ITPI20090128A1 - Apparecchiatura sommergibile per ricavare energia elettrica da correnti fluviali e marine - Google Patents
Apparecchiatura sommergibile per ricavare energia elettrica da correnti fluviali e marine Download PDFInfo
- Publication number
- ITPI20090128A1 ITPI20090128A1 IT000128A ITPI20090128A ITPI20090128A1 IT PI20090128 A1 ITPI20090128 A1 IT PI20090128A1 IT 000128 A IT000128 A IT 000128A IT PI20090128 A ITPI20090128 A IT PI20090128A IT PI20090128 A1 ITPI20090128 A1 IT PI20090128A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- impeller
- shaft
- primary
- rotation
- revolutions
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
- F03B17/061—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/24—Rotors for turbines
- F05B2240/243—Rotors for turbines of the Archimedes screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/20—Geometry three-dimensional
- F05B2250/25—Geometry three-dimensional helical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/40—Transmission of power
- F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
- F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
- F05B2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclic, planetary or differential type
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo “APPARECCHIATURA SOMMERGIBILE PER RICAVARE ENERGIA ELETTRICA DA CORRENTI FLUVIALI E MARINE”
DESCRIZIONE
Ambito dell’invenzione
La presente invenzione riguarda un’apparecchiatura per convertire in energia elettrica l’energia cinetica di correnti fluviali e marine.
In particolare, l’apparecchiatura è adatta per installazione temporanea o permanente in fiumi, canali e tratti di mare.
Brevi cenni alla tecnica nota
Sono note apparecchiature comprendenti giranti sommergibili in fiumi, canali, condotte, tratti di mare, atte a trasferire energia cinetica di una corrente d’acqua ad un albero rotante della girante, ed eventualmente a convertirla in energia elettrica in un generatore elettrico.
In particolare, sono noti dispositivi in cui anche il generatore elettrico è sommergibile assieme alla girante. Dispositivi di questo genere, in cui inoltre la girante comprende una porzione di vite di Archimede, sono descritti, ad esempio, in EP0222352 ed in DE10329465. Il posizionamento di tali dispositivi in profondità nel mare, come pure in un corso d’acqua, prevede la realizzazione di opere di ancoraggio subacquee, sia per la girante che per il generatore, rendendo complicata l’installazione. Ciò rende tali dispositivi poco utili, in particolare, nel caso di installazioni temporanee, utilizzate ad esempio in cantieri off-shore.
Sintesi dell’invenzione
È quindi scopo della presente invenzione fornire un’apparecchiatura sommergibile per ricavare energia elettrica da un flusso d’acqua, ad esempio una corrente fluviale o marina, che sia di rapida installazione e facile utilizzo.
È inoltre scopo della presente invenzione fornire una siffatta apparecchiatura che sia adatta all’installazione in corsi d’acqua come canali, condotte forzate, caratterizzati da frequenti inversioni delle correnti oppure in zone di mare in cui le correnti subiscono inversioni regolari per effetto delle maree.
È altresì scopo della presente invenzione fornire una siffatta apparecchiatura che sia adatta alla produzione diretta di energia elettrica in forma di tensione/corrente alternata ad una frequenza assegnata.
Questi ed altri scopi sono raggiunti da un’apparecchiatura per trasformare in energia elettrica l’energia cinetica di un flusso di acqua di fiume o di mare, detta apparecchiatura comprendendo:
� un corpo tubolare esterno fisso atto ad essere<attraversato da un flusso di acqua;>
� una girante dalla quale si estende una porzione di impegno con il flusso di acqua, detta girante essendo montata girevolmente nel corpo tubolare in modo tale che il flusso di acqua possa causare un moto rotatorio della girante internamente al corpo tubolare esterno;
� un generatore elettrico avente uno statore ed un<rotore;>
� mezzi di trasmissione del moto rotatorio dalla girante al rotore;
la cui caratteristica principale è che detta girante è una girante cava che definisce al proprio interno una cavità allungata, e che il generatore ed i mezzi di trasmissione sono disposti all’interno della cavità.
In questo modo viene fornita un’apparecchiatura particolarmente semplice da installare ed utilizzare. A tal fine è infatti sufficiente calare l’apparecchiatura in un corso d’acqua o in un punto del mare, soggetto a correnti sommerse utili per la generazione di energia elettrica, assicurarla ad un fondale o ad una struttura, e connettere ad un utilizzo un cavo di potenza in uscita dal generatore. Tali operazioni sono eventualmente ripetibili per più apparecchiature fino al raggiungimento di una predeterminata potenza da installare. La semplicità di installazione rende l’apparecchiatura particolarmente idonea all’utilizzo occasionale e/o temporaneo, come nel caso di cantieri off-shore.
