专利名称：一种管内涡轮机的构造的制作方法
一种管内涡轮机的构造本专利申请要求以下专利申请的权益2007年12月3日提出的名称为“风力、 波浪与水可再生能源详述”的美国临时申请第60/991，789号；2007年12月31日提出的 名称为“便携式风力、波浪、磁体水轮机”的美国申请第61/017，816号；2008年3月17日 提出的名称为“倾斜式屋顶风力涡轮机污水涡轮机处理系统和浮标”的美国临时申请第 61/037，011号；2008年6月3日提出的名称为“可再生能源设备的改善”的美国临时申请 第 61/058，235 号。本发明的技术领域与
背景技术：
本发明涉及一种Benkatina涡轮机以及如何构造该涡轮机。Benkatina涡轮机是 一种适合安装在主室和侧室内的管内涡轮机。之前，它已经在PCT申请IL07/000770中根 据它的整体造型作了描述。本专利申请描述了该涡轮机类型和它们的构造的新特征。附图简要说明本发明在这里将仅通过实施例以及参照以下附图的方式进行描述，在附图中
图1是Benkatina管嘴和叶片结构的示意图。图2是一个外围管嘴如何工作的示意图。图3是实际管嘴的照片。图4是与Benkatina涡轮机一起使用的磁耦合器的示意图。图5是带有内置线圈的Benkatina涡轮机。图6是带有两个侧部的涡轮机的示意图。图7是冠部和叶片的示意图。图8是打开顶部的涡轮机的示意图。图9是外套的构建的示意图。优选实施方式详述本发明涉及构建Benkatina涡轮机的方法。根据本发明所述的Benkatina涡轮机的原理和操作可参考附图与相应的说明而 得以更好的理解。现在参见附图，图1显示了 Benkatina管嘴和叶片结构。在Benkatina涡轮机可 采用不同的管嘴和凸缘，它们与匹配的叶片相结合。在理想的实施方式中，采用在一个杯内 成型的叶片，或者采用呈锯齿状的叶片，以匹配管嘴输出的位置和尺寸。例如，香蕉性的管 嘴(1或2)可以匹配在叶片(3)周边的香蕉形的锯齿状缺口。在另一个实施方式中，可采 用外周圆形的管嘴(4)，该管嘴也能匹配例如(3)所示的叶片。可以在液体不能充满管的情 形下采用这样形状的方法，以使碰击叶片的流速更有效地用于流动图案。中央的管嘴孔(5) 能匹配叶片形状(6)和(7)。叶片(7)是通过部分叶片的外围切断来区分的，以致它能在 撞击杯后更容易地排水。在一个实施例中，进水管的管嘴是位于入口的中央(用于减少湍 流)，但该管嘴的液流(8)在该Benkatina叶片的外周进入涡轮室；这里是指在照片中，作 为一个偏心的Benkatina涡轮机，因为该涡轮机是居中的，以致它的中间线是从管上移去， 而环绕的例子是大于180度。管嘴部分(13)的成形的一个方法是使面向涡轮机(12)内
4部、远离管(10)的部分成形，以致该管嘴表面(11)具有这样的形状，该形状匹配该涡轮机 的主室的壁的环形图案。该管嘴的凸缘类型可包括在管(14)的末端有至少一个孔，在变 窄进入在进入管(15)内的孔的区域有至少一个孔。图2是一个外围管嘴如何工作的示意图。该管(16)连接到涡轮机(17)。管嘴 (18)是在外围的，类似于在图1中的1、2和4所示。这样的结构在高扭矩的情形下是非常 有用的。图3是实际管嘴的照片。(19)显示了管嘴的一个实施例的锥形表面。管嘴(20) 显示有一个平的管嘴表面。管嘴基板(21)显示了本系统的一个新颖之处。该基板能容易 地安置在Benkatina涡轮机的入口，在涡轮机外套和管道后部之间。它是易于插入和更换 的。这是将管嘴部分插入管内的一个特定方法，所述有壁的部分接近管的内壁。可选择的 是，管嘴可被内置在输入管内。因而揭示了这样一种出入的制造产品。因而也揭示了适合 在管内制造分离管嘴的制造方法与装置。图4是与Benkatina涡轮机一起使用的磁耦合器的示意图。这样的磁耦合器也可 与叶轮涡轮机一起使用，尤其是那些水下的或其他类型的涡轮机。管(22)的主室连接到 Benkatina涡轮机的侧室(23)。在这里所示的实施方式中，轴杆的中心轴(24)是连接到轴 承(25)，也连接到磁耦合器(27)。这里引入了在两侧采用磁耦合器。该磁耦合器(27)的 另一半是在完全密封的外套的另一侧，用于侧室——或者，用于其他类型的涡轮机。该磁耦 合器的其他侧连接到发电机轴(28)，因而连接到发电机(29)。