NO305723B1 - Sylindrisk turbinmaskin - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en sylindrisk turbinmaskin for kraftgenerering ved rotasjon av en i hovedsaken sylindrisk rotor om dens akse under påvirkning av en fluidums trøm som går i en tverretning relativt rotoraksen, hvilken rotor er montert for rotasjon inne i en i hovedsaken sylindrisk stator og innbefatter

et antall avlange rotorblader anordnet symmetrisk og i like avstander på rotoromkretsen med lengderetningen parallelt med rotoraksen, idet hvert rotorblad har fremre og bakre flater, indre og ytre kanter og første og andre motliggende ender, som er aksialt innrettet relativt rotoraksen, og første og andre motliggende rotorbaeremidler for bæring av de første og andre rotorbladender,

hvilken stator innbefatter et antall innbyrdes likt avstandsplasserte avlange fluidumledevinger anordnet rundt rotoren, med lengden forløpende parallelt med statorens lengdeakse, som er sammenfallende med rotorens lengdeakse, idet hver ledevinge har fremre og bakre flater, indre og ytre kanter som er radielt innrettet relativt stator, og første og andre motliggende ender, som er aksialt innrettet,

hvorhos de første og andre motliggende ender av samtlige ledevinger er montert på et respektivt av første og andre motliggende statorbæremidler, det foreligger en radiell avstand mellom rotoraksen og ledevingenes ytre kanter, som bestemmer den totale maskinradius, og rotorbæremidlene er plassert mellom statorbæremidlene og er sentrisk rotasjonsopplagret på innsidene av de respektive statorbæremidler.

Tverrvind- eller vertikalakse-vindmaskiner er generelt kjent å være enklere å fremstille, mens de videre gir visse fordeler sammenlignet med vindmaskiner av den horisontale typen.

En første iboende hovedfordel med vertikalakse-vindmaskiner er deres evne til å direkte utnytte den innkommende vind, uavhengig av retningen som den blåser i, uten hjelp av orienteringsmekanismer av noen slag. Dette medfører en lavere produksjonskostnad og en høyere effektivitet p.g.a. den enklere konstruksjon som skyldes fraværet av orienteringsmekanismer.

En annen fordel som oppvises i vertikalakse-vindmaskiner, er deres evne til å levere den produserte mekaniske kraft i bakkenivå uten å benytte kompliserte, virkningsgradredu-serende mekanismer. Vindmaskiner av typen med horisontal akse ville enten gjøre det nødvendig med kompliserte mekanismer, slik som skråtannhjul, langstrakte aksler, lagre eller andre overføringsmekanismer, eller de ville alternativt kreve montasje av elektro-generatoren i vindmøllens tårn, noe som ville belaste tårnet meget og dermed gjør det nødvendig med ytterligere automatisering og ledningssystemer ved et høyt nivå over bakken, med tilhørende vanskeligheter ved installering og vedlikehold. Elimineringen av slike mekanismer i vertikalakse-vindmaskiner gir en enkel og billigere konstruksjon, uten de konstruksjonsmessige forsterkninger som ellers er nødvendig for å bære tungt maskineri eller mekanismer ved visse høyder. Elimineringen fører til en ytterligere økning i effektivitet i systemet.

En annen fordel med vertikalakse-vindmaskiner over de med horisontal akse er deres evne til en høyere utnyttelse av vindkraften, ettersom deres sveipeareal i forhold til det opptatte areal på bakken vil være større.

Til tross for deres generelle overlegenhet sammenlignet med horisontalakse-vindmaskiner oppviser vertikalakse-vindmaskiner av den kjente teknikk også visse ulemper, slik som den relativt lavere virkningsgrad i Savonius-rotoren og den ytterligere manglende evne i Darrieus-rotormaskinen til å starte av seg selv. Årsaken til at Savonius-rotoren oppviser en slik lav virkningsgrad, er at vinden slår mot begge sider av rotorbladene, dvs. den som følger vindretningen, og den andre som motvirker den, noe som derved nøytraliserer en del av den tilgjengelige vindkraft.

Det er derfor hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse å overvinne de ovenfor nevnte ulemper med vertikalakse-vindmaskiner og tilveiebringe en vertikalakse-vindmaskin som vil kunne eliminere den motvirkende impuls utøvet av vinden mot et vidt parti av rotorbladene, mens den kan utnytte vindkraften maksimalt uansett retningen til den blåsende vind og uten at det er nødvendig med noen slags orienteringsmeka-nisme, og videre har selvstartende evner.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en sylindrisk turbinmaskin som nevnt innledningsvis, hvilken turbinmaskin er kjennetegnet ved at stator innbefatter ikke mer enn fjorten ledevinger,

at rotor innbefatter mellom to til åtte rotorblader,

at hvert rotorblad har et jevnt tverrsnitt med en symmetrisk halvmåneform med tilspissede radielt innrettede indre og ytre kanter, og en konveks fremre flate, som danner en bue som møter den bakre flate ved de indre og ytre kanter, idet fremre og bakre flater ved deres største avstandspunkt har en innbyrdes avstand som ikke overskrider halvparten av en korde mellom indre og ytre rotorbladkant, hvilken korde har en lengde som ikke overskrider 1/5 av den totale maskindiameter, og at maskinen videre innbefatter midler for innstilling av rotorbladenes skråvinkel ±10° i hver retning fra den opprinnelige radielle orientering, slik at rotorbladenes korder holdes i hovedsaken parallelle med tverrfluidumstrøm-men under drift, og

ved at rotorbladene sammen danner en hul syl inder med et åpent og fritt sylinderrom mellom rotorbladene med en diameter ikke mindre enn 1/3 av den totale maskindiameter.