Preferibilmente, la porzione di impegno della girante è una porzione di elicoide o di una vite di Archimede coassiale a detta girante. In altre parole, la girante segue il profilo di una vite di Archimede, utilizzato per la realizzazione di macchine operatrici come coclee.
Il passo della girante è preferibilmente scelto in funzione del regime di moto della corrente sommersa, ossia in funzione delle velocità caratteristiche del flusso d’acqua da sfruttare.
Vantaggiosamente, la cavità è definita da pareti cilindriche della girante.
Vantaggiosamente, il generatore elettrico e la girante forniscono reciproco supporto, in particolare uno o più cuscinetti a sfere essendo disposti tra il generatore elettrico e la girante.
Vantaggiosamente, il generatore elettrico avendo un passaggio per un albero che si estende coassialmente dalla girante all’interno della cavità della girante.
Il contenitore ermetico prevede poi anche un passaggio per un cavo per trasferire l’energia elettrica ad un utilizzatore.
In particolare, è previsto un contenitore ermetico fisso disposto all’interno di detta cavità allungata, detto generatore essendo alloggiato in detto contenitore ermetico; il contenitore ermetico è solidale allo statore ed è solidale al corpo tubolare esterno.
Vantaggiosamente, il corpo tubolare esterno ha una prima estremità da cui si estende il contenitore ermetico fisso, ed una seconda estremità da cui si estende girevolmente la girante.
L’apparecchiatura può inoltre comprendere un dispositivo di raffreddamento del generatore elettrico, formato preferibilmente da uno o più serpentini aventi rispettivi ingressi ed uscite per prelevare/restituire acqua del flusso, e rispettive porzioni centrali disposte all’interno o all’esterno del contenitore ermetico in corrispondenza del generatore in modo che l’acqua asporti calore prodotto dal generatore elettrico.
Vantaggiosamente, tra le pareti cilindriche girevole assieme alla girante, ed il contenitore ermetico fisso sono disposti almeno due cuscinetti di sopportazione, preferibilmente del tipo a ricircolazione di rulli.
Vantaggiosamente, i mezzi di trasmissione hanno un dispositivo di moltiplicazione del numero di giri avente un albero rotante di ingresso trascinato da detta girante con un numero di giri in ingresso ed un albero rotante di uscita che trascina il rotore con un numero di giri in uscita, il dispositivo di moltiplicazione essendo preferibilmente un moltiplicatore epicicloidale.
Preferibilmente, è previsto un regolatore del rapporto tra il numero di giri in ingresso e il numero di giri in uscita, tale che il numero di giri in uscita rimanga sostanzialmente uguale ad un valore prefissato quando varia il numero di giri in ingresso. In tal modo è possibile utilizzare un generatore di tipo ottenendo energia elettrica nella forma di tensione elettrica alternata, ad una frequenza predeterminata. Il regolatore permette inoltre di mantenere un regime di giri di massimo rendimento dell’apparecchiatura.
Preferibilmente, il regolatore è un regolatore a<circuito chiuso comprendente:>
� un attuatore oleodinamico associato ad un contenitore contenente un fluido sottoposto ad una pressione, l’attuatore modificando il rapporto in dipendenza della<pressione;>
� una pompa azionata dalla girante della turbina;
� mezzi di connessione idraulica di una bocca prementedella pompa con il contenitore,
la pompa essendo atta a creare tale pressione di detto fluido all’interno del contenitore, tale pressione essendo dipendente dal numero di giri in ingresso, ed il numero di giri in uscita rimanga sostanzialmente invariato al valore prefissato quando il numero di giri in ingresso varia.
In particolare, l’attuatore oleodinamico comprende un piatto ad inclinazione variabile.
Vantaggiosamente, la girante ruota con un senso di rotazione che si inverte in base al verso del flusso di acqua, e i mezzi di trasmissione comprendono un dispositivo di mantenimento di un senso di rotazione predeterminato dell’albero rotante del rotore quando si verifica una inversione del senso di rotazione della girante. In tal modo, l’apparecchiatura è adatta ad essere utilizzata in caso di inversioni di flusso più o meno frequenti, ad esempio tratti di mare in cui la corrente si inverte per effetto delle maree.