这使得在该涡轮机的区域上 有完全密闭的系统，因此不会出现泄露或从外部进入或者从内部出去的污染。图5是带有内置线圈的Benkatina涡轮机。引入的管(30)进入主室，涡轮机叶片 设置(31)在主室内。轴(32)在其至少一端(33)有磁体。外壳(34)覆盖这些磁体，并保 持该系统封闭。线圈(35)定位在管外附近。下面介绍调整Benkatina涡轮机的多种实施方式的其他装置。介绍了在至少一侧 采用填料箱用于机械封闭。涡轮机(36)的轴可以在两侧(37)延伸，以致发电机能被放置 在两侧，如图6所示。这使得可用的发电机组件容易对电能输出作出精密调整。图7是冠部(38)和叶片(39)的示意图。在一个实施例中，中脊将水流分为两 股，以实现更好的平衡。该技术是熟知的，应用在其他水电涡轮机中，但在这里被引入与 Benkatina涡轮机结合。切断叶片(40)的端部，让水更好地排出，因而被引入与Benkatina 涡轮机结合。图8是开放顶部的涡轮机的示意图。上外套(41)被切开以暴露叶片(42)，因而产 生一个开放系统，避免在杯内积聚水。对于导槽或坝系统，这是尤其有用的，在这些系统中， 管是平行的。图9是外套的构建的示意图。Benkatina涡轮机的主室和侧室可以通过生产两部 分的方法来制造，在不同的实施例中，由外套或者铸模来制造。一个部分包括管和在管上的 延伸，以形成在管(43)周围的表面，而第二个部分(44)形成侧室的外套的剩余部分。这两 部分可以焊接在一起，沿着在每个(45)上的唇缘。这里揭示了制造两半的制造过程，然后 将这两半接合。这里揭示了由螺钉或螺杆从外面密封该涡轮机的设备和方法。Benkatina管和叶片可以仅以塑料(例如，聚苯乙烯)来制造，在理想的实施例中， 应用于腐蚀的环境中。
Benkatina涡轮机或其他涡轮机的叶片可以由玻璃纤维覆盖的金属来制作。这 使得它们具有钢铁或其他金属的强度，又享有在外面的玻璃纤维的益处。虽然本发明已经 根据有限的实施例进行了描述，但应当明确的是，本发明也可作出许多变化、改变和其他应用。
发明内容
本发明通过提供一组解决方案来构造管内涡轮机，成功地克服了目前已知结构的 缺点。本发明首次揭示了一种水电涡轮机，包括a、Benkatina y^f&iil ；b、管嘴部分。根据另一个实施方式，管嘴部分是模制进入管内的。根据另一个实施方式，管嘴部分是插入管内的。根据另一个实施方式，该涡轮机系统还包括C、涡轮的叶片组，其凹陷的位置匹配水从管嘴部分进入所述涡轮机的位置。根据匹配叶片组合管嘴部分的另一个实施方式，在管嘴部分的下半部至少有一个 孔。根据另一个实施方式，它被用于这样的流动情形至少50%的时间内，所述管被 充满的程度低于一半。本发明首次揭示了一种用于Benkatina涡轮机的叶片，其中，杯的外周是开放的。本发明首次揭示了一种Benkatina涡轮机，其中，围绕所述涡轮机的圆形外套的 外周延伸超过180度。本发明首次揭示了一种用于Benkatina涡轮机的管嘴部分，其中，面向所述涡轮 机的管嘴部分的轮廓线是与所述涡轮室的内壁连续的。本发明首次揭示了一种用于管内涡轮机的管嘴部分，其中，导入所述管嘴的凹洞 部分是带凸缘的。本发明首次揭示了一种在液体中运转的涡轮机，包括a、一组磁耦合器，连接所述涡轮机和发电机轴。根据另一个实施方式，所述涡轮机是一种管内涡轮机。本发明首次揭示了一种管内涡轮机，其中，所述管在邻近所述涡轮机之处是完全 密封的，邻近处限定在涡轮边缘的一个涡轮直径内。本发明首次揭示了一种管内涡轮机，包括a、涡轮机；b、所述涡轮机的轴；C、发动机轴，连接到所述涡轮机的轴的两侧。根据另一个实施方式，在两侧采用磁耦合器，以提供连接(所述连接可以是物理 连接或者磁力连接)。本发明首次揭示了一种管内涡轮机，包括a、涡轮机；