Oppfinnelsen vil fremstå for fagmannen ved henvisning til de vedlagte tegninger som illustrerer foretrukne utførelser av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser et frontriss av et lengdesnitt gjennom en første foretrukken utførelse av den foreslåtte vindturbin-tverrvindmaskin tatt langs dens sentrale rotasjonsakse I-l. Fig. la viser et perspektivriss av en illustrerende utførelse for en styremekanisme benyttet for å variere helningsvinkelen til ledevingene montert under bunnplaten 5, som er vist delvis bortskåret for å vise styremekanismen. Fig. lb viser et riss forfra av et lengdesnitt av en alternativ foretrukken utførelse av den foreslåtte vindturbinmaskin, tatt langs dens sentrale rotasjonsakse, der rotortoppen 6 og bunnen 7 dekker skiver som holdes i flukt i tilsvarende fordypninger i den øvre 18 og nedre 19 bæreplate i maskinen. Fig. lc viser et riss forfra av et lengdesnitt for en alternativ foretrukken utførelse av den foreslåtte vindturbinmaskin tatt langs den sentrale rotasjonsakse, med buede indre, øvre og nedre flater, som symmetrisk konvergerer innad mot maskinsenteret, hvorved en vertikal konsentrasjon av vindstrømmen oppnås som medfører en økning i dens hastighet under anvendelse av Bernoullis teori. Fig. 2 viser et plant tverrsnittsriss av vindmaskinen ifølge fig. 1, tatt langs linjen II-II. Fig. 2a viser et plant tverrsnittsriss av en alternativ foretrukken utførelse av den foreslåtte vindturbinmaskin, der ledevingene og rotorbladene har en smal profilbredde eller har en kort kordelengde, hvilket tillater en bred sentral åpning, idet denne figur også demonstrerer vinklene to, ul, to2. Fig. 3 viser et frontriss av de ulike bestanddeler av en alternativ, foretrukken utførelse av den foreslåtte vindtur bin-tverrvindmaskin, hvor ledevingene lengdeveis forløper til en nedad divergerende kolloidal form. Fig. 4 viser et plant tverrsnittsriss av en alternativ, foretrukken utførelse av den foreslåtte vindturbin-tverrvindmaskin, der ledevingene er vist med et krummet tverrsnitt, og viser også en aerodynamisk bananform av rotorbladene som er egnet for høyere vind- og rotorhastighet. Fig. 5 viser et plant tverrsnittsriss av en alternativ, foretrukken utførelse av den foreslåtte vindturbin, der ledevingene har flat utforming og rett profil, hvor helningsvinkelen er variabel. Fig. 5a viser en versjon av ledevingene i fig. 5 som er anordnet med leddede indre ender for slik å danne en "fiskekrok" eller "J" type ledevinge, som dermed tillater en mindre helningsvinkel for den rette del av ledevingene og styrer den innkommende luftstrøm på hensiktsmessig måte. Fig. 6 viser et plant tverrsnittsriss av en alternativ, foretrukken utførelse av den foreslåtte vindturbinmaskin, der ledevingene er av en "vingetype" luftfoil med profil som er flat på en side, og konveks på motsatt side med varierbar helningsvinkel. Også rotorbladene er vist å være av den aerodynamisk fordelaktige halvmåneform. Fig. 6a viser en versjon av ledevinger ifølge fig. 6, med konkav frontflate. Fig. 6b viser en versjon ledevinger ifølge fig. 6, som er anordnet med leddet indre kant i form av en halefinne for ytterligere å lede luftstrømmen. Fig. 6c viser et plant snittriss av en alternativ utførelse av den foreslåtte vindturbinmaskin med ledevinger av en modifisert bananform med flate overflater i tuppene av frontflåtene, som har muligheten til å variere deres helningsvinkel. Rotorbladene som vises er også av samme modifiserte "bananform som ledevingene. Fig. 7 viser et plant tverrsnittsriss av en alternativ foretrukken utførelse av den foreslåtte vindturbinmaskin, der begge vingene og rotorbladene er av symmetrisk luftfoil-type med variabel helningsvinkel og innfallsvinkel. Kordelinjen a-a' og krysslinjen b-b' for luftfoil-profilet er illustrerende definert på en av de avbildede ledevinger. Fig. 7a viser et plant tverrsnittsriss av en forbedret versjon av vindturbinmaskinen ifølge fig. 7, hvor luftpassasjene 20 og 20' forbinder høytrykksområdene på den ytre overflate av den fremre del av ledevingene og rotorbladenes lavtrykksarealer, utviklet under drift på de ytre overflater av deres bakre del.

Avstanden "c" er også vist som kordelengden mellom tverrlinjen og den fremre kant av et blad eller vinge. Fig. 7b er et detaljert plant tverrsnittsriss av en enkelt ledevinge eller rotorblad ifølge fig. 7a med et par enkelt-kanalede luftpassasjer, der disse luftpassasjer krysser hverandre ved et felles forbindelsespunkt langs deres lengde. Fig. 7c er et detaljert plant tverrsnittsriss av en enkelt-stående ledevinge eller rotorblad ifølge fig. 7a med et par dobbeltkanalede luftpassasjer som krysser hverandre i forskjellige nivåer. Fig. 7d viser et perspektivriss for luftpassasjene i en ledevinge eller rotorblad-element som krysser hverandre i forskjellige nivåer med vertikalt avsmalnende luftkanalinn-tak.

De heltrukne piler indikerer bevegelsesretningen for faste deler av maskinen. De stiplede piler indikerer luftstrømmer.

Den foreslåtte vindturbinmaskin omfatter en rotor som er av hovedsaklig sylindrisk form dannet av et antall blader 2 likt og symmetrisk avstandsplassert i et omkretsmessig arrangement rundt en sentral sirkulær åpning eller tomrom 3. De avbildede blader 2 har en krummet profilform, som kan være halvsirkulær, elliptisk eller annen, der den konkave side av hvert blad er anordnet i samme retning som de tilstøtende blad, rundt omkretsen av rotoren. De er kjennetegnet ved at deres øvre og nedre ender ligger mot den øvre eller nedre ende av den sylindriske rotor, at deres indre eller bakre kant og ytre eller førende kant ligger mot den indre eller ytre rotoromkrets, og ved at deres fremre og bakre sideflate som danner sidene av bladene, vender mot retningen av rotorbevegelsen eller motsatt.

Den foreslåtte vindturbin-kryssvindmaskin omfatter videre, i samsvar med oppfinnelsen, et omkretsmessig arrangement av et antall symmetrisk og likt avstandsplasserte, mot senteret, konvergerende ledevinger 1, med rettprofiler og plan form, hvilke ledevinger definerer en utvendig sylinder, som omslutter det ovenfor nevnte arrangement av rotorblader 2. De er kjennetegnet på samme måte som rotorbladene av øvre og nedre ender, indre og førende kanter og fremre og bakre flater.

Således defineres arbeidflate-arealet i den foreslåtte vindmaskin av produktet av diameteren og høyden av den ovenfor nevnte utvendige sylinder.

I samsvar med en første, illustrerende foretrukken utførelse av oppfinnelsen er de ovenfor nevnte lengdeveis forløpende ledevinger 1 fast montert på en sirkulær bunnplate 5, mens deres topp er dekket av en øvre topp-plate 4. Lageret er anordnet i senteret 9 og 11 i henholdsvis bunnplaten 5 og topp-platen 4, i hvilke rotorakselen fritt roterer, i form av stubbakseler 8 og 10.