In particolare, il dispositivo di mantenimento di senso di rotazione è un dispositivo di accoppiamento tra un albero rotante primario che riceve il moto rotatorio dell’albero della girante ed un albero secondario, consecutivo all’albero primario, che trasmette un moto rotatorio verso il rotore, il dispositivo di accoppiamento<comprendendo:>
� un accoppiamento diretto in cui, quando l’albero primario ruota secondo il senso di rotazione predeterminato, l’albero secondario è trascinato dall’albero primario secondo lo stesso senso di rotazione, ed è libero rispetto all’albero primario quando l’albero primario ruota in senso opposto al senso di rotazione<predeterminato;>
� un accoppiamento inverso in cui, quando l’albero primario ruota secondo il senso opposto, l’albero secondario ruota secondo il senso di rotazione predeterminato, ed è libero rispetto all’albero primario quando l’albero primario ruota nel senso di rotazione predeterminato,
<in cui, in particolare:>
� detto accoppiamento inverso è un ingranaggio comprendente una dentatura interna dell’albero primario/secondario ed una dentatura esterna dell’albero secondario/primario disposto allineato con l’albero<primario/secondario;>
� detto accoppiamento diretto comprende un albero ausiliario disposto sostanzialmente parallelo all’albero primario e all’albero secondario, l’albero ausiliario avendo rispettivi ingranaggi comprendenti rispettive dentature esterne dell’albero primario e rispettive dentature esterne dell’albero secondario.
Vantaggiosamente, alle estremità della cavità cilindrica del corpo tubolare esterno sono disposte griglie di protezione per impedire l’ingresso nella cavità ed il contatto della girante con materiali solidi in grado di danneggiare la girante nonché di piccoli animali acquatici.
I mezzi di fissaggio sottobattente possono essere mezzi di fissaggio su un fondale marino o fluviale o su una struttura ancorata a tale fondale, o lungo la carena di un’imbarcazione.
Breve descrizione dei disegni
L’invenzione verrà di seguito illustrata con la descrizione di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:
– la figura 1 è una vista d’insieme in sezione dell’apparecchiatura secondo l’invenzione;
– la figura 2 è una vista in sezione del corpo tubolare dell’apparecchiatura di figura 1;
– la figura 3 è una vista in sezione del contenitore ermetico dell’apparecchiatura di figura 1;
– la figura 4 è una vista in sezione della girante dell’apparecchiatura di figura 1;
– la figura 5 è una rappresentazione schematica di un dispositivo di mantenimento del senso di rotazione del generatore dell’apparecchiatura.
– la figura 6 rappresenta schematicamente un regolatore del rapporto di trasmissione di un dispositivo di moltiplicazione del numero di giri, comprendente un circuito oleodinamico;
Descrizione di una forma realizzativa preferita
Con riferimento alle figure 1-4, viene descritta un’apparecchiatura 10, secondo l’invenzione, per trasformare in energia elettrica l’energia cinetica di un flusso 1 di acqua di fiume o di mare. L’apparecchiatura comprende un corpo tubolare esterno 30, mostrato avente un asse 2, entro cui si svolge il flusso d’acqua 1; il corpo tubolare 30 ha una prima estremità 31 a partire dalla quale, internamente e coassialmente al corpo tubolare 30, si estende un contenitore cilindrico fisso 22 (figura 3). In una sede 29 praticata nella seconda estremità 32 del corpo tubolare 30, opposta alla prima estremità 31, è supportata girevolmente una girante 11 (figura 4), che si estende all’interno del corpo tubolare 30.
Il corpo tubolare 30 è inoltre provvisto di griglie di protezione 38, smontabili, per impedire l’ingresso di materiali solidi e piccoli animali acquatici nell’apparecchiatura 10.
Una tipica dimensione della girante consente portate dell’ordine di 10-11 mc/secondo entro il corpo tubolare esterno 30, con una produzione di energia compresa tra 400 e 500 KW per apparecchiatura.
La girante 11 ha una porzione di impegno costituita da un tratto di elicoide 12, ossia una vite di Archimede o una coclea, disposta solidalmente all’esterno di una parete o fasciame cilindrico 21 che limita una cavità allungata 17. La vite di Archimede 12 ha un passo p da scegliere in base alla velocità del flusso 1.
