřídele podle výhodného provedení tak, že je hřídel v oblasti mezi magnetem a rotorem uložena v kapalinotěsném kulovém kloubu.Podle výhodného provedení je kolem volného konce hřídele na statoru turbíny uspořádána skříň generátoru, která nese cívku.Podle dalšího výhodného provedení je cívka toroidní cívka.Podle jiného výhodného provedení je cívka tvořena množinou jednotlivých vinutí.Pro dosažení co nejvyšší účinnosti cívka alespoň částečně obklopuje magnet.Podle dalšího výhodného provedení je stator upevněn na konstrukci v proudu kapaliny, přičemž vstupní otvor kapaliny je orientován proti směru proudění. Proudem kapaliny může být mořské nebo říční proudění, ale i proudění v čistírnách odpadních vod, v potrubích apod.Přehled obrázků na výkresechNa obr. 1 je schematicky zobrazena precesní kapalinová turbína s magnetem a cívkou podle vynálezu. Na obr.
- 2 až 5 jsou různé příklady provedení cívky. Na obr. 6 je schematicky zobrazena precesní kapalinová turbína s generátorem, která je na konstrukci umístěna horizontálně v mořském nebo říčním proudění.Příklady provedení vynálezuPrecesní kapalinová turbína s generátorem v provedení podle obr. 1 má stator J_ se vstupním otvorem 3 kapaliny a několika výstupními otvory 4 kapaliny, přičemž vnitřní plášť statoru i má tvar konfuzoru, který se zužuje ve směru od vstupního otvoru 3 kapaliny k výstupnímu otvoru 4 kapaliny.Ve statoru i je na hřídeli 5 pevně uložen odvalovací rotor 2, tvořený tělesem rotačního tvaru. Odvalovací rotor 2 může mít jakýkoliv rotačně symetrický tvar, přičemž nejsou nutné žádné lopatky, takže povrch je zcela hladký. Na volném konci hřídele 5 je upevněn magnet 6.Hřídel 5 je v oblasti mezi magnetem 6 a rotorem 2 uložena v kapalinotěsném kulovém kloubu 9 pro umožnění krouživého odvalování rotoru 2 po vnitřní stěně statoru 1 a pro umožnění precesního pohybu volného konce hřídele 5, který vyčnívá ze statoru 1.-2CZ 304399 B6Na statoru 1 turbíny je kolem vyčnívajícího volného konce hřídele 5 uspořádána skříň 10 generátoru. Protože je kulový kloub 9 kapalinotěsný, neproniká ze statoru 1 turbíny do skříně 10 generátoru žádná kapalina.Ve skříni 10 generátoru je v minimálním odstupu od trajektorie magnetu 6 upevněna cívka 7, jejíž tvar kopíruje dráhu magnetu 6. Magnet 6 spolu s cívkou 7 tvoří generátor elektrického proudu.Vinutí cívky 7 je vyvedeno do elektrického výstupu 8.Cívka 7 může být toroidní cívka s jedinou sekcí vinutí, nebo s množinou jednotlivých vinutí. Cívka 7 také může být tvořena sadou vodičů s usměrňovacím prvkem.Cívka 7 podle příkladu provedení z obr. 2 je tvořena toroidní cívkou 7, jejíž všechny závity mají vždy stejný úhel ke směru pohybu magnetu 6. Toroidní cívka 7 je v tomto příkladném provedení řešena jako jedna sekce vinutí, přičemž začátek a konec toroidní cívky 7 je vyveden jako elektrický výstup 8. Magnetické siločáry magnetického pole magnetu 6 v jeden okamžik protínají vždy stejnou intenzitou stejný počet závitů toroidní cívky 7, proto bez ohledu na aktuální pozici rotujícího magnetu 6 je možno z elektrického výstupu 8 odebírat stabilně stejnosměrný elektrický
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012-397A CZ304399B6 (cs) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Precesní kapalinová turbína s generátorem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012-397A CZ304399B6 (cs) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Precesní kapalinová turbína s generátorem |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2012397A3 CZ2012397A3 (cs) | 2013-12-27 |
CZ304399B6 true CZ304399B6 (cs) | 2014-04-16 |
Family