I de avbildede utførelser av oppfinnelsen er rotoren vist med et øvre sirkulært skivelokk 6 og et nedre likedant sirkulært skivelokk 7, hvorfra rotorakselen går ut i form av små sylindriske fremspring eller stubbakseler 8 og 10 hvormed rotorenheten er roterbart montert i øvre og nedre lagre anordnet i sentrale åpninger 9 og 11 i topp-platen 4 og bunnplaten 5. Dermed går rotorakselen, og følgelig rotorens sentrale imaginære rotasjonsakse, gjennom senteret av den ovenfor nevnte sentrale åpning 3. Den kraft som genereres av den foreslåtte vindturbinmaskin blir fortrinnsvis avgitt av en nedre forlengelse av rotoraksel-stumpen 10, som arbeider i lagrene i bunnplaten 5, hvilket letter installering og vedlikehold av det nødvendige kraftoverføringsutstyr.

I samsvar med en foretrukken illustrerende utførelse av oppfinnelsen, som vist i fig. 1, er alle plater, nemlig topp-og bunnplatene i hele maskinen, såvel som øvre og nedre rotorskiver, flate, glatte og kompakte uten noen åpninger i disse, skjønt de kan alternativt omfatte det kompakte området som er nødvendig for montering av rotorakselen, eller bare være perforert i deres midtområde for slik å tillate luftføring fra rommet over og under motoren direkte inn i det sentrale rotorområdet om nødvendig for å utligne det lave indre trykk i motoren med den omgivende atmosfære.

Videre, som vist i fig. lb, kan vindturbinmaskinen ifølge oppfinnelsen alternativt omfatte topp-platen 18 og bunnplaten 19, der hver plate er anordnet med en sirkulær sentralt plassert fordypning med tilstrekkelig diameter og dybde for slik å være i flukt på sin innerside med rotorens topp- eller bunnskive. Dette arrangement vil gi en jevnere og friere luftføring igjennom motoren ettersom det reduserer hindring-ene og tilhørende motstand og turbulens forårsaket av disse. En alternativ utforming av motorplatene og rotorskivene er vist i fig. lc, der topp-platen 24 og bunnplaten 24' er plane på yttersidene og bærer sentralt rotorstubbakselene 8 og 10. De indre overflater av begge platepar og skiver danner et svakt krummet profil, som symmetrisk konvergerer vertikalt mot maskinens senter, der denne krumning definerer en kontinuerlig og uavbrutt bue, bortsett fra det lille gap mellom skivene og platene, og hvis kanter møter de utvendige platesider. Hver topp- og bunnplate bærer i sin indre krumme flate en svakt konisk sirkulær fordypning, sentralt anordnet blant de omgivende ledevinger 1, med en tilstrekkelig diameter og dybde til å være i kant med henholdsvis rotor-toppskiven 23 og bunnskiven 23'. Dette arrangement maksimal-iserer luftinntaket til maskinen, med vertikal anvendelse av Bernouli-effekten. Linjene 25 og 26 på statoren og rotorbladelementene angir den del av bladet som ligger mellom disse som er leddet og som kan variere i helningsvinkel eller innfallsvinkel.

I fig. la er det vist et perspektivisk riss av en illustrerende utførelse for en reguleringsmekanisme benyttet til å justere helningsvinkelen co til ledevingene til en ønsket verdi. Et sideri ss av mekanismen fremgår av fig. 1. Hver ledevinge bærer et lite tannhjul 13 i inngrep med et sentralt tannhjul 17, svingbart montert på ledevingenes bunnplate 5. Ved hjelp av denne kan ledevingene dreies for å utføre reguleringsfunksjonen på luftstrømmen. Et drivgir 14 er også vist og er forbundet til en konvensjonell elektrisk aktuator og elektronisk regulatoranordning 15 hvormed bevegelse av styrevingene kan påbegynnes.

Som avbildet i fig. 2 danner innf allsplanet for hver ledevinge en helningsvinkel u> med det imaginære langsgående plan som går fra den sentrale rotasjonsakse til roten III-III og den indre kant av hver ledevinge, og som deler hele motoren i halvsylindriske deler. Det første langsgående plan III-III er det som er parallelt med retningen til den inngående vind og som deler motoren i høyre og venstre sider når man ser mot vindstrømmen.

Helningsvinkelen to for alle ledevinger 1 er i samme retning og det er den beste kombinasjon av helningsvinkel, bredde og avstand av ledevingene som bestemmer evnen til de sistnevnte, uansett vindretningen, til å avskjerme vinden på den side av rotoren som beveger seg mot vindretningen og isteden rette og føre vinden fra denne side i rotorens rotasjonsretning, hvilket eliminerer motstanden som ellers uunngåelig utøves mot denne side av rotoren som beveger seg mot vindretningen.

Således vil på vindsiden av motoren den innfalne vind av ledevingene rettes mot den konkave bakre flate av rotorbladene, slik at disse vil rotere mot urviseren og deretter passere gjennom den sentrale åpning 3 hvor luftfluksen faller på de motsatt beliggende rotorblader på deres konkave bakside, hvilket tildeler disse en ytterligere skyvkraft i den samme rotasjonsretning. Luften blir deretter drevet ut fra lesiden og ekspanderer igjennom ledevingene som ligger på denne side av motoren. Derfor bidrar alle rotorblader positivt til den jevne rotasjonsbevegelse.

Hver av de ovenfor nevnte ledevinger har en forutbestemt bredde, med indre og førende kanter, hvor den ønskede helningsvinkel er slik at ledevingene oppviser en relativ orientering med hensyn til vinden som varierer i samsvar med deres posisjon på periferien, startende fra en situasjon hvor ledevingene fullstendig overlapper hverandre og følgelig gir total skjerming på denne side av rotoren hvor bladene beveger seg mot vinden. Denne overlapping reduseres progressivt til å nå tilstanden hvor de bakre konkave sider av rotorbladene er utsatt for direkte vindkraft. Deretter forløper den gradvis videre ut til oppsamling og leding av ytterligere luftstrøm mot rotorbladenes bakre konkave side, slik at det totale rotormoment økes. Det er åpenbart at den ønskede helningsvinkel kan variere etterhvert som bredden og/eller avstanden mellom ledevingene varierer, men av driftsårsaker bør den ikke overskride 30°. Således, jo større helningsvinkelen co er, desto mindre er den nødvendige bredde for ledevingene (eller alternativt kan bredere avstand mellom ledevingene tillates) for å utføre den ovenfor nevnte vindskjerming. Dette skjer naturligvis innenfor visse grenser diktert av den aerodynamiske motvirkning mellom innkommende vind og ledevingenes overflate som blir ufordel-aktig når helningsvinkelen øker. For en mindre helningsvinkel ville en større bredde av ledevingene være nødvendig for å oppnå de nødvendige avskjermingsresultater, men da ville vindfriksjonen mot ledevingene være høyere, skjønt den aerodynamiske motvirkning ville være mindre isteden og arbeidsflatearealet til maskinen ville være større i forhold til det faktiske kraftfrembringende areal, dvs. rotorens arbeidende overflateareal. Med andre ord ville ledevingene oppta forholdsvis mere plass mens rotordiameteren isteden ville minske (fig. 2a). Det skal også bemerkes at innfallsvinkelen col som er dannet av et innfallsplan tangentielt med kanten til et rotorblad med hensyn til ethvert tilstøt-ende ledevingeplan, holdes mindre enn 30°. Innfallsvinkelen co2 dannes av en linje tangentielt med den bakre kant av to diametralt rotorblader med hensyn til et aksialt plan som passerer igjennom den sentrale rotasjonsakse, og holdes mindre enn 10°.