Un albero 13 della girante si estende coassialmente dalla girante 11 all’interno della girante 11; un raccordo è previsto tra una parete conica 27 che delimitata una parte di estremità della cavità 17 e l’albero 13 della girante 11, il quale ha una porzione esterna alla cavità 17 supportata in corrispondenza dell’estremità 32.
Il contenitore cilindrico fisso 22 ha una porzione ermetica entro cui è alloggiato un generatore elettrico 9 comprendente uno statore 16 ed un rotore 15. Il rotore 15 ha un albero 39 collegato all’albero 13 della girante 11 attraverso mezzi di trasmissione 14 del moto, anch’essi disposti all’interno della cavità 17 assieme al generatore 9.
Il contenitore cilindrico fisso 22 è inserito coassialmente nella cavità 17 della girante 11; la girante 11 ed il contenitore cilindrico fisso 22 si supportano reciprocamente mediante cuscinetti a ricircolazione di rulli 23. Il contenitore cilindrico fisso 22 ha poi un passaggio 24 per l’albero 13 della girante 11 ed un passaggio 25 per un cavo 26, per trasferire l’energia elettrica prodotta dall’apparecchiatura 10 ad un utilizzatore.
Sono inoltre previsti mezzi di fissaggio 33, di tipo convenzionale, per fissare sottobattente l’apparecchiatura 10 su un fondale, su una struttura sommersa, ad una profondità assegnata in un corso d’acqua o nel mare, od anche sotto la carena di un’imbarcazione. In particolare, l’apparecchiatura è adatta a lavorare in condizioni ottimali, cioè con il massimo del rendimento, fino a profondità dell’ordine di 4 metri.
L’apparecchiatura 10 comprende inoltre un circuito di raffreddamento, non rappresentato, del generatore elettrico 9; esso utilizza acqua prelevata dal flusso 1, che corre attraverso serpentini interni al contenitore ermetico 22.
Nella forma realizzativa rappresentata nelle figure, i mezzi di trasmissione del moto 14 comprendono un dispositivo di moltiplicazione 40 del numero di giri che<ha:>
� un albero rotante di ingresso 41 trascinato dalla<girante 11, ad un numero di giri in ingresso N1;>
� un albero rotante di uscita 42 che trascina un albero39 del rotore 15 ad un numero di giri in uscita N2. Tipicamente, il moltiplicatore di giri è un moltiplicatore epicicloidale. In particolare, il moltiplicatore di giri realizza un incremento del numero di giri da 300 giri/minuto a 700 giri/minuto.
I mezzi di trasmissione 14 comprendono inoltre un regolatore 45 del rapporto tra il numero di giri in ingresso N1ed il numero di giri in uscita N2, in modo da conservare un valore predefinito della velocità di rotazione del rotore 15 quando varia la velocità di rotazione della girante 11, tipicamente, per effetto di un aumento della velocità del flusso d’acqua 1. In una forma realizzativa preferenziale, il regolatore 45 è di tipo oleodinamico, e comprende, come indicato in figura 6:
� un attuatore 46 che modifica il rapporto di giri indipendenza della pressione di un fluido 48 contenuto<associato in un contenitore 47;>
� una pompa 49 azionata dalla girante 11, atta a creare una pressione in mandata dipendente dalla velocità di rotazione della girante 11; in particolare, tale pompa può essere una pompa centrifuga, in cui la pressione di mandata dipende dalla velocità di rotazione della girante della pompa, a sua volta dipendente dalla velocità di rotazione della girante della turbina, in particolare può trattarsi di una pompa centrifuga la portata ai massimi regimi è<dell’ordine di 5 litri/minuto;>
� una connessione idraulica 44 della bocca premente della 49 con il ricettacolo 47, preferibilmente costituita da tubazioni oleodinamiche.
In una realizzazione vantaggiosa, l’attuatore oleodinamico 46 è un piatto avente un’inclinazione che può essere variata variando la pressione del fluido 48, premuto da uno o più pistoni entro rispettivi ricettacoli cilindrici 47.