ID=49883506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2012-397A CZ304399B6 (cs) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Precesní kapalinová turbína s generátorem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ304399B6 (cs) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018050132A1 (en) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Cvut- Fakulta Stavebni | Precession fluid turbine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB854405A (en) * | 1956-01-12 | 1960-11-16 | Edmund Faller | Miniature electric motor |
EP0221228A1 (de) * | 1985-10-25 | 1987-05-13 | TA TRIUMPH-ADLER Aktiengesellschaft | Elektrischer Antrieb |
DE4425294A1 (de) * | 1994-07-18 | 1996-02-01 | Cosmos Entwicklung Forsch | Mit einem Generator vereinigte, flüssigkeitsangetriebene Turbine |
CZ284483B6 (cs) * | 1997-03-28 | 1998-12-16 | Miroslav Ing. Csc. Sedláček | Odvalovací tekutinový stroj |
EP2171260B1 (en) * | 2007-08-03 | 2011-05-04 | Czech Technical University In Prague, Faculty Of Civil Engineering | Fluid turbine |
-
2012
- 2012-06-13 CZ CZ2012-397A patent/CZ304399B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB854405A (en) * | 1956-01-12 | 1960-11-16 | Edmund Faller | Miniature electric motor |
EP0221228A1 (de) * | 1985-10-25 | 1987-05-13 | TA TRIUMPH-ADLER Aktiengesellschaft | Elektrischer Antrieb |
DE4425294A1 (de) * | 1994-07-18 | 1996-02-01 | Cosmos Entwicklung Forsch | Mit einem Generator vereinigte, flüssigkeitsangetriebene Turbine |
CZ284483B6 (cs) * | 1997-03-28 | 1998-12-16 | Miroslav Ing. Csc. Sedláček | Odvalovací tekutinový stroj |
EP2171260B1 (en) * | 2007-08-03 | 2011-05-04 | Czech Technical University In Prague, Faculty Of Civil Engineering | Fluid turbine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Technický slovník naucný D-F, Praha 2002, str. 350-351, heslo Faradayuv indukcní zákon - Faradayuv zákon elektromagnetické indukce * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018050132A1 (en) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Cvut- Fakulta Stavebni | Precession fluid turbine |
CN109952427A (zh) * | 2016-09-16 | 2019-06-28 | 布拉格捷克理工大学-土木工程学院 | 进动流体涡轮 |
RU2731502C1 (ru) * | 2016-09-16 | 2020-09-03 | Цвут- Факульта Ставебни | Прецессионная гидротурбина |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2012397A3 (cs) | 2013-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130328315A1 (en) | Apparatus for generating electricity | |
CN101469662A (zh) | 水管发电器 | |
JP5809126B2 (ja) | マイクロ水力発電機 | |
CN103397974A (zh) | 磁悬浮水轮发电机 | |
WO2012044087A3 (ko) | 유체의 유동력을 사용하는 발전기 및 그것을 구비한 자화수 물 배출장치 | |
US11174833B2 (en) | Pipe-flow driven electric power generator device | |
CZ304399B6 (cs) | Precesní kapalinová turbína s generátorem | |
CN102767458B (zh) | 潮流能发电机 | |
CZ24162U1 (cs) | Precesní kapalinová turbína s generátorem | |
CN202100374U (zh) | 空心贯流式水平轴直驱式潮流能发电装置 | |
JP2017034992A (ja) | 水力発電機、及び水中モーター | |
KR101293537B1 (ko) | 에이에프피엠 발전기를 이용한 소수력 발전장치 | |
RU177322U1 (ru) | Шнековая микрогэс | |
JP2015052282A (ja) | 小型水力発電機 | |
CN108194251A (zh) | 一种电能与管内流体动能的转换装置 | |
KR101371602B1 (ko) | 소수력 발전시스템 | |
JP2008050852A (ja) | 水栓金具 | |
TW201525276A (zh) | 流體發電裝置 | |
KR101587043B1 (ko) | 비접촉 방식 발전 장치와 이를 이용한 풍력 발전 장치 및 자전거용 발전 장치 | |
JP5775635B2 (ja) | 水力発電装置 | |
KR102631686B1 (ko) | 초소수력 발전 관로 장치 | |
KR102653958B1 (ko) | 관로에 형성되는 발전기 | |
CN207989220U (zh) | 一种电能与管内流体动能的转换装置 | |
US20230392573A1 (en) | Tidal stream generation apparatus with pump | |
PL73040Y1 (pl) | Przepływowa mikroelektrownia wodna |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20170613 |