I tillegg til det ovenfor angitte, med deres vinklede omkretsmessige konvergering mot senterarrangementet, virker ledevingene 1 på en traktlignende måte som konsentrerer den innkommende vind eller dispergerer den utgående i statorsegmentene som er dannet mellom hvilke som helst to tilstøtende ledevinger, og samtidig virker de som en slags vertikale munnstykker som fremkaller en lineær infusjons- eller diffusjonsvirkning avhengig av om tilsvarende statorsegmenter ligger på vind- eller lesiden av motoren, idet denne virkning øker eller senker luftstrømhastigheten tilsvarende.

Som følge av dette og fordi de ovenfor nevnte ledevinger konvergerer, blir den lineære infusjonsvirkning på strømmen av ethvert vindside- statorsegmentpar dannet mellom to tilstøtende rotorblader, og infusjonsvirkningen fortsetter å følge en krum bane som bevirker en reversering eller avbøyning av luftstrømmen som faktisk utgjør drivkraften til motoren. Luftstrømmen går deretter videre inn i den sentrale åpning 3. Derfor danner begge de ovenfor nevnte stator- og rotorsegmenter en infusjonstunnel med gradvis konvergerende sidevegger, hvor konvergeringsgraden styres av den ovenfor nevnte helningsvinkel co, innfallsvinkelen col og innfallsvinkelen co2. Deretter ledes luftstrømmen gjennom til den sentrale åpning 3 mot den motsatte leside, som har tilsvarende arrangement for rotoren og statorsegmentene, og danner en omvendt utsiippspassasje for luftstrømmen gjennom en tilsvarende diffusjonstunnel med gradvis divergerende sidevegger.

Derfor er motoren sammensatt av sinusformede radielt og symmetrisk anordnede påfølgende rom som innbefatter den felles sentrale åpning i deres midte, og som utgjør de fullstendige luftbaner igjennom motoren.

Den sentrale åpning 3 i rotoren spiller en tosidig rolle, dvs. en som et samtidig forbindende og distribuerende kammer for føring av luftstrømmen blant de omgivende rotorsegmenter. Dermed er halvparten av disse rotorsegmenter på vindsiden i et visst øyeblikk, de mater den sentrale åpning med frisk luftstrøm og denne i sin tur føres videre inn mot lesiden av rotorsegmentene. Etterhvert som rotorsegmentene dreier rundt, passerer de derfor fra vindsiden av maskinen til lesiden og deretter tilbake, idet denne linje for omveksling styres og dikteres av de relative retninger på den innfalne vind, ledevingenes helningsvinkel og deres avstand, såvel som formen og avstanden på rotorbladene.

I samsvar med en første foretrukken utførelse av oppfinnelsen, er ledevingene vist i fig. 2 og 5 med et flatt profil, som frembringer den avskjermende virkning ved hjelp av deling av vindstrømmen under utnyttelse av motstandseffekten, for det meste når vinden slår mot sideflatene og endrer retning. Alternativt avbøyer ledevinge-profilene av type som er vist i fig. 6, 6a. 6b, 6c, 7 og 7a luftstrømmen p.g.a. deres bestemte form og relative plassering i luftstrømmen, idet de frembringer en aerodynamisk vekselvirkning når de peker sine kanter mot luftstrømmen og bevirker oppståelsen av en løftevirkning, som tilslutt gir en endring i luftstrøms-retningen.

Alle ledevinger kan ha fast eller regulerbar helningsvinkel, som kan reguleres for en ønsket effektivitet og kapasitet. På denne måte kan ledevingene også benyttes som hastighets-regulerende mekanismer i vindmaskinen, til og med med fullstendig avstengning av åpningene og dermed stopp av maskinen når ønsket eller når nødvendig, f.eks. for å gi beskyttelse mot ekstremt sterke vinder.

For å tilrettelegge for en jevn fordeling av vindkraften lengdeveis av den benyttede rotor, og ettersom vindhastig-heten vanligvis varierer fra et minimum i nærheten av bakken til et maksimum i det øvre området av maskinen, kan ledevingene formes på en slik måte at de balanserer disse naturlige uregelmessigheter, som kan medføre uønskede virkninger ved drift av maskinen. Et illustrerende arrangement av ledevingene for å oppfylle dette behov er den koniske form som avbildet i fig. 3, som viser en nedad divergerende parabolsk ytre form av ledevingene, og også viser de øvrige deler av motoren i et riss med delene fra hverandre. For å unngå for store mekaniske belastninger på konstruksjonen og rotorens oscillerende vibrasjonsproblemer, bør forholdet mellom høyden av motoren og dens ytre basisdiameter i dette tilfelle ikke overskride 1.

Skjønt den foreslåtte vindturbinmaskin er primært konstruert for bruk i et vertikalt arrangement, kan den også innta enhver ønsket helning om et slikt tilfelle oppstår. Videre kan den samme maskin alternerende benyttes med et arbeidsmed-ium forskjellig fra luft, slik som damp eller væske, med lignende fordeler som de som er beskrevet ovenfor.

Dette samme konsept kan anvendes med forskjellige utforminger og kombinasjoner av forskjellige typer ledevinger og rotorutforminger for slik å oppnå visse bestemte fordelaktige egenskaper. F.eks. er ledevingene i fig. 4 vist med et krumt profil, der deres kordelinje mellom de indre og førende kanter har en lengde som ikke overskrider en femtedel av motorens totale diameter. Rotorbladene 2 er også redusert i antall til bare tre blader, men de kan økes til åtte, avhengig av motordiameteren og det anvendbare forhold mellom arbeidsfluidhastigheten og rotorbladhastigheten. De har en aerodynamisk sigdprofil (som ligner en kvart måne eller halv måne) egnet for høyere vind og rotorhastigheter, og deres korder er plassert radielt og symmetrisk på rotorperiferien. De kan ha variabel innfallsvinkel og være elektronisk eller mekanisk styrbare for maksimal virkningsgrad, men vinkelen bør for operasjonelle anvendelser ikke overskride +-10° i hver retning fra deres opprinnelige radielle plassering, for slik alltid å holde deres korder parallelle med den tilstedeværende luftstrøm over dem. Denne type sigdform kan alternativt benyttes for ledevingene også, plassert på en måte i likhet med den for det krumme profil ifølge fig. 4, med deres konkave sider vendende i en retning motsatt av den til de tilstøtende rotorblader. De er av symmetrisk type med konkave eller flate frontflater og en bakre konveks flate, deres kordelengde overskrider ikke en femtedel av motordiameteren og deres tverr1injelengde overskrider ikke halve deres korde. I fig. 5 er det vist et eksempel på en flat type ledevinge med smal bredde der bredden ikke overskrider en femtedel av motorens totale diameter. Ledevingene er anordnet omkretsmessig, for slik å danne et bredt innvendig rom i midten for jevnere luftstrømning, og ledevingene kan ha variabel helningsvinkel og være tilpasset rotorblader av den aerodynamisk avbildede halvmåneform. Disse ledevinger kan ha en leddet indre endehale (fig. 5a) lik et skipsror for slik å danne en "fiskekrok"-type eller "J"-type ledevinge, som dermed tillater en mindre helningsvinkel for den rette førende del av ledevingene, med styring av den innkommende luftstrøm.

I fig. 6 er vist et eksempel på føringsvinger av typen med luftfoil-form, plassert omkretsmessig i et radielt arrangement. På grunn av deres vingede luftfoilform som er flat på en side og krum på den motsatte side, avdeler de luftstrømmen i retning av rotorbladbevegelsen, selvom de ikke er skråstilt ved noen helningsvinkel overhodet, og dette skjer med minimum turbulens. Deres flate side vender i en retning motsatt de konkave sider av de tilstøtende rotorblader, og deres kordelengde overskrider ikke en femtedel av den totale maskindiameter. Deres tverrlinje er en fjerdedel til en syvendedel av kordelengden. De kan ha variabel helningsvinkel, som for operasjonelle anvendelser kan svinge +-10° i hver retning fra den opprinnelige radielle plassering. Rotorbladene 2 er av den aerodynamiske sigdtype-profil.

Mellom hoved-ledevingene kan det omkretsmessig anbringes omkretsmessig mindre hjelpe-ledevinger 12 for å hjelpe til å lede luftstrømmen. Slike hjelpe-ledevinger tillater bredere avstand mellom hoved-ledevingene. De er radielt anordnet på innersiden av hoved-ledevingenes periferi. Disse hjelpe-ledevinger kan ha en flat, krummet eller sigdformet profil eller være en luftfoil-profil, enten av vinge- eller den jevne, symmetriske type, der bredden ikke overskrider halvparten av bredden til hovedvingene.

Ledevingene 1 med luftfoil-form av vingetypen krummes konvekst på høyre bakre side og er flat eller noe konkav på venstre fremside (fig. 6a). På en alternativ måte kan de anordnes med en liten rorlignende halefinne for videre leding av luftstrømmen om nødvendig (fig. 6b).

Dette samme resultat kan alternativt oppnås ved hjelp av ledevinger av den modifiserte sigdtype, som vist i fig. 6c, som er kjennetegnet ved delvis flate frontflater som ligger langs kordelinjen, på den konkave side nær begge kanter av bladene. De kan anbringes omkretsmessig og symmetrisk rundt rotoren. Deres korder har en lengde som ikke overskrider en femtedel av den totale motordiameter, og deres tverrlinje er fortrinnsvis holdt mellom en femtedel til en syvendedel av deres kordelengde. De kan ha variabel helningsvinkel på samme måte som de ovenfor nevnte vingetyper. Denne type profil kan benyttes for rotorbladene også. I et slikt tilfelle er kordelengden mindre enn en femtedel av den totale motordiameter, og tverrlinje er fire til syv ganger mindre enn kordelengden. Deres antall kan variere mellom to til åtte hvor disse rotorblader anbringes radielt på rotorperiferien, alle vendende i samme retning rundt periferien, med de konkave sider i en retning motsatt av den for tilstøtende ledevinger. De kan svinge rundt deres opprinnelige radielle plassering opp til +-10° i hver retning, for slik å holde kordene parallelt med den tilstedeværende fluidstrømning.

Fig. 7 viser et eksempel på vindturbinmaskinen med ledevinger 1 med jevn luftfoil, der både fremre og bakre sider er krummet symmetrisk i et konvekst profil, som har en ytre krum kant og en indre skrå kant plassert omkretsmessig omkring rotoren i et radielt arrangement som er symmetrisk og med lik avstand. Deres totale antall kan variere mellom ti og femten. Som eksempel er det vist en kordelinje a-a' som forbinder kantene av luftfoilprofilen på en av ledevingene, der korden defineres som den rette linje mellom endene på en bue. Tverrlinjen b-v' er den vinkelrette linje til korden mellom sideflatene av luftfoilen i det tykkeste sted.

Ledevingene med jevn luftfoil deler, på grunn av deres form og plassering, luftstrømmen med minimum turbulens under utnyttelse av løfteeffekten. Dermed gjøres effekttapet minst mulig. Delingen skjer på en jevn måte for begge sider av luftfluksen slik at det skapes en symmetrisk konsentrisk luftstrøm som passerer gjennom motoren og en balansert avskjermingsvirkning for begge sider av maskinen. Derfor gir denne maskintype en venturivirkning. Denne virkning demon-streres i horisontalplanet eller på en måte vinkelrett til rotasjonsaksen og initieres ved ledevingene, som er plassert symmetrisk og danner et langstrakt diffusor-maskininnløp eller utløp mellom hvert tilstøtende par av ledevinger. Kordelinjen for disse ledevinger varierer fortrinnsvis mellom en fjerdedel til en syvendedel av den totale maskindiameter.

Med denne type symmetrisk anordnet luftstrøm er det gjort mulig og fordelaktig å bruke rotorblader av den symmetriske luftfoiltypen som også er egnet for høye hastigheter. To til åtte slike rotorblader symmetrisk anordnet opptar en tangentiell stilling på rotorperiferien som vist i fig. 7. De kjennetegnes av en fremre krum kant mot rotasjonsretningen og en bakre skrå kant i motsatt retning, indre og ytre sider som vender mot den sentrale eller utvendige del av motoren respektivt, og øvre og nedre ender som er montert fast eller roterbare på de øvre og nedre rotorskiver. Kordelinje-lengden til hvert rotorblad er fortrinnsvis mindre enn en femtedel av den totale motordiameter, hvilken kordelinje er fire til syv ganger lengre enn tverrlinjen til det respektive luftfoilprofil.

På grunn av det bestemte arrangement av ledevinger som skaper det forannevnte luftstrømsmønster, arbeider rotorbladene med sine korder vinkelrett til den forbipasserende luftstrøm under hele rotasjonssyklusen. Derfor passer dette arrangement godt for begge sider av luftfoilprofilen, hvilket utgjør et grunntrekk i denne type motor.

Helningsvinkelen for ledevingene ovenfor kan varieres for å styre luftstrømmen om nødvendig, men for driftsanvendelser behøver denne regulering ikke å være mer enn +-10° i hver retning fra deres opprinnelige radielle plassering. Likeledes kan variasjon av innfallsvinkelen også anvendes mot rotorbladene for regulering eller fjærende formål for å stoppe maskinen når det er nødvendig.

I dette tilfellet kunne også rotorbladene av den aerodynamiske sigdtype eller den modifiserte også benyttes, på den måte som er skissert tidligere.

Fig. 7a viser en forbedret versjon av vindmaskinen som er vist i fig. 7, som benytter par med luftpassasjer eller kanaler 20, 20' innenfor ledevingene og rotorbladene, som danner baner med symmetrisk profil, men motsatt retning, der hver slik kanal 20 eller 20' forbinder de fremre yttersider av bladene. Den innfalne luftstrøm danner områder med trykk, med de motsatt beliggende sider med lavtrykksområder mot deres haler.

Disse luftpassasjer utfører en tosidig virkning, den ene er å utligne trykkforskjellen langs de ytre sider av ledevingen eller rotorbladelementene, hvilket reduserer motstanden som utøves på disse, og for det andre å utnytte denne del av luftstrømmen som passerer igjennom disse for å frembringe mer drivende skyvkraft for rotorbladene eller redusere virvlene og danne en strømlinjet og kraftfrembringende strømning for ledevingene. Deres virkning er maksimum når senterlinjen d gjennom kanalen 20 eller 20' (fig. 7b) ved inntaket av luftpassasjene er parallell med retningen i den forekommende luftstrøm og blir minimum når luftstrømsretningen er vinkelrett til denne inntakssenterlinje, hvilket f.eks. er tilfelle når ledevinge-korden er parallell med luftstrømmen. Vinkelen dannet i horisontalplanet mellom sentrallinjen for luftpassasje-inntaket med hensyn til kordelinjen bør ikke være mindre enn 20° og ikke mer enn 70°, når målt fra forsiden, idet denne relative vinkel dikteres av den ønskede eller forutsagte vekselvirkning mellom den opptredne strømning og bladelementet.

Paret med luftpassasjer kan være av enkeltkanaltypen avbildet i fig. 7b, der én kanal starter fra et luftinntak i det fremre området av vingen eller bladelementet foran tverrlinjen, og den andre kanal starter fra et lignende luftinntak på en symmetrisk motsatt side av den samme frontdel, når den motsatte kanal krysser gjennom et felles skjøtested 21, der hver kanal da fortsetter sin bane som kan være bueformet eller elliptisk i profil, mot den motsatte side av den bakre del av elementet bak tverrlinjen der luftstrømmen slippes ut i en retning parallelt med korden til vingen eller bladelementet. Disse kanaler kan forløpe gjennom hele høyden av den respektive ledevinge eller bladelementer, avbrutt kun av nødvendig innsatt forbindelse, og forsterker elementært nødvendige laminærrammer anordnet i en tverr-retning. Deres bredde bør ikke overskride en tredjedel av tverrlinjelengden, ellers bør et dobbelt- eller til og med multi-kanalsystem benyttes. Den andre kanal løper parallelt og nær inntil den første som vist i fig. 7c, eller enda lengre fra, men alltid startende foran tverrlinjen og avsluttende bak den. I dette tilfelle er det fordelaktig at de to luftpassasjer på motsatt side krysser over i forskjellige påfølgende vertikale nivåer isolert fra hverandre, idet de mellom seg deler hele høyden av bladelementet. Dette kan oppnås ved å benytte kanaler med konstant tverrsnittsareal gjennom hele deres lengde, men av variabel høyde og bredde i omvendte propor-sjoner med hensyn til hverandre, startende fra en laveste høyde i overkrysningspunktet og hvor det har sitt bredeste del, deretter progressivt traktdannende på vertikal måte, der kanalhøyden forsterker seg mot endene opp til inntakene og uttakene. Bredden avsmalner følgelig slik at produktet av høyde og bredde holdes konstant eller nesten konstant. Alternativt kunne kanaler med konstante dimensjoner over lengden benyttes, plassert tilstrekkelig fra hverandre i vertikalt nivå til å tillate overkrysning av hverandre, men da ville luftinntaket reduseres. Dette kunne bli kompensert for opptil en viss utstrekning ved å tillate mer bredde av kanalene.

Som konklusjon, de første variasjoner av dette konsept, nemlig de som fremgår av fig. 2, 3, 4, 5, 6 og 6c, kan betegnes som virveleffekt-anvendende maskiner, ettersom deres konstruksjon er slik at de frembringer en sirkulær luftbane-avbøyning ut av den mer eller mindre rette inn-fallende vindstrøm og deretter benytter denne ensrettede luftbane dannet på innsiden av motoren til å omdanne vindkraften til mekanisk moment på rotorakselen. Alternativt, den sistnevnte motorversjon som fremgår av fig. 7 og 7a, virker som en aerodynamisk linse ved å innføre to horisontale luftbaner symmetrisk konvergerende mot midten av motoren. En venturivirkning oppstår over rotorbladene i horisontalplanet eller planet vinkelrett til rotoraksen, idet dette utgjør en spesiell egenskap for denne motortype.

Claims (17)

1. Sylindrisk turbinmaskin for kraftgenerering ved rotasjon av en i hovedsaken sylindrisk rotor om dens akse under påvirkning av en fluidumstrøm som går i en tverretning relativt rotoraksen, hvilken rotor er montert for rotasjon inne i en i hovedsaken sylindrisk stator og innbefatter et antall avlange rotorblader (2) anordnet symmetrisk og i like avstander på rotoromkretsen med lengderetningen parallelt med rotoraksen, idet hvert rotorblad (2) har fremre og bakre flater, indre og ytre kanter og første og andre motliggende ender, som er aksialt innrettet relativt rotoraksen, og første og andre motliggende rotorbæremidler (6,7) for bæring av de første og andre rotorbladender, hvilken stator innbefatter et antall innbyrdes likt avstandsplasserte avlange fluidumledevinger (1) anordnet rundt rotoren, med lengden forløpende parallelt med. statorens lengdeakse, som er sammenfallende med rotorens lengdeakse, idet hver ledevinge (1) har fremre og bakre flater, indre og ytre kanter som er radielt innrettet relativt stator, og første og andre motliggende ender, som er aksialt innrettet, hvorhos de første og andre motliggende ender av samtlige ledevinger er montert på et respektivt av første og andre motliggende statorbæremidler (4,5), det foreligger en radiell avstand mellom rotoraksen og ledevingenes ytre kanter, som bestemmer den totale maskinradius, og rotorbæremidlene (6,7) er plassert mellom statorbæremidlene (4,5) og er sentrisk rotasjonsopplagret på innsidene av de respektive statorbæremidler (4,5),karakterisert vedat stator innbefatter ikke mer enn fjorten ledevinger (1), at rotor innbefatter mellom to til åtte rotorblader (2), at hvert rotorblad (2) har et jevnt tverrsnitt med en symmetrisk halvmåneform med'tilspissede radielt innrettede indre og ytre kanter, og en konveks fremre flate, som danner en bue som møter den bakre flate ved de indre og ytre kanter, idet fremre og bakre flater ved deres største avstandspunkt har en innbyrdes avstand som ikke overskrider halvparten av en korde mellom indre og ytre rotorbladkant, hvilken korde har en lengde som ikke overskrider 1/5 av den totale maskindiameter, og at maskinen videre innbefatter midler for innstilling av rotorbladenes skråvinkel ±10° i hver retning fra den opprinnelige radielle orientering, slik at rotorbladenes korder holdes i hovedsaken parallelle med tverrfluidumstrøm-men under drift, og ved at rotorbladene (2) sammen danner en hul syl inder med et åpent og fritt sylinderrom (3) mellom rotorbladene (2) med en diameter ikke mindre enn 1/3 av den totale maskindiameter.

2. Turbinmaskin ifølge krav 1,karakterisertved at hvert rotorblad (2) har en konkav, bakre flate.

3. Turbinmaskin ifølge krav 1,karakterisertved at hvert rotorblad (2) har en plan bakre flate.

4 . Turbinmaskin ifølge krav 1,2 eller 3,karakterisert vedat hver ledevinge (1) fig. 6, har et vingeprofiltverrsnitt med en plan fremre flate og en konveks bakre flate, at lengden til en tverrlinje på stedet med største avstand mellom fremre og bakre flater er mellom 1/4 til 1/7 av en kordelengde for ledevingen, at hver ledevinge har en krummet ytre kant og en tilspisset indre kant, at en kordelengde mellom disse kanter ikke overskrider 1/5 av den totale maskindiameter, og at korden til hver ledevinge er orientert radielt og med like avstander rundt rotoren, med en styrbar skråvinkel for driftsbetingelser opp til ±10° i hver retning fra den opprinnelige radielle orientering.

5 . Turbinmaskin ifølge krav 1,2 eller 3,karakterisert vedat hver ledevinge (fig. 6a) har et velvet svingeprofiltverrsnitt med en delvis konkav og delvis plan fremre flate og en konveks bakre flate, at lengden til en tverrlinje mellom fremre og bakre flater er mellom 1/4 til 1/7 av en kordelengde for ledevingen, at hver ledevinge har en krummet ytre kant og en tilspisset indre kant, at en kordelengde mellom de nevnte kanter ikke overskrider 1/5 av den totale maskindiameter, og at korden til hver ledevinge er radielt orientert og i lik innbyrdes avstand rundt rotoren, med en styrbar skråvinkel for driftsbetingelser på opptil ±10° i hver retning fra den opprinnelige radielle orientering .

6. Turbinmaskin ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat ledevingene (1) har et hovedlegeme og en hengslet vingeklafformet indre kant hvis vinkelstilling relativt ledevingens hovedlegeme kan endres (fig. 6b).

7 . Turbinmaskin ifølge krav 1,2 eller 3,karakterisert vedat hver ledevinge (1) har et symmetrisk vingeprofiltverrsnitt med krummede fremre og bakre flater, en tverrlinjelengde mellom de fremre og bakre flater varierende mellom 1/4 til 1/7 av en kordelengde for ledevingene (1), en krummet ytre kant og en tilspisset indre kant, at kordelengden mellom de nevnte kanter er mellom 1/4 til 1/7 av den totale maskindiameter, at ledevingene (1) er plassert med sine korder orientert radielt og symmetrisk rundt rotoren, med en styrbar skråvinkel opp til ±10° under drift i hver retning fra den opprinnelige radielle orientering (1-fig. 7).

8. Sylindrisk turbinmaskin for kraftgenerering ved rotasjon av en i hovedsaken sylindrisk rotor om dens akse under påvirkning av en fluidumstrøm som går i en tverretning relativt rotoraksen, hvilken rotor er montert for rotasjon inne i en i hovedsaken sylindrisk stator, som innbefatter et antall avlange f luidledevinger (1) som hver har fremre og bakre krommede flater, en krummet ytre kant a' og en indre kant a som er radielt innrettet relativt motoraksen, første og andre i lengderetningen motliggende ender som er aksialt innrettet relativt rotoraksen, hvilke første og andre ender er montert i et respektivt av første og andre motliggende statorbæremidler (4,5), idet ledevingene (1) er i hovedsaken likt innbyrdes avstandsplassert på en statoromkrets, med lengderetningen parallelt med statorens lengdeakse, som er sammenfallende med rotoraksen, ledevingene (1) sammen danner et indre sylindrisk rom, og ledevingenes ytre kanter bestemmer den totale maskinradius, hvilken rotor er anordnet i det nevnte sylindriske rom og innbefatter et antall avlange rotorblader (2) med jevnt symmetrisk vingeprofiltverrsnitt og plassert symmetrisk og i innbyrdes like avstander på rotoromkretsen, med bladlengden parallelt med rotoraksen, idet hvert rotorblad (2) har en første og andre i lengderetningen motliggende ende, en krummet fremre kant og en tilspisset bakre kant samt krummede ytre og indre flater, kantene går tangensielt relativt den sylindriske rotor og endene er aksialt plassert og bæres av et respektivt av første og andre rotorbæremidler (6,7), som er plassert mellom statorbæremidlene (4,5) og er sentrisk rotasjonsopplagret på innsiden av de respektive statorbæremidler (4,5),karakterisert vedat ledevingene (1) har jevnt symmetrisk vingeprofiltverrsnitt med en spiss indre kant (a fig. 7) og forefinnes i et antall mellom syv og tolv, at hver ledevinge (1) har en kordelengde mellom 1/4 og 1/7 av den totale maskindiameter, og en tverrlinjelengde perpendiku lært på kordel injen, på det sted hvor fremre og bakre flater har den største avstand, varierende mellom 1/4 og 1/7 av kordelengden, at hver ledevinge (1) har midler for styring av dens skråvinkel under drift mellom ±10° i hver retning fra den opprinnelige radielle orientering, at rotoren innbefatter et antall rotorblad (2) mellom to og åtte, hvert rotorblad (2) har en kordelendge ikke større enn en 1/5 av den totale maskindiameter, og en tverrlinjelengde perpendikulært på korden, på det sted hvor ytre og indre flate har den største avstand, varierende mellom 1/4 og en 1/7 av kordelengden, at hvert rotorblad (2) har midler for styring av dets skråvinkel under drift mellom ±10° i begge retninger fra den opprinnelige tangensielle orientering, og at rotorbladene (2) sammen danner et fritt indre sylinderrom med en diameter ikke mindre enn halvparten av den totale maskindiameter.

9. Turbinmaskin ifølge krav 8,karakterisertved at hver styrevinge (1) av hvert rotorblad (2) som har profiltverrsnitt som av de respektive korder deles i to sider og av respektive tverrlinjer deles i to deler, hvor den fremre del innbefatter den krummede kant, og den bakre del innbefatter den tilspissede kant, innbefatter minst et par fluidumkanaler, idet en første fluidumkanal (20) går fra et innløp på en sideflate av den fremre del og gjennom ledevingen/rotorbladet til et utløp på den andre sideflaten i den bakre del, den andre fluidumkanal går fra et innløp på den andre sideflaten av den fremre del og gjennom ledevingen/rotorblad-et til den ene sideflate av den bakre del, idet begge kanaler krysser hverandre i et sentralt plassert felles møtepunkt (21), og begge kanaler strekker seg over hele lengden til ledeving- en/rotorbladet, bare avbrutt av avstivende forsterknings-elementer i ledevingene/rotorbladene.

10. Turbinmaskin ifølge krav 8 og 9,karakterisertved at et antall innbyrdes kryssende fluidumkanaler parvist opptar hele lengden av ledevingene og rotorbladene i ulike suksessive lag som er adskilt fra hverandre.

11. Turbinmaskin ifølge et av de foregående krav, hvor rotorbæremidlene innbefatter et første par motliggende sirkulære rotorplater (6,7) med i hovedsaken samme diameter som rotoren og som bærer rotorbladene langs en respektiv plateomkrets, idet hver rotorplate (6,7) har en stubbaksel (8,10) som rager sentralt ut fra platen, og hvor statorbæremidlene innbefatter et andre par motliggende sirkulære statorplater (18,19) som er anordnet planparallelt med og utenfor rotorplatene (6,7) og har en diameter lik eller større enn den totale maskindiameter, hvilke statorplater (18,19) på sin respektive plateomkrets bærer de respektive ender av ledevingene (1) og har sentralt plasserte lagermidler (9,11) for dreibar opplagring av en respektiv stubbaksel (8,10) slik at rotoren vil være dreibart opplagret i et sentralt sylindrisk hulrom i statoren,karakterisert vedat hver statorplate (18,19) har en sentral sirkulær grunn fordypning med en dybde og diameter tilpasset opptak av en respektiv rotorplate (6,7) anordnet i flukt med statorplatens omgivende overflate, slik at bæremidlenes mot hverandre vendte flater er i hovedsaken kontinuerlige, bare brutt av en smal spalte mellom rotorplate og statorplate.

12. Turbinmaskin ifølge et av kravene 1 til 10, hvor bæremidlene innbefatter et første par motliggende sirkulære rotorplater (23,23') med i hovedsak samme diameter som rotoren, hvilke rotorplater (23,23') på en respektiv plateomkrets bærer en rotorbladende, idet hver rotorplate (23,23') har en stubbaksel (8,10) som rager sentralt ut fra platen, som på sin innovervendte side har en velvet utforming, og et andre par motliggende sirkulære statorplater (24,24') anordnet i hovedsaken planparallelt med og på utsiden av en respektiv rotorplate (23,23'), med en statorplatediameter lik eller større enn den totale maskindiameter, hvilke statorplater (24,24') på en respektiv plateomkrets bærer de respektive ledevingeender og har sentralt plasserte lagermidler for dreibar opplagring av en respektiv stubbaksel (8,10) slik at rotoren er dreibart opplagret i et hult, sentralt sylindrisk rom i statoren,karakterisert vedat statorplatene (24,24') har plane ytre flater og fordypede indre flater, som skrår innover mot maskinens sentrum slik at det dannes en respektiv konisk sentral utsparing mellom ledevingene, hvilken sentrale koniske utsparing har diameter og dybde tilpasset for opptak av en hosliggende . rotorplate (23,23') på en slik måte at hver av de mot hverandre vendte sider av bæremidlene vil danne en kontinuerlig sfærisk flate med unntagelse av et lite gap mellom statorplaten og rotorplaten, hvilke innovervendte bæremiddelsider bidrar til en strøm av fluidum gjennom maskinen med en tilleggsventuri-virkning.

13. Turbinmaskin ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat ledevingene (1) har en konoidal, parabolisk, nedad divergerende generell form, slik at de nevnte ytre kanter på ledevingene skrår utover fra de øvre mot de nedre ledevingeender, idet forholdet mellom ledevingenes totale høyde og den totale maskin-basisdiameter ikke overskrider 1.

14 . Turbinmaskin ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat den innbefatter et antall fluid- hjelpeledevinger (12) anordnet rundt rotoren med innbyrdes 1 ile avstand og symmetrisk plassert mellom ledevingene, hvilke hjelpeledevinger (12) har en kordelengde som ikke overskrider halve kordelengden til ledevingene (1).

15 . Turbinmaskin ifølge krav 14,karakterisertved at hjelpeledevingene (12) er valgt fra en gruppe ledevinger som har et krummet profiltverrsnitt, et halvmåneformet profiltverrsnitt, et vingeprofiltverrsnitt, et jevnt symmetrisk vingeprofiltverrsnitt.

16. Turbinmaskin ifølge krav 1,karakterisertved at hvert rotorblad (2) har en bakre flate som er delvis plan nær kantene og delvis konkav ved det midtre parti.

17. Turbinmaskin ifølge krav 1,2,3 eller 16,karakterisert vedat hver ledevinge (1) fig. 6b har et modifisert halvmåneformet vingeprofiltverrsnitt med en frontflate som er delvis plan nær kantene og delvis konkav ved et midtparti, og med en konveks bakre flate, idet lengden til en tverrlinje på det sted hvor fremre og bakre flate har størst innbyrdes avstand varierer mellom 1/4 til 1/7 av en kordelengde for ledevingen, hver vinge har tilspissede indre og ytre kanter, en kordelengde mellom kantene som ikke over-stiger 1/5 av den totale maskindiameter, og at korden til hver ledevinge er radielt orientert og likt avstandsplassert rundt rotoren, med en styrbar skråvinkel under driftsbetingelser opp til ±10° i hver retning utfra den opprinnelige radielle orientering.