La girante 11, avendo una porzione di impegno 12 a coclea o vite di Archimede, può ruotare con un senso di rotazione dipendente dal flusso 1 di acqua; pertanto, i mezzi di trasmissione 14 del movimento tra girante 11 e rotore 15 prevedono un dispositivo 60 per mantenere un senso di rotazione predeterminato del rotore 15 quando cambia il senso di rotazione della girante 11, a seguito di un’inversione del flusso 1. Tale dispositivo, nella forma realizzativa di semplice realizzazione di figura 5, è un dispositivo di accoppiamento tra un albero rotante primario 61 che riceve il moto dalla girante 11 attraverso l’albero 13 che forma parte della girante 11, ed un albero rotante secondario 62, consecutivo all’albero primario 61, che trasmette il moto rotatorio verso al rotore 15. In figura 1 il dispositivo 60 è rappresentato a valle del moltiplicatore di giri 40 e del regolatore di rapporto 45, ma può essere disposto anche a monte di uno o di entrambi tali dispositivi. Come mostra la figura 5, esso comprende un albero ausiliario 67 parallelo all’albero primario 61 e all’albero secondario 62, con il quale ingrana mediante rispettivi ingranaggi costituiti da dentature esterne, in modo da realizzare un accoppiamento diretto 63 in cui, quando detto albero primario 61 ruota secondo il senso di rotazione predeterminato, l’albero secondario 62 è trascinato secondo tale senso di rotazione, mentre è libero quando l’albero primario 61 ruota in senso opposto; in tale circostanza, interviene un accoppiamento inverso 64 costituito da un ingranaggio con una dentatura interna 65 dell’albero primario 61 ed una dentatura esterna 66 dell’albero secondario 62, o viceversa, tali che quando l’albero primario 61 ruota nel senso opposto a quello predeterminato, l’albero secondario 62 ruota secondo il senso di rotazione predeterminato, mentre è libero in caso contrario.
La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa del dispositivo secondo l’invenzione, e delle modalità di utilizzo di tale dispositivo, è in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Un’apparecchiatura (10) per trasformare in energia elettrica l’energia cinetica di un flusso (1) di acqua di fiume o di mare, detta apparecchiatura (10)<comprendendo:> � un corpo tubolare esterno (30) fisso atto ad essere<attraversato da un flusso di acqua;> � una girante (11) dalla quale si estende una porzione di impegno (12) con detto flusso (1) di acqua, detta girante (11) essendo montata girevolmente in detto corpo tubolare (30) in modo tale che detto flusso (1) possa causare un moto rotatorio di detta girante (11) internamente a detto corpo tubolare esterno (30);� un generatore elettrico (9) avente uno statore<(16)ed un rotore (15);> � mezzi di trasmissione (14) di detto moto rotatorio da detta girante (11) a detto rotore (15), caratterizzata dal fatto che detta girante (11) è una girante cava che definisce al proprio interno una cavità (17) allungata, e che detto generatore (9) e detti mezzi di trasmissione (14) sono disposti all’interno di detta cavità (17). in cui, in particolare, detta porzione di impegno (12) di detta girante (11) è una porzione di elicoide o di una vite di Archimede coassiale a detta girante (11).
- 2. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detta cavità (17) è definita da pareti cilindriche (21) di detta girante (11).
- 3. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detto generatore elettrico (9) e detta girante (11) forniscono reciproco supporto, in particolare uno o più cuscinetti a sfere (23) essendo disposti tra detto generatore elettrico (9) e detta girante (11).
- 4. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detto generatore elettrico (9) ha un passaggio (24) per un albero (13) che si estende coassialmente da detta girante (11) all’interno di detta girante (11).
- 5. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 4, in cui è previsto un contenitore ermetico fisso (22) disposto all’interno di detta cavità allungata (17), detto generatore (9) essendo alloggiato in detto contenitore ermetico (22), in cui detto contenitore ermetico (22) è solidale a detto statore (16) ed è solidale a detto corpo tubolare esterno (30), e detto corpo tubolare esterno (30) ha una prima estremità (31) da cui si estende detto contenitore ermetico fisso (22), ed una seconda estremità (32) da cui si estende girevolmente detta girante (11).
- 6. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di trasmissione (14) hanno un dispositivo di moltiplicazione (40) del numero di giri<avente:> � un albero rotante di ingresso (41) trascinato da detta girante (11) ad un numero di giri in ingresso<(N1);> � un albero rotante di uscita (42) che trascina dettorotore (15) ad un numero di giri in uscita (N2); in cui, in particolare, detto dispositivo di moltiplicazione (40) è un moltiplicatore epicicloidale.
- 7. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 5, in cui è previsto un regolatore (45) del rapporto (N1/N2) tra detto numero di giri in ingresso (N1) e detto numero di giri in uscita (N2), tale che detto numero di giri in uscita (N2) rimanga sostanzialmente uguale ad un valore prefissato quando varia detto numero di giri in ingresso (N1).
