专利名称：涡轮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涡轮装置。更具体地，本发明涉及一种用于从流水中获取能量的 涡轮装置，该涡轮装置包括具有悬置装置的螺旋涡轮、浮力部件、固定件以及用于将能量传 递至动力机的必要的传动部件。
背景技术：
众所周知，例如，潮汐流蕴涵着相当大的能量。然而，已经证明，从潮汐流中获取有 价值的能量涉及相当大的挑战。根据现有技术，应用的是所谓的潮汐轮机(tidal mill)，其中，将类似于风车的结 构设置于海底。潮汐轮机的叶片掠过的区域较大。产生的力也相当大，必须通过庞大而笨 重的塔式结构来吸收。一些现有技术的塔式结构还伸到海面以上，由此可能会有损坏外形 的效应并且会阻碍航运。
发明内容
本发明的目的是改善或减少现有技术中的至少一个缺陷。根据本发明，该目的通过下面的说明书和所附权利要求中指出的特征而得以实 现。提供一种用于从流水中获取能量的涡轮装置，该涡轮装置包括螺旋涡轮，其具有 悬置装置；浮力部件；固定件；以及必要的传动部件，其用于将能量传递至动力机；并且所 述涡轮装置包括至少两个平行的螺旋涡轮。上述涡轮装置的一个方面在于，相邻的螺旋涡轮具有相反的螺距，而且被设置为 相互重叠。相邻的螺旋涡轮之间的传动连接装置确保螺旋涡轮以相同的速度旋转。因此，将相邻的螺旋涡轮间隔开的中心距可小于螺旋涡轮的直径，由此减小了螺 旋涡轮之间的水流开口。这种状况改进了对流水的利用。两个螺旋涡轮沿相反的方向旋转， 由此受到流水的均衡作用。动力机可被设置为诸如与螺旋涡轮的中心轴线同轴或处于其它位置。通过将能量 从螺旋涡轮传递至动力机的传动装置的传动比，能够确定动力机相对于螺旋涡轮的旋转速度。上述涡轮装置的另一方面在于，该涡轮装置是可旋转地连接至固定件的。因此，涡 轮装置本身与水的流动方向对齐。此外，涡轮装置相对于水平面成一角度，该角度有利地与 螺旋涡轮的螺距有关。通过对应涡轮组件所受的流动力，调整涡轮装置的浮力来控制该角度。上述涡轮装置的再一方面在于，浮力部件是由螺旋涡轮构成的。例如，螺旋涡轮至 少部分地是由密度低于水的材料制成的。上述涡轮装置的又一方面在于，固定件形成有涡轮装置的快速联结件。因此，除固 定件以外，涡轮装置被设置为可较容易地拆卸且诸如沿一个或多个引导缆绳在固定件与水面之间移动。固定件可由具有公知的自身结构的底座、例如吸力锚构成。底部的固定件设有用 于传递来自动力机的能量的必要联结件。优选地，动力机由发电机构成，但也可由诸如泵构 成。通过控制动力机的动力输出可使螺旋涡轮与水平面之间保持理想的角度，其中减 小动力输出具有浮力的作用，其促使涡轮装置枢转至竖直位置，即使得涡轮装置枢转至相 对于水平面的较大角度。由于通过浮力使涡轮装置保持悬置以及涡轮装置本身与流动方向对齐，所以底部 的固定件受到的扭矩微不足道。传递到底部固定件的力主要是由来自悬置物的拉力形成 的。在任何时候，朝向螺旋涡轮的面对水流的部分流动的水都对螺旋涡轮施加压力。 流水主要形成一种压力，该压力作用在螺旋涡轮的、相对于相邻的螺旋涡轮而言、位于螺旋 涡轮的中心轴线外侧的部分。通过两个螺旋涡轮之间的这种配合，动力得以均勻地分配，由 此带动涡轮装置使其以有利的方式与流动方向对齐。优选地，螺旋涡轮的截面被给定为翼型剖面。沿螺旋涡轮流动的水由此使翼型剖 面受到举升力，该举升力的分力促使螺旋涡轮绕螺旋涡轮的涡轮轴线旋转。相对于现有技术而言，根据本发明的涡轮装置使得从流动的海水中获取能量的任 务大为简化。由于底部固定件没有受到弯矩，所以构造明显更加简单。根据本发明的涡轮 装置还能够良好地适用于较浅的区域，由此设想该涡轮装置还可在河道中使用。
下面描述了在附图中显示的优选实施方式的实例，其中图1示意性示出了根据本发明的涡轮装置；图2示意性示出了涡轮装置的侧视图；图3示意性示出了沿图2的II-II方向的端视图；以及图4示出了螺旋涡轮的截面。