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b、所述涡轮机的轴；C、至少一个机械密封件，连接到所述涡轮机的轴。本发明首次揭示了一种管内涡轮机，包括a、机轴；b、磁体组，附着到所述机轴的端部；c、线圈，外接到所述管，功能性邻接到所述磁体组。本发明首次揭示了一种管内涡轮机，包括a、冠部；b、至少一个杯，附着到所述冠部。本发明首次揭示了一种采用外套制造Benkatina涡轮机的方法。本发明首次揭示了一种Benkatina涡轮机，其中，顶外套的一部分是开放的。本发明首次揭示了一种制造Benkatina涡轮机的方法，包括a、提供第一部分，该部分包括管和一部分侧室；b、提供第二部分，该部分包括一部分侧室；C、连接上述两个部分。本发明首次揭示了一种制造Benkatina涡轮机的方法，包括a、提供涡轮机和进入管；b、提供管嘴，用于进入管的内部。本发明首次揭示了一种用于插入Benkatina涡轮机的管嘴部分，包括a、基板，附着到所述涡轮机的远端。本发明首次揭示了一种用于Benkatina涡轮机的叶片，包括a、放射状导向的中脊，在所述叶片的凹面。本发明首次揭示了一种用于水中涡轮机的叶片系统，包括a、金属叶片，包覆有玻璃纤维。本发明首次揭示了一种用于Benkatina涡轮机的叶片，包括a、杯，它的外周是在垂直于所述杯的轴的平面内切断的。
权利要求
一种水电涡轮机系统，包括a、Benkatina涡轮机；b、管嘴部分。
2.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其特征在于所述管嘴部分是模制进入管内的。
3.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其特征在于所述管嘴部分是插入管内的。
4.根据权利要求1所述的涡轮机系统，其特征在于，还包括c、涡轮的叶片组，其凹陷的位置匹配水从管嘴部分进入所述涡轮机的位置。
5.根据权利要求4所述的涡轮机系统，其特征在于在所述管嘴部分的下半部至少有 一个孔。
6.根据权利要求5所述的涡轮机系统，其特征在于，它被用于这样的流动情形至少 50 %的时间内，所述管被充满的程度低于一半。
7.一种用于Benkatina涡轮机的叶片，其特征在于所述杯的外周是开放的。
8.一种Benkatina涡轮机，其特征在于围绕所述涡轮机的圆形外套的外周延伸超过 180 度。
9.一种用于Benkatina涡轮机的管嘴部分，其特征在于面向所述涡轮机的管嘴部分 的轮廓线是与所述涡轮室的内壁连续的。
10.一种用于管内涡轮机的管嘴部分，其特征在于导入所述管嘴的凹洞部分是带凸 缘的。
11.一种在液体中运转的涡轮机，包括a、一组磁耦合器，连接所述涡轮机和发电机轴。
12.根据权利要求11所述的涡轮机，其特征在于所述涡轮机是一种管内涡轮机。
13.一种管内涡轮机，其特征在于所述管在邻近所述涡轮机之处是完全密封的，邻近 处限定在涡轮边缘的一个涡轮直径内。
14.一种管内涡轮机，包括a、涡轮机；b、所述涡轮机的轴；c、发动机轴，连接到所述涡轮机的轴的两侧。
15.根据权利要求14所述的涡轮机，其特征在于在两侧采用磁耦合器。
16.一种管内涡轮机，包括a、涡轮机；b、所述涡轮机的轴；C、至少一个机械密封件，连接到所述涡轮机的轴。
17.一种管内涡轮机，包括a、机轴；b、磁体组，附着到所述机轴的端部；C、线圈，外接到所述管，功能性邻接到所述磁体组。
18.一种管内涡轮机，包括a、冠部；b、至少一个杯，附着到所述冠部。
19.一种采用外套制造Benkatina涡轮机的方法。
20.一种Benkatina涡轮机，其特征在于顶外套的一部分是开放的。
21.一种制造Benkatina涡轮机的方法，包括a、提供第一部分，该部分包括管和一部分侧室；b、提供第二部分，该部分包括一部分侧室； C、连接上述两个部分。
22.—种制造Benkatina涡轮机的方法，包括a、提供涡轮机和进入管；b、提供管嘴，用于进入管的内部。
23.一种用于插入Benkatina涡轮机的管嘴部分，包括 a、基板，附着到所述涡轮机的远端。
24.—种用于Benkatina涡轮机的叶片，包括 a、放射状导向的中脊，在所述叶片的凹面。
25.一种用于水中涡轮机的叶片系统，包括 a、金属叶片，包覆有玻璃纤维。
26.一种用于Benkatina涡轮机的叶片，包括a、杯，它的外周是在垂直于所述杯的轴的平面内切断的。
全文摘要
本发明描述了Benkatina涡轮机的重要部分的装置与制造方法。
文档编号F03D1/04GK101932827SQ200880119696
公开日2010年12月29日 申请日期2008年11月30日 优先权日2007年12月3日
发明者丹尼尔·法伯 申请人:丹尼尔·法伯