- 8. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 6, in cui detto regolatore (45) è un regolatore a circuito<chiuso comprendente:> � un attuatore oleodinamico (46) associato ad un contenitore (47) contenente un fluido (48) sottoposto ad una pressione (P), detto attuatore (46) modificando<detto rapporto in dipendenza di detta pressione;> � una pompa (49) azionata da detta girante (11; � mezzi di connessione idraulica (44) di una boccapremente di detta pompa (49) con detto contenitore (47), detta pompa (49) essendo atta a creare detta pressione di detto fluido (48) all’interno di detto contenitore (47), detta pressione essendo dipendente da detto numero di giri in ingresso, e detto numero di giri in uscita (N2) rimanga sostanzialmente invariato a detto valore prefissato quando detto numero di giri in ingresso (N1) varia, in cui, in particolare, detto attuatore oleodinamico (46) comprende un piatto a inclinazione variabile.
- 9. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detta girante (11) ruota con un senso di rotazione che si inverte in base al verso di detto flusso (1) di acqua, e detti mezzi di trasmissione (14) comprendono un dispositivo di mantenimento (60) di un senso di rotazione predeterminato di detto albero rotante (39) di detto rotore (15) quando si verifica una inversione di detto senso di rotazione di detta girante (11).
- 10. Un’apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 9, in cui detto dispositivo di mantenimento è un dispositivo di accoppiamento (60) tra un albero rotante primario (61) che riceve detto moto rotatorio di detto albero (13) di detta girante (11) ed un albero rotante secondario (62), consecutivo a detto albero primario (61), che trasmette un moto rotatorio verso detto rotore (15), detto dispositivo di accoppiamento (60)<comprendendo:> � un accoppiamento diretto (63) in cui, quando detto albero primario (61) ruota secondo detto senso di rotazione predeterminato, detto albero secondario (62) è trascinato da detto albero primario (61) secondo lo stesso senso di rotazione, ed è libero rispetto a detto albero primario (61) quando detto albero primario (61) ruota in senso opposto a detto senso di rotazione<predeterminato;> � un accoppiamento inverso (64) in cui, quando detto albero primario (61) ruota secondo detto senso opposto, detto albero secondario (62) ruota secondo detto senso di rotazione predeterminato, ed è libero rispetto a detto albero primario (61) quando detto albero primario (61) ruota in detto senso di rotazione predeterminato,<in cui, in particolare:> � detto accoppiamento inverso (64) è un ingranaggio comprendente una dentatura interna (65) di detto albero primario (61)/secondario (62) ed una dentatura esterna (66) di detto albero secondario (62)/primario (61) disposto allineato con detto albero primario<(61)/secondario (62);> � detto accoppiamento diretto (63) comprende un albero ausiliario (67) disposto sostanzialmente parallelo a detto albero primario (61) e a detto albero secondario (62), detto albero ausiliario (67) avendo rispettivi ingranaggi comprendenti rispettive dentature esterne di detto albero primario (61) e rispettive dentature esterne di detto albero secondario (62).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT000128A ITPI20090128A1 (it) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | Apparecchiatura sommergibile per ricavare energia elettrica da correnti fluviali e marine |
PCT/IB2010/002667 WO2011048466A1 (en) | 2009-10-19 | 2010-10-19 | Underwater apparatus for obtaining electrical energy from river and sea streams |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT000128A ITPI20090128A1 (it) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | Apparecchiatura sommergibile per ricavare energia elettrica da correnti fluviali e marine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ITPI20090128A1 true ITPI20090128A1 (it) | 2011-04-20 |
Family
ID=42244174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
IT000128A ITPI20090128A1 (it) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | Apparecchiatura sommergibile per ricavare energia elettrica da correnti fluviali e marine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
IT (1) | ITPI20090128A1 (it) |
WO (1) | WO2011048466A1 (it) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116505712A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-07-28 | 西南石油大学 | 一种带导向机构的井下涡轮发电机器人 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2010292974A1 (en) * | 2009-09-08 | 2012-03-22 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | Power generator |