具体实施例方式在图中，附图标记1表示包括第一螺旋涡轮2和第二螺旋涡轮4的涡轮装置。螺 旋涡轮2、4可分别绕第一涡轮轴线6和第二涡轮轴线8旋转。螺旋涡轮2、4被支撑于悬置装置10中，该悬置装置10连接至设于海底14的固定 件12。悬置装置10可相对于固定件12绕竖直轴线16旋转，并可绕水平轴线18旋转。两个螺旋涡轮2、4通过传动装置20相互连接，这两个螺旋涡轮具有相反的螺距而 且沿相反的旋转方向旋转。螺旋涡轮2、4中的每一螺旋涡轮都连接至各自的动力机22，在优选的示例性实施 方式中，该动力机是由发电机构成的。必要的配线未示出。旋转式悬置装置24设置在固定件12中。该旋转式悬置装置24被设置为以相对 简单且本身公知的方式锁定至固定件12，并被设置为能够拆离固定件12，从而通过引导缆 绳(未示出)在固定件12与水面之间移动。
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图4中示出了第一螺旋涡轮2的截面26。该截面26被给定为翼型剖面，该翼型剖 面带来近似平行于截面26流动的水，以向第一螺旋涡轮2施加举升力，产生围绕第一涡轮 轴线6的扭矩。见图2，螺旋涡轮2、4形成有螺距“S”，该螺距“S”导致螺旋角“a”。螺旋涡轮2、4是以较轻的材料形成的，并因此而具有浮力。当涡轮装置1周围的水停滞不动时，螺旋涡轮2、4的浮力将促使涡轮装置1绕水 平轴线18进行调整，从而使得涡轮轴线6、8处于竖直方向。见图2，当水流增大时，涡轮装置1通过绕竖直轴线16旋转而相对于流动方向进行 调整。同时，流动力将使涡轮装置1绕水平轴线18转动，从而使得涡轮轴线6、8相对于水 平面成角度“b”。优选地，角度“b”近似等于螺旋角“a”。作用于螺旋涡轮2、4的流水所产生的流动力带动螺旋涡轮2、4绕其各自的涡轮轴 线6、8旋转，由此将能量传递至动力机22。
权利要求
一种用于从流水中获取能量的涡轮装置(1)，所述涡轮装置包括螺旋涡轮(2、4)，其具有悬置装置(10)；浮力部件；固定件(12)；以及必要的传动部件，其用于将能量传递到动力机(22)；所述涡轮装置(1)包括至少两个平行的螺旋涡轮(2、4)，其特征在于，两个相邻的螺旋涡轮(2、4)具有相反的螺距，而且相互重叠。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述浮力部件是由所述螺旋涡轮(2、4)构 成的。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述涡轮装置(1)是可旋转地连接至所述 固定件(12)的。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定件(12)形成有所述涡轮装置 (1)的快速联结件。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述涡轮装置(1)被设计为能在水面与海 底(14)之间移动。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺旋涡轮(2、4)的截面(26)被给定 为翼型剖面。全文摘要
一种用于从流水中获取能量的涡轮装置(1)，该涡轮装置包括具有悬置装置(10)的螺旋涡轮(2、4)、浮力部件、固定件、及用于将能量传递至动力机(22)的必要的传动部件，并且涡轮装置(1)包括至少两个平行的螺旋涡轮(2、4)。
文档编号F03B17/06GK101910622SQ200980101972
公开日2010年12月8日 申请日期2009年1月19日 优先权日2008年1月24日
发明者扬·英厄·艾尔森 申请人:弗卢米尔有限公司