JP5209811B1 (ja) * | 2012-06-11 | 2013-06-12 | 彰憲 田邊 | 浮体型潮流発電装置 |
ITMI20130135A1 (it) * | 2013-01-31 | 2014-08-01 | Brigaglia Alberto | Macchina idraulica volumetrica per reti idriche in pressione. |
ES2412962B1 (es) * | 2013-04-21 | 2014-06-13 | Joan CAMPILLO SICART | Mejoras en un sistema de generación de electricidad por presión de elementos naturales |
DE102013223618A1 (de) * | 2013-11-20 | 2015-01-08 | Voith Patent Gmbh | Rohrturbinen-Generatoreinheit |
WO2020129075A1 (en) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | M Mohamed Ali | Floating water turbine for power generation using canal/river water flow or lashing sea waves |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2225813A (en) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Michel Laine | Hydraulic turbine driving a generator |
US20020088222A1 (en) * | 2000-04-06 | 2002-07-11 | Philippe Vauthier | Dual hydroturbine unit with counter-rotating turbines |
GB2376508A (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-18 | John Hunter | Turbine |
DE10329465A1 (de) * | 2003-07-01 | 2005-01-27 | Alfred Frohnert | Getauchtes Wasser-Kraftwerk |
WO2007044128A2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-04-19 | Viryd Technologies Inc. | Fluid energy converter |
GB2443328A (en) * | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Hamilton Sundstran Corporation | Hydraulic differential with radial porting |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3539486A1 (de) | 1985-11-07 | 1987-05-14 | Johann Dauenhauer | Stromaggregat |
WO2006123796A1 (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Kenichi Nakajima | 係留浮上型水力発電機 |
-
2009
- 2009-10-19 IT IT000128A patent/ITPI20090128A1/it unknown
-
2010
- 2010-10-19 WO PCT/IB2010/002667 patent/WO2011048466A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2225813A (en) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Michel Laine | Hydraulic turbine driving a generator |
US20020088222A1 (en) * | 2000-04-06 | 2002-07-11 | Philippe Vauthier | Dual hydroturbine unit with counter-rotating turbines |
GB2376508A (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-18 | John Hunter | Turbine |
DE10329465A1 (de) * | 2003-07-01 | 2005-01-27 | Alfred Frohnert | Getauchtes Wasser-Kraftwerk |
WO2007044128A2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-04-19 | Viryd Technologies Inc. | Fluid energy converter |
GB2443328A (en) * | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Hamilton Sundstran Corporation | Hydraulic differential with radial porting |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116505712A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-07-28 | 西南石油大学 | 一种带导向机构的井下涡轮发电机器人 |
CN116505712B (zh) * | 2023-06-28 | 2023-08-29 | 西南石油大学 | 一种带导向机构的井下涡轮发电机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011048466A1 (en) | 2011-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ITPI20090128A1 (it) | Apparecchiatura sommergibile per ricavare energia elettrica da correnti fluviali e marine | |
US8148839B2 (en) | Ribbon drive power generation and method of use | |
US7652388B2 (en) | Wave-flow power installation | |
WO2007055585A1 (en) | Turbine generator | |
BR112013018127B1 (pt) | aparelho de rotor | |
JP2011074921A (ja) | 流速流量調節型超低落差水車の構造 | |
US9553489B2 (en) | Electrical machine for submerged application and energy conversion system | |
KR20100062142A (ko) | 조력발전장치 | |
WO2010109169A2 (en) | Bladeless turbine and power generator | |
CN104976031A (zh) | 高压外传螺旋凹槽发电*** | |
EP2848802B1 (en) | System for obtaining electrical energy from a wave motion | |
KR200445087Y1 (ko) | 파력발전장치 | |
AU2013212537B2 (en) | A variable output generator and water turbine | |
CN104976062A (zh) | 高压外传螺旋凹壁发电*** | |
CA2962349A1 (en) | Hydroelectric gear pump with varying helix angles of gear teeth | |
JP2010226803A (ja) | 水力発電装置 | |
US20160237978A1 (en) | Gear Pump for Hydroelectric Power Generation | |
MX2013006448A (es) | Generador hidroelectrico instalado en agua que fluye. | |
RU2007106384A (ru) | Гидропривод | |
RU2360141C1 (ru) | Двигатель для утилизации энергии текущей среды | |
CN110594087B (zh) | 一种用于小型海域的潮汐能发电装置 | |
KR20170046985A (ko) | 통회전식 수력 발전장치 | |
JP3157842U (ja) | 水力発電装置の水路設置構造 | |
KR20100100564A (ko) | 부유식 수력 발전 장치 | |
Stefano | Innovative Fluid Machine that Can Operate both as a Turbine and as a